現(xiàn)代制造技術(shù)

1、現(xiàn)代制造技術(shù)第一章 緒論教學(xué)目的與要求：1、掌握現(xiàn)代制造技術(shù)內(nèi)涵及技術(shù)構(gòu)成2、熟悉現(xiàn)代制造技術(shù)體系的結(jié)構(gòu)3、熟練對現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行分類4、了解現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展趨勢教學(xué)重難點(diǎn)：1、現(xiàn)代制造技術(shù)的內(nèi)涵2、現(xiàn)代制造技術(shù)包含的幾個(gè)技術(shù)方面3、傳統(tǒng)制造業(yè)的技術(shù)及缺陷，以及現(xiàn)代制造技術(shù)的特點(diǎn)教學(xué)內(nèi)容：一、生產(chǎn)過程系統(tǒng) 在生產(chǎn)中將原料通過許多專業(yè)化工廠，利用科學(xué)知識及技術(shù)（技能），利用客觀物質(zhì)工具將之加工成人們所需要的、要求的產(chǎn)品過程生產(chǎn)過程。在生產(chǎn)過程中：物料、能源、資源、設(shè)備、工具、設(shè)計(jì)、加工、裝配、儲運(yùn)等與技術(shù)情報(bào)分析與市場環(huán)境動態(tài)分析、經(jīng)營管理、勞動力的調(diào)配。資源、能源的開發(fā)與利用、國家政策及國際

2、影響，使得現(xiàn)代制造加工構(gòu)成一個(gè)原料、設(shè)備、工件的一個(gè)閉環(huán)系統(tǒng)生產(chǎn)過程系統(tǒng)。一般來說：生產(chǎn)過程系統(tǒng)主要由決策層、經(jīng)營管理層、生產(chǎn)技術(shù)層以及發(fā)展謀劃（development plans）等層次構(gòu)成。二、生產(chǎn)制造技術(shù)（Manchining Technology）1、傳統(tǒng)機(jī)制發(fā)展A、19世紀(jì)末20世紀(jì)初的英國工業(yè)革命機(jī)器工業(yè)。B、20世紀(jì)中葉，Henley Ford 1903年建立世界上第一個(gè)汽車巨頭Ford公司；1913年以互換性技術(shù)（inter change ability technology）來裝備汽車，到20世紀(jì)50年代大工業(yè)體系的形成。C、柔性化、集成化、智能化及網(wǎng)絡(luò)化的現(xiàn)代制造技術(shù)（Mo

3、dren Machining Technology）20世紀(jì)80年代隨著技術(shù)更新、產(chǎn)品精密加工要求以傳統(tǒng)加工缺陷。計(jì)算機(jī)發(fā)展而逐步地不斷的發(fā)展至今。2、傳統(tǒng)機(jī)制特點(diǎn)A、個(gè)人技巧 + a mount of剛性生產(chǎn)線.AND細(xì)密專業(yè)分工 + 一體化B、技術(shù)界限明顯 AND 專業(yè)獨(dú)立C、僅為生產(chǎn)系統(tǒng)中的某一環(huán)節(jié)D、不能有效地進(jìn)行信息流控制E、生產(chǎn)的管理與技術(shù)分離人力資源浪費(fèi)及分配離散和不公正3、現(xiàn)代制造技術(shù) 社會發(fā)展，科技進(jìn)步及市場經(jīng)濟(jì)的刺激，為響應(yīng)市場刺激，使產(chǎn)品質(zhì)量更高，企業(yè)更具生命力及創(chuàng)造力。A、品種多，批量更換容易B、信息控制自由 + 知識密集型C、柔性自動線 + 智能自動化D、CAD CA

4、M CAPP CAT CAE AND NC CNC AND FMC CIMS MISMS（管理信息系統(tǒng)）E、先進(jìn)的管理模式 工業(yè)工程 + 并行工程（CE concurrent engineering）AND、信息流 + 物料流 + 能源流（handling）控制。4、現(xiàn)代制造技術(shù)內(nèi)涵及技術(shù)構(gòu)成 以優(yōu)質(zhì)、高效、低耗及無污染的基礎(chǔ)技術(shù)，以適應(yīng)市場需求而產(chǎn)生的單元技術(shù)，從而進(jìn)行高效率、高質(zhì)量、高利益的集成技術(shù)完成產(chǎn)品的加工、設(shè)計(jì)、優(yōu)化及評測，以適應(yīng)現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)需求。三、體系結(jié)構(gòu)及分類1、結(jié)構(gòu) 在良好優(yōu)質(zhì)的環(huán)境下（制造技術(shù)環(huán)境），通過先進(jìn)、高效類的支撐技術(shù)群，完成產(chǎn)品的生產(chǎn)（主技術(shù)群）。2、分類現(xiàn)代設(shè)

5、計(jì)技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù) + 基礎(chǔ)優(yōu)良設(shè)計(jì)技術(shù) + 優(yōu)勢競爭環(huán)境創(chuàng)建技術(shù) + 產(chǎn)品生命周期設(shè)計(jì)技術(shù) + 可持續(xù)發(fā)展（sustainable development）設(shè)計(jì) + 可靠性、仿真性、虛擬性實(shí)驗(yàn)。現(xiàn)代制造技術(shù)精密、超緊密技術(shù) + 特種加工（nonterditional machining）制造自動化技術(shù)數(shù)控 + 工業(yè)機(jī)器人 + FMS + CAT + CAEMachining system AND Machining modrelCIMS + AMS（敏捷制造）+ IMS + LP（精良生產(chǎn)） + CE ANDCE +MRP（制造資源計(jì)劃）+ JIT（準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)） + ABC AND VT（vir

6、ua teachnology）等。四、現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展（了解）第二章 特種加工（nontraditional machining）教學(xué)目的與要求：1、掌握特種加工分類、特點(diǎn)及適用范圍2、掌握電火花加工的原理、規(guī)律及基本設(shè)備應(yīng)用3、掌握電解加工的原理、規(guī)律、應(yīng)用4、熟悉超聲波及激光加工的原理及應(yīng)用5、了解電子束、等離子、電鑄等加工的原理和應(yīng)用教學(xué)重難點(diǎn)：1、特種加工的范圍2、電火花及電解加工原理、規(guī)律3、電解磨削的原理、特點(diǎn)4、激光及超聲波加工應(yīng)用教學(xué)內(nèi)容：§2.1 特種加工的概念 利用電能、光能、聲能、熱能及化學(xué)能來去除金屬及非金屬材料的非傳統(tǒng)的加工方法。一、分類1、力學(xué)加工機(jī)械能，

