先进制造技总结

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,先进制造,技术,总结,二零一四年十一月,1,目,录,录,第1章,绪,绪论,第2章,现,现代产,品,品开发,设,设计技,术,术,第3章,现,现代工,艺,艺规划,技,技术,第4章,计,计算机,辅,辅助制,造,造技术,第5章,生,生产规,划,划制定,第6章,柔,柔性制,造,造和智,能,能制造,系,系统,第7章,高,高速加,工,工技术,第8章,非,非传统,加,加工技,术,术,第1章绪,论,论,1.1制造业,发,发展现,状,状,1.1,.,.1制造和,制,制造业,1.1,.,.2制造业,的,的发展,历,历程及,目,目标,1.2先进制,造,造技术,的,的概念,与,与特点,1.2,.,.1先进制,造,造技术,的,的定义,1.2,.,.2先进制,造,造技术,的,的特点,1.3先进制,造,造技术,的,的体系,与,与分类,1.3,.,.1先进制,造,造技术,的,的体系,结,结构,1.3,.,.2先进制,造,造技术,的,的分类,1.4先进制,造,造技术,的,的目标,是,是获得,竞,竞争优,势,势,第1章 绪,论,论,1.1制造和,制,制造业,制造：,把原材,料,料变换,成,成所希,望,望的有,用,用产品的,过,过程，,包,包括市,场,场分析,、,、规划,设,设计、,加,加工装,配,配、营,销,销服务,和,和回收,处,处理。,制造系,统,统三要,素,素:,硬件、,软,软件、,人,人员,制造业,：,：,制造业,是,是指对,制,制造资,源,源（物,料,料、能,源,源、设,备,备、工,具,具、资,金,金、技,术,术、信,息,息和人,力,力等）,，,，按照,市,市场要,求,求，通,过,过制造,过,过程，,转,转化为,可,可供人,们,们使用,和,和利用,的,的工业,品,品与生,活,活消费,品,品的行,业,业。,第1章 绪,论,论,1.2先进制,造,造技术,的,的概念,与,与特点,先进制造技术定,义,义,是不断吸,收,收机械,、,、电子,、,、信息,、,、能源,和,和现代,系,系统管,理,理等方,面,面的成,果,果，并,将,将其应,用,用于产,品,品的全,生,生命周,期,期中，,以,以实现,高,高效(Time)、优质(Quality)、低耗(Cost)、及时(Service)、清洁(Environment,),)，提高,对,对市场,的,的适应,能,能力和,竞,竞争能,力,力的制,造,造技术,的,的总称。,先进制,造,造技术,的,的特点,系统性,、,、集成,性,性、动态发,展,展性、前,瞻,瞻性,第1章 绪,论,论,1.3先进制,造,造技术,的,的体系,与,与分类,先进制,造,造技术的体系,包括设,计,计、制造技,术,术的主,技,技术群,；,；支撑,技,技术群,；,；制造,技,技术环,境,境。,先进制,造,造技术,的,的分类,按技术,等,等级分,类,类,基础技,术,术、新,型,型单元技术、,集,集成技,术,术,按学科,分,分类,现代设计技术、,先,先进制造技术、自动化技术、系统管,理,理技术,第2章,现,现代产,品,品开发,设,设计技,术,术,2.1产品设,计,计概述,2.2数字化,造,造型技,术,术,2.3仿真分,析,析技术,2.1,.,.1典型设,计,计理论,和,和设计,方,方法,产品设计,理论,方法,系统化,设,设计理,论,论公理,化,化设计,理,理论,通用化,设,设计理,论,论,TRIZ理论,计算机,辅,辅助设,计,计,优化设,计,计,可靠性,设,设计,有限元,设,设计,工业艺,术,术造型,设,设计,反求工,程,程设计,模块化,设,设计,相似设,计,计,健壮设,计,计,三次设,计,计,思维方式和基本规律,设计具体指南和依据,设计是,指,指为了,完,完成某,项,项工作,而,而制定,的,的计划,和,和意图,。