第一篇：先進(jìn)制造技術(shù)常見習(xí)題詳解

1.1 先進(jìn)制造技術(shù)及其主要特點(diǎn)

1.1.1 制造、制造技術(shù)、制造業(yè)與現(xiàn)代制造業(yè)背景

制造(Manufacturing)是利用制造資源(設(shè)計(jì)方法、工藝、設(shè)備和人力等)將材料“轉(zhuǎn)變”為有用的物品的過程。制造是一個(gè)很大的概念，按制造的連續(xù)性可分為連續(xù)制造(如化工產(chǎn)品的制造)和離散制造(如家電產(chǎn)品的制造)；按行業(yè)又可分為機(jī)械制造、食品制造、化工制造、IT產(chǎn)品制造，等等。當(dāng)今，人們對(duì)制造的概念又加以擴(kuò)充，將體系管理和服務(wù)等也納入其中。制造是人類所有經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的基石，是人類歷史發(fā)展和文明進(jìn)步的動(dòng)力。

制造技術(shù)(Manufacturing Technology)是制造活動(dòng)所涉及到的一系列技術(shù)的總稱，是提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵，也是制造業(yè)賴以生存和發(fā)展的主體技術(shù)。傳統(tǒng)的制造技術(shù)僅強(qiáng)調(diào)工藝方法和加工設(shè)備?，F(xiàn)代的制造技術(shù)不僅重視工藝方法和設(shè)備，還注重設(shè)計(jì)方法、生產(chǎn)組織模式、制造與環(huán)境和諧統(tǒng)一、制造的可持續(xù)性以及制造技術(shù)與其它科學(xué)技術(shù)的交叉和融合，甚至還涉及制造技術(shù)與制造全球化、貿(mào)易自由化、軍備競(jìng)爭(zhēng)等內(nèi)容 制造技術(shù)發(fā)展的三階段

—— 用機(jī)器代替手工，從作坊形成工廠 —— 從單件生產(chǎn)方式發(fā)展成大量生產(chǎn)方式

—— 柔性化、集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)化的現(xiàn)代制造技術(shù)

制造業(yè)是以制造技術(shù)為主導(dǎo)技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品制造的企業(yè)群體的總稱，是工業(yè)的主體。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行統(tǒng)計(jì)劃分，工業(yè)由制造業(yè)、采掘業(yè)以及電力、燃?xì)夂退纳a(chǎn)供應(yīng)業(yè)構(gòu)成，制造系指第二產(chǎn)業(yè)中除采掘業(yè)、電力和燃?xì)饧捌渖a(chǎn)供應(yīng)業(yè)、建筑業(yè)以外的所有行業(yè)，包括30個(gè)大類、169個(gè)中類、482個(gè)小類。

制造業(yè)－－我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的戰(zhàn)略重點(diǎn)

“十一五”重點(diǎn)發(fā)展方向之一

工業(yè)化國(guó)家：60-80%的物質(zhì)財(cái)富來源。

1、傳統(tǒng)制造業(yè)生產(chǎn)和技術(shù)的特點(diǎn)

1）單件：小作坊式生產(chǎn) + 高度的個(gè)人制造技巧，大量：機(jī)械化剛性規(guī)模生產(chǎn) + 一體化的組織生產(chǎn)

模式，再加細(xì)化的專業(yè)分工。

2）制造技術(shù)的界限分明及其專業(yè)的相互獨(dú)立。

3）制造技術(shù)一般僅指加工制造的工藝方法，即制造

全過程中某一段環(huán)節(jié)的技術(shù)方法。

4）制造技術(shù)一般只能控制生產(chǎn)過程中的物質(zhì)流和能量流。

5）制造技術(shù)與制造生產(chǎn)管理的分離。

2、現(xiàn)代制造業(yè)及其技術(shù)的發(fā)展

1）在制造的生產(chǎn)規(guī)模上，少品種大批量→單件小批量→多品種變批量的發(fā)展。

2）生產(chǎn)方式上，勞動(dòng)密集型→設(shè)備密集型→信息密集型→知識(shí)密集型變化。

3）制造裝備的發(fā)展過程，手工→機(jī)械化→單機(jī)自動(dòng)化→剛性自動(dòng)線→柔性自動(dòng)線→智能自動(dòng)化。

? 4）在制造技術(shù)和工藝方法上，現(xiàn)代制造在發(fā)展中，其特征表現(xiàn)為： ? ——重視必不可少的輔助工序，如加工前后處理。

? ——重視工藝裝備，使制造技術(shù)成為集工藝方法、工藝裝備

和工藝材料為一體的成套技術(shù)。

? ——重視物流、檢驗(yàn)、包裝及儲(chǔ)藏，使制造技術(shù)成為覆蓋加工全過程的綜合技術(shù)。? ——不斷吸收微電子、計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化等高新技術(shù)成果，形成 CAD、CAM、CAPP、CAE、NC、CNC、MIS、FMS、CIMS、IMT、IMS等一系列現(xiàn)代制造技術(shù)，并實(shí)現(xiàn)上述技術(shù)的局部或系統(tǒng)集成，形成從單機(jī)到自動(dòng)生產(chǎn)線等不同檔次的自動(dòng)化制造系統(tǒng)。

? 5）引入工業(yè)工程和并行工程概念，引入先進(jìn)的管理模式。1.1.2 先進(jìn)制造技術(shù)的定義

先進(jìn)制造技術(shù)(Advanced Manufacturing Technology，AMT)是一個(gè)相對(duì)的、動(dòng)態(tài)的概念，是為了適應(yīng)時(shí)代要求，提高競(jìng)爭(zhēng)能力，對(duì)制造技術(shù)不斷優(yōu)化所形成的。雖然目前對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)仍沒有一個(gè)明確的、一致的定義，但經(jīng)過對(duì)其內(nèi)涵和特征的分析研究，可以將其定義為：“先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸收機(jī)械、電子、信息(計(jì)算機(jī)與通信、控制理論、人工智能等)、能源及現(xiàn)代系統(tǒng)管理等方面的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的全過程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變的產(chǎn)品市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力并取得理想經(jīng)濟(jì)效果的制造技術(shù)總稱。” 1.1.3 先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn) 1.系統(tǒng)性

2.集成性

3.廣泛性

4.高精度

5.實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)

1.2 先進(jìn)制造技術(shù)的構(gòu)成及分類

1.2.1 先進(jìn)制造技術(shù)的構(gòu)成

先進(jìn)制造技術(shù)在不同發(fā)展水平的國(guó)家和同一國(guó)家的不同發(fā)展階段，有著不同的技術(shù)內(nèi)涵。對(duì)我國(guó)而言，它是一個(gè)多層次的技術(shù)群。先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵、層次及其技術(shù)構(gòu)成如圖1-1所示。圖中從內(nèi)層到外層分別為基礎(chǔ)技術(shù)、新型單元技術(shù)和集成技術(shù)，下面將分別論述。

1.基礎(chǔ)技術(shù)

圖1-1的最內(nèi)層是優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、少或無污染(清潔)的基礎(chǔ)制造技術(shù)。鑄造、鍛壓、焊接、熱處理、表面保護(hù)、機(jī)械加工等基礎(chǔ)工藝至今仍是生產(chǎn)中大量采用、經(jīng)濟(jì)適用的技術(shù)，這些基礎(chǔ)工藝經(jīng)過優(yōu)化而形成的基礎(chǔ)制造技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的核心及重要組成部分。這些基礎(chǔ)技術(shù)主要有精密下料、精密成型、精密加工、精密測(cè)量、毛坯強(qiáng)韌化、無氧化熱處理、氣體保護(hù)焊及埋弧焊、功能性防護(hù)涂層等。

2.新型單元技術(shù)

中間層是新型的先進(jìn)制造單元技術(shù)。它是在市場(chǎng)需求及新興產(chǎn)業(yè)的帶動(dòng)下，將制造技術(shù)與電子、信息、新材料、新能源、環(huán)境科學(xué)、系統(tǒng)工程、現(xiàn)代管理等高新技術(shù)結(jié)合而形成的嶄新的制造技術(shù)，如制造業(yè)自動(dòng)化單元技術(shù)、極限加工技術(shù)、質(zhì)量與可靠性技術(shù)、系統(tǒng)管理技術(shù)、先進(jìn)技術(shù)基礎(chǔ)方法、清潔生產(chǎn)技術(shù)、新材料成型與加工技術(shù)、激光等特種加工技術(shù)、工藝模擬及工藝設(shè)計(jì)優(yōu)化技術(shù)等。

3.集成技術(shù)

最外層是先進(jìn)制造集成技術(shù)。它是應(yīng)用信息、計(jì)算機(jī)和系統(tǒng)管理技術(shù)對(duì)上述兩個(gè)層次的技術(shù)局部或系統(tǒng)集成而形成的先進(jìn)制造技術(shù)的高級(jí)階段，如FMS、CIMS、IMS等。

國(guó)際上，美國(guó)聯(lián)邦科學(xué)、工程和技術(shù)協(xié)調(diào)委員會(huì)(FCCSET)下屬的工業(yè)和技術(shù)委員會(huì)先進(jìn)制造技術(shù)工作組在1994年提出將先進(jìn)制造技術(shù)分為三個(gè)技術(shù)群：①主體技術(shù)群；②支撐技術(shù)群；③制造技術(shù)環(huán)境。這三個(gè)技術(shù)群相互聯(lián)系、相互促進(jìn)，組成一個(gè)完整的體系。表1-1給出了先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)。

1.2.2 先進(jìn)制造技術(shù)的分類

1.現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)

現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)是根據(jù)產(chǎn)品功能要求，應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)和科學(xué)知識(shí)，制定方案并使方案付諸實(shí)施的技術(shù)。它是一門多學(xué)科、多專業(yè)相互交叉的綜合性很強(qiáng)的基礎(chǔ)技術(shù)?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)所包含的內(nèi)容有：

(1)現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)方法包括產(chǎn)品動(dòng)態(tài)分析和設(shè)計(jì)、摩擦學(xué)設(shè)計(jì)、防蝕設(shè)計(jì)、可靠性和可維護(hù)性及安全設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)及智能設(shè)計(jì)等。

(2)設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)。設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)指應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品造型和工藝設(shè)計(jì)、工程分析計(jì)算與模擬仿真、多變量動(dòng)態(tài)優(yōu)化，從而達(dá)到整體最優(yōu)功能目標(biāo)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)自動(dòng)化。

(3)工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)。工業(yè)設(shè)計(jì)技術(shù)指開展機(jī)械產(chǎn)品色彩設(shè)計(jì)和中華民族特色與世界流派相結(jié)合的造型設(shè)計(jì)，增強(qiáng)產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

2.先進(jìn)制造工藝

現(xiàn)代制造工藝技術(shù)包括精密和超精密加工技術(shù)、精密成型技術(shù)以及特種加工技術(shù)等。

(1)精密和超精密加工技術(shù)。精密、超精密加工技術(shù)采用去除加工(精密切削、磨削、研磨等)、結(jié)合加工(離子鍍、晶體生長(zhǎng)、激光焊接、快速成型等)、變形加工(精鍛、精鑄等)等加工方法，使工件的尺寸、表面性能達(dá)到極高的精度?，F(xiàn)在的精密、超精密加工已經(jīng)向納米技術(shù)發(fā)展。

(2)精密成型技術(shù)。精密成型技術(shù)是生產(chǎn)局部或全部、無余量或少余量半成品的工藝方法的統(tǒng)稱，包括精密凝聚成型技術(shù)、精密塑性加工技術(shù)、粉末材料構(gòu)件精密成型技術(shù)、精密焊接技術(shù)及復(fù)合成型技術(shù)等。其目的在于使成型的制品達(dá)到或接近成品形狀的尺寸，并達(dá)到提高質(zhì)量、縮短制造周期和降低成本的效果；其發(fā)展方向是精密化、高效化、強(qiáng)韌化和輕量化。

(3)特種加工技術(shù)。特種加工技術(shù)是指那些不屬于常規(guī)加工范疇的加工，如高能束流(電子束、離子束、激光束)加工、電加工(電解和電火花加工)、超聲波加工、高壓水加工以及多種能源的組合加工等。特種加工技術(shù)因其各自的獨(dú)特性能而在機(jī)械、電子、化工、輕工、航空、建筑、國(guó)防等行業(yè)以及材料、能源和信息等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

(4)表面改性、制膜和涂層技術(shù)。表面改性、制膜和涂層技術(shù)是采用物理、化學(xué)、金屬學(xué)、高分子化學(xué)、電學(xué)、光學(xué)和機(jī)械學(xué)等技術(shù)及其組合技術(shù)對(duì)產(chǎn)品表面進(jìn)行改性、制膜和涂層，賦予產(chǎn)品耐磨、耐蝕、耐(隔)熱、抗疲勞、耐輻射以及光、熱、磁、電等特殊功能，從而提高產(chǎn)品質(zhì)量、延長(zhǎng)使用壽命和賦予新性能的新技術(shù)的統(tǒng)稱，是表面工程的重要組成部分。

