涂附磨具制造技术
第一章概述
第一节涂附磨具的定义和结构
涂附磨具是用粘结剂将磨料粘结在布、纸等可挠性材料上而制成的可以进行研磨和抛光的工具。它与砂轮、砂瓦、油石、磨头、研磨膏一起，构成了磨具的六大品种。
涂附磨具由三大部分组成：基体、磨料和粘结剂，又称三要素。基体：磨料和粘结剂的承载体，它是涂附磨具有可挠性的主导因素。
涂附磨具的基体主要有：布、纸、纤维和复合基体、无纺布等种类，基体在制造磨具之前，必须经过专门处理，基体的性能与其本身的种类有关，而且还与被处理的方法有关。
基体处理是通过基体处理剂来改善和提高基体的物理机械性能，满足涂胶植砂和磨削使用的工艺过程。
一般基体处理可分为非耐水处理和耐水处理两大类，根据磨削条件不同，还可以对基体进行柔软处理、耐高渗处理、耐油处理及静电处理等。
磨料：起磨削作用，常用的有刚玉、碳化硅、天然金刚砂等。磨料粒度及组成符合涂附磨具用磨料国标。
植砂密度：对涂附磨具的质量和使用性能也是一个重要因素，它表示单位面积基体上磨料的疏密程度。
粘结剂：将磨料与基体牢固地粘结在一起，它可以为底胶、复胶和基体处理剂。
涂附磨具作为研磨抛光工具，它的性能主要由下列因素来决定：基体、基体处理、磨料、粒度、植砂、密度、粘结剂、粘结强度、超涂层及形状尺寸等。
第二节涂附磨具的分类
涂附磨具其制造方法不同，产品形状、基体、磨料、粘结剂等不同，使其具有不同的性能和用途。
一、根据基体和使用方法不同分类
我国将涂附磨具分为四大类,见表1-2。
二、根据粘结剂和基体处理方法分类
在国际上普遍根据粘结剂和基体处理的不同方法，把涂附磨具分为四大类，见表1-3。根据基本处理方式和粘结剂种类分类的涂附
磨具名称和代号。
三、根据磨料材质、粒度分类
磨料材质表示磨料的种类和性能，磨料粒度是表示磨料的粗细大小，以磨料的材质分类见表1-4。
按磨料材质分类的涂附磨具名称和代号
按磨料的粒度分类：
金相砂纸以微粉为磨料，其粒度号分为W63、W50、W40、W28、W20、W14、W10、W7、W5。其它各种涂附磨具按磨料的粒度可分为P8、P10、P12、P14、P16、P20、P24、P30、P36、P40、P50、P60、P70、P80、P100、P120、P150、P180、P220、P240、P280、P320、P360、P400、P500、P600、P800、P1000、P1200。涂附磨具的旧代号与磨料粒度对照见表：表1-5 砂布砂纸的旧代号与磨料粒度对照表
四、根据植砂密度分类
根据植砂密度将组织分两大类：
密型或密组织（Close Coated）标记“CLK”
疏型或疏组织（Open Coated）标记“OPK”
植砂密度不同用途也不同，一般分类见表1-6：表1-6 植砂密度分类
五、根据磨具的形状分类
根据磨具的形状分类见表1-7：
页状规格：230×280mm
卷状规格：最窄只有10mm，长为25m、50m、100m等带状规格：宽幅10~4200mm，周长200~1500mm
宽幅5000mm超级产品
六、产品的标志特征
1．页状砂布砂纸
产品形状、名称、尺寸（宽×长）、磨料材质、粒度如：YBG 230×280 A P80
2．筒形砂套
产品代号：尺寸（径d×宽度L）、磨料、粒度、标准号如：TB 100×50 A P60 ZBJ43（ZBJ43003—标准）3．砂带
（1）产品名称及代号
干磨布砂带DBG
耐水布砂带DBN
干磨纸砂带DZG
耐水纸砂带DZN
（2）标记：
产品名称、尺寸（宽×周长）、磨料材质、粒度
DBN 50×2000 WA P60
4．研磨页轮
研磨页轮分为：带轴研磨页轮和卡盘研磨页轮
研磨页轮的代号：
研磨页轮YL
带轴砂布页轮YLHZ
带轴砂布页轮YLHB
超硬材料涂附磨具的特点及应用 摘要：本文介绍了金刚石、立方氮化硼砂带所具有的特性及国内外发展情况。因超硬材料砂带具有高效、精密、节能、节材、环保的特点。加之我国既是超硬材料大国，又是机械制造大国，具有开发和应用超硬材料涂附磨具的优势，目前我国超硬材料砂带已研制成功并量产，为开展难加工材料和复杂型面的磨削试验和加工创造了条件，促进我国高端装备制造业的发展。 关键词：金刚石、CBN砂带、砂带磨削、高效、节能、环保。 1、引言 高效、精密、节能、节材、环保是现代制造业发展的总趋势。超硬材料（金刚石与立方氮化硼）工具，包括超硬材料砂带，将在这个发展过程中扮演重要角色。将超硬材料应用于涂附磨具，在我国还刚刚开始，笔者有幸成为它的开拓者之一，采用金刚石和立方氮化硼作磨料成功生产出砂带、砂盘和砂套、页轮、磨盘等，并开始规模生产及应用。本文就大力发展超硬材料涂附磨具的重要性、必要性和可行性谈点粗浅的看法。 金刚石、立方氮化硼（CBN）是目前世界上已知的硬度最高的两种材料（详见表1. 各种物质的莫氏硬度表）。由于其硬度高、耐磨性好、导热率高等，是普通磨料（刚玉和碳化硅）无法比拟的。用超硬磨料加工硬脆和硬韧性难加工工件时，其消耗量极小，而且可以较长时间保持其锋利度和磨具外形，不仅可以保证工件的加工精度，而且大大提高了加工效率，同时解决了对环境的污染问题，符合国家在制造业中所推行的节能、节材、环保、低碳等发展战略。
西方发达国家从解决难加工材料的磨加工、提高磨削效率和对人体健康和环保的目的出发，已兴起使用超硬材料制造涂附磨具。目前美国、德国、英国、瑞士等国家均有相关产品的生产与销售，而且形成系列超硬材料涂附磨具产品。 ２、超硬材料砂带的现状 超硬材料涂附磨具是指用粘结剂把超硬材料（人造金刚石或立方氮化硼）磨粒粘附在柔性可挠曲基材上的磨具。 随着我国冶金工业和现代机械加工产业的快速发展，各种新型材料的不断出现，高端装备制造对加工精度和表面光洁度要求越来越高，涂附磨具亦向高效率、长寿命和超精密的方向发展。因此，超硬材料涂附磨具的研制和应用悄然兴起，在硬质合金、电子、石材、工程陶瓷、玻璃、宝石、建材、不锈钢、淬火钢、高速工具钢、高温合金（钛合金、镍基和钴基合金）和复合材料（碳纤维增强塑料、特种玻璃纤维增强塑料）等难加工材料的特殊加工领域得到了广泛应用（见表2.高速钢中碳化物与几种磨料的显微硬度比较表）。尤其值得注意的是，在磨削难加工材料如硬质合金、石材、陶瓷、铁基合金等方面，超硬材料砂带则显示出其独特的优势，从用作一般精度要求的工件磨削发展到高精密、超高精密零件的磨削。由于超硬材料砂带的应用，使砂带工作寿命大幅度提高，砂带磨削领域迅速扩