,。,手段,设计工具和技术,2.2数字化,造,造型技,术,术,数字化,设,设计：,用数学,方,方法在,计,计算机,中,中表达,物,物体的,形,形状、,属,属性及,其,其相互,关,关系和,模,模拟特,定,定状态,。,。,数字化,设,设计的,核,核心内,容,容：,产品造,型,型形体在,计,计算机,内,内部的,表,表示以一定,结,结构的,数,数据来,描,描述和,表,表示三,维,维物体,的,的几何,信,信息和,拓,拓扑信,息,息。,几何形,状,状：用数学,方,方法在,计,计算机,中,中表达,物,物体的,形,形状和,大,大小。,拓扑信,息,息：表达几,何,何实体,中,中顶点,、,、边、,面,面的连,接,接关系,。,。,2.2数字化,造,造型技,术,术,三维造,型,型：,线框造,型,型：用一系,列,列空间,直,直线、,圆,圆弧和,点,点描述,模,模型的,轮,轮廓，,在,在计算,机,机中生,成,成三维,映,映像的,方,方法。-数据存,储,储量小,计算量,少,少,但图形,含,含意不,确,确切,不能反,映,映体积,、,、面积,、,、惯性,矩,矩等几,何,何特征,。,。,曲面造,型,型：用曲线,和,和曲面,来,来拟合,和,和逼近,物,物体表,面,面的方,法,法。,实体造,型,型：以几何,造,造型为,基,基础的,实,实体造,型,型方法,。,。-构造实,体,体几何,法,法（CSG）、边,界,界表示,法,法（B-rep）。,特征造,型,型：包含精,度,度、材,料,料、热,处,处理、装配、,性,性能分,析,析等制,造,造信息,的,的造型,方,方法。,工程特,征,征定义,：,：,狭义工,程,程特征,：,：三维,模,模型具,有,有实体,体,体素的,拓,拓扑关,系,系的特,征,征。,广义工,程,程特征,：,：三维,模,模型具,有,有几何,、,、拓扑,、,、精度,、,、材料,、,、热处,理,理装配,、,、性能,分,分析等,信,信息的,特,特征。,参数造,型,型：用尺寸,约,约束、,拓,拓扑约,束,束、工,程,程（应,力,力、性,能,能）约,束,束等定,义,义和修,改,改几何,模,模型的,方,方法。-基于特,征,征、全,尺,尺寸约,束,束、全,数,数据相,关,关。,2.仿真分,析,析技术,仿真分,析,析技术通称为,计,计算机,辅,辅助工,程,程CAE,(,(Computer Aided Engineering）。,是用计,算,算机辅,助,助求解,复,复杂工,程,程和产,品,品结构,强,强度、,刚,刚度、,屈,屈曲稳,定,定性、,动,动力响,应,应、热,传,传导、,三,三维多,体,体接触,、,、弹塑,性,性等力,学,学性能,的,的分析,计,计算以,及,及结构,性,性能的,优,优化设,计,计等问,题,题的一,种,种近似,数,数值分,析,析方法,。,。,2.仿真分,析,析技术,CAE系统的,核,核心思,想,想,是结构,的,的离散,化,化，即,将,将实际,结,结构离,散,散为有,限,限数目,的,的规则,单,单元组,合,合体，,实,实际结,构,构的物,理,理性能,可,可以通,过,过对离,散,散体进,行,行分析,，,，得出,满,满足工,程,程精度,的,的近似,结,结果来,替,替代对,实,实际结,构,构的分,析,析，这,样,样可以,解,解决很,多,多实际,工,工程需,要,要解决,而,而理论,分,分析又,无,无法解,决,决的复,杂,杂问题,。,。,有限元,分,分析,是利用,数,数学近,似,似的方,法,法对真,实,实物理,系,系统（,几,几何和,载,载荷工,况,况）进,行,行模拟,。,。它利,用,用简单,而,而又相,互,互作用,的,的单元,元,元素，,用,用有限,数,数量的,未,未知量,去,去逼近,无,无限未,知,知量的,真,真实系,统,统。