第章 精密与特种加工绪论

精密与特种加工机械与电子工程学院精密与特种加工0

绪论0.1精密与特种加工的地位和作用0.2本课程的性质和任务0.3本课程的内容和学习方法

0绪论0.1精密与特种加工的地位和作用

制造业是将制造资源(物料、能源、设备、工具、资金、技术、信息和人力等)通过制造过程转化为可供人们使用与利用的工业品和生活消费品的行业。0.1精密与特种加工在制造业中的地位和作用一.制造业

制造技术的发展是由社会、政治和经济等诸多因素决定的。

技术推动和市场牵引是影响其发展的最主要和最直接的因素。制造技术

资源配置沿着“劳动密集---设备密集---信息密集---知识密集”的方向发展；生产规模沿着“小批量---少品种---大批量---多品种变批量”的方向发展；生产方式沿着“手工---机械化---单机自动化---刚性流水自动化---柔性自动化---智能自动化”的方向发展。0.1精密与特种加工在制造业中的地位和作用柔性制造技术

传统的专用机床和“刚性”自动生产线虽然有很高的生产效率，但其加工的零件形状和尺寸单一，难以改变，这对于大批大量生产是合适的。为满足多品种、小批量、产品更新换代周期短的要求，20世纪70年代以来，随着微电子技术，特别是计算机技术、传感技术的发展，一种以机械加工为主的柔性制造技术得到迅速发展，主要有柔性制造单元、柔性制造系统、计算机集成制造系统。0.1精密与特种加工在制造业中的地位和作用1.什么叫精密与特种加工精密加工包括精密切削加工和精密磨削加工(进行微细加工、光整加工和精整加工）等，加工精度和零件表面粗糙度极大改善,与特种加工关系密切。0.1精密与特种加工在制造业中的地位和作用二.精密加工和特种加工作用特种加工是指利用机、光、电、声、热、化学、磁、原子能等能源来进行加工的非传统加工方法（NTM，Non-TraditionalMachining），它们与传统切削加工的不同特点主要有：①主要不是依靠机械能，而是主要用其他的能量（如电能、热能、光能、声能以及化学能等）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，有些情况下，例如在激光加工、电子束加工、离子束加工等加工过程中，根本不需要使用任何工具；③在加工过程中，工具和工件之间不存在显著的机械切削力作用，工件不承受机械力，特别适合于精密加工低刚度零件。0.1精密与特种加工在制造业中的地位和作用由于具有上述特点，特种加工技术可以加工任何硬度、强度、韧性、脆性的金属、非余属材料或复合材料，而且特别适合于加工复杂、微细表面和低刚度的零件，同时，有些方法还可以用于进行超精密加工、镜面加工、光整加工以及纳米级（原子级）的加工。特种加工技术不仅可以采取单独的加工方法，更可以采用复合加工的方法。0.1精密与特种加工在制造业中的地位和作用2.精密汁与特槐种加摸工的枝产生尼背景制造践技术尤的发陡展已板经有趣了几泄千年饥的历求史,”精特”加工骄始终屠并且必都是挎机械爽制造庸业生践产的主要捆加工什方法.是新巩世纪脏知识亿经济日时代先进绝制造阁工艺匙技术的重旦要组王成部等分，基现代叮的智剪能控室制自烫动化炒制作臭和现碎代的货超精尽密加恨工及许纳米怒加工童，代雪表了席当前庆先进桶制造豪技术仅发展波的重母要方馒向.在制珠造业匙乃至桥社会岩发展裳进程心中起文到非绘常重己要的渣作用诵尤其哀由于笼现代潜科学屈技术救的迅率猛发虹展，做其承保担的作用砖愈显控突出唤和无鸽法替洪代.0.值1精密恢与特捷种加走工在狐制造穿业中紧的地欺位和拣作用3.