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螺旋铣孔技术在航空制造装配业中的发展应用

螺旋铣孔技术在航空制造装配业中的发展应用
螺旋铣孔技术在航空制造装配业中的发展应用

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航空制造技术·2009 年第6 期

我国制造技术正处于快速发展时期,切削加工作为制造技术的主要基础工艺,其水平取得了很大提高,并进入了以发展高速切削、开发新螺旋铣孔技术在航空制造

装配业中的发展应用

*

秦旭达

副教授,硕士生导师。现任中国振动工程学会机械动力学学会第八届理事会理事、副秘书长。主要研究方向为:难加工材料加工过程动力学仿真及其工艺优化技术,制造过程监控技术。发表学术论文30余篇,SCI/EI 检索20篇次。获省部级科技奖励2项,主持国家基金、天津市基金、国际合作项目各1项。

天津大学机械学院 秦旭达 陈仕茂 刘伟成肯纳金属(美国)有限公司 倪旺阳 刘一雄

的切削工艺和加工方法、提供成套技术为特征的发展新阶段。切削加工技术不仅是汽车、航空航天、能源、军事、模具、电子等制造业中重要工业部门的基础工艺和关键技术,也是这些工业部门迅速发展的重要因素,而且还关系到机械加工企业的加工效率、质量、成本、产品性能和竞争实力,是制造技术进步的重要标志。航空制造业是制造业最为重要的组成部分之一,是高新技术最为富集的产业,大量新材料、新技术首先在航空制造业中得到应用。为了降低飞机自重、提高结构强度,一些大型的复

杂结构零件大量采用新型复合材料,机翼和一些主承力结构件也普遍采用新型、轻型材料。大量零部件需要

加工成千上万个孔以便进行装配,而对此类航空装配孔要实现高效、高精度、高质量的加工,则需要采用新型技术来代替传统钻孔技术。

作为一种新型孔加工方式,螺旋铣孔技术具有切削过程平稳、刀具承受切削力小和一次加工即可满足精度要求的优点。该技术已成为国内外材料加工研究的热点和难点之一。

对于螺旋铣孔技术,国外研究得比较深入:Eric Whinnem 阐述了螺旋铣孔技术的发展及其在波音飞机上的应用;Wangyang Ni 研究了

螺旋铣孔的加工机理,并在动力学方面取得了一定的进展;R.I y e r 等

人对螺旋铣孔刀具的寿命进行了研

究。空客公司已经在飞机的研制中

Development and Application of Hole Helical Milling Technology in Aviation

Manufacturing Assembly Industry

在当今机械工业产品发展迅猛、更新换代频繁的时代,

特别针对高新技术密集的航空、模具行业,螺旋铣孔技术提高了制孔工艺效率、产品质量和企业收益率。这种技术采用了全新的、先进的工艺,在新型材料(如碳纤维复合材料、钛合金等)上打孔,也能取得非常高的孔质量,

从而为促进企业新产品的开发提供了保证。

*天津大学与肯纳金属(美国)有限公司合作项目;国家自然科学基金项目(50705066)资助。

未来刀具

Future Cutting Tool

2009 年第6 期·航空制造技术

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应用螺旋铣孔技术。Novator 公司的研究表明,螺旋铣孔由于能在1个工序内完成对不同孔的加工,且省掉了通过拆卸来消除毛刺的工艺,这项技术的加工时间相对于传统钻孔技术缩短了50%。为了缩短研制周期、降低生产成本,几年前空客公司与Novator 公司合作启动了一项关于发展轻型便携式螺旋铣孔装置的项目,现已应用于法国、德国的空客飞机装配生产车间中。最近Novator 公司又推出了Twin spin PX3轻型便携式螺旋铣孔装置,空客已经将该项技术应用到了装配生产线上,并且验证了其生产能力,各公司纷纷效仿,部署这项技术的研发工作。图1为瑞士Novator 研制开发的螺旋铣孔便携机。

国内对螺旋铣法的研究尚处于起步阶段。天津大学在螺旋铣法的动力学研究方面做了积极有效的探索;天津大学与美国肯纳金属合作开展的螺旋铣削动力学研究,在螺旋铣孔的加工机理方面进行了深入的工作,建立了螺旋铣孔加工过程的铣削力和力矩模型,为螺旋铣削刀具研发提供了有益的参考。

本文将通过比较传统钻削加工工艺与螺旋铣孔加工工艺的特点,进一步阐述螺旋铣孔在航空制造装配业中的应用。

传统钻削与螺旋铣孔

加工工艺比较

1 传统钻削工艺

传统的钻削加工主要有以下特点:其一,在传统的钻孔过程中,主轴中心的线速度为0,即钻头中心不参与切削,工件的中心区域材料要完全依靠钻机向下的推力将其挤出来去除,因而钻头所承受的Z 向力很大,当加工钛合金等难加工材料时,刀具的快速磨损失效也就在所难免了。其二,传统钻孔加工过程是一个连续的切削过程,刀刃始终与工件相接触,切削时接触面温度很高,而钛合金的导热性差,连续的切削过程使

温度不断累积,这也加速了刀具的磨

损失效,导致加工表面质量下降。其三,传统钻孔加工的排屑方式也是导致刀具失效的一个原因。钻孔过程中,切屑从钻头狭槽中排出,排屑速度慢,而切削热主要是由切屑带走的,当切削热不能及时疏散时,大量切削热留在了工件和刀具上,这会加速刀具的磨损失效。另外,切屑与已加工孔的表面有直接接触时,加工表面会被划伤,显然这种排屑方式又影

响了孔的表面质量。一般说来,传统

钻孔加工质量是无法满足飞机制造业的精度要求的,还必须依靠其他工序来保证孔的表面质量,从而降低了工作效率,同时也提高了加工成本。从技术可行性和经济角度考虑,传统钻孔工艺已不再适用于飞机制造业。2 螺旋铣孔工艺

与传统的钻削加工相比,螺旋铣孔采用了完全不同的加工方式。螺旋铣孔过程由主轴的“自转”和主轴绕孔中心的“公转”2个运动复合而成,这种特殊的运动方式决定了螺旋铣孔的优势。首先,刀具中心的轨迹是螺旋线而非直线,即刀具中心不再与所加工孔的中心重合,属偏心加工过程。刀具的直径与孔的直径不一样,这突破了传统钻孔技术中一把刀具加工同一直径孔的限制,实现了单一直径刀具加工一系列直径孔。这不仅提高了加工效率,同时也大大减少了存刀数量和种类,降低了加工成本。其次,螺旋铣孔过程是断续铣削过程,有利于刀具的散热,从而降低了因温度累积而造成刀具磨损失效的风险。更重要的是,与传统钻孔相比,螺旋铣孔过程在冷却液的使用上有了很大的改进,整个铣孔过程可以采用微量润滑甚至空冷方式来实现冷却,是一个绿色环保的过程。第三,偏心加工的方式使得切屑有足够的空间从孔槽排出,排屑方式不再是影响孔质量的主要因素。由此可见,该项技术有着广阔的发展空间和良好的市场前景,但作为新的加工方式,其加工机理有待进一步研究探讨。