,2.仿真分,析,析技术,有限元,分,分析计,算,算步骤,物体离,散,散化,单元特,性,性分析,和,和计算,单元组,集,集,求解方,程,程,有限元,应,应用,用于工,程,程中的,复,复杂问,题,题求解,，,，如设,计,计中的,静,静态分,析,析、动,态,态分析,、,、热特,性,性分析,等,等。,通用程,序,序：NASTARN,ANSYS,ASKA,SAP。,第3章,现,现代工,艺,艺规划,技,技术（CAPP）,3.1计算机,技,技术在,工,工艺设,计,计中的,应,应用,3.2修订式CAPP系统,3.3生成式CAPP系统,3.4专家系,统,统CAPP,3.5CAPP技术的,发,发展趋,势,势,3.1计算机,技,技术在,工,工艺设,计,计中的,应,应用,工艺规,划,划定义,也叫生,产,产工艺,流,流程，,是,是指在,生,生产过,程,程中，,利,利用生,产,产工具,将,将各种,原,原材料,、,、半成,品,品通过,一,一定的,设,设备、,按,按照一,定,定的顺,序,序连续,进,进行加,工,工，最,终,终使之,成,成为成,品,品的方,法,法与过,程,程。,工艺规,划,划的原,则,则,技术先,进,进和经,济,济上的,合,合理。,CAPP,CAPP借助于,计,计算机,软,软硬件,技,技术和,支,支撑环,境,境，利,用,用计算,机,机进行,数,数值计,算,算、逻,辑,辑判断,和,和推理,等,等的功,能,能来制,定,定零件,机,机械加,工,工工艺,过,过程。,3.5CAPP技术的,发,发展趋势,各类CAPP的特点,对,对比,CAPP,类型,原理,适用条件,修订式,按零件形状相似特征划分零件族,由工艺属性制定标准工艺规程,零件族数较少，,族内零件项数较多，,零件种类和批量相对稳定。,生成式,将的推理和决策方法转换成决策模型、算法及程序代码，自动生成零件的工艺规程。,系统自动化程度较高,智能化程度较高。,专家系统,模拟人类专家解决问题的推理方式和思维过程，对现实中的问题作出判断和决策。,智能化程度高,解决复杂而专门的问题，没有确定的算法。,第4章,计,计算机,辅,辅助制,造,造技术,4.1计算机,辅,辅助制,造,造的基,本,本概念4.2数控加,工,工程序,编,编制,4.3计算机,辅,辅助质,量,量控制,4.4加工过,程,程监控,4.1计算机,辅,辅助制,造,造的基,本,本概念,计算机,辅,辅助制,造,造（CAM，computer-aidedmanufacturing）是指,在,在机械,制,制造业,中,中，利,用,用电子,数,数字计,算,算机通,过,过各种,数,数值控,制,制机床,和,和设备,，,，自动,完,完成离,散,散产品,的,的加工,、,、装配,、,、检,测,测和包,装,装等制,造,造过程,。,。,国际计,算,算机辅,助,助制造,组,组织关,于,于计算,机,机辅助,制,制造有,一,一个广,义,义的定,义,义：“,通,通过直,接,接的或,间,间接的,计,计算机,与,与企业,的,的物质,资,资源或,人,人力资,源,源的联,接,接界面,，,，把计,算,算机技,术,术有效,地,地应用,于,于企业,的,的管理,、,、控制,和,和加工,操,操作。,”,”,计算机,辅,辅助制,造,造的核,心,心是计,算,算机数,值,值控制(简称数,控,控)。,数控的,特,特征是,由,由程序,指,指令来,控,控制机,床,床。,改变程,序,序指令,就,就可改,变,变加工,过,过程，,数,数控的,这,这种加,工,工灵活,性,性称之,为,为“柔,性,性”。,4.2数控加,工,工程序编制,4.2,.,.2数控机,床,床程序,编,编制的,内,内容和,步,步骤,三、数,控,控机床,程,程序编,制,制的内,容,容和步,骤,骤,数控加,工,工程序,编,编制含,盖,盖“分,析,析零件,图,图样”,到,到“程,序,序检验,”,”的全,过,过程。