双十科技关于制造工艺核心论
.工艺是机械制造技术的灵魂、核心和关健
    现代制造工艺技术是先进制造工艺技术的核心。产品从设计变为现实，必须
经过加工才能完成;工艺是设计和制造的桥梁;设计的可行性会受工艺的制约，
工艺(包括检测)也会成为“瓶颈”。因此，工艺方法和水平十分重要。不是所有设
计的产品都能加工，也不是所有设计的产品通过加工都能达到预定的技术性能.
所以说，工艺和设计同等重要，把它们对立和割裂都是错误的。工艺是制造技术
的关键。例如，用金刚石车刀进行超精密切削，其刃口钝圆半径的大小与切削性
能关系密切，它影响极薄切削的切屑厚度，刃口钝圆半径的大小往往能反映一个
国家的超精密技术水平。通常刃口需在专用的金刚石研磨机上研磨，国外加工的
刃口钝圆半径可达2nm，而我国现在还达不到该水平，至少相差一个数量级。其
中，研磨工艺和刃口检测技术都是值得研究的问题。又如集成电路的制造水平常
用集成度和最小线条宽度来衡量.现代集成电路在单元芯片上的电子元件数已超
过105，线宽可达。.加m。这些例子生动地说明了制造技术问题的关键是工艺。
    2.工艺是生产中最活跃的因素
    同样的设计可通过不同的工艺方法实现，工艺不同，所用的加工设备、工艺
也就不同，其质量和生产率也会有差别。工艺是生产中最活跃的因素。通常，有
某种工艺方法才有相应的工具和设备出现;同时，这些工具和设备的发展又提高
了该工艺方法的技术性能和水平，扩大了其应用范围。加工技术的发展往往是在
工艺上突破。
    3.现代制造工艺理论和技术的发展
    2。世纪5。年代，原苏联学者在德国学者研究的基础上，出版了((机械制造工
艺学》《机械制造工艺原理》等著作，在大学开设了机械制造专业，将制造工艺
作为一门科学对待，将工艺提高到科学理论的高度来研究。此后，20世纪70年代
又形成了机械制造系统和机械制造工艺系统的概念。近年来，制造加工工艺理论
和技术的发展很快，除传统制造方法外，因精度、表面粗糙度和表面质量的提
高，许多新材料的出现，特别是新型产品的制造生产，如计算机、集成电路(芯
片)、印制线路板等，这些与传统制造方法有很大的不同，从而开辟了许多制造
工艺的新领域和新方法。这些发展主要可分为工艺理论、加工方法、制造模式、
制造技术和系统等几方面。制造工艺理论包括:加工成型机理、精度原理、相似
性原理、决策原理和优化原理等若干方面。
    1)加工成型机理
    (1)分层加工，零件的成型方法有分离(去除)、结合(堆积、分层)、变
形(流动)等。加工成型的机理已经从分离加工扩展到结合加工，形成了分层加
工方法。
    (2)内切削加工。材料的去除加工方式可分为外切削方式和内切削方式。例
如，要加工齿轮零件，可用内切削方式先切出齿轮，再将被加工材料切开，就可
得到上、下模原型，经用其他材料翻制，便可得到齿轮的上、下模，从而可制造
齿轮零件。
    (3)刀具材料。它在金属切削和磨削上的发展上最为丰富。刀具材料有硬质
合金、人造金刚石、立方氨化硼、陶瓷等系列，以及涂层、多元共渗、气相沉积
等工艺，同时从有冷却液的湿切削发展到无冷却液的干切削(环保切削)和硬
(齿)表面切削等。金刚石刀具与精密加工和超精密加工的发展关系密切，出现
了“极薄切削”机理，这为研究超精密加工机理提供了理论基础。
    (4)被加工材料也从金属发展到非金属、高分子材料、半导体、陶瓷和石材
等，从而发展出上述多种材料的加工工艺学。
    (5)使用的能源类别。在零件成型上使用的能源有力、电、声、化学、电
子、离子、激光等，并发展出电火花加工、超声波加工、化学加工、电子束加
工、离子束加工、激光束加工等，因为加工所使用的能源不同，其加工机理也就
自然各异。
    2)精度原理
    (1)机械加工遵循的原则:可分为继承性原则和创造性原则等。继承性原则
又称为“母性”原则、循序渐进原则或“蜕化”原则。它主要指加工用的工作母机精度
应高于所要加工工件的精度。创造性原则又称“进化’原则，可分为直接创造性和间
接创造性。直接创造性是利用精度低于工件精度要求的机床，借助工艺手段和特
殊工具，加工出精度高于“工作母机”的工件，如“以粗干精”的加工方法就是这个原
理，是通过工艺措施来保证加工精度的;“以小干大”原则是指所欲加工工件比机床
大，采用工件不动、机床移动进行加工，主要用于大型零件、重型零件的加工。
例如，我国上海所建第一条磁悬浮高速列车的轨梁、我国第一个人造空间环境的
圆形轨道都是这样加工的。间接创造性是用较低精度的机床和工具，制造出加工
精度能满足工件要求的高精度机床和工具，再用这些机床和工具去加工工件，如
滚齿机工作台中分度蜗轮是影响齿轮加工精度的关键零件，机床厂采用自行研制
这一关键设备来解决其加工问题。
    (2)定位原理:提出定位与基准及六点定位原理，其中包括完全定位、不完
全定位、欠定位、过定位的判定，定位元件和各种基准的设计。
    (3)尺寸链原理:通过建立尺寸链数学模型，可对线性尺寸链、角度尺寸
链、工艺尺寸链和装配尺寸链等进行相应求解及计算机辅助求解的研究.
    (4)质量统计分析原理:针对加工精度等质量问题，应用数理统计学提出分
布曲线法和精度曲线法等统计分析方法来分析和控制加工质量，并在此基础上发
展了全面质量管理和计算机辅助质量控制等先进质量保证体系。
    3)相似性原理和成组技术
    相似性是成组技术的理论基础，成组工艺是成组技术的核心，零件的分类成
组方法是成组技术的关键。在形状相似性的基础上提出了派生相似性，即工艺相
似性、装配相似性和测量相似性等。针对工艺相似性进行零件的分类成组，提出
了生产流程分析法，其中有聚类分析法和编码分类法等。
    4)工艺决策原理
    针对工艺决策，提出数学模型决策、逻辑推理决策和智能思维决策等方法，
使工艺问题的决策从主观、经验的判定走向客观、科学的判断;同时结合计算机
技术，提高判断的正确性和效率。
    5)优化原理
    将已有的优化方法应用到工艺问题的优化上，进行单目标和多目标、单工序
和多工序的工艺方案优化选择，提高工艺方案的可行性和有效性，降低工艺成
本，缩短生产周期。机械加工优化通常是要在保证质量的前提下，达到最高生产
率、最低成本或最大利润率。首先确定目标函数，然后选定控制参数，将选定控
制参数引入到目标函数的数学模型中进行求解，可得到优化的控制参数。当前，
切削用量的多参数优化、多学科综合优化是机械制造工艺学的发展关键和研究重
点。