快速成形加工实验 班级：姓名:马骁哲学号： 一、实验目的 1、了解FDM 3D打印工艺的成形原理； 2、熟悉FDM 3D打印机的机械结构及操作方法； 3、学习3D打印软件的使用方法。 二、实验内容 1、选择适合打印的三维模型，利用FDM 3D打印机完成加工； 2、测量打印件的尺寸精度； 3、分析影响打印精度及打印效率的关键因素。 三、实验设备 1、HOFI-X1 FDM 3D打印机 2、去支撑用工具钳、工具 四、实验原理 FDM（Fused Deposition Modeling）中文全称为熔融沉积成型3D 打印技术，使用丝状材料(塑料、树脂、低熔点金属)为原料，利用电加热方式将丝材加热至略高于熔化温度，在计算机的控制下，喷头作x-y平面运动，将熔融的材料涂覆在工作台上，冷却后形成工件的一
层截面。一层成形后，喷头上移一层高度，随后开始加工下一层，由此逐层堆积形成三维工件，打印原理如图1所示。 图1 FDM三维打印技术原理图 在打印过程中，线材通过打印喷头挤出的瞬间将会快速凝固，根据材料的不同以及模型设计温度的不同，打印头的温度也不尽相同。为了防止打印零件出现翘曲变形等问题，一般还需在喷头温度升温后对打印平台进行预热处理，以此降低零件加工过程中的温度梯度。为便于零件加工完成后从打印平台上剥离，一般需在打印平台上预先置放隔层，喷头挤出的线材直接在隔层上成形。 FDM 3D打印技术的优点是材料利用率高、材料成本低、可选材料种类多、工艺简洁。缺点是精度较低、复杂构件不易制造、零件悬垂区域需加支撑、表面质量较差。该工艺适用于产品的概念建模及功能测试，适合中等复杂程度的中小原型，不适合制造大型零件。 五、实验步骤 1、熟悉打印控制软件的操作界面及主要功能模块； 2、熟悉HOFI-X1 FDM 3D打印机的主要结构及操作方法，通过USB数据线连接计算机和打印机，连接电源适配器给打印机供电，如图2所示： 图2 打印机线路连接 3、在控制软件中选择端口并连接打印机，将指导教师指定的标
智能制造系统论文精编 版 MQS system office room 【MQS16H-TTMS2A-MQSS8Q8-MQSH16898】
编号: 课程论文 题目智能制造系统 指导教师王慧 学生姓名邵芹 学号 专业机械设计制造及其自动化 教学单位德州学院机电工程系（盖 章） 2012年6月20日 目录 摘要及关键词 (1)
智能制造系统 邵芹 （德州学院机电系，山东德州 253023） 摘要：介绍了智能制造提出的背景、主要研究内容和目标, 人工智能与 I M T、 I M S的关系, I M S 和C I M S, 智能制造的物质基础及理论基础, 智能制造系统的特征及 框架结构, 并简要介绍了智能加工中心 IMC, 智能制造技木的发展趋势，以及智能制造 系统研究成果及存在问题。 关键词：智能制造；IMS； IMC；IMT。 Abstract：Intelligent Manufacturing introduced the background, main contents and objectives, Artificial Intelligence and IMT, IMS relations, IMS and CIMS, intelligent manufacturing and the material basis of the theoretical basis of the characteristics of intelligent manufacturing system and the framework structure, and gave a briefing on intelligence Machining Center IMC, intelligent manufacturing technology development trend of wood, as well as the Intelligent Manufacturing Systems research results and problematic. Key words: Intelligent Manufacturing, IMS, IMC, IMT。 1 引言 智能制造提出的背景 制造业是国民经济的基础工业部门, 是决定国家发展水平的最基本因素之一。从机 械制造业发展的历程来看, 经历了由手工制作、泰勒化制造、高度自动化、柔性自动 化和集成化制造、并行规划设计制造等阶段。就制造自动化而言, 大体上每十年上一个 台阶: 50～ 60年代是单机数控, 70 年代以后则是CNC 机床及由它们组成的自动化岛, 80 年代出现了世界性的柔性自动化热潮。与此同时, 出现了计算机集成制造, 但与实用 化相距甚远。随着计算机的问世与发展, 机械制造大体沿两条路线发展: 一是传统制造 技术的发展, 二是借助计算机和自动化科学的制造技术与系统的发展。 80年代以来, 传 统制造技术得到了不同程度的发展,但存在着很多问题。先进的计算机技术和制造技术 向产品、工艺和系统的设计人员和管理人员提出了新的挑战, 传统的设计和管理方法不 能有效地解决现代制造系统中所出现的问题, 这就促使我们借助现代的工具和方法, 利 用各学科最新研究成果, 通过集成传统制造技术、计算机技术与科学以及人工智能等技术, 发展一种新型的制造技术与系统, 这便是智能制造技术 ( In telligen t M anufactu r ingTechno logy, I M T ) 与智能制造系统( In telligen tM anufactu r ing System , I M S)[1 ]。 90 年代以后, 世界各国竞相大力发展 I M T 和I M S 的深层次原因有:
人机一体化智能系统 车辆15-2班刘博洋智能制造，源于人工智能的研究。一般认 为智能是知识和智力的总和，前者是智能的基 础，后者是指获取和运用知识求解的能力。智 能制造应当包含智能制造技术和智能制造系 统，智能制造系统不仅能够在实践中不断地充 实知识库，而且还具有自学习功能，还有搜集与理解环境信息和自身的信息，并进行分析判断和规划自身行为的能力。 一、智能制造的制造原理 从智能制造系统的本质特征出发，在分布式制造网络环境中，根据分布式集成的基本思想，应用分布式人工智能中多Agent系统的理论与方法，实现制造单元的柔性智能化与基于网络的制造系统柔性智能化集成。根据分布系统的同构特征，在智能制造系统的一种局域实现形式基础上，实际也反映了基于Internet 的全球制造网络环境下智能制造系统的实现模式。 二、智能制造系统 智能制造系统是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化系统，它突出了在制造诸环节中，以一种高度柔性与集成的方式，借助计算机模拟的人类专家的智能活动，进行分析、判断、推理、构思和决策，取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动，同时，收集、存储、完善、共享、继承和发展人类专家的制造智能。由于这种制造模式，突出了知识在制造活动中的价值地位，而知识经济又是继工业经济后的主体经济形式，所以智能制造就成为影响未来经济发展过程
的制造业的重要生产模式。智能制造系统是智能技术集成应用的环境，也是智能制造模式展现的载体。 一般而言，制造系统在概念上认为是一个复杂的相互关联的子系统的整体集成，从制造系统的功能角度，可将智能制造系统细分为设计、计划、生产和系统活动四个子系统。在设计子系统中，智能制定突出了产品的概念设计过程中消费需求的影响；功能设计关注了产品可制造性、可装配性和可维护及保障性。另外，模拟测试也广泛应用智能技术。在计划子系统中，数据库构造将从简单信息型发展到知识密集型。在排序和制造资源计划管理中，模糊推理等多类的专家系统将集成应用；智能制造的生产系统将是自治或半自治系统。在监测生产过程、生产状态获取和故障诊断、检验装配中，将广泛应用智能技术；从系统活动角度，神经网络技术在系统控制中已开始应用，同时应用分布技术和多元代理技术、全能技术，并采用开放式系统结构，使系统活动并行，解决系统集成。 由此可见，IMS理念建立在自组织、分布自治和社会生态学机理上，目的是通过设备柔性和计算机人工智能控制，自动地完成设计、加工、控制管理过程，旨在解决适应高度变化环境的制造的有效性。 三、智能制造系统的综合特征 （1）自律能力 即搜集与理解环境信息和自身的信息，并进行分析判断和规划自身行为的能力。具有自律能力的设备称为“智能机器”，“智能机器”在一定程度上表现出独立性、自主性和个性，甚至相互间还能协调运作与竞争。强有力的知识库和基于知识的模型是自律能力的基础。 （2）人机一体化
《机械制造工艺学》实验报告
中北大学 《机械制造工艺学》实验报告
姓名： 学号： 学院（系）： 专业： 2011年12月 实验一刚度实验 一．实验目的 1.了解机床（包括夹具）—工件—刀具所组成的工艺系统是一弹性系统； 2.了解机床刚度对加工精度的影响； 3.熟悉机床动刚度的测定方法； 4.巩固和验证所学工艺系统刚度和误差复映的概念。 二．实验内容 用动载荷测定法测定机床部件刚度。 三．实验记录 1．实验条件： 机床名称、型号及规格：C620-1普通车床。 刀具名称及材料：硬质合金外圆车刀。几何形状及参数： K r=45°,r0=10°,λs=0°走刀量：0.1 量具：175-200千分尺、游标卡 毛坯（试件）材料：45号钢 2．实验记录及结果：
3．计算机床部件刚度（含计算过程）：
四．分析讨论题 1、机床刚度对加工精度有什么影响？ 2、减少误差复映的措施？ 实验二机床加工精度及尺寸分布规律 一．实验目的 1．通过实验掌握加工精度统计分析的基本原理和方法，运用此方法综合分析零件尺寸的变化规律； 2．通过实验结果，分析影响加工零件精度的原因提出解决问题的方法，改进工艺规程，以达到提高零件加工精度的目的，进一步掌握统计分析在全面质量管理中的应用。 二．实验内容 运用分布曲线法对100个工件进行统计分析。 三．实验记录 1．实验条件： 机床名称、型号及规格： 量具规格： 毛坯（试件）材料： 2．实验记录及结果： （1）磨削后的零件的尺寸 表1 全部零件磨削后的尺寸记录
（2）确定实验数据并记录表2 尺寸分散范围=(Xmax—Xmin)=
《中国涂附磨具发展史》编写大纲 （草案） 《中国涂附磨具发展史》总的写作架构由七大部分构成。 前言 概括涂附磨具在国民经济中的地位、作用及当前的发展状况。 发展史（第一到五章） 拟分为五个阶段（五章）叙写涂附磨具行业的发展过程。 一个工业门类的兴起、发展和兴盛离不开一个国家乃全球经济发展的宏观需求，我们将按照我国经济发展的不同阶段及全球经济的发展形态，每个阶段结合国家的经济形势，结合国外涂附磨具的发展情况，概述我国涂附磨具行业在当时的发展状况和特点；集中展现我国涂附磨具行业发展过程中的典型事件、科技成就和代表企业，描述对国内涂附磨具发生突变和转折的历史节点，生动地再现我国涂附磨人的精神风貌、创业精神及振兴民族工业的不懈追求。 发展启示（第六章） 经过分析比较，找出行业发展的规律；分析行业的贡献：指出当前存在的主要问题。 行业展望（第七章） 明确发展方向，展望预测未来发展趋势、前景。 专论（第八章） 以行业发展的几个重点要素为横向坐标，集中揭示我国涂附磨具行业发展过程中相关专项事业的发展背景、特点和演变、进化情况，使行业内从事这些专项事务的现有工作人员及相关人员了解历史过程，找准当前工作接口，并启迪后人更好推进。 *本部分与发展史部分可能有部分重复，到底如何分配和界定，待具体编写时再定夺。 典型企业（第九章） 主要记载各代表性企业的成长发展历史；（主要以经营规模大小设定进入门槛线，通用产品门槛要高，特殊产品门槛降低，而且应保证最早生产专、特、精产品的企业能够入围）。 附录 主要附有涂附磨具行业大事记、各种生产经营统计数据、重要奖励项目、荣誉称号及技术专利等。 前言 一、论述涂附磨具行业在国民经济和人民生活中的地位与作用。 简述涂附磨具的概念、名词来历、起源以及对社会劳动与人类进化过程的意义； 涂附磨具在现代工业和人民生活中的作用及贡献。 二、概论中国涂附磨具的现状及发展趋势。 从规模、技术水平、装备水平、涵盖的应用领域以及在世界同行业所处的地位等方面客观总结评价我国涂附磨具的现状； 涂附磨具的发展趋势。
