第一篇：3D打印技術制造金剛石工具的可行性研究

3D打印技術制造金剛石工具的可行性研究

3D打印技術出現(xiàn)在20世紀90年代中期，經(jīng)過20年的發(fā)展，3D打印技術已經(jīng)取得極大的進步，并開始廣泛應用在各個領域。3D打印的特點是即使是很復雜的東西都可以神奇般的制造出來，只要使用與模型相同的材質，就能打印出和模型幾乎完全一樣的東西，所以它是一種實實在在重要的制造技術。其他的制造技術即使經(jīng)過了數(shù)十年的努力也不過還是在集合復雜度上略有進展——而3D打印技術卻可以輕而易舉的解決這個問題。金剛石工具作為現(xiàn)今最為有效的硬脆材料加工工具，被廣泛用于民用建筑與土木工程、汽車工業(yè)、交通工業(yè)、地勘與國防工業(yè)等領域和其它現(xiàn)代高新技術領域，而且還逐漸開始應用于寶石、醫(yī)療器械和復合非金屬硬脆材料等眾多新領域，社會對金剛石工具的需求量正在逐年大幅增加[1]。因此，3D打印技術制造金剛石成為了一個新的研究方向。本文對3D打印技術制造金剛石工具的可行性進行了研究，以期為這方面的研究提供一些參考。

1.3D打印

3D打印，即快速成型技術的一種，它是一種以數(shù)字模型文件為基礎，運用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構造物體的技術。

3D打印通常是采用數(shù)字技術材料打印機來實現(xiàn)的。過去其常在模具制造、工業(yè)設計等領域被用于制造模型，現(xiàn)正逐漸用于一些產(chǎn)品的直接制造，已經(jīng)有使用這種技術打印而成的零部件。該技術在珠寶、鞋類、工業(yè)設計、建筑、工程和施工、汽車、航空航天、牙科和醫(yī)療產(chǎn)業(yè)、教育、地理信息系統(tǒng)、土木工程、強制以及其他領域都有所應用[2]。

3D打印技術，是以計算機三維設計模型為藍本，通過軟件分層離散和數(shù)控成型系統(tǒng)，利用激光束、熱熔噴嘴等方式將金屬粉末、陶瓷粉末、塑料、細胞組織等特殊材料進行逐層堆積黏結，最終疊加成型，制造出實體產(chǎn)品。與傳統(tǒng)制造業(yè)通過模具、車銑等機械加工方式對原材料進行定型、切削以最終生產(chǎn)成品不同，3D打印將三維實體變?yōu)槿舾蓚€二維平面，通過對材料處理并逐層疊加進行生產(chǎn)，大大降低了制造的復雜度。這種數(shù)字化制造模式不需要復雜的工藝、不需要龐大的機床、不需要眾多的人力，直接從計算機圖形數(shù)據(jù)中便可生成任何形狀的零件，使生產(chǎn)制造得以向更廣的生產(chǎn)人群范圍延伸。

3D打印技術本身并不復雜，關鍵是使用的耗材。3D耗材的擴展，決定了3D打印機的能力邊界。然而就目前而言，3D打印的耗材并不廣泛，主要有ABS塑料、PC工程塑料，以及金屬粉末、木材、蠟、石膏粉等[3]。雖然3D打印機可以實現(xiàn)塑料、某些金屬或者陶瓷打印，但無法實現(xiàn)打印的材料都是比較昂貴和稀缺的。另外，3D打印機也還沒有達到成熟的水平，無法支持我們在日常生活中所接觸到的各種各樣的材料。目前，研究者們在多材料打印上已經(jīng)取得了一定的進展，如掌握核心3D打印機技術的Objet公司，目前已經(jīng)研究出可以使用的14種基本材料，并在此基礎上混搭出107種材料。而兩種或以上材料的混搭使用，使上色也成為現(xiàn)實?？梢灶A見的是隨著耗材的不斷拓展，3D打印的應用會越來越廣泛。

2.金剛石工具

金剛石工具是指用結合劑把金剛石（一般指人造金剛石）固結成一定形狀、結構、尺寸，并用于加工的工具產(chǎn)品。廣義地，金剛石研磨膏、滾壓鋸片、冷鑲金剛石拉絲模、冷鑲金剛石刀具、釬焊金剛石復合片刀具等，也都屬于金剛石工具。

按照結合劑的不同，金剛石工具可分為以下幾類：金屬結合劑金剛石工具、電鍍結合劑金剛石工具、樹脂結合劑金剛石工具、陶瓷結合劑金剛石工具等[4]。金屬結合劑工藝分為燒結、電鍍和釬焊等幾類。1．金屬結合劑金剛石工具

金屬結合劑金剛石工具是以金剛石為切磨材料，以金屬粉末為結合劑，利用粉末冶金的方法，經(jīng)過壓制成型、燒結以及必要的加工而成的一類制品。2．電鍍金屬結合劑金剛石工具。

電鍍金屬結合劑金剛石工具是通過電鍍的方法，經(jīng)過金屬電沉積過程，將一層至數(shù)層金剛石牢固地鑲在金屬基體上的一種制品。3．樹脂結合劑金剛石工具 樹脂結合劑金剛石工具是以樹脂粉為粘結材料，并加入填充材料，經(jīng)過熱壓、硬化及機加工等工藝制成的、具有一定形狀的金剛石磨削加工工具。4．陶瓷結合劑金剛石工具

陶瓷結合劑金剛石工具是利用磨料(金剛石、碳化硅等)、玻料(硼酸、氧化鋅、石英、云母等)、非玻料(粘土、A1：0，等)、著色劑(紅色加Fe：0。、綠色加Cr20。等)、臨時粘結劑(糊精、水玻璃、液體樹脂等)混合物，經(jīng)過成型、燒結、修整、修銳等制造工藝形成的一種金剛石磨削加工工具。