7、如：超聲波、噴射、水流加工等。2、電物理加工電能熱能、機(jī)械能及光能，如：電火花成形、電火花線切割、電子束、離子束加工等。3、電化學(xué)加工電能化學(xué)能，如：電解加工、電鍍、刷鍍、鍍膜機(jī)電鑄加工等。4、激光加工激光光能熱能。5、化學(xué)加工化學(xué)能或光能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，如：化學(xué)銑削、化學(xué)刻蝕（即光刻）加工等。6、復(fù)合加工機(jī)械加工 + 特種加工，如：電解磨削、超聲電解磨削及超聲電火花電解磨削等。二、特點(diǎn)及運(yùn)動應(yīng)用范圍1、工件與工具間無明顯切削力，僅存在微作用力。2、包括去除與結(jié)合加工去除加工，即為分離加工，去除材料結(jié)合： 附著在被加工面上覆蓋鍍膜等。 注入將元素離子注入工件表層離子注入、化學(xué)鍍、氧化等。 結(jié)合工

8、件或兩種材料結(jié)合成一體激光焊接、化學(xué)粘結(jié)等。3、工件硬度、強(qiáng)度可低于工件硬度與強(qiáng)度，工具損耗微小。4、能量易于轉(zhuǎn)換與控制。5、加工精度易于保證，生產(chǎn)率等。§2.2 電火花加工（Electrical Dissolve Machining，EDM）一、加工原理利用脈沖放電對導(dǎo)電材料的磨蝕來去除材料，從而滿足一定的形狀與尺寸要求的加工方法。參閱P16 圖21 充滿液體介質(zhì)的工具及電極之間存在一小間隙 0.010.02mm脈沖電壓施加：間隙中產(chǎn)生極強(qiáng)的脈沖電壓，于是兩極間的液體介質(zhì)隨脈沖電壓頻率不斷放電電離擊穿脈沖放電。放電持續(xù)時(shí)間為10-810-5s，由于其放電壓區(qū)域面積極小，所以能量高度

9、集中，在放電壓產(chǎn)生1000012000oC的高溫。放電小區(qū)域部分的金屬材料被熔化與汽化。這里由于速度非?？?，固有爆炸性質(zhì)。爆炸力將熔化的微小的金屬顆粒拋出，被液體介質(zhì)冷卻、凝固，并帶出間隙主要表現(xiàn)為沖走，工件表面出現(xiàn)圓形凹坑。重復(fù)放電過程，隨著工具電極不斷進(jìn)給，材料不斷被蝕除直至工具電極輪廓形狀精確復(fù)印至工件上，為下一次做準(zhǔn)備。二、加工設(shè)備簡介1、電火花加工必須要使用脈沖電源，將200V或380V、50Hz交流電源頻率較高的脈沖電源加工提供電能量。2、在每次脈沖放電間隔內(nèi)：電極冷卻，工作液恢復(fù)絕緣狀態(tài)下一次放電在二極間另一凸點(diǎn)進(jìn)行。三、規(guī)律1、影響因素（1）極間效應(yīng)單位時(shí)間內(nèi)蝕除金屬材料的體積

10、或重量蝕除量（速度）由于正負(fù)極性接法不同蝕除量不同極性效應(yīng)短脈寬 <50us 電子質(zhì)量輕，慣性小極易獲得高速度轟擊陽極 陽極蝕除量大，用于正極性的精加工。長脈寬 >300us放電時(shí)間長，離子獲得高速度，又因離子質(zhì)量大，轟擊陽極動能大 陰極蝕除量大，用于負(fù)極性的半精加工及粗加工。（2）工作液煤油、去離子水及乳化液等。詳見P19表23（3）電極材料紫銅、石墨、鑄鐵、鋼、黃銅首先要導(dǎo)電，其次是加工損耗小，穩(wěn)定，再次機(jī)械加工性能好。四、應(yīng)用1、成型加工穿孔加工加工沖模，型孔及小孔（0.052mm）型腔加工型腔模及型腔零件，相當(dāng)于加工成型盲孔2、電火花線切割A(yù)、用于連續(xù)移動的鉬絲或銅絲作為工

11、具陽極，工件為陽極。B、工作臺可在水平面作進(jìn)給運(yùn)動三維圖形。C、在B狀態(tài)下，絲架繞工作臺X軸小角度擺動 + 絲架上下臂對Y軸移動帶斜面的平面及二次曲線型體。D、高速走絲與低速走絲。a）高速走絲：V=10m/s上下，往復(fù)走絲；b）低速走絲：用成卷銅絲在無絹絲筒（導(dǎo)絲輪呈鋸齒狀）的情況下，V=0.010.1m/s，單向走絲，其平穩(wěn)無振動，損耗小，加工精度高，為發(fā)展的主要方向。（應(yīng)用：型孔、型腔、線切割回轉(zhuǎn)共軛）五、特點(diǎn)可加工任何導(dǎo)電材料，適用精密微細(xì)剛性差工件。其加工精度等見P14 表21六、可完成的加工1、穿孔型孔、曲線孔（彎螺紋）、小微孔2、穿腔鍛、壓、鑄、擠壓模加工及整體式葉輪、葉片曲面3、

12、線切割切斷、開槽、窄逢4、回轉(zhuǎn)共軛同模數(shù)內(nèi)外齒輪及同螺距、牙型的內(nèi)外螺紋5、電火花回轉(zhuǎn)類似銑削及磨削6、金屬表面強(qiáng)化，打印，仿形刻字作業(yè)：P52 1、說明特種加工的工藝特點(diǎn)。2、電火花成形加工原理及極性效應(yīng)3、快、慢走絲電火花線切割加工優(yōu)缺點(diǎn)課時(shí)：2學(xué)時(shí)§2.3 電解加工（Electricton Machining，ECM）一、加工基本原理利用金屬在電解液中可以產(chǎn)生陽極溶解的電化學(xué)原理來進(jìn)行的成形加工方法。例如：Nacl水溶液加工Fe電離方程式：Nacl Na+ + cl- H2O H+ + OH-通電后，陽極（工件）表面FeFe2+,進(jìn)入電解液中與OH- ，cl-發(fā)生氧化反應(yīng)Fe(

13、OH)2及Fe cl2。Fe 2e Fe2+ 實(shí)現(xiàn)：間隙法拉第電解定律Fe2+2(OH-) Fe(OH)2 原理沖刷加工區(qū)Fe2+ + 2 cl- Fe cl2 電流密度平衡，停止加工此時(shí)：、Fe(OH)2為易氧化綠色沉淀物，在水溶液中溶解度極小，與溶液中O2產(chǎn)生黃褐色Fe(OH)3沉淀，即： 4Fe(OH)2 + 2H2O + O2 4 Fe(OH)3、陰極上有大量剩余電子，帶正電的游離H+被吸，遇電還原成H2從陰極析出： 2H+ + 2e H2結(jié)論：a、陽極Fe不斷被溶解，生產(chǎn)Fe(OH)2。b、陰極析出氫氣，本身不變化。c、電解液中水不斷被消耗，cl-、Na+無損耗（主要起導(dǎo)電作用）。d

