精密和超精密加工技術(shù)第10章精密和超精密加工的外部支撐環(huán)境ppt課件

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1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,單擊此處編輯母版文本樣式,第二級,第三級,第四級,第五級,*,第十章精密和超精密加工的外部支撐環(huán)境,第十章精密和超精密加工的外部支撐環(huán)境,構(gòu)成外部支撐環(huán)境的諸方面及控制要求,外部支撐,環(huán)境,控制要求,外部支,撐環(huán)境,控制要求,空氣,環(huán)境,潔凈度、氣流速度、壓力、有害氣體,聲音,環(huán)境,噪聲、頻率、聲壓,熱環(huán),境,溫度、濕度、表面輻射,光環(huán)境,照度、色彩、眩光,振動,環(huán)境,頻率、加速度、位移、微振動,靜電,環(huán)境,靜電量、電磁波、放射線,構(gòu)成外部支撐環(huán)境的諸方面及控制要求外部支撐控制要求

2、外部支,第一節(jié) 空氣環(huán)境和熱環(huán)境,空氣環(huán)境,空氣中含塵量,(,潔凈度、空氣過濾,),氣流速度,氣流壓力,空氣潔凈度,指空氣中含塵埃量多少的程度，含灰埃濃度越低，空氣潔凈度越高。,第一節(jié) 空氣環(huán)境和熱環(huán)境 空氣環(huán)境,精密和超精密加工技術(shù)第10章精密和超精密加工的外部支撐環(huán)境ppt課件,熱 環(huán) 境,溫度,(,一般,20),溫度變化影響設(shè)備變形和加工精度，,主要控制溫度波動，要求溫度波動越小越好，即：恒溫。,一般規(guī)定,20,，與地理位置、季節(jié)有關(guān)。,加工精度越高，恒溫精度控制越嚴(yán)格。,熱 環(huán) 境 溫度(一般20),濕度：,(,相對濕度,35%,45%),指空氣中,水蒸汽分壓力和同溫度下飽和水蒸汽分壓

3、力之比,。它反映了空氣中水蒸汽含量接近飽和的程度。,相對濕度小：表示干燥，吸收水蒸汽能力強(qiáng)，設(shè)備干燥，易燃。,相對濕度大：表示潮濕，吸收水蒸汽能力弱，設(shè)備易生銹，吸附塵埃。,濕度：(相對濕度35%45%),精密和超精密加工技術(shù)第10章精密和超精密加工的外部支撐環(huán)境ppt課件,潔 凈 室,潔凈室：,是指將室內(nèi)空氣中塵埃顆粒、溫度、濕度、空氣壓力、流速和氣流分布及其形狀等控制在一定范圍內(nèi)的房間,。,潔 凈 室 潔凈室：是指將室內(nèi)空氣中塵埃顆粒、溫度,實現(xiàn)空氣凈化的基本要求,發(fā)塵量要小,。,1,不產(chǎn)生灰塵；,2,不帶入灰塵；,3,操作人員穿無塵工作服,風(fēng)淋室,潔凈室。,及時排除灰塵,：產(chǎn)生塵埃，及時

4、排除。,供給潔凈的空氣,空氣過濾器，控制氣流速度。,實現(xiàn)空氣凈化的基本要求,空氣過濾器,空氣過濾器是空氣凈化的關(guān)鍵設(shè)備。過濾器的性能指標(biāo)主要有效率、阻力、容塵量、風(fēng)速和濾速等。,常用的過濾器可以分為粗效過濾器、中效過濾器、亞高效過濾器和高效過濾器等幾種。,空氣過濾器,氣流組織,潔凈室氣流組織的主要作用是把已有的塵埃盡快而有效地排出去,并阻止外界塵埃進(jìn)入。在此過程中要防止塵埃二次飛揚(yáng),以減少塵埃對工藝過程的污染。工作區(qū)的氣流速度應(yīng)滿足空氣潔凈度的要求。,潔凈室的氣流組織形式主要有亂流和層流兩種形式。,(1),亂流形式,亂流形式是將凈化的空氣由頂棚送進(jìn)室內(nèi),再由地面或接近地面的墻壁處回氣,氣流自上

5、而下,與塵埃的重力沉降方向一致,如圖,10-3,所示。,氣流組織,氣流組織,(2),層流形式,層流形式是使室內(nèi)的氣流流線幾乎平行,以均勻的速度向一個方向流動,沒有渦流產(chǎn)生。層流形式又分為垂直層流方式和水平層流方式。,1),垂直層流方式：,特點是在潔凈室整個頂棚上裝滿高效過濾器,整個地面布滿回風(fēng)口,送入室內(nèi)的潔凈氣流充滿整個潔凈室斷面,流速均勻,像,“,活塞,”,一樣把室內(nèi)的塵埃迅速壓下排走，整個潔凈室就成了高潔凈度的環(huán)境。,2),水平層流方式：,特點是在一側(cè)的整個墻面上裝滿高效過濾器,將相對的另一側(cè)的整個墻面作為回風(fēng)口。送入室內(nèi)的潔凈氣流以水平方式通過潔凈室斷面,完成排除塵埃的任務(wù)。,氣流組織