金剛石具有堅硬性，故制成的工具特別適合加工硬脆材料尤其非金屬材料，如石材、墻地磚、玻璃、陶瓷、混凝土、耐火材料、磁性材料、半導體、寶石等；也可以用于加工有色金屬、合金、木材，如銅、鋁、硬質合金、淬火鋼、鑄鐵、復合耐磨木板等。目前金剛石工具已廣泛應用以建筑、建材、石油、地質、冶金、機械、電子、陶瓷、木材、汽車等工業(yè)。

3.3D打印技術制造金剛石工具的優(yōu)缺點

利用3D打印技術制造金剛石工具在技術上已經(jīng)能夠實現(xiàn)，不同的金剛石工具可以運用不同的3D打印技術制造。本文以制造孕鑲金剛石鉆頭為例，制造的整體過程如下：

1.三維設計

先通過計算機上的建模軟件建立所需的金剛石鉆頭的模型，再將建成的三維模型“分區(qū)”成逐層的截面，即切片，從而指導打印機逐層打印。

2.切片處理

打印機通過讀取文件中的橫截面信息，用液體狀、粉狀或片狀的合金材料將這些截面逐層地打印出來形成胎體，逐層打印時合理的加入金剛石顆粒。

3.激光燒結

為了能夠使各層形成一個牢固的整體，在各層截面可以采用直接金屬激光燒結的方式，從而制造出一個實體。

與傳統(tǒng)的金剛石工具制造方法相比，3D打印技術制造金剛石工具有著極大的優(yōu)點，也有著致命的缺點。

優(yōu)點： 1.制造復雜結構的金剛石工具不額外增加成本； 2.制造金剛石工具時可以一步到位，不需多道工序； 3.可以按需打印，零時間交付；

4.一臺3D打印機可以制造多種形狀的產(chǎn)品； 5.降低了對工人技能的要求。缺點：

1.成本高昂。3D打印所需的材料價格較高，3D打印機也較昂貴，致使成本高昂。

2.質量達不到要求。由于3D打印制造的金剛石工具并非整體成型的，所以金剛石工具的力學物理性質達不到要求，使用時損壞率極高。3.難以量產(chǎn)。3D打印制造金剛石工具只能一個或幾個同時制造，難以大批量生產(chǎn)。

4.精度較低。很多金剛石工具對精度的要求很高，而現(xiàn)今常用的3D打印技術精度只能達到0.1毫米，難以達到要求。

因為以上的幾個缺點，所以以現(xiàn)在的3D打印技術只能造出少量可看不可用的金剛石工具。

4.結論

3D打印技術制造金剛石工具是難以應用于大量生產(chǎn)，而且受材料的限制，可以生產(chǎn)的產(chǎn)品很少，即使生產(chǎn)出來的產(chǎn)品，質量也難以保證。但隨著3D打印技術的進步，3D打印技術制造金剛石工具終將實現(xiàn)。盡管如此，3D打印技術制造金剛石工具也更適合一些小規(guī)模制造，尤其是高端的定制化產(chǎn)品，而非大批量的生產(chǎn)中。

參考文獻

[1] 金剛石工具.泉州眾志金剛石工具有限公司 [引用日期2013-06-3].[2] 全球首款3D打印金屬手槍問世 成功發(fā)射50枚子彈.新華網(wǎng) ．2013-11-9 [引用日期2013-11-9].[3] 蔡雯.3D打印全靠有米下鍋.科學24小時，2013, 7.[4] 張紹和.金剛石與金剛石工具.長沙：南大學出版社，2005.

第二篇：技術工具學習心得

技術工具學習心得

隨著計算機、多媒體、現(xiàn)代通訊網(wǎng)絡為代表的信息技術的迅猛發(fā)展，信息技術已經(jīng)滲透到了教育領域，在教育領域中引起了一場深刻的變化。信息技術工具在教育領域的應用，對于轉變信息教育觀念，促進教育模式，教學內容，教學方法和教學手段的改革，對于推進中，全面提高教育質量和效益重要的意義。

通過這學期的網(wǎng)上研修學習，使我進一步了解了信息技術這一門科目。在各個工作領域中，每個職業(yè)都離不開信息技術。教會學生學習，對于知識更新快，實踐性強的信息技術課來說，是最佳的教學策略。根據(jù)教學實踐，我認為信息技術課學法指導應著重這幾方面：

培養(yǎng)學生對信息技術的興趣,學習的動力主要來自興趣，有了興趣學生學習主動性就高，學習效果也就會更好。要激發(fā)學生興趣，首先要了解學生的對信息技術課的期望，在此基礎上教師要根據(jù)學習內容精心設計好課堂任務，比如在畫圖軟件的學習中，可以展示優(yōu)秀作品，學生自行設計作品;在網(wǎng)絡應用上，讓學生上網(wǎng)體驗;在程序設計上編些小程序解決數(shù) 學問題等等，這樣讓學生有成就感，自然就有興趣學習。

我們自己應該不斷充電，不斷用新的知識來武裝自己從而充分挖掘學生的潛力。教學過程中，信息技術工具教師應該認真鉆研教材認真?zhèn)湔n圍繞相應的知識點多搜集一些相關的資料，從而巧妙地設計教學任務，將每一個任務都設計的明確、合理、科學將所要傳授的各個知識點蘊含于各個任務中，將每一個學習模塊的內容分解為一個個容易掌握的“任務”。讓學生完成了相應的任務后，從而也掌握了需要接受的知識。讓學生帶著真實的任務學習，從而讓學生擁有學習真正主動權。教師在教學過程中也要注意引導學生去完成一系列由簡到繁、由易到難、循序漸進地“任務”從而保證教學目標順利完成，讓他們嘗到學習的樂趣滿足他們的成就感讓每一個學生都能體驗到成功的喜悅。