目录 ●课题研究的背景及意义 (3) ●课题研究现状分析 (3) ●课题研究方案介绍 (4) ●实验结果 (15) ●数据处理 (14) ●实验总结 (16)
课题的研究背景及意义 背景： 高速切削加工作为模具制造中最为重要的一项先进制造技术，是集高效、优质、低耗于一身的先进制造技术。在常规切削加工中备受困扰的一系列问题，通过高速切削加工的应用得到了解决。近年来，由于变频控制的广泛应用，使得以高速电主轴为主导的高速切削技术迅速成为科学研究的焦点，从而进一步推动了高速加工技术的发展。 高速加工保证了加工精度，同时又提高了加工速度，因此，许多高级的制造业对此都很急需。目前，高速加工已具备广阔的发展前景，以及一定的发展条件。比如，航空航天业以及模具加工制造业就是高速加工的两个重要应用领域。航空制造业虽然在20年前就进行铝件的高速加工，但一直未得到重视，随着科技的发展，产品的多样化小批量切削加工大量增加，保证高效率切削加工的同时达到高精度是高速加工的重要发展倾向。世界各大机床制造国如美国、德国、日本等对此进行了大量研究，并不断的推出高技术的高精度高速加工机床。近年来，国内高速电主轴研究已有较快发展，但与国外发达国家相比，还存在较大差距，因此，进一步研究高性能的主轴产品具有重大意义，本课题便是在此背景下进行的。 意义： 随着高速加工的迅速发展，对数控机床电主轴的要求也越来越高，从电主轴的结构特点分析，电动机的定子直接安装电主轴内，这对电动机的散热极其不利，热量积聚所引起的主轴热变形将严重降低机床的加工精度，所以，温升是衡量主轴高速性能的一个重要指标，过高的温度会影响主轴的旋转精度。严重时会使轴承烧伤，所以主轴的热性能是制约其提高转速的重要因素之一。 课题研究现状分析 国际上Bernd Manns和Jay.f.tu建立了一个高速电主轴的热模型，此模型从功率分配角度来研究主轴的热源和散热，从而对主轴的传热机制进行理论计算和实际测验。Chi-Wei.Lin等研究了在高速运转状态下主轴轴承所产生的离心力和陀螺力矩对轴承温升的影响，并因此建立高速电主轴轴承的热-机-动力学模型，定量描述了热变形引起的轴承预紧力对轴承整体刚度和整个主轴动态性能的影响。以及高速旋转离心力和陀螺力矩的影响和主轴单元动态性能对切削区的影响。Creighton等描述了一种可以因热导致的加工误差的主轴的热位移补偿方法，该方法本质上是简单的，且容易应用在使用较少投资的工业环境里。 国内的相关研究也有一定进展，蒋兴奇等考虑轴承载荷和变形的非线性特性以及热摩擦影响下，建立了主轴热变形和固有频率的计算模型。何晓亮等将高速电主轴的轴承、轴承座和主轴作为一个整体，运用节点网络法建立
智能制造技术路线图 摘要： 新一代信息通信技术产业、高档数控机床和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、农业装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械十大重点领域进入《技术路线图》，意味着互联网和传统工业的融合将是发展的制高点，智能制造将是中国制造未来的主攻方向。 日前，国家制造强国建设战略咨询委员会在京正式发布《〈中国制造2025〉重 点领域技术路线图（2015版）》。新一代信息通信技术产业、高档数控机床和 机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、农业装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械十大重点领域进入《技术路线图》。 引领发展方向 2010年以来我国制造业增加值连续五年超过美国成为制造大国，一些优势领域 已达到或接近世界先进水平。然而，我国制造业大而不强，创新能力、整体素质和竞争力与发达国家相比仍有明显差距。加快实现从制造大国向制造强国的转变，已成为新时期我国经济社会发展的重大战略任务。 为了推进这一历史性的转变，国务院组织编制并于今年5月19日正式发布《中国制造2025》，对我国制造业转型升级和跨越发展做了整体部署，提出了我国 制造业由大变强“三步走”战略目标，明确了建设制造强国的战略任务和重点，是我国实施制造强国战略的第一个十年行动纲领。 制造业覆盖面很广，为了确保我国十年后能够迈入制造强国行列，必须坚持整 体推进、重点突破的发展原则。受国家制造强国建设战略咨询委员会委托，中国工程院围绕《中国制造2025》确定的新一代信息通信技术产业、高档数控机床 和机器人、航空航天装备、海洋工程装备及高技术船舶、先进轨道交通装备、节能与新能源汽车、电力装备、农业装备、新材料、生物医药及高性能医疗器械等十大重点领域未来十年的发展趋势、发展重点和目标等进行了研究，提出了十大
