第章 精密與特種加工緒論

精密與特種加工機械與電子工程學(xué)院精密與特種加工0

緒論0.1精密與特種加工的地位和作用0.2本課程的性質(zhì)和任務(wù)0.3本課程的內(nèi)容和學(xué)習(xí)方法

0緒論0.1精密與特種加工的地位和作用

制造業(yè)是將制造資源(物料、能源、設(shè)備、工具、資金、技術(shù)、信息和人力等)通過制造過程轉(zhuǎn)化為可供人們使用與利用的工業(yè)品和生活消費品的行業(yè)。0.1精密與特種加工在制造業(yè)中的地位和作用一.制造業(yè)

制造技術(shù)的發(fā)展是由社會、政治和經(jīng)濟(jì)等諸多因素決定的。

技術(shù)推動和市場牽引是影響其發(fā)展的最主要和最直接的因素。制造技術(shù)

資源配置沿著“勞動密集---設(shè)備密集---信息密集---知識密集”的方向發(fā)展；生產(chǎn)規(guī)模沿著“小批量---少品種---大批量---多品種變批量”的方向發(fā)展；生產(chǎn)方式沿著“手工---機械化---單機自動化---剛性流水自動化---柔性自動化---智能自動化”的方向發(fā)展。0.1精密與特種加工在制造業(yè)中的地位和作用柔性制造技術(shù)

傳統(tǒng)的專用機床和“剛性”自動生產(chǎn)線雖然有很高的生產(chǎn)效率，但其加工的零件形狀和尺寸單一，難以改變，這對于大批大量生產(chǎn)是合適的。為滿足多品種、小批量、產(chǎn)品更新?lián)Q代周期短的要求，20世紀(jì)70年代以來，隨著微電子技術(shù)，特別是計算機技術(shù)、傳感技術(shù)的發(fā)展，一種以機械加工為主的柔性制造技術(shù)得到迅速發(fā)展，主要有柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)、計算機集成制造系統(tǒng)。0.1精密與特種加工在制造業(yè)中的地位和作用1.什么叫精密與特種加工精密加工包括精密切削加工和精密磨削加工(進(jìn)行微細(xì)加工、光整加工和精整加工）等，加工精度和零件表面粗糙度極大改善,與特種加工關(guān)系密切。0.1精密與特種加工在制造業(yè)中的地位和作用二.精密加工和特種加工作用特種加工是指利用機、光、電、聲、熱、化學(xué)、磁、原子能等能源來進(jìn)行加工的非傳統(tǒng)加工方法（NTM，Non-TraditionalMachining），它們與傳統(tǒng)切削加工的不同特點主要有：①主要不是依靠機械能，而是主要用其他的能量（如電能、熱能、光能、聲能以及化學(xué)能等）去除工件材料；②刀具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度，有些情況下，例如在激光加工、電子束加工、離子束加工等加工過程中，根本不需要使用任何工具；③在加工過程中，工具和工件之間不存在顯著的機械切削力作用，工件不承受機械力，特別適合于精密加工低剛度零件。0.1精密與特種加工在制造業(yè)中的地位和作用由于具有上述特點，特種加工技術(shù)可以加工任何硬度、強度、韌性、脆性的金屬、非余屬材料或復(fù)合材料，而且特別適合于加工復(fù)雜、微細(xì)表面和低剛度的零件，同時，有些方法還可以用于進(jìn)行超精密加工、鏡面加工、光整加工以及納米級（原子級）的加工。特種加工技術(shù)不僅可以采取單獨的加工方法，更可以采用復(fù)合加工的方法。0.1精密與特種加工在制造業(yè)中的地位和作用2.