螺旋铣孔动力学

螺旋铣孔工艺的显著特点是切

削运动由2种进给运动复合而成,2种进给运动分别是刀具主轴的向下进给运动和刀具周向进给运动,且这2种运动存在着一定的几何关系,如图2所示。图中D r 为刀具直径, D h 为孔径,H 为刀具每旋转1转中心

图1 瑞士Novator 研制开发的螺旋铣孔便携机

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航空制造技术·2009 年第6 期

下降的距离,L 1为刀具每转1圈中心移动距离在垂直于中心轴平面上的投影,L 2为刀具每转1圈中心移动的距离,θ为切削螺旋角。

描述一个完整的螺旋铣孔运动至少需要以下4个参数:刀具主轴转速N (r /m i n),轨道转速ω(r /min),轴向进给量f (mm/min)和中心偏移距离s (mm)。如图2所示,各参数间的关系为:

H =f /ω,L 1=π(D h -D r ),θ=arctan[f /ωπ(D h -D r )], L 2=H /sin θ。若给定铣刀的齿数为Z n ,则刀具中心的切削用量Δ=L 2ω/NZ n ,由于θ角度很小,故有θ≈sin θ≈tan θ,便可得到Δ≈f /NZ n ×π(D h -D r )/f =π(D h -D r )/NZ n 。大量切削试验表明,刀具主轴转速N 、轨道转速ω、轴向进给量f 和中心偏移距离s 对铣削力有着不同程度的影响。其中轴向进给量f 对轴向铣削力的影响最大,且随着f 的增大,铣削力增大,刀具磨损加剧。螺旋铣孔的优势(1)提高加工孔的质量和刀具寿命。相对于传统的钻孔技术,螺旋铣孔显著地提高了孔的质量和强度;螺旋铣孔属于断续切削,较低的铣削力使得加工的孔无毛刺;刀具直径比孔小,切屑得以顺利排出,使得孔表面的粗糙度值能大幅降低;在加工复合型材料时,消除了以往传统打孔由于刀尖钝化导致的脱层、剥离、孔表面质量低等情况。

传统钻孔刀具中心的切削能力

低下,且易积聚发热快速磨损,刀具寿命普遍较低;螺旋铣孔则由于较低的铣削力使刀具寿命显著提高。(2) 缩短研制周期,节约加工成本。在制造飞机或其他重型机器时,使用螺旋铣孔技术将会大大缩短研发周期,降低成本。应用螺旋铣孔技术,可用同一把刀加工不同直径的孔和复杂形状的孔。由于其加工方法的优越性,可以节省传统的锪锥孔、铰孔等工作。这意味着,今后加工孔的刀具种类型号会不断减少。从整个研制周期来看,使用螺旋技术可减少很多工序(如分解拆卸后对不同的孔分别进行毛刺去除处理、铰孔、清除冷却液,再进行组装),大大缩短加工周期。(3) 高度自动化。实现更高的自动化程度,也是降低加工成本的一种方式。由于螺旋铣孔工艺铣削力低,此项技术才能在孔刀具

O 1

O 2

D r

L 1

L 2

θ

H

D h

图2 螺旋铣铣孔平面示意工业机器人装置上得以应用。由于工业机器人装置比较柔弱,而传统钻孔轴向力太大,因此传统钻孔是无法应用在此类装置上的。(4) 促进新材料的使用。

在飞机的零部件中使用新型材料是明显的发展趋势,钛合金、复合材料等新型材料已得到广泛应用。而新型材料的研制使用需要适合的加工工艺支撑,在孔加工方面,研究表明,相对于传统钻孔技术,螺旋铣孔技术有着显著的优势。

结束语

目前,我国已成为世界上飞机零部件的重要生产国,波音、空客等世界著名飞机制造公司都在我国生产多种飞机、发动机零部件(尾翼、机身、舱门等),这些零部件的加工生产

必须采用先进的加工装备和加工工

艺。与此同时,国外不断涌现出大量

高速、高效、柔性、复合、环保的切削

加工新技术,使得切削加工技术发生

了根本性的变化。在当今机械工业产品发展迅猛、更新换代频繁的时代,特别针对高新

技术密集的航空、模具行业,螺旋铣孔技术提高了制孔工艺效率、产品质量和企业收益率。这种技术采用了

全新的、先进的工艺,在新型材料(如

碳纤维复合材料、钛合金等)上打孔,

也能取得非常高的孔质量,从而为促

进企业新产品的开发提供了保证。

螺旋铣孔工艺只需1把刀具就

可以加工出不同直径、高质量的孔,

既减少了换刀时间,又节省了精加工的工序,大大提高了工作效率。鉴于螺旋铣孔技术的优势,各大企业,特别是航空、模具行业中的许多企业已开始将它应用到生产实际中。随着这种技术的推广和应用,传统的钻孔

刀具将会慢慢被淘汰,而新型铣孔装

置将越来越多地出现在机械加工车间中。

(责编 小颖)

先进制造技术的现状和发展趋势

先进制造技术的现状和发展趋势xxxx xxx xxxxxxxxx 先进制造技术不仅是衡量一个国家科技进展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于工业化经济进展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上进展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,,进一步推进国企改革,推动建立强大的企业集团。推进技术创新,推动大型企业尽快建立技术开发中心,广泛吸引人才,在重大技术创新项目中实行产学研结合,才能尽快缩小同发达国家的差距,才能在猛烈的市场竞争中立于不败之地。本文将详细介绍先进制造技术的含义、特点以及在我国的进展状况和进展趋势。 1 先进制造技术的含义和特点 1.1 含义 先进制造技术(AMT)是以人为主体,以运算机技术为支柱,以提升综合效益为目的,是传统制造业持续地吸取机械、信息、材料、能源、环保等高新技术及现代系统治理技术等方面最新的成果,并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、治理及售后服务的制造全过程,实现优质、高效、低耗、清洁、灵敏制造,并取得理想技术经济成效的前沿制造技术的总称。 1.2 先进制造技术的特点 1)是面向工业应用的技术先进制造技术并不限于制造过程本身,它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产预备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。 2)是驾驭生产过程的系统工程先进制造技术专门强调运算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统治理技术在产品设计、制造和生产组织治理、销售及售后服务等方面的应用。它要持续吸取各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 3)是面向全球竞争的技术随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越猛烈,先进制造技术正是为适应这种猛烈的市场竞争而显现的。因

