第七章先进制造技术第一、二、三节
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先进制造技术01课件
第一章 制造业与先进制造技术概论
2. 加工过程的信息域活动 加工过程就是将设计对象物化的过程，在这一过程中，会产生大量诸如力、热、变形、误差等物理信息。对这些信息进行采集、处理和控制的过程就是加工过程信息域的活动。 CNC技术是目前最主要的先进制造设备，其原理如下图所示：
第一章 制造业与先进制造技术概论
⑦机器人 物流中应用机器人可用于装卸工件、传输物料等
第一章 制造业与先进制造技术概论
第一章 制造业与先进制造技术概论
三、信息域活动 处在信息化时代的制造业及制造系统将会最大限度的“数字化”，信息域活动亦可认为是数字化活动。 1. 设计过程的信息域活动 ①设计的概念
国际水平的技术标准与法规
国际水平的人才与教育体制
自主技术创新及开发能力
国际水平的制造企业
国际水平的制造中心
国际水平的先进装备制造
绪 论
一、本门课程的作用
制造业的主体功能
二、制造业涉及的主体功能
设计
制造
材料
信息
管理
绪 论
三、本课程的有关说明 1. 学时 本课程教材总学时大约45学时，课堂讲授30学时。 2. 特点 本门课程的特点可归纳为：新、多、杂、变几个字。 新是指本课程的内容大都是近10余年发展起来的技术。多和杂是指本课程内容多而且庞杂，结构不是十分清晰。变是指随着制造技术的发展，本教材中的一些内容，甚至是概念都有可能发生变化。 基于上述特点，同学们除了进行课堂学习之外，还需要进行适当时间的自学，并要不断地了解先进制造技术新的发展。
经济效益评估
物流设备的类型、数量及布局；自动化中央仓库的类型、库容及布局刀库、工件缓冲站的大小及布局；加工设备的类型、数量及布局
物料的运输路线；工件运输的调试策略系统内托盘的最大数量运输设备故障率；系统的持续运行时间
先进制造技术
、集成化、智能化和网络化的现代制造技术 20世纪80年代以来，现代制造技术逐步成为加工制造 业的主要方法。随着现代加工技术的不断完善，其应用体 系与技术也正日益成熟，其中主要的发展方向有： 1）对传统制造技术的不断革新与拓展。 2）对非传统加工方法的应用。 3）朝精密化工程发展。 4）制造系统朝柔性化、集成化、智能化和网络化方向 发展。 其中，制造业各阶段的具体生产模式和经营策略，见 表1-2。
第二节 先进制造技术概述
一、概念 先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology， AMT)是传统制造技术、信息技术、计算机技术、自动化技术与 管理科学等多学科先进技术的综合，并应用于制造工程之中所 形成的一个学科体系。 AMT是在传统制造技术基础上不断吸收机械、电子、信息、 材料、能源和现代管理等方面的成果，并将其综合应用于产品 设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程， 能实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产，提高市场的适 应能力和竞争能力，以期取得理想的技术经济效果。因此， AMT呈现出精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、清洁 化、集成化、全球化等特点。 在以知识为基础、以创新为动力的新经济体系中，制造业 正面临着严峻的挑战与机遇。因此，研究和推广应用先进制造 技术无疑是十分重要的。
3）配以典型应用案例，加强实用性与参考性。 4）链接相关背景知识，拓宽知识面。 本课程教学共需38学时左右，学时分配可参考表0-1
第一章 绪论
学习目标：通过本章的学习，应对制造业的发展进程有一个初步的了解。
对先进制造技术的特点、发展历程、现状及其今后的发展趋势有所认识。
第一节 制造业的发展概况