智能制造的现状与未来 杜超 （南京航空航天大学机电学院航空宇航制造工程系，南京，210000） 摘要：科学技术不断发展，推动我国各领域进步，由先进制造技术、信息技术、人工智能技术集于一身的智能制造技术已出现。智能制造以一种高度柔性与高度集成的方式，通过计算机来模拟人类专家实现生产制造过程。综述国内外智能制造发展现状，结合德国提出的“工业”和我国提出的“中国制造2025”战略论述智能制造的未来发展。 关键词：智能制造；工业；中国制造2025；未来发展 The present situation and future of intelligent manufacturing Chao Du (Aerospace Manufacturing Engineering, Nanjing University of Aeronautics & Astronautics,Nanjing 210000) Abstract:The continuous development of science and technology promote the progress of various fields in our country. Intelligent manufacturing technology has emerged with advanced manufacturing technology, information technology and artificial intelligence technology. Intelligent manufacturing is a highly flexible and highly integrated way, through the computer to simulate human experts to achieve manufacturing process. The development status of intelligent manufacturing at home and abroad is reviewed, and the future development of intelligent manufacturing is discussed in combination with the "industrial " submitted by German and the "China made 2025" submitted by China. Key words:intelligent manufacturing; industrial ; China made 2025; future development 引言 近年来，在工业领域与信息技术领域，都发生了深刻的变革。在工业领域主要包括工业机器人、3D打印等，而在信息技术领域主要包括大数据、云计算、社交网络、移动互联、人工智能等。这些变革带来了制造业的新一轮革命，特别是作为信息化与工业化高度融合产物的智能制造得到了长足发展。与以往发生的工业革命相同，西方发达国家在新的一轮制造业革命中依然扮演着重要的角色。具有代表性的是美国创新战略、先进制造业国家战略计划；日本的新产业创造战略；欧盟的智能制造系统(IMS2O20)路线图计划、德国的“工业”计划；韩国的高级先进制造技术计划(G-7)等[1]。中国也提出了“中国制造2025”，加快从制造大国转向制造强国。 1 智能制造的概念 智能制造技术[2]是指在制造工业的各个环节，以一种高度柔性与高度集成的方式，通过计算机来模拟人类专家制造的智能活动，对制造问题进行分析、判断、推理、构思和决策，旨在取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动；并对人类专家的制造过程进行收集、存贮、完善、共享、继承和发展。智能制造技术是制造技术、自动化技术、系统工程、人工智能等学科相互渗透和融合的一种综合技术。智能制造技术的研究对象是世界范围内的整个制造环境的集成化与自组织能力，包括智能制造处理技术、自组织加工单元、自组织机器人、智能
目录 实验一、机械加工工艺规程设计观摩实践 (3) 实验二、机床夹具的设计观摩实践 (4) 实验三、机床刚度的测定 (5) 实验四、加工误差的统计分析 (10) 实验五、机器装配工艺过程设计实验 (14) 实验六、机械制造工艺理论和技术的发展观摩实践 (15)
实验一、机械加工工艺规程设计观摩实践( 2学时) 一、实践目的 了解工艺规程在生产实践中的作用; 掌握高效自动化加工机床和普通机床 的加工特点和应用场合。 二、实践环境 机械加工车间, 包括通用机床加工环境和高效自动化机床加工环境及其典 型的工艺规程。 三．实践要求 1、学生在观摩实践之前, 应复习或预习教材或课堂笔记上的相关内容, 带着若干相关问题在实践中求答案。 2、学生在实践中要做好记录, 按实践内容认真整理并写出实践报告。 四、观摩实践内容 1、经过观摩, 掌握机械加工工艺规程的几种格式, 分别适用于什么场合? 2、经过观摩, 分析对于不同生产类型, 工艺特点有何不同? 3、经过观摩, 总结分析高效自动化加工机床和普通机床的加工的工艺规程有何不同? 4、经过观摩, 总结工艺规程在生产实践中的作用。 5、对实践有何感想和建议? 五、考核方式与评分办法 由实验指导教师给出学生实验成绩( 优、良、中、及、差) , 其中差为不及格。实验报告占70%, 实验过程占30%。
实验二、机床夹具设计观摩实践( 2学时) 一、实验目的 了解常见通用和专用机床夹具的结构、组成及工作原理, 并能够根据需要设计夹具。 二．实验所用设备或模型 1、三爪卡盘、四爪卡盘、虎钳等通用夹具。 2、典型车夹具、铣夹具、钻夹具等专用夹具模型各一套。 3、普通卧式车床一台、铣床一台、摇臂钻床一台。 三．要求 1、学生在观摩实践之前, 应复习或预习教材或课堂笔记上的相关内容, 带着若干相关问题在实践中求答案。 2、学生在实践中要做好记录, 要按实践内容认真整理并写出实践报告。 四、观摩实践内容 (1)经过观摩, 分析通用夹具和专用夹具的特点。 (2) 经过观摩, 分析车床夹具结构主要由哪几部分组成?, 与车床如何联接? ( 3) 经过观摩, 分析钻模结构主要由哪几部分组成? 观摩中见到的钻套结构形式有哪几种? 各有何特点? (4)经过实物观摩, 分析车床夹具结构主要由哪几部分组成? (5)实物观摩中见到的哪些夹具设有对刀装置, 以结构示意图的形式表示对
