学科前沿讲座报告

1、精选文档精选文档PAGEPAGE4精选文档PAGE学术前沿讲座先进制造技术一、21世纪的先进制造技术概括产品构造的特色：知识-技术-产品的时间愈来愈来短、构造愈来愈复杂。产品的批量特色：小批量，愈来愈小。产品价钱的特色：取决于独占知识的含量。产品的市场特色：顾客对产品功能、性能、质量、服务的要求不停提升,参加全世界竞争愈来愈强烈。1、先进制造制造技术(AMT)的定义先进制造技术,AMT,(AdancedManufacturingTechnology)是在传统制造技术的基础上，不停汲取机械、电子、信息、资料、能源和现代管理技术等方面的成就，将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服

2、务的制造全过程，以实现优良、高效、低耗、洁净、灵巧生产，提升对动向多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称，也是获得理想技术经济效益的制造技术的总称。目前的金融危机或许还会催生新的先进制造制造技术，特别在生产管理技术方面。2、先进制造技术的学科内容先进制造技术不是一般单指加工过程的工艺方法，而是横跨多个学科、包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的全部有关技术，波及到设计、工艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域，并逐渐交融与集成。可基本概括为以下四个方面：1、先进的工程设计技术2、先进制造工艺技术3、制造自动化技术4、先进生产管理技术、制造真理与生

3、产模式二、先进制造工艺技术1、超精细加工技术和纳米加工技术基本观点（1）精细制造技术：精细制造技术是指部件毛坯成形后余量小或无余量、部件毛坯加工后精度达亚微米级的生产技术总称。它是近净成形与近无缺点成形技术、超精细加工技术与超高速加工技术的综合集成。（2）近净成形与近无缺点成形技术改造了传统的毛坯成形技术，使机械产品毛坯成形实现由粗放到精化的转变，使外面质量作到无余量或靠近无余量，内部质量作到无缺点或靠近无缺点，实现优良、高效、轻量化、低成本的成形。该项技术波及到锻造成形、塑性成形、精准连结、热办理改性、表面改性、高精度模具等专业领域。3）精细加工：加工精度在30.3m（相当于IT5级精度和I

4、T5级以上精度），表面粗拙度30.3m.4）超精细加工：尺寸精度位于030.03m，表面粗拙度0030.005m，也称亚微米加工。5）纳米（nm）加工：尺寸精度为0.03m（30纳米），表面粗拙度优于0.005m。6）常用超精细加工方法有:车、磨、研、抛和某些特种加工方法。包含：超精细车削技术、精细和超精细磨削、纳米加工技术、超高速加工技术、2、非传统加工技术（特种加工）非传统加工技术（特种加工）是指直接利用电能、声能、光能、电化学能、热能以及特别机械能对资料进行加工。它与传统的切削加工方法对比拥有很多特点：在加工过程中工具与工件之间没有明显的切削力；加工用的工具资料硬度能够低于被加工资料的硬

5、度；能用简单的运动加工出复杂的型面。包含：电火花加工（EDM）、电火花线切割加工、电解加工、超声波加工、激光加工、射流加工（水刀切割）、三、计算机协助设计自动化技术CAD计算机协助设计（CAD）是指工程技术人员以计算机为工具，用各自的专业知识对产品进行整体方案设计、机构设计与工程剖析、自动画图和编写技术文档等设计活动的总称现代CAD技术能够表述以下：现代CAD技术是指在复杂的大系统环境下，支持产品自动化设计的设计理论和方法、设计环境、设计工具等各有关技术的总称，它们能使设计工作实现集成化、网络化和智能化，达到提升产品设计质量、降低产品成本和缩短设计周期的目的。四、计算机协助制造（CAM)1、（

6、1）狭义CAM：而从狭义的角度讲，CAM仅指数控程序的自动编制，包含部件的几何建模、刀具路径确实定、刀位文件的生成、刀具轨迹仿真以及NC代码的生成等。2）广义CAM：从广义的角度讲，CAM指利用计算机协助从毛坯到产品制造过程中的直接和间接的活动，包含计算机协助生产管理、计算机协助工艺设计(CAPP)、计算机数控编程、计算机控制加工过程（柔性自动化加工）等内容。在CIMS中，一般把计算机协助工艺设计(CAPP)、数控机床、工业机器人等自动化设施的程序的自动编制及控制技术等作为CAM的功能。2、数控加工的自动编程。包含：一般有数控语言型，人机交互图像编程和数字化编程三种种类。数控语言型：采纳某种高