精密汁與特槐種加摸工的枝產(chǎn)生尼背景制造踐技術(shù)尤的發(fā)陡展已板經(jīng)有趣了幾泄千年饑的歷求史,”精特”加工驕?zhǔn)冀K屠并且必都是挎機械爽制造庸業(yè)生踐產(chǎn)的主要捆加工什方法.是新鞏世紀(jì)臟知識億經(jīng)濟(jì)日時代先進(jìn)絕制造閣工藝匙技術(shù)的重旦要組王成部等分，基現(xiàn)代叮的智剪能控室制自燙動化炒制作臭和現(xiàn)碎代的貨超精盡密加恨工及許納米怒加工童，代雪表了席當(dāng)前慶先進(jìn)桶制造豪技術(shù)僅發(fā)展波的重母要方饅向.在制珠造業(yè)匙乃至橋社會巖發(fā)展裳進(jìn)程心中起文到非繪常重己要的渣作用誦尤其哀由于籠現(xiàn)代潛科學(xué)屈技術(shù)救的迅率猛發(fā)虹展，做其承保擔(dān)的作用磚愈顯控突出喚和無鴿法替洪代.0.值1精密恢與特捷種加走工在狐制造穿業(yè)中緊的地欺位和揀作用3.精密阻與特諷種加旦工的播作用目前戲機械屢工業(yè)巾、電潑子工巾業(yè)、怖航空好航工酸業(yè)、椅化學(xué)竄工業(yè)猴等，去尤其鐵是國金防工調(diào)業(yè)部帳門，新要求尖端敬科學(xué)遣技術(shù)歷產(chǎn)品舊向高獨精度癢、高方速度突、大跳功率它、小嚇型化圾方向發(fā)展敗，以油及在高溫疊、高似壓、商重載桶荷或原腐蝕貸環(huán)境恒下長透期可扶靠地工痰作，達(dá)為了蝕適應(yīng)救這些蔬要求葛，各嘆種新齒結(jié)構(gòu)魔、新俱材料愛和復(fù)瘡雜形翠狀的鍵精密術(shù)零件賢大量匯出現(xiàn)輛，其駝結(jié)構(gòu)蕉和形褲狀越已來越碰復(fù)雜扭，材捉料的助性能怕越來塘越強戲韌，卸對精利度要墳求越柔來越石高，遍對加絕工表目面粗景糙度根和完灣整性地要求甚越來嚇越嚴(yán)酷格，蝕使機攏械制山造面?zhèn)}臨著歪一系炭列嚴(yán)劉峻的失任務(wù)(即作冒用)：0.封1精密麥與特帽種加沫工在嘗制造擊業(yè)中礙的地春位和固作用⑴解決墳各種業(yè)難切吉削材殲料的辛加工然問題湖。如硬厚質(zhì)合深金、譜鈦合抓金、忙淬火鳳鋼、蘆金剛濕石、比石英闊以及能鍺、賽硅等弱各種典高硬喬度、林高強夕度、稍高韌俊性、拾高脆房誠性的濾金屬投及非裁金屬叛材料顏的加傻工。⑵懇解決值各種翼特殊蛙復(fù)雜討型面傍的加族工問引題。如噴典氣渦斃輪機哪葉片蛛、鍛雁壓模鏡等的鼠立體禮成型眾表面圈，炮支管內(nèi)跡膛線敬、噴有油嘴扶和噴羽絲頭鉤上的五小孔鵲、窄飽縫等踏的加緣瑞工。⑶朵解決遞各種食超精蒜密、慮光整魂零件珍的加貿(mào)工問驚題。如對雷表面捎質(zhì)量致和精占度要累求很侮高的橡航天壇航空野陀螺鹽儀、晃激光蜓核聚題變用鎖的曲血面鏡墻等零嶼件的罪精細(xì)范表面務(wù)加工貫，形岔狀和溉尺寸扮精度其要求削在0.徑1μ深m以上各，表紡面粗肌糙度Ra要求融在0.牛01姨μm以下究。⑷拼特殊臥零件浴的加衰工問向題。如大勢規(guī)模沈集成廁電路誰、光流盤基相片、碼微型爽機械廚和機渾器人亡零件奇、細(xì)社長軸魯、薄中壁零橫件、蚊彈性燦元件仆等低航剛度梯零件滿的加蹈工。0.遠(yuǎn)1精密通與特速種加虧工在草制造幸業(yè)中柴的地捉位和賢作用要解籮決上籃述一交系列乒問題偏，僅潛僅依茄靠傳伍統(tǒng)的匠切削吹加工警方法隨很難致實現(xiàn)斥，有金些根忽本無性法實斑現(xiàn)。規(guī)在生堵產(chǎn)的痰迫切逐需求觀下，產(chǎn)人們堵通過暑各種健渠道擔(dān)，借曉助于殺多種齊能量頸形式節(jié)，不低斷研較究和甲探索鼓新的館加工鞭方法愁，精孫密和襖特種巷加工扯技術(shù)獎就是很在這長種環(huán)稼境和微條件夕下產(chǎn)雹生和乳發(fā)展親起來釋的。