精密阻与特讽种加旦工的播作用目前戏机械屡工业巾、电泼子工巾业、怖航空好航工酸业、椅化学窜工业猴等，去尤其铁是国金防工调业部帐门，新要求尖端敬科学遣技术历产品旧向高独精度痒、高方速度突、大跳功率它、小吓型化圾方向发展败，以油及在高温叠、高似压、商重载桶荷或原腐蚀贷环境恒下长透期可扶靠地工痰作，达为了蚀适应救这些蔬要求葛，各叹种新齿结构魔、新俱材料爱和复疮杂形翠状的键精密术零件贤大量汇出现辆，其驼结构蕉和形裤状越已来越碰复杂扭，材捉料的助性能怕越来塘越强戏韧，卸对精利度要坟求越柔来越石高，遍对加绝工表目面粗景糙度根和完湾整性地要求甚越来吓越严酷格，蚀使机拢械制山造面仓临着歪一系炭列严刘峻的失任务(即作冒用)：0.封1精密麦与特帽种加沫工在尝制造击业中碍的地春位和固作用⑴解决坟各种业难切吉削材歼料的辛加工然问题湖。如硬厚质合深金、谱钛合抓金、忙淬火凤钢、芦金刚湿石、比石英阔以及能锗、赛硅等弱各种典高硬乔度、林高强夕度、稍高韧俊性、拾高脆房诚性的滤金属投及非裁金属叛材料颜的加傻工。⑵恳解决值各种翼特殊蛙复杂讨型面傍的加族工问引题。如喷典气涡毙轮机哪叶片蛛、锻雁压模镜等的鼠立体礼成型众表面圈，炮支管内迹膛线敬、喷有油嘴扶和喷羽丝头钩上的五小孔鹊、窄饱缝等踏的加缘瑞工。⑶朵解决递各种食超精蒜密、虑光整魂零件珍的加贸工问惊题。如对雷表面捎质量致和精占度要累求很侮高的橡航天坛航空野陀螺盐仪、晃激光蜓核聚题变用锁的曲血面镜墙等零屿件的罪精细范表面务加工贯，形岔状和溉尺寸扮精度其要求削在0.径1μ深m以上各，表纺面粗肌糙度Ra要求融在0.牛01姨μm以下究。⑷拼特殊卧零件浴的加衰工问向题。如大势规模沈集成厕电路谁、光流盘基相片、码微型爽机械厨和机浑器人亡零件奇、细社长轴鲁、薄中壁零横件、蚊弹性灿元件仆等低航刚度梯零件满的加蹈工。0.远1精密通与特速种加亏工在草制造幸业中柴的地捉位和贤作用要解箩决上篮述一交系列乒问题偏，仅潜仅依茄靠传伍统的匠切削吹加工警方法随很难致实现斥，有金些根忽本无性法实斑现。规在生堵产的痰迫切逐需求观下，产人们堵通过暑各种健渠道担，借晓助于杀多种齐能量颈形式节，不低断研较究和甲探索鼓新的馆加工鞭方法愁，精孙密和袄特种巷加工扯技术奖就是很在这长种环稼境和微条件夕下产雹生和乳发展亲起来释的。目前潜，精谊密与亩特种镰加工垫已经删成为励制造躁领域捧不可孟缺少略的重腥要方附面．罗在难宵切削隙材料斧、复帖杂型为面、异精细慌零件发、低礼刚度江零件岂、模殿具加赤工、节快速庭原形音制造踏以及廉大规编模集顾成电叉路等程领域楼发挥完着越佳来越织重要芦的作套用。0.焰1精密优与特拦种加劣工在域制造震业中禁的地撒位和竿作用精密群加工是指逗加工摊精度途和表睁面质平量达判到极曾高精奔度的爱加工木工艺遵，通姥常包合括精欠密切织削加攻工和爪精密摸磨削凤加工畏，在树不同稼制造申业发淋展时孝期其厨最高员技术倡指标委有所摄不同关。时间一般加工精密加工超精密加工20世纪60年代100μm1μm0.1μm20世纪90年代5μm0.05μm0.005μm20世纪末1μm0.01μm0.001μm(1nm)0.伟1精密追与特亚种加量工在丹制造虫业中荡的地扯位和爆作用三.精密岸加工看现状0.窑1精密倦与特卸种加搏工在仰制造若业中虾的地脖位和沈作用精密岁加工隶的事猛例加工温精度柔的不灾断提莫高对早提高附机电趟产品语的性银能、辉质量隙和可衫靠性岩，改定善零照件的竞互换姿性，裹提高眨装配妄效率心等都耀具有薪至关刺重要肺的作圣用。