航天技术在军事领域的应用及对现代战争的影响

21 世纪航天技术在军事领域的应用及对现代战争的影响 航天技术的军事应用成果是军事航天系统. 航天技术是现代科学技术中发展最快的尖端技术之一, 是一个国家科学技术水平和国民经济实力的综合反映,是一个国家科学技术水平的重要标志,亦是综合国力的象征.军事航天系统大致可分为 4 类:军事航天运输系统,军事卫星系统,军事载人航天系统和航天作战系统军事航天运输系统,与传统投送方式相比,它具有无可比拟的优势.一是投送速度极快.利用空天飞机投送,能对全球范围发生的地区冲突迅速做出反应,二是具有侦察监视与预警功能.对导弹发射进行预警.它具有很强的的灵活机动性和综合侦察能力.三是可作为战时空间预备指挥所,进行战略预置.一旦战时需要,可直接承担起作战指挥任务.四是既是投送平台,进入空中后又能成为作战平台.另外,由于进入轨道后是在遥远的太空,使得航天运输系统具有抗打击和抗干扰等得天独厚的优势,一般部署在陆,海,空等领域的常规武器装备只能对其望洋兴叹. 军事载人航天系统,是当今衡量一个国家综合实力的重要标志,更是人类未来发展的新疆域. 载人飞船能保障航天员在外层空间生活和载人飞船工作以执行航天任务并返回地面的航天器.它可以独立进行航天活动,也可用为往返于地面和空间站之间的"渡船".航天飞机是一种为穿越大气层和太空的界线而设计的火箭动力飞机.它是一种有翼,可重复使用的航天器,由辅助的运载火箭发射脱离大气层,作为往返于地球与外层空间的交通工具.空间站是一种在近地轨道长时间运行, 可供多名航天员在其中生活工作和巡访的载人航天器. 在空间站中要有人能够生活的一切设施,不再返回地球.空间站能长期的飞行,故保证了太空科研工作的连续性和深入性, 这对研究的逐步深化和提高科研质量有重要作用. 军事卫星系统,军用卫星指的是用于各种军事目的的人造地球卫星.军用卫星按用途一般可分为侦察卫星,通信卫星,导航卫星,测地卫星等. 侦察卫星利用各种遥感器或无线电接收机等侦察设备收集地面,海洋或空中目标的信息,获取军事情报;卫星用于全球性的战略通信,战术通信卫星用于提供地区性战术通信以及军用飞机,舰船乃至个人终端的移动通信;军用导航卫星可为地面战车,飞机,水面舰艇,地面部队甚至单兵提供精确位置,速度和时间信息,并能为导弹和炮弹精确制导,大大提高武器的使用效率;测地卫星能用于测定地球上任何地点的坐标和地形图,测定打击目标的坐标. 航天作战系统,航天作战是指利用各种类型的反卫星武器攻击,摧毁敌方的航天器, 或利用航天器上载有的定向能武器, 动能武器攻击, 摧毁敌方陆地,海洋与空中的目标. 航天作战武器技术尚处于初期研究,试验阶段,距实战使用还有相当距离.已实现的航天作战试验,是利用动能反卫星导弹接近并摧毁了目标卫星.为了配合天对天攻击型的航天战争,必要时也可以发射以地面为基地的作战兵器,拦截和破坏敌人的目标.尤其是使用地面定向能武器配合航天作战,将使地对天攻击型航天战争具有重要意义. 军事航天技术对现代战争的影响是很深远的. 太空已成为军事争夺最激烈的场所,军事航天系统在局部战争中得到了逐步应用,并显示了极大的潜力.被称为第一次"空间战争"的海湾战争,以美国为首的多国部队广泛运用了现已装备的各种军事航天系统,在侦察监视,通信指挥,导航定位等诸方面发挥了决定性作用.到目前为止.21 世纪, 随着航天技术的进一步发展, 空中力量的战略作用必将得到进一步强化.太空力量将从目前对空中作战的保障方式,转变为直接的武力攻击和防御,从而对空中战场环境产生更为深刻的影响.太空与地面已经紧紧地联接在一起. 航天技术是现代科学技术中发展最快的尖端技术之一,是一个国家科学技术水平和国民经济实力的综合反映,是一个国家科学技术水平的重要标志,亦是综合国力的象征.航天技术高度综合集中了许多基础科学和新技术, 它的发展促进了一大批基础科学和现代技术的发展.当今,一些发达国家正在以大空间概念设计国民经济未来发展的蓝图, 把航天技术产业作为未来发展的一个战略重点,认为它是发展各类高新技术产业的领头技术,它能带动一大批高新技术产业其它基础产业的发展,推动和促进新工艺,新材料,新能源等技术的进步, 航天技术对国民经济的发展将起到"加速器"和"倍增器"的作用.

现代飞机装配技术知识点.培训讲学

《现代飞机装配技术》知识点总结 南京航空航天大学 第一章 1、飞行器数字化和传统制造的最大区别特点 (1改模拟量传递为数字量传递。 (2把串行工作模式变为并行工作模式。 带来的必然结果是缩短产品研制周期,提高产品质量,降低研制成本。 2、 MBD 的定义,其数据集应包括的内容,采用的技术意义。 MBD 技术定义 :用集成的三维实体模型来完整表达产品定义信息,详细规定了三维实体模型中产品定义、公差标注准则和工艺信息的表达方法。 数据集包括的内容 :相关设计数据、实体模型、零件坐标系统、三维标注尺寸、公差和注释工程注释、材料要求、其它定义数据及要求。 技术意义:1. 改双数据源定义为单源定义,定义数据统一 2. 提高了工程质量 3. 减少了零件设计准备时间 4.电子化的存储和传递 , 协调性好 5.减少成本 6.易于向下兼容 (派生出平面信息 3、国外飞机数字化技术发展的三个主要历程: 部件数字样机阶段 1986—— 1992 全机数字样机阶段 1990—— 1995 数字化生产方式阶段 1996—— 2003 4、飞机结构的特点