目前潛，精誼密與畝特種鐮加工墊已經(jīng)刪成為勵制造躁領(lǐng)域捧不可孟缺少略的重腥要方附面．羅在難宵切削隙材料斧、復(fù)帖雜型為面、異精細(xì)慌零件發(fā)、低禮剛度江零件豈、模殿具加赤工、節(jié)快速庭原形音制造踏以及廉大規(guī)編模集顧成電叉路等程領(lǐng)域樓發(fā)揮完著越佳來越織重要蘆的作套用。0.焰1精密優(yōu)與特攔種加劣工在域制造震業(yè)中禁的地撒位和竿作用精密群加工是指逗加工攤精度途和表睜面質(zhì)平量達(dá)判到極曾高精奔度的愛加工木工藝遵，通姥常包合括精欠密切織削加攻工和爪精密摸磨削鳳加工畏，在樹不同稼制造申業(yè)發(fā)淋展時孝期其廚最高員技術(shù)倡指標(biāo)委有所攝不同關(guān)。時間一般加工精密加工超精密加工20世紀(jì)60年代100μm1μm0.1μm20世紀(jì)90年代5μm0.05μm0.005μm20世紀(jì)末1μm0.01μm0.001μm(1nm)0.偉1精密追與特亞種加量工在丹制造蟲業(yè)中蕩的地扯位和爆作用三.精密岸加工看現(xiàn)狀0.窯1精密倦與特卸種加搏工在仰制造若業(yè)中蝦的地脖位和沈作用精密歲加工隸的事猛例加工溫精度柔的不災(zāi)斷提莫高對早提高附機電趟產(chǎn)品語的性銀能、輝質(zhì)量隙和可衫靠性巖，改定善零照件的競互換姿性，裹提高眨裝配妄效率心等都耀具有薪至關(guān)刺重要肺的作圣用。英國Ro根ll欣s—貝Ro竊yc暴e公司夾將飛莫機發(fā)匠動機篩轉(zhuǎn)子低葉片架的加條工精耀度由60成μm提高鋒到12乓μm，則適發(fā)動量機壓坊縮效熔率從89％上憂升到94％；美國MX戰(zhàn)略忙導(dǎo)彈(可裝10個核紡彈頭)制導(dǎo)否系統(tǒng)恩的陀坐螺儀干精度越比民荒兵Ⅲ型洲猾際導(dǎo)宋彈陀欣螺儀警的精均度提星高一踢個數(shù)泊量級草，其華命中秋的圓壘概率遮誤差舟由50史0m減小剛到50～15擊0m；齒輪欣的齒單形及柱齒距釋誤差林從3—6μ匹m降低醉到1μ征m，則蠶單位玩齒輪份箱重需量所憐能傳彎遞的鄰扭矩共將提粉高近1倍?？梢姳暶芄?、似微米就工程姐和納卻米技隔術(shù)已呈成為糧世界嘆制造狂技術(shù)愧領(lǐng)域肚的制禾高點紫，是買現(xiàn)代減制造傅技術(shù)屠的前近沿，剛也是鼻明天余技術(shù)薪的基何礎(chǔ)。0.納1精密令與特菌種加嬸工在蹲制造雕業(yè)中段的地妹位和攻作用0.米1精密羊與特愿種加易工在恩制造腥業(yè)中偉的地杜位和剛作用四.特種納加工扣現(xiàn)狀特種垮加工是將皮電能壯、熱玻能、貴光能乎、聲塞能和先磁能酸等物趁理能炭量及日化學(xué)灘能量諒或其裹組合休乃至劇與機魔械能其組合船直接鋸施加襯到被液加工址的部飄位上暗，從世而實湖現(xiàn)材患料去珠除的雞加工遭方法煉，也晌被稱躁為非梨?zhèn)鹘y(tǒng)聾加工滲技術(shù)(通常細(xì)人們炊將利盼用機膛械能飽，借軟助于竟刀具希實現(xiàn)劈燕材料騰去除赴的方呼法稱微為切喉削(磨削)加工壞，亦愉稱為狗傳統(tǒng)注加工補技術(shù))。蘇聯(lián)約學(xué)者艇拉扎俘連柯蘆夫婦抄發(fā)明循電火泥花加扇工方勿法。特種俗加工瞇新方燥法：電認(rèn)解加俊工、辣超聲料波加盒工、黃放電槐成形苗加工飽、激腫光加們工、界電子毀束加杰工、拿離子草束加閉工、譯化學(xué)兆加工膊等。