英国Ro根ll欣s—贝Ro窃yc暴e公司夹将飞莫机发匠动机筛转子低叶片架的加条工精耀度由60成μm提高锋到12乓μm，则适发动量机压坊缩效熔率从89％上忧升到94％；美国MX战略忙导弹(可装10个核纺弹头)制导否系统恩的陀坐螺仪干精度越比民荒兵Ⅲ型洲猾际导宋弹陀欣螺仪警的精均度提星高一踢个数泊量级草，其华命中秋的圆垒概率遮误差舟由50史0m减小刚到50～15击0m；齿轮欣的齿单形及柱齿距释误差林从3—6μ匹m降低醉到1μ征m，则蚕单位玩齿轮份箱重需量所怜能传弯递的邻扭矩共将提粉高近1倍。可见丙，精贡密工拣程、似微米就工程姐和纳却米技隔术已呈成为粮世界叹制造狂技术愧领域肚的制禾高点紫，是买现代减制造傅技术屠的前近沿，刚也是鼻明天余技术薪的基何础。0.纳1精密令与特菌种加婶工在蹲制造雕业中段的地妹位和攻作用0.米1精密羊与特愿种加易工在恩制造腥业中伟的地杜位和刚作用四.特种纳加工扣现状特种垮加工是将皮电能壮、热玻能、贵光能乎、声塞能和先磁能酸等物趁理能炭量及日化学滩能量谅或其裹组合休乃至剧与机魔械能其组合船直接锯施加衬到被液加工址的部飘位上暗，从世而实湖现材患料去珠除的鸡加工遭方法炼，也晌被称躁为非梨传统聋加工渗技术(通常细人们炊将利盼用机膛械能饱，借软助于竟刀具希实现劈燕材料腾去除赴的方呼法称微为切喉削(磨削)加工坏，亦愉称为狗传统注加工补技术)。苏联约学者艇拉扎俘连柯芦夫妇抄发明循电火泥花加扇工方勿法。特种俗加工眯新方燥法：电认解加俊工、辣超声料波加盒工、黄放电槐成形苗加工饱、激肿光加们工、界电子毁束加杰工、拿离子草束加闭工、译化学兆加工膊等。难加灰工材爹料加篇工：如洋耐热及钢、蹦不锈蜂钢、呈钛合踢金、各淬火群钢、吐硬质捷合金千、陶摊瓷、圣宝石级、金芽刚石弟等高攻强度戏、高侵硬度馆、高瞒韧性辜、高稳脆性纤以及愁高钝问度金话属和锄非金撑属的浸加工颈；模具雅及复拉杂型欠面加预工：如杯各种惹热锻新模、排冲裁赔模和陷冷拔乘模的五模腔组和型牌孔、摘整体著涡轮歼、喷清气涡势轮机恨叶片退、炮吼管内盗腔线粒以及库喷油洪嘴和悔喷丝星头的床微小醋异型纤孔的卷加工甜等；零件虾精细辱加工：如伞伺服丢阀、卧低刚完度的驼细长庙轴、币薄壁交筒和纵弹性旁元件厘等的水加工惰。已成膛为重田要的对加工该方法占或仅企有的而加工里方法革。0.卸1精密允与特论种加习工在阁制造姻业中宫的地才位和蚕作用特种煤加工纯技术羞的应选用领驶域精密使与特左种加殿工在制润造业求的生昂产中北占有济极为贞重要穿的地奖位。南有理瘦由相痒信：番随着寺先进业制造沈技术检的不虽断发枯展和尖完善匆，精反密与袭特种趴加工岛技术建将在美机械秋制造垒业实烂现优质版、高陶效、趟低耗车、清倦洁、这灵活增生产，提剖高对碍动态动多变锯的机茎电产腊品市月场的寒适应获能力乱和竞击争能芹力的袖进程英中发峡挥越侦来越把大的萌作用投。0.带1精密芒与特通种加骆工在摔制造斜业中悬的地高位和朵作用综上企所述⑴垒提高卧了材扒料的叠可加赶工性炕。⑵呢改变泪了零盈件的盯典型粮工艺贪路线届。⑶过大大种缩短库新产刊品试题制周谨期。⑷暂对产成品零至件的遭结构推设计院产生辆很大贷的影逼响。⑸俗对传揭统的朵结构善工艺束性好嫁与坏苗的衡杰量标明准产迈生重吐要影犹响。0.械1精密排与特白种加饰工在咽制造亦业中孙的地抹位和章作用精密焰与特贯种加悔工技猪术引垂起机抵械制皱造领赚域内讽的变还革:1)精密你与超忆精密祥加工能和制著造自棍动化匀是先贞进制增造技贼术的务两大翻领域追。2)先进捐制造雹技术阳已经踪蝶是一铁个国醒家经巷济发离展的服重要羡手段震。3)发展糖先进奶制造乘技术财是当渡前各苦国发嘴展国耀民经报济的将主攻游方向掩和战壶略决枣策，河同时救又是抹一个傅国家拢独立辞自主怠、繁陕荣富它强、伴经济骆持续各稳定掉发展魔、科办技保英持先辣进领驱先的牧长远伙大计宁。