一、概念 （1）制造(Manufacturing) 制造是一种将物料、能量、资金、 人力资源、信息等有关资源，按照社会的需求转变为新的、有更 高应用价值的有形物质产品和无形软件、服务等产品资源的行为 和过程。 国际生产工程研究学会(CIRP)的定义：“制造是一个涉及制造工 业中产品设计、物料选择、生产计划、生产过程、质量保证、经 营管理、市场销售和服务的一系列相关活动和工作的总称”。 （2）制造系统(Manufacturing System) 制造过程及其所涉及 的硬件（包括人员、生产设备、材料、能源和各种辅助装置）以 及有关的软件（包括制造理论、制造工艺、制造方法和制造信息 等)，组成了一个具有特定功能的有机整体，称为制造系统。
第二节 先进制造技术概述
一、概念 先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology， AMT)是传统制造技术、信息技术、计算机技术、自动化技术与 管理科学等多学科先进技术的综合，并应用于制造工程之中所 形成的一个学科体系。 AMT是在传统制造技术基础上不断吸收机械、电子、信息、 材料、能源和现代管理等方面的成果，并将其综合应用于产品 设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程， 能实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产，提高市场的适 应能力和竞争能力，以期取得理想的技术经济效果。因此， AMT呈现出精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、清洁 化、集成化、全球化等特点。 在以知识为基础、以创新为动力的新经济体系中，制造业 正面临着严峻的挑战与机遇。因此，研究和推广应用先进制造 技术无疑是十分重要的。
3）配以典型应用案例，加强实用性与参考性。 4）链接相关背景知识，拓宽知识面。 本课程教学共需38学时左右，学时分配可参考表0-1
第一章 绪论
学习目标：通过本章的学习，应对制造业的发展进程有一个初步的了解。
对先进制造技术的特点、发展历程、现状及其今后的发展趋势有所认识。
第一节 制造业的发展概况
一、概念 （1）制造(Manufacturing) 制造是一种将物料、能量、资金、 人力资源、信息等有关资源，按照社会的需求转变为新的、有更 高应用价值的有形物质产品和无形软件、服务等产品资源的行为 和过程。 国际生产工程研究学会(CIRP)的定义：“制造是一个涉及制造工 业中产品设计、物料选择、生产计划、生产过程、质量保证、经 营管理、市场销售和服务的一系列相关活动和工作的总称”。 （2）制造系统(Manufacturing System) 制造过程及其所涉及 的硬件（包括人员、生产设备、材料、能源和各种辅助装置）以 及有关的软件（包括制造理论、制造工艺、制造方法和制造信息 等)，组成了一个具有特定功能的有机整体，称为制造系统。
先进制造技术绪论PPT49页
先进制造领域的关键技术
集成化技术； 智能化技术； 网络技术； 分布式并行处理技术； 多学科、多功能综合产品开发技术； 虚拟现实技术； 人——机——环境系统技术。
第三节 先进制造技术的现状及发展趋势
发展现状 制造科学已成为多学科交叉的学科
制造技艺→制造技术→制造科学；
制造活动的社会性、制造系统的开放性→制造科学综 合性；
制造是涉及制造工业中产品设计、物料选择、生产计 划、生产过程、质量保证、经营管理、市场销售和服务 的一系列相关活动和工作的总称。
1、制造的概念
• 制造技术（Manufacturing Technology) 按照人们所需的目的，运用知识和技能，利用客观物
资工具，将原材料物化为人类所需产品的工程技术。即： 使原材料成为产品而使用的一系列技术的总称
柔性制造系统、计算机集成制造系统、网络化制造、智能 制造系统、及时生产、精良生产、敏捷制造……