激發(fā)學生學習的熱情和興趣在教學過程中，教師應盡可能地選擇一些貼近生活的實例，學生容易理解也容易引起學生的共鳴。在信息技術教學中，學生學習的知識類型多種多樣，學生在學習信息技術這門課程時，往往喜歡上機操作課，而不喜歡上理論課。其實，在課堂教學中，我們可盡量將枯燥的東西講解的生動形象一點，比如我在上“信息無處不在”這塊內容時，通過舉例：校園的鈴聲告訴我們上課、下課的信息，走過食堂時傳來的飯菜香傳遞給了我們可以吃飯的信息，通過這幾個身邊的小事情，學生踴躍發(fā)言，讓學生輕松地掌握了信息的概念及信息的載體，也讓學生可以舉一反三。用好的比喻，貼近生活的例子，激發(fā)了學生學習的熱情和興趣，教師可以把理論課教得輕松，學生學得愉快，也獲得了成功的喜悅和歡樂。

第三篇：技術工具學習心得

技術工具學習心得

隨著計算機、多媒體、現(xiàn)代通訊網(wǎng)絡為代表的信息技術的迅猛發(fā)展，信息技術已經(jīng)滲透到了教育領域，在教育領域中引起了一場深刻的變化。信息技術在教育領域的應用，對于轉變信息教育觀念，促進教育模式，教學內容，教學方法和教學手段的改革，對于實施素質教育，促進基礎教育的發(fā)展，全面提高教育質量和效益，都具有重要的意義。

在信息社會，一名高素質的教師應具有現(xiàn)代化的教育思想、教學觀念，掌握現(xiàn)代化的教學方法和教學手段，熟練運用信息工具,對信息資源進行有效的收集、組織、運用這些素質的養(yǎng)成就要求教師不斷地學習，才能滿足現(xiàn)代化教學的需要.如果教師沒有良好的信息素養(yǎng)，就不能成為一名滿足現(xiàn)代教學需要的高素質的教師。良好的信息素養(yǎng)是教育系統(tǒng)本身的需要。在迅猛發(fā)展的信息社會，信息日益成為社會各領域中最活躍、最具有決定意義的因素。教學過程是一個教育者對教育信息的整理、加工和傳播的過程。教師是這一過程中主要的信源和傳輸者，在教育信息的準備和傳遞等方面起著舉足輕重的作用。因此，教育系統(tǒng)本身要求教師具備一定的信息素養(yǎng)?，F(xiàn)代教育技術要應用現(xiàn)代教育媒體和開發(fā)各種現(xiàn)代教育技術，要適應工作需要首先應掌握現(xiàn)代媒體技術。教師掌握了現(xiàn)代技術，有助于改善教師的能力結構。所以信息素養(yǎng)是終生學習者具有的特征。

學習和掌握現(xiàn)代信息技術，不僅使我在原有的教學能力的基礎上有所改善，增強我對新時期現(xiàn)代信息教育工作的適應性，更重要的是增強了適應素質教育的要求。大力推進信息技術在教學過程中的普遍應用，逐步實現(xiàn)教學內容的呈現(xiàn)方式、學生的學習方式、教師的教學方式和師生互動方式的變革。充分發(fā)揮信息技術的優(yōu)勢，為學生的學習和發(fā)展提供豐富多彩的教學環(huán)境和有利的學習工具。我們要充分認識現(xiàn)代信息技術的這種巨大的作用，我們要提倡以提高教學質量和效益為目的、以轉變學生學習方式和促進學生發(fā)展為宗旨的教學技術應用觀。黑板、粉筆、掛圖、模型等傳統(tǒng)教學工具，錄音機、幻燈機、放映機等傳統(tǒng)的教學手段，在學校教學活動中同樣具有獨特的生命力，在教學中都有用武之地。當然，每種教學手段也都有其局限性和使用范圍，所有的教學手段都有其自身的價值和存在的意義。為了適應新課程，教師必須掌握新的技能，學習新的技術，也是小學教師這一專業(yè)的特征。比如，收集和處理信息的能力，課程開發(fā)與整合的能力，將信息技術與教學有機結合的能力，廣泛利用新課程的特點與資源指導學生開展研究性學習的能力等。這些新技術，新方法，尤其是信息技術，是實現(xiàn)教育跨越式發(fā)展的直通車。因此，大力推進信息技術在教學過程中的應用，是新教材，新課程需要解決的一個重要問題之一。

通過計算機操作能力的培訓，多媒體技術作為一種先進的教學手段，服務于教學，充分顯示了它的優(yōu)勢。多媒體技術集文字、圖表、錄音、錄像、動畫等功能于一體、圖文并茂，為學生的學習和發(fā)展提供豐富多彩的教育環(huán)境，確是大大提高了課堂教學的質量與效益。但是更重要的是善于將信息技術與學科課程整合起來，發(fā)揮學生的主動性和創(chuàng)造性，從而為學生能力的發(fā)展營造最理想的教學環(huán)境，這是新課程對教師的又一重大挑戰(zhàn)。在這種背景下，教師只有不斷學習，努力提高自己的專業(yè)能力，才能真正在教育改革中發(fā)揮關鍵作用。培訓，雖然短暫，但使我的受益不淺，其感觸非一一能言盡。