4)精密扎与特带种加己工技敏术水束平是退一个碑国家拜制造脉工业粱水平窜的重率要标径志之浴一。5)精密缺与特转种加蹈工技组术已蒙经成把为国亿际竞握争中视取得宅成功接的关艳键技煮术。6)产品杏的实奥际制政造，土必然腿要依剂靠精衣密加午工技蔽术。0.膀1精密府与特灭种加技工在唯制造季业中受的地听位和渗作用精密慈与特倚种加听工技森术综翅合地像位和创作用:精密委与特敞种加盼工从斑加工干成形膝的原地理和敌特点怀来分姻类，冒可以穴分为去除爬加工栗、结霸合加包工、惰变形彼加工三大钱类。1)去除急加工舰又称专为分晓离加剖工，是削从工颗件上粘去除融多余啦的材疾料，军例如招金刚感石刀摧具精精密车乔削、嫩精密句磨削多、电弊火花贱加工伴、电恨解加性工等升。0.页2精密贼与特蛾种加昏工的拿方法铺的分躬类五.精密执与特写种加时工分窃类2)结合拒加工是利敞用理班化方喂法将享不同足材料沾结合监在一怜起。参按结握合的盈机理卵、方辆法、闹强弱舱等又英可以午分为附着友、注孔入、晒连接三种宣。附着浇加工又称幅为沉积满加工，是贴在工祖件表区面上榴覆盖忙一层赵物质肝，为淋弱结拘合，时例如宏电镀沙、气胸相沉计积等驴。注入榨加工又称泉为渗吓入加东工，裳是在顾工件涌的表暂层注呈入某完些元刺素，坟使之慌与工锈件基庸体材牙料产桃生物脚化反表应，个以改鞠变工戴件表喊层材宾料的悉力学异、机薄械性委质，湾属于吃强结绿合，骂例如锣表面窗渗碳距、离四子注去入等脑。连接盯加工是将市两种获相同膜或不竹同的狂材料店通过逆物化则方法龙连接赚在一汁起，从例如查焊接唯、粘丢结等闷。0.盐2精密禾与特问种加遗工的留方法管的分填类3)变形尸加工又称渔为流清动加若工，迟是利允用力社、热汉、分略子运建动等覆手段侦使工尺件产趋生变界形，柔改变停其尺亡寸、烛形状帽和性魄能，闯例如漏锻造争、铸翠造、酬液晶夜定向唇等。0.升2精密字与特贤种加疮工的筒方法葱的分条类精密吸与特芬种加殃工是灶新的踪蝶宽口吐径专束业“机械倍设计廊制造宝及其汁自动稼化”的一芦门专业逼课程。先修渡课程罗：材料慌成型总技术刺基础刮、机酬械制皆造技佣术基侄础、愉机械预工程拨材料舒、互厦换性睛与测剪量技乔术、碌机械晒设计闹、微际机原脉理、溜自控俊原理猎基础头等基止础专核业课愚。0.似3本课时程的划性质细和任波务一.本课口程的悔性质本课匀程提拜供了登先进棚制造族工艺赤技术团领域精密迎切削(磨削)加工氏、特种浇加工和复合新加工相关键知识惨，使大学生爪对现血代机如械制挪造技字术条躁件下切精细侧加工朝工艺转有较艺为系壤统的宗了解仙，并惧能够祸运用隶学到帽的知绒识对单各种众加工绸机理影进行拔分析思，对简其加苏工过佩程进氧行有臣效控笋制，券以降埋低加炼工成抱本，刷提高馋加工赢质量懂，提债高劳耍动生魔产率协并有究效地沾缩短满交货森周期猜。作为怕一门扇专业瓶课程宪，还劈燕为相兔关课妇程的含学习理及后洗续开在展的俩毕业(设计)研究轰提供巧加工两理论角、方雀法和助制造题工艺鸦等方绿面必径要的快基础闷知识猪。0.片3本课晋程的驳性质沫和任送务一.本课郊程的撤性质使学观生从理论吼上认识摇精密虑切削(磨削)加工纠、特浆种加拒工和参复合透加工玻过程顺的常亲见现劝象和欣基本获规律铃，能碌够按释照零徐部件扔的加闯工要岩求去萄选择宫具体励的加串工方法，选坑择合碌理的浊加工挎工艺测参数原，并填能运既用所坊学的论知识告，分析和解贫决生仇产中醋出现剖的一目些有网关问龟题。0.草3本课藏程的帝性质阅和任兄务二.本课待程的课主要贱任务0.帮3本课助程的匪性质肿和任该务初步