,4.3计算机,辅,辅助质,量,量控制,质量控,制,制(QualityControl)是为达,到,到质量,要,要求所,采,采取的,作,作业技,术,术和活,动,动。,计算机,辅,辅助质,量,量控制,（,（ComputerAidedQuality,CAQ,),)是在传,感,感技术,、,、信号,处,处理技,术,术、计,算,算机技,术,术的基,础,础上，,通,通过计,算,算机及,其,其软件,，,，实现,在,在加工,过,过程中,的,的质量,数,数据的,获,获取、,处,处理、,分,分析，,并,并对加,工,工过程,进,进行有,效,效的控,制,制，从,而,而保证,产,产品加,工,工质量,满,满足设,计,计要求,。,。,计算机,辅,辅助质,量,量控制,应,应贯穿,于,于产品,形,形成的,全,全过程,，,，即包,括,括营销,和,和市场,调,调查、,过,过程策,划,划与开,发,发、产,品,品设计,与,与采购,、,、生产,或,或服务,提,提供、,验,验证、,安,安装和,贮,贮存、,销,销售和,分,分发、,安,安装和,投,投入运,行,行、技,术,术支持,和,和服务,、,、用后,处,处置等,各,各个环,节,节或阶,段,段的质,量,量控制,。,。,4.4加工过,程,程监控,加工过,程,程监控,为确保,生,生产过,程,程处于,受,受控状,态,态，对,直,直接或,间,间接影,响,响产品,质,质量的,生,生产、,安,安装和,服,服务过,程,程所采,取,取的作,业,业技术,和,和生产,过,过程的,分,分析，,诊,诊断和,监,监控。,第5章,生,生产计,划,划制定,5.1概述,5.2生产计,划,划的制,订,订,5.3物料需,求,求计划,5.4企业资,源,源计划,5.5高级计,划,划排程,系,系统,5.1生产计,划,划制定,概,概述,生产计,划,划定义：,生产计,划,划是关,于,于企业生产运,作,作系统总体方,面,面的计,划,划，是,企,企业在,计,计划期,应,应达到,的,的产品,品,品种、,质,质量、,产,产量和,产,产值等,生,生产任,务,务的计,划,划和对,产,产品生,产,产进度,的,的安排,。,。,生产计,划,划是指导企,业,业计划,期,期生产,活,活动的纲领性,方,方案。,生产计,划,划按决,策,策层面,分,分为三,大,大类：,总生产,计,计划战略层,计,计划：,企业高,层,层领导,负,负责，,确,确定总,目,目标，,提,提供所,需,需资源,。,。,主生产,计,计划管理层,计,计划：,主管生,产,产部门,负,负责，,提,提出生,产,产指标,和,和产品,任,任务计,划,划。,生产作,业,业计划作业层,计,计划：,车间班,组,组负责,，,，配置,设,设备和,人,人力。,5.2,.,.2生产计,划,划工作,的,的内容,编制生,产,产计划,的,的准备,确定各,项,项计划,指,指标,生产能,力,力的核,算,算与平,衡,衡,确定产,品,品的生,产,产进度,组织和,检,检查生,产,产计划,的,的实施,5.3物料需,求,求计划,物料需,求,求MRP计划：,是基于,计,计算机,技,技术,决策相,关,关物料,的,的数量,和,和订货,时,时间以,满,满足主,生,生产计,划,划的计,划,划。,闭环MRP计划：,在MRP基础上,，,，结合,采,采购计,划,划、车,间,间作业,计,计划、,生,生产能,力,力计划,而,而形成,的,的计划。,制造资,源,源MRP,计划,把生产,、,、库存,、,、采购,、,、销售,、,、财务,、,、成本,等,等子系,统,统都联,系,系起来,，,，逐渐,成,成为一,个,个覆盖,企,企业全,部,部生产,资,资源的,管,管理信,息,息系统,的,的计划,。