3.自動(dòng)化技術(shù)

制造自動(dòng)化是指用機(jī)電設(shè)備取代或放大人的體力，甚至取代和延伸人的部分智力，自動(dòng)完成特定的作業(yè)，包括物料的存儲(chǔ)、運(yùn)輸、加工、裝配和檢驗(yàn)等各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動(dòng)化。其目的在于減輕勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)效率，減少在制品數(shù)量，節(jié)省能源消耗以及降低生產(chǎn)成本。

自動(dòng)化技術(shù)主要包括數(shù)控技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)、柔性制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)檢測(cè)及信號(hào)識(shí)別技術(shù)和過程設(shè)備工況監(jiān)測(cè)與控制技術(shù)等。

4.系統(tǒng)管理技術(shù)

系統(tǒng)管理技術(shù)是指企業(yè)在市場(chǎng)開發(fā)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、質(zhì)量控制到銷售服務(wù)等一系列的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)中，為了使制造資源(材料、設(shè)備、能源、技術(shù)、信息以及人力)得到總體配置優(yōu)化和充分利用，使企業(yè)的綜合效益(質(zhì)量、成本、交貨期)得到提高而采取的各種計(jì)劃、組織、控制及協(xié)調(diào)的方法和技術(shù)的總稱。它是現(xiàn)代制造技術(shù)體系中的重要組成部分，對(duì)企業(yè)的最終效益提高起著重要的作用。

系統(tǒng)管理技術(shù)包括工程管理、質(zhì)量管理、管理信息系統(tǒng)等，以及現(xiàn)代制造模式(如精益生產(chǎn)、CIMS、敏捷制造、智能制造等)、集成化的管理技術(shù)、企業(yè)組織結(jié)構(gòu)與虛擬公司等生產(chǎn)組織方法。

1.3 先進(jìn)制造技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

1.3.1 世界制造業(yè)現(xiàn)狀 1.美國(guó)制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)策略

制造業(yè)是美國(guó)經(jīng)濟(jì)的主要支柱，美國(guó)財(cái)富的68%來源于制造業(yè)。1991年9月，在由美國(guó)總統(tǒng)辦公廳指定的國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)委員會(huì)向總統(tǒng)提出的雙年度報(bào)告中，認(rèn)定制造領(lǐng)域的國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)包括：

(1)柔性計(jì)算機(jī)集成制造；(2)智能加工設(shè)備；

(3)微米級(jí)和毫微米級(jí)制造；(4)系統(tǒng)管理技術(shù)。

1992年國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)委員會(huì)又提出將先進(jìn)制造技術(shù)作為國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)。近幾年來，美國(guó)政府所采取的主要措施有：

(1)1994年從財(cái)政年度預(yù)算中撥款14億美元支持先進(jìn)制造技術(shù)研究開發(fā)；

(2)先進(jìn)技術(shù)計(jì)劃(ATP)1992年已有60個(gè)項(xiàng)目獲得資助；

(3)實(shí)施小企業(yè)革新研究計(jì)劃(SBTR)；

(4)實(shí)施工程研究中心建設(shè)計(jì)劃(ERC)；

(5)實(shí)施戰(zhàn)略制造計(jì)劃(STRATMAN)；(6)實(shí)施有益于環(huán)境的制造計(jì)劃；

(7)實(shí)施制造科學(xué)與技術(shù)計(jì)劃；

(8)建立航空航天、電子、機(jī)床等領(lǐng)域的敏捷制造研究中心；

(9)在一些大學(xué)設(shè)置制造工程系、專業(yè)、研究中心或?qū)嶒?yàn)室；

(10)在美國(guó)科學(xué)基金會(huì)中，制造工程與科學(xué)在工程領(lǐng)域列為

獨(dú)立學(xué)科，以強(qiáng)化對(duì)其的支持。

分析美國(guó)在先進(jìn)制造技術(shù)基礎(chǔ)領(lǐng)域的研究現(xiàn)狀，其發(fā)展趨勢(shì)大致如下：

(1)面對(duì)大制造業(yè)，用戶需求啟動(dòng)研究。

(2)在制造業(yè)和制造技術(shù)較為發(fā)達(dá)的基礎(chǔ)上，注重制造模式的研究。

(3)CAD普及率達(dá)60%以上。

(4)在傳統(tǒng)冷、熱成型工藝基礎(chǔ)上，發(fā)展精度較高的成型工藝技術(shù)。

(5)發(fā)展特種與復(fù)合加工工藝，如高能束加工工藝等。(6)利用應(yīng)用軟件、傳感器和控制系統(tǒng)建造新一代智能化機(jī)床和智能化加工單元，通過建模、仿真來優(yōu)化車、鉆、銑、磨、模和注塑成型工藝過程。

(7)生產(chǎn)準(zhǔn)備工作柔性化和柔性工裝卡具，近幾年成為制造領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。

(8)發(fā)展少或無污染和可拆卸回收的產(chǎn)品及其制造技術(shù)。

(9)不少大學(xué)工學(xué)院多年來設(shè)置有技術(shù)與管理相結(jié)合的工業(yè)工程科系。近些年，在大學(xué)工學(xué)院設(shè)置制造工程學(xué)科、中心、實(shí)驗(yàn)室的數(shù)目不斷增加。

(10)國(guó)家科學(xué)基金資助指南中，制造工程與科學(xué)在工程領(lǐng)域列為獨(dú)立學(xué)科，與機(jī)械和結(jié)構(gòu)學(xué)科分立，強(qiáng)化對(duì)制造技術(shù)基礎(chǔ)與應(yīng)用基礎(chǔ)研究的支持。

2.日本制造業(yè)的發(fā)展對(duì)策

美國(guó)曾以福特方法贏得全世界制造技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。而日本人卻在福特方法的基礎(chǔ)上，不斷更新技術(shù)以適應(yīng)市場(chǎng)需求。在20世紀(jì)70年代，日本汽車大舉進(jìn)入美國(guó)市場(chǎng)，以其價(jià)廉質(zhì)優(yōu)和多品種將美國(guó)三大汽車公司推向倒閉的邊緣。在1990年，僅日本FANUC公司生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)裝置數(shù)量就占世界市場(chǎng)的一半 總體來講，IMS的研究包括三個(gè)方面：

(1)將目前各國(guó)、各企業(yè)掌握的制造技術(shù)系統(tǒng)化，包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)和產(chǎn)品加工、裝配技術(shù)等。

(2)將現(xiàn)有技術(shù)及將要開發(fā)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，包括制造數(shù)據(jù)的壓縮、傳遞與儲(chǔ)存的標(biāo)準(zhǔn)化以及物流管理技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化。

(3)面向21世紀(jì)的先進(jìn)制造系統(tǒng)的研究開發(fā)，包括系統(tǒng)管理技術(shù)，設(shè)計(jì)、加工和裝配技術(shù)以及制造系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。

3.前歐共體ESPRIT計(jì)劃和BRITE-EURAM計(jì)劃

前歐共體支持先進(jìn)制造技術(shù)開發(fā)的主要有關(guān)計(jì)劃是ESPRIT計(jì)劃和BRITE-EURAM計(jì)劃。ESPRIT計(jì)劃主要資助微電子、軟件工程和信息處理系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)集成制造等方面的研究。BRITE-EURAM計(jì)劃主要資助材料、制造加工和設(shè)計(jì)以及復(fù)雜工廠系統(tǒng)等方面的研究。

上述前歐共體的這種大型國(guó)家級(jí)研究項(xiàng)目參加者除大企業(yè)外還有小企業(yè)和大學(xué)，參加單位多，研究工作顯得分散。

4.韓國(guó)G7計(jì)劃

韓國(guó)于1991年提出實(shí)施“高級(jí)先進(jìn)技術(shù)國(guó)家計(jì)劃”，即G7計(jì)劃。G7計(jì)劃中的“先進(jìn)制造系統(tǒng)”項(xiàng)目是一個(gè)將市場(chǎng)需求、設(shè)計(jì)、制造和分銷集成在一起的系統(tǒng)，旨在改進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量，提高生產(chǎn)率，增加國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力，使韓國(guó)制造技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平。該項(xiàng)目由韓國(guó)國(guó)家機(jī)構(gòu)科技部負(fù)責(zé)，總投資額為5.95億美元，其中政府資助2.77億美元。

上述“先進(jìn)制造系統(tǒng)”項(xiàng)目的內(nèi)涵為：

(1)共性基礎(chǔ)技術(shù)：開放式集成系統(tǒng)(包括設(shè)計(jì)自動(dòng)化、并行工程等）；標(biāo)準(zhǔn)和性能評(píng)估。

(2)下一代加工系統(tǒng)：加工設(shè)備開發(fā)(包括5軸加工中心、超精非球面加工中心等）；機(jī)械技術(shù)(包括高性能主軸、高精度加工和測(cè)量等)；運(yùn)營(yíng)技術(shù)；集成技術(shù)。

(3)電子產(chǎn)品的裝配和檢驗(yàn)系統(tǒng)：下一代印刷線路裝配和檢驗(yàn)系統(tǒng)；用于裝配和制造系統(tǒng)的高性能機(jī)械機(jī)構(gòu)；先進(jìn)裝配用基礎(chǔ)技術(shù)(包括精密裝配、無焊料結(jié)合等）。

1.3.2 先進(jìn)制造技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展

1.我國(guó)制造業(yè)相對(duì)優(yōu)勢(shì)與先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展

(1)我國(guó)制造技術(shù)經(jīng)建國(guó)以來50余年的發(fā)展已形成較完整的技術(shù)體系，為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展所需各類機(jī)械產(chǎn)品的制造提供基本的工藝技術(shù)，已能生產(chǎn)機(jī)床、汽車、輪船、飛機(jī)、大型發(fā)電機(jī)組等工業(yè)裝備及民用消費(fèi)類制造產(chǎn)品。

(2)通過對(duì)引進(jìn)技術(shù)的消化吸收和對(duì)企業(yè)現(xiàn)有技術(shù)的深化改造，不少企業(yè)已經(jīng)掌握了一批相對(duì)先進(jìn)的制造技術(shù)和管理方法，不少產(chǎn)品已成功地打入國(guó)際市場(chǎng)。

(3)在制造技術(shù)基礎(chǔ)研究的許多方面我國(guó)已具有很高水平，制造學(xué)科已發(fā)展成為一個(gè)重要的支柱學(xué)科。近百所高等工科院校設(shè)有機(jī)械制造、機(jī)電一體化等相關(guān)專業(yè)；國(guó)家有關(guān)部委也設(shè)有制造工藝與技術(shù)研究所；20世紀(jì)80年代中期，國(guó)家設(shè)立了國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)，建立了機(jī)械強(qiáng)度與振動(dòng)、摩擦學(xué)、流體傳動(dòng)與控制、激光、模具、焊接、測(cè)試與精密儀器、精密成型、汽車、超精密加工等國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室或工程中心。

(4)在“九五”計(jì)劃的實(shí)施中，國(guó)家科學(xué)技術(shù)部的“國(guó)家科技攻關(guān)計(jì)劃”、“國(guó)家高新技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃”、“國(guó)家基礎(chǔ)研究重大項(xiàng)目計(jì)劃(攀登計(jì)劃預(yù)選項(xiàng)目)”都列入有關(guān)項(xiàng)目并付諸實(shí)施，其中“精密成型與加工研究開發(fā)和應(yīng)用示范”、“金屬材料熱成型過程動(dòng)態(tài)模擬及組織性能質(zhì)量?jī)?yōu)化控制”、“CIMS” 以及“智能機(jī)器人”等項(xiàng)目已全面實(shí)施。

(5)國(guó)家計(jì)委也十分重視先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，在“九五” 期間實(shí)施了一批發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的項(xiàng)目，如數(shù)控系統(tǒng)及裝備研究、自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)及設(shè)備技術(shù)研究、現(xiàn)場(chǎng)總線研究、智能化儀表研究、傳感器技術(shù)研究、30萬(wàn)輛轎車規(guī)模生產(chǎn)關(guān)鍵技術(shù)及裝備研究等。

(6)先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用情況。

① 1993年國(guó)家科委組織實(shí)施“CAD應(yīng)用工程”，原機(jī)械部又將1997年定為CAD推廣年，現(xiàn)在機(jī)械工業(yè)系統(tǒng)的骨干企業(yè)中CAD應(yīng)用的普及率達(dá)到35％，但絕大多數(shù)只是“甩圖板”。

② 1958年開始研制數(shù)控機(jī)床，到20世紀(jì)80年代通過引進(jìn)、消化、吸收國(guó)外成熟技術(shù)開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的數(shù)控系統(tǒng)；到80年代中期，已開始引進(jìn)和自行研制柔性制造系統(tǒng)，數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)也實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)業(yè)化。但在金屬切削機(jī)床總產(chǎn)量中，數(shù)控化率只有5%左右。

