先进加工工艺及现代工艺装备
项目七现代加工技术
一、填空题
1.电火花加工是在_____________之中，通过工具与工件之间的____________作用，对工件进行加工的方法。
2. 电火花加工的工艺指标，可归纳为_____________、_____________ 、______________ 。
影响这些指标的工艺因素有______________、______________ 、______________ 。
3. 成组夹具是成组工艺中为_____________设计的夹具。
成组夹具加工的零件应符合______________原则。
4. 组合夹具是_____________、_____________ 、______________ 精度很高的夹具。
5.数控机床上应尽量选用_____________夹具，_____________夹具，_____________夹具。
6. 编制成组工艺的方法有_____________，_____________。
7. 成组加工系统的基本形式有_____________ 、_____________。
8. 对于工艺设计过程，形成零件族的通用规则__________ 。
其划分方法有__________、__________和__________三种。
9. 修订式系统数据库建立的三种方法为：_____________、_____________、_____________。
10．现代制造技术5个明显的特征是____________、____________、____________、____________、____________。
二、判断题（正确的打√，错误的打×）
1、电蚀加工中，工件和刀具都会被蚀除。
（）
2、电解加工时，工具作为负极一般不会腐蚀。
（）
3．电解加工生产率比电火化加工高。
（）4．数控机床夹具的夹紧位置应灵活多变。
（）5．对回转体零件，在成组工艺设计时，应采用复合路线法较为方便。
（）
三、简答题
1．试说明电火花加工、电解加工的基本原理。
2．为保证电蚀加工的顺利进行，必须注意哪些问题？
3．线切割加工的基本原理是什么？它与电火花穿孔，成形加工相比有何特
点？
4．通用可调夹具与成组夹具有什么共同的特点？又有什么区别？
5．什么是成组工艺的相似原则？如何设计成组夹具？
6．数控机床夹具的什么特点？
7．什么是成组技术？成组技术的基本原理是什么？
8．什么是复合路线法？它的应用场合是什么？
9．什么是复合零件法？它的应用场合是什么？
10．什么是修正式CAPP系统？它的工作原理是什么？
11．什么是创成CAPP系统？简述它的工作原理？
12．简要说明现代制造技术的内涵和特点。
13．何谓CIM和CIMS？。
工艺装备方面
工艺装备工艺规程，是指导施工的技术文件。
一般包括以下内容：零件加工的工艺路线，各工序的具体加工内容，切削用量、工时定额以及所采用的设备和工艺装备等。
1.工艺装备，是指产品制造过程中所用的各种工具总称。
包括刀具、夹具、模具、量具、检具、辅具、钳工工具和工位器具等，简称工装。
2．铸件的工艺装备铸造工艺装备是造型、造芯及合箱过程中所使用的模具和装置的总称。
包括模样、模板、模板框、砂箱、砂箱托板、芯盒、烘干板（器）、砂芯修整磨具、组芯及下芯夹具、量具及检验样板、套箱、压铁等。
此外，芯盒及烘干器的钻模和修整标准也属于铸造工艺装备.3. 工艺装备夹具的分类夹具的分类（1）通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。
例如，车床上的三爪卡盘和四爪卡盘、顶尖和鸡心夹头；铣床上的平口钳、分度头和回转工作台等。
它们有很大的通用性，无需调整或稍加调整就可以用于装夹不同的工件。
