机械加工 新技术
现代机械加工新技术
二、典型工艺方法
—— SLA
（一）基本原理
SLA(Stereolithography Apparatus) 也称光造型或 立体光刻。SLA技术是基于液态光敏树脂的光聚合原理工 作的。这种液态材料在一定波长和强度的紫外光(如λ= 325nm)的照射下能迅速发生光聚合反应, 分子量急剧增大 材料也就从液态转变成固态。 液槽中盛满液态光固化树脂，激光束在偏转镜作用下 在液态表面上扫描, 扫描的轨迹及光线的有无由计算机控 制。光点打到之处液体固化。成型开始时，工作平台在液 面下一个确定的深度，聚焦后的光斑在液面上按指令逐点 扫描，逐点固化。当一层扫描完成后，未被照射的地方仍 是液态树脂。然后升降台带动平台下降一层高度，已成型 的层面上又布满一层树脂，刮平器将粘度较大的树脂液面 刮平，然后再进行下二层的扫描，新固化的一层牢固地粘 在前一层上，如此重复直到整个零件制造完毕, 得到一个 三维实体模型。
Converting to STL File 转换成STL格式文件
Slicing Layer by Layer 逐层切片，求得每层截面轮 廓 Rapid Prototyping Layer by Layer 逐层快速成形 3D Prototype 三维样品
Pre-Treatment 前处理
Free Forming 自由成形
SLA原理图
X 扫描系统 Y Z 轴升降台
激光束 零件 托板
树脂槽
光敏树脂
播放动画
（二）技术特点
机械制造中的新型材料与先进加工技术
机械制造中的新型材料与先进加工技术在机械制造领域，新型材料和先进加工技术的应用正日益成为推动行业发展的重要因素。
新型材料的引入和先进加工技术的运用，不仅在提高产品质量和性能方面发挥着重要作用，也为机械制造业的创新发展带来了更大的可能性。
本文将探讨机械制造中的新型材料与先进加工技术的应用及其对行业发展的影响。
一、新型材料在机械制造中的应用1. 碳纤维复合材料碳纤维复合材料以其高强度、轻质化和耐腐蚀等优势，成为机械制造中的新宠。
在航空航天、汽车制造和轨道交通等领域，碳纤维复合材料的应用可以大幅减少产品自重，提高运行效率，并且具备较好的耐久性，减少维修成本。
2. 3D打印材料3D打印技术的快速发展催生了各种新型材料的研发和应用。
与传统加工方法相比，3D打印可以实现复杂结构的制造，并且可以根据需求定制材料属性，提高产品的适应性和精度。
目前，金属、陶瓷、高分子材料等都可以通过3D打印技术进行制造，这为机械制造业注入了新的活力和创新力。
3. 高温合金在机械制造中，高温合金的应用主要体现在航空发动机和燃气轮机等领域。
由于高温合金具有优异的耐高温、耐腐蚀和耐磨损性能，能够适应极端环境下的工作条件，因此它成为提高产品性能和可靠性的重要材料。
二、先进加工技术在机械制造中的应用1. 数控加工技术数控加工技术通过计算机对加工过程进行控制，有效提高了加工精度和稳定性。
与传统手工或者半自动加工相比，数控加工技术具有更高的自动化程度和生产效率。
由于数控加工技术能够实现复杂曲线和曲面的加工，从而适应多样化产品的需求，因此在机械制造中得到了广泛应用。
2. 激光加工技术激光加工技术以其无接触、高精度和速度快的特点，成为现代机械制造中的重要工具。
激光切割、激光焊接和激光打标等技术的广泛应用，不仅提高了加工效率，也为制造出更加精细和高质量的产品提供了可能。
3. 精密成形技术精密成形技术包括注塑成形、挤压成形和锻压成形等。
通过精密成形技术，可以实现产品的高精度和高质量，同时减少材料的浪费，提高资源利用率。
高速强力磨削在机械加工中的发展与应用