③ 我國(guó)在20世紀(jì)70年代中期研制成功了直接數(shù)控(群控)系統(tǒng)并應(yīng)用于生產(chǎn)，現(xiàn)在已擁有柔性制造系統(tǒng)和柔性制造單元等自動(dòng)化制造系統(tǒng)。北京第一機(jī)床廠的CIMS工程于1994年初步建成，并于1995年獲得美國(guó)制造工程師學(xué)會(huì)和計(jì)算機(jī)與自動(dòng)化系統(tǒng)專業(yè)學(xué)會(huì)(CASA/SME)的CIMS應(yīng)用工業(yè)的稱號(hào)。在此之前，1994年清華大學(xué)獲得CASA/SME的CIMS大學(xué)領(lǐng)先獎(jiǎng)。

④ 我國(guó)在20世紀(jì)80年代末就注意引進(jìn)先進(jìn)管理模式。沈陽(yáng)鼓風(fēng)機(jī)廠很早就采用了國(guó)際商用機(jī)器公司(IBM)的“面向通信的生產(chǎn)信息和控制系統(tǒng)”(Communication Oriented Production Information and Control System，COPICS)，第一汽車集團(tuán)公司在生產(chǎn)管理中引進(jìn)了日本的“準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)”(JIT)模式。據(jù)有關(guān)資料報(bào)導(dǎo)，我國(guó)企業(yè)已先后投入大約80億元購(gòu)買了MRPⅡ軟件來建立現(xiàn)代生產(chǎn)管理系統(tǒng)或MIS系統(tǒng)。

2.我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的差距與發(fā)展目標(biāo) 我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的差距(1)產(chǎn)品品種少、檔次低。

(2)制造工藝落后，裝備陳舊。

(3)生產(chǎn)專業(yè)化水平低。

(4)管理技術(shù)落后。

鑒于目前機(jī)械工業(yè)的狀況，圍繞發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)，我國(guó)制定了機(jī)械工業(yè)發(fā)展目標(biāo)：

(1)2000年，產(chǎn)品設(shè)計(jì)、精密和超精密加工、激光加工、表面改性、制膜和涂層、制造業(yè)和過程工業(yè)綜合自動(dòng)化以及系統(tǒng)管理技術(shù)，總體上達(dá)到工業(yè)先進(jìn)國(guó)家20世紀(jì)80年代末90年代初的水平。

(2)我國(guó)的優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、少或無污染的現(xiàn)代制造技術(shù)普及率在2000年由目前的不足10%提高到20%，預(yù)計(jì)在2010年提高到50%。

(3)形成一批高科技產(chǎn)業(yè)：四個(gè)加工產(chǎn)業(yè)（精密成型加工、精密加工、激光加工、表面處理加工）；三個(gè)自動(dòng)化硬件產(chǎn)業(yè)(數(shù)控系統(tǒng)、工業(yè)機(jī)器人、傳感器和測(cè)試設(shè)備）；三個(gè)軟件產(chǎn)業(yè)(CAD、CAM、MIS）。

到2000年，大型企業(yè)普遍采用CAD技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助管理技術(shù)；預(yù)計(jì)到2010年，大、中型企業(yè)普遍采用CAD，25%的大、中型企業(yè)采用CAM，大、中型企業(yè)主要產(chǎn)品的關(guān)鍵工序?qū)崿F(xiàn)柔性化生產(chǎn)。

1.3.3 先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

當(dāng)前先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展方向大致有以下九個(gè)方面：

(1)信息技術(shù)、管理技術(shù)與工藝技術(shù)緊密結(jié)合，現(xiàn)代制造生產(chǎn)模式將得到不斷發(fā)展；(2)設(shè)計(jì)技術(shù)與手段更現(xiàn)代化；

(3)成型及制造技術(shù)精密化，制造過程實(shí)現(xiàn)低消耗；(4)形成新型特種加工方法；

(5)開發(fā)新一代超精密、超高速制造裝備；(6)加工工藝由技藝型發(fā)展為工程科學(xué)型；(7)實(shí)施無污染綠色制造；

(8)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將在制造業(yè)中廣泛應(yīng)用；(9)制造過程中將貫徹以人為本的概念。

三、發(fā)展趨勢(shì)

1、集合多學(xué)科成果形成一個(gè)完整的制造體；

2、先進(jìn)制造技術(shù)的動(dòng)態(tài)發(fā)展過程；

3、信息技術(shù)對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展起著越來越

重要的作用；

4、先進(jìn)制造技術(shù)向超精微細(xì)領(lǐng)域擴(kuò)展；

5、制造過程的集成化；

6、制造科學(xué)與制造技術(shù)、生產(chǎn)管理的融合

7、綠色制造將成為21世紀(jì)制造業(yè)的重要特征（1）綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)（2）綠色制造技術(shù)。

（3）產(chǎn)品的回收和循環(huán)再制造

8、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在制造業(yè)中獲得越來越多的應(yīng)用

（Virtual Reality Technology）

9、制造全球化

（Manufacturing Globalization）

四、技術(shù)前沿――關(guān)鍵技術(shù)

1、可重組制造系統(tǒng)

五個(gè)方面：

（1）制造工藝與工裝。

（2）基礎(chǔ)理論（3）新的制造系統(tǒng)。

（4）建模與仿真。（5）控制和通信。

2、無浪費(fèi)工藝

兩個(gè)重要領(lǐng)域進(jìn)行研究：（1）廢棄物的減少和利用。（2）產(chǎn)品設(shè)計(jì)和分析。

3.新的材料工藝

三大領(lǐng)域展開：

（1）創(chuàng)新的工藝過程。

（2）設(shè)計(jì)和分析方法。（3）理論基礎(chǔ)

4、生物制造技術(shù)

5、企業(yè)建模和仿真

兩大領(lǐng)域：

（1）通信與信息技術(shù)。

（2）建模工具

6、信息技術(shù)

7、滿足多層次用戶需求的產(chǎn)品及工藝設(shè)計(jì)方法

8、增強(qiáng)型人－機(jī)界面

9、勞動(dòng)力教育和培訓(xùn)

10、智能協(xié)作系統(tǒng)軟件 §4 先進(jìn)制造工藝

一、分類

1、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn) “JB/T5992-92”機(jī)械制造工藝

方法分類的代碼 0-鑄造

1－壓力加工

2－焊接

3－培訓(xùn)加工 4－特種加工

5－熱處理

6－覆蓋層

7－裝配與包裝

8—其他

2、主要的新型加工方法類型

—— 精密加工和超精密加工

—— 超高速加工

—— 微納加工

—— 特種加工及密度高能加工

—— 快速原型制造

—— 新型材料加工

—— 大件及超大件加工

—— 表面功能性覆層技術(shù)

二、工藝技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

1、加工精度不斷提高

2、加工速度得到提高

3、材料科學(xué)促進(jìn)制造工藝變革

4、重大技術(shù)裝備促進(jìn)加工制造技術(shù)的發(fā)展

5、優(yōu)質(zhì)清潔表面工程技術(shù)獲得進(jìn)一步發(fā)展

6、精密成形技術(shù)取得較大進(jìn)展

7、熱成形過程的計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)研究有一

定發(fā)展

三、發(fā)展特點(diǎn)

1、常規(guī)工藝不斷優(yōu)化并得到普及

2、工藝界限趨于淡化

下料與加工；

毛坯制造與零件加工；

粗、精加工；冷、熱加工；成形與改性

3、在功能上趨于交叉

四、發(fā)展趨勢(shì)

**** 總體發(fā)展趨勢(shì)：

優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、敏捷、潔凈

**** 成形工藝發(fā)展趨勢(shì)：

---鑄造: 輕量化、精確化、強(qiáng)韌化、復(fù)合化

無環(huán)境污染

---壓力加工: 凈成形、工藝變量的定量分析與控制

---焊接： 高能密度焊接、柔性化、智能化、自動(dòng)化焊接系統(tǒng)

**** 非傳統(tǒng)加工工藝發(fā)展趨勢(shì)：

柔性化、智能化、自動(dòng)化、精密化、低成本

**** 加工制造技術(shù)的熱點(diǎn)：

— 先進(jìn)精密、超精密加工技術(shù)

— 特種加工技術(shù)

— 超高速切削和超高速磨削技術(shù)

— 微型機(jī)械加工技術(shù)

— 新一代制造裝備技術(shù)

— 虛擬制造技術(shù)

第二篇：先進(jìn)制造技術(shù)

先進(jìn)制造技術(shù)（AMT）：是指在制造過程和制造系統(tǒng)中融合電子、信息和管理技術(shù)，以及新工藝、新材料等現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)，使材料轉(zhuǎn)換成產(chǎn)品的過程更有效、成本更低、更及時(shí)滿足市場(chǎng)需求的先進(jìn)的工程技術(shù)的總稱。

廣義制造：不僅包括具體的工藝過程，還包括市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制、生產(chǎn)過程管理、營(yíng)銷、售 后服務(wù)直至產(chǎn)品報(bào)廢處理等在內(nèi)的整個(gè)產(chǎn)品壽命周期的全過程。

狹義制造：是指生產(chǎn)車間內(nèi)與物流有關(guān)的加工和裝配過程。

制造系統(tǒng)：是指由制造過程及其設(shè)計(jì)的硬件、軟件和人員組成的一個(gè)具有特定功能的有機(jī)整體。制造業(yè)：是指以制造技術(shù)為主導(dǎo)技術(shù)進(jìn)行產(chǎn)品制造的行業(yè)。

制造業(yè)的核心要素是質(zhì)量、成本和生產(chǎn)率。

制造技術(shù)是制造業(yè)所使用的一切生產(chǎn)技術(shù)的總稱，是將原材料和其他生產(chǎn)要素經(jīng)濟(jì)合理地轉(zhuǎn)化為可直接使用的具有較高附加值的成品/半成品和技術(shù)服務(wù)的技術(shù)群。

制造技術(shù)的五個(gè)發(fā)展時(shí)期：工場(chǎng)式生產(chǎn)時(shí)期、工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)時(shí)期、剛性自動(dòng)化發(fā)展時(shí)期、柔性自動(dòng)化發(fā)展時(shí)期、綜合自動(dòng)化發(fā)展時(shí)期。

先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)：數(shù)字化是發(fā)展的核心、精密化是關(guān)鍵、極端化是焦點(diǎn)、自動(dòng)化是條件、集成化是方法、網(wǎng)絡(luò)化是道路、智能化是前景、綠色化是必然

先進(jìn)制造技術(shù)：是在傳統(tǒng)制造技術(shù)基礎(chǔ)上不斷吸收機(jī)械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理技術(shù)等方面的成果，綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工、檢測(cè)、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的制造全過程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)力的制造技術(shù)的總稱。先進(jìn)制造技術(shù)的三個(gè)層次：基礎(chǔ)技術(shù)、新型單元技術(shù)、集成技術(shù)

先進(jìn)制造技術(shù)的五個(gè)特征：系統(tǒng)性、廣泛性、集成性、動(dòng)態(tài)性、實(shí)用性

電火花成型加工原理：是基于電火花腐蝕原理，即在工具電極與零件互相靠近時(shí)，極間電壓將在正負(fù)極間使電介質(zhì)電介液電離而形成火花放電，并在火花通道中瞬時(shí)產(chǎn)生大量熱能，足以使金屬局部熔化甚至氣化，而將金屬腐蝕掉，從而形成所要求的形狀。達(dá)到成型加工目的。電火花技工的5種放電狀態(tài)：開路（空載脈沖）、火花放電（工作脈沖）、過度電弧放電（不穩(wěn)定電弧放電）、電弧放電（穩(wěn)定電弧放電）、短路（短路放電）。

電火花加工特點(diǎn)：

1、加工時(shí)，工具電極與工件材料不接觸，兩者之間宏觀作用力極小。工具電極材料不需比工件材料硬，制造容易。

2、便于加工用普通機(jī)械加工方法難于加工或無法加工的特殊材料和復(fù)雜形狀的工件。不受材料硬度影響，不漏熱處理影響，與工件的機(jī)械性能關(guān)系不大。

3、適于加工脆性材料或薄壁弱剛性的零件，以及普通切削刀具易發(fā)生干涉而難以進(jìn)行加工的精密微細(xì)異型孔、深小孔、狹長(zhǎng)縫隙、彎曲軸線的孔、型腔等。

4、脈沖放電持續(xù)時(shí)間極端，放電產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)擴(kuò)散范圍小，放電侵沒在工作液中進(jìn)行，因此對(duì)整個(gè)工件而言，在加工過程中幾乎不受熱的影響。

5、可以改革工件結(jié)構(gòu)，簡(jiǎn)化加工工藝，提高工件使用壽命，降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度。

