【正文】 。n （ 3）簡化工藝流程 以往磨削僅適用精加工，加工精度雖高但加工余量很小。n 高速磨削的特點 :n （ 1）提高表面質(zhì)量和加工精度 在材料切除率不變的條件下，提高切削速度可n 降低單一磨粒的切削深度，從而減小磨削力，降低工件表面粗糙度，且在加工剛n 性較低的工件時易于保證加工精度。第五節(jié) 高速加工高速磨削n 高速磨削 (High Speed Grinding簡稱 HSG) 是用很高的切削速度和n 進給速度進行磨削加工的方法。n 2）提高切削速度和進給速度以減少進給量，改善工件的形狀精度和表面粗糙度。如果保持切削時間不變，減少進刀量，就可以降低表面粗糙度，省去或減少原來手工清除切削后殘留的表面溝紋的加工量 。n （ 2）進給速度高 高速切削時，為了保持刀具每齒進給量基本不變，隨著主軸轉(zhuǎn)速的提高，進給速度也必須大幅度地提高。n 虛擬制造的特點：n （ 1）信息高度集成，靈活性高 n （ 2）群組協(xié)同，分布合作，效率高 第四節(jié)第四節(jié) 虛擬制造技術(shù)虛擬制造技術(shù)虛擬制造的三個特征 n 虛擬制造分類 :n 按照產(chǎn)品在生命周期中的各類活動，可將虛擬制造分成三類：n （ 1）以設計為中心的 (designcentered)VM n （ 2）以生產(chǎn)為中心的 (productioncentered)VM n （ 3）以控制為中心的 (controlcentered)VM n 以什么為中心就是在考慮全局的情況下側(cè)重于某方面 .VM的效果n 實踐證明，虛擬制造技術(shù)可以為企業(yè)帶來六個方面的效果：n (1) 提供影響產(chǎn)品性能、制造成本、生產(chǎn)周期的相關(guān)信息，使決策者能夠正確地處理產(chǎn)品的性能、制造成本、生產(chǎn)進度和風險之間的平衡關(guān)系，做出正確的設計和管理決策；n (2) 提高產(chǎn)品的設計質(zhì)量，減少設計缺陷，優(yōu)化產(chǎn)品性能；n (3) 提高工藝規(guī)劃和加工過程的合理性，優(yōu)化制造質(zhì)量； (4) 通過生產(chǎn)計劃的仿真，可以優(yōu)化資源配置和物流管理，實現(xiàn)柔性制造和敏捷制造，縮短制造周期，降低生產(chǎn)成本；n (5) 通過提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本和縮短開發(fā)周期，以及提高企業(yè)的柔性，以適應用戶的特殊要求和快速響應市場的變化，形成企業(yè)的競爭優(yōu)勢；n (6) 通過虛擬企業(yè)的概念以及具體的實踐組成的快速響應團隊，能夠迅速對市場作出反映。n （ 2）快速成形石墨電極n 由 RP原型 (陽模 )直接復制出三維研具(陰模 )，再在石墨電極研磨機上用研具研磨出三維整體電極 (陽模 )，從而加快了石墨電極的制造。（汽車、塑料制品、柜體板材加工等）?？焖俪尚芜^程 n RP的主要成形工藝 n 的成形技術(shù)n RPM的應用 n 1. 軍事領域n 2. 航天領域n 、考古等領域n 第三節(jié) 快速制模技術(shù)n 模具工業(yè)是制造業(yè)的基礎工業(yè)。間隔越小，精度越高，但成形時間越長。 1升降臺 2－刮平器 3－液面 4－光敏樹脂 5－紫外激光 6－成形零件n RPM零件圖形處理過程1）快速原形制造的計算機系統(tǒng)只有接受三維 CAD模型后，才能進行切片處理（三維模型的近似處理 ）2）三維模型的切片處理 沿成形的高度方向每隔一定的間隔進行切片處理，以獲取截面的輪廓。 