零件多、尺寸大、刚度小、外形复杂、结构复杂、精度要求高、其装配具有与一般机械产品不同的技术和特点。 5、什么是飞机装配,发展历程? 根据尺寸协调原则, 将飞机零件或组件按照设计和技术要求进行组合、连接形成更高一级的装配件或整机的过程。 自动化装配 6、飞机数字化制造的三个主要内容 CAD 、 CAM 、 CAPP 第二章 1、产品数字建模的发展过程中提出的产品信息模型有哪三种概念? 面向几何的产品信息模型 (geometry- oriented product model 面向特征的产品信息模型 (feature- oriented product model 集成产品信息模型 IPIM(integrated product information model 2、物料清单(BOM 的定义,企业三种主要的 BOM 表, EBOM 、 PBOM 、MBOM BOM 定义 :又称为产品结构表或产品结构树;在 ERP 系统中,物料一词有着广泛的含义,它是所有与生产有关的物料的统称。 EBOM 设计确定零部件的关系 PBOM 工艺工艺规划、加工归属计划分工表 MBOM 制造主要按照装配顺序流程来确定

先进制造技术论文

题目:人工智能先进制造技术论文 学院:机械工程 专业:机械设计制造及其自动化班级: 122 学号: 1208030366 学生姓名:杨瑞 指导教师:贺福强 2015 年 12 月 26 日

目录 一、概述 二、人工智能技术的国内外发展现状与趋势 三、人工智能技术的主要研究内容与核心技术难题 四、人工智能技术的评价与认识 五、结论 六、参考文献

概述 先进制造技术(advanced manufacturing technique,缩写AMT,具体地说,就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。主要包括:计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。 先进制造技术不是一般单指加工过程的工艺方法,而是横跨多个学科、包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术,涉及到设计、工艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域,并逐步融合与集成。而先进制造技术主要包括以下三个技术群: (1)主体技术群:是制造技术的核心,它包括两个基本部分:有关产品设计技术和工艺技术。 (2)支撑技术群:a.信息技术:接口和通信、数据库技术、集成框架、软件工程人工智能、专家系统和神经网络、决策支持系统。b.标准和框架:数据标准、产品定义标准、工艺标准、检验标准、接口框架。c.机床和工具技术。d.传感器和控制技术:单机加工单元和过程的控制、执行机构、传感器和传感器组合、生产作业计划。e.其它; (3)制造技术基础设施.要素包括了车间工人、工程技术人员和管理人员在各种先进生产技术和方案方面的培训和教育等。 先进制造技术是在传统制造的基础上,不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果,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,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称,也是取得理想技术经济效益的制造技术的总称。先进制造技术不是一般单指加工过程的工艺方法,而是横跨多个学科、包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术,涉及到设计、工艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域,并逐步融合与集成。 先进制造技术是当今国际间科技竞争的焦点,随着社会的发展,市场需求的个性化与多元化,人们对产品的要求也日益多元化,市场竞争日趋激烈,企业要在日趋激烈的市场竞争中生存发展,就必须采用先进的制造技术。

飞机装配设计课程设计说明书

9911839隔框的装配型架设计 学院:航空航天工程学部 专业:飞行器制造工程 班级: 1434030302 学号: 143403030226 姓名:高越 指导教师:王巍 沈阳航空航天大学 2018年1月

摘要 飞机装配型架主要由:骨架、定位件、夹紧件和辅助设备组成。其主要功用是保证产品准确度和互换性,改善劳动条件、提高装配工作生产效率,降低生产成本。型架设计的主要内容有:型架设计基准选择;装配对象在型架中的放置状态;选择工件的定位基准,确定主要定位件的形式及其布置,尺寸公差的选择;工件的出架方式;型架的安装方法;型架结构形式的确定;骨架刚度验算;骨架支撑与地基估算;考虑温度对型架准确度的影响。本文针对9911839隔框的相关结构特点,进行工艺分析,结合装配使用要求对该隔框进行了装配型架的设计,主要包括对两种形式加强筋的定位与夹紧,对缘条与腹板的定位与夹紧等,并对所设计型架的工艺特性进行简要的阐述与分析。 关键词: CATIA、型架、定位件、夹紧件、骨架

目录 第1章引言 (1) 第2章装配件工艺分析 (3) 2.1 工艺分离面的选择 (3) 2.2 9911839隔框结构分析 (5) 第3章装配型架及其零件设计 (6) 3.1 装配型架的功用及技术要求 (6) 3.2 产品的放置状态 (7) 3.3 产品的出架方式 (7) 3.4 骨架的设计 (7) 3.5 定位件与夹紧件的设计 (9) 3.6 温度对型架准确度的影响 (12) 第4章型架的安装 (14) 4.1 安装方法的选择 (14) 4.2 标准样件安装方法优缺点 (14) 4.3 型架的安装过程 (14) 4.4 型架总装图 (15) 第5章创建二维工程图 (16) 总结 (17) 参考文献 (18)

快速成型技术的现状和发展趋势

快速成型技术的现状和发展趋势 1 快速成型技术的基本成型原理 近十几年来,随着全球市场一体化的形成,制造业的竞争十分激烈。尤其是计算机技术的迅速普遍和CAD/CAM技术的广泛应用,使得快速成型技术 (Rapid Prototyping简称RP)得到了异乎寻常的高速发展,表现出很强的生命力和广阔的应用前景。 传统的加工技术是采用去材料的加工方式,在毛坯上把多余的材料去除,得到我们想要的产品。而快速成型技术基本原理是:借助计算机或三维扫描系统构建目标零件的三维数字化模型,之后将该信息传输到计算机控制的机电控制系统,计算机将模型按一定厚度进行“切片”处理,即将零件的3D数据信息离散成一系列2D轮廓信息,通过逐点逐面的增材制造方法将材料逐层堆积,获得实体零件,最后进行必要的少量加工和热处理,使零件性能、尺寸等满足设计要求。。它集机械工程、CAD、逆向工程技术、分层制造技术、数控技术、材料科学、激光技术于一身,可以自动、直接、快速、精确地将设计思想转变为具有一定功能的原型或直接制造零件,从而为零件原型制作、新设计思想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段。 目前,快速成形的工艺方法已有几十种之多,大致可分为7大类,包括立体印刷、叠层实体制造、选择性激光烧结、熔融沉积成型、三维焊接、三维打印、数码累积成型等。其基本的原理如下图所示。 图1 快速成型原理示意图 2 快速成型技术在产品开发中的应用 不断提高RP技术的应用水平是推动RP技术发展的重要方面。目前,交通大学机械学院,快速成型国家工程研究中心,教育部快速成型工程研究中心快速成