電火花加工的條件：

1、工具電極和工件之間必須維持合理的間隙。

2、兩電極之間必須充入一定性能的工作介質(zhì)。

3、輸送到兩電極間的脈沖能量密度應(yīng)足夠大。

4、放電必須是瞬時(shí)的脈沖放電。

5、脈沖放電需重復(fù)多次進(jìn)行，并且多次脈沖放電在時(shí)間上和空間上是分散的。

6、脈沖放電后的電蝕產(chǎn)物能及時(shí)排放至放電間隙之外。

影響電火花加工的因素：

1、極性效應(yīng)

2、覆蓋效應(yīng)

3、二次放電

4、加工速度

5、電火花放電通道

6、工具電極損耗

7、放電間隙

8、放電產(chǎn)物排出

極性效應(yīng)：電火花加工時(shí)，即使加工相同材料，兩電極的被腐蝕量也是不同的，其中一個(gè)電極比另一個(gè)電極的蝕出量大，這種現(xiàn)象叫極性效應(yīng)。把工件與脈沖電源正極相接的加工叫正極性加工，反之為負(fù)極性加工。當(dāng)采用短脈沖精加工是，應(yīng)選用正極性加工，長(zhǎng)脈沖粗加工是應(yīng)選用負(fù)極性加工。精加工放電間隙一般只有0.01mm左右，粗加工時(shí)可達(dá)0.3-0.5mm。

電火花線切割：使用現(xiàn)狀電極（鉬絲或銅絲）靠火花放電對(duì)工件進(jìn)行切割，故稱為電火花線

電火花線切割機(jī)床通常分為兩大類：一類是快走絲電火花線切割機(jī)床。這類機(jī)床的電極絲做高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，一般走絲速度為8-10m/s。是我國(guó)生產(chǎn)和主要使用的機(jī)種，也是獨(dú)有的加工模式，另一種是慢走絲電火花切割機(jī)床，這類機(jī)床的電極絲低速單向運(yùn)動(dòng)，一般走絲速度低于0.2m/s。國(guó)外生產(chǎn)和主要使用。

線切割的特點(diǎn)：

1、縮短了生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間，加工周期短

2、脈沖電源加工電流較小，脈沖寬度較窄，屬中、精加工范疇，所以只采用正極性加工。

3、采用水或水基工作也，不會(huì)引燃起火，容易實(shí)現(xiàn)安全無人運(yùn)轉(zhuǎn)。

4、電極絲比較細(xì)，切縫較窄，可以加工微細(xì)異型孔、窄縫和復(fù)雜形狀的工件，實(shí)際金屬去除量很少，材料的利用率很高。

5、工具電極是運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)金屬絲，故可加工很小的窄縫或人工缺陷，電極絲的損耗對(duì)加工精度無影響，但自身尺寸精度對(duì)快慢走絲加工精度均有直接的影響。

電火花線切割加工設(shè)備主要由機(jī)床本體、脈沖電源、控制系統(tǒng)、工作液循環(huán)系統(tǒng)和機(jī)床附件等及部分組成。線切割加工的主要工藝指標(biāo)有切割速度、加工精度及加工表面質(zhì)量等。

線切割常見的裝夾方式1懸臂式支撐 2兩端式支撐 3橋式支撐 4板式支撐 5復(fù)式支撐

微機(jī)械：是指可以批量制作的，集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路，甚至外圍接口、通信電路和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)，也稱微型機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）或微型系統(tǒng)。

微機(jī)械主要特點(diǎn)：1體積小，精度高，質(zhì)量輕

2、性能穩(wěn)定，可靠性高

3、能耗低，靈敏度和工作效率高

4、多功能和智能化

5、適用于大批量生產(chǎn)，制造成本低。

6、集約高技術(shù)成果，附加價(jià)值高。

光刻加工：使用照相復(fù)印的方法將光刻掩模上的圖形印刷在涂有光致抗蝕劑的薄膜或基材表面，然后進(jìn)行選擇性腐蝕，刻蝕出規(guī)定的圖形。光掩膜制造技術(shù)、曝光技術(shù)和刻蝕技術(shù)是組成光刻技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)?？涛g技術(shù)是一類可以獨(dú)立于光刻的微型機(jī)械關(guān)鍵的成型技術(shù)，刻蝕分為濕法刻蝕和干法刻蝕。

LIGA是一種使用X射線的深度光刻與電鑄相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)深寬比大的微細(xì)構(gòu)造的成型方法。LIGA是德文的平版印刷術(shù)、電鑄成型和注塑的縮寫。

封接技術(shù)的目的是將分開制作的微機(jī)械部件在使用粘結(jié)劑的情況下連接在一起，封在殼中使其滿足使用要求。他影響到整個(gè)微機(jī)械的功能和尺寸，是關(guān)鍵技術(shù)。

分子裝配技術(shù)：利用其探針的尖端可以俘獲和操縱分子和原子，并可以按照需要拼成一定的結(jié)構(gòu)，進(jìn)行分子和原子的裝配制作微機(jī)械，這是一種納米級(jí)微加工技術(shù)，是一種從物質(zhì)的微觀角度來構(gòu)造、制作微機(jī)械的工藝方法。

超精密加工方法主要有超精密切削、超精密磨削、超精密研磨和超精密細(xì)加工。

超精密切削對(duì)刀具的要求：

1、極高的硬度、耐磨度和彈性模量，以保證刀具有很高的刀具耐用度。

2、刃口能磨得及其鋒銳，刃口半徑極小，能實(shí)現(xiàn)超薄的切削厚度

3、刃口應(yīng)無缺陷

4、與工件材料的抗粘結(jié)性好，化學(xué)親和性笑、摩擦因數(shù)低，能得到極好的加工表面完整性。

超精密磨削加工是指利用細(xì)粒度的磨?；蛭⒎勰チ线M(jìn)行砂輪磨削、砂帶磨削，以及研磨、珩磨和拋光等進(jìn)行超精密加工的總稱，是加工精度達(dá)到或高于0.1um，表面粗糙度小于Ra0.025um的一種亞微米級(jí)加工方法。

高速加工技術(shù)是指采用超硬材料的刀具和磨具，能可靠地實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)化制造設(shè)備，極大地提高材料切除率，并保證加工精度和加工質(zhì)量的現(xiàn)代化制造加工技術(shù)。

高速與超高速切削的特點(diǎn)：

1、可減少工序，提高生產(chǎn)效率

2、切削力小、熱變形小

3、加工精度高

4、加工能耗低、節(jié)省制造資源。

高速切削加工的關(guān)鍵技術(shù)包括高速主軸、快速進(jìn)給系統(tǒng)、高性能CNC控制系統(tǒng)、先進(jìn)的機(jī)床結(jié)構(gòu)、高速加工刀具。高速主軸在結(jié)構(gòu)上幾乎全部采用主軸電機(jī)與主軸合二為一的結(jié)構(gòu)形式，簡(jiǎn)稱電主軸。

高速切削通常使用的刀具材料：硬質(zhì)合金涂層刀具、陶瓷刀具、聚晶金剛石刀具、立方氮化硼刀具。

在實(shí)際應(yīng)用中，磨削速度在100M/S以上即被稱為高速磨削。高速磨削是提高磨削效率和降低工件表面粗糙度的有效措施。

逆向工程（RE）是相對(duì)于傳統(tǒng)正向工程而言的，又稱反求工程或反求設(shè)計(jì)，其實(shí)想最初是來自從油泥模型到產(chǎn)品實(shí)物的設(shè)計(jì)過程。逆向工程系統(tǒng)的組成：

1、產(chǎn)品實(shí)物幾何外形數(shù)字化

2、CAD模型重建（1、CAD模型的校驗(yàn)與修正

2、CAD模型的分析與改進(jìn)

3、CAD模型的校驗(yàn)與修正）

3、產(chǎn)品或模具制造

模型重建軟件包括：

1、用于正向設(shè)計(jì)的CAD/CAM/CAE軟件（Solidworks）

2、集成有逆向功能模塊的正向CAD/CAM/CAE軟件(Pro/E、UG)

3、專用的逆向工程軟件（Imageware）逆向工程的關(guān)鍵技術(shù)：

1、數(shù)據(jù)采集與處理（數(shù)字化技術(shù)）

2、曲面構(gòu)造（建模技術(shù)）數(shù)字化方法主要分為接觸式測(cè)量和非接觸式測(cè)量

快速原型制造技術(shù)（RPM）：綜合機(jī)械、電子、光學(xué)、材料等學(xué)科，能夠自動(dòng)、直接、快速、精確地將設(shè)計(jì)思想轉(zhuǎn)化為具有一定功能的原型或直接制造零件/模具。原理：徹底擺脫傳統(tǒng)的“去除”加工法，而基于“材料逐層堆積”的制造理念，將復(fù)雜的三維加工分解為簡(jiǎn)單的材料二維的組合，它能在CAD模型的直接驅(qū)動(dòng)下，快速制造任意復(fù)雜形狀的三維實(shí)體。

典型的RPM工藝方法：

1、光敏液相固化法SLA

2、疊層實(shí)體制造法LOM

3、選擇性激光燒結(jié)法SLS

4、熔融沉積制造法FDM

激光加工技術(shù)：利用光能經(jīng)過透鏡聚焦后達(dá)到的很高的能量密度，依靠光熱效應(yīng)來加工各種材料。特性：

1、亮度強(qiáng)度高

2、單色性好

3、相干性好

4、方向性好 加工原理：激光加工是工件在光熱效應(yīng)下產(chǎn)生的高溫熔融和沖擊波的綜合作用過程。特點(diǎn)：

1、非接觸加工，加工速度快，熱影響區(qū)小，無明顯機(jī)械力，可加工易變形的薄板和彈性零件。

2、功率密度高，幾乎能加工所有的材料，3、激光光點(diǎn)直徑小，能進(jìn)行非常微細(xì)的加工。

4、不需要加工工具無工具損耗，適宜自動(dòng)化生產(chǎn)。

5、通用性好

6、影響因素多，加工時(shí)精度和表粗度需反復(fù)試驗(yàn)，尋找合理的加工參數(shù)達(dá)到要求。應(yīng)用：

1、激光打孔

2、激光切割

3、激光焊接

4、激光表面處理

超聲波加工原理：是利用工具端面作超生頻振動(dòng)，通過磨料懸浮液加工，使工件成型的一種方法。

水射流切割：是以水作為攜帶能量的載體，用告訴水射流對(duì)各類材料進(jìn)行切割的一種工藝方法，是一種冷切割工藝。

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD：是指工程技術(shù)人員以計(jì)算機(jī)為工具，用各自的專業(yè)知識(shí)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)、繪圖、分析和編寫技術(shù)文檔等設(shè)計(jì)活動(dòng)的總稱。完整的CAD系統(tǒng)具有圖形處理、幾何建模、工程分析，仿真模擬以及工程數(shù)據(jù)庫(kù)的管理與共享等功能。CAD系統(tǒng)的軟件分為系統(tǒng)軟件，支撐軟件和應(yīng)用軟件三個(gè)層次。

計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)CAPP：工藝設(shè)計(jì)是機(jī)械制造生產(chǎn)過程的技術(shù)準(zhǔn)備工作的一個(gè)重要內(nèi)容，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)與車間的實(shí)際生產(chǎn)的紐帶，是經(jīng)驗(yàn)性很強(qiáng)且隨環(huán)境變化而多變的決策過程。CAPP是應(yīng)用計(jì)算機(jī)快速處理信息功能和具有各種決策功能的軟件來自動(dòng)深沉工藝文件的過程。目前常用的CAPP系統(tǒng)可分為派生式、創(chuàng)成式和綜合式三大類。

計(jì)算機(jī)輔助制造CAM：按計(jì)算機(jī)與物流系統(tǒng)是否有硬件接口聯(lián)系可將CAM功能分為直接應(yīng)用功能和簡(jiǎn)介應(yīng)用功能。計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)：是指用數(shù)字化信號(hào)對(duì)設(shè)備運(yùn)行及其加工過程進(jìn)行控制的一種自動(dòng)化技術(shù)，也是典型的機(jī)械、電子、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)和檢測(cè)技術(shù)密切結(jié)合的機(jī)電一體化高新技術(shù)。

CNC機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)由數(shù)控裝置、可編程控制器（PLC）、進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)裝置、主軸伺服驅(qū)動(dòng)裝置、輸入輸出接口，以及機(jī)床控制面板和人機(jī)界面等部分組成。其中數(shù)控裝置為機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)的核心，其主要功能有運(yùn)動(dòng)軸控制和多軸聯(lián)動(dòng)控制功能。

數(shù)控加工編程的一般步驟：

1、工藝處理

2、數(shù)值計(jì)算

3、編制零件加工程序單

4、輸入零件加工程序單

5、程序校驗(yàn) CAD/CAM計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助制造，是一門基于計(jì)算機(jī)技術(shù)而發(fā)展起來的、與機(jī)械設(shè)計(jì)和制造技術(shù)相互滲透相互結(jié)合的、多學(xué)科綜合性的技術(shù)。