在今后的工作中，我一定扎實工作，努力學習，把用所學到的教育技術知識更好地應用教研教改中，在緊張而繁忙的工作之余再培訓會收獲一些欣慰吧!我仍會繼續(xù)學習各種關于信息技術的知識、持之以恒，不懈的努力優(yōu)化課堂教學

第四篇：再制造技術

再制造技術

再制造是一種對廢舊產(chǎn)品實施高技術修復和改造的產(chǎn)業(yè)，它針對的是損壞或將報廢的零部件，在性能失效分析、壽命評估等分析的基礎上，進行再制造工程設計，采用一系列相關的先進制造技術，使再制造產(chǎn)品質量達到或超過新品。就是通過一系列工業(yè)過程,將廢舊產(chǎn)品中不能使用的零部件通過再制造技術修復,主要以先進的表面工程技術為修復手段（即在損傷的零件表面制備一薄層耐磨、耐蝕、抗疲勞的表面涂層），使得修復處理后的零部件的性能與壽命期望值達到或高于原零部件的性能與壽命。

再制造的內容有在產(chǎn)品設計階段，要考慮產(chǎn)品的再制造性設計。在產(chǎn)品的服役至報廢階段，要考慮產(chǎn)品的全壽命周期信息跟蹤。在產(chǎn)品的報廢階段，要考慮產(chǎn)品的非破壞性拆解、低排放式物理清洗。要進行零部件的失效分析及剩余壽命演變規(guī)律的探索；要完成零部件失效部位的具有高結合強度和良好摩擦學性能的表面涂層的設計、制備與加工，以及對表面涂層和零部件尺寸超差部位的機械平整加工及質量控制等。再制造的研究內容非常廣泛，貫穿產(chǎn)品的全壽命周期，體現(xiàn)著深刻的基礎性和科學性。主要以先進的表面工程技術為修復手段。表面工程技術又包括： 噴涂修復技術，電刷鍍修復技術，激光修復技術，納米表面工程技術。主要用于軸類及一些貴重零件修復技術。

需要獨立解決的科學和技術問題：

1、加工對象更苛刻主要有：鍛焊、熱處理、銑磨件尺寸差、殘余應力、內部裂紋、表面變形等缺陷；

2、前期處理更繁瑣再制造的毛坯必須去除油污、水垢、銹蝕層及硬化層；

3、質量控制更困難再制造毛坯壽命預測和質量控制，因毛坯損傷的復雜性和特殊性而使其非常困難；

4、工藝標準更嚴格再制造過程中廢舊零件的尺寸變形和表面損傷程度各不相同，必須采用更高技術標準的加工工藝。

表面工程技術：表面工程是一項系統(tǒng)工程:因為表面工程是以表面科學為理論基礎，以表面和界面行為為研究對象，首先把互相依存、相互分工的零件基體與零件表面構成一個系統(tǒng)，同時又綜合了失效分析、表面技術、涂覆層材料、預處理和后加工、表面檢測技術、表面質量控制、使用壽命評估、表面施工管理、技術經(jīng)濟分析、三廢處理和重大工程實踐等多項內容。表面工程在不同領域的功能：機械類產(chǎn)品：提高零件表面的耐磨、耐蝕、耐熱、抗疲勞等性能。電子電器元件：提高元器件表面的電、磁、聲、光等特殊物理性能。生物醫(yī)學材料：提高人造骨骼等人體植入物的耐磨性、耐蝕性及生物兼容性。工藝品：提高耐蝕性和美觀性。

表面工程技術分為：表面改性，表面處理，表面涂覆，復合表面技術，納米表面工程。

（一）、表面改性：表面改性是指通過改變基質表面的化學成份以達到改善表面結構和性能的目的。例如：化學熱處理、離子注入、滲氮、滲碳處理等。表面改性技術有：

1、擴散滲入：非金屬元素表面滲擴，金屬元素表面滲擴，復合元素表面滲擴；

2、離子注入：非金屬離子注入，金屬離子注入，復合離子注入；

3、轉化膜技術：電化學轉換膜，化學轉換膜，金屬著色技術。

（二）、表面處理：

1、表面淬火處理：感應加熱表面淬火，激光加熱表面淬火，電子束加熱表面淬火；

2、表面變形處理：噴丸，輥壓，孔擠；

3、表面納米加工技術。

（三）、表面涂覆，在基質材料表面制備涂覆層，即表面涂覆是在基質表面上形成一種膜層。涂覆層的化學成分、組織結構可以和基質材料完全不同，它以滿足表面性能、涂覆層與基質材料的結合強度能滿足工況、經(jīng)濟、環(huán)境好為準則。如化學氣相沉積（CVD)、物理氣相沉積（PVD）熱噴涂、堆焊等、電鍍、化學鍍等。

（四）、復合表面工程技術，復合表面工程技術是對上述三類表面工程技術的綜合運用。復合表面工程技術是在一種基質材料表面上采用了兩種或多種表面工程技術，用以克服單一表面工程技術的局限性，發(fā)揮多種表面工程技術間的協(xié)同效應，從而使基質材料的表面性能、質量、經(jīng)濟性達到優(yōu)化。

（五）、納米表面工程技術，納米表面工程技術是充分利用納米材料、納米結構的優(yōu)異性能，將納米材料、納米技術與表面工程技術交叉、復合、綜合，在基質材料表面制備出含納米顆粒的復合涂層或具有納米結構的表層。納米表面工程技術能賦予表面新的服役性能，使零件設計時的選材發(fā)生重要變化，并為表面工程技術的復合開辟了新的途徑。