型技术已在工业造型、机械制造、航空航天、军事、建筑、影视、家电、轻工、医学、考古、文化艺术、雕刻、首饰等领域都得到了广泛应用。并且随着这一技术本身的发展,其应用领域将不断拓展。RP技术的实际应用主要集中在以下几个方面: 2.1 用于新产品的设计与试制。 (1)CAID应用: 工业设计师在短时间得到精确的原型与业者作造形研讨。 (2)机构设计应用: 进行干涉验证,及提早发现设计错误以减少后面模具修改工作。 (3)CAE功效:快速模具技术以功能性材料制作功能性模具,以进行产品功能性测试与研讨。 (4)视觉效果:设计人員能在短时间之便能看到设计的雛型,可作为进一步研发的基石。 (5)设计确认:可在短时间即可完成原型的制作,使设计人员有充分的时间对于设计的产品做详细的检证。 (6)复制于最佳化设计:可一次制作多个元件,可使每个元件针对不同的设计要求同时进行测试的工作,以在最短时间完成设计的最佳化。 (7)直接生产: 直接生产小型工具,或作为翻模工具 2.2 快速制模及快速铸造 快速模具制造传统的模具生产时间长,成本高。将快速成型技术与传统的模具制造技术相结合,可以大大缩短模具制造的开发周期,提高生产率,是解决模具设计与制造薄弱环节的有效途径。快速成形技术在模具制造方面的应用可分为直接制模和间接制模两种,直接制模是指采用RP技术直接堆积制造出模具,间接制模是先制出快速成型零件,再由零件复制得到所需要的模具 2.3 机械制造 由于RP技术自身的特点,使得其在机械制造领域,获得广泛的应用,多用于制造单件、小批量金属零件的制造。有些特殊复杂制件,由于只需单件生产,或少于50件的小批量,一般均可用RP技术直接进行成型,成本低,周期短。2.4 医疗中的快速成形技术 在医学领域的应用近几年来,人们对RP技术在医学领域的应用研究较多。以医学影像数据为基础,利用RP技术制作人体器官模型,对外科手术有极大的应用价值。 2.5 三维复制 快速成形制造技术多用于艺术创作、文物复制、数字雕塑等。 2.6 航空航天技术领域 航空航天产品具有形状复杂、批量小、零件规格差异大、可靠性要求高等特点,产品的定型是一个复杂而精密的过程,往往需要多次的设计、测试和改进,耗资大、耗时长,而快速成型技术以其灵活多样的工艺方法和技术优势而在现代航空航天产品的研制与开发中具有独特的应用前景。

飞机装配中大尺寸测量场的建立与优化技术研究

飞机装配中大尺寸测量场的建立与优化技术研究 摘要:本文分析了面向飞机装配的大尺寸测量场的组成要素与构建价值,在此基础上,从装配坐标系的建立、激光跟踪仪转站原理、参数定义、算法几方面入手,着重阐述了激光跟踪仪转站这一大尺寸测量场的构建优化技术。 关键词:飞机装配;大尺寸测量场;激光跟踪仪转站 引言:在实际的飞机装配过程中,想要完成飞机部件上所有关键特征量的测量,就必须要确保复数的激光跟踪仪同时运行。在激光跟踪仪转站技术的支持下,可以完成大尺寸测量场的建立,并保证其覆盖整个飞机装配空间。依托大尺寸测量场,能够实现飞机部件之间的定位、装配与对接,在落实飞机装配中有着极高的构建与优化价值。 一、飞机装配中大尺寸测量场的构建分析 (一)大尺寸测量场的组成要素 大尺寸测量场主要包含数字化测量设备、数字化定位设备、飞机部件以及多种装配工装等等,而这些设备与工装均具备其独特的坐标系。当前,普遍将这些坐标系划分为四种类型,即部件坐标系、装配坐标系、设备坐标系、测量坐标系[1]。其中,部件坐标系主要指飞机装配部件的位置;装配坐标系主要指存在与整个装配空间内部的基准坐标系;设备坐标系主要指存在于装配现场中的设备、工装位置,包括机床、机器人、定位设备等等;测量坐标系主要指飞机装配时各个激光跟踪仪的坐标系。 对于存在于飞机装配现场内的多个激光跟踪仪而言,其位置可以根据工况与需求的不同进行调整。此时,若是某一激光跟踪仪的位置发生变化,则测量坐标系相对于装配坐标系更为独立。实践中,笔者提前在飞机装配现场的地面(装配平台也可以)上设置在增强的系统参考点,以此维护激光跟踪仪测量坐标系与装配坐标系之间的相对关系。 (二)大尺寸测量场的重要作用 1.推动飞机装配系统数字化、集成化 面向飞机装配的数字化系统中,不同的设备具有独自的坐标系。此时,若是不设定一个统一的坐标系基准,则会导致各个设备之间的姿态、位置难以有效关联,最终造成不同设备无法协同工作。而通过建立大尺寸测量场就能够避免上述问题的发生,可以确保所有设备均在装配坐标系内完成定位,构建起不同设备之间的相对运动关系与相对几何关系,最终实现飞机系统的数字化与集成化,并达成协同运行的目标。 2.实现对飞机装配系统的数字化定位 在实际的飞机装配中,其过程具有较高的复杂性,传统方法由于成本较高、操作繁琐的原因已经不再适用。而通过构建大尺寸测量场,促使飞机的数字化装配成为现实,提升了定位的准确性与快捷性,并使得自动化代替大多人工操作,降低了装配成本。 二、飞机装配中大尺寸测量场的优化技术探究 (一)装配坐标系的建立 在飞机装配现场中,装配坐标系在测量值的确定中占据着基础性地位,也是多种设备位姿、装配部件位姿的基础内容。从理论上来看,装配坐标系的方向、位置均可以在增强的系统参考点上展开确认,以此了解增强的系统参考点在装配

先进制造技术的现状和发展趋势

先进制造技术的现状和发展趋势 xxxx xxx xxxxxxxxx 先进制造技术不仅是衡量一个国家科技进展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于工业化经济进展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上进展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,,进一步推进国企改革,推动建立强大的企业集团。推进技术创新,推动大型企业尽快建立技术开发中心,广泛吸引人才,在重大技术创新项目中实行产学研结合,才能尽快缩小同发达国家的差距,才能在猛烈的市场竞争中立于不败之地。本文将详细介绍先进制造技术的含义、特点以及在我国的进展状况和进展趋势。 1 先进制造技术的含义和特点 1.1 含义 先进制造技术(AMT)是以人为主体,以运算机技术为支柱,以提高综合效益为目的,是传统制造业不断地吸取机械、信息、材料、能源、环保等高新技术及现代系统治理技术等方面最新的成果,并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、治理及售后服务的制造全过程,实现优质、高效、低耗、清洁、灵敏制造,并取得理想技术经济成效的前沿制造技术的总称。 1.2 先进制造技术的特点 1)是面向工业应用的技术先进制造技术并不限于制造过程本身,它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产预备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。 2)是驾驭生产过程的系统工程先进制造技术专门强调运算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统治理技术在产品设计、制造和生产组织治理、销售及售后服务等方面的应用。它要不断吸取各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。 3)是面向全球竞争的技术随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越猛烈,先进制造技术正是为适应这种猛烈的市场竞争而显现的。因此,一个国家的先进制造技术,它的主体应该具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力 2 先进制造技术的组成 先进制造技术是为了适应时代要求提高竞争能力,对制造技术不断优化和推陈出新而形