CAM是指應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)來進(jìn)行產(chǎn)品制造的統(tǒng)稱。廣義CAM是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行零件的工藝規(guī)劃、數(shù)控程序編制、加工過程仿真等。在CAM過程中主要包括計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)軟件（CAPP）和數(shù)控變成軟件（NCP）狹義CAM理解為數(shù)控加工，包括刀具路徑規(guī)劃，刀位文件生成，刀具軌跡仿真及M代碼生成等。更為廣義的CAM是指應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助完成從原材料到產(chǎn)品的全部制造過程，包括直接制造過程和簡(jiǎn)介制造過程。CAD/CAM系統(tǒng)由硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)組成。硬件系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)和外部設(shè)備，軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件和專業(yè)軟件組成。

制造自動(dòng)化：狹義的含義是生產(chǎn)車間內(nèi)產(chǎn)品的機(jī)械加工和裝配檢驗(yàn)過程的自動(dòng)化，包括切削加工自動(dòng)化、工件裝卸自動(dòng)化、工件儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化、零件與產(chǎn)品清潔及檢驗(yàn)自動(dòng)化、斷屑與排屑自動(dòng)化、裝配自動(dòng)化、機(jī)器故障診斷自動(dòng)化。廣義包含了產(chǎn)品設(shè)計(jì)自動(dòng)化、企業(yè)管理自動(dòng)化、加工過程自動(dòng)化和質(zhì)量控制自動(dòng)化等產(chǎn)品制造全過程以及各個(gè)環(huán)節(jié)綜合集成自動(dòng)化，以使產(chǎn)品制造過程實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、及時(shí)、潔凈的目標(biāo)。制造自動(dòng)化發(fā)展歷程分為剛性自動(dòng)化、柔性自動(dòng)化和綜合自動(dòng)化三個(gè)發(fā)展階段。制造自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)可用敏捷化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化、全球化、綠色化六個(gè)方面來概括。工業(yè)機(jī)器人：工業(yè)機(jī)器人是一種可重復(fù)編程的多自由度的自動(dòng)控制操作機(jī)，是涉及機(jī)械學(xué)、控制技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科技術(shù)為一體的現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)備。

工業(yè)機(jī)器人一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)等幾個(gè)部分構(gòu)成。

工業(yè)機(jī)器人的分類：按系統(tǒng)功能分：專用機(jī)器人、通用機(jī)器人、示教再現(xiàn)式機(jī)器人、智能機(jī)器人。按結(jié)構(gòu)形式分直角坐標(biāo)機(jī)器人、球坐標(biāo)機(jī)器人、圓柱坐標(biāo)機(jī)器人、關(guān)節(jié)機(jī)器人。按驅(qū)動(dòng)方式分氣動(dòng)、液動(dòng)、電氣 機(jī)器人選用和設(shè)計(jì)應(yīng)考慮的幾個(gè)指標(biāo)：

1、自由度是衡量機(jī)器人技術(shù)水平的主要指標(biāo)。通用機(jī)器人有3-6個(gè)自由度。

2、工作空間是指機(jī)器人應(yīng)用手抓進(jìn)行工作的空間范圍。

3、提取重力。

4、運(yùn)動(dòng)速度。通用機(jī)器人的最大直線運(yùn)動(dòng)速度大多在1000mm/s以下，最大回轉(zhuǎn)速度一般不超過120°/s。

5、位置精度。典型的工業(yè)機(jī)器人定位精度一般在±0.02-±5范圍。

工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)分類：

1、按控制系統(tǒng)回路的不同，可分為開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)。

2、按控制系統(tǒng)的硬件分，有機(jī)械控制、液壓控制、射流控制、順序控制和計(jì)算機(jī)控制。

3、按自動(dòng)化控制程度分順序控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)、自適應(yīng)控制系統(tǒng)、人工智能系統(tǒng)

4、按編程方式分屋里設(shè)置編程控制系統(tǒng)、示教編程控制系統(tǒng)、高線編程控制系統(tǒng)。

5、按機(jī)器人末端運(yùn)動(dòng)控制軌跡分點(diǎn)位控制和連續(xù)輪廓控制。工業(yè)機(jī)器人的性能特征：通用性、柔性、靈活性、智能性

柔性制造系統(tǒng)（FMS）：概念：是集數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)以及現(xiàn)代管理技術(shù)為一體的現(xiàn)代制造技術(shù)。廣義：柔性制造系統(tǒng)是由若干臺(tái)數(shù)控加工設(shè)備、物料運(yùn)儲(chǔ)裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成。更為直觀的定義：柔性制造系統(tǒng)至少由兩臺(tái)機(jī)床、一套具有高度自動(dòng)化的物料運(yùn)儲(chǔ)系統(tǒng)和一套計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)所組成的制造系統(tǒng)，通過簡(jiǎn)單改變軟件程序便能制造出多種零件的任何一種零件。

FMS組成：

1、加工系統(tǒng)包括由兩臺(tái)以上的CNC機(jī)床、加工中心或柔性制造單元（FMC）以及其他的加工設(shè)備組成2、工件運(yùn)儲(chǔ)系統(tǒng)由工件裝卸站、自動(dòng)化倉(cāng)庫(kù)、自動(dòng)化運(yùn)輸小車、機(jī)器人、托盤緩沖站、托盤交換裝置等組成能對(duì)工件和原材料進(jìn)行自動(dòng)裝卸、運(yùn)輸和存儲(chǔ)。

3、刀具運(yùn)儲(chǔ)系統(tǒng)包括中央刀庫(kù)、機(jī)床刀庫(kù)、刀具預(yù)調(diào)站、刀具裝卸站、刀具輸送小車或機(jī)器人、換刀機(jī)械手等。

4、一套計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)FMS進(jìn)行計(jì)劃調(diào)度、運(yùn)行控制、物料管理、系統(tǒng)監(jiān)控和網(wǎng)絡(luò)通信等。除此之外還包含集中冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)、切屑運(yùn)輸系統(tǒng)、自動(dòng)化清洗裝置、自動(dòng)去毛刺設(shè)備等附屬系統(tǒng)。FMS特點(diǎn)：

1、柔性高，適應(yīng)多種中小批量生產(chǎn)

2、系統(tǒng)內(nèi)的機(jī)床在工藝能力上是相互補(bǔ)充或互相代替的3、可混流加工不同的零件

4、系統(tǒng)局部調(diào)整或維修不中斷整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作

5、遞階結(jié)構(gòu)的計(jì)算機(jī)控制，可以與上層計(jì)算機(jī)聯(lián)網(wǎng)通信

6、可進(jìn)行三班無人值守生產(chǎn)

FMS關(guān)鍵技術(shù)：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)，模糊控制技術(shù)，人工智能、專家系統(tǒng)及智能傳感器技術(shù)，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

虛擬制造技術(shù)VM：是指物質(zhì)世界的數(shù)字化，也就是對(duì)真實(shí)世界的動(dòng)態(tài)模擬和再現(xiàn)，即虛擬現(xiàn)實(shí)。虛擬制造是以信息技術(shù)、仿真技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為支持..CIMS計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)：從系統(tǒng)的功能角度考慮，一般認(rèn)為CIMS是在兩個(gè)支撐分系統(tǒng)（網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)）的基礎(chǔ)上由4個(gè)分系統(tǒng)組成：經(jīng)營(yíng)管理信息系統(tǒng)、工程設(shè)計(jì)自動(dòng)化系統(tǒng)化、制造自動(dòng)化系統(tǒng)和質(zhì)量保證信息系統(tǒng)。

CIMS三大特征為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、集成、柔性 五個(gè)層次 ：工廠級(jí)、車間級(jí)、單元級(jí)、工作站級(jí)和設(shè)備級(jí)。

LP：精益生產(chǎn) 精益生產(chǎn)方式的資源配置原則，是以徹底消除無效勞動(dòng)和消費(fèi)為目標(biāo)。

NC:數(shù)控技術(shù) CNC:計(jì)算機(jī)數(shù)控 FMC柔性制造單元 FMS柔性制造系統(tǒng) CAD/CAM計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造 CAPP計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃 CAE計(jì)算機(jī)輔助工程 CAT計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè) ROBOT工業(yè)機(jī)器人 CIMS計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) CE并行工程 LP精益生產(chǎn) AM：敏捷制造 CM:綠色制造

第三篇：先進(jìn)制造技術(shù)

先進(jìn)制造技術(shù)論文

隨著我國(guó)制造業(yè)的的不斷發(fā)展，先進(jìn)制造技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用。先進(jìn)制造技術(shù)是在傳統(tǒng)制造的基礎(chǔ)上，不斷吸收機(jī)械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理技術(shù)等方面的成果，將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工裝配、檢驗(yàn)測(cè)試、經(jīng)營(yíng)管理、售后服務(wù)乃至回收的制造全過程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變的市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力的制造技術(shù)的總稱。

先進(jìn)制造技術(shù)不是一般單指加工過程的工藝方法，而是橫跨多個(gè)學(xué)科、包含了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、到產(chǎn)品銷售、用戶服務(wù)等整個(gè)產(chǎn)品生命周期全過程的所有相關(guān)技術(shù)，涉及到設(shè)計(jì)、工藝、加工自動(dòng)化、管理以及特種加工等多個(gè)領(lǐng)域，并逐步融合與集成?？苫練w納為以下四個(gè)方面：

a、現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù) b、先進(jìn)制造工藝技術(shù) c、制造自動(dòng)化技術(shù) d、現(xiàn)代生產(chǎn)管理技術(shù)

一、現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)

現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)包括CAD、CAE、CAPP、CAT、優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、價(jià)值工程創(chuàng)新設(shè)計(jì)、反求工程、并行工程等。它的特點(diǎn)是：

（1）系統(tǒng)性(2)動(dòng)態(tài)性（3）創(chuàng)造性

（4）計(jì)算機(jī)化（5）并行化、最優(yōu)化、虛擬化和自動(dòng)化

在老師布置的課題中，我們小組做的是玩具手槍的外模，在這個(gè)過程中我們就是通過計(jì)算機(jī)UG做出來，正好體現(xiàn)了計(jì)算機(jī)化。

二、先進(jìn)制造工藝技術(shù)

先進(jìn)制造工藝技術(shù)主要包括了超精密加工技術(shù)、高速加工技術(shù)、快速成型制造技術(shù)、現(xiàn)代特種加工技術(shù)。

1、超精密加工技術(shù)已成為全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)取勝的關(guān)鍵技術(shù)，它包括了所有能使用的零件的形狀、位置和尺寸精度達(dá)到微米和亞微米范圍的機(jī)械加工方法。超精密加工所涉及的技術(shù)鄰域包含以下幾方面

（1）超精密加工機(jī)制 它包括超精密切削、超精密磨削和超精密特種加工等。

（2）超精密加工的刀具、磨具及其制備技術(shù) 包括金剛石刀具的制備和刃磨、超硬砂輪的整修等是超精密加工的重要關(guān)鍵技術(shù)。

（3）超精密機(jī)床設(shè)備 超精密加工對(duì)機(jī)床設(shè)備有高精度、高剛度、高的抗振性、高穩(wěn)定性和高自動(dòng)化的要求，具有微量進(jìn)給機(jī)構(gòu)

（4）精密測(cè)量及補(bǔ)償技術(shù) 超精密加工必須有相應(yīng)級(jí)別的測(cè)量技術(shù)和裝置，具有在線測(cè)量和誤差補(bǔ)償。

（5）嚴(yán)格的工作環(huán)境 超精密加工必須在超穩(wěn)定的工作環(huán)境中進(jìn)行，加工環(huán)境的極微小的變化都可能影響加工精度。因此，超精密加工必須具備各種物理效應(yīng)恒定的工作環(huán)境，如有恒溫室、凈化間、防振和隔振地基等。

2、高速加工技術(shù)是指采用超硬材料的刀具和磨具，能可靠地實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)化制造設(shè)備，極大地提高材料切除率，并保證加工精度和加工質(zhì)量的現(xiàn)代制造加工技術(shù)。高速加工的特征：

（1）切削力低（2）熱變形小

（3）材料切除率高（4）高精度

（5）減少工序

關(guān)鍵技術(shù)：

（1）高速主軸（2）快速進(jìn)給系統(tǒng)

（3）高性能的CNC控制系統(tǒng)（4）先進(jìn)的機(jī)床結(jié)構(gòu)

（5）高速切削的刀具系統(tǒng)

3、快速成型制造技術(shù)是集CAD技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、材料科學(xué)、機(jī)械工程、電子技術(shù)和激光技術(shù)等技術(shù)于一體的綜合技術(shù)，是實(shí)現(xiàn)從零件設(shè)計(jì)到三維實(shí)體原型制造的一體化系統(tǒng)技術(shù)。典型的快速成型制造工藝的方法：