在進行再制造時要對機械進行評估：

1、機械零件的檢測和壽命評估技術：無損檢測手段包括超聲波檢測、相控陣超聲波檢測、渦流檢測、X射線檢測、磁粉檢測等。綜合分析影響檢測結果的各項技術參數(shù)，系統(tǒng)優(yōu)化無損檢測技術組合，保障零部件表面及內部的缺陷檢出率和檢測速度。

2、選擇合適的理論和技術，建立壽命評估分析模型，評估零部件的剩余壽命。

常用的再制造技術有：激光修復技術，電刷鍍修復技術，噴涂修復技術。

激光修復技術：

激光是由受激輻射引起的并通過諧振“放大”了的光。實用激光器有紅寶石激光器、釹玻璃激光器、二氧化碳氣體激光器。

產(chǎn)生原理：在電管中以光或電流的能量來撞擊某些晶體或原子易受激發(fā)的物質，使其原子的電子達到受激發(fā)的高能量狀態(tài)，當這些電子要回復到平靜的低能量狀態(tài)時，原子就會射出光子，以放出多余的能量；而接著，這些被放出的光子又會撞擊其它原子，激發(fā)更多的原子產(chǎn)生光子，引發(fā)一連串的「連鎖反應」，并且都朝同一個方前進，形成強烈而且集中朝向某個方向的光。

激光表面處理：采用激光表面處理可以解決某些其他表面處理方法難以實現(xiàn)的技術目標。例如細長鋼管內壁表面硬化，成型精密刀具刃部超高硬化，模具合縫線強化，缸體和缸套內壁表面硬化等等。采用激光熱處理的經(jīng)濟效益顯著優(yōu)于傳統(tǒng)熱處理，例如汽車轉向器殼體激光淬火（相變硬化）和鋸齒激光淬火等。激光表面處理技術在汽車行業(yè)應用極為廣泛，在許多汽車關鍵件上，如：缸體、缸套、曲軸、凸輪軸、派啟發(fā)、閥座、搖臂、鋁活塞環(huán)槽等幾乎都可以采用激光熱處理。? 例如：美國通用汽車公司用十幾臺千瓦級CO2激光器，對換向器殼內壁局部硬化，日產(chǎn)3萬套，提高工效四倍。? 我國采用大功率CO2激光器對汽車發(fā)動機進行缸孔強化處理，可延長發(fā)動機大修里程到15萬公里以上，一臺汽缸等于三臺不經(jīng)處理的汽缸。

激光修復技術分為：激光相變硬化（淬火）和退火，激光熔凝，激光熔覆和合金化，激光沖擊硬化等。激光淬火/覆照相變硬化-原理：激光覆照相變硬化也叫激光表面淬火。它以高能密度的激光束快速照射材料表面，使其需要硬化的部位瞬間吸收光能并立即轉化為熱能，使激光作用區(qū)的溫度急劇上升到相變溫度以上，形成奧氏體。此時工件基體仍處于冷態(tài)并與加熱區(qū)之間的溫度梯度極高。因此，一旦停止激光照射，加熱區(qū)因急冷而實現(xiàn)工件的自冷淬火。從而提高材料表面的硬度和耐磨性。表面淬火的優(yōu)點自冷淬火，不需水或油等淬火介質，避免了環(huán)境污染。加工柔性高，對工件的許多特殊部位，例如槽壁、槽底、小孔、盲孔、深孔以及腔筒內壁等，只要能將激光照射到位，均可實現(xiàn)激光淬火。工藝過程容易實現(xiàn)生產(chǎn)自動化。激光表面合金化是在高能束激光的作用下，將一種或多種合金元素快速熔入基體表面，使母材與合金材料同時熔化，形成表面合金層，從而使基體表層具有特定 的合金成分的技術。換句話講，它是一種利用激光改變金屬或合金表面化學成分的技術。優(yōu)點，可以節(jié)約大量具有戰(zhàn)略價值貴重元素、形成具有特殊性能的非平衡相或非晶態(tài)、晶粒細化、提高合金元素的固熔度和改善鑄造零件的成分偏析。激光熔覆－ 原理：激光熔覆與激光合金化的原理一致，它是利用激光在基體表面覆蓋一層具有特定性能的涂覆材料。這類涂覆材料可以是金屬和合金，也可以是非金屬，還可以是化合物及其混合物。在涂覆過程中，涂覆層與基體表面通過熔合結合在一起，激光熔覆的方式與激光合金化相似。獲得的涂層可以提高材料表面的耐蝕、耐磨、耐熱、減磨以及其他特性。激光沖擊強化－ 原理：工件表面涂上一層不透光材料（涂層），再覆蓋一層透光材料（約束層），高功率密度短脈沖（納秒級）強激光透過約束層照射金屬材料表面。涂層在極短時間內產(chǎn)汽化電離成高溫高壓的等離子體；由于約束層存在，等離子體的膨脹受限，產(chǎn)生向金屬內部傳播的強沖擊波，使金屬材料表層發(fā)生塑性變形，形成激光沖擊強化區(qū)；從而改善金屬材料的機械性能。

電刷鍍修復技術。

電鍍修復技術是利用電解方法使電解液中的金屬離子在零件表面上還原成金屬原子并沉積在零件表面上形成具有一定結合力和厚度鍍層的一種方法。電刷鍍溶液制備是電刷鍍的關鍵技術之一目前商品化的電刷鍍液達130余種： 合金電刷鍍液：

二元合金 Ni-P Ni-W Ni-Co Co-Mo Co-W 三元合金 Ni-W-Co Ni-W-P Ni-Fe-W Ni-Fe-Co 非晶態(tài)電刷鍍液：