,。,5.4企业资,源,源计划,企业资,源,源计划（Enterprise Resource Planning，ERP）将企业,的,的财务,、,、采购,、,、生产,、,、销售,、,、库存,和,和其它,业,业务功,能,能整合,到,到一个,信,信息管,理,理平台,上,上，从,而,而实现,信,信息数,据,据标准,化,化，系,统,统运行,集,集成化,、,、业务,流,流程合,理,理化、,绩,绩效监,控,控动态,化,化、管,理,理改善,持,持续化,，,，预测,在,在今后,信,信息时,代,代企业,管,管理信,息,息系统,的,的发展,趋,趋势和,即,即将发,生,生变革,。,。,5.5高级计划排,程,程系统,高级计,划,划系统（APS，AdvancedPlanningandScheduling）被誉,为,为供应,链,链优化,引,引擎，,用,用于协,调,调物流,、,、开发,瓶,瓶颈资,源,源和保,证,证交货,日,日期。,APS是企业,信,信息中,枢,枢ERP系统的,补,补充。,APS内容：包括需,求,求和供,应,应计划,、,、运输,计,计划、,生,生产计,划,划和排,程,程、分,销,销计划,等,等各种,模,模块。,APS的目标,：,：,追求生,产,产计划,优,优化和,能,能力的,平,平衡。,探讨在,满,满足约,束,束条件,的,的前提,下,下，获,得,得制造,时,时间和,成,成本最,优,优化。,能帮助,制,制造企,业,业高效,地,地控制,生,生产计,划,划。,第6章,柔,柔性制,造,造和智,能,能制造,系,系统,6.1柔性制,造,造系统,概,概述,6.2柔性制,造,造系统,中,中的加,工,工系统,6.3柔性制,造,造系统,中,中的物,流,流系统,6.4柔性制,造,造系统,中,中的控,制,制与管,理,理系统,6.5柔性制,造,造系统,实,实例,6.6智能制,造,造系统,6.1柔性制,造,造系统,概,概述,6.1,.,.2FMS的定义,和,和组成,柔性制,造,造系统flexiblemanufacturing system;FMS,定义：,在成组,技,技术的,基,基础上,，,，以多,台,台(种)数控机,床,床或数,组,组柔性,制,制造单,元,元为核,心,心，通,过,过自动,化,化物流,系,系统将,其,其联接,，,，统一,由,由主控,计,计算机,和,和相关,软,软件进,行,行控制,和,和管理,，,，组成,多,多品种,变,变批量,和,和混流,方,方式生,产,产的自,动,动化制,造,造系统,。,。,6.1柔性制,造,造系统,概,概述,6.1,.,.2FMS的定义,和,和组成,FMS组成：,6.2柔性制,造,造系统,中,中的加,工,工系统,6.2,.,.1FMS对机床,的,的要求,与,与配置,FMS对机床,的,的要求,：,：,（l）工序,集,集中,（2）高柔,性,性和高,生,生产率,（3）控制,功,功能强,、,、可扩,展,展性好,（4）具有,通,通讯接,口,口,6.2柔性制,造,造系统,中,中的加,工,工系统,6.2,.,.2机床辅,具,具与自,动,动上下,料,料装置,机床夹,具,具,组合夹,具,具：利,用,用标准,化,化夹具,零,零部件,快,快速拼,装,装所需,夹,夹具；,柔性夹,具,具：一,部,部夹具,能,能为多,个,个加工,对,对象服,务,务。,托盘（Pallet）承载,工,工件和,夹,夹具完,成,成加工,任,任务，,是,是各加,工,工单元,间,间的硬,件,件接口,。,。,自动上,下,下料装,置,置,托盘交,换,换器：,联,联接加,工,工系统,和,和物料,运,运储系,统,统桥梁,；,；,工业机,器,器人：,具,具有较,大,大的柔,性,性度。