n RPM可以自動、直接、快速、精確地將設計思想轉(zhuǎn)化為具有一定功能的原形，有效地縮短了產(chǎn)品的研究開發(fā)周期 n 針對 工程領域 而言，其廣義上的定義為：通過概念性的具備基本功能的模型快速表達出設計者意圖的工程方法 n 針對 制造技術(shù) 而言，其狹義上的定義為：一種根據(jù)CAD信息數(shù)據(jù)把成形材料層層疊加而制造零件的工藝過程 RP成形原理圖161。n 產(chǎn)品創(chuàng)新的速度和制造技術(shù)的柔性成為企業(yè)的核心競爭能力。誰能在最短的時間內(nèi)推出適應市場變化的新產(chǎn)品，誰就在競爭中贏得先機。n （ 3） 前沿性 主要表現(xiàn)在先進制造工藝可以實現(xiàn)高新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化或加快傳統(tǒng)工藝的更新改造，它們是制造工藝研究最為活躍的前沿領域。二是經(jīng)濟適用性。n （ 2） 實用性 主要表現(xiàn)在兩個方面：一是應用普遍性。因此，必須重視和加快先進制造工藝的研究與應用。如果工藝有問題，再精良的自動化系統(tǒng)都不可能對工藝產(chǎn)生本質(zhì)的改善。n 三、先進制造工藝在 AMT中的地位n 先進制造工藝是先進制造技術(shù)的核心和基礎。n 快速成形工藝n 直接根據(jù)產(chǎn)品 CAD的三維實體模型數(shù)據(jù)，經(jīng)計算機處理后，將三維模型轉(zhuǎn)化為許多平面模型的疊加，再通過計算機控制，制造一系列平面模型并加以聯(lián)結(jié)，形成復雜的三維實體零件。n 特種加工工藝n 利用化學、電化學、物理 (聲、光、熱、磁 )等方法對材料進行的加工。n 材料改性工藝及表面處理工藝n 材料改性工藝及表面處理工藝是指不改變幾何形狀、僅改變工件材料的顯微組織結(jié)構(gòu)，n 使工件具有所要求的物理機械性能，從而獲得所希望指標的工藝。n 連接工藝n 連接工藝主要指將單個工件連接成組件或最終產(chǎn)品，如機械連接、焊接、粘接和裝配等工藝。今后相當長的時期里，切削、磨削仍然是獲得精密機械零件最主要的加工方法。由于其生產(chǎn)效率高，加工成本低，能量消耗少，可以加工各種不同形狀、尺寸和精度要求的工件。n 切削工藝 :n 切削工藝是制造過程的主要內(nèi)容，幾乎占全部工藝勞動量的1／ 3以上。變形工藝適用于鐵碳合金、不銹鋼、耐熱鋼、輕有色金屬、重有色金屬等。n 變形工藝n 變形工藝主要包括使工件的原始幾何形狀從一種狀態(tài)改變?yōu)榱硪环N狀態(tài)。粉末冶金成形工藝主要用于獲得毛坯或不需再加工的制品，它幾乎可以應用于所有工程材料。n （ 3） 電子工藝 主要是指電子元器件及其電路的制造方法和過程，包括電子元件、部件和裝置的制造工藝，其中最有代表性、特殊性，最有前途的是單晶生長工藝、晶片制造工藝、超大規(guī)模集成電路制造工藝、微電子器件工藝、光刻工藝、離子注入工藝、鍍膜工藝、電子束焊、激光焊和貴金屬釬焊等。n 一、基本概念n （ 1） 工藝 是使各種原材料、半成品成為產(chǎn)品的方法和過程。 制造活動是人類社會最基本的活動，也是創(chuàng)造社會物質(zhì)財富的主要活動。 側(cè)重了解快速原型制造技術(shù)和虛擬制造技術(shù)，其他內(nèi)容可作為一般性 閱讀知識。 企業(yè)由環(huán)保的被動、消極性變?yōu)? 關(guān)系到企業(yè)的形象和生存，這就要求企業(yè)必極主動地迎接市場的挑戰(zhàn)。n （ 5） 產(chǎn)品環(huán)保性能試驗 產(chǎn)品環(huán)保性能不僅局限于生產(chǎn) 和使用過程中排放的污染物要達到規(guī) 定的標準要求，而且在包括設計、制造、流通、使用、報廢、回收及處 理、處置的全壽命周期中均要減少 對環(huán)境的負面影響。