高速强力磨削在机械加工中的发展与应用
高速强力磨削是一种在机械加工中相对较新的技术，它的应用领域包括航空航天、汽车、电子、半导体等领域。
高速强力磨削的发展源于对精度、表面质量和加工效率的要求。
高速强力磨削的基本原理是利用高速旋转的砂轮在磨削过程中带动工件旋转，以达到高效、精度高的加工效果。
相较于传统的磨削加工方法，高速强力磨削具有加工效率高、加工表面精度高和磨损小等优势，因此在汽车工业、模具制造和医疗器械制造等领域得到广泛应用。
在航空航天领域，高速强力磨削被广泛应用于钛合金、铝合金等难加工材料的表面加工和腔孔加工，以及零件修整和修复等工艺。
与传统的磨削加工相比，高速强力磨削在加工效率和表面质量上都有明显提高的优势。
在汽车工业上，高速强力磨削技术在轴承、传动零件、气门座等核心零件的加工中应用较广，而且随着汽车行业的快速发展，对零件加工的要求不断提高，高速强力磨削技术将会有更加广泛的应用。
在电子及半导体领域，高速强力磨削主要应用于硬盘盘片和半导体等超精密零件的制造，因其能够实现极高的加工精度和表面质量，而且磨削切进量小、残留应变小，从而提高了零件的使用寿命。
综上所述，在机械加工中，高速强力磨削技术是一种具有广泛应用前景的技术，尤其是难加工材料的加工领域和超精密零件的制造领域。
随着技术的不断发展，高速强力磨削技术在未来有望成为机械加工领域的主流加工方式之一。
机械加工方面的几种先进工艺
机械加工方面的几种先进工艺机械加工是一种将工件通过切削、磨削、钻孔等工艺加工成所需形状和尺寸的制造方法。
随着科技的不断进步，机械加工领域出现了许多先进的工艺，为机械制造业带来了新的发展机遇。
本文将介绍几种先进的机械加工工艺。
一、激光切割技术激光切割技术是一种利用激光束对工件进行切割的方法。
它具有切割速度快、精度高、切割面光滑等优点，广泛应用于金属加工、汽车制造、航空航天等领域。
激光切割技术可以切割各种材料，如钢板、铝板、不锈钢等，切割精度可以达到0.1mm以下。
同时，激光切割还可以实现复杂形状的切割，大大提高了工件的加工效率和质量。
二、数控加工技术数控加工技术是一种利用计算机控制机床进行加工的方法。
相比传统的手工操作，数控加工具有加工精度高、生产效率高、重复性好等优点。
在数控加工中，操作人员只需通过计算机编程输入工件的加工程序和参数，机床就能按照程序自动进行加工。
数控加工广泛应用于零部件加工、模具制造、精密加工等领域，大大提高了加工效率和质量。
三、电火花加工技术电火花加工技术是一种利用电火花放电进行加工的方法。
它通过在工件表面形成电火花放电，将工件上的金属材料溶解、蒸发和脱落，从而实现对工件的加工。
电火花加工技术具有加工精度高、加工硬度高、加工材料广泛等优点，可以加工各种硬度的金属材料和导电陶瓷材料。
电火花加工广泛应用于模具加工、精密零件加工等领域，为制造业提供了一种高效、高精度的加工方法。
四、超声波加工技术超声波加工技术是一种利用超声波振动进行加工的方法。
它通过将超声波振动传递给刀具或工件，使刀具对工件表面产生微小的振动，从而实现对工件的加工。
超声波加工技术具有加工精度高、表面光洁度好、加工热影响小等优点，可以加工各种硬度的材料。
超声波加工广泛应用于珠宝加工、眼镜加工、精密零件加工等领域，提高了加工效率和质量。
以上是几种先进的机械加工技术，它们都为机械制造业的发展做出了重要贡献。
随着科技的不断进步，机械加工领域还将出现更多先进的工艺，为制造业带来更多的机遇和挑战。
机械加工工艺与设备的改进与创新
机械加工工艺与设备的改进与创新近年来，随着制造业的快速发展和技术的日新月异，机械加工工艺与设备也在不断迭代和改进。
