先進(jìn)制造技術(shù)及其發(fā)展趨勢(參考版)
2025-06-29 06:33本頁面
【正文】 參考文獻(xiàn):[ 1] 張柏清, 林云萬. 陶瓷工業(yè)機(jī)械設(shè)備[M]. 北京: 中國輕工業(yè)出版社, 1999.[ 2] 葛竺君. 陶瓷機(jī)械設(shè)備管理和使用維修[M ]. 北京: 中國輕工業(yè)出版社, 1990.[ 3] 朱繼洲. 故障樹原理和應(yīng)用[M ]. 西安: 西安交通大學(xué)出版, 1989.[ 4] 陸廷孝, 鄭鵬洲. 可靠性設(shè)計與分析[M]. 北京: 國防工業(yè)出版社,199523 / 23。b) 建立的滾壓成型缺陷故障樹考慮了27個基本事件, 通過對故障樹的分析, 確定了影響滾壓成型缺陷的主要因素, 找出了滾壓成型運行管理中的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的世界潮流, 將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位, 并以足夠的力度予以實施, 才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。如果說亞微米的加工精度能夠滿足當(dāng)今高技術(shù)的發(fā)展， μm的加工精度要求。一方面受高技術(shù)發(fā)展的牽引，超精密加工的精度和尺寸微小程度越來越高；另一方面，超精密加工技術(shù)是整個高技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)。其他能量加工，例如電子束、激光束和離子束加工等，雖然加工效率有相當(dāng)大的提高，但目前來看精度不能滿足要求，因此將來的納米級精度加工，可以考慮采用超精密加工機(jī)床的機(jī)械去除加工和STM原理的能量束去除加工的復(fù)合方式。分子單位的加工，在生物和基因工程學(xué)、醫(yī)學(xué)上是合適的，對機(jī)械工程學(xué)的加工來說，加工效率不能滿足大批量生產(chǎn)的實際要求。使用STM方式的能量束加工已能進(jìn)行分子級的加工。還可采用各種能量束的加工方法。在這種情況下，只是靠改進(jìn)原來的技術(shù)是很難提高的，應(yīng)該從工作原理著手進(jìn)行研究，來尋求解決辦法。通過綜合努力，70 Hz以下的振動幅度小于1 μm，滿足超精密加工的要求。利用良好的隔振地基和空氣隔振墊，可以隔離絕大部分“常時振動”，是目前應(yīng)用較多的隔振手段。 5 ℃的溫度控制。 ℃，相對濕度控制在35%~45%為宜。熱環(huán)境與加工精度有密切關(guān)系，熱環(huán)境中主要應(yīng)控制的品質(zhì)為溫度和濕度。空氣環(huán)境中主要應(yīng)控制的品質(zhì)是潔凈度， 一般超精密加工要求的潔凈度在1 000~100級， μm大小的塵埃不多于351 000~35100個( μm大小的塵埃不多于1 000~100個)。利用補(bǔ)償技術(shù)來提高機(jī)床的精度是一種有效的手段。目前希望解決的是提高這種機(jī)構(gòu)的頻響和剛度，對于主軸回轉(zhuǎn)誤差的補(bǔ)償來說100 Hz的頻響是不夠的。在機(jī)床跟蹤半徑50 mm的圓時， μm μm。日本東京工業(yè)大學(xué)用壓電陶瓷微進(jìn)給機(jī)構(gòu)補(bǔ)償氣浮導(dǎo)軌運動直線度， μm/600 mm。美國LODTM機(jī)床上用的快速刀具伺服機(jī)構(gòu)（FTS）在177。壓電陶瓷材料具有較好的微位移特性和可控制性。測量儀器的穩(wěn)定性和可靠性也是超精密測量中的一項十分重要的指標(biāo)。在小距離的測量儀器中，電容式、電感式測微儀仍是主要的設(shè)備，光纖測微儀也發(fā)展很快。近年來，微光學(xué)器件的發(fā)展使光柵技術(shù)有了很大的進(jìn)步。用壓電陶瓷驅(qū)動、彈性鉸鏈支撐的微位移機(jī)構(gòu)得到了廣泛的應(yīng)用。目前， nm， μm，而根據(jù)其原理，采用高分辨率的電機(jī)還可以使這兩個數(shù)值進(jìn)一步減小。