1、精選文檔精選文檔PAGEPAGE4精選文檔PAGE學術前沿講座先進制造技術一、21世紀的先進制造技術概括產品構造的特色：知識-技術-產品的時間愈來愈來短、構造愈來愈復雜。產品的批量特色：小批量，愈來愈小。產品價錢的特色：取決于獨占知識的含量。產品的市場特色：顧客對產品功能、性能、質量、服務的要求不停提升,參加全世界競爭愈來愈強烈。1、先進制造制造技術(AMT)的定義先進制造技術,AMT,(AdancedManufacturingTechnology)是在傳統制造技術的基礎上，不停汲取機械、電子、信息、資料、能源和現代管理技術等方面的成就，將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服

2、務的制造全過程，以實現優良、高效、低耗、潔凈、靈巧生產，提升對動向多變的市場的適應能力和競爭能力的制造技術的總稱，也是獲得理想技術經濟效益的制造技術的總稱。目前的金融危機或許還會催生新的先進制造制造技術，特別在生產管理技術方面。2、先進制造技術的學科內容先進制造技術不是一般單指加工過程的工藝方法，而是橫跨多個學科、包含了從產品設計、加工制造、到產品銷售、用戶服務等整個產品生命周期全過程的全部有關技術，波及到設計、工藝、加工自動化、管理以及特種加工等多個領域，并逐漸交融與集成。可基本概括為以下四個方面：1、先進的工程設計技術2、先進制造工藝技術3、制造自動化技術4、先進生產管理技術、制造真理與生

3、產模式二、先進制造工藝技術1、超精細加工技術和納米加工技術基本觀點（1）精細制造技術：精細制造技術是指部件毛坯成形后余量小或無余量、部件毛坯加工后精度達亞微米級的生產技術總稱。它是近凈成形與近無缺點成形技術、超精細加工技術與超高速加工技術的綜合集成。（2）近凈成形與近無缺點成形技術改造了傳統的毛坯成形技術，使機械產品毛坯成形實現由粗放到精化的轉變，使外面質量作到無余量或靠近無余量，內部質量作到無缺點或靠近無缺點，實現優良、高效、輕量化、低成本的成形。該項技術波及到鍛造成形、塑性成形、精準連結、熱辦理改性、表面改性、高精度模具等專業領域。3）精細加工：加工精度在30.3m（相當于IT5級精度和I

4、T5級以上精度），表面粗拙度30.3m.4）超精細加工：尺寸精度位于030.03m，表面粗拙度0030.005m，也稱亞微米加工。5）納米（nm）加工：尺寸精度為0.03m（30納米），表面粗拙度優于0.005m。6）常用超精細加工方法有:車、磨、研、拋和某些特種加工方法。包含：超精細車削技術、精細和超精細磨削、納米加工技術、超高速加工技術、2、非傳統加工技術（特種加工）非傳統加工技術（特種加工）是指直接利用電能、聲能、光能、電化學能、熱能以及特別機械能對資料進行加工。它與傳統的切削加工方法對比擁有很多特點：在加工過程中工具與工件之間沒有明顯的切削力；加工用的工具資料硬度能夠低于被加工資料的硬

5、度；能用簡單的運動加工出復雜的型面。包含：電火花加工（EDM）、電火花線切割加工、電解加工、超聲波加工、激光加工、射流加工（水刀切割）、三、計算機協助設計自動化技術CAD計算機協助設計（CAD）是指工程技術人員以計算機為工具，用各自的專業知識對產品進行整體方案設計、機構設計與工程剖析、自動畫圖和編寫技術文檔等設計活動的總稱現代CAD技術能夠表述以下：現代CAD技術是指在復雜的大系統環境下，支持產品自動化設計的設計理論和方法、設計環境、設計工具等各有關技術的總稱，它們能使設計工作實現集成化、網絡化和智能化，達到提升產品設計質量、降低產品成本和縮短設計周期的目的。四、計算機協助制造（CAM)1、（

6、1）狹義CAM：而從狹義的角度講，CAM僅指數控程序的自動編制，包含部件的幾何建模、刀具路徑確實定、刀位文件的生成、刀具軌跡仿真以及NC代碼的生成等。2）廣義CAM：從廣義的角度講，CAM指利用計算機協助從毛坯到產品制造過程中的直接和間接的活動，包含計算機協助生產管理、計算機協助工藝設計(CAPP)、計算機數控編程、計算機控制加工過程（柔性自動化加工）等內容。在CIMS中，一般把計算機協助工藝設計(CAPP)、數控機床、工業機器人等自動化設施的程序的自動編制及控制技術等作為CAM的功能。2、數控加工的自動編程。包含：一般有數控語言型，人機交互圖像編程和數字化編程三種種類。數控語言型：采納某種高