主要集中于Ni基含P、W、Co的鍍層，其中的硬質性顆 粒具有彌散增強作用。

電刷鍍原理：采用專用的直流電源設備，電源的正極接鍍筆，負極接工件，鍍筆通常采用高純石墨塊作陽極材料，外包棉花或滌棉套，基本變化過程金屬離子在液相中傳質，到達陰極表面邊界層金屬離子穿過陰極表面邊界層完成表面轉化與陰極的電子交換，金屬原子被還原成吸附態(tài)金屬原子后續(xù)表面轉化，金屬原子結晶。

電刷鍍鍍液的分類：預處理液：去除被鍍金屬表面油污、銹蝕、氧化層和各種雜質包括電凈液、活化液。電沉積金屬鍍液：單金屬鍍液，合金鍍液，退鍍鍍液從工件表面腐蝕去除金屬或多余鍍層的溶液。鈍化和陽極化鍍液：在工件表面生成致密氧化膜。特殊用途的鍍液： 在工件表面獲得各種特殊功能的表面層，如拋光、染色發(fā)黑、防變色等。

噴涂修復技術。

熱噴涂及其分類：1）電弧噴涂、2）火焰噴涂、3）等離子噴涂和 4）特種噴涂。熱噴涂： 利用熱源將噴涂材料加熱至熔融狀態(tài)，并通過氣流吹動使其霧化后高速噴射到零件表面，形成特定的涂層，以提高工件的性能的表面技術。熱源：氣體、液體燃料，電弧、等離子、激光等。材料：金屬、合金、金屬陶瓷、氧化物、碳化物、塑料等。性能：耐磨、耐熱、耐蝕、抗氧化、隔熱、導電、絕緣、密封等。涂層厚度：5 mm — 5 mm.。

熱噴涂的一般原理實際上就是用一種熱源，如電弧、離子弧或燃氣燃燒的火焰等將粉狀或絲狀的固體材料加熱熔融或軟化，并用熱源自身的動力或外加高速氣流霧化,使噴涂材料的熔滴以一定的速度噴向經(jīng)過預處理干凈的工件表面。熱噴涂過程中，噴涂材料大致經(jīng)過以下過程：

1、表面凈化。

2、表面預加工。

3、表面粗化。

4、預熱。

5、噴涂底層。

6、噴涂工作層。

7、噴后處理。

電弧噴涂：以電弧為熱源，將金屬絲熔化并用高速氣流霧化，使熔融粒子高速噴到工件表面形成涂層。電源：V = 40V，I = 100-400A的伏安特性。電弧噴涂槍，送絲裝置，氣體壓縮機。電弧噴涂絲材主要有Al, Zn, Cu, Ni, Mo等及其合金，以及碳鋼、不銹鋼等。

火焰噴涂：以氣體燃燒熱為熱源，將金屬絲或粉末熔化并霧化而進行的噴涂。1.線材火焰噴涂。2.粉末火焰噴涂。

在理論基礎方面，完善了涂層殘余應力的計算方法，探索并初步建立了壽命預測評估模型。研究并初步提出了再制造零部件涂層中殘余應力的計算方法；以廢舊柴油機曲軸為對象，研究了非線性動力學分析模型，探討了廢舊零部件疲勞試驗數(shù)據(jù)與模型分析數(shù)據(jù)的映射關系，初步建立了剩余壽命預測模型。

第五篇：先進制造技術

先進制造技術（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，以及新工藝、新材料等現(xiàn)代科學技術，使材料轉換成產(chǎn)品的過程更有效、成本更低、更及時滿足市場需求的先進的工程技術的總稱。

廣義制造：不僅包括具體的工藝過程，還包括市場分析、產(chǎn)品設計、質量控制、生產(chǎn)過程管理、營銷、售 后服務直至產(chǎn)品報廢處理等在內的整個產(chǎn)品壽命周期的全過程。

狹義制造：是指生產(chǎn)車間內與物流有關的加工和裝配過程。

制造系統(tǒng)：是指由制造過程及其設計的硬件、軟件和人員組成的一個具有特定功能的有機整體。制造業(yè)：是指以制造技術為主導技術進行產(chǎn)品制造的行業(yè)。

制造業(yè)的核心要素是質量、成本和生產(chǎn)率。

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

制造技術的五個發(fā)展時期：工場式生產(chǎn)時期、工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)時期、剛性自動化發(fā)展時期、柔性自動化發(fā)展時期、綜合自動化發(fā)展時期。

先進制造技術的發(fā)展趨勢：數(shù)字化是發(fā)展的核心、精密化是關鍵、極端化是焦點、自動化是條件、集成化是方法、網(wǎng)絡化是道路、智能化是前景、綠色化是必然

先進制造技術：是在傳統(tǒng)制造技術基礎上不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理技術等方面的成果，綜合應用于產(chǎn)品設計、加工、檢測、管理、銷售、使用、服務乃至回收的制造全過程，以實現(xiàn)優(yōu)質、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對動態(tài)多變市場的適應能力和競爭力的制造技術的總稱。先進制造技術的三個層次：基礎技術、新型單元技術、集成技術

先進制造技術的五個特征：系統(tǒng)性、廣泛性、集成性、動態(tài)性、實用性

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，極間電壓將在正負極間使電介質電介液電離而形成火花放電，并在火花通道中瞬時產(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：

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

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)生干涉而難以進行加工的精密微細異型孔、深小孔、狹長縫隙、彎曲軸線的孔、型腔等。

