第3章 现代制造工艺.ppt

大质量的人造大理石床身 极高的热稳定性保证了极好的零件加工精度 良好的吸振性能，是铸铁的6倍 可降低刀具的磨损，延长刀具寿命 ◆误差信号发生装置产生出被补偿对象固有误差的误差图，作为补偿系统中附加误差的依据； ◆信号同步反向装置保证附加的误差输入与补偿对象的固有误差同步反向，即在任一时刻，这两个误差在理论上大小相等而相位相差180度。 ◆运动合成装置实现附加误差运动与系统固有误差运动的合成，而输出为两个误差抵消后的结果。 3.7.2 再制造技术 误差源 e1 e2 . . . en 现有系统 被补偿对象 运动合成 误差 信号 发生 同步 反向 输出 3.7.2 再制造技术 误差预防 误差补偿 (静态动态) 加工精度 误差源 加工过程 加工误差 检测 误差信号 建模与预报 补偿 + _ 3.7.2 再制造技术 ◆热喷涂技术 所谓热喷涂技术，就是利用某种热源将粉状或丝状之类的工程材料加热大溶融或软化状态，以高速喷射到工件表面易堆积成形的方法。热喷涂原理如图3- 所示。当被喷涂的材料经喷嘴以粒子流形式高速喷射到基体表面而涂敷到表面上，颗粒间的结合大部分是机械结合，存在一定数量的孔隙。 图3- 热喷涂原理 改善热喷涂涂层质量的途径： ◆热源不用氧—乙炔火焰，而用电热。一般氧—乙炔火焰喷涂(亚音速)，热源温度最高达3100℃；改用电弧喷涂，热源为电弧，温度可达5000℃；而等离子喷涂，由于利用了压缩电弧，形成等离子体，进一步发展高能等离子体，热源温度最高可达18000℃。 ◆热源仍用氧—乙炔火焰，但采用爆炸或超音速技术(拉阀尔管、爆震)。爆炸波令粒子飞行速度最高达1500 m/s，超音速喷涂可使粒子飞行速度最高达1770 m/s，涂层致密度及结合力可大大提高。 3.7.2 再制造技术 影响涂层与基体结合强度的因素很多，最主要的是基体前处理的质量和适宜喷涂工艺参数的选择。 热喷涂技术的应用 ◆防腐蚀；应用火焰金属线材喷涂铝或锌，在涂层保护作用下，工件可保证19年不损坏。 ◆防磨损；通过火焰金属线材喷涂、火焰粉末喷涂或喷熔，等离子喷涂，使已磨损零件得以修复，修复后的零件远远超过新产品寿命。如高炉热风支管、汽车曲轴、柴油机缸套。 ◆特殊功能层；航空航天、原子能等领域，对耐高温、隔热、导电绝缘、防辐射等有特殊要求，整体制造这些材料成本极高也不必要，而热喷涂技术可以达到此项要求。 ◆其他应用 ；如钛合金表面等离子喷涂制造生物相容性良好的人造骨骼及关节；火焰喷射成形复制复杂零件；金属线材喷涂制造塑料模具等。 3.7.2 再制造技术 绿色加工是指在不牺牲产品的质量、成本、可靠性、功能和能量利用率的前提下，充分利用资源，尽量减轻加工过程对环境产生有害影响的加工过程，其内涵是指在加工过程中实现优质、低耗、高效及清洁化。绿色加工可分为节约资源（含能源）的加工技术和环保型加工技术。 绿色加工概述 3.7.3 绿色加工技术 ◆环境意识制造 (Environmentally Conscious Manufacturing) ； ◆面向环境的制造 (Manufacturing For Environment) ； ◆绿色制造 (Green Manufacturing)。 3.7.3 绿色加工技术 绿色制造的体系结构 3.7.3 绿色加工技术 绿色加工工艺技术 绿色加工技术主要从选材、生产加工方法、加工设备三个方面来实现，绿色加工的关键技术如图3-26所示。 绿色加工的关键技术 3.7.3 绿色加工技术 图3-26 绿色加工的关键技术 ◆刀具技术 ；干式加工对刀具材料要求很高，刀具的几何参数和结构设计要满足干切削对断屑和排屑的要求。加工韧性材料时尤其要解决好断屑问题。 ◆机床技术；机床应配置循环冷却系统，带走切削热量，并在结构上有良好的隔热措施。实验表明，干式切削理想的条件应该是在高速切削条件下进行，这样可以减少传到工件刀具和机床上的热量。干切削时产生的切屑是干燥的，这样可以尽可能的将干切削机床设计成立轴和倾斜式床身。工作台上的倾斜盖板用绝热材料制成，在机床上配置过滤系统排出灰尘，对机床主要部位进行隔离。 ◆辅助设备技术 ；辅助设备包括夹具、量具等，其绿色技术主要体现在选用时尽量满足低成本、低能耗、少污染、可回收原则。 3.7.3 绿色加工技术 在不使用切削液的干切削条件下，切削液在加工中的冷却、润滑、冲洗、防锈等作用将不复存在。如何在没有切削液的条件下创造与湿切削相同或近似的切削条件，这就要求人们去研究干式切削机理，从刀具技术、机床结构、工件材料和工艺过程等各方面采取一系列的措施。 干式切削与磨削 3.7.3 绿色加工技术 干切削技术 在切削(含磨削)加工过程中