（1）光敏液相固化法（2）選區(qū)片層粘結(jié)法

（3）選區(qū)激光燒結(jié)法（4）熔絲沉積成形法

特點(diǎn)：

（1）高度柔性，可以制造任意復(fù)雜形狀的三維實(shí)體

（2）CAD模型直接驅(qū)動(dòng)，設(shè)計(jì)制造高度一體化

（3）原型過程無需專用夾具或工具

（4）無需人員干預(yù)或較少干預(yù)，是一種自動(dòng)化的原型過程

（5）原型全過程的快速性，適合現(xiàn)代激烈的產(chǎn)品市場(chǎng)

4、現(xiàn)代特種加工技術(shù)是用非常規(guī)的切削加工手段，利用電、磁、聲、光、熱等物理及化學(xué)能量直接施加于被加工工件部位，達(dá)到去除、變形以及改變性嫩等目的的加工技術(shù)，包括是激光加工、超聲波加工、水射流切割加工等。

（1）激光加工是利用光能經(jīng)過透鏡聚焦后達(dá)到很高的能量密度，依靠光熱效應(yīng)來加工材料。它經(jīng)常被用于打孔、切割、焊接、表面處理等加工工藝。

（2）超聲波加工時(shí)利用工具端面作超聲頻振動(dòng)，通過磨料懸浮液加工脆性材料的一種成形加工方法。它經(jīng)常用于型腔拋磨加工、超聲清洗、超聲波復(fù)合加工。在金屬切削加工中引入超聲振動(dòng)可以大大降低切削力，改善加工表面粗糙度，延長(zhǎng)刀具壽命，提高加工效率。

（3）水射流切割加工技術(shù)室以水作為攜帶能量的載體，用高速水射流對(duì)各類材料進(jìn)行切割的一種工藝方法。水射流切割具有切口平整、無邊毛、無火花、加工清潔等特點(diǎn)。

三、制造自動(dòng)化技術(shù)

狹義：是生產(chǎn)車間內(nèi)產(chǎn)品的機(jī)械加工和裝配檢驗(yàn)過程的自動(dòng)化，包括切削加工自動(dòng)化、工件裝卸自動(dòng)化、工件儲(chǔ)運(yùn)自動(dòng)化、零件與產(chǎn)品清潔及檢驗(yàn)自動(dòng)化、斷屑與排屑自動(dòng)化、裝配自動(dòng)化、機(jī)器故障診斷自動(dòng)化等。

廣義：包含了產(chǎn)品設(shè)計(jì)自動(dòng)化、企業(yè)管理自動(dòng)化、加工過程自動(dòng)化、質(zhì)量控制自動(dòng)化等產(chǎn)品制造全過程以及各個(gè)環(huán)節(jié)綜合集成自動(dòng)化，以使產(chǎn)品制造過程實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、及時(shí)、潔凈的目標(biāo)。

發(fā)展趨勢(shì)：

（1）制造敏捷化（2）制造網(wǎng)絡(luò)化（3）制造虛擬化

（4）制造智能化（5）制造全球化（6）制造綠色化 計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)化技術(shù)

1、機(jī)床數(shù)控技術(shù)

數(shù)控技術(shù)是指用數(shù)字化信號(hào)對(duì)設(shè)備運(yùn)行極其加工過程進(jìn)行控制的一種 自動(dòng)化技術(shù)，也是典型的機(jī)械、電子、自動(dòng)控制、計(jì)算機(jī)和檢測(cè)技術(shù)密切相結(jié)合的機(jī)電一體化高新技術(shù)。數(shù)控技術(shù)是實(shí)現(xiàn)制造過程自動(dòng)化的基礎(chǔ)，是自動(dòng)化柔性系統(tǒng)的核心，是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的重要組成部分。它把機(jī)械裝備的功能、效率、可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量提高到一個(gè)新水平，使傳統(tǒng)的制造業(yè)發(fā)生了深刻的變化。數(shù)控加工的主要特點(diǎn)是：加工的零件精度高；生產(chǎn)效率高；特別適合加工形狀復(fù)雜的輪廓表面；有利于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助制造；對(duì)操作者（不含編程人員）技術(shù)水平的要求相對(duì)較低；初始投資大、加工成本高。此外，數(shù)控機(jī)床是技術(shù)密集型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，數(shù)控加工技術(shù)的復(fù)雜性和綜合性加大了維修工作的難度，需要配備素質(zhì)較高的維修人員和維修設(shè)備。

2、工業(yè)機(jī)器人

工業(yè)機(jī)器人是一種可重復(fù)編程的多自由度的自動(dòng)控制操作機(jī)，是涉及機(jī)械學(xué)、控制技術(shù)、傳感技術(shù)、人工智能、計(jì)算機(jī)科學(xué)等多學(xué)科技術(shù)為一體的現(xiàn)代制造業(yè)的基礎(chǔ)設(shè)備。工業(yè)機(jī)器人一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)等幾部分組成。

工業(yè)機(jī)器人的分類

按系統(tǒng)功能分類： 專用機(jī)器人、通用機(jī)器人、示教再現(xiàn)式機(jī)器人、智能機(jī)器人。

按驅(qū)動(dòng)方式分類： 氣壓傳動(dòng)機(jī)器人、液壓傳動(dòng)機(jī)器人、電氣傳動(dòng)機(jī)器人、按結(jié)構(gòu)形式分類： 直角坐標(biāo)機(jī)器人、圓柱坐標(biāo)機(jī)器人、球坐標(biāo)機(jī)器人、關(guān)節(jié)機(jī)器人

3柔性制造系統(tǒng)

柔性制造系統(tǒng)是集數(shù)控集數(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)為一體的現(xiàn)代制造技術(shù)。它是由若干臺(tái)數(shù)控加工設(shè)備、物料運(yùn)儲(chǔ)裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成，并能根據(jù)制造任務(wù)或生產(chǎn)品種的變化迅速的進(jìn)行調(diào)整，以適應(yīng)多品種、中小批量生產(chǎn)的自動(dòng)化制造系統(tǒng)。

加工系統(tǒng)的要求

（1）工序集中（2）控制功能強(qiáng)、擴(kuò)展性好

（3）高剛度、高精度、高速度（4）自保護(hù)和自維護(hù)性好

（5）使用經(jīng)濟(jì)性好（6）對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性與保護(hù)性好

四、現(xiàn)代生產(chǎn)管理技術(shù)

現(xiàn)代生產(chǎn)管理是指產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的計(jì)劃和管理，是機(jī)械制造企業(yè)中的一個(gè)重要的職能領(lǐng)域，主要包含生產(chǎn)計(jì)劃的合理制定、成本的有效控制、設(shè)備的充分利用、庫(kù)存的管理和控制、產(chǎn)品質(zhì)量的保證、財(cái)務(wù)狀況的及時(shí)分析等管理任務(wù)

特點(diǎn):（1）以技術(shù)為中心向以人為中心的轉(zhuǎn)變，充分重視人的作用，將人視為企業(yè)一切活動(dòng)的主體，使技術(shù)的發(fā)展桁架的符合人類社會(huì)發(fā)展的需要。

（2）企業(yè)的生產(chǎn)組織，從遞階多層管理結(jié)構(gòu)形式向扁平網(wǎng)絡(luò)式結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，強(qiáng)調(diào)組織結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，減少結(jié)構(gòu)層次，增強(qiáng)生產(chǎn)組織體系的靈敏性。

（3）由傳統(tǒng)的順序工作方向并行作業(yè)方式轉(zhuǎn)變。

（4）企業(yè)從按功能計(jì)劃部門的固定組織形式，向動(dòng)態(tài)的，自主管理的群體工作小組形式轉(zhuǎn)變。

（5）企業(yè)從單純競(jìng)爭(zhēng)走向既有競(jìng)爭(zhēng)又有結(jié)盟之路。

（6）質(zhì)量是企業(yè)尊嚴(yán)和品牌價(jià)值的起點(diǎn)，快速響應(yīng)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)策略是制勝的法寶。（7）技術(shù)創(chuàng)新成為企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)。

總結(jié)：在本次的課程中，我們小組做的是玩具手槍的外模，本來是準(zhǔn)備做花瓶的，但是想一想一個(gè)文藝范的東西用鐵做出來有點(diǎn)不美觀，于是我們決定做玩具槍。我們小組分工明確，有收集資料、UG制圖、PPT制作和演講，在制作玩具槍的過程中，我們小組用的是UG制圖，在這個(gè)過程中遇到一些問題，UG不是很會(huì)用，最后通過自我摸索和老師的幫助下，基本完成了我們的作品，然后就是PPT制作，在此過程中，我們討論了好久最后做出了我們想要的PPT。正是在主張的帶領(lǐng)下，我們認(rèn)真的完成了這次的課程，并且通過這次的實(shí)踐讓我收獲了很多，學(xué)習(xí)到了很多，讓我更加了解我的專業(yè)技能的重要性。

第四篇：先進(jìn)制造技術(shù)

先進(jìn)制造技術(shù)概論

先進(jìn)制造技術(shù)(Advanced Manufacturing Technology，簡(jiǎn)稱為AMT）是指微電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)給傳統(tǒng)制造技術(shù)帶來的種種變化與新型系統(tǒng)。具體地說，就是指集機(jī)械工程技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)為一體所產(chǎn)生的技術(shù)、設(shè)備和系統(tǒng)的總稱。主要包括：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、集成制造系統(tǒng)等。AMT是制造業(yè)企業(yè)取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的必要條件之一，但并非充分條件，其優(yōu)勢(shì)還有賴于能充分發(fā)揮技術(shù)威力的組織管理，有賴于技術(shù)、管理和人力資源的有機(jī)協(xié)調(diào)和融合。

什么是先進(jìn)制造技術(shù)（AMT)

先進(jìn)制造技術(shù)（Advanced Manufacturing Technology)，人們往往用AMT來概括由于微電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)等給傳統(tǒng)制造技術(shù)帶來的種種變化與新型系統(tǒng)。具體地說，就是指集機(jī)械工程技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)為一體所產(chǎn)生的技術(shù)、設(shè)備和系統(tǒng)的總稱。主要包括：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、集成制造系統(tǒng)等。AMT是制造業(yè)企業(yè)取得競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的必要條件之一，但并非充分條件，其優(yōu)勢(shì)還有賴于能充分發(fā)揮技術(shù)威力的組織管理，有賴于技術(shù)、管理和人力資源的有機(jī)協(xié)調(diào)和融合。

主體技術(shù)群：

它包括兩個(gè)基本部分:有關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)和工藝技術(shù)。

⑴面向制造的設(shè)計(jì)技術(shù)群

面向制造的設(shè)計(jì)技術(shù)群系指用于生產(chǎn)準(zhǔn)備（制造準(zhǔn)備）的工具群和技術(shù)群。設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)新產(chǎn)品開發(fā)生產(chǎn)費(fèi)用、產(chǎn)品質(zhì)量以及新產(chǎn)品上市時(shí)間都有很大影響。產(chǎn)品和制造工藝的設(shè)計(jì)可以采用一系列工具，例如計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)（CAD）以及工藝過程建模和仿真等，生產(chǎn)設(shè)施、裝備和工具，甚至整個(gè)制造企業(yè)都可以采用先進(jìn)技術(shù)更有效地進(jìn)行設(shè)計(jì)。近幾年發(fā)展起來的產(chǎn)品和工藝的并行設(shè)計(jì)具有雙重目的，一是縮短新產(chǎn)品上市的周期，二是可以將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的廢物減少到最低程度，使最終產(chǎn)品成為可回收、可再利用的，因此對(duì)實(shí)現(xiàn)面向保護(hù)環(huán)境的制造而言是必不可少的。

⑵制造工藝技術(shù)群（加工和裝配技術(shù)群）

制造工藝技術(shù)群是指用于物質(zhì)產(chǎn)品（物理實(shí)體產(chǎn)品）生產(chǎn)的過程及設(shè)備。例如，模塑成形、鑄造、沖壓、磨削等。隨著高新技術(shù)的不斷滲入，傳統(tǒng)的制造工藝和裝備正在產(chǎn)生質(zhì)的變化。制造工藝技術(shù)群是有關(guān)加工和裝配的技術(shù)，也是制造技術(shù)或稱生產(chǎn)技術(shù)的傳統(tǒng)領(lǐng)域。

先進(jìn)制造技術(shù)（Advanced Manufacturing Technique，縮寫AMT），AMT是中國(guó)1995年列入為提高工業(yè)質(zhì)量及效益的重點(diǎn)開發(fā)推廣項(xiàng)目，該技術(shù)廣涉信息、機(jī)械、電子、材料、能源、管理等方面的知識(shí)。因此，該技術(shù)的發(fā)展對(duì)推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著重要的作用。就目前世界的經(jīng)濟(jì)發(fā)展來看，以美國(guó)、日本、西歐為代表的工業(yè)化國(guó)家在AMT上都有雄厚的實(shí)力。