这类夹具一般已经标准化。
由专业工厂生产，作为机床附件供应给客户。
（2）专用夹具专用夹具是指专为某一工件的某道工序的加工而专门设计的夹具，具有结构紧凑，操作迅速、方便等优点。
专用夹具通常由使用厂根据自行设计和制造，适用于产品固定且批量较大的生产中。
（3）组合夹具组合夹具是在机床夹具零部件标准化的基础上，由一整套预先制造好的，局有各种不同形、不同规格尺寸的标准化元件和合件，按照组合化的原理，针对工件的加工要求组装成各种专用夹具。
夹具使用完毕后，可以拆卸，留待组装新夹具时使用。
组合夹具的使用范围十分广泛。
它最适合于品种多、产品变化快、新产品试制和单元要求。
用组合夹具元件可以组转成各类机床夹具。
数控机床和柔性制造单元的出现，更加推动了组合夹具技术的进步，扩大了组合夹具的应用范围。
组合夹具具有以下特点：组合夹具元件可供多次使用，但其一旦组转成某个夹具后，该夹具结构仍属专用性，只能一次使用。
当变换加工对象时，一般仍需全部拆开，重新组装成新夹具结构，以满足新工件的加工要求。
机械加工工艺及装备
1 机械制造业
生产各类机械设备和零部 件的行业，如汽车制造、 航空航天等。
2 金属加工行业
加工金属材料的行业，如 钢铁、铝制品、工程机械 等。
3 电子制造业
生产电子器件和电路板的 行业，如手机、电脑、电 视等。
机械加工工艺的优势和局限性
优势
提供高精度的加工能力，批量生产效率高，适用于 各种材料。
局限性
常见的机械加工工艺
1 铣削
通过旋转刀具切削工件表面，用于加工各种 平面和曲线形状。
2 钻削
利用旋转的钻头在工件表面形成孔洞，常用 于钻孔和制作螺纹。
3 磨削
利用磨削磨料对工件表面进行切削和磨光， 提高工件的表面质量。
4 锯割
通过旋转锯片对工件进行切割，常用于金属 和木材的切割。
机械加工装备的分类
机械加工工艺及装备
机械加工工艺及装备是制造业中至关重要的一部分。本演示将介绍机械加工 工艺的定义、常见工艺、机械加工装备的分类和发展趋势，以及应用机械加 工工艺的行业，深入探讨其优势和局限性。
机械加工工艺的定义
1 什么是机械加工工艺？
机械加工工艺是通过机械装备对工件进行形状和尺寸上的变化，以达到所需的工艺要求。
工艺复杂、成本较高，对操作人员的技术要求较高。
结论及展望
机械加工工艺及装备在现代制造业中扮演着重要角色，随着技术的不断进步， 机械加工工艺将进一步实现自动化和智能化，并提供更高的加工精度和效率。
传统机床
如铣床、钻床、磨床等，通过人工操作进行加工。
数控机床
利用计算机控制系统进行加工，提高加工精度和效率。
机械加工工艺的发展趋势
1
自动化和智能化
采用机器人、自动化设备和智能化技术，提高生产效率和产品质量。
先进复合材料主要制造工艺和专用设备
先进复合材料主要制造工艺和专用设备中国航空工业第一集团公司科技发展部 郝建伟中国航空工业发展研究中心 陈亚莉先进复合材料具有轻质、高强度、高模量、抗疲劳、耐腐蚀、可设计、成型工艺性好和成本低等特点，是理想的航空结构材料，在航空产品上得到了广泛应用，已成为新一代飞机机体的主体结构材料。
复合材料先进技术的成熟使其性能最优和低成本成为可能，从而大大推动了复合材料在飞机上的应用。
一些大的飞机制造商在飞机设计制造中，正逐步减少传统金属加工的比例，优先发展复合材料制造。
本文旨在介绍在复合材料制造过程中所涉及到的主要工艺和先进专用设备。
复合材料在飞机上的应用随着复合材料制造技术的发展，复合材料在飞机上的用量和应用部位已经成为衡量飞机结构先进性的重要标志之一。
复合材料在飞机上的应用趋势有如下几点：（1）复合材料在飞机上的用量日益增多。
复合材料的用量通常用其所占飞机机体结构重量的百分比来表示，世界上各大航空制造公司在复合材料用量方面都呈现增长的趋势。
