先进制造技术AMT.docx

第6章先进制造技术AMT

目前对先进制造技术尚没有一个明确的、公认的定义，经过近年来对进展先进制造技术方面开展的工作，通过对其特征的分析争论，可以认为：先进制造技术是传统制造技术不断吸取机械、电子、信息、材料、能源、和现代治理技术的成果，并将其综合应用于产品设计、加工、检测、治理、销售、使用、效劳的机械制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、敏捷生产，提高对动态多变的市场的适应力量和竞争力量的制造技术的总称。一般包括三个领域：先进制造工艺技术、制造自动化技术、先进制造模式。

先进制造工艺技术

先进制造工艺技术是先进制造技术的核心和根底，其内容可按先进成形加工技术、现代外表工程技术和先进制造加工技术体系来分类，这里只介绍先进制造加工技术，主要包括：特种加工、超周密加工、微机械制造、超高速切削、快速原形制造技术。

特种加工

特种加工是将电、磁、声、光、热等物理及化学能量或其组合或与机械能组合，对材料进展加工。其主要特点为：①工具材料的硬度可以大大低于工件材料的硬度，可以加工各种高强度、高硬度、高韧性高脆性的金属和非金属材料的加工；②可直接利用电能、电化学能、声能或光能等能量对材料进展加工，加工过程中不存在明显的机械力，工件很少产生气械变形和热变形，有助于提高工件的加工精度和外表质量；③转变了传统的工艺观念〔如工件淬硬后只能磨削〕，对构造工艺性重评价，对传统切削加工方法的拓宽。④各种加工方法都可以有选择地复合成的工艺方法。特种加工适用于各种难切削材料、有特别要求的、周密的、简单零件外表的加工。

特种加工一般按能量形式和作用原理进展如下分类：①电能与热能作用方式有：电火花成形与穿孔加工〔EDM〕、电火花线切割加工〔WEDM〕、电子束加工〔EBM〕和等离子体加工〔PAM〕；②电能与化学能作用方式有：电解加工〔ECM〕、电铸加工〔ECM〕和刷镀加工；

③电化学能与机械能作用方式有：电解磨削〔ECG〕、电解珩磨〔ECH〕；④声能与机械能作用方式有：超声波加工〔USM〕；⑤光能与热能作用方式有：激光加工〔LBM〕；⑥电能与机械能作用方式有：离子束加工〔IM〕；⑦液流能与机械能作用方式有：水射流切割〔WJC〕、

磨料水喷射加工〔AWJC〕和挤压珩磨〔AFH〕。此外还有一些属于外表工艺，如电解抛光、化学抛光、电火花外表强化、镀覆、离子束注入渗杂等。

例如近年来进展应用很快的水喷射加工即为一种特种加工方式。水喷射加工装置由以下局部组成〔如图6.1所示〕：

超高压水射流发生器 它包括盛液箱、使脉动的液压趋于平稳的储液罐、液压泵、增压器、液压站和调整压力的掌握器。

磨料混合和液流处理 它包括磨料仓、磨料与高压水的混合器、涡旋分别式磨料过滤器、以及喷射加工后回流液中杂质和油脂的清滤装置。

喷嘴喷嘴的材料有人造金刚石、蓝宝石、淬火钢等，喷口孔径为 0.075～0.4mm，喷口至工件距离为2.5～50mm，常用的距离为3mm。承受金刚石喷嘴的寿命一般约 200h。

数控的三维切割机床 具有三轴联动功能，一般其定位精度≤ 0.2mm，重复定位精度≤±0.05mm。

外围设备包括成型切割加工的CAD/CAM系统和全封闭防护罩等。

图6.1水喷射加工装置示意图

1—带过滤器的水箱2—水泵3—贮液蓄能器4—掌握器5—阀6—蓝宝石喷嘴

7—射流束8—工件9—排水口10—压射距离11—液压系统12—增压器

水喷射加工的工艺参数一般压力为 70～400Mpa、流速300～900 m/s、流量2.5～7.5L/min、喷射力45～135N、磨料耗量0.2kg/min、功率10～40kW。水喷射可以加工金属、非金属〔石材、玻璃〕、木材与纸制品、塑料制品、织物与革制品等。切削的切缝宽度约 0.5mm，切出外表的粗糙度值 Ra12.5μm，切割精度达±0.05mm。水喷射可以加工金属、非金属〔石

材、玻璃〕、木材与纸制品、塑料制品、织物与革制品等。切削的切缝宽度约 0.5mm，切出表

面的粗糙度值Ra12.5μm，切割精度达±0.05mm。水喷射可以加工金属、非金属〔石材、玻

璃〕、木材与纸制品、塑料制品、织物与革制品等。切削的切缝宽度约 0.5mm，切出外表的粗糙度值Ra12.5μm，切割精度达±0.05mm。

超周密加工

超周密加工技术是一个国家制造工业水平的重要标志。军用和民用方面的尖端技术产品的产生离不开超周密加工技术。超周密加工是相对于周密加工而言的，与科学技术水平的发展有关。

目前周密加工的精度为10～0.1μm，外表粗糙度值为Ra0