[科普中國]-去除成形

原材料輸入經(jīng)過制造過程轉(zhuǎn)變成產(chǎn)品而輸出的制造系統(tǒng)中，去除成形子系統(tǒng)的主要功能是從坯料上去除多余材料。從而獲得具有規(guī)定要求的幾何形狀、尺寸精度和表面質(zhì)量的零件。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，現(xiàn)代化機(jī)器和技術(shù)裝置的精度和性能指標(biāo)越來越高，這對組成機(jī)器或裝置的大部分零件的加工質(zhì)量提出了更高的要求。目前，除部分零件可采用精密鑄造、精密鍛造、沖壓和粉末冶金等方法直接獲得外，絕大多數(shù)零件都要采用去除成形方法獲得。1

簡介快速成形技術(shù)是基于離散—堆積成形原理的成形方法。在研究離散-堆積成形原理前，有必要回顧一下傳統(tǒng)的成形原理和方法，即去除成形和受迫成形。

從遠(yuǎn)古至今，人們在長期的生產(chǎn)勞動(dòng)中發(fā)展出兩種最基本的材料成形加工方法，它們是現(xiàn)代制造科學(xué)、技術(shù)與工程的基礎(chǔ)，即： “去除成形”和“受迫成形”。

去除成形，即去除裕量材料而成形。從人類的祖先非洲智人敲擊石塊制造石器到現(xiàn)代多軸聯(lián)動(dòng)的高速加工中心銑削精密零件，均屬同一成形原理。這種從整體材料上分離下多余的材料(裕量材料)以獲得人們要求的形狀、結(jié)構(gòu)、精度和表面粗糙度的成形方法伴隨著人類從遠(yuǎn)古進(jìn)入現(xiàn)代文明時(shí)代。非洲智人制造簡單的石器與現(xiàn)代人采用數(shù)控機(jī)床磨削一件精密絲杠在成形學(xué)原理的概念方面沒有差別?，F(xiàn)代機(jī)械制造科學(xué)將車，銑，刨，磨，電火花加工，高能束以及電弧、火焰切割，化學(xué)腐蝕加工，蝕刻加工和掩膜加工等均視為去除成形。

特點(diǎn)它是運(yùn)用分離的辦法，把一部分材料(裕量材料)有序地從基體中分離出去而成形的辦法。例如，車、銑、刨、磨以及現(xiàn)代的電火花加工、激光切割、打孔等加工方法均屬于去除成形。去除成形最先實(shí)現(xiàn)了數(shù)字化控制，是目前主要的制造成形方式。

在去除成形子系統(tǒng)中，輸入加工對象(毛坯或半成品)，經(jīng)過加工，最后輸出成品(合格零件)。除材料流外，還有能量流的介入，即機(jī)床的能量轉(zhuǎn)換，提供必要的動(dòng)力與運(yùn)動(dòng)，在加工過程中又有大量信息傳遞，如圖樣加工信息、計(jì)劃調(diào)度管理信息、切削參數(shù)控制信息等。

解決問題1． 解決各種高硬度、高強(qiáng)度、高韌性、高脆性的金屬材料和非金屬材料的難加工問題。

2． 解決各種特殊復(fù)雜表面，如冷沖模具的型孔或型腔、渦輪機(jī)葉片、噴油嘴、柵網(wǎng)、噴絲頭的小孔或窄縫等的加工。

3． 解決各種具有特殊要求的零件加工，如精度及表面質(zhì)量要求很高的細(xì)長零件、薄壁零件、彈性元件等。

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

楊曉紅 - 副教授 - 西南大學(xué)