工业的概念
工业 由制造业、采掘业以及电力、燃气、 和水的生产供应业构成，制造指第二产业中 除采掘业、电力、燃气及其生产和供应业、 建筑业以外的所有行业。
先进制造技术定义
制造业不断吸收机械、电子、信息、能源及现代系统管 理等方面的成果，并综合应用于产品设计、制造、检测、 管理、销售、使用、服务乃至回收的全过程，以实现优 质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的 产品市场的适应能力和竞争能力并取得理想经济效果的 制造技术总称。
第一章 绪论
第一节 先进制造技术及其主要特点 第二节 先进制造技术的构成及分类 第三节 先进制造技术的应用及发展趋势
第一节 先进制造技术及其主要特点
1、制造的概念
1.1 概念 制造（Manufacturing): 是人类所有经济活动的基石，是人类历史发展和文明进
先进制造技术在军事工业中的应用
先进制造技术在军事工业中的应用第一节：引言现代军事工业是一个综合性很强、科技含量很高的行业，其发展关系到一国的国防安全和经济发展。
随着科技的不断进步，军事工业的制造技术也不断地革新。
先进制造技术在军事工业中的应用就是众多技术之一。
下面，本文就从先进制造技术在军事工业中的应用，具体谈谈这方面的重要性及其具体应用。
第二节：先进制造技术在军事工业中的应用先进制造技术是指利用现代高科技手段，通过整合传统制造技术、信息技术和自动化技术，实现制造过程的智能化、高效化和精细化的一种技术。
在军事工业中，先进制造技术的应用可以提高军事装备的质量、效率和适应性，从而提升军事实力。
具体应用如下：1.数字化制造数字化制造是应用信息技术和自动化技术使制造过程数字化和网络化的一种制造技术。
在军事工业中，数字化制造可以大大缩短产品开发周期、提高产品质量、提高生产效率、降低成本、增强产品的适应性和灵活性，保证了装备制造的准确性和一致性。
2.智能制造智能制造是利用信息技术、网络技术、传感器技术、机器人技术等，实现制造自动化、智能化和灵活化的一种制造模式。
在军事工业中，智能制造对于提升装备的制造质量、效率和适应性具有重要作用，同时还可以减少人为错误，提高操作安全。
3.可持续制造可持续制造是指优化资源利用，减少原材料的浪费和环境污染，同时把生产过程设计为一种可持续发展的制造过程。
在军事工业中，可持续制造可以减少大量的军事装备对环境的影响，同时提高资源利用率，实现军事工业的可持续发展。
4.增材制造增材制造的核心技术在于，通过在零部件表面逐层添加材料来实现零部件制造的一种制造方式。
在军事工业中，增材制造可以生产复杂形状的零部件，同时可以降低装备制造的成本，提高生产效率和减少零部件的浪费，因此广泛应用于航空、航天、海洋等领域。
第三节：结论先进制造技术在军事工业中的应用能够提高装备的质量、效率和适应性，从而提升军事实力，是军事工业现代化的重要保证。
先进制造技术教学课件PPT先进制造工艺技术.ppt
19子线分析
手段：优化加工方法；开发和研制新型刀具材料；研
制超精密机床；对加工精度进行监控。
2020/7/2
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21世纪的超精密加工将向分子级、原子级精度推进
2020/7/2
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（2）切削加工速度迅速提高
刀具材料发展。
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20世纪前，碳素钢，耐热温度低于200ºC，切削速度不超 过10m/min；
、电火花、激光切割；
• 堆积成形 将材料有序地合并 堆积成形，如快速原形制造、焊 接等。
2020/7/2
6
二、先进制造工艺的产生和发展