6、,正壓控制,外部空氣滲入潔凈室是影響室內(nèi)潔凈度的重要原因。為了保持室內(nèi)環(huán)境的潔凈度和溫濕度,防止外界空氣滲入,需要保持室內(nèi)具有一定的正壓。,室內(nèi)正壓是靠送入風(fēng)量大于排出風(fēng)量達(dá)到的。,使室內(nèi)正壓值維持在規(guī)定的合理值內(nèi)，必要的壓力差隨不同的場合有所不同,正壓控制外部空氣滲入潔凈室是影響室內(nèi)潔凈度的重要原因,潔凈室溫度和濕度控制,加工過程產(chǎn)生的熱和操作人員人體散發(fā)的熱是影響恒溫環(huán)境的,主要內(nèi)部因素。,潔凈室外的溫度與室內(nèi)溫度不一致而產(chǎn)生的熱傳遞是影響恒溫環(huán)境的,外部因素,。,潔凈室的恒溫和恒濕控制,要隨時進(jìn)行,。,解決方法：,空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng),(,包括：,加熱設(shè)備、冷卻設(shè)備、加濕設(shè)備、減濕設(shè)備,等,),

7、。,潔凈室溫度和濕度控制,分層次的局部環(huán)境,一般環(huán)境,精密環(huán)境,超精密,環(huán)境,一般,環(huán)境,精密,環(huán)境,超精密,環(huán)境,分層次的局部環(huán)境一般精密超精密,第二節(jié) 振動環(huán)境,振動干擾的影響,振動影響加工精度和加工表面質(zhì)量。,超精密加工精度不僅與振動振幅有關(guān)，還與振動頻率有關(guān)。,因此，必須先分析振源及其可能的傳播途徑，采取預(yù)防與隔離措施，以消除振動的影響，保證加工精度。,第二節(jié) 振動環(huán)境 振動干擾的影響,振動的來源,1,室內(nèi)振動,人員行走產(chǎn)生的振動,設(shè)備振動產(chǎn)生的振動,物料搬運產(chǎn)生的振動,輔助設(shè)施產(chǎn)生的振動,振動的來源,2,室外振動,交通運輸產(chǎn)生的振動,工廠生產(chǎn)產(chǎn)生的振動,建設(shè)施工產(chǎn)生的振動,輔助設(shè)備產(chǎn)

8、生的振動,3,自然界振動：常時微動及風(fēng)等,2 室外振動,振動干擾的消除,內(nèi)部振動干擾的消除,防振,提高設(shè)備回轉(zhuǎn)零件的動平衡精度，如：主軸、砂輪等,減少設(shè)備傳動系統(tǒng)的振動，如：軸承、傳動帶等,減少液壓系統(tǒng)的干擾,提高加工設(shè)備的抗振性，如：提高加工設(shè)備的靜剛度等,振動干擾的消除 內(nèi)部振動干擾的消除防振,振動干擾的消除,外部振動干擾的消除,隔振,遠(yuǎn)離振動源,隔振地基,安放隔振的彈性材料或彈性元件,振動干擾的消除 外部振動干擾的消除隔振,隔 振 元 器 件,隔振墊層：,軟橡皮、海綿橡膠、天然軟木、毛氈、玻璃纖維、泡沫塑料等,隔振器,彈簧隔振器,橡膠隔振器,彈簧與橡膠組合隔振器,空氣彈簧隔振器,隔 振

9、元 器 件 隔振墊層：軟橡皮、海綿橡膠、天然軟木、,隔 振 器 件的新進(jìn)展,雙腔室空氣彈簧：,雙腔室空氣彈簧隔振器是現(xiàn)在世界上精密制造行業(yè)和光學(xué)領(lǐng)域使用的隔振器的主流方式。,懸掛：,通過鋼索連接空氣彈簧隔振器或其他隔振器將設(shè)備懸掛起來,它能夠良好地解決隔振器的橫向隔振問題。,負(fù)剛度系統(tǒng)：,負(fù)剛度系統(tǒng)是近幾年才出現(xiàn)的新型隔振器,它是通過改變系統(tǒng)剛度達(dá)到調(diào)節(jié)系統(tǒng)固有頻率的目的。,隔 振 器 件的新進(jìn)展 雙腔室空氣彈簧：雙腔室空氣彈簧隔振器,第三節(jié) 噪 聲 環(huán) 境,噪聲及其影響,使人煩惱和對工作有防礙的聲音，是各種聲音雜亂無章的組合而成的。,70dB,以下噪聲對工作效率影響較小。,65dB,以下噪聲