最有代表性的是空客公司的A380客机和后续的A350飞机以及波音公司的B787飞机。
A380上复合材料用量约30t。
B787复合材料用量达到50%。
而A350飞机复合材料用量更是达到了创纪录的52%。
复合材料在军机和直升机上的用量也有同样的增长趋势，近几年得到迅速发展的无人机更是将复合材料用量推向更高水平。
（2）应用部位由次承力结构向主承力结构发展。
最初采用复合材料制造的是飞机的舱门、整流罩、安定面等次承力结构。
目前，复合材料已经广泛应用于机身、机翼等主承力结构。
主承载部位大量应用复合材料使飞机的性能得到大幅度提升，由此带来的经济效益非常显著，也推动了复合材料的发展。
（3）在复杂外形结构上的应用愈来愈广泛。
飞机上用复合材料制造的复杂曲面制件也越来越多，如A380和B787飞机上的机身段，球面后压力隔框等，均采用纤维铺放技术和树脂膜渗透（RFI）工艺制造。
（4）复合材料构件的复杂性大幅度增加，大型整体、共固化成型成为主流。
零件数控加工工艺分析及工艺装备设计
零件数控加工工艺分析及工艺装备设计随着现代制造业的发展，数控技术已经成为了制造业的核心技术之一。
数控加工工艺因为其快速、精准、高效等特点而受到了广泛的应用。
其中，零件数控加工工艺分析及工艺装备设计是数控加工中的重要环节。
一、零件数控加工工艺分析零件数控加工工艺分析是制定数控加工工艺方案的第一步。
它通过对零件的结构、尺寸、材料、加工要求等因素进行分析，确定零件的加工工艺方案和加工流程。
具体分析如下：1. 零件结构零件结构是制定加工方案的重要要素之一。
在对零件结构进行分析时，需要考虑零件各部分的形状、大小、复杂程度、表面形状等因素，以确定加工时应采用的加工方法。
2. 零件材料零件材料对加工过程也有一定的影响。
材料的选取应考虑其加工性、物理性质、热性能、耐磨性等因素。
同时，还要与所采用的加工设备和工艺相匹配。
3. 加工精度和表面质量要求零件的加工精度和表面质量要求是制定加工方案的重要因素之一。
在分析时，应考虑零件的尺寸要求、几何公差、表面光洁度等指标，以确定零件的加工精度和表面加工方法。
二、工艺装备设计工艺装备设计是制定加工方案之后的下一步。
在进行工艺装备设计时，应根据零件的加工要求和加工方式，选择合适的加工设备，并针对设备性能进行优化设计。
具体设计包括：1. 设备选型在设备选型时，应考虑零件的加工要求、加工精度和加工效率等因素，选择合适的加工设备。
同时，还要考虑成本、设备可靠性、维护费用等因素，以确定最佳的设备选择方案。
2. 设备性能优化在设备性能优化方面，应根据零件的特性和加工要求，对设备进行优化。
具体措施包括：改进加工方式、提高设备的稳定性和精度、改进机床结构、提高设备自动化程度等。
3. 生产线设计在进行生产线设计时，应充分考虑零件加工全部流程，确保零件生产过程的顺畅和高效。
同时，生产线设计还要考虑安全性、灵活性和环保标准等因素。
三、总结零件数控加工工艺分析及工艺装备设计是数控加工的关键环节之一。
超精密光学玻璃元件模压成型制造关键工艺及装备
超精密光学玻璃元件模压成型制造关键工艺及装备在现代光学装备和仪器制造中，光学玻璃元件（如透镜、棱镜、窗口等）作为光学系统的重要组成部分，扮演着至关重要的角色。
而超精密光学玻璃元件的制造则是相当有挑战性的，因为需要高度精确的形状、表面质量和尺寸和构型精度。
模压成型（compression molding）是一种被广泛应用在超精密光学玻璃元件制造中的关键工艺。
它通过在高温和高压的条件下将光学玻璃材料压制成预定形状，在制造过程中可以保持良好的表面质量和较高的精度，同时也可以大幅降低制造成本。
模压成型工艺包括模具设计和制造、原材料选择和加工、热压过程控制等多个环节。