先进制造工艺是在传统的机械制造工艺基础上发展来的， 优化后的工艺和新型加工方法。是核心和基础。
（1）制造加工精度不断提高
18世纪，其加工精度为1mm； 19世纪末，0.05mm； 20世纪初，μm级过渡； 20世纪50年代末，实现了μm级的加工精度； 目前达到10nm的精度水平。
1900
2020/7/2
普通加工
加工设备 车床,铣床
精密车床 磨床
测量仪器 卡尺
百分尺 比较仪
精密加工
坐标镗床 坐标磨床
气动测微仪 光学比较仪
金刚石车床 光学磁尺
精密磨床
电子比较仪
超精密加工
超精密磨床 激光测长仪 精密研磨机 圆度仪轮廓仪
超高精密磨床 激光高精度 超精密研磨机 测长仪
1920 1940
代 码
名称
0
1
2
3
4
5
6
7 89
中类名称
0 铸造
砂型铸造 特种铸造
1 压力加工
锻造
轧制
冲压 挤压 旋压 拉拔
先进制造技术课件文字
物联网与大数据在智能制造中的技术发展
随着物联网与大数据技术的不断进步，智能制造将实现更高程度的实 时监控和智能化决策。
物联网与大数据在智能制造中的未来展望
随着技术的不断融合和创新，物联网与大数据将在智能制造中发挥更 大的作用，推动制造业的转型升级和高质量发展。
03 增材制造技术
3D打印技术原理与分类
随着人工智能、物联网等技术的融合，工 业机器人将在智能制造中发挥更大的作用 ，提高生产效率和降低成本。
自动化生产线
自动化生产线概述
自动化生产线是指通过自动化设备、 传感器、控制系统等组成的生产线， 实现生产过程的自动化和智能化。
自动化生产线的技术发展
随着传感器、控制系统的技术进步， 自动化生产线正朝着更高效、更可靠 的方向发展，能够适应更复杂的产品 和生产环境。
详细描述
绿色制造技术是指在产品的全生命周期中，通过采用先进的技术和工艺，实现资 源的高效利用、减少环境污染和生态破坏，并达到经济效益和社会效益的双重提 升。它是一种综合考虑环境影响和资源利用效率的现代制造模式。
绿色制造技术的分类与实现方式
总结词
绿色制造技术包括清洁生产、资源高效利用、循环经济和低碳制造等多个方面，实现方 式包括优化设计、改进工艺、使用环保材料和能源等。
材料多样性
开发更多种类的打印材料，如 金属、陶瓷、塑料等，以满足
更广泛的应用需求。
打印精度和效率
提高打印精度和效率，降低生 产成本，提高产品质量。
智能化和自动化
结合人工智能、机器学习等技 术，实现增材制造过程的智能 化和自动化。
定制化与个性化
满足消费者对定制化和个性化 的需求，拓展增材制造在各行
业的应用。
数字化工厂的构建需要克服技术、人才、资金等多方面的 挑战，但同时也带来了提高生产效率、降低成本、提升产 品质量等多方面的机遇。
随着物联网与大数据技术的不断进步，智能制造将实现更高程度的实 时监控和智能化决策。
物联网与大数据在智能制造中的未来展望
随着技术的不断融合和创新，物联网与大数据将在智能制造中发挥更 大的作用，推动制造业的转型升级和高质量发展。
03 增材制造技术
3D打印技术原理与分类
随着人工智能、物联网等技术的融合，工 业机器人将在智能制造中发挥更大的作用 ，提高生产效率和降低成本。
自动化生产线
自动化生产线概述
自动化生产线是指通过自动化设备、 传感器、控制系统等组成的生产线， 实现生产过程的自动化和智能化。
自动化生产线的技术发展
随着传感器、控制系统的技术进步， 自动化生产线正朝着更高效、更可靠 的方向发展，能够适应更复杂的产品 和生产环境。
详细描述
绿色制造技术是指在产品的全生命周期中，通过采用先进的技术和工艺，实现资 源的高效利用、减少环境污染和生态破坏，并达到经济效益和社会效益的双重提 升。它是一种综合考虑环境影响和资源利用效率的现代制造模式。
绿色制造技术的分类与实现方式
总结词
绿色制造技术包括清洁生产、资源高效利用、循环经济和低碳制造等多个方面，实现方 式包括优化设计、改进工艺、使用环保材料和能源等。
材料多样性