焊接技术的发展及发展趋势

焊接技术的发展及发展趋势 黄牡丹 佳木斯大学材料科学与工程学院黑龙江省佳木斯市154007 摘要:本文综述焊接技术的发展及发展趋势,焊接技术,又称连接工程,是一种重要的材料加工工艺,随着人类社会的发展,各种新材料的不断开发及科学技术不断的发展,焊接技术已经成为一门独立的学科,它广泛应用于石油化工、电力、航空航天、海洋工程、微电子技术等工业部门。可以预测,在未来焊接技术的发展趋势必然走向自动化、高效、环保、节能等方面。 关键词:焊接技术、自动化、环保 The development of welding technology and development trend HUANGMudan Jia-mu-si University, School of materials science and engineering, Jia-mu-si 154007 Abstract:This paper reviews the development of welding technology and developing trend of welding technology, also known as the connection of engineering, is a kind of important material processing technology, with the development of human society, all kinds of new materials to develop and continuously with the development of science and technology, welding technology has become an independent discipline, it is widely used in petrochemical, electric power, aerospace, Marine engineering, microelectronics and other industrial sectors. Can be predicted that in the future development trend of welding technology inevitably toward automation, high efficiency, environmental protection, energy saving, etc. Key words:Welding technology ; automation; Environmental protection; 0引言 焊接的定义如下:被焊工件的材质(同种或异种),通过加热或加压或二者并用,并且用或不用填充材料,使工件的材质达到原子间的结合而形成永久性连接的工艺过程成为焊接[1]。焊接的发展过程就某种意义上来说就是焊接热源的发展过程,从上个世纪80年代开发电弧以来,焊接热源也在不断发展中。进入到新世纪,焊接技术的不断的在得到发展,从目前的发展趋势看来,焊接技术逐步向高效率、高质量、低成本、降低劳动强度、降低能耗的方向发展。所以焊接技术将随着科学技术的进步而不断发展,主要体现在以下几个方面 1数字化控制推动焊接技术的升级和发展 在几年前,数字化控制的焊机只是少数几个国际知名公司的“尖端科技”,但现在数字化控制的焊机已经广泛应用在我国的许多企业,在芬兰KEMPPI和奥地利Fronius 的推动下,数字化焊机已进入产业规模化生产阶段。虽然目前智能化还处在初级阶段,但有着广阔前景,是一个重要的发展方向。有关焊接工程的专家系统,近年来国内外已有较深入的研究,并已推出或准备推出某些商品化焊接专家系统。焊接专家系统是具有相当于专家的知识和经

国外飞机先进制造技术发展趋势

综观飞机制造业近百年的历史,尤其是近几十年来的发展史,飞机制造技术的发展由民用运输和军事用途强烈需求所牵引,并受到世界经济和科学技术发展的推动,形成了今天飞速发展和广泛应用的局面。 冷战时代的军备竞赛,刺激了军事工业,尤其是飞机制造业的发展。为了研制高性能新型战机、大型军用运输机、特种军用飞机和武装直升机,各国政府和军方不断推出新的研究计划,投入巨额资金,开发先进制造技术及其专用设备,基本建立了飞机先进制造技术发展的基础。 随着世界经济较长时期的衰退,各国航空公司利润急剧下降,直接影响到飞机制造商。因此,他们为了生存,降低飞机全寿命周期内的成本就成为了新一代民机研制的一个重要指标和先进制造技术的发展方向。 冷战结束后,各国大量削减国防经费,军方难以承受高性能武器装备的高昂采购费用,如F-22战斗机每架1.6亿美元。如此高昂的采购费,限制了该飞机的生产数量,因此美国军方提出研制买得起的飞机——JSF联合攻击机(每架约3亿美元)作为相应的补充。军机的研制生产也提出了高性能和全寿命周期低成本的双重目标。 计算机技术的不断发展,精益生产等许多新理念的诞生,使得飞机先进制造技术处于不断变革之中,传统技术不断精化,新材料、新结构加工、成形技术不断创新,集成的整体结构和数字化制造技术构筑了新一代飞机先进制造技术的主体框架。为了进一步了解国外飞机先进制造技术发展的这一趋势,本文介绍几种主要制造技术(本站节选其中的《先进数控加工技术》)。 西方工业发达国家飞机制造业应用数控技术始于60年代。近50年的数控技术发展中,发达国家飞机制造业中数控技术发展现状和应用水平主要体现在以下几个方面:基本实现机加数控化、广泛采用CAD/CAPP/CAM系统和DNC技术,达到数控加工高效率,建立了柔性生产线和发展了高速切削加工技术。 1 基本实现了机加数控化 发达国家数控机床占机床总数的30%~40%,而航空制造业更高,达到50%~80%。波音、麦道等飞机制造公司都配置了数量可观的各种不同类型的先进数控设备,特别是大型、多坐标数控铣和加工中心,同时与之相关的配套设备齐全,