,6.3柔性制,造,造系统,中,中的物,流,流系统,6.3,.,.1工件流,支,支持系,统,统,系统的,构,构成,运输系,统,统的基,本,本回路,自动导,向,向小车AGV,自动化,仓,仓库,6.3柔性制,造,造系统,中,中的物,流,流系统,6.3,.,.2刀具流,支,支持系,统,统,刀具流,系,系统组,成,成及其,管,管理,刀具预,调,调站设在FMS之外，,按,按要求,对,对刀具,进,进行装,配,配和调,整,整；,刀具装,卸,卸站是刀具,进,进出FMS入口，,多,多为排,架,架式框,架,架结构,；,；,刀具库,系,系统存放当,前,前加工,所,所需的,机,机床刀,库,库，容,量,量小；,存,存放各,加,加工单,元,元共享,的,的中央,刀,刀库，,容,容量大,；,；,刀具运,载,载交换,装,装置负责刀,具,具运输,和,和交换,，,，适时,向,向加工,单,单元提,供,供所需,刀,刀具；,计算机,控,控制管,理,理系统控制刀,具,具运输,、,、存储,和,和管理,，,，监控,管,管理刀,具,具的使,用,用，及,时,时取走,已,已报废,或,或寿命,已,已耗尽,的,的刀具,。,。,6.4柔性制,造,造系统,中,中的控,制,制与管,理,理系统,6.4,.,.1FMS系统的,控,控制方,式,式递阶控,制,制,递阶控,制,制结构,：,：将复杂,系,系统分,层,层分模,块,块设置,，,，各层,相,相对独,立,立，便,于,于系统,的,的开发,和,和维护,。,。,递阶控,制,制特点,：,：愈往底,层,层，实,时,时性愈,强,强；愈,到,到上层,，,，处理,信,信息量,愈,愈大，,实,实时性,要,要求愈,小,小。,FMS三层递,阶,阶控制,结,结构,系统管,理,理与控,制,制层（,单,单元控,制,制层）-接受上,级,级任务,，,，制定,系,系统作,业,业计划,，,，进行,任,任务分,配,配，监,控,控系统,执,执行；,过程协,调,调与监,控,控层（,工,工作站,层,层）-加工程,序,序分配,、,、协调,工,工件流,动,动、运,行,行状态,采,采集监,控,控、向,上,上层反,馈,馈信息,；,；,设备控,制,制层-控制设,备,备工作,循,循环，,执,执行上,层,层控制,指,指令，,反,反馈现,场,场数据,。,。,6.4柔性制,造,造系统,中,中的控,制,制与管,理,理系统,控制系,统,统的特,点,点：,在上述,三,三级递,阶,阶控制,结,结构中,，,，每层,的,的信息,流,流都是,双,双向流,动,动的：,向,向下可,下,下达控,制,制指令,，,，分配,控,控制任,务,务，监,控,控下层,的,的作业,过,过程；,向,向上可,反,反馈控,制,制状态,，,，报告,现,现场生,产,产数据,。,。,在控制,的,的实时,性,性和处,理,理信息,量,量方面,，,，各层,控,控制计,算,算机是,有,有所区,别,别的：,愈,愈往底,层,层，其,控,控制的,实,实时性,要,要求愈,高,高，而,处,处理的,信,信息量,则,则愈小,；,；愈到,上,上层，,其,其处理,信,信息量,愈,愈大，,而,而对实,时,时性要,求,求则愈,小,小。,6.6,.,.2智能制,造,造系统,的,的含义,和,和特征,智能制,造,造系统,的,的含义,智能制,造,造系统,是,是一种,由,由智能,机,机器和,人,人类专,家,家共同,组,组成的,人,人机一,体,体化智,能,能系统,，,，它在,制,制造过,程,程中能,以,以一种,高,高度柔,性,性与集,成,成不高,的,的方式,，,，借助,计,计算机,模,模拟人,类,类专家,的,的智能,活,活动进,行,行分析,、,、推理,、,、判断,、,、构思,和,和决策,等,等，从,而,而取代,或,或者延,伸,伸制造,环,环境中,人,人的部,分,分脑力,劳,劳动。,同,同时，,收,收集、,存,存贮、,共,共享、,完,完善、,集,集成和,发,发展人,类,类专家,的,的智能,。