4、脈沖放電持續(xù)時間極端，放電產(chǎn)生的熱量傳導擴散范圍小，放電侵沒在工作液中進行，因此對整個工件而言，在加工過程中幾乎不受熱的影響。

5、可以改革工件結構，簡化加工工藝，提高工件使用壽命，降低工人勞動強度。

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。

3、輸送到兩電極間的脈沖能量密度應足夠大。

4、放電必須是瞬時的脈沖放電。

5、脈沖放電需重復多次進行，并且多次脈沖放電在時間上和空間上是分散的。

6、脈沖放電后的電蝕產(chǎn)物能及時排放至放電間隙之外。

影響電火花加工的因素：

1、極性效應

2、覆蓋效應

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

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

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

線切割的特點：

1、縮短了生產(chǎn)準備時間，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，不會引燃起火，容易實現(xiàn)安全無人運轉。

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

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

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

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復式支撐

微機械：是指可以批量制作的，集微型機構、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號處理和控制電路，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)，也稱微型機電系統(tǒng)（MEMS）或微型系統(tǒng)。

微機械主要特點：1體積小，精度高，質量輕

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、集約高技術成果，附加價值高。

光刻加工：使用照相復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，然后進行選擇性腐蝕，刻蝕出規(guī)定的圖形。光掩膜制造技術、曝光技術和刻蝕技術是組成光刻技術的關鍵技術?？涛g技術是一類可以獨立于光刻的微型機械關鍵的成型技術，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合，實現(xiàn)深寬比大的微細構造的成型方法。LIGA是德文的平版印刷術、電鑄成型和注塑的縮寫。

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

分子裝配技術：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構，進行分子和原子的裝配制作微機械，這是一種納米級微加工技術，是一種從物質的微觀角度來構造、制作微機械的工藝方法。

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加工。

超精密切削對刀具的要求：

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，能實現(xiàn)超薄的切削厚度

3、刃口應無缺陷

4、與工件材料的抗粘結性好，化學親和性笑、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粒度的磨粒或微粉磨料進行砂輪磨削、砂帶磨削，以及研磨、珩磨和拋光等進行超精密加工的總稱，是加工精度達到或高于0.1um，表面粗糙度小于Ra0.025um的一種亞微米級加工方法。

高速加工技術是指采用超硬材料的刀具和磨具，能可靠地實現(xiàn)高速運動的自動化制造設備，極大地提高材料切除率，并保證加工精度和加工質量的現(xiàn)代化制造加工技術。

高速與超高速切削的特點：

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。

高速切削加工的關鍵技術包括高速主軸、快速進給系統(tǒng)、高性能CNC控制系統(tǒng)、先進的機床結構、高速加工刀具。高速主軸在結構上幾乎全部采用主軸電機與主軸合二為一的結構形式，簡稱電主軸。

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

在實際應用中，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）是相對于傳統(tǒng)正向工程而言的，又稱反求工程或反求設計，其實想最初是來自從油泥模型到產(chǎn)品實物的設計過程。逆向工程系統(tǒng)的組成：

1、產(chǎn)品實物幾何外形數(shù)字化

2、CAD模型重建（1、CAD模型的校驗與修正

2、CAD模型的分析與改進

3、CAD模型的校驗與修正）

3、產(chǎn)品或模具制造

模型重建軟件包括：

1、用于正向設計的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）逆向工程的關鍵技術：

1、數(shù)據(jù)采集與處理（數(shù)字化技術）

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

快速原型制造技術（RPM）：綜合機械、電子、光學、材料等學科，能夠自動、直接、快速、精確地將設計思想轉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，將復雜的三維加工分解為簡單的材料二維的組合，它能在CAD模型的直接驅動下，快速制造任意復雜形狀的三維實體。

典型的RPM工藝方法：

1、光敏液相固化法SLA

2、疊層實體制造法LOM

3、選擇性激光燒結法SLS

4、熔融沉積制造法FDM

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

1、亮度強度高

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下產(chǎn)生的高溫熔融和沖擊波的綜合作用過程。特點：

1、非接觸加工，加工速度快，熱影響區(qū)小，無明顯機械力，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、激光光點直徑小，能進行非常微細的加工。

4、不需要加工工具無工具損耗，適宜自動化生產(chǎn)。

5、通用性好

6、影響因素多，加工時精度和表粗度需反復試驗，尋找合理的加工參數(shù)達到要求。應用：

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，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，用告訴水射流對各類材料進行切割的一種工藝方法，是一種冷切割工藝。

計算機輔助設計CAD：是指工程技術人員以計算機為工具，用各自的專業(yè)知識，對產(chǎn)品進行設計、繪圖、分析和編寫技術文檔等設計活動的總稱。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，支撐軟件和應用軟件三個層次。

計算機輔助工藝過程設計CAPP：工藝設計是機械制造生產(chǎn)過程的技術準備工作的一個重要內容，是產(chǎn)品設計與車間的實際生產(chǎn)的紐帶，是經(jīng)驗性很強且隨環(huán)境變化而多變的決策過程。CAPP是應用計算機快速處理信息功能和具有各種決策功能的軟件來自動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。

計算機輔助制造CAM：按計算機與物流系統(tǒng)是否有硬件接口聯(lián)系可將CAM功能分為直接應用功能和簡介應用功能。計算機數(shù)控系統(tǒng)：是指用數(shù)字化信號對設備運行及其加工過程進行控制的一種自動化技術，也是典型的機械、電子、自動控制、計算機和檢測技術密切結合的機電一體化高新技術。

CNC機床數(shù)控系統(tǒng)由數(shù)控裝置、可編程控制器（PLC）、進給伺服驅動裝置、主軸伺服驅動裝置、輸入輸出接口，以及機床控制面板和人機界面等部分組成。其中數(shù)控裝置為機床數(shù)控系統(tǒng)的核心，其主要功能有運動軸控制和多軸聯(lián)動控制功能。