首先，模具的设计和制造是模压成型的关键一步。
模具的设计需要考虑到光学元件的形状、尺寸和精度要求。
在设计时需要注意模具表面的光滑度和尺寸误差控制。
由于超精密光学玻璃元件的尺寸和形状非常精确，所以模具的制造需要采用高精度的数控加工技术或精密电火花加工技术，以确保模具的尺寸精度和表面质量。
其次，原材料的选择和加工也是至关重要的。
光学玻璃材料需要具有良好的光学性能、稳定性和机械性能，以满足光学元件的使用要求。
合适的材料选择可以提高成型效果，并保证元件的性能和寿命。
材料的加工过程中需要控制好温度和压力，以避免材料的变形和应力积累。
热压过程控制是模压成型工艺中的另一个关键环节。
热压过程需要精确控制温度、压力和时间，以保证光学玻璃材料在模具中得到均匀的变形和冷却。
温度的控制需要考虑到光学玻璃的熔化温度和软化温度。
压力的控制需要根据光学玻璃的特性和形状来确定，以避免过量或不足的压力导致的问题。
时间的控制需要根据光学玻璃的稳定性和冷却速率来确定，以保证成型品的结构和性能。
在模压成型过程中，各种装备也是至关重要的。
高质量的模具、精确的温控设备、稳定的压力控制系统，都对成型质量和生产效率有着重要的影响。
同时，模压成型装备还需要具备可靠的自动化能力，以提高生产效率和降低人工操作的风险。
设备工艺,技术先进性等
1、设备材料/材料的材质、机械性能、绝缘等级、电气特性、使用寿命。
XXX设备的外壳主要采用铝镁合金、部分采用碳纤维。
铝镁合金：铝镁合金一般主要元素是铝，再掺入少量的镁或是其它的金属材料来加强其硬度。
因本身就是金属，其导热性能和强度尤为突出。
铝镁合金质坚量轻、密度低、散热性较好、抗压性较强，能充分满足3C产品高度集成化、轻薄化、微型化、抗摔撞及电磁屏蔽和散热的要求。
其硬度是传统塑料机壳的数倍，但重量仅为后者的三分之一，通常被用于各种设备的外壳。
而且，银白色的镁铝合金外壳可使产品更豪华、美观，而且易于上色，这是工程塑料以及碳纤维所无法比拟的。
因而铝镁合金成了便携型的首选外壳材料，目前大部分厂商的产品均采用了铝镁合金外壳技术。
碳纤维：碳纤维材质是很有趣的一种材质，它既拥有铝镁合金高雅坚固的特性，又有ABS工程塑料的高可塑性。
它的外观类似塑料，但是强度和导热能力优于普通的ABS塑料，而且碳纤维是一种导电材质，可以起到类似金属的屏蔽作用(ABS外壳需要另外镀一层金属膜来屏蔽)。
碳纤维强韧性是铝镁合金的两倍，而且散热效果最好。
若使用时间相同，碳纤维机种的外壳摸起来最不烫手。
碳纤维的缺点是成本较高，成型没有ABS外壳容易，因此碳纤维机壳的形状一般都比较简单缺乏变化，着色也比较难。
机械性能：金属的机械性能有强度、硬度、朔性、韧性等性能。
XXX使用的铝镁合金强度方面非常的优越。
承受拉力，抗拉强度优秀。
有着良好的朔性支持制造的需要的金属变形能力。
同时在产品成型后具备抵抗反复变形的韧性能力。
绝缘等级铝镁合金、碳纤维在进行一定程度的改造加工后，其绝缘能力可以轻松达到日常使用的要求。
完全可以满足各行各业的对产品的绝缘需求。
电气特性电气特性是一个非常复杂的概念，对于不同的项目，产品的所提供的电气性能会有所区别，XXX会根据客户的具体需求对设备的电气特性进行相关的改造，保证产品的稳定运行使用寿命1）潮湿空气对电子产品和电子元器件所造成的危害已经成为影响电子产品品质的主要因素之一，所以对于拥有精密的集成电路和许多带液晶屏幕的数码产品来说，想要延迟使用寿命防潮是要首要解决的问题。
国家制造业创新中心重点支持领域指南
国家制造业创新中心重点支持领域指南为了推动制造业创新发展，加快产业转型升级，灵活运用现代科技手段，国家制造业创新中心制定了一系列重点支持领域指南，以便更好地指导和支持优秀的制造企业和科研机构。