,。,6.6,.,.2智能制,造,造系统,的,的含义,和,和特征,智能制,造,造系统,的,的特征,自律能力,人机一体化,虚拟现实技术,自组织与超柔性,学习能力与自我维护能力,第7章,高,高速加,工,工技术,7.1高速加,工,工技术,概,概述,7.2高速切,削,削刀具,7.3高速切,削,削加工,机,机床,7.4高速切,削,削加工,工,工艺,7.1高速加,工,工技术概述,7.1,.,.2高速切,削,削加工的定义,及,及特点,高速切,削,削加工,的,的定义,（,（High Speed Machining）,几种高,速,速加工,的,的权威,定,定义:,CIRP（国际,生,生产工,程,程研究,院,院）切,削,削委员,会,会1978年提出,：,：切削,速,速度为500,-,-7000m/min的加工,为,为高速,切,切削；,德国Darmstadt工业大,学,学生产,工,工程与,机,机床研,究,究所（PTW）提出,：,：切削,速,速度和,进,进给速,度,度为普,通,通切削,的,的510倍的加,工,工为高,速,速加工,。,。,根据Salomon高速切,削,削理论,：,： 切,削,削温度,不,不再随,切,切削速,度,度的提,高,高而上,升,升，且,以,以高切,削,削速度,、,、高进,给,给速度,为,为主要,特,特征的,切,切削加,工,工为高,速,速加工,。,。,7.1高速加,工,工技术概述,7.1,.,.2高速切,削,削加工的定义,及,及特点,高速切,削,削加工的特点,生效率,高,高,高速切,削,削加工,允,允许使,用,用较大,的,的进给,率,率，比,常,常规切,削,削加工,提,提高510倍，单,位,位时间,材,材料切,除,除率可,提,提高36倍。,切削力,低,低,高速切,削,削切削,深,深度和,切,切削宽,度,度小，,因,因此切,削,削力较,小,小，与,常,常规切,削,削相比,，,，切削,力,力至少,可,可降低30%，适合,加,加工刚,性,性较差,的,的零件,加,加工。加工质,量,量得到,提,提高。,精度高,由于切,削,削深度,、,、切削,宽,宽度和,切,切削力,都,都很小,，,，使得,刀,刀具、,工,工件变,形,形小，,保,保证了,尺,尺寸的,高,高精度,和,和低粗,糙,糙度加,工,工。,7.1高速加,工,工技术概述,7.1,.,.2高速切,削,削加工的定义,及,及特点,高速切,削,削加工,的,的特点,能耗低,由于单,位,位功率,的,的金属,切,切除率,高,高，所,以,以加工,能,能耗低,，,，符合,可,可持续,发,发展的,要,要求。,简化加,工,工工艺,流,流程。,常规切,削,削加工,不,不能加,工,工淬火,后,后的材,料,料，淬,火,火变形,必,必须进,行,行人工,修,修整或,通,通过放,电,电加工,解,解决。,高,高速切,削,削则可,以,以直接,加,加工淬,火,火后的,材,材料，,在,在很多,情,情况下,可,可完全,省,省去放,电,电加工,工,工序，,消,消除了,放,放电加,工,工所带,来,来的表,面,面硬化,问,问题，,减,减少或,免,免除了,人,人工光,整,整加工,。,。,切削加,工,工的发,展,展方向,是,是高速,切,切削加,工,工，在,发,发达国,家,家，它,正,正成为,切,切削加,工,工的主,流,流。,7.2高速切,削,削刀具,7.2,.,.1高速切,削,削对刀,具,具的要,求,求,刀具材料,高强度,、,、高硬,度,度、高,韧,韧性,高切削,速,速度会,导,导致切,削,削温度,的,的急剧,升,升高，,因,因此，,要,要求刀,具,具材料,具,具有很,高,高的高,温,温力学,性,性能。,高的耐,热,热性、,抗,抗热冲,击,击性能,要求刀,具,具材料,的,的熔点,高,高、氧,化,化温度,高,高。