14、、隨電解不斷進(jìn)行，電解液濃度愈來愈高，沉淀愈來愈多。e、加工過程中： 加水 過濾工作原理即成形原理：、二極間的間隙0.11mm，壓力為0.52MPa，高速（550m/s），電解液從間隙流過。、由法拉第電解定律：（Faraday electrolytic Theorem） W =·K = KIt （g）K為電化當(dāng)量，g/c，電量說明：a、W與電流密度呈正比；b、距離愈小，電流密度愈大 溶解愈快；c、當(dāng)工件與工具間距一致（復(fù)制，加工完畢） 整個(gè)加工表面的電流密度相同；d、加工電流 Imax、電解液的主要作用：P2728二、特點(diǎn)與應(yīng)用1、低電壓624V，大電流50020000A；2、以簡單

15、進(jìn)給 加工復(fù)雜型面和型腔；3、生產(chǎn)率高，為電火花510倍；4、無機(jī)切力及熱；5、加工精度不高，±0.1mm左右，設(shè)備昂貴，占地面積大，有污染；6、主要用于型孔、型腔、復(fù)雜型面、深小孔、膛線、去毛刺、刻印等；可加工淬火鋼、鈦合金等高硬、高韌等難切削金屬材料；適用于易變形等薄壁零件的加工。三、電解磨削簡介 間P3132 （Electric Corrode grinding machining，ECM）作業(yè)： 1、P52 42、電解特點(diǎn)與應(yīng)用§2.4 超聲波及激光加工一、超聲波加工（Use Sound-wave Machining）1、加工原理利用超聲頻振動（1630KHz）的工

16、具沖擊磨料或直接對工件進(jìn)行加工的一種方法。、加工時(shí)，工具（不淬火45鋼）以一定的靜壓力壓在工件上。、加工區(qū)的磨料（碳化硼、碳化鈷、氧化鋁、金剛砂粉末）是懸液進(jìn)入。、超聲波發(fā)生器產(chǎn)生超聲頻震蕩超聲頻機(jī)械振動。、變幅桿振動位移放大驅(qū)動工具振動。、工具端部振動錘擊磨料磨料粉碎材料成細(xì)微顆粒。、磨料懸浮液流動 更新 帶走微粒、最終使工具形狀復(fù)現(xiàn)在工件上。注：利用超聲頻振動的工具沖擊磨料或直接對工件進(jìn)行加工的方法。2、加工的特點(diǎn)及應(yīng)用、磨料加工各類硬材，特別非導(dǎo)體及半導(dǎo)體、玻璃、陶瓷、寶石、金剛石等（硬質(zhì)合金加工效率低）。、加工碎除量小，加工精度0.050.02mm，Ra0.80.4um。、工件愈硬，加

17、工效果愈明顯，工具宜用軟材。、加工尺寸不宜過大。、穿孔、切割及研磨等硬材加工。3、設(shè)備簡介超聲波電源 + 超聲波振動系統(tǒng) + 機(jī)床整體 （核心為超聲換能器）鐵氧體、鎳鈦合金在高頻磁場中作周期變化縱向超聲頻振動磁致伸縮或石英、Batio3壓電晶體三端面加以交變電壓工作端機(jī)械振動壓電陶瓷式。二、激光加工（Laser Burst Machining） 激光是一種亮度高，方向性好，單色性好的相干光。激光束具有發(fā)散角小，單色性好，亮度集中的特性。激光束經(jīng)過光學(xué)透鏡聚焦，使其焦點(diǎn)光斑直徑理論上可達(dá)1um以下，其功率密度為1071011W/cm2，溫度可高達(dá)萬度左右。1、加工原理在激光聚焦高溫下堅(jiān)硬材料瞬時(shí)

18、急劇熔化與蒸發(fā)，同時(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊波熔化物質(zhì)爆炸式或噴射地被去除。、激光工作物質(zhì)受光泵（激勵(lì)脈沖氙燈）激發(fā)吸收特定波長的光。、一定條件下，形成工作物質(zhì)中壓穩(wěn)態(tài)粒子大于低能級粒子束粒子數(shù)反轉(zhuǎn)現(xiàn)象、一旦少量激發(fā)粒子受輻射躍遷光放大，通過全反及部分反射鏡反饋振蕩激光。、透鏡將激光束聚焦至加工表面。、激光工作物質(zhì)紅寶石、釹玻璃、摻釹釔鉛的石榴石等。2、加工應(yīng)用、打孔0.11mm，深徑比為500100，IT11IT10，Ra0.40.1um。金剛石拉絲模、寶石軸承、陶瓷、玻璃、硬質(zhì)合金、不銹鋼小孔加工。、切割高效 金屬材料可達(dá)10um以上，非金屬幾十微米。、焊接同種及不同種材料 集成電路，晶體管元件的微

19、密精焊。、熱處理 激光束照射金屬表面表面原子蒸發(fā)，產(chǎn)生微沖擊波晶格畸變表面硬化。 處理均勻，變形小，速度快，硬化深度可精確控制。3、設(shè)備簡介 激光器 + 光學(xué)系統(tǒng) + 電氣系統(tǒng) + 機(jī)械系統(tǒng)作業(yè)： P52 6、7§2.5 其它特種加工簡介一、電子束加工（Electric Beam Machining，EBM）1、在真空條件下，利用電子槍產(chǎn)生電子。2、電子經(jīng)加速、聚焦高能、高密度電子束。3、 轟擊工件轟擊部位材料熔化，蒸發(fā) 的加工方法。照射化學(xué)變化4、加工特硬難熔金屬及非金屬。5、穿孔孔徑可小至幾微米。6、真空加工，故工件污染與氧化可有效控制。7、主用于微細(xì)加工和焊接。8、工作時(shí)應(yīng)防止

20、X射線逸出。二、等離子體加工（Plasma Arc Machining，PAM）1、利用氬（Ar）或其他帶有10Kve數(shù)量級動能的惰性氣體離子在電場中加工。2、高速離子以及具有的高動能轟擊工件。3、金屬表面被加熱直至熔化。4、熔化金屬被高速高速運(yùn)動電離氣體流速吹走。5、濺射加工，濺射鍍膜及濺射注入三種應(yīng)用方式。6、為一種有效的超精密加工方法。7、加工表面無變形，可達(dá)到0.01um的機(jī)械分辨率。三、磨料噴射加工（Air Jet Machining，AJM）1、利用高速噴射的氣體帶動激勵(lì)的磨料。2、磨料具有高動能，侵蝕加工工件表面。3、氣體介質(zhì)要無毒、經(jīng)濟(jì)、易于凈化與干燥。4、硬脆金屬與非金屬的清