磨料：Abrasive/Grinding Material 磨具：Abrasive Tool Grinding Tool、abrasive products 磨粒：Abrasive Grain 安息角：angle of Repose 人造磨料：artificial Abrasive 黑刚玉：Black fused Alumina 黑碳化硅：Black Silicon Carbide 碳化硼：Boron carbide 白刚玉：white fused alumina 棕刚玉：brown fused alumina 碳化硅：silicon carbide 石榴石：garnet 锆刚玉：zirconia alumina 单晶刚玉：monocrystalline alumina 堆积密度：Bulk Density 毛细现象capillarity 混合粒度：Combination Grain Size 抗压强度：Compressive strength 普通磨料：conventional abrasive 立方氮化硼：cubic boron nitride 立方碳化硅：cubic silicon carbide 金刚石：diamond 天然金刚砂：emery 电熔刚玉：fused alumina 粒度：grain size 粒度组成：grain size distribution 绿碳化硅：green silicon carbide 粒度号：grit designation 冲击韧性：impact toughness 自由磨粒：losse grain 粗磨粒：macrograins 磁性物：magnetic Material 金属衣金刚石：metal clad diamond 微晶刚玉：microcrystalline alumina 微粉：microgrits 天然磨料：Natural abrasive 天然刚玉：natural corundum 天然金刚石：natural diamond 物理刚玉：physical corundum 铬刚玉：Pink fused alumina 多晶体：polycrystal 立方氮化硼烧结体：polycrystalline cubic boron nitride 人造金刚石烧结体：polycrystalline diamond 单晶体：single crystal 烧结刚玉：sintered alumina 比表面积：specific surface area 超硬材料：super abrasive 人造金刚石：synthetic diamond 砂带：abrasive belts 砂布：abrasive cloth 布砂带：abrasive cloth belt 卷状砂布：abrasive cloth in roll 页状砂布：abrasive cloth in sheets 砂盘：abrasive discs 砂纸：abrasive paper 砂纸带：abrasive paper belt 卷状砂纸：abrasive paper in rolls 页状砂纸：abrasive paper in sheets 砂套：abrasive sleeves 粘结剂：adhesive 烧结刚玉磨石：Aluminum oxide sintered stick 烧结刚玉砂轮：aluminum oxide sintered wheel 基材：backing 平衡试验：balancing test 结合剂：bond 磨石：brick‘s stick 固结磨具：bonded abrasive products 对接砂带：butt joint belts 无心磨砂轮：centreless grinding wheel 无心磨导轮：centreless regulating wheel 密植砂：closed coated 闭口气孔：closed pore
实验一材料的金相显微组织观察 1.1 实验目的 1、了解金相显微镜的结构及原理； 2、熟悉金相显微镜的使用与维护方法； 1.2 金相显微镜的原理、构造和操作方法 金相分析是研究工程材料内部组织结构的主要方法之一，特别是在金属材料 研究领域占有很重要的地位。而金相显微镜是进行金相分析的主要工具，利用金 相显微镜在专门制备的试样上观察材料的组织和缺陷的方法，称为金相显微分 析。显微分析可以观察，研究材料的组织形貌、晶粒大小、非金属夹杂物在组织 中的数量和分布情况等问题，及可以研究材料的组织结构与其化学成分之间的关 系，确定各类材料经不同加工工艺处理后的显微组织，可以判别材料质量的优劣 等。 1、金相显微镜的工作原理 显微镜的简单基本原理如图1.1所示。它包括两个透镜：物镜和目镜。对着 被观测物体的透镜，成为物镜；对着人眼的透镜，成为目镜。被观测物体AB， 放在物镜前较焦点F1略远一点的地方。物镜使AB形成放大倒立的实像A1B1，目镜再把A1B1放大成倒立的虚像A’1B’1，它正在人眼明视距离处，即距人眼 图1.1 显微镜成像光学简图图1.2 物镜的孔径角 250mm处，人眼通过目镜看到的就是这个虚像A’1B’1。显微镜的主要性能有： ①显微镜的放大倍数：它等于物镜与目镜单独放大倍数的乘积，即物镜放 大倍数M ＝A1B1/AB；目镜放大倍数M目＝A’1B’1 /A1B1；显微镜的放大倍数M 物 ＝A’1B’1 /AB＝M物×M目。 ②显微镜的鉴别率：指显微镜能清晰地分辨试样上两点间的最小距离d的 能力，d值越小，鉴别率就越高。它是显微镜的一个重要性能，取决于物镜数值 孔径A和所用光线的波长λ，可用如下的式子表示：
机械制造工艺学实验指导书 南通大学 机械工程学院实验中心