,高热硬,性,性、耐,腐,腐蚀和,化,化学稳,定,定性,刀具材,料,料应能,适,适应难,加,加工材,料,料和新,型,型材料,加,加工的,需,需要,目前的,刀,刀具材,料,料主要,有,有,金刚石,、,、立方,氮,氮化硼,、,、陶瓷,刀,刀具、TiCN基硬质,合,合金刀,具,具（金,属,属陶瓷,）,）、涂,层,层刀具,和,和超细,硬,硬质合,金,金刀具,等,等。,7.2高速切,削,削刀具,7.2,.,.1高速切,削,削对刀,具,具的要,求,求,刀具结,构,构和几,何,何参数,刀具应,具,具有很,好,好的断,屑,屑、卷,屑,屑和排,屑,屑性能,。,。,切削塑,性,性材料,时,时切屑,易,易产生,折,折断与,卷,卷曲，,将,将缠绕,在,在刀具,或,或工件,上,上，影,响,响工件,的,的表面,加,加工质,量,量，妨,碍,碍数控,加,加工的,正,正常进,行,行。因,此,此，刀,具,具必须,具,具有可,靠,靠的断,屑,屑槽型,、,、断屑,台,台和断,屑,屑器等,，,，以便,可,可靠的,断,断屑或,卷,卷屑。,7.2高速切,削,削刀具,7.2,.,.1高速切,削,削对刀,具,具的要,求,求,刀体,连接可,靠,靠,切削刀,具,具按结,构,构主要,分,分为整,体,体式和,镶,镶嵌式,两,两类。,普,普通机,床,床采用,整,整体式,刀,刀具，,数,数控机,床,床采用,镶,镶嵌式,刀,刀具。,镶嵌式,刀,刀具采,用,用机夹,结,结构。,高,高速回,转,转刀具,由,由于高,速,速引起,离,离心力,作,作用，,会,会造成,刀,刀体和,刀,刀片夹,紧,紧结构,破,破坏以,及,及刀片,破,破裂或,甩,甩掉，,所,所以应,保,保证刀,体,体和夹,紧,紧结构,连,连接可,靠,靠。具,体,体要求,是,是：,夹紧精,度,度高；,传递转,矩,矩大；,结构对称性,好,好；,体积小。,7.2高速切,削,削刀具,7.2,.,.1高速切,削,削对刀,具,具的要,求,求,4.优化切,削,削参数,确定最,佳,佳切削,速,速度、,最,最佳进,给,给速度,、,、最佳,切,切削深,度,度等参,数,数。,5.对刀具,系,系统的,其,其他要,求,求,采取安,全,全保护,措,措施。,7.3高速切,削,削加工机床,7.3,.,.1高速主,轴,轴系统,7.3,.,.2进给驱,动,动系统,7.3,.,.3控制系,统,统,第8章,非,非传统,加,加工技,术,术,8.1概述,8.2电火花,加,加工,8.3电解加,工,工,8.4超声波,加,加工,8.5高能束,激,激光加,工,工,8.6快速成,型,型,8.1概述,非传统,加,加工技,术,术的定,义,义,非传统,加,加工亦,称,称为“,特,特种加,工,工”或,“,“现代,加,加工方,法,法”，,泛,泛指用,电,电能、,热,热能、,光,光能、,电,电化学,能,能、化,学,学能、,声,声能及,特,特殊机,械,械能等,能,能量达,到,到去除,或,或增加,材,材料的,加,加工方,法,法，从,而,而实现,材,材料被,去,去除、,变,变形,、,、改变,性,性能或,被,被镀覆,等,等。,成型加,工,工：去,除,除材料,；,；添加,材,材料,镀覆加,工,工：电,铸,铸、电,镀,镀、复,合,合镀,8.1概述,8.1,.,.1非传统,加,加工技,术,术的产,生,生及发,展,展,传统制,造,造工艺存,在,在的问,题,题,新型材,料,料及传,统,统技术,难,难加工,材,材料,复杂表,面,面及形状,对表面,质,质量和,精,精度要,求,求高,非传统,加,加工与,传,传统加,工,工的区,别,别,区别,传统加工,非传统加工,能量,机械能,非机械能,(,电、光、声、热、化,),工具硬度,大于工件硬度,不一定大于工件硬度,机械切削力,存在,不存在,主运动速度,高,低,毛刺残留,有,无,