这一领域的改进与创新，旨在提高生产效率、降低成本，并提供更高质量和更精确的加工工艺。
本文将探讨机械加工工艺与设备的改进与创新，并展示其对制造业的重要意义。
一、数字化技术在机械加工中的应用随着信息技术的飞速发展，数字化技术对机械加工工艺的改进与创新起到了重要的作用。
例如，计算机辅助设计（CAD）和计算机辅助制造（CAM）系统使得产品设计和制造过程更加快速、精确和可靠。
通过CAD/CAM系统，设计师可以在计算机上进行虚拟的产品设计和工艺优化，减少了传统手工绘图和试错的过程，大大提高了设计和制造效率。
另外，数字化技术还广泛应用于机械加工设备的控制系统中。
数控机床（CNC）是一种利用计算机控制工具轴运动的设备。
相较于传统的手动操作方式，CNC机床具有更高的自动化程度和更精确的加工能力。
通过程序控制，CNC机床能够实现复杂曲线的加工，提高了加工精度和效率。
而且，CNC机床还可以通过网络进行远程监控和维护，大大提高了设备的可靠性和生产管理的便利性。
二、新材料的机械加工工艺随着新材料的广泛应用，机械加工工艺也需要与之相适应进行改进与创新。
例如，高强度合金、复合材料和陶瓷材料等，具有轻质、高强度、高硬度和耐高温等特点，但对机械加工的要求也更高。
传统的机械加工工艺往往难以满足这些新材料的加工需求，需要进行改进。
为了提高对新材料的加工能力，研究人员开发了一系列新的机械加工工艺，例如电火花加工、激光加工和超声波加工等。
电火花加工利用电弧放电原理，在工件上形成微小的放电坑，以去除材料并形成所需的形状。
激光加工则利用激光束的高能量密度和聚焦能力，对工件进行切割、钻孔和雕刻等操作。
超声波加工则利用超声波振动将工具与工件间的摩擦力转化为剪切力，实现对材料的剪切和加工。
三、智能制造在机械加工中的应用随着人工智能技术的发展，智能制造正逐渐渗透到机械加工领域。
机械工艺技术新技术有哪些
机械工艺技术新技术有哪些随着科技的不断发展，机械工艺技术也在不断创新与进步。
新技术的不断涌现，为机械工艺提供了更多的可能性和创新的方向。
本文将介绍一些目前较为热门的机械工艺技术新技术。
首先，3D打印技术是近年来备受瞩目的机械工艺技术之一。
它通过数控技术层层堆叠材料，逐渐构建出复杂的三维物体。
相比传统的加工方法，3D打印技术具有制造精度高、生产周期短、成本低等优点。
它可以将设计师的创意直接转化成实体产品，为定制化生产提供了可能。
其次，激光加工技术也是一个重要的机械工艺技术新技术。
激光加工技术利用高能激光束对材料进行加工，具有高精度、高速度、无接触等特点。
它可以用于切割、切削、打孔、焊接等多种应用领域。
激光加工技术广泛应用于汽车、航空航天、电子等行业，提高了生产效率和质量水平。
再次，机器人技术也是目前机械工艺技术的热门领域之一。
机器人技术通过自动化和智能化的手段，替代人工完成重复、繁琐、危险的工作。
它可以用于组装、焊接、搬运等多种工艺环节。
机器人技术的发展为工业生产带来了革命性的变化，提高了生产效率、降低了人力成本、保障了工人安全。
另外，纳米技术也是近年来兴起的机械工艺技术新技术。
纳米技术是一门研究与制造尺度在纳米级别的材料和设备的学科。
纳米技术可以制造出具有新颖性能的纳米材料，如纳米涂层、纳米传感器等。
这些纳米材料在提高材料硬度、耐磨性、导电性等方面具有独特优势，在航空、电子、医疗等领域有广泛应用前景。
最后，虚拟现实技术也在机械工艺技术中得到了应用。
虚拟现实技术通过模拟真实环境，使用户能够感受到身临其境的虚拟体验。
在机械工艺领域，虚拟现实技术可以用于设计模拟、装配演练等方面。