AMT發(fā)展歷程：

人類漫長(zhǎng)的歷史發(fā)展中，使用工具、制造工具進(jìn)行產(chǎn)品制造是基本生產(chǎn)活動(dòng)之一。直到18世紀(jì)中葉產(chǎn)業(yè)革命以前，制造都是手工作業(yè)和作坊式生產(chǎn)。

產(chǎn)業(yè)革命中誕生的能源機(jī)器（蒸汽機(jī)）、作業(yè)機(jī)器（紡織機(jī)）和工具機(jī)器（機(jī)床），為制造活動(dòng)提供了能源和技術(shù)，并開拓了新的產(chǎn)品市場(chǎng)。

經(jīng)過100多年的技術(shù)積累和市場(chǎng)開拓，到19世紀(jì)末制造業(yè)已初步形成。其

主要生產(chǎn)方式是機(jī)械化加電氣化的批量生產(chǎn)。

20世紀(jì)上半葉，以機(jī)械技術(shù)和機(jī)電自動(dòng)化技術(shù)為基礎(chǔ)的制造業(yè)的生產(chǎn)空前

發(fā)展。以大批量生產(chǎn)為主的機(jī)械制造業(yè)成為制造活動(dòng)的主體。

20世紀(jì)中葉（1946年）電子計(jì)算機(jī)問世。

在計(jì)算機(jī)誕生2年后，由于飛機(jī)制造（飛機(jī)蒙皮壁板、梁架）的需要，在美

國(guó)發(fā)明了數(shù)字控制（NC）機(jī)床。不久計(jì)算機(jī)又開始用于輔助編制NC機(jī)床的加工

程序，推出了自動(dòng)編程工具APT語(yǔ)言（Automatically Programmed tools），此

后CNC、DNC、FMC、FMS、CAX、MIS、MRP、MRPⅡ、ERP、PDM、Web-M等數(shù)字化制

造技術(shù)相繼問世和應(yīng)用。

先進(jìn)制造技術(shù)是一門綜合性、交叉性前沿學(xué)科和技術(shù)，學(xué)科跨度大，內(nèi)容廣

泛，涉及制造業(yè)生產(chǎn)與技術(shù)、經(jīng)營(yíng)管理、設(shè)計(jì)、制造、市場(chǎng)各個(gè)方面。先進(jìn)制造

技術(shù)就是在傳統(tǒng)制造技術(shù)的基礎(chǔ)上，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、控制技術(shù)、傳

感技術(shù)與機(jī)、光、電一體化技術(shù)等方面的最新進(jìn)展，不斷發(fā)展完善。

編輯本段支撐技術(shù)群支撐技術(shù)群是指支持設(shè)計(jì)和制造工藝兩方面取得進(jìn)步的基

礎(chǔ)性的核心技術(shù)?；镜纳a(chǎn)過程需要一系列的支撐技術(shù)，諸如：測(cè)試和檢驗(yàn)、物料搬運(yùn)、生產(chǎn)（作業(yè)）計(jì)劃的控制以及包裝等。它們也是用于保證和改善主體

技術(shù)的協(xié)調(diào)運(yùn)行所需的技術(shù)，是工具、手段和系統(tǒng)集成的基礎(chǔ)技術(shù)。支撐技術(shù)群包括：

⑴信息技術(shù)：接口和通信、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、集成框架、軟件工程人工智能、專家系

統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、決策支持系統(tǒng)。

⑵標(biāo)準(zhǔn)和框架：數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品定義標(biāo)準(zhǔn)、工藝標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、接口框架。

⑶機(jī)床和工具技術(shù)。

⑷傳感器和控制技術(shù)：?jiǎn)螜C(jī)加工單元和過程的控制、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器和傳感器

組合、生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃。

⑸其它

制造技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施制造技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施是指為了管理好各種適當(dāng)?shù)募夹g(shù)群的開發(fā)并鼓勵(lì)這些技術(shù)在整個(gè)國(guó)家工業(yè)（基地）內(nèi)推廣應(yīng)用而采取的各種方案和機(jī)

制。由于技術(shù)只有應(yīng)用適當(dāng)?shù)貢?huì)產(chǎn)生效用，所以其技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施的各要素和基本

技術(shù)本身同樣重要。這些要素包括了車間工人、工程技術(shù)人員和管理人員在各種

先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)和方案方面的培訓(xùn)和教育，這些技術(shù)和方案將提高企業(yè)的生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)

力?？梢哉f，制造技術(shù)的基礎(chǔ)設(shè)施是使制造技術(shù)適應(yīng)具體企業(yè)應(yīng)用環(huán)境充分發(fā)揮

其功能、取得最佳效益的一系列措施，是使先進(jìn)的制造技術(shù)與企業(yè)組織管理體制

和使用技術(shù)的人員協(xié)調(diào)工作的系統(tǒng)工程，是先進(jìn)制造技術(shù)生長(zhǎng)和壯大的土壤，因

而是其不可分割的一個(gè)組成部分。先進(jìn)制造技術(shù)是促進(jìn)科技和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的基礎(chǔ)。編輯本段提出及背景1993年，美國(guó)政府批準(zhǔn)了由聯(lián)邦科學(xué)、工程與技術(shù)協(xié)調(diào)委

員會(huì)（FCCSET）主持實(shí)施的先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)劃（Advanced Manufacturing

Technology－AMT）計(jì)劃

先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)劃（Advanced Manufacturing Technology－AMT）是美國(guó)根

據(jù)本國(guó)制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，為增強(qiáng)制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，首先提出了先進(jìn)制造技術(shù)（Advanced Manufacturing Technology）的概念。此

后，歐洲各國(guó)、日本以及亞洲新興工業(yè)化國(guó)家如韓國(guó)等也相繼作出響應(yīng)。先進(jìn)制造技術(shù)特點(diǎn)：

⑴先進(jìn)制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段，是面向21世紀(jì)的技術(shù)，制造業(yè)是社會(huì)物質(zhì)文明的保證，是與人類社會(huì)一起動(dòng)態(tài)發(fā)展的，因此，制造技術(shù)必然也將隨著科技進(jìn)步而不斷更新。先進(jìn)制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段，是由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展而來，保持了過去制造技術(shù)中的有效要素；但隨著高新技術(shù)的滲入和制造環(huán)境的變化，已經(jīng)產(chǎn)生了質(zhì)的變化，先進(jìn)制造技術(shù)是制造技術(shù)與現(xiàn)代高新技術(shù)結(jié)合而產(chǎn)生的一個(gè)完整的技術(shù)群,是一類具有明確范疇的新的技術(shù)領(lǐng)域，是面向21世紀(jì)的技術(shù)。

⑵先進(jìn)制造技術(shù)是面向工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)，先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)能適合于在工業(yè)企業(yè)推廣并可取得很好的經(jīng)濟(jì)效益，先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展往往是針對(duì)某一具體的制造業(yè)（如汽車工業(yè)、電子工業(yè)）的需求而發(fā)展起來的適用的先進(jìn)制造技術(shù)，有明顯的需求導(dǎo)向的特征。先進(jìn)制造技術(shù)不是以追求技術(shù)的高新度為目的，而是注重產(chǎn)生最好的實(shí)踐效果，以提高企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和綜合實(shí)力為目標(biāo)。⑶先進(jìn)制造技術(shù)是面向全球競(jìng)爭(zhēng)的目前每一國(guó)家都處于全球化市場(chǎng)中。一個(gè)國(guó)家的先進(jìn)制造技術(shù)是支持該國(guó)制造業(yè)在全球范圍市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。因此，先進(jìn)制造技術(shù)的主體應(yīng)具有世界水平。但是，每個(gè)國(guó)家的國(guó)情也將影響到從現(xiàn)有的制造技術(shù)水平向先進(jìn)制造技術(shù)的過渡戰(zhàn)略和措施。中國(guó)正在以前所未有的速度進(jìn)入全球化的國(guó)際市場(chǎng)，開發(fā)和應(yīng)用適合國(guó)情的先進(jìn)制造技術(shù)勢(shì)在必行。

先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展中的關(guān)鍵技術(shù)：成組技術(shù)（GT)

成組技術(shù)（GT）揭示和利用事物間的相似性，按照一定的準(zhǔn)則分類成組，同組事物采用同一方法進(jìn)行處理，以便提高效益的技術(shù)，稱為成組技術(shù)。在機(jī)械制造工程中，成組技術(shù)是計(jì)算機(jī)輔助制造的基礎(chǔ)，將成組哲理用于設(shè)計(jì)、制造和管理等整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)，改變多品種小批量生產(chǎn)方式，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。

成組技術(shù)的核心是成組工藝，它是將結(jié)構(gòu)、材料、工藝相近似的零件組成一個(gè)零件族（組），按零件族制定工藝進(jìn)行加工，擴(kuò)大批量、減少品種、便于采用高效方法、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。零件的相似性是廣義的，在幾何形狀、尺寸、功能要素、精度、材料等方面的相似性為基本相似性，以基本相似性為基礎(chǔ)，在制造、裝配等生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、管理等方面所導(dǎo)出的相似性，稱為二次相似性或派生相似性。2 敏捷制造（AM)

敏捷制造（AM）是指企業(yè)實(shí)現(xiàn)敏捷生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的一種制造哲理和生產(chǎn)模式。敏捷制造包括產(chǎn)品制造機(jī)械系統(tǒng)的柔性、員工授權(quán)、制造商和供應(yīng)商關(guān)系、總體品質(zhì)管理及企業(yè)重構(gòu)。敏捷制造是借助于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和信息集成基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)，構(gòu)造有多個(gè)企業(yè)參加的“VM”環(huán)境，以競(jìng)爭(zhēng)合作的原則，在虛擬制造環(huán)境下動(dòng)態(tài)選擇合作伙伴，組成面向任務(wù)的虛擬公司，進(jìn)行快速和最佳生產(chǎn)。并行工程（CE)

并行工程（CE）是對(duì)產(chǎn)品及其相關(guān)過程（包括制造過程和支持過程）進(jìn)行并行、一體化設(shè)計(jì)的一種系統(tǒng)化的工作模式。在傳統(tǒng)的串行開發(fā)過程中，設(shè)計(jì)中的問題或不足，要分別在加工、裝配或售后服務(wù)中才能被發(fā)現(xiàn)，然后再修改設(shè)計(jì)，改進(jìn)加工、裝配或售后服務(wù)（包括維修服務(wù)）。而并行工程就是將設(shè)計(jì)、工藝和制造結(jié)合在一起，利用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)并行作業(yè)，大大縮短生產(chǎn)周期?？焖俪尚图夹g(shù)（RPM)

快速成型技術(shù)（RPM）是集CAD/CAM技術(shù)、激光加工技術(shù)、數(shù)控技術(shù)和新材料等技術(shù)領(lǐng)域的最新成果于一體的零件原型制造技術(shù)。它不同于傳統(tǒng)的用材料去除方式制造零件的方法，而是用材料一層一層積累的方式構(gòu)造零件模型。它利用所要制造零件的三維CAD模型數(shù)據(jù)直接生成產(chǎn)品原型，并且可以方便地修改CAD模型后重新制造產(chǎn)品原型。由于該技術(shù)不像傳統(tǒng)的零件制造方法需要制作木模、塑料模和陶瓷模等，可以把零件原型的制造時(shí)間減少為幾天、幾小時(shí)，大大縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期，減少了開發(fā)成本。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的決速發(fā)展和三維CAD軟件應(yīng)用的不斷推廣，越來越多的產(chǎn)品基于三維CAD設(shè)計(jì)開發(fā)，使得快速成型技術(shù)的廣泛應(yīng)用成為可能?？焖俪尚渭夹g(shù)已廣泛應(yīng)用于宇航、航空、汽車、通訊、醫(yī)療、電子、家電、玩具、軍事裝備、工業(yè)造型（雕刻）、建筑模型、機(jī)械行業(yè)等領(lǐng)域。5 虛擬制造技術(shù)（VMT)