一、新材料1.1 金属材料金属材料是制造业的基础材料，其性能直接影响到产品的质量和性能。
国家制造业创新中心将重点支持铝合金、钛合金、高强度钢等金属材料的研发与应用，鼓励开展新材料的设计、制备和加工技术的研究。
1.2 高性能聚合物材料高性能聚合物材料在航空航天、汽车、电子等领域有广泛的应用，国家制造业创新中心将重点支持聚酰亚胺、聚醚醚酮等高性能聚合物材料的研发和工程应用，支持新一代高性能聚合物材料的开发和推广。
1.3 先进复合材料先进复合材料在航空航天、船舶、汽车等领域具有重要应用价值，国家制造业创新中心将重点支持碳纤维复合材料、玻璃纤维复合材料等先进复合材料的研发和应用，鼓励开展复合材料在材料设计、工艺制备、性能评价等方面的研究工作。
二、智能制造2.1 工业机器人工业机器人是智能制造的重要设备，国家制造业创新中心将重点支持工业机器人的关键零部件技术、人机协作技术、智能控制技术等方面的研发，支持工业机器人在汽车制造、电子制造、航空航天等领域的应用和推广。
2.2 智能制造系统智能制造系统是实现制造业智能化、柔性化的重要手段，国家制造业创新中心将重点支持数字化车间、智能生产调度、物联网技术在制造业中的应用等方面的研发，推动智能制造系统的发展和应用。
2.3 3D打印技术3D打印技术是一种快速制造技术，具有一定的柔性和个性化生产优势，国家制造业创新中心将重点支持金属3D打印、生物医学3D打印、大型构件3D打印等方面的研发，推动3D打印技术在制造业中的应用和推广。
三、工艺装备3.1 先进数控加工设备数控技术是提高制造业生产效率和产品精度的重要手段，国家制造业创新中心将重点支持数控机床、激光加工设备、电火花加工设备等先进数控加工设备的研发和应用，支持数控加工设备在航空航天、汽车制造等领域的推广。
工艺装备方面
工艺装备工艺规程，是指导施工的技术文件。
一般包括以下内容：零件加工的工艺路线，各工序的具体加工内容，切削用量、工时定额以及所采用的设备和工艺装备等。
1.工艺装备，是指产品制造过程中所用的各种工具总称。
包括刀具、夹具、模具、量具、检具、辅具、钳工工具和工位器具等，简称工装。
2．铸件的工艺装备铸造工艺装备是造型、造芯及合箱过程中所使用的模具和装置的总称。
包括模样、模板、模板框、砂箱、砂箱托板、芯盒、烘干板（器）、砂芯修整磨具、组芯及下芯夹具、量具及检验样板、套箱、压铁等。
此外，芯盒及烘干器的钻模和修整标准也属于铸造工艺装备.3. 工艺装备夹具的分类夹具的分类（1）通用夹具是指已经标准化的，在一定范围内可用于加工不同工件的夹具。
例如，车床上的三爪卡盘和四爪卡盘、顶尖和鸡心夹头；铣床上的平口钳、分度头和回转工作台等。
它们有很大的通用性，无需调整或稍加调整就可以用于装夹不同的工件。
这类夹具一般已经标准化。
由专业工厂生产，作为机床附件供应给客户。
（2）专用夹具专用夹具是指专为某一工件的某道工序的加工而专门设计的夹具，具有结构紧凑，操作迅速、方便等优点。
专用夹具通常由使用厂根据自行设计和制造，适用于产品固定且批量较大的生产中。
（3）组合夹具组合夹具是在机床夹具零部件标准化的基础上，由一整套预先制造好的，局有各种不同形、不同规格尺寸的标准化元件和合件，按照组合化的原理，针对工件的加工要求组装成各种专用夹具。
夹具使用完毕后，可以拆卸，留待组装新夹具时使用。
组合夹具的使用范围十分广泛。
它最适合于品种多、产品变化快、新产品试制和单元要求。
用组合夹具元件可以组转成各类机床夹具。
数控机床和柔性制造单元的出现，更加推动了组合夹具技术的进步，扩大了组合夹具的应用范围。
组合夹具具有以下特点：组合夹具元件可供多次使用，但其一旦组转成某个夹具后，该夹具结构仍属专用性，只能一次使用。