先进制造技术的现状和发展趋势

先进制造技术的现状和发展趋势

摘要近年来, 制造业出现了世界范围的研究并采用“先进制造技术”的浪潮,先进制造技术已成为当代国际间的科技竞争的重点。本文论述了先进制造技术的发展现状与发展趋势,指出:信息化、精密化、集成化、柔性化、动态化、虚拟化、智能化、绿色化将是未来制造技术的必然发展方向。 1.先进制造技术简介 1.1先进制造技术的定义 先进制造技术AMT(advanced manufacturing technology)是制造业不断吸收机械、电子、信息(计算机与通信、控制理论、人工智能等)、能源及现代系统管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁和灵活生产,提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。它集成了现代科学技术和工业创新的成果,充分利用了信息技术,使制造技术提高到新的高度。先进制造技术是不断利用新技术逐步发展和完善的技术,因而它具有动态性和相对性。先进制造技术以提高企业竞争能力为目标,应用于产品的设计、加工制造、使用维修、甚至回收再生的整个制造过程,强调优质、高效、清洁、灵活生产,体现了环境保护与可持续发展和制造的柔性化。 1.2 先进制造技术的内涵和技术构成 先进制造技术的技术构成可以分为以提高生产效率和快速响应市场需求为 目的的技术构成和以满足特种需求为目的的技术构成。 以提高生产效率和快速响应市场需求为目的的技术构成强调制造系统与制 造过程的柔性化、集成化和智能化。包括: (1) 系统理论与技术(着重制造系统组织优化与运行优化,以提高制造系统的整体柔性与效率) 。 (2) 制造过程的单元技术(着重制造过程的优化,以提高单元的效率与精 度) 。系统理论与技术涉及范围包括:CIMS、敏捷制造、精益生产、智能制造等。制造过程单元技术涉及的范围包括:设计理论与方法、并行工程、系统优化、运行、控制、管理、决策与自组织技术、虚拟制造技术、制造过程智能检测、信息处理、状态检测、补偿与控制、制造设备的自诊断与自修复、智能机器人技术、

航天工业中高科技的应用

学生毕业设计(毕业论文) 系别:机电工程系 专业:机电一体化 班号: 学生姓名: 学生学号: 设计(论文)题目:航空工业中高科技的应用指导教师: 设计地点: 起迄日期:

毕业设计(论文)开题报告

航天工业中高科技的应用 目录 前言 (1) 第一章航天工业的概述 (2) 1.1航天工业的定义 (2) 1.2航天工业的重要地位 (2) 1.3我国航天工业 (2) 1.3.1我国航天工业的发展 (2) 1.3.2中国航天技术取得的重要进展 (3) 1.4中国航天效益工程前景广阔 (3) 第二章航天工业中高科技的应用——离子发动机 (5) 2.1离子发动机概述 (5) 2.2离子发动机在航天工业中的应用实例——深空1号探测器 (5) 2.3离子发动机的评价 (7) 2.4离子发动机新发展 (8) 第三章对我国航天高科技产业化的探讨 (9) 3.1航天高科技产业化面临的问题 (9) 3.1.1投入问题 (9) 3.1.2人才优势不利用好将成为劣势 (9) 3.1.3关于航天技术成果商品化和产业化的问题 (10)

3.1.4要理顺管理体制 (10) 3.1.5要认真贯彻《中华人民共和国科技进步法》 (11) 3.2向依靠科技进步要效益 (11) 结束语 (12) 答谢词 (13) 参考文献: (13) 摘要 通过普及航天工业中高科技的应用,可以促进国家的军事及经济的发展,提高国家地位和市场竞争力,加强军工企业与民间企业的沟通,开拓更广泛的市场,加强技术的交流和发展,不断提升国家科技发展的技术水平,进一步提高技术,提升质量和降低成本。高科技以人为本,高科技是人类智慧的展现。扑面而来的高科技浪潮冲击着、改变着人类社会生活的各个领域,也冲击着、震撼着每个人的心。高科技关注每一个人,每一个人关注高科技。因此,航天工业的发展应该把握住科技发展带来的机遇,为国家的长远可持续性发展和提高国家竞争力打好坚实的基础。 关键词:航天工业;高科技;离子发动机;产业化 Abstract Universal access to space through the application of high-tech industry,can promote the country's military and economic development,market position and enhance national competitiveness,to strengthen the military-industrial enterprises and private enterprises of communication,opening up a wider range of markets,to strengthen technological exchanges and development,and continuously National Science and Technology to upgrade the technological level of development to further improve technology,upgrade the quality and reduce costs.People-oriented high-tech,high-tech display of human wisdom. High-tech wave of the impact blow against our faces,and changing the human society in all spheres of life,but also the impact,and shock of everyone's heart. High-tech concerns everyone,and everyone concerned about the high-tech. Therefore,the development of space industry should grasp the opportunities brought about by scientific and technological development to the country's long-term sustainable development and improve national competitiveness to lay a good solid foundation

飞机数字化装配技术发展与应用

龙源期刊网 https://www.doczj.com/doc/1911321159.html, 飞机数字化装配技术发展与应用 作者:赵鹏 来源:《科学与信息化》2017年第33期 摘要数字化技术的应用是飞机研制发展史上的一次重大飞跃。数字化装配技术由数字化装配工艺技术、柔性工装技术、激光检测与补偿技术、数字化钻铆技术、数字化数据管理以及集成技术等组成,是机械、电子、控制、计算机等多学科交叉融合的高新技术。本文就飞机数字化装配技术发展与应用进行了讨论。 关键词飞机;数字化装配技术;发展;应用 1 数字化装配 数字化装配是现代航空制造企业装配技术的发展方向。从20世纪90年代开始,国外的波音、空客等先进航空制造企业陆续开发和应用了三维虚拟制造软件,多以飞机装配典型结构为应用对象,建立飞机装配的数字化设计制造模式和数字化协调技术体系,利用网络技术及数字化技术,建立工艺设计流程,实现3D装配工艺设计及验证、仿真,实现车间、工厂布局数字化及仿真,实现现场工人操作的可视化等[1]。 2 飞机数字化装配技术国内发展现状 国内的飞机装配,虽然在局部上也采用了较为先进的技术,如采用catia技术进行了包括建立型架标准件库和优化型架及参数设计,对工装、工具和产品的装配过程进行了三维仿真等,开始采用激光测量+数控驱动的定位方式,部分机型还采用了自动钻铆技术等,但总体上与发达国家相比还存在较大差距,具体表现在:①飞机设计制造仍主要采用串行模式,工装、工艺设计与产品设计脱节,制造模式未真正实现到并行模式的转换,导致飞机装配协调困难、返工率高;②尚未实现人机交互的装配仿真以及装配路径的优化;③仍然采用以专用工装为主的刚性定位装配方式,导致飞机制造成本居高不下;④数字化装配应用规模有限,尚未实现一个完整型号真正意义上的全面数字化[2]。 3 飞机数字化装配技术应用 3.1 数字化定位技术 以数字化为基础的定位技术包括数字测量定位技术、特征定位技术、柔性定位技术等。数字测量定位技术是指针对飞机产品的结构特点、定位要求,借助数字化测量设备或系统进行飞机零部件的定位;特征定位技术利用数字化定义、数控加工的具有配合关系的配合面、装配孔或工艺凸台、工艺孔等设计或工艺特征,实现零件之间的相互定位,保证装配的一致性和高装配质量;柔性定位技术是指通过采用柔性工装满足不同产品的定位需要。随着飞机装配质量越来越高的要求,数字化定位技术已经成为飞机零部件高效、高精度定位的重要保障。