21、理、切割、刻蝕。5、小型精密零件的窄槽及交叉孔。6、成本低、功率小，但污染環(huán)境。7、為防止無法磨蝕，故不適宜軟材加工。四、電鑄成形加工（Electric Froming Machining，EFM）1、利用金屬電解沉積，復(fù)制金屬制品。2、對金屬材料，為便于脫模，故要對之進(jìn)行鈍化處理，以形成不牢固的鈍化膜。 對非金屬材料，用加熱方法軟化，使之脫落。3、與電鍍區(qū)別（0.020.05mm電鍍）、成形以形成堅(jiān)硬殼體，0.056mm。、與原模要易分離。、復(fù)制精度高，可達(dá)幾微米。、可獲得高純度金屬制品。4、制做圧塑唱片模板、Ra標(biāo)準(zhǔn)樣板、玩具、電加工電極、雷達(dá)及電子元件等。注：電鑄:利用電解沉積形成絕緣體

22、（在金屬模）模體。五、液力加工（Water Jet Machining，WJM）1、利用高壓水束來切除材料。2、任意工件點(diǎn)都可開始與終結(jié)加工，無熱量、切屑等產(chǎn)生。3、主用于木材、紙張、皮革及易燃物加工。4、用間歇形式向金屬工件表面噴射，可使金屬表面塑變，相當(dāng)于噴丸加工。5、金屬切割切邊質(zhì)量好，生產(chǎn)率較高。六、各種特種加工設(shè)備的介紹。見教材P4151作業(yè)： 1、電鑄原理2、等離子加工應(yīng)用課時(shí)：2學(xué)時(shí)第三章 精密加工及超精密加工教學(xué)目的與要求：1、熟悉精密與超精密加工范疇及特點(diǎn)2、掌握各種加工方法3、掌握齒輪的加工要求與方法4、了解國內(nèi)加工動態(tài)教學(xué)重難點(diǎn)：1、加工特點(diǎn)2、精密車、磨加工3、齒輪加工

23、教學(xué)內(nèi)容：§3.1加工范疇1、一般加工相當(dāng)于IT5IT7精度，Ra0.20.8，如:車、銑、刨、磨、鏜等。（粗半精） 在機(jī)床、模具及機(jī)床制造中選用。2、精密加工精度在10.1um，Ra0.10.01um，如:金剛車、高精磨、研磨、珩磨、冷壓、電火花、超聲波、激光等。（粗半精）在精密絲桿、計(jì)量量值傳遞系統(tǒng)中標(biāo)準(zhǔn)元件、集成電路、磁盤等常用元件。3、超精加工精度在<0.1um，Ra<0.25um，如:金剛石精切、超精磨料電子束、離子束加工，其已達(dá)到納米（nm）級。在精密元件、計(jì)量量值傳遞系統(tǒng)中標(biāo)準(zhǔn)元件、集成電路、磁盤等常用元件。§3.2加工特點(diǎn)1、對象 精密元件作為加

24、工對象的生產(chǎn)過程系統(tǒng)。2、加工環(huán)境由于環(huán)境微小變化影響加工精度，故加工環(huán)境要超穩(wěn)定封閉系統(tǒng)。、恒溫鋼制件T L熱穩(wěn)定。生產(chǎn)中，因加工及生產(chǎn)條件要求恒溫多級、多層面的恒溫保障。、防振生產(chǎn)中，振動損壞加工各系統(tǒng)的動態(tài)穩(wěn)定性動態(tài)穩(wěn)定。生產(chǎn)中，設(shè)置隔振及減振的多層面防護(hù)。、超凈加工區(qū)域有塵埃刮傷表面，影響檢測凈態(tài)真空。生產(chǎn)中，設(shè)置超凈的或真空空間一級工作保障及檢測系統(tǒng)。3、切削性能指標(biāo)、總要求極度均勻去除小于加工精度機(jī)械分辨率的金屬層。、切削通常在晶粒間進(jìn)行。、刀具剪切力大，產(chǎn)生熱量高。、刀具具備很好的切削性質(zhì)。、刀具材料要求高。4、加工設(shè)備特征 、機(jī)床主軸具備高的回轉(zhuǎn)性能，極高的剛性及熱穩(wěn)定性。、機(jī)

25、床進(jìn)給系統(tǒng)具備極其精確的運(yùn)動。（靜壓導(dǎo)軌）斜面微動，差動絲杠機(jī)械、具備極高的微進(jìn)給機(jī)構(gòu)。 精微動熱性精位移電磁及電致伸縮超精位移機(jī)電耦合、避免手工操作，使用微機(jī)控制或智能化自適應(yīng)控制的控制系統(tǒng)。5、工件材料特征 、加工工藝性極好。、工件本身無缺陷。、工件組織不能有方向性纖維層。6、測量特征 為保證高質(zhì)量的加工，采用適宜的，先進(jìn)的檢測系統(tǒng)。 在線檢測、在位檢測，在線補(bǔ)償設(shè)計(jì)多層面系統(tǒng)支撐。7、方法切削加工、磨料加工、特種加工及復(fù)合加工。作業(yè)： 1、加工特點(diǎn)2、加工方法分類課時(shí)：2學(xué)時(shí)§3.3 精超加工方法一、金剛石刀具切削加工精密切削與超精密切削1、精密切削 用金剛石車刀加工工件表面，

26、其尺寸與形狀精度等級為0.1um，Ra=0.01um。 金剛石自身有很高的高溫、強(qiáng)度及硬度，且刃口可以研磨的極為鋒利，金剛石與有色金屬的親和力極低，摩擦系數(shù)小，故刀刃處不會有積屑瘤，故有色金屬的精密切削常用該方法。一般情況下，精密切削加工余量僅幾微米，切屑異常薄，基本上在0.1um之下。令車刀切削刃口圓角半徑為r，r愈小刃鋒利微余量切除愈好，背吃刀量為ap。、r < ap，切屑排除順暢，切屑變形小，厚度均勻。、r > ap，刀具明顯擠壓工件切屑“犁耕”現(xiàn)象切削失敗。、r精研達(dá)微米級，以維持其鋒利程度，r0.02mm。2、超精密切削 切屑厚度比精密切削還小，在晶粒間進(jìn)行。要求：、切削

27、力 > 晶間原子結(jié)合力。、刀刃處剪切應(yīng)力異常巨大，在13000MPa以上。、刃間端處巨大應(yīng)力及巨高熱量高溫高應(yīng)力狀態(tài)。、金剛石刃口半徑r < 0.02um，甚至r = 1nm時(shí)，因金剛石耐高溫、抗高應(yīng)力，故仍保持異常鋒利，且保持硬度及不軟化。、同精密切削一樣，r < ap情況完成切削工作。、Ra0.003um， 0.2um。3、 影響因素、金剛石刀具材質(zhì)，刃磨質(zhì)量及精確對刀。、刀具的幾何角度設(shè)計(jì)及金剛石晶體晶面選擇（最好為單晶體）。、機(jī)床的精度、剛度、穩(wěn)定性及抗震性。、必備的數(shù)據(jù)（微機(jī)控制 + 自適應(yīng)控制）。、工件材料的無缺陷及材質(zhì)的均勻。、工件的正確夾緊與定位。、恒溫、橫熱