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 CAD/CAM計算機輔助設計與計算機輔助制造，是一門基于計算機技術而發(fā)展起來的、與機械設計和制造技術相互滲透相互結合的、多學科綜合性的技術。

CAM是指應用電子計算機來進行產(chǎn)品制造的統(tǒng)稱。廣義CAM是利用計算機進行零件的工藝規(guī)劃、數(shù)控程序編制、加工過程仿真等。在CAM過程中主要包括計算機輔助工藝設計軟件（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是指應用計算機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)包括計算機和外部設備，軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)軟件、應用軟件和專業(yè)軟件組成。

制造自動化：狹義的含義是生產(chǎn)車間內產(chǎn)品的機械加工和裝配檢驗過程的自動化，包括切削加工自動化、工件裝卸自動化、工件儲運自動化、零件與產(chǎn)品清潔及檢驗自動化、斷屑與排屑自動化、裝配自動化、機器故障診斷自動化。廣義包含了產(chǎn)品設計自動化、企業(yè)管理自動化、加工過程自動化和質量控制自動化等產(chǎn)品制造全過程以及各個環(huán)節(jié)綜合集成自動化，以使產(chǎn)品制造過程實現(xiàn)高效、優(yōu)質、低耗、及時、潔凈的目標。制造自動化發(fā)展歷程分為剛性自動化、柔性自動化和綜合自動化三個發(fā)展階段。制造自動化的發(fā)展趨勢可用敏捷化、網(wǎng)絡化、虛擬化、智能化、全球化、綠色化六個方面來概括。工業(yè)機器人：工業(yè)機器人是一種可重復編程的多自由度的自動控制操作機，是涉及機械學、控制技術、傳感技術、人工智能、計算機科學等多學科技術為一體的現(xiàn)代制造業(yè)的基礎設備。

工業(yè)機器人一般由執(zhí)行機構、控制系統(tǒng)、驅動系統(tǒng)以及位置檢測機構等幾個部分構成。

工業(yè)機器人的分類：按系統(tǒng)功能分：專用機器人、通用機器人、示教再現(xiàn)式機器人、智能機器人。按結構形式分直角坐標機器人、球坐標機器人、圓柱坐標機器人、關節(jié)機器人。按驅動方式分氣動、液動、電氣 機器人選用和設計應考慮的幾個指標：

1、自由度是衡量機器人技術水平的主要指標。通用機器人有3-6個自由度。

2、工作空間是指機器人應用手抓進行工作的空間范圍。

3、提取重力。

4、運動速度。通用機器人的最大直線運動速度大多在1000mm/s以下，最大回轉速度一般不超過120°/s。

5、位置精度。典型的工業(yè)機器人定位精度一般在±0.02-±5范圍。

工業(yè)機器人的控制系統(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，有機械控制、液壓控制、射流控制、順序控制和計算機控制。

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

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

5、按機器人末端運動控制軌跡分點位控制和連續(xù)輪廓控制。工業(yè)機器人的性能特征：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、計算機技術、機器人技術以及現(xiàn)代管理技術為一體的現(xiàn)代制造技術。廣義：柔性制造系統(tǒng)是由若干臺數(shù)控加工設備、物料運儲裝置和計算機控制系統(tǒng)組成。更為直觀的定義：柔性制造系統(tǒng)至少由兩臺機床、一套具有高度自動化的物料運儲系統(tǒng)和一套計算機控制系統(tǒng)所組成的制造系統(tǒng)，通過簡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)包括由兩臺以上的CNC機床、加工中心或柔性制造單元（FMC）以及其他的加工設備組成2、工件運儲系統(tǒng)由工件裝卸站、自動化倉庫、自動化運輸小車、機器人、托盤緩沖站、托盤交換裝置等組成能對工件和原材料進行自動裝卸、運輸和存儲。

3、刀具運儲系統(tǒng)包括中央刀庫、機床刀庫、刀具預調站、刀具裝卸站、刀具輸送小車或機器人、換刀機械手等。

4、一套計算機控制系統(tǒng)能夠實現(xiàn)對FMS進行計劃調度、運行控制、物料管理、系統(tǒng)監(jiān)控和網(wǎng)絡通信等。除此之外還包含集中冷卻潤滑系統(tǒng)、切屑運輸系統(tǒng)、自動化清洗裝置、自動去毛刺設備等附屬系統(tǒng)。FMS特點：

1、柔性高，適應多種中小批量生產(chǎn)

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

4、系統(tǒng)局部調整或維修不中斷整個系統(tǒng)的運作

5、遞階結構的計算機控制，可以與上層計算機聯(lián)網(wǎng)通信

6、可進行三班無人值守生產(chǎn)

FMS關鍵技術：計算機輔助設計，模糊控制技術，人工智能、專家系統(tǒng)及智能傳感器技術，人工神經(jīng)網(wǎng)絡技術。

虛擬制造技術VM：是指物質世界的數(shù)字化，也就是對真實世界的動態(tài)模擬和再現(xiàn)，即虛擬現(xiàn)實。虛擬制造是以信息技術、仿真技術、虛擬現(xiàn)實技術為支持..CIMS計算機集成制造系統(tǒng)：從系統(tǒng)的功能角度考慮，一般認為CIMS是在兩個支撐分系統(tǒng)（網(wǎng)絡系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)）的基礎上由4個分系統(tǒng)組成：經(jīng)營管理信息系統(tǒng)、工程設計自動化系統(tǒng)化、制造自動化系統(tǒng)和質量保證信息系統(tǒng)。

CIMS三大特征為數(shù)據(jù)驅動、集成、柔性 五個層次 ：工廠級、車間級、單元級、工作站級和設備級。

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和消費為目標。

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