7、級語言，對部件任何形狀及走刀線路進行定義，由計算機達成復雜的幾何運算，或經過工藝數據庫對刀具夾具及切削器具進行選擇。這是初期計算機自動編程的主要方法。比較有名的數控編程系統，如APT(AutomaticallyProgrammedTools)系統及其及其小型化版本如EXAPT，FAPT等。2這類方法在我國普及率較低，已漸漸被人機交互圖形編程所代替數字化編程：用丈量機或掃描儀對部件圖紙或實物的形狀和尺寸進行丈量或掃描，而后經計算機辦理后自動生成數控加工程序。這類方法十分方便，但成本較高，僅用一些特別場合。人機交互圖形編程：人機交互圖形編程是直接利用計算機協助設計系統所生成的部件圖像，利用圖形屏幕

8、的光標在部件圖形上選擇加工部位，定義走刀路線，輸入有關工藝參數后，便自動生成數控加工程序，并且還可方便地進行圖形仿真查驗。擁有直觀、高效，能實現信息集成等長處3、柔性制造技術以數控加工為基礎,應用計算機協助制造技術，將數控機床、加工中心、物料自動儲藏傳遞裝置和協助控制裝置等在計算機的一致控制下，形成柔性加工自動生產線，既柔性制造系統。包含：設施柔性：指制造系統中能加工不一樣種類部件所具備的變換能力，此中包含刀具變換、夾具變換等。CNC機床，柔性夾具。工藝柔性：能以多種工藝方法加工某一部件組的能力。如鏜、銑、鉆、鉸、攻螺紋等加工。工序柔性：能自動改變部件加工工序的能力。路徑柔性：能自動更變部件加

9、工路徑。如碰到系統中某臺設施的故障,能自動將工件變換到另一臺設施上加工。能夠依據負荷,自動改變加工路線,提升利用率,減少等候時間。產品柔性：產品改變時能經濟、快速的轉產。批量柔性：能在不一樣批量下運轉都能獲得經濟效益。擴展柔性：能依據生產的需要組建和擴展生產能力五、計算機協助生產管理系統計算機協助生產管理系統(CAPM)，又稱管理信息系統（MIS),其核心是ERP或MRP/MRPII/ERP技術。ERP的發展和成長是公司管理人員在實踐中不停探究計算機技術怎樣表現公司管理規律的結果，把客觀上原來就存在的制造業業務流程的內在聯系，借助計算機這個工具加以規范化和條理化，成為制造業合用的管理信息系統。

10、ERP根源于公司管理實踐又應用于公司管理實踐，因此易為公司各級管理人員所接受，這類管理思想最先是美國IBM公司的管理專家及其合作者，在不停探究裝置型產品的生產與庫存管理問題的基礎上創辦的。在美國生產與庫存管理協會APICS）鼎力宣傳和組織推進下獲得普及和寬泛應用。ERP的發展大概經歷了5個階段：40年月的庫存控擬訂貨點法（OrderPoint）；60年月的物料需求計劃（MRP:MaterialRequirementsPlanning）；70年月的閉環MRP階段（Closed-LoopMRP）；80年月的制造資源計劃（MRPII:ManufacturingResourcePlanning）；90

11、年月的公司資源計劃（ERP:EnterpriseResourcesPlanning）。六、CIMS及有關技術計算機集成制造系統（CIMS，ComputerIntegratedManufacturingSystem），3是計算機應用技術在工業生產領域的主要分支技術之一。它的觀點是由美國的J.Harrington于l973年初次提出的，可是直到80年月才獲得人們的認同。關于CIMS的認識，一般包含以下兩個基本重點：（1）公司生產經營的各個環節，如市場剖析展望、產品設計、加工制造、經營管理、產品銷售等全部的生產經營活動，是一個不行切割的整體。（2）公司整個生產經營過程從實質上看，是一個數據的收集、傳

12、達、加工辦理的過程，而形成的最后產品也可當作是數據的物質表現形式。所以對CIMS平常的解說能夠是“在公司各部門采納計算機自動化技術的基礎上，用計算機經過信息集成實現現代化的生產制造，以求得公司的整體效益。”整個CIMS的研究開發，即系統的目標、構造、構成、拘束、優化和實現等方面，表現了系統的整體性和系統的一致性。計算機集成制造系統（ComputerIntegratedManufacturingSysten，CIMS）。它是跟著計算機協助設計與制造的發展而產生的。它是在信息技術、自動化技術的基礎上，經過計算機技術把分別在產品設計制造過程中各樣孤立的自動化子系統有機地集成起來，形成合用于多品種、小批量生產，實現整體效益的集成化和智能化制造系統。集成化反應了自動化的廣度，它把系統的范圍擴展到了市場展望、產品設計、加工制造、查驗、銷售及售后服務等的全過程。智能化則表現了自動化的深度，它不單波及物質流控制的傳統體力勞動自動化，還包括信息流控制的腦力勞動的自動化。七、學科領會在十六周的先進制造技術的學習中，王教授對21世紀的