28、、凈化等。、由于金剛石高溫高應(yīng)力下與Fe親和力，使之成為石墨，故超精密加工通常用于Al、Cu及其合金加工。二、超硬磨料砂輪精密與超精密磨削 指用金剛石砂輪或立方氮化硼（CBN）砂輪來加工硬質(zhì)合金、陶瓷、玻璃及半導(dǎo)體與石材等難加工材料。1、尺寸公差 < 10um，Ra < 0.1um精密磨削。 尺寸公差 <0.2um，Ra < 0.05um超精密磨削。2、砂輪磨削特點(diǎn)、高硬、高脆材料；CBN只適于鋼鐵材料。、磨削能力強(qiáng)，易于實(shí)現(xiàn)自動化。、磨削力小、溫度低、表面質(zhì)量好。、效率高、成本低。、但砂輪的修整的問題目前尚未完全解決。3、加工實(shí)現(xiàn)、 砂輪工作面等高微粒磨刃Ra砂輪與工

29、件摩擦、擠壓拋光、壓光工件Ra 高的表面粗糙度鏡面、機(jī)床回轉(zhuǎn)精度高，徑向跳動<1um，低速時(shí)工作臺無爬行，徑向進(jìn)給精度<1.5um、砂輪V<1530m/s、冷卻液恒溫、純凈。作業(yè)：1、金剛石精超加工影響因素。2、精超磨削特點(diǎn)。課時(shí)：2學(xué)時(shí)三、珩磨及研磨1、珩磨利用珩磨工具對工件內(nèi)圓柱面施加壓力，珩磨工具同時(shí)作旋轉(zhuǎn)機(jī)直線往復(fù)高速噴切出工件上極小加工余量。原理如圖：、工件不動，珩磨頭作旋轉(zhuǎn)及上下往復(fù)運(yùn)動。、工件孔壁自行導(dǎo)向。、切削軌跡為交叉而不重復(fù)的網(wǎng)狀。、徑向加壓橫向進(jìn)給運(yùn)動，由珩磨頭調(diào)整而設(shè)，F(xiàn)進(jìn)給量愈大。、珩磨時(shí)，油石與孔壁接觸面積大，參與磨削的磨粒多，由于每一個(gè)磨粒的磨削

30、力小，故切削熱小，加工表面質(zhì)量好。、切削，Ra，為Ra與的主要影響因素，粗珩時(shí)：=40°60°，精珩時(shí)：=20°40°。、珩磨可達(dá)加工標(biāo)準(zhǔn)： 精度IT6，圓度及圓柱度0.0030.005mm，Ra=0.630.64um，高精珩磨可達(dá)Ra0.020.01um。、加工交叉網(wǎng)紋有利于加工表面潤滑。、缺陷：珩磨頭沿工件孔壁自由導(dǎo)向，故原孔軸線歪斜時(shí)，不能糾正。2、研磨 利用研磨工具和研磨劑從加工表面上去除極薄金屬層的光整加工方法。實(shí)現(xiàn)：、由鑄鐵、青銅、軟鋼等比工件材料軟的金屬制成研具。、研具與工件表面形狀吻合。、很細(xì)的磨料+潤滑劑研磨劑。、施加研磨壓力，磨料嵌入

31、研具表面加工表面產(chǎn)生擠壓及微量切削。游離狀磨粒刮劃，滾擦加工表面。、化學(xué)作用，研磨劑中的硬脂酸加工表面氧化很薄的氧化膜。突起氧化膜首先被磨除新的金屬表面又被氧化磨除凸起被逐漸磨平?；瘜W(xué)過程加速了研磨過程。、手工與機(jī)械兩種。、尺寸誤差在0.0030.01mm，Ra0.160.01um。、外圓、內(nèi)孔、平面及球面均可加工。四、拋光及擠壓珩磨1、拋光 利用高速旋轉(zhuǎn)，涂有磨膏的軟質(zhì)拋光輪對工件進(jìn)行光整加工的方法。實(shí)現(xiàn)：、用帆布、皮革、毛氈制成拋光輪。、V=3050m/s。、依照不同工件材料，在輪上涂以不同拋光膏及磨料。、磨料對工件表面產(chǎn)生微切削。、磨料在與工件接觸點(diǎn)處產(chǎn)生高溫、高壓物理作用擠壓工件。、拋

32、光膏中硬脂酸工件凸起產(chǎn)生氧化氧化膜。 同研磨。、由于拋光輪為軟質(zhì)彈性體，故而可拋光曲面。、Ra0.10.01um。、不能改善加工表面精度。2、擠壓珩磨 又稱磨料流加工。 利用磨料室中沖載磨料及具有一定粘彈性的告狀研磨介質(zhì)，通過活塞壓力F強(qiáng)迫磨料流以一定的壓強(qiáng)與速度通過零件待加工表面研磨、拋光。 不受零件表面限制，對異形曲面、彎曲孔、交叉孔等復(fù)雜型面均可加工?？赏瑫r(shí)加工工件多個(gè)表面或多個(gè)工件，高，Ra0.4um。缺陷： 降低Ra，但不能改善工件精度。作業(yè)： 1、珩磨原理。2、研磨機(jī)理。課時(shí)：2學(xué)時(shí)§3.4 精密圓柱齒輪齒輪加工關(guān)鍵為齒形加工，由于切削加工的精度高，故要求齒輪的齒形加工精

33、密且隨工作要求不同設(shè)置不同的切削加工方式。一般認(rèn)為精密齒輪精度等級為56級。加工方式有：經(jīng)切削加工來獲得 銑齒、滾齒、插齒、刨齒、磨齒、剃齒、珩齒等。一、加工原理1、成形方法銑齒 利用與齒輪的齒槽形狀一致的刀具，在齒坯上加工出齒形。2、展成法滾、插、磨、剃、珩及刨利用齒輪嚙合原理或齒輪齒條嚙合原理，將其中之一作為刀具，嚙合過程中，刀具切削刃形狀雖然與齒槽形狀不一樣，但其運(yùn)動軌跡形成的包絡(luò)線構(gòu)成了齒輪的齒廓。用同一刀具可加工模數(shù)、壓力角相同而齒數(shù)不同的齒輪。它是精密齒輪主要的加工方法，是本小節(jié)學(xué)習(xí)內(nèi)容。二、展成法加工精度及適用范圍。方法刀具機(jī)床精度及范圍滾齒輪滾刀滾齒機(jī)610級，最高4級，高。通