实验一机床静刚度测定 在工艺系统（机床——夹具——刀具——工件）受到切削力作用时，将会产生一定的弹性位移，这对工件的加工精度有很大的影响，机床刚度在整个工艺系统刚度中占有较大的比例，他直接影响到机床加工中的精度、生产率和表面光洁度等。机床刚度是评定机床性能和质量的一项重要指标。 测定机床刚度，有静载荷测定和动载荷测定二种，由于静载荷测定的方法比较简单方便，所以目前在实际中应用较多。本实验是采用静刚度测定仪对车床进行静刚度测试。 一、实验目的 1、熟悉采用三向静刚度测定仪测定机床静刚度的方法： 2、掌握车床的部件刚度及机床综合刚度的计算方法： 3、分析机床静刚度对工件加工精度的影响，探讨提高机床刚度的 措施。 二、实验原理 机床处于静止状态，在常用切削位置处，用模拟正常切削时的切削力对机床施加静载荷，并测量在不同载荷下车床各部件在误差敏感方向上的变形量。所以载荷为总切削力，是一空间矢量。加载时，载荷由小逐步增大（最大载荷为机床所允许最大载荷的2/3），然后卸载，载荷由大逐步减小，就可以绘出加载，卸载的变形曲线——即静刚度曲线。 加载装置如图（1）所示，它主要由一个刚度很大的弓形支架以
及加力和测力装置组成。使用时，先将弓形支架1稳定地安装在前后顶尖之间。拧动加力螺钉2，就可以使圆形测力环3产生弹性力而旋加到模拟车力上，所以载荷由测力环中的千分表对应测力环已标定的数值。弓形支架1上开有不同α角度的螺孔。根据所需α角度的大小进行选用。β角也可以调整。α和β角决定了切削分力与总切削力之间的关系：（图2） P X=P·sinα P y = P·cosα·sinβ P z= P·cosα·cosβ 在模拟切削力的作用下，敏感方向分别由千分表测得床头、尾架刀架的变形量，得到： 床头刚度：K j 头==· 尾架刚度：K j 尾==· 刀架刚度：K j 刀= 则机床静刚度可用下式表示： =·（）2+（）2+ 式中x——弓形架左端面至弓形架受力点间的水平距离。 L——弓形架全长。 L值及不同加力角度下的x值见图1 当x=，即加力螺钉2处在0位时，此时有：
涂附磨具行业发展分析 进几年，在我国国民经济快速增长的带动下，涂附磨具行业得到飞速发展。大体形成以下格局：一是国外同行业知名公司看好中国市场，以资金，技术有时来华寻求发展，合作，主导着高档涂附磨具市场。二是经过市场经济的历练，我国的一些涂附磨具制造老企业在机制，管理，技术上都得到很大提升，也积累了一定的财富，通过引进设备，技术，提高涂附磨具产品质量，占领了中档产品市场。三是新企业如雨后春笋般进入涂附磨具行业。这些企业良莠参差，依靠低价格，在中低档次市场具有很强的竞争力。目前，我国涂附磨具行业无论在质量还是数量上都进入了空前的快速发展时期。 但是，在为行为发展欣喜的同时，我们必须清醒的看到：我国涂附磨具制造业水平还不高，高档涂附磨具产品还主要依赖进口。中低档产品价格竞争激烈，有的企业甚至通过制造假冒伪劣产品，提高磨料粒度等不正当方式粗制滥造，竞相压价，扰乱了市场秩序，形成了过度竞争。 为了使中国涂附磨具行业沿着正确的轨道健康发展，特提出如下观点和建议与涂附磨具行业同仁共同商讨。 一、整合资源，充分发挥权威机构在行业的引领作用 目前，我国涂附磨具产品在技术上与国外差距很大。进几年，虽然不少厂家引进了国外高档涂附磨具设备，但是在消化吸收技术方面还远远没有达到目标要求，在涂附磨具应用领域还达不到有针对性的细分。要想提升涂附磨具制造水平，仅靠企业的单打独斗很难奏效。作为行业最具有权威机构的中国磨料，磨具，磨削研究所，郑州工业大学材料与工程系，中国磨料磨具检测中心，中国机床工具协会涂附磨具分会还有最近出现的中国研磨网和中国研磨杂志应责无旁贷的担负起振兴中国涂附磨具的引领作用。但是，我个人认为除去中国研磨网和中国研磨杂志外，以上其他机构都与涂附磨具市场结合的不紧密。例如，企业需要产品与实际操作相进的往复式检测设备，这种设备国外已经使用很多年了。但是我
机械制造基础 实验指导书 编写：XXX 学号： 班级： 姓名： 安徽建筑工业学院机电系机械实验室 2007年9月
目录 实验一刀具几何角度测量 (2) 实验二 CA6140车床结构拆装 (6) 实验三滚齿机调整 (12) 实验四机床夹具拆装实验 (13) 实验五切屑变形 (15)
实验一刀具几何角度测量 实验学时: 2 实验类型:验证性 实验要求:必开 一、实验目的 1、掌握测量车刀几何角度的方法； 2、进一步加深理解各几何角度的定义及其空间位置； 3、验证主剖面座标参考系与各座标参考系之间角度的换算关系； 4、了解万能量角台的结构并掌握其使用方法； 二、实验仪器 万能量角台、外圆车刀（带钢印号） 三、实验内容 1、熟悉外圆车刀切削部分的构造要素； 2、测量外圆车刀的主偏角、副偏角、刃倾角、前角及后角； 3、测量外圆车刀的法向前角、法向后角（根据教学要求选做） 四、实验原理 在切削过程中，车刀切削部分的各刀面和切削刃（刀刃）线在空间占有一定的位置，这些与假设的切削平面、基面、正交平面构成了几何角度，根据这一设想设计刀具万能量角台，就可以测出车刀的各主要几何角度值。 五、万能量角台的构造 如图1所示的万能量角台不仅能测量主剖面参考系的基本角度，而且也能很容易地测量法剖面参考系的各个角度。它主要由底座、立柱、测量台、定位块、大小刻度盘、大小指度片、螺母等组成。其中底座和立柱是支承整个结构的主体。刀具放在测量台上，靠紧定位块，可随测量台一起顺时或逆时针方向旋转，并能在测量台上沿定位块前后移动和随定位块左右移动。旋转大螺母可使滑体上下移动，从而使两刻度盘及指度片达到需要的高度，使用时，可通过旋转测量台的大指度片，使大指度片的前面或底面或侧面与刀具被测要素紧密贴合，即可从底座或刻度盘上读出被测角度数值。 六、测量方法（实验步骤） 1、原始位置调整 如图2将量角台的大小指度片及测量台指度片全部调到零位，并把刀具放在测量台上，使车刀贴紧定位块、刀尖贴紧大指度片的大面。此时，大指度片的底面与基面平行，刀杆的轴线与大指度片的大面垂直。