由于介質(zhì)膜的均化作用， μm，進(jìn)給精度比C0級滾珠絲杠高2個數(shù)量級，但剛度有所欠缺。 傳動系統(tǒng)傳統(tǒng)進(jìn)給裝置的主要任務(wù)之一是把旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)化成直線運動，主要使用滾珠絲杠。在導(dǎo)軌的結(jié)構(gòu)設(shè)計上還有潛力可挖，如采用多根導(dǎo)軌并聯(lián)來加強(qiáng)氣膜的誤差勻化作用，加大氣墊式導(dǎo)軌跨度來縮小直線度誤差等。納米水平的機(jī)床導(dǎo)軌行程比上述要短，通過補(bǔ)償技術(shù)還可進(jìn)一步提高導(dǎo)軌的直線度。此外，納米級精度加工機(jī)床的負(fù)荷和行程沒有那么大，所以應(yīng)優(yōu)先考慮空氣導(dǎo)軌。 直線導(dǎo)軌總的來說，從精度角度看，空氣導(dǎo)軌是現(xiàn)在最好的導(dǎo)軌。通過多孔粉末冶金材料的小孔供氣是理想的供氣形式，有待進(jìn)一步研究。而提高空氣軸承主軸回轉(zhuǎn)精度的途徑之一是提高軸及軸套的圓度，因為理論上這兩者是成正比的?，F(xiàn)在超精密加工機(jī)床中精度最高的主軸采用的是空氣靜壓軸承， μm，但還不能滿足納米級加工的要求。超精密加工技術(shù)實際上就是這些技術(shù)的綜合應(yīng)用。超精密加工的影響因素很多，只有廣泛研究和綜合采用各種新技術(shù)，并在各方面精益求精，才能突破目前常規(guī)加工技術(shù)不能達(dá)到的精度界限。精密加工:Δ =~ μm，Ra=~ μm；超精密加工：Δ =~ μm，Ra=~ μm；納微米加工：Δ μm，Ra μm。 超精密加工的技術(shù)范疇由于加工技術(shù)水平的發(fā)展，超精密加工劃分的界限逐漸向前推移，但在具體數(shù)值上沒有固定的界定。它與當(dāng)代一些主要科學(xué)技術(shù)的發(fā)展有密切的關(guān)系，是當(dāng)代科學(xué)發(fā)展的一個重要環(huán)節(jié)。調(diào)查材料表明, 采用計算機(jī)集成制造系統(tǒng)后, 企業(yè)新產(chǎn)品的各項因素發(fā)生了明顯的變化,。使企業(yè)能夠在市場競爭中, 快速、準(zhǔn)確地報價, 贏得時間。同時, 由于在設(shè)計時參考了產(chǎn)品的可制造性等特性, 在MIS 及制造自動化系統(tǒng)的支持下, 也極大地提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)及銷售分派效率, 這些都保證了企業(yè)新產(chǎn)品上市周期的顯著改善。市場綜合反饋信息在CIMS(MIS部分: 管理信息分系統(tǒng))的支持下, 迅速反饋到CIMS~程設(shè)計自動化分系統(tǒng)(CAD/CAPP /CAM/CAE), 產(chǎn)品設(shè)計人員在PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)、CAD 等系統(tǒng)支持下, 綜合產(chǎn)品過去設(shè)計成果及各項信息(包括零部件明細(xì)、價格、供貨質(zhì)量、生產(chǎn)加工能力等), 在MIS 過來的市場綜合反饋信息地推動下, 就能不斷設(shè)計出更加滿足市場需求的高爭論、低成本、適銷對路的產(chǎn)品 縮短了新產(chǎn)品的上市周期CIMS 是一個集成化的生產(chǎn)模式, 覆蓋了市場分析、經(jīng)營決策、新產(chǎn)品研制、工程設(shè)計、加工制造、庫存供應(yīng)、質(zhì)量保證、銷后服務(wù)等整個制造業(yè)的活動, 并力圖實現(xiàn)三流集成。它們的聯(lián)接關(guān)系如圖1 示: CIMS 系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢
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