34、用性大。直齒，斜齒的外嚙合圓柱齒及渦輪。插插齒刀插齒機(jī)79級，最高6級，較高。通用性大。內(nèi)、外嚙合直齒、多聯(lián)齒、扇齒、齒條等。剃剃齒刀剃齒機(jī)57級，高。用于滾、插加工后淬火前精加工。珩珩磨輪珩磨機(jī)剃齒機(jī)67級，高。剃齒及高頻淬火后齒形精加工。磨砂輪磨齒機(jī)57級，低，成本高。齒形淬硬后的精加工刨刨齒刀刨齒機(jī)加工直齒圓柱齒，低。三、滾齒應(yīng)用最廣，通用性好，生產(chǎn)效率高，加工質(zhì)量好，加工圓柱齒輪，螺紋及花鍵軸可加工變位齒輪需有專用刀具及設(shè)備，設(shè)備費(fèi)用高適用于各種批量的精度高的齒輪加工1、加工原理 P83圖327主運(yùn)動齒輪滾刀做高速旋轉(zhuǎn)。展成運(yùn)動工件與滾刀按一定比例慢速旋轉(zhuǎn)（分齒運(yùn)動）。軸以滾刀沿工件軸

35、線作垂直進(jìn)給運(yùn)動a. 相當(dāng)于齒輪與輪條嚙合 齒條為切削刀具，工件吃坯與之相嚙合的齒輪 齒坯旋轉(zhuǎn)，齒條同時(shí)作平行和垂直齒坯端面運(yùn)動 b加工時(shí) 齒條每移動一個(gè)齒距P=m時(shí)，齒坯分度圓相應(yīng)轉(zhuǎn)過一齒距P 的弧長，為使切削連續(xù)，將齒條改變?yōu)轭愃莆仐U的齒輪滾刀來代替 c滾刀在螺旋法向剖面上為刀齒相當(dāng)于一齒條，連續(xù)轉(zhuǎn)動時(shí)，相當(dāng)于齒條刀具在連續(xù)移動，滾刀每轉(zhuǎn)一圈，齒條刀具便向前移動一個(gè)齒距，齒坯相應(yīng)可轉(zhuǎn)過一個(gè)周節(jié)。2、直齒圓柱齒輪加工方法a滾刀旋向b.加工時(shí)，為保證滾刀刀齒切削方向與齒坯方向一致，滾刀應(yīng)有安裝角。右旋時(shí)，順時(shí)針扳動刀架 左旋時(shí)，逆時(shí)針扳動刀架 3、斜齒輪加工 加工時(shí)，由于斜齒輪齒形與齒輪軸線有

36、螺旋角故要對工件附加回轉(zhuǎn)運(yùn)動a、用右旋刀加工右旋| 及 |時(shí)b、左旋刀加工右旋| 及 |時(shí)c、右旋刀加工左旋| 同d、右旋刀加工左旋|同e、左旋刀加工左旋|同f、右旋刀加工右旋|同規(guī)律：、工件，滾刀右旋 角度取正值 、工件滾刀左旋 角度取負(fù)值 、=- 、0 刀架順時(shí)針扳動 、0 刀架逆時(shí)針扳動作業(yè)：1、齒輪加工原理方法及滾齒原理2、滾齒時(shí)，直斜齒圓柱齒加工原理課時(shí)：2學(xué)時(shí)三、精密齒輪工藝路線安排 滾齒時(shí)，由于機(jī)床、刀具、齒坯的制造誤差及加工時(shí)安裝誤差等因素，從而使?jié)L齒是按一定規(guī)律，以不同程度反映到被加工齒輪上，從而形成齒輪的運(yùn)動誤差，平穩(wěn)性誤差及齒的接觸誤差等 為了減少誤差來源，由生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)對滾

37、齒加工工藝路線提出以下要求：1、齒輪齒坯加工時(shí)盡量符合“基準(zhǔn)重合”原則 、淬火前齒坯基面：鉆拉多刀車選用較大批量生產(chǎn)毛坯經(jīng)模鍛和正火后再鉆床上鉆孔或擴(kuò)孔上拉床拉孔到各刀半自動車床上以內(nèi)孔定心，粗，精加工端面和外圓適用于成批量生產(chǎn)-在通用車床上或轉(zhuǎn)塔車床上，粗車與鉆孔、拉孔、穿心軸，以孔定位加工，粗精車端面與外圓、淬火后齒坯基面加工由于淬火較齒輪基準(zhǔn)孔有形變，故一般在內(nèi)圓磨床上進(jìn)行修正，亦可用精鏜床修正2、輪齒加工A、不需淬硬齒輪滾插方案使用滾齒運(yùn)動精度高使用插齒齒形精度高小模數(shù)插齒中模數(shù)（m2.5） 齒數(shù)可重加工滾齒B、剃齒方案 滾（插）齒剃齒 與A同不淬硬C、珩齒方案 滾齒剃齒淬火珩齒D、磨

38、齒方案 滾齒淬火磨齒E、研齒方案 滾齒剃齒淬火研齒多聯(lián)齒輪F、目前輪齒加工的最常用方案 滾剃珩 滾磨四、滾齒誤差產(chǎn)生原因及消除1、調(diào)節(jié)累積誤差 A、齒圓徑向跳動 a、齒坯幾何偏心、安裝偏心 b、頂尖裝夾定位時(shí)，頂尖與機(jī)床中心偏心 c、頂尖定位時(shí)，頂尖與頂尖孔，制造不良，定位面接觸不好，導(dǎo)致偏心 B.公法線長度變動量超差a、該齒機(jī)分度渦輪精度過低提高機(jī)床分度蝸輪精度b、依據(jù)機(jī)工作臺圓形導(dǎo)軌磨程用滾齒機(jī)校正機(jī)構(gòu)c、分度蝸輪與工作臺圓形導(dǎo)軌不同軸以之為基準(zhǔn)精滾分度蝸輪2、齒形誤差超差 A.齒頂變肥變瘦但齒形左右對稱滾刀齒形角誤差前面刀刃磨使之有較大前角 B、一邊齒頂變肥，另一邊變瘦，齒形不對稱a、刃

39、磨時(shí)導(dǎo)程誤差或直接滾刀非軸向向性誤差b、滾刀對中不好 C、齒面上個(gè)別點(diǎn)突出或凹進(jìn)滾刀容屑槽距誤差重磨依刀前面D、齒形面誤差近似正弦分布短周期誤差 a、刀桿徑向跳動過大找刀桿徑向跳動 b、依刀齒形角誤差更換依刀或重磨前面E、齒形一側(cè)齒頂多切，另一側(cè)齒根多切，且成正弦分布 a、刀桿軸向竄動防止刀桿竄動 b、滾刀端面與孔軸線不垂直找正滾刀偏擺，轉(zhuǎn)動滾刀或刀桿墊圈 c、墊圈二端面不平行重磨墊圈兩端面3、基面偏差 超差滾動軸向齒距誤差提高滾刀鏟磨精度滾刀齒形角誤差更換滾刀或重磨前面機(jī)床蝸輪副固節(jié)偏差過大精化滾齒或更換蝸輪副4、齒向誤差超差A(yù)、機(jī)床幾何精度低或使用磨損定期核修幾何精度B、夾具制造 安裝 調(diào)