它可以为设计师提供直观的设计工具，为工人提供真实的操作环境，提高了设计和操作的准确性和效率。
综上所述，机械工艺技术的新技术层出不穷，不断推动着机械工艺的进步与创新。
3D打印技术、激光加工技术、机器人技术、纳米技术和虚拟现实技术等都在不同程度上改变了传统的加工方式，为机械工艺带来了更多的可能性和创新的方向。
现代机械的先进加工工艺及制造技术探索构架
现代机械的先进加工工艺及制造技术探索构架随着科技不断发展，现代机械的加工工艺和制造技术也不断地沿着创新的道路不断前行。
在这个过程中，先进加工工艺与制造技术成为机械加工成本降低、品质提升、生产效率提高的关键因素。
本文将从加工工艺和制造技术两个方面探讨现代机械的先进加工工艺及制造技术构架。
一、先进加工工艺的应用随着机械加工的发展，传统的机械加工方式已不满足现代制造的需求，因此出现了先进加工工艺，其最大特点是高效、灵活、精度高。
现代机械的先进加工工艺主要有以下几种：1.数控加工技术数控加工技术是将数字控制系统应用于加工机床，通过数控程序控制加工机床的运动精度、速度和加工过程中各个参数，以达到加工精度和产品质量的要求。
激光加工技术是利用激光在工件表面进行精细雕刻和切割加工的一种技术，具有高效、高精度、无接触等特点。
3.电火花加工技术电火花加工技术是通过在工件和电极之间通以短时间高电压脉冲电流，产生电火花放电，使工件上的金属材料得到脱落或熔化，以达到加工零件的目的。
4.等离子切割技术等离子切割技术是利用高能等离子体对工件进行直接切割，具有高效、无接触、无污染等优点。
5.超声波加工技术超声波加工技术是利用高频声波在工件表面进行振动加工，以达到雕刻、打孔、磨削等目的。
二、制造技术的探索现代机械制造技术的提升，不仅有助于实现机械加工工艺向数字化和智能化转型，还能提高市场竞争力、降低成本和提高产品质量。
现代机械制造技术主要有以下几种：1.数字化制造技术数字化制造技术是一种先进的制造技术，其主要特点是通过将传感器、控制器和算法等多种技术集成在一起，使得机械加工具有高精度、高效率、高灵活性等特点。
2.先进的自动化技术现代自动化技术已经可以通过自动控制系统实现机械加工的全自动化操作，从而大大提高生产效率和产品质量。
3.新材料应用技术新材料应用技术是现代机械制造技术中的一个重要方向，通过研发出一种高强度、高韧性、耐腐蚀、耐磨损的新材料，使得机械结构更加坚固、耐用、稳定。
新时期机械数控加工编程技术的分析
新时期机械数控加工编程技术的分析【摘要】随着科技的不断发展，新时期的机械数控加工编程技术在制造业中扮演着愈发重要的角色。
本文首先回顾了计算机数控加工技术的发展历程，接着探讨了数控编程技术的演变过程，以及机械数控加工编程的特点。
随后，分析了新时期机械数控加工编程技术所面临的挑战与机遇，以及数字化加工和智能化制造的发展趋势。
总结了新时期机械数控加工编程技术的重要性，以及未来发展方向与应用前景。
通过本文的分析，读者可以更好地了解新时期机械数控加工编程技术在制造业中的地位和作用，为行业发展提供参考和启迪。
【关键词】机械数控加工编程技术、计算机数控加工、数控编程技术、数字化加工、智能化制造、发展趋势、挑战与机遇、重要性、未来发展方向、应用前景。
1. 引言1.1 新时期机械数控加工编程技术的分析随着科技的不断发展，机械数控加工编程技术在新时期也迎来了新的机遇与挑战。
本文将从计算机数控加工技术的发展、数控编程技术的演变、机械数控加工编程的特点、新时期机械数控加工编程技术的挑战与机遇、数字化加工与智能化制造的发展趋势等方面进行分析。
计算机数控加工技术的发展是机械数控加工编程技术得以实现的基础。