当变换加工对象时，一般仍需全部拆开，重新组装成新夹具结构，以满足新工件的加工要求。
现代制造业高技术工艺与工艺装备对接研究
现代制造业高技术工艺与工艺装备对接研究现代制造业在经济发展和社会进步中起到了举足轻重的作用，高技术工艺和工艺装备是现代制造业发展的核心。
高技术工艺的应用能够提高产品质量，提高生产效率，降低成本，提升企业竞争力。
而高技术工艺的实现离不开先进的工艺装备的支持。
高技术工艺应用于制造业的范畴非常广泛，包括但不限于数字化控制系统、自动化系统、机器视觉系统、精密加工技术等。
这些工艺的应用大大提高了生产过程中的自动化程度和精度，使得制造业能够生产更为复杂和高品质的产品。
例如，数字化控制系统和自动化系统的应用可以实现生产过程的智能化和自主化，通过先进的传感器和控制系统，能够实时监测和调整制造过程中的参数，从而提高产品的一致性和稳定性。
在高技术工艺的实现过程中，工艺装备的作用不可忽视。
工艺装备是高技术工艺的实现和应用的基础，是高技术工艺与生产任务之间的桥梁。
工艺装备的选用和优化能够直接影响工艺的实施效果和成果。
因此，对工艺装备的研究和发展具有重要的意义。
工艺装备的研究主要包括以下几个方面：一是提高工艺装备的自动化程度和智能化水平。
通过引入先进的控制系统和传感器技术，实现工艺装备的智能化和自动化控制，能够提高生产效率和质量稳定性。
二是加强工艺装备的灵活性和适应性。
生产过程中往往存在着不同规格和要求的产品，因此，工艺装备需要具备灵活的调整和适应的能力，以满足不同生产需求。
三是提高工艺装备的可靠性和稳定性。
现代制造业的生产节奏快，对工艺装备的稳定性和可靠性有较高的要求，任何一次故障都可能导致生产中断和损失。
因此，提高工艺装备的可靠性和稳定性是工艺研究的重点。
高技术工艺与工艺装备之间的对接研究，旨在实现高技术工艺的有效落地和应用。
这需要从技术、人才和管理等多个方面进行协调和优化。
一是推动技术创新和研发。
通过加大对高技术工艺和工艺装备的研发投入，提升产学研合作的力度，加强科研机构、高校和企业的合作，共同攻克关键技术难题，推动工艺装备和工艺技术的升级。
箱体类零件加工工艺及常用工艺装备
箱体类零件加工工艺及常用工艺装 备
第一节 概述
二 、箱体类零件的主要技术要求、材料和毛坯 （二）箱体的材料及毛坯
箱体材料一般选用HT200~400的各种牌号的灰铸铁，而最常用的为HT200 灰铸铁不仅成本低，而且具有较好的耐磨性、可铸性、可切削性和阻尼特性。在单 件生产或某些简易机床的箱体，为了缩短生产周期和降低成本，可采用钢材焊接结 构。毛坯的加工余量与生产批量、毛坯尺寸、结构、精度和铸造方法等因素有关。 有关数据可查有关资料及根据具体情况决定。 毛坯铸造时，应防止砂眼和气孔的产生。为了减少毛坯制造时产生残余应力，应使 箱体壁厚尽量均匀，箱体浇铸后应安排时效或退火工序。
箱体类零件加工工艺用常用工艺装备
第一节 概述 一、箱体类零件的功用及结构特点 二、箱体类零件的主要技术要求、材料和毛坯
第二节 平面加工方法和平面加工方案 一、刨削 二、铣削 三、磨削 四、平面的光整加工 五、平面加工方案及其选择
第三节 铣削加工常用工艺装备 一、常用尖齿铣刀用其应用 二、铣床夹具 第四节 箱体孔系加工及常用工艺装备 一、箱体零件孔系加工的加工 二、箱体孔系加工精度分析 三、镗夹具（镗模） 四、联动夹紧机构 第五节 典型箱体零件加工工艺分析 一、主轴箱加工工艺过程及其分析 二、分离式齿轮箱体加工工艺过程及其分析
铣削工艺特点如下： 1.生产效率高但不稳定 2.断续切削 3.半封闭切削
箱体类零件加工工艺及常用工艺装 备
第二节 平面加工方法和平面加工方案
二、铣削 (二）铣削用量四要素 l、铣削速度 铣刀旋转时的切削速度。 2、进给量 指工件相对铣刀移动的距