虛擬制造技術(shù)（VMT）以計(jì)算機(jī)支持的建模、仿真技術(shù)為前提，對(duì)設(shè)計(jì)、加工制造、裝配等全過程進(jìn)行統(tǒng)一建模，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，實(shí)時(shí)并行模擬出產(chǎn)品未來制造全過程及其對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的影響，預(yù)測(cè)出產(chǎn)品的性能、產(chǎn)品的制造技術(shù)、產(chǎn)品的可制造性與可裝配性，從而更有效地、更經(jīng)濟(jì)地靈活組織生產(chǎn)，使工廠和車間的設(shè)計(jì)布局更合理、有效，以達(dá)到產(chǎn)品開發(fā)周期和成本最小化、產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的最優(yōu)化、生產(chǎn)效率的最高化。虛擬制造技術(shù)填補(bǔ)了CAD/ CAM技術(shù)與生產(chǎn)全過程、企業(yè)管理之間的技術(shù)缺口，把產(chǎn)品的工藝設(shè)計(jì)、作業(yè)計(jì)劃、生產(chǎn)調(diào)度、制造過程、庫(kù)存管理、成本核算、零部件采購(gòu)等企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)在產(chǎn)品投入之前就在計(jì)算機(jī)上加以顯示和評(píng)價(jià)，使設(shè)計(jì)人員和工程技術(shù)人員在產(chǎn)品真實(shí)制造之前，通過計(jì)算機(jī)虛擬產(chǎn)品來預(yù)見可能發(fā)生的問題和后果。虛擬制造系統(tǒng)的關(guān)鍵是建模，即將現(xiàn)實(shí)環(huán)境下的物理系統(tǒng)映射為計(jì)算機(jī)環(huán)境下的虛擬系統(tǒng)。虛擬制造系統(tǒng)生產(chǎn)的產(chǎn)品是虛擬產(chǎn)品，但具有真實(shí)產(chǎn)品所具有的一切特征。智能制造（IM)

智能制造（IM）是制造技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)工程與人工智能等學(xué)科互相滲透、互相交織而形成的一門綜合技術(shù)。其具體表現(xiàn)為：智能設(shè)計(jì)、智能加工、機(jī)器人操作、智能控制、智能工藝規(guī)劃、智能調(diào)度與管理、智能裝配、智能測(cè)量與診斷等。它強(qiáng)調(diào)通過“智能設(shè)備”和“自治控制”來構(gòu)造新一代的智能制造系統(tǒng)模式。

智能制造系統(tǒng)具有自律能力、自組織能力、自學(xué)習(xí)與自我優(yōu)化能力、自修復(fù)能力，因而適應(yīng)性極強(qiáng)，而且由于采用VR技術(shù)，人機(jī)界面更加友好。因此，智能制造技術(shù)的研究開發(fā)對(duì)于提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品品質(zhì)、降低成本，提高制造業(yè)市場(chǎng)應(yīng)變能力、國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力和國(guó)民生活水準(zhǔn)，具有重要意義。

制造技術(shù)的進(jìn)步制造技術(shù)是制造業(yè)所使用的一切生產(chǎn)技術(shù)的總稱，是將原材料和其他生產(chǎn)要素經(jīng)濟(jì)合理地轉(zhuǎn)化為可直接使用的具有較高附加值的成品/半成品和技術(shù)服務(wù)的技術(shù)群。近兩百年來.在市場(chǎng)需求不斷變化的驅(qū)動(dòng)下，制造業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模沿著“小批量→少品種、大批量→多品種、變批量”的方向發(fā)展。在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的推動(dòng)下，制造業(yè)的資源配置沿著“勞動(dòng)密集→設(shè)備密集→信息密集→知識(shí)密集”的方向發(fā)展。與之相適應(yīng)，制造技術(shù)的生產(chǎn)方式沿著“手工→機(jī)械化→單機(jī)自動(dòng)化。剛性流水自動(dòng)化→柔性自動(dòng)化→智能自動(dòng)化”的方向發(fā)展。從而推動(dòng)了制造業(yè)的不斷發(fā)展，促進(jìn)了制造業(yè)的不斷進(jìn)步。

先進(jìn)制造技術(shù)論文 專業(yè)：機(jī)械制造及其自動(dòng)化學(xué)號(hào)：

姓名：何偉偉 B11023417

第五篇：先進(jìn)制造技術(shù)

先進(jìn)制造技術(shù)

定義:先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)不斷吸收信息技術(shù)及現(xiàn)代化管理等方面的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的全過程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變的產(chǎn)品市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力的制造技術(shù)的總稱。特點(diǎn): 1.動(dòng)態(tài)性2.廣泛性3.實(shí)用性4.集成性5.系統(tǒng)性6.高效靈活性7.先進(jìn)性

構(gòu)成: 從內(nèi)層到外層分別為基礎(chǔ)技術(shù)、新型單元技術(shù)、集成技術(shù)。

分類:（1）現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)（2）先進(jìn)制造工藝技術(shù)（3）自動(dòng)化技術(shù)（4）產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù) 發(fā)展趨勢(shì): 1.集成化2.智能化3.網(wǎng)絡(luò)化4.信息化5.自動(dòng)化6.柔性化7.數(shù)字化8.虛擬化

9.極端制造10.精密化11.綠色制造

自動(dòng)化技術(shù)

制造技術(shù)的自動(dòng)化包括產(chǎn)品設(shè)計(jì)自動(dòng)化、企業(yè)管理自動(dòng)化、加工過程自動(dòng)化和質(zhì)量控制過程自動(dòng)化。制造系統(tǒng)的自動(dòng)化 突出特點(diǎn)是采用信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品全生命周期中的信息集成，人、技術(shù)和管理三者的有效集成。

問: 制造自動(dòng)化技術(shù)的研究現(xiàn)狀?

答: 1）制造系統(tǒng)中的集成技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)已成為制造自動(dòng)化研究中熱點(diǎn)問題；

2）更加注重研究制造自動(dòng)化系統(tǒng)中人的作用的發(fā)揮；

3）單元系統(tǒng)的研究仍然占有重要的位置；

4）制造過程的計(jì)劃和調(diào)度研究十分活躍，實(shí)用化的成果不多；

5）柔性制造技術(shù)的研究向著深度和廣義發(fā)展；

6）適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)模式的制造環(huán)境的研究正在興起；

7）底層加工系統(tǒng)的智能化和集成化研究越來越活躍。

柔性制造系統(tǒng)定義: 我國(guó)國(guó)家軍用標(biāo)準(zhǔn) “柔性制造系統(tǒng)是由數(shù)控加工設(shè)備、物料運(yùn)儲(chǔ)裝置和計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)組成的自動(dòng)化制造系統(tǒng),它包括多個(gè)柔性制造單元,能根據(jù)制造任務(wù)或生產(chǎn)環(huán)境的變化迅速進(jìn)行調(diào)整,適用于多品種、中小批量生產(chǎn)?！?/p>

柔性制造系統(tǒng)的特點(diǎn)：（柔性和自動(dòng)化）

（1）適應(yīng)市場(chǎng)需求，以利于多品種、中小批量生產(chǎn)。

（2）提高機(jī)床利用率，縮減輔助時(shí)間，以利于降低生產(chǎn)成本。

（3）縮短生產(chǎn)周期，減少庫(kù)存量，以利于提高市場(chǎng)響應(yīng)能力。

（4）提高自動(dòng)化水平，以利于提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低勞動(dòng)強(qiáng)度、改善生產(chǎn)環(huán)境。柔性制造系統(tǒng)一般由三個(gè)子系統(tǒng)組成：加工系統(tǒng)、物流系統(tǒng)和控制與管理系統(tǒng)。加工系統(tǒng)的配置

互替形式（并聯(lián)）、互補(bǔ)形式（串聯(lián)）和混合形式（并串聯(lián)）三種。常見的物料存儲(chǔ)裝置有立體倉(cāng)庫(kù)、水平回轉(zhuǎn)型自動(dòng)料架、垂直回轉(zhuǎn)型自動(dòng)料架和緩沖料架。柔性制造系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)流,實(shí)質(zhì)上就是信息的流動(dòng).數(shù)據(jù)類型:基本數(shù)據(jù)、控制數(shù)據(jù)和狀態(tài)數(shù)據(jù)。

柔性制造技術(shù)是在自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)及制造技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的.計(jì)算機(jī)集成制造

定義:基于企業(yè)資源的一種先進(jìn)制造模式是計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，簡(jiǎn)稱CIMS。信息集成和總體優(yōu)化是集成制造系統(tǒng)與一般制造系統(tǒng)的最主要區(qū)別之一。

組成: 人與機(jī)構(gòu)、經(jīng)營(yíng)、技術(shù)三要素。

從功能角度看，一般可以將CIMS分為四個(gè)功能分系統(tǒng)和兩個(gè)支撐分系統(tǒng)。

四個(gè)功能系統(tǒng): 1）工程設(shè)計(jì)自動(dòng)化分系統(tǒng)

2）管理信息分系統(tǒng)（MIS）

3）CIMS制造自動(dòng)化分系統(tǒng)(MAS)

4)CIMS質(zhì)量保證分系統(tǒng) 質(zhì)量保證分系統(tǒng)的目標(biāo): a.保證用戶對(duì)產(chǎn)品的需求；

b.使這些要求在實(shí)際生產(chǎn)的各環(huán)節(jié)得到實(shí)現(xiàn)。兩個(gè)支撐分系統(tǒng): 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng) , 數(shù)據(jù)庫(kù)分系統(tǒng)

數(shù)據(jù)庫(kù)：就是以一定的組織方式將相關(guān)的數(shù)據(jù)組織在一起存放在計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器上形成的、能為多個(gè)用戶共享的、與應(yīng)用程序彼此獨(dú)立的一組相關(guān)數(shù)據(jù)的集合。

先進(jìn)制造工藝技術(shù)

特點(diǎn): 具有優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、潔凈和靈活五個(gè)方面的顯著特點(diǎn) 特種加工技術(shù)

定義：是用非常規(guī)的切削加工手段，利用電、磁、聲、光、熱等物理及化學(xué)能量直接施加于被加工工件部位，達(dá)到材料去除、變形以及改變性能等目的的加工技術(shù)。

特種加工與傳統(tǒng)切削加工的不同特點(diǎn)主要有：

①不是主要依靠機(jī)械能，而是用其他的能量（如電能、熱能、光能、聲能以及化學(xué)能等）去除工件材料；

②工具的硬度可以低于被加工工件材料的硬度，有些情況下，例如在激光加工、電子束加 工、離于束加工等加工過程中，根本不需要使用任何工具； 激光加工

定義：激光加工是利用材料在激光聚焦照射下瞬時(shí)急劇熔化和氣化，并產(chǎn)生很強(qiáng)的沖擊波，使被熔化的物質(zhì)爆炸式地噴濺來實(shí)現(xiàn)材料去除地加工技術(shù)。

基本原理和特點(diǎn)：利用光能經(jīng)過透鏡聚焦后達(dá)到很高的能量密度，依靠光熱效應(yīng)加工各種材料?；驹O(shè)備包括：激光器、電源、光學(xué)系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)及機(jī)械系統(tǒng)等。

激光加工技術(shù)的應(yīng)用：（1）激光打孔（2）激光切割(3)激光焊接(4)激光表面處理等加工制造領(lǐng)域。

電子束加工

離子束加工分為離子刻蝕、離子濺射沉積、離子鍍及離子注入 4類。

激光加工、電子束加工、離子束加工都是利用高能量密度的束流作為熱源，對(duì)材料或構(gòu)件進(jìn)行加工的技術(shù)，又稱為高能束加工。

超聲波加工 主要是磨粒的撞擊作用

超聲波加工 適合于加工硬脆材料，尤其是不導(dǎo)電的非金屬材料。(玻璃、陶瓷、石英、硅、瑪瑙、寶石)微細(xì)加工技術(shù) 是指微小尺寸零件的生產(chǎn)加工技術(shù)。

包括三級(jí)：微米級(jí)

亞微米級(jí)

納米級(jí)

快速原型制造技術(shù) 原理：基于“材料逐層堆積”的制造理念，將復(fù)雜的三維加工分解為簡(jiǎn)單的材料二維添加的組合。

RPM技術(shù)的特點(diǎn)：（1）可以制造任意復(fù)雜的三維幾何實(shí)體，不受傳統(tǒng)機(jī)械加工中刀具無法達(dá)到某些型面的限制。

（2）成形過程中無人干預(yù)或較少干預(yù)，大大減少了對(duì)熟練技術(shù)工人的需求。

（3）任意復(fù)雜零件的加工只需在一臺(tái)設(shè)備上完成，也不需要專用的工裝、夾具和模具。

快速堆積成形

快速成形系統(tǒng)根據(jù)切片的輪廓和厚度要求，用片材、絲材、液體或粉末材料制成所要求的薄片，通過一片片的堆積，最終完成三維實(shí)體原型的制備。

選擇性激光燒結(jié)則使用粉末材料。

超高速加工技術(shù)

常用的刀具材料有：涂層刀具 金屬陶瓷刀具 立方氮化硼（CBN）刀具

聚晶金剛石（PCD）刀具 超高速切削機(jī)床 電主軸采用陶瓷滾動(dòng)球軸承 磁懸浮軸承

PDM技術(shù)的發(fā)展可以分為以下三個(gè)階段：配合CAD工具的PDM系統(tǒng)、專業(yè)PDM系統(tǒng) 產(chǎn)生和PDM的標(biāo)準(zhǔn)化階段。

PDM系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化包括:管理對(duì)象的標(biāo)準(zhǔn)化和管理過程的標(biāo)準(zhǔn)化