先进制造技术论文

先进制造论文 先进制造技术 院系:周口科技机械工程 姓名:曹军科 班级:数控4班 时间:2010年12月25日

先进制造技术 材料加工工程在先进制造技术中占有重要地位,是发展高新技术产业和传统工业更新换代的重要科学基础和共性技术。其中包括高效、精密的加工工艺、装备和检测技术,低能耗、低成本产品的流程制造,集成、柔性、智能化制造系统,是工程可持续发展与绿色制造体系的重要组成部分。 材料合成与加工新技术研究包含纳米结构材料和金属加工、聚合物加工、陶瓷加工、复合材料加工、快速凝固、超纯材料、近终型加工等各类合成和加工的基础研究。根据材料的服役效能来调整成分、组织、结构、进而对材料的制备工艺进行设计,将使材料在强韧性、抗摩擦、抗冲击、抗腐蚀等方面的性能大大提高,对材料科学的全面发展起关键的促进作用。 材料制备与成型加工技术,与材料的成分和结构、材料的性质是决定材料使用性能的最基本的三大要素。一般而言,材料需要经历制备、成型加工、零件或结构的后处理等工序才能进入实际应用。 下面将分别介绍新材料加工技术的研究现状、工作原理、特点及发展趋势。 一、研究现状 新材料成形加工技术的研究开发,是近二、三十年来材料科学技术领域最为活跃的方向之一。先进制备与成型加工技术的出现与应用,加上了新材料的研究开发、生产和应用进程,促成了诸如微电子和生物医用材料等新兴产业的形成,促进了现代航天航空,交通运输,能源环保等高技术产业的发展。 先进工业国家对材料制备与成型加工技术的研究开发十分重视。美国制定了“为了工业材料发展计划”,其核心是开放先进的制备与成型加工技术,提高材料性能,降低生产成本,满足未来工业发展对材料的需求。德国开展的“21世纪新材料研究计划”将材料制备与成型加工技术列为六个重点内容之一。在欧盟的“第六框架”计划中,先进制备技术时新材料领域的研究重点之一。日本在20世纪90年代后期,先后实施了“超级金属”、“超钢铁”计划,重点是发展先进的制备加工技术,精确控制组织,大幅度提高材料的性能,达到减少材料用量、节省资源和能源的目的。同时开展本科学领域色前沿和基础研究,并综合利用相关学科基础理论和科技发展成果,提供预备新材料的新原理新方法,也是材料科学与工程学科自身发展的需求。 一大批先进技术和工艺不断发展和完善,并逐步获得实际应用,如快速凝固、定向凝固、连续铸轧、连续铸挤、精密铸造、半固态加工、粉末注射成型、陶瓷胶态成型、热等静压、无模成型、微波烧结、离子束制备、激光快速成型、激光焊接、表面改性等,促进了传统材料的升级换代,加速了新材料的研究开发、生产和应用,解决了高技术领域发展对特种高性能材料的制备加工与组织性能精确控制的急需。 现在将主要的先进材料加工技术分别介绍如下: 1. 快速凝固 快速凝固技术的发展,把液态成型加工推进到远离平衡的状态,极大地推动

(完整版)先进制造技术习题答案

第一章制造业与先进制造技术 1-1 叙述制造、制造系统、制造业、制造技术等概念,比较广义制造与狭义制造的概念。 制造:把原材料加工成适用的产品。 制造系统:制造过程及其所涉及的硬件、软件和人员组成的一个将制造资源转变为产品(含半成品)的有机整体,称为制造系统。制造系统还有以下三方面的定义:制造系统的结构定义;制造系统的功能定义;制造系统的过程定义。 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与生活消费品的行业。它涉及到国民经济的许多部门,是国民经济和综合国力的支柱产业。 制造技术:是完成制造活动所需的一切手段的总和,制造技术已成为一个涵盖整个生产过程、跨多个学科、高度集成的高新技术。 狭义制造是产品的机械工艺过程或机械加工过程。广义制造与狭义制造相比,制造的概念和内涵在范围和过程两方面大大拓展。在范围方面,制造涉及的工业领域远非局限于机械制造,而是涉及机械、电子、化工、轻工、食品、军工等国民经济的大量行业。在过程发面,广义制造不仅指集体的工艺过程,而是指包括市场分析、产品设计、计划控制、生产工艺过程、装配检验、销售服务和管理等产品整个生命周期的全过程。 1-2 试简述制造技术的发展历程。 制造技术的发展是由社会、政治、经济等多方面因素决定的。纵观近两百年制造业的发展历程,影响其发展最主要的因素是技术的推动及市场的牵引。人类科学技术的每次革命,必然引起制造技术的不断发展,也推动了制造业的发展。另一方面,随着人类的不断进步,人类的需求不断变化,因而从另一方面推动了制造业的不断发展,促进了制造技术的不断进步。 两百年来,在市场需求不断变化的驱动下,制造业的生产规模沿着“少品种大批量的规模生产——多品种小批量生产——个性化弹性批量生产;在科技高速发展的推动下,制造业的资源配置沿着“劳动密集——设备与资金密集——信息密集——知识密集”的方向发展,与之相适应,制造业的资源配置沿着“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。制造技术则从机械化——机电—一体化与自动化——网络化与智能化发展。在组织管理方式上,从集中、固定的组织管理方式——分布、自治的管理——协同、创新的组织管理发展;在生产管理方式上,从面向库存——面向订单——面向市场与顾客发展;与资源环境的关系上,从利用资源、破坏环境——节约资源、关心环境——主动更新资源和美化环境发展。 1-3试简述机床发展历史及其各个阶段机床的技术特点。 1-4 论述制造业在国民经济中的地位与作用如何? 它涉及到国民经济的许多部门,是国民经济和综合国力的支柱产业。在知识经济条件下,制造业是参与市场竞争的主体,它始终是国民经济的支柱产业。 1-5分析制造业在新世纪所面临的机遇与挑战及发展趋势。 人类进入21世纪后,社会与政治环境、市场需求、技术创新预示着制造业人类进入将发生巨大变化。美国国家科学研究委员会工程技术委员会、制造与工程设计院“制造业挑战展望委员会”对2020年制造业所面员会对临的形势,提出了六大挑战:快速响应市场能力的挑战——全部制造环节并行实现;打破传统经营面临的组织、地域及时间壁垒的挑战——技术资源的集成;信息时代的挑战——信息向知识的转变;日益增长的环保压力的挑战——

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