10、能保證一般通話。,第三節(jié) 噪 聲 環(huán) 境 噪聲及其影響,噪 聲 源,空氣動力噪聲,：風(fēng)機(jī)、送、排風(fēng)裝置、空氣壓縮機(jī),機(jī)械噪聲,：機(jī)械加工設(shè)備及其輔助設(shè)備,電磁噪聲,：電動機(jī)、機(jī)電器、電磁鐵等,噪 聲 源 空氣動力噪聲：風(fēng)機(jī)、送、排風(fēng)裝置、空氣壓縮,噪 聲 控 制,隔聲,把噪聲源單獨放置于隔聲間或隔聲罩內(nèi)。,實際隔聲結(jié)構(gòu)有：隔聲墻壁、門、窗、頂棚等,噪 聲 控 制 隔聲,噪 聲 控 制,吸聲,利用吸聲材料控制噪聲的大小,常用吸聲材料有：超細(xì)玻璃棉、聚氨脂、泡沫塑料、微孔吸聲磚、木絲板等,噪 聲 控 制 吸聲,噪 聲 控 制,消聲,用消聲器來控制噪聲的傳播。,一般按不同的消聲原理分為阻性、抗性、共

11、振性和復(fù)合性等型式的消聲器,大量應(yīng)用于凈化空調(diào)系統(tǒng)中。,噪 聲 控 制 消聲,第四節(jié) 其 它 環(huán) 境,光環(huán)境,照度：,是衡量照明量的指標(biāo)。它用單位被照面積上接收的光通量來表示,照度單位是,lx,。,在天然光源照明下,照度逐步提高到,1000lx,時,精密加工的工作效率一直呈現(xiàn)提高的趨勢。而在人工光源照明時,照度在,300500lx,時工作效率最高。,第四節(jié) 其 它 環(huán) 境 光環(huán)境,第四節(jié) 其 它 環(huán) 境,光環(huán)境,眩光：,眩光是衡量照明質(zhì)量的指標(biāo)。,眩光常數(shù),G,值越小,眩光越弱,人的感覺就越舒服。,第四節(jié) 其 它 環(huán) 境 光環(huán)境,第四節(jié) 其 它 環(huán) 境,光環(huán)境,顏色：,在某些特殊的超精密加工中

12、,需要對照明光的顏色提出特殊的要求。,第四節(jié) 其 它 環(huán) 境 光環(huán)境,第四節(jié) 其 它 環(huán) 境,靜電環(huán)境,產(chǎn)生和集聚大量的靜電,有可能導(dǎo)致事故。,為減少靜電的產(chǎn)生,應(yīng)當(dāng)盡量采用抗靜電或經(jīng)過抗靜電處理的材料鋪設(shè)地板、裝飾墻壁,;,用高效的抗靜電劑噴涂易產(chǎn)生和攜帶靜電的材料和部位,;,用不易產(chǎn)生靜電或經(jīng)過抗靜電處理的布料做操作人員的潔凈服。,為減少靜電的集聚,防止對人的靜電電擊,應(yīng)當(dāng)限制室內(nèi)地面的泄漏電阻。,第四節(jié) 其 它 環(huán) 境 靜電環(huán)境,第五節(jié) 超精密加工的環(huán)境設(shè)施,恒溫室、恒溫恒濕室、潔凈室、恒溫潔凈室、恒溫防振潔凈室等。,在實現(xiàn)精密和超精密加工的外部支撐環(huán)境時,應(yīng)當(dāng)明確以下目標(biāo),:,1),實現(xiàn)高性能的制造環(huán)境空間,它必須滿足精密和超精密加工作業(yè)的各項嚴(yán)格要求。,2),降低環(huán)境設(shè)施的原始成本和維持運轉(zhuǎn)這些設(shè)施的費用,追求經(jīng)濟(jì)性。,3),確保各項性能指標(biāo)的穩(wěn)定性,使作業(yè)生產(chǎn)能夠連續(xù)穩(wěn)定的進(jìn)行。,4),必須考慮操作者的安全和對周圍環(huán)境的污染,如噪聲、振動、污水和廢氣等公害。,5),為了適應(yīng)現(xiàn)代技術(shù)的高速發(fā)展,環(huán)境設(shè)施必須要適應(yīng)制造工藝不斷變化的要求。,第五節(jié) 超精密加工的環(huán)境設(shè)施 恒溫室、恒溫恒濕室、潔凈室,2024/12/3,本章結(jié)束,2023/10/7本章結(jié)束,