开发更多种类的打印材料，如 金属、陶瓷、塑料等，以满足
更广泛的应用需求。
打印精度和效率
提高打印精度和效率，降低生 产成本，提高产品质量。
智能化和自动化
结合人工智能、机器学习等技 术，实现增材制造过程的智能 化和自动化。
定制化与个性化
满足消费者对定制化和个性化 的需求，拓展增材制造在各行
业的应用。
数字化工厂的构建需要克服技术、人才、资金等多方面的 挑战，但同时也带来了提高生产效率、降低成本、提升产 品质量等多方面的机遇。
微机械及其微细加工技术
第三节 微机械及其微细加工技术
a) LIGA 工艺得到的三个镍材料的微型齿 轮，每个齿轮高100m
b) 组装后的电磁驱动微马达的SEM 照片，由 牺牲层和LIGA技术获得，转子直径为150m， 三个齿轮的直径分别为77m,100m和150m
第三节 微机械及其微细加工技术
微机械具有以下几个基本特点：
体积小，精度高，重量轻。 性能稳定，可靠性高。 能耗低，灵敏性和工作效率高。
多功能和智能化。
适于大批量生产，制造成本低廉。
第三节 微机械及其微细加工技术
一些典型的微机械产品
研制国家及单位 主要工艺方法 美国斯坦福大学，加州弗里蒙特新传感器制造公司，日 异向刻蚀工艺及加硼控制 本横河电机公司等 法 微加速度传感器 航空航天，汽车工业 美国斯坦福大学， 制版术和 加州弗里蒙特新传感器制造公司， 刻蚀工艺， 德国卡尔斯鲁核研究中心微结构技术研究所， LIGA技术 瑞士纳沙泰尔电子和微型技术公司等 微型温度传感器 航空航天， 美国斯坦福大学， 制版术和 汽车工业 加州弗里蒙特新传感器制造公司等 刻蚀工艺 德国慕尼黑夫琅霍费固体工艺研究所等 制版术和 螺旋状振动式压力传感器和加 航空航天， 速度传感器 汽车工业 刻蚀工艺 智能传感器 微机械人 德国菲林根施韦宁根微技术研究所 制版术和 刻蚀工艺 微型冷却器 制版术和 航空航天和电子工业， 美国斯坦福大学， 用于集成电路中 加州弗里蒙特新传感器制造公司等 异向刻蚀工艺 微型干涉仪 类似于电子滤波器 美国IC传感器制造公司等 制版术和 刻蚀工艺 硅材油墨喷嘴 计算机设备 美国斯坦福大学 异向刻蚀工艺 分离同位素的微喷嘴 核工业 德国卡尔斯鲁核研究中心微结构技术研究所等 LIGA技术 微型泵 医疗器械， 日本东北大学，荷兰特温特大学，德国慕尼黑夫琅霍费 刻蚀工艺 电子线路 固体工艺研究所等 和堆装技术 微型阀 医疗器械 德国慕尼黑夫琅霍费固体工艺研究所 制版术 和刻蚀工艺 微型开关（密度12400个/cm2) 航空航天和武器工业 美国明尼苏达州大学 制版术 和异向刻蚀工艺 分离层技术， 微齿轮，微弹簧及微曲柄，叶 微执行机构，核武器安 美国加利福尼亚大学伯克利分校， 片，棘轮 全装置 圣迪亚国家实验室 制版术 和刻蚀工艺 直径的微静电电机 分离层技术 计算机和通讯系统的控 美国加利福尼亚大学伯克利分校， 制 麻省理工学院 产 品 硅压力传感器 主要应用领域 航空航天，医疗器械
先进制造技术完整文字ppt课件
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（二）叠(分）层实体制造技术
（LOM技术，Laminated Object Manufacturing ）
工业设计依托高水平的制造技术，新技 术的涌现促进了设计风格的变化，而工业 设计也赋予了技术一种视觉形式，创造了 崭新的现代生活方式，并提供了一系列表 现现代化确切含义的符号。
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2
三、产品开发战略的演变：
60年代: “如何做得更多”。 70年代: “如何做得更便宜”。 80年代：“如何做得更好”。 90年代：“做得更快”。
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“集”：集成化制造