40、整精度低提高夾具精度C、齒坯制造 安裝 調(diào)整精度低提高毛坯精度D、滾切斜齒輪時(shí) a、差動掛輪計(jì)算誤差大重新掛輪 b、差動使動鏈齒輪誤差調(diào)整誤差過大提高差動鏈傳動齒輪的精度 E.滾切斜齒輪時(shí)走刀絲杠間隙大。走刀時(shí)竄動，齒面波紋大控制絲杠間隙5、齒面粗糙度超差 A、滾刀因素a、刃磨質(zhì)量差用合格滾刀或重新刃磨 b、滾刀徑跳動大重新校正滾刀 c、磨損刃磨 d、刀未夾緊振動夾緊刀具 e、輔助支撐不好調(diào)整間隙 B、切削用量不當(dāng)合理選擇 C、切屑擠壓增加冷卻液流量 D、加工時(shí)振動齒坯剛性不好齒坯未夾緊用小切削量，夾緊齒輪，增加齒坯剛度 E、機(jī)床影響間隙工作臺蝸輪副間隙滾刀軸向竄動和徑向大控修機(jī)床排除間隙刀架

41、導(dǎo)軌與刀架有間隙走刀絲杠有間隙五、精密齒輪常用檢驗(yàn)組推薦作業(yè)：1、齒坯工藝路線與齒形常用路線。 2、熟悉與識別滾齒誤差產(chǎn)生原因及消除。 3、結(jié)合“圓柱齒輪推測”項(xiàng)目，熟悉應(yīng)用精密圓柱齒輪的常用檢驗(yàn)組配對。課時(shí)：4 學(xué)時(shí)（討論課）§3.5 數(shù)控精密滾齒實(shí)現(xiàn)一、組半1、滑座設(shè)置 徑向滑座，垂直滑座及切向滑座 刀架在垂向及切向構(gòu)成平面內(nèi)轉(zhuǎn)動 工作臺在齒坯內(nèi)轉(zhuǎn)動及沿齒坯軸線上下移動 用于支撐齒坯的外支架鉛垂方向移動 滾刀在齒坯端面垂直方向轉(zhuǎn)動為一7坐標(biāo)立式滾齒2、應(yīng)具備特點(diǎn) 、冷卻，液壓及自動排屑在機(jī)外 、工作區(qū)域封閉 、控制系統(tǒng)穩(wěn)定 、運(yùn)動部分都具有自身伺服電機(jī)獨(dú)立驅(qū)動 、人機(jī)對話方式鍵盤

42、輸入或調(diào)用存儲程序 、內(nèi)鏈全部由NC系統(tǒng)控制 、高度的自動化及柔性控制 、有具體的操作程序及提示 、使用模塊式多嵌機(jī)控制，軟硬件標(biāo)準(zhǔn)化§3.6 插齒與剃齒一、插齒不宜加工斜齒輪圓柱齒輪，不能加工蝸輪1、齒輪的運(yùn)動 主運(yùn)動插齒刀沿平行于工件軸向的直線往復(fù) 運(yùn)動向下工作行程，向上空行程 展成運(yùn)動刀與工件嚴(yán)格保持一對圓柱齒輪嚙合運(yùn)動插齒刀每轉(zhuǎn)過一個(gè)齒，工件相應(yīng)轉(zhuǎn)過一個(gè)齒，控制轉(zhuǎn)速比 圓周進(jìn)給運(yùn)動控制插齒刀轉(zhuǎn)速，以圓周進(jìn)給量完成 圓周進(jìn)給量插齒刀往復(fù)一次，刀具在分度圓周上轉(zhuǎn)過的弧長 徑向進(jìn)給運(yùn)動加工時(shí)，刀具相對工件逐漸沿徑向切入，直至完成全齒條加工 讓刀運(yùn)動回程時(shí)刀與工件留有間隙，以確保與工

43、件加工齒摩擦，下一齒加工，再回復(fù)至嚙合位置2、與滾齒相比 插齒刀無齒形近似造型誤差（高精度磨削面而得漸開線齒形）故齒形精度高 加工時(shí)，刀沿輪廓齒全長連續(xù)切割，故獲得表面粗糙高 減小圓周進(jìn)給量，可增加漸開線齒形包路線折線數(shù)量，工件的齒形精度高及表面粗糙度可獲得較高的等級 刀具做往復(fù)運(yùn)動且有空行程，生產(chǎn)率低，齒向偏差大，運(yùn)動精度低二、剃齒1、剃齒刀 P96沿齒面高方向上開有很多容屑槽加工時(shí)疏形槽面與齒面四交棱構(gòu)成了切削刃。2、加工原理P96圖3-42、工件裝在安裝于機(jī)床上二個(gè)頂尖的心軸上。、機(jī)床主軸常動剃齒刀旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動。、刀軸線與工件軸線成一夾角，在嚙分壓力帶動下，工件亦被帶動。、剔齒刀與工件為螺

44、旋齒嚙合，故其嚙合點(diǎn)速度方向不一樣。使刀與工件齒面在齒寬方面產(chǎn)生相對滑動。、滑動速度at剃削速度Vat是梳形刀刃從工件齒面切下微細(xì)切屑的主要原因。、為使齒形二倒獲得相剃削，加工時(shí)，剃刀應(yīng)交替交換轉(zhuǎn)動方向。、齒形全寬由工作臺往復(fù)完成，每次單向行程線，剃刀反轉(zhuǎn)，工作臺反向，剃削較齒的另一側(cè)面。、工作臺雙向行程線，刀沿工件徑向間歇進(jìn)給，知道剃削全部余量3、特點(diǎn)與應(yīng)用（機(jī)械設(shè)計(jì)1.3_10.12）、加工效率高（2-4min/個(gè)）、一次刀磨加工數(shù)量高1500次/個(gè)，一把剃齒刀能加工10000個(gè)左右齒輪，成本低。、齒形精度高（可有效修正齒形及基節(jié)誤差）、切向誤差不能修正、剃齒精度S=7級，Ra0.20.8

45、m ,齒面HRC35以下機(jī)床及機(jī)床齒輪加工。作業(yè)：1、數(shù)控精密滾齒具備特征2、插齒運(yùn)動分析3、剃齒加工原理課時(shí)：2學(xué)時(shí)§3.7 磨齒方法適應(yīng)于淬硬齒輪加工，精度4-6級。Ra0.20.8um。常用方法為展成法。一、大平面砂輪磨齒P101二、蝶形砂輪磨齒P100利用二片蝶形砂輪模擬與被加工齒輪相嚙合的齒條來加工齒面。砂輪高速回轉(zhuǎn)，齒輪在V面往復(fù)移動及轉(zhuǎn)動。精度極高可達(dá)超精水平，最高3級精度，但生產(chǎn)率低。三、蝸桿砂輪磨齒P102 1、與滾齒相似，利用一對螺旋齒輪嚙合原理加工。2、砂輪為蝸桿形狀。3、加工連續(xù)，效率高。4、但精度一般5-6級。四、行齒介紹利用剃齒原理，由行齒與被加工自由度對