随着计算机技术的飞速发展，数控加工设备逐渐实现了数字化、智能化，大大提高了加工效率和精度。
数控编程技术的演变是机械数控加工编程技术的重要组成部分。
从最初的手动编程发展到如今的CAM软件自动化编程，提高了编程效率和准确性。
机械数控加工编程的特点在于可以实现复杂零件的加工，提高了生产效率和产品质量。
新时期机械数控加工编程技术也面临着挑战，需要不断更新技术，适应市场需求。
数字化加工与智能化制造的发展趋势将进一步推动机械数控加工编程技术的发展，实现更高效、智能化的制造过程。
新时期机械数控加工编程技术在制造业中具有重要意义，未来的发展方向将更加智能化，应用前景广阔。
2. 正文2.1 计算机数控加工技术的发展计算机数控加工技术是近年来制造业发展的重要趋势之一。
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7
2.1.3高速与超高速切削的研究发展现状
表2-3 近年来各国生产的高速加工中心和NC机床
制造厂商 （国别）
Cincinnati-Mil acron (美)
机床名称型号 HPMC加工中心
主轴最高 转速
/(r/min)
20 000
最大进给 速度
/(m/min)
30
主轴驱动 功率
主轴轴承 类型
VZ40 加工中心
新泻铁工 （日）
UHS10 数控铣床
Forest-Linel （法）
数控镗铣床
Westwind （瑞士）
加工中心
主轴最高 转速
/(r/min) 20 000
25 000
30 000
40 000
50 000
100 000
30 000
55 000
最大进给 速度
/(m/min) 25
15
24 000
120
45
35
磁悬浮轴 承
磁悬浮轴
12
承
40
8
2.1.3高速与超高速切削的研究发展现状
制造厂商 （国别）
机床名称型号
Kitamura（日）
Sonicmill-7加工 中心
马扎克 （日）
Super-400H型加 工中心
松浦（日）
FX-5 加工中心
牧野（日）
新泻铁工 （日）
A55-A128 加工中心
25
50
20
15
20
20
主轴驱动 功率
主轴轴承 类型
/kW
20.8 陶瓷轴承
18.5 陶瓷轴承
15 陶瓷轴承
22 陶瓷轴承
18.5 陶瓷轴承
22 陶瓷轴承
磁悬浮轴
25
承
9.1 空气轴承9
2.1.3高速与超高速切削的研究发展现状
制造厂商 （国别）
机床名称型号
主轴最高 转速
/(r/min)
沈阳机床公 司
6
2.1.3高速与超高速切削的研究发展现状
➢ 20世纪30年代：德国萨洛蒙博士首次提出高速切削概念 ➢ 50年代：机理与可行性研究 ➢ 70年代：工艺技术研究 ➢ 80年代：全面系统的高速切削技术研究 ➢ 90年代初：高速切削技术开始进入实用化 ➢ 90年代后期：商品化高速切削机床大量涌现 ➢ 21世纪初：高速加工技术在工业发达国家得到普遍应用，成
HS-60（卧）
18 000
北京机床研 究所
KT1300VB （立）
12 000
沈阳与意大
利
D165C1（仿） 40 000
FIDIA公司
北京一机床 厂
XKSA5040（立）
15 000
北京三机床 厂
ZK7640（立）
15 000
桂林机床公 XK5020（立）
司
XK5030（立）
12 000
南通机床公 司
XK714（立）
10 000
最大进给 速度
/(m/min) 60（1g）
40
主轴驱动 功率
主轴轴承 类型
/kW
10
2.1.4高速与超高速切削对机床的新要求
新要求