“集成化”是技术的集成，是管理的集成， 是技术与管理的集成。现代的制造技术就是 集成的技术，先进制造技术就是制造技术、 信息技术、管理科学与有关科学技术的集成。
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“快”：敏捷化制造
即指对市场的快速响应，对生产的快速 重组，这两个快速必然要求生产模式有高 度柔性与高度敏捷性 ．
敏捷制造、动态联盟、快速成型技术、 快速模具技术等。
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绿色制造 “绿”：绿色制造
又称清洁制造，其目标是使产品从设计、 生产、运输到报废处理的全过程对环境的负 面影响达到最小”.其内涵是产品生命周期的 全过程均具有绿色性。
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我国改革开放取得巨大成就，保持着世界上最 快的经济发展速度，但是仍然沿袭着粗放型的经 济增长模式。例如近年我国年GDP约占全世界 GDP的4%。但各类资源消费总量约合50亿吨。 其中钢铁、煤炭、水泥分别占全世界总消费量的 30%、31%和40%。
(2)被扫描区域的树脂薄层产生光聚合反应而固 化，形成零件的一个薄层。
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◆ 它 将 计 算 机 辅 助 设 计 （ CAD ） 、 计 算 机 辅 助 制 造 （CAM）、计算机数控（CNC）、精密伺服驱动、新材 料等先进技术集于一体，依据计算机上构成的产品三维设 计模型，对其进行分层切片，得到各层截面的轮廓。
◆按照这些轮廓，激光束选择性地切割一层层的箔材（或
固化一层层的液态树脂，或烧结一层层的粉末材料），或
➢ 材料累加法——传统的累加方法有焊接、粘接或铆接
等，通过不可拆卸连接使物料结合成一个整体，形成零
件。近几年才发展起来的快速原型制造技术（RPM），
是材料累加法的新发展。
3
第一节 快速原型制造技术（RPM）
◆快速原型制造（Rapid Photograph Manufacturing — RPM），又称“快速成形技术”（ Rapid Photograph — RP）或“分层制造”（Layer Manufacturing — LM）， 是20世纪80年代后期迅速发展起来的一种新型制造技术。
塑料 铝合金 铜
300-6000 m/min 铸铁
◎钻削： 200-1100 m/min ◎磨削： 50-300 m/s
钢 钛合金 镍合金
10
100
1000
切削速度V（m/min）
10000
图3-32 高速与超高速切削速度范围 12
、 高速加工的特点
➢ 加工效率高：进给率较常规切削提高5-10倍，材料去除 率可提高3-6倍 ➢ 切削力小：较常规切削至少降低30%，径向力降低更明 显。有利于减小工件受力变形，适于加工薄壁件和细长件 ➢ 切削热小：加工过程迅速，95%以上切削热被切屑带走， 工件积聚热量极少，温升低，适合于加工熔点低、易氧化 和易于产生热变形的零件 ➢ 加工精度高：刀具激振频率远离工艺系统固有频率，不 易产生振动；又切削力小、热变形小、残余应力小，易于 保证加工精度和表面质量 ➢ 工序集约化：可获得高的加工精度和低的表面粗糙度， 并在一定条件下，可对硬表面进行加工，从而可使工序集 约化。这对于模具加工具有特别意义(工序集约化是指在一 台实现或尽可能完成从毛坯至成品的全部加工工序). 13
喷射源选择性地喷射一层层的粘结剂或热熔材料等，形成
一个个薄层，并逐步迭加成三维实体（见图2-1）。
4
构造三维模型 模型近似处理
切片处理
激光
喷射源
固化树脂 切割箔材 烧结粉末
喷粘结剂 喷热熔材料
三维产品（样品/模具）
表面处理 图2-1 快速成型过程
5
设计
设计
快速成形 去除加工
铸造 锻压 焊接
模具
模具