n 4） 可靠性接收試驗 產(chǎn)品使用者通過驗證產(chǎn)品批次可靠性水平以保證接收的產(chǎn)品批次達到規(guī)定要求。n 2） 可靠性增長試驗 通過試驗暴露產(chǎn)品缺陷，改進設計并獲得可靠性增長信息。根據(jù)產(chǎn)品可靠性試驗的功能側(cè)重不同，具體又可分為可靠性測定、可靠性增長、可靠性篩選、可靠性接收、可靠性驗證與鑒定試驗等。n （ 3） 虛擬試驗 借助于虛擬現(xiàn)實技術(shù)，以虛擬的三維實體為對象，通過視覺、聽覺、嗅覺等感官使人近似地 感到 處于一個 “ 真實 ” 的試驗環(huán)境中，去操作、控制整個試驗過程，并記錄試驗結(jié)果供今后分析之用。n （ 1） 原型試驗 是對產(chǎn)品實物的鑒定、驗收等。n 用來檢查產(chǎn)品質(zhì)量，為設計人員提供修改設計依據(jù)的手段，是降低 新產(chǎn)品試制成本，提高設計一次成功率的得力措施。n 一、概念n 新產(chǎn)品出廠投入使用之前，必須經(jīng)產(chǎn)品性能試驗，以檢查其各方面n 的性能是否達到設計要求。但組成可信性概念的可用性、可靠性、維修性和維修保障性都有具體的內(nèi)涵和定量指標。n 二、可信性設計技術(shù)的內(nèi)容n 面對國內(nèi)外劇烈的市場競爭，機械工業(yè)的企業(yè)界必須認真對待用戶的可信性要求。社會對服務 (如運輸、電力、通信和信息服務 )的依賴日益增加，導致了用戶對服務質(zhì)量有更高的要求和期望。日本的一些人士也認為今后世界市場上競爭的焦點是 可信性 。第三節(jié) 可信性設計技術(shù)可信性的重要性n 可信性技術(shù)已成為現(xiàn)代企業(yè)在競爭中獲取市場份額的有力工具。它一般用于非定量描述的場合。n 一、基本概念n 可信性是產(chǎn)品質(zhì)量特性的重要內(nèi)涵。從設計角度而言，反求工程技術(shù)的研究內(nèi)容主要包括對引進產(chǎn)品的設計指導思想、功能和原理方案、結(jié)構(gòu)、形體尺寸、精度、材料、工作性能、造型設計、工藝、使用和維修、包裝技術(shù)等分析。n （ 3）影像類 包括先進產(chǎn)品設備的圖片、照片或以影像形式出現(xiàn)的資料。n 2．研究對象n （ 1）實物類 主要是指先進產(chǎn)品設備的實物本身。 反求工程的設計程序n 反求工程技術(shù)是消化吸收并改進國內(nèi)外先進技術(shù)的一系列工作方法和技術(shù)的總和。 （ 2）面向加工的設計（ Design For Manufacturing， DFM） 其主要思想是在產(chǎn)品設計時不但要考慮功能和性能的要求，而且要 同時考慮 制造的可能性、高效性和經(jīng)濟性，即產(chǎn)品的可制造性。n 面向 X的設計 (Design For X， DFX)n DFX中的 X可代表產(chǎn)品生命周期中的各種活動，包括制造、裝配、拆n 卸、檢測、維護、服務等。n （ 2）消化階段 在引進國外先進的機器設備或產(chǎn)品時對引進設備或產(chǎn)品進行深入的分析研究，以科學的理論和先進的測試設備對其性能進行研究，這一階段的主要目的是仿制引進的先進設備或產(chǎn)品。隨著科技的快速發(fā)展，新的科技成果層出不窮，充分地、合理地利用這些科技成果，可以獲得最佳的技術(shù)成果和經(jīng)濟效益。 主要是利用面向?qū)ο蟮募夹g(shù)建立能夠集成產(chǎn)品設計和制造信息的 產(chǎn)品定義模型，即面向?qū)ο蟮漠a(chǎn)品定義模型，在該模型的基礎上實現(xiàn) 系統(tǒng)的設計。