（1）主轴要有高转速、大功率和大扭矩 （2）进给速度也要相应提高，以保证刀具每齿进给量基本 不变 （3）进给系统要有很大的加速度 因此，有人称高速与超高速机床是21世纪的新机床，其主 要特征是实现机床主轴和进给的直接驱动，是机电一体化的新 产品。
13
现代机械加工新技术
第2章高速与超高速切削技术
2.3 独特的主轴结构单元
14
2.3.1 电主轴单元的分类
内装式交流变频电动机电主轴单元
图2-3 高速电主轴单元的组成
15
2.3.1 电主轴单元的分类
内装式交流变频电动机电主轴单元
（1）电主轴的基本参数 电主轴的主要参数包括：主轴的最高转速和恒功率转速
/kW
11 陶瓷轴承
Mikron （美）
14
Ingersoll （美）
HVM800型 卧式加工中心
20 000
76.2
EX-cell-O （德）
数控内圆磨床 45 000
—
Huller-Hille （德）
加工中心
60 000
10
EX-cell-O （德）
XHC241 卧式加工中心
范围，主轴的额定功率和最大扭矩，主轴前轴颈的直径和前 后轴承间的跨距等。
（a）电动机置于两轴承间 （b）电动机置于后轴承之后
图2-4 GD-2型电主轴单元
16
2.3.1 电主轴单元的分类
内装式交流变频电动机电主轴单元
（2）电主轴的结构布局 ① 电动机置于主轴前后两轴承之间，结构如图2-4（a）
11
现代机械加工新技术
第2章高速与超高速切削技术
2.2 实施高速与超高速切削 的关键技术
12
2.2 实施高速与超高速切削的关键技术
关键技术
高速与超高速切削对机床结构的要求是最基本的关键技 术。一般认为，机床结构的关键技术包括：
① 独特的主轴结构单元； ② 高速直线驱动进给单元（系统）； ③ 高速与超高速切削刀具技术及其系统； ④ 高性能的数控和伺服驱动系统； ⑤ 高效的冷却系统； ⑥ 可靠的安全装置与实时监控系统； ⑦ 方便可靠的换刀装置； ⑧ 高阻尼和高刚度的机床床体结构； ⑨ 良好的动态特性和热特性。
50~500
1 000~8 000
超高速范围/(m/min)
>2 000 >7 000 >5 000 >3 000 >1 000 >500
>8 000
3
2.1.1高速切削的概念与高速切削技术
高速切削概述
表2-2 不同加工方法的高速切削速度范围
加工方法
高速范围/(m/min)
车削
700~7 000
铣削
提高。
A
不能切削的区域 B 高速切削区域 C
现在的切 削区域
切削温度
O 切削速度
图2-1 高速切削区域
2
2.1.1高速切削的概念与高速切削技术
高速切削概述
表2-1 不同材料的高速切削速度范围
工件材料
钢 Al合金 黄铜、青铜 铸铁 Ti合金 Ni基合金
纤维强化塑料
高速范围/(m/min)
500~2 000 1 000~7 000 900~5 000 800~3 000 100~1 000
现代机械加工新技术
第2章高速与超高速切削技术
2.1 概述
1
2.1.1高速切削的概念与高速切削技术
高速切削概述
高速切削加工（High-Speed Machining或HSM）理论是
1931年4月由德国的Carl Salomon博士首先提出的，他认为：
在常规的切削速度范围内，切削温度随着切削速度的增大而
300~6 000
钻削
200~1 100
拉削
30~75
铰削
20~500
4
2.1.1高速切削的概念与高速切削技术
高速切削技术
图2-2 高速切削技术
5
2.1.2高速与超高速切削的特点
高速切削的特点
（1）可提高生产效率 （2）可获得较高的加工精度 （3）能获得较好的表面完整性 （4）加工能耗低，节省制造资源