图2-2a 快速成型机床及快速成型件
8
第二节 高速加工和精密超精密加工
一、 高速加工 （一）概述
1931年德国切削物理学家C.J.Salomom在“高速切削原理”一文 中给出了著名的“Salomom曲线”——对应于一定的工件材料存在一 个临界切削速度，此点切削温度最高，超过该临界值，切削速度增加， 切削温度反而下降。
快速加工技术的主要持点： 能直接由三维CAD模型制造形状复杂的原型，缩短了产品 开发周期，降低了生产成本．使产品能迅速投入市场。 可制造任意复杂的高精度零件，而无需任何工具。 它是创造性设计的有效工具，也能比较容易制造出试验模 型，可在加工生产前找出设计中存在的不足之处，并迅速加 以修改。
快速成型技术在应用中存在的问题：系统造价昂贵、运行 费用高，加工用材价格偏高，能够处理的材料种类有限，与 CAD系统的接口尚无通用格式。
一般认为高速加工的速度范围是普通加工的5～10倍。 随着高速机床设备和刀具等关键技术领域的突破性进展，高 速加工的速度范围还会不断扩展。
2、高速加工的切削速度范围
➢ 高速加工切削速度范围因不同的工件材料而异，见图3-32
➢ 高速加工切削速度范围随加工方法不同也有所不同
◎车削： 700-7000 m/min ◎铣削：
如 从 加 工 方 法 的 角 度 ， 车 削 加 工 速 度 范 围 是 700 ～ 7000m/min，铣削加工速度范围是300～6000m/min，钻削加 工的速度范围是200～1100m/min， 150～360m/min。
从材料的角度，目前铝合金的高速切削范围是1500～ 5500m/min，铸铁的高速切削范围是750～4500m/min，普通 钢的高速切削范围是600～800m/min。
切削温度/℃
1600
1200
青铜
铸铁
800
钢
硬质合金980℃ Stelite合金850℃ 高速钢650℃
400
软铝
非铁金属
碳素工具钢450℃
0 切削不 切削适应区 适应区
600
1200
切削适应区
1800
2400
3000
切削速度v/(m/min)
图3-31 Salomon切削温度与切削速度曲线
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高速切削是个相对的概念，如果加工方法和切削材料不 同，高速切削的速度范围也就不同。
1、 高速加工定义
➢ 尚无统一定义，一般认为高速加工是指采用超硬材料的 刀具，通过极大地提高切削速度和进给速度，来提高材料 切除率、加工精度和加工表面质量的现代加工技术。 ➢ 以切削速度和进给速度界定：高速加工的切削速度和进 给速度为普通切削的5～10倍。 ➢ 以主轴转速界定：高速加工的主轴转速≥10000 r/min。 9
第七章 先进制造技术
本章要点
快速原型制造技术 高速加工和精密超精 密加工 微机械及其微细加工技术
1
先进制造技术
• 在新产品的开发过程中，总是需要对 所设计的零件或整个系统在投入大量资金 组织加工或装配之前加工一个简单的例子 或原型。在准备制造和销售一个复杂的产 品系统之前，工作原型可以对产品设计进 行评价、修改和功能验证。
毛坯 （大于工件）
半成品
半成品
模具
工件
样品
a）
b）
图2-2 传统加工与快速成型比较
6
快速成型技术是将计算机辅助制造、计算机数字控制、精 密伺服驱动、激光与材料技术于一体的现代技术。其基本思 路起源于三维实体被切成一系列连续切片的逆过程．即只需 用三维的制造方法制作成一系的薄切片．便可堆积成所需的 三维零件。
2
零件成形方法
➢ 材料成形法——进入工艺过程物料初始重量近似等于 加工后最终重量。如铸造、压力加工、粉末冶金、注塑 成形等，这些方法多用于毛坯制造，但也可直接成形零 件。
➢ 材料去除法——零件的最终几何形状局限在毛坯的初 始几何形状范围内，零件形状的改变是通过去除一部分 材料，减少一部分重量来实现的。如切削与磨削，电火 花加工、电解加工等特种加工等。