《先进制造技术》课程报告#严选优质

1、成都航空职业技术学院先进制造技术跑道通讯端口学部：航空工艺规程系专业：数控技术班级：十九三一引导者：名字：学号：时间： 2011-12-15先进制造技术(AMT )的概念产生于1980年代。 这是在制造过程和制造系统中融合电子、信息和管理技术与新技术、新材料等现代科学技术，使材料转化为产品的过程更有效、更低成本、更及时地满足市场需求的先进工程技术的总称。随着人类工业文明的进步，制造也成为国家经济和综合国力的基础，制造业的发达和先进成都是国家工业化的重要特征。 人类社会进入新世纪后进入云同步，从工业经济时代进入知识经济时代，世界经济处于动态变革时期，制造业面临着更严峻的挑战。 在知识经济时代，知

2、识和技术被认为是实现生产率提高和经济增长的驱动器。 因此，先进制造技术已经成为制造业企业在激烈的市场竞争中立于不败之地寻求迅速发展的重要因素，成为了满足世界经济发展和人类日益增长需求的重要支持，已成为加快高新技术发展和国防现代化的助推器。本课程采用理论与实际相结合的教学方式，在实际有代表性的3个现代工厂中观察学习，深入了解一些先进的技术和设备，并与理论知识进行比较验证，加强专业知识。先进制造技术并不一般指加工过程的技术方法，而是横跨多个学科，包括产品设计、加工制造、产品销售、用户服务等整个产品周期的过程在内的所有相关技术，在设计、过程、加工自动化、管理、特种工艺等多个领域，都在逐渐地进行融合和

3、集成。 基本上可以归纳为以下4个方面1 .先进制造技术。2 .先进的工程技术(计算机辅助设计和制造技术)。3 .制造自动化技术。4、先进的生产管理技术、制造哲理和生产模式。一、先进制造技术(一)包括高效精密、超精密加工技术、精密、超精密磨削、车削、微细加工技术、纳米加工技术。 超高速切削。 精密加工是指加工精度为1.00.1m (相当于it5级精度和it5级以上精度)、表面粗度Ra值为0.1 m以下的加工方法，如金刚车、金刚镗削、磨削、珩磨、超精加工、砂带磨削、镜面磨削、冷冲压加工等。 在精密机床、精密量测仪器等制造业中重要的零配件加工，如精密螺丝、精密齿轮、精密蜗轮、精密导轨、精密滚动轴承等

4、，在目前的制造工业中占有极其重要的地位。 超精密加工是指被加工零配件的尺寸公差为0.10.01m级、表面粗度Ra为0.001m级的加工方法。 另外，精密加工和特种工艺一般是计算机控制的自动加工。(2)精密成形制造技术，包括高效、精密、洁净铸造、锻造、冲压、焊接以及热处理和表面处理技术。(3)现代特种工艺技术包括高能束流(主要包括激光束、电子束、络离子束等)加工、电解加工与电火花加工、超声加工、高压水加工等。 所谓电火花加工(electrical discharge machining，EDM )电火花加工electric spark machining，是指在一定的介质中，通过手工工具电极与工

5、件电极之间的脉冲放电的电腐蚀作用来加工工件。 不受被加工材料的强度和硬度的限制，可以加工任何导电材料。 分为电火花线切割加工(EDM )和电火花线切割加工(电火花线切割加工electricallydischargewire-cutting- edw )两大类。 一般采用CNC控制。(4)快速原型制造(RPM )快速成型技术是在计算机控制下，根据离散堆积原理用不同的方法堆积材料，最终完成零配件成形和制造的技术。 从成形的观点来看，零配件可以看作是“点”或“面”的重叠。 从CAD电子模型中离散地得到点、面的几何信息，并将其与成形过程参数信息结合，控制材料有序、正确地从点到面，从面到体地堆积零配件。