46、滾。行齒余量為2·（10 15um）。§3.8 粗糙加工展望（簡介）（1學(xué)時(shí)）§3.9 本章重點(diǎn)內(nèi)容回顧（1學(xué)時(shí)）課時(shí)：2學(xué)時(shí)作業(yè)：磨齒的方法及原理第四章 CAD與CAM教學(xué)目的與要求：1、掌握CAD/CAM系統(tǒng)組成與工作過程。2、熟悉CAD/CAM軟硬件。3、掌握CAD基本功能及UG選型。4、掌握CAPP工作原理及開10CAPP功能。5、熟悉NC機(jī)床及NC程序。6、CAD/CAM系統(tǒng)集成及POM方案。教學(xué)重難點(diǎn)：1、CAD軟硬件開發(fā)與UG選型方法。2、CAPP功能。3、POM集成方案。教學(xué)內(nèi)容：§4.1 CAD/CAM概述計(jì)算機(jī)輔助制造（Compute

47、r Aided Manufacturing.CAM）就是利用分級計(jì)算機(jī)來控制機(jī)械制造過程多環(huán)節(jié)的現(xiàn)代制造系統(tǒng)。硬件：數(shù)控機(jī)床、控制裝置、數(shù)字計(jì)算機(jī)、其它裝置。軟件：計(jì)算機(jī)編程系統(tǒng)、聯(lián)接網(wǎng)絡(luò)，用以檢測、處理和最終控制信息流及CAM硬件。一、計(jì)算機(jī)的分級結(jié)構(gòu)一般CAM系統(tǒng)通常由三級計(jì)算機(jī)組成的分級結(jié)構(gòu)。第級：小型計(jì)算機(jī)，直接控制生產(chǎn)設(shè)備及與制造有關(guān)的各組成應(yīng)該能及時(shí)輸出各加工設(shè)備所需信息，并反饋信息加以分析、判斷、邏輯運(yùn)算后，再輸出控制信息。第級：主機(jī)，管理一群小計(jì)算機(jī)。從級收集數(shù)據(jù)與發(fā)出指令；對數(shù)據(jù)集中分配；與級通訊。做管理文件及轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)等工作。第級：中央計(jì)算機(jī)，從管理角度統(tǒng)一控制級，完成生產(chǎn)，

48、技術(shù)及財(cái)會等方面的工作。一般：-存在互流信息，橫向保證信息聯(lián)系。二、計(jì)算機(jī)在系統(tǒng)內(nèi)工作過程方式直接及間接應(yīng)用1、監(jiān)測收集與記錄工序數(shù)據(jù)，一之作為人控指導(dǎo)。2、控制計(jì)算機(jī)數(shù)字控制（Computer Numerical Control,CNC）：以小型計(jì)算機(jī)部分或全部代替數(shù)控機(jī)床的專用控制機(jī)。其邏輯功能完全由計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)，故程序修改于增刪方便，系統(tǒng)擴(kuò)展功能方便，柔性極強(qiáng)。直接數(shù)字控制(Direct Numerical Control,DNC)：又稱群控，以一臺計(jì)算機(jī)控制多臺數(shù)控機(jī)床。生產(chǎn)過程自動進(jìn)行，不需人工干預(yù)。廣泛用于有輸送裝置將數(shù)控機(jī)床，自動倉庫，工夾具管理連接且工件安裝。取件及清理自動化

49、系統(tǒng)，自動化極強(qiáng)。適應(yīng)控制（Adaptive Control,AC）：按先給定評價(jià)指標(biāo)，自動改變系統(tǒng)參數(shù)，使工作盡可能接近給定指標(biāo)，以達(dá)到最佳的加工控制狀態(tài)。按邏輯功能分為ACC、ACD及TAC三種，詳見設(shè)計(jì)指導(dǎo)書。線外完成：輔助工藝設(shè)計(jì)CAPP；輔助數(shù)控編程；制定最優(yōu)切削用量；輔助平衡生產(chǎn)線（最佳布置）；制定工時(shí)定額；成本預(yù)算；生產(chǎn)及庫存控制；制定供料計(jì)劃。三、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助制造一體化1、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（Computer Aided Design，CAD）以計(jì)算機(jī)位輔助工具，完成產(chǎn)品為組成構(gòu)件設(shè)計(jì)及總體設(shè)計(jì)及產(chǎn)品開發(fā)，從而實(shí)現(xiàn)制造使用的數(shù)據(jù)庫建立。2、生產(chǎn)實(shí)踐要求設(shè)計(jì)與制造一體化

50、。3、CAD + CAD集成制造系統(tǒng)。§4.2 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)編制工藝規(guī)程計(jì)算機(jī)輔助編程工藝規(guī)程（Computer Aided Process Planning，CAPP）， 即工藝過程的自動設(shè)計(jì)，也叫工藝設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)化。一、概述1、基本概論用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)零件,部件制造工藝過程。2、編制方式。 A、制造工藝路線：亦即確加工順序及相應(yīng)加工機(jī)床。B、A+工序設(shè)計(jì)：1、工序尺寸；2、解算工藝尺寸鏈；3、夾、刀、量具選擇；4、確定切削參數(shù)；5、計(jì)算工時(shí),從而制訂完整的工藝規(guī)程。3、功能是CAD的一部分,同時(shí)也是CAM和CAD系統(tǒng)中間互相搭橋的關(guān)鍵環(huán)節(jié),是IMS一個(gè)不可缺少的環(huán)節(jié)。二、應(yīng)用CAPP效應(yīng) 1、減少工藝設(shè)計(jì)費(fèi)用,降低設(shè)計(jì)勞動量. 2、縮短設(shè)計(jì)周期,利于產(chǎn)品質(zhì)量提高,使典型工藝程序化軟件開放非貨幣效應(yīng) 3、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量,使加工工藝標(biāo)準(zhǔn)化及最優(yōu)化 4、從中央數(shù)據(jù)庫獲得一致信息,便于用戶 5、修改更快,響應(yīng)快速 6、工藝規(guī)程編制詳細(xì)與完整三、軟件系統(tǒng)的工作原理有產(chǎn)品圖紙人工編制工藝規(guī)程正常方式圖紙信息代碼化技能系統(tǒng)化、理論化、代碼化CAPP經(jīng)驗(yàn)化又稱修訂式或檢索式。它是在成組技術(shù)遠(yuǎn)離的基礎(chǔ)實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)計(jì)自動化的,又稱派生式。、零件分類編碼,按零件組編制標(biāo)準(zhǔn)工藝文件數(shù)據(jù)庫、某一工件,先對之編碼劃分到一定的零件組、輸入零件