7、级语言，对部件任何形状及走刀线路进行定义，由计算机达成复杂的几何运算，或经过工艺数据库对刀具夹具及切削器具进行选择。这是初期计算机自动编程的主要方法。比较有名的数控编程系统，如APT(AutomaticallyProgrammedTools)系统及其及其小型化版本如EXAPT，FAPT等。2这类方法在我国普及率较低，已渐渐被人机交互图形编程所代替数字化编程：用丈量机或扫描仪对部件图纸或实物的形状和尺寸进行丈量或扫描，而后经计算机办理后自动生成数控加工程序。这类方法十分方便，但成本较高，仅用一些特别场合。人机交互图形编程：人机交互图形编程是直接利用计算机协助设计系统所生成的部件图像，利用图形屏幕

8、的光标在部件图形上选择加工部位，定义走刀路线，输入有关工艺参数后，便自动生成数控加工程序，并且还可方便地进行图形仿真查验。拥有直观、高效，能实现信息集成等长处3、柔性制造技术以数控加工为基础,应用计算机协助制造技术，将数控机床、加工中心、物料自动储藏传递装置和协助控制装置等在计算机的一致控制下，形成柔性加工自动生产线，既柔性制造系统。包含：设施柔性：指制造系统中能加工不一样种类部件所具备的变换能力，此中包含刀具变换、夹具变换等。CNC機床，柔性夹具。工艺柔性：能以多种工艺方法加工某一部件组的能力。如镗、铣、钻、铰、攻螺纹等加工。工序柔性：能自动改变部件加工工序的能力。路径柔性：能自动更变部件加

9、工路径。如碰到系统中某台设施的故障,能自动将工件变换到另一台设施上加工。能够依据负荷,自动改变加工路线,提升利用率,减少等候时间。产品柔性：产品改变时能经济、快速的转产。批量柔性：能在不一样批量下运转都能获得经济效益。扩展柔性：能依据生产的需要组建和扩展生产能力五、计算机协助生产管理系统计算机协助生产管理系统(CAPM)，又称管理信息系统（MIS),其核心是ERP或MRP/MRPII/ERP技术。ERP的发展和成长是公司管理人员在实践中不停探究计算机技术怎样表现公司管理规律的结果，把客观上原来就存在的制造业业务流程的内在联系，借助计算机这个工具加以规范化和条理化，成为制造业合用的管理信息系统。

10、ERP根源于公司管理实践又应用于公司管理实践，因此易为公司各级管理人员所接受，这类管理思想最先是美国IBM公司的管理专家及其合作者，在不停探究装置型产品的生产与库存管理问题的基础上创办的。在美国生产与库存管理协会APICS）鼎力宣传和组织推进下获得普及和宽泛应用。ERP的发展大概经历了5个阶段：40年月的库存控拟订货点法（OrderPoint）；60年月的物料需求计划（MRP:MaterialRequirementsPlanning）；70年月的闭环MRP阶段（Closed-LoopMRP）；80年月的制造资源计划（MRPII:ManufacturingResourcePlanning）；90

11、年月的公司资源计划（ERP:EnterpriseResourcesPlanning）。六、CIMS及有关技术计算机集成制造系统（CIMS，ComputerIntegratedManufacturingSystem），3是计算机应用技术在工业生产领域的主要分支技术之一。它的观点是由美国的J.Harrington于l973年初次提出的，可是直到80年月才获得人们的认同。关于CIMS的认识，一般包含以下两个基本重点：（1）公司生产经营的各个环节，如市场剖析展望、产品设计、加工制造、经营管理、产品销售等全部的生产经营活动，是一个不行切割的整体。（2）公司整个生产经营过程从实质上看，是一个数据的收集、传

12、达、加工办理的过程，而形成的最后产品也可当作是数据的物质表现形式。所以对CIMS平常的解说能够是“在公司各部门采纳计算机自动化技术的基础上，用计算机经过信息集成实现现代化的生产制造，以求得公司的整体效益。”整个CIMS的研究开发，即系统的目标、构造、构成、拘束、优化和实现等方面，表现了系统的整体性和系统的一致性。计算机集成制造系统（ComputerIntegratedManufacturingSysten，CIMS）。它是跟着计算机协助设计与制造的发展而产生的。它是在信息技术、自动化技术的基础上，经过计算机技术把分别在产品设计制造过程中各样孤立的自动化子系统有机地集成起来，形成合用于多品种、小批量生产，实现整体效益的集成化和智能化制造系统。集成化反应了自动化的广度，它把系统的范围扩展到了市场展望、产品设计、加工制造、查验、销售及售后服务等的全过程。智能化则表现了自动化的深度，它不单波及物质流控制的传统体力劳动自动化，还包括信息流控制的脑力劳动的自动化。七、学科领会在十六周的先进制造技术的学习中，王教授对21世纪的