第20卷第2期 超 硬 材 料 工 程V ol.20 2008年4月SU P ERHAR D M A T ER IA L EN G IN EERIN G A pr.2008 超硬材料涂附磨具(上) 吕 智,郑 超 (桂林矿产地质研究院,广西桂林 541004) 摘 要:文章介绍了当代涂附磨具尤其是超硬材料涂附磨具的发展情况,在指出涂附磨具尤其是超硬材料 涂附磨具的发展方向,分析我国涂附磨具产品的存在问题的基础上,依次介绍分析了砂带的磨削机理与特 点,超硬材料涂附磨具的类型和规格,超硬材料涂附磨具生产工艺流程,超硬材料涂附磨具生产设备以及 当前研制超硬材料涂附磨具的着重点。 关键词:超硬材料涂附磨具;金刚石工具;综述;基体;磨料;粘结剂 中图分类号:T Q164 文献标识码:A 文章编号:1673-1433(2008)02-0033-05 Coated superhard abrasive tools LU Zhi,ZHENG Chao (Guilin Resear ch I nstitute of Geology f or M iner al R esour ces,Guilin,Guangx i541004,China) Abstract:T he article has intr oduced the dev elo pm ent of present coated abrasive too ls especially the coated superhard materials tools being mentioned.Based on the po inting out of the developing direction of coated abrasive tools especially that of superhard m aterials w ith the analysis on existing problems of Chinese coated abr asive to ols products,it has orderly intro duced and analyzed the gr inding mechanism and character istics of abrasiv e belt,the ty pes and specificatio ns,technolo gy flow,equipment and the em phasis o f manufacturing coated superhar d abrasive to ols. Keywords:coated super hard abrasive to ols;diam ond too ls;review;base;abrasive;bo nd 超硬材料涂附磨具是指用粘结剂把超硬材料(人造金刚石或立方氮化硼)磨粒粘附在柔性、可挠曲基材上的磨具。 目前,磨料固结磨具、涂附磨具和超硬材料磨具(包括固结磨具和涂附磨具)行业己发展为规模大、品种多、门类齐全的工业体系。涂附磨具由于其产品的多样性,涉及使用范围极广,如航空航天、汽车、机械加工、木材加工、玻璃、造船、建筑、自行车、不锈钢制品、硬质合金制品等制品、零件的表面磨削、抛光、修饰,均要选用涂附磨具,所以,国际市场上占有率在不断上升。美国2002年的磨具工业产值是32亿美元,其中涂附磨具(包括超硬材料涂附磨具)相关产品为16亿美元,占50%。在我国,涂附磨具工业也逐步成为磨料磨具行业中新的经济增长点,并随着我国经济的高速发展而得到突飞猛进的发展。 随着现代机械加工工业的不断发展及各种新型材料的不断出现,对制品、零件的加工精度和表面粗糙度的要求越来越高,这就要求相应的先进的磨削技术和磨具,尤其是涂附磨具向更高效、高寿命和超精密的方向发展。为此,超硬材料涂附磨具的研制和使用异军突起,在涂附磨具中的占有率逐年增加,在汽车工业、电子工业、玻璃加工、宝石加工、不锈钢、淬火钢等难加工材料的特殊加工领域得到了广泛的应用。世界著名的磨具公司,如美国3M公司、NORT ON公 33 收稿日期:2007-09-20 作者简介:吕智(1956-),男,教授级高级工程师,长期从事超硬材料方面的研发和管理工作。
机械制造基础实验3D 打印 集团文件发布号：（9816-UATWW-MWUB-WUNN-INNUL-DQQTY-
快速成形加工实验 班级：姓名:马骁哲学号： 一、实验目的 1、了解FDM 3D打印工艺的成形原理； 2、熟悉FDM 3D打印机的机械结构及操作方法； 3、学习3D打印软件的使用方法。 二、实验内容 1、选择适合打印的三维模型，利用FDM 3D打印机完成加工； 2、测量打印件的尺寸精度； 3、分析影响打印精度及打印效率的关键因素。 三、实验设备 1、HOFI-X1 FDM 3D打印机 2、去支撑用工具钳、工具 四、实验原理 FDM（Fused Deposition Modeling）中文全称为熔融沉积成型3D打印技术，使用丝状材料(塑料、树脂、低熔点金属)为原料，利用电加热方式将丝材加热至略高于熔化温度，在计算机的控制下，喷头作x-y平面运动，将熔融的材料涂覆在工作台上，冷却后形成工件的一层截面。
一层成形后，喷头上移一层高度，随后开始加工下一层，由此逐层堆积形成三维工件，打印原理如图1所示。 图1 FDM三维打印技术原理图 在打印过程中，线材通过打印喷头挤出的瞬间将会快速凝固，根据材料的不同以及模型设计温度的不同，打印头的温度也不尽相同。为了防止打印零件出现翘曲变形等问题，一般还需在喷头温度升温后对打印平台进行预热处理，以此降低零件加工过程中的温度梯度。为便于零件加工完成后从打印平台上剥离，一般需在打印平台上预先置放隔层，喷头挤出的线材直接在隔层上成形。 FDM 3D打印技术的优点是材料利用率高、材料成本低、可选材料种类多、工艺简洁。缺点是精度较低、复杂构件不易制造、零件悬垂区域需加支撑、表面质量较差。该工艺适用于产品的概念建模及功能测试，适合中等复杂程度的中小原型，不适合制造大型零件。 五、实验步骤 1、熟悉打印控制软件的操作界面及主要功能模块； 2、熟悉HOFI-X1 FDM 3D打印机的主要结构及操作方法，通过USB 数据线连接计算机和打印机，连接电源适配器给打印机供电，如图2所示： 图2 打印机线路连接 3、在控制软件中选择端口并连接打印机，将指导教师指定的标准零件模型、以及任选的个性化模型导入控制软件；