難加灰工材爹料加篇工：如洋耐熱及鋼、蹦不銹蜂鋼、呈鈦合踢金、各淬火群鋼、吐硬質(zhì)捷合金千、陶攤瓷、圣寶石級、金芽剛石弟等高攻強度戲、高侵硬度館、高瞞韌性辜、高穩(wěn)脆性纖以及愁高鈍問度金話屬和鋤非金撐屬的浸加工頸；模具雅及復(fù)拉雜型欠面加預(yù)工：如杯各種惹熱鍛新模、排沖裁賠模和陷冷拔乘模的五模腔組和型牌孔、摘整體著渦輪殲、噴清氣渦勢輪機恨葉片退、炮吼管內(nèi)盜腔線粒以及庫噴油洪嘴和悔噴絲星頭的床微小醋異型纖孔的卷加工甜等；零件蝦精細(xì)辱加工：如傘伺服丟閥、臥低剛完度的駝細(xì)長廟軸、幣薄壁交筒和縱彈性旁元件厘等的水加工惰。已成膛為重田要的對加工該方法占或僅企有的而加工里方法革。0.卸1精密允與特論種加習(xí)工在閣制造姻業(yè)中宮的地才位和蠶作用特種煤加工純技術(shù)羞的應(yīng)選用領(lǐng)駛域精密使與特左種加殿工在制潤造業(yè)求的生昂產(chǎn)中北占有濟(jì)極為貞重要穿的地獎位。南有理瘦由相癢信：番隨著寺先進(jìn)業(yè)制造沈技術(shù)檢的不雖斷發(fā)枯展和尖完善匆，精反密與襲特種趴加工島技術(shù)建將在美機械秋制造壘業(yè)實爛現(xiàn)優(yōu)質(zhì)版、高陶效、趟低耗車、清倦潔、這靈活增生產(chǎn)，提剖高對礙動態(tài)動多變鋸的機莖電產(chǎn)臘品市月場的寒適應(yīng)獲能力亂和競擊爭能芹力的袖進(jìn)程英中發(fā)峽揮越偵來越把大的萌作用投。0.帶1精密芒與特通種加駱工在摔制造斜業(yè)中懸的地高位和朵作用綜上企所述⑴壘提高臥了材扒料的疊可加趕工性炕。⑵呢改變淚了零盈件的盯典型糧工藝貪路線屆。⑶過大大種縮短庫新產(chǎn)刊品試題制周謹(jǐn)期。⑷暫對產(chǎn)成品零至件的遭結(jié)構(gòu)推設(shè)計院產(chǎn)生輛很大貸的影逼響。⑸俗對傳揭統(tǒng)的朵結(jié)構(gòu)善工藝束性好嫁與壞苗的衡杰量標(biāo)明準(zhǔn)產(chǎn)邁生重吐要影猶響。0.械1精密排與特白種加飾工在咽制造亦業(yè)中孫的地抹位和章作用精密焰與特貫種加悔工技豬術(shù)引垂起機抵械制皺造領(lǐng)賺域內(nèi)諷的變還革:1)精密你與超憶精密祥加工能和制著造自棍動化勻是先貞進(jìn)制增造技賊術(shù)的務(wù)兩大翻領(lǐng)域追。2)先進(jìn)捐制造雹技術(shù)陽已經(jīng)蹤蝶是一鐵個國醒家經(jīng)巷濟(jì)發(fā)離展的服重要羨手段震。3)發(fā)展糖先進(jìn)奶制造乘技術(shù)財是當(dāng)渡前各苦國發(fā)嘴展國耀民經(jīng)報濟(jì)的將主攻游方向掩和戰(zhàn)壺略決棗策，河同時救又是抹一個傅國家攏獨立辭自主怠、繁陜榮富它強、伴經(jīng)濟(jì)駱持續(xù)各穩(wěn)定掉發(fā)展魔、科辦技保英持先辣進(jìn)領(lǐng)驅(qū)先的牧長遠(yuǎn)伙大計寧。4)精密扎與特帶種加己工技敏術(shù)水束平是退一個碑國家拜制造脈工業(yè)粱水平竄的重率要標(biāo)徑志之浴一。5)精密缺與特轉(zhuǎn)種加蹈工技組術(shù)已蒙經(jīng)成把為國億際競握爭中視取得宅成功接的關(guān)艷鍵技煮術(shù)。6)產(chǎn)品杏的實奧際制政造，土必然腿要依劑靠精衣密加午工技蔽術(shù)。0.膀1精密府與特滅種加技工在唯制造季業(yè)中受的地聽位和滲作用精密慈與特倚種加聽工技森術(shù)綜翅合地像位和創(chuàng)作用:精密委與特敞種加盼工從斑加工干成形膝的原地理和敵特點懷來分姻類，冒可以穴分為去除爬加工栗、結(jié)霸合加包工、惰變形彼加工三大錢類。1)去除急加工艦又稱專為分曉離加剖工，是削從工顆件上粘去除融多余啦的材疾料，軍例如招金剛感石刀摧具精精密車喬削、嫩精密句磨削多、電弊火花賤加工伴、電恨解加性工等升。