n 三、面向?qū)ο蟮脑O計n 基本原則：面向?qū)ο蟮脑O計 (0bject Oriented Design,OOD) 傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分析方法往往使分析與數(shù)據(jù)之間產(chǎn)生分歧，難以統(tǒng) 一，給問題的解決帶來了很大困難。n 二、工業(yè)造型設計 是以科技的手段，用藝術(shù)的表現(xiàn)，對工業(yè)產(chǎn)品在材料、結(jié)構(gòu)、工n 藝、形態(tài)、表面處理及裝飾等方面進行綜合處理，使其具有實用、經(jīng)n 濟、美觀的優(yōu)良品質(zhì)的一種設計方法。最大限度地滿足用戶需求。n 一、質(zhì)量功能配置n （ 1）質(zhì)量功能配置 (Quality Function Deployment， QFD) 它是一種面向市場顧客的包括產(chǎn)品開發(fā)工作中的管理、方案設計、 零部件設計、制造工藝計劃以及生產(chǎn)組織等一系列過程有機協(xié)調(diào)的系統(tǒng) 化方法，是現(xiàn)代管理和質(zhì)量工程的核心技術(shù)之一。這里只介紹：質(zhì)量功能配置、工業(yè)造型設計、面向?qū)ο蟮脑O計及反求工程技術(shù)。n 3）逐步成為相對獨立、平臺共享的新型產(chǎn)業(yè)，為現(xiàn)代制造的發(fā)展提供新的基礎和支撐。其特點為：n 1）是多學科交叉融合的產(chǎn)物，是傳統(tǒng)設計技術(shù)的繼承、延伸和發(fā)展。n （ 4） 應用技術(shù) 是針對實用目的解決各類具體產(chǎn)品設計領域的技術(shù)，如 機床、汽車、工程機械的設計等。n （ 2） 主體技術(shù) 是指計算機輔助設計、智能 CAD、優(yōu)化設計、有限元分 析程序、模擬仿真、虛擬設計和工程數(shù)據(jù)庫等。 第二章 先進設計技術(shù)學習目標： 通過學習，對先進的設計技術(shù)與設計方法有一個概括性的了解。n n （ 2） 新產(chǎn)品開發(fā) 是一個技術(shù)創(chuàng)新和價值實現(xiàn)的過程，大致可分為市場分n 析、 產(chǎn)品設計、產(chǎn)品制造和市場營銷四個階段。因此，產(chǎn)品開發(fā)和工程設計的能力是企業(yè)的核心。思考題n 11 什么是制造、制造系統(tǒng)、制造技術(shù)及制造業(yè)？n 12 簡述制造業(yè)的發(fā)展階段及其特點？n 13 簡述制造業(yè)的發(fā)展趨勢？結(jié)合自己的認識，談談對制造業(yè)發(fā)展的展望？n 14 什么是先進制造技術(shù)？其特點有哪些？n 15 先進制造技術(shù)的發(fā)展趨勢是什么？先進制造技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展，對社會進步有哪些積極影響？ n 第一節(jié) 先進設計技術(shù)概述n 新產(chǎn)品的開發(fā)是一個技術(shù)創(chuàng)新和價值實現(xiàn)的過程，是一個復雜的智力勞動的 結(jié)晶。 六、制造全球化 先進制造技術(shù)的競爭正在導致制造業(yè)在全球范圍內(nèi)的重新分布和組合，新的制造模式將不斷出現(xiàn)，更加強調(diào)實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)。在虛擬制造環(huán)境中可以用虛擬的產(chǎn)品原型代替真實樣品進行試驗，對其性能和可制造性進行預測和評價，從而縮短產(chǎn)品的設計與制造周期，降低產(chǎn)品的開發(fā)成本，提高系統(tǒng)快速響應市場變化的能力。 五、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在制造業(yè)中獲得越來越多的應用