0.頁2精密賊與特蛾種加昏工的拿方法鋪的分躬類五.精密執(zhí)與特寫種加時工分竊類2)結(jié)合拒加工是利敞用理班化方喂法將享不同足材料沾結(jié)合監(jiān)在一憐起。參按結(jié)握合的盈機理卵、方輛法、鬧強弱艙等又英可以午分為附著友、注孔入、曬連接三種宣。附著澆加工又稱幅為沉積滿加工，是貼在工祖件表區(qū)面上榴覆蓋忙一層趙物質(zhì)肝，為淋弱結(jié)拘合，時例如宏電鍍沙、氣胸相沉計積等驢。注入榨加工又稱泉為滲嚇入加?xùn)|工，裳是在顧工件涌的表暫層注呈入某完些元刺素，墳使之慌與工銹件基庸體材牙料產(chǎn)桃生物腳化反表應(yīng)，個以改鞠變工戴件表喊層材賓料的悉力學(xué)異、機薄械性委質(zhì)，灣屬于吃強結(jié)綠合，罵例如鑼表面窗滲碳距、離四子注去入等腦。連接盯加工是將市兩種獲相同膜或不竹同的狂材料店通過逆物化則方法龍連接賺在一汁起，從例如查焊接唯、粘丟結(jié)等悶。0.鹽2精密禾與特問種加遺工的留方法管的分填類3)變形尸加工又稱漁為流清動加若工，遲是利允用力社、熱漢、分略子運建動等覆手段偵使工尺件產(chǎn)趨生變界形，柔改變停其尺亡寸、燭形狀帽和性魄能，闖例如漏鍛造爭、鑄翠造、酬液晶夜定向唇等。0.升2精密字與特賢種加瘡工的筒方法蔥的分條類精密吸與特芬種加殃工是灶新的蹤蝶寬口吐徑專束業(yè)“機械倍設(shè)計廊制造寶及其汁自動稼化”的一蘆門專業(yè)逼課程。先修渡課程羅：材料慌成型總技術(shù)刺基礎(chǔ)刮、機酬械制皆造技傭術(shù)基侄礎(chǔ)、愉機械預(yù)工程撥材料舒、互廈換性睛與測剪量技喬術(shù)、碌機械曬設(shè)計鬧、微際機原脈理、溜自控俊原理獵基礎(chǔ)頭等基止礎(chǔ)專核業(yè)課愚。0.似3本課時程的劃性質(zhì)細(xì)和任波務(wù)一.本課口程的悔性質(zhì)本課勻程提拜供了登先進(jìn)棚制造族工藝赤技術(shù)團(tuán)領(lǐng)域精密迎切削(磨削)加工氏、特種澆加工和復(fù)合新加工相關(guān)鍵知識慘，使大學(xué)生爪對現(xiàn)血代機如械制挪造技字術(shù)條躁件下切精細(xì)側(cè)加工朝工藝轉(zhuǎn)有較藝為系壤統(tǒng)的宗了解仙，并懼能夠禍運用隸學(xué)到帽的知絨識對單各種眾加工綢機理影進(jìn)行拔分析思，對簡其加蘇工過佩程進(jìn)氧行有臣效控筍制，券以降埋低加煉工成抱本，刷提高饞加工贏質(zhì)量懂，提債高勞耍動生魔產(chǎn)率協(xié)并有究效地沾縮短滿交貨森周期猜。作為怕一門扇專業(yè)瓶課程憲，還劈燕為相兔關(guān)課婦程的含學(xué)習(xí)理及后洗續(xù)開在展的倆畢業(yè)(設(shè)計)研究轟提供巧加工兩理論角、方雀法和助制造題工藝鴉等方綠面必徑要的快基礎(chǔ)悶知識豬。0.片3本課晉程的駁性質(zhì)沫和任送務(wù)一.本課郊程的撤性質(zhì)使學(xué)觀生從理論吼上認(rèn)識搖精密慮切削(磨削)加工糾、特漿種加拒工和參復(fù)合透加工玻過程順的常親見現(xiàn)勸象和欣基本獲規(guī)律鈴，能碌夠按釋照零徐部件扔的加闖工要巖求去萄選擇宮具體勵的加串工方法，選坑擇合碌理的濁加工挎工藝測參數(shù)原，并填能運既用所坊學(xué)的論知識告，分析和解貧決生仇產(chǎn)中醋出現(xiàn)剖的一目些有網(wǎng)關(guān)問龜題。0.草3本課藏程的帝性質(zhì)閱和任兄務(wù)二.本課待程的課主要賤任務(wù)0.幫3本課助程的匪性質(zhì)腫和任該務(wù)初步