6、(5)先进制造技术的发展趋势一)采用虚拟仿真技术，优化工艺设计；2 )成形精度向几乎没有富馀的方向发展3 )成形质量向无“缺陷”的方向发展4 )机械加工向超精密、超高速方向发展5 )采用新能源和复合加工，解决新材料加工和表面改性的难题6 )采用自动化技术，实现过程的优化控制；7 )采用清洁能源和产品材料，实现清洁生产；8 )加工与设计之间的边界逐渐谈判化，趋向整合与一体化9 )技术与信息技术、管理技术紧密结合，先进制造生产模式不断发展。二、先进的工程设计技术先进的工程设计技术包括许多现代设计理论和方法。 包括CAD、计算机辅助工程、CAPP、CAT、PDM、模块设计、DFX、优化设计、三级设计

7、和稳健设计、创新设计、反工程、团队精神产品业务、虚拟仿真技术、虚拟手板模型技术、并行工程等。(1)产品(投入市场的产品和制造的产品的技术装备(夹具、手工工具、数量检测工具等)设计的现代化。 在CAD的基础上，全面应用先进的设计方法和理念。 例如虚拟设计、最优设计、模块设计、有限元分析、动态设计、工效学设计、美学设计、绿色设计等(2)先进的技术规程设计技术和生产技术准备手段。 信息集成环境采用计算机鼎力相助工艺设计、CAPP、数控机床、产业机械人、三坐标测量机等各种计算机自动控制设备的计算机鼎力相助工艺设计、CAM等。三、制造自动化技术计算机控制自动化技术(1)NC技术和数控机床数控加工技术是为

8、了实现工作母机控制自动化要求而发展起来的。 用查询密码化的数字、字母和符号来表示加工要求、零配件尺寸及其参数、加工顺序等，经由控制介质输入到控制装置，由微机进行处理和计算，输出各种控制信号和数据，自动运动协调工作母机的各零配件，实现自动加工的技术。 采用数控加工技术的工作母机被称作数控机床。 数控加工的主要特征是加工的零配件精度高，生产效率高，特别是有利于实现适合加工形状复杂轮廓表面的计算机辅助制造的操作(不含程序设计师)对技术水平的要求相对低，初期投资大，加工成本高。 同时，数控机床是技术集约型的机电学产品，数控加工技术的复杂性和综合性使得维护工作难度增加，需要配备高素质的维护人员和维护设备

9、。(2)产业用机械人(物流和加工用)及物流设备产业用机械人是一种可编程的智能二烯烃自动化设备，是一种代替使用计算机进行控制的人进行工作的高级自动化系统。 最近，联合国标准化机构采用的机械人的定义是“可以重复计程仪编程的多功能，用于搬运材料、零配件、工具的操作”。 在没有参与者的情况下，工业机械人可以自动以不同的轨迹、不同的运动方式完成规定的动作和各种任务。 机械人和机械人的主要区别是，机械人没有自主能力，不能重复计程仪编程，只能完成定位点不变的简单重复动作的机械人由计算机控制，可以重复编程，完成可以任意定位的复杂运动。(3)柔性制造系统(FMC、FMS、FML ) :包括加工设备(数控车床)、

10、化验设备、物料搬运(产业机械人、自动交换托盘(美国电力转换公司)、自动搬运转向架(RGV、AGV )等)和储存设备(立体仓库等)的多柔性制造系统(FMS )是现代机械制造业的新型自动生产设备它主要包括一些数控机床和加工中心(或直接参与产品零配件生产的自动化设备)，用一系列自动材料(包括工件和手工工具)输送系统连接，用分布式多级计算机系统进行综合管理和控制，支持灵活高效的零配件加工(或零配件生产)。 柔性零配件加工是指不同的零配件可以交替加工成云同步，但相同系统的零配件。 柔性制造系统的应用范围很广，它主要解决了单品小批量生产的自动化和中多品种的自动化加工。 它结合了高灵活性、高质量、高效率，统

11、一，现在具有较强的生活力(4)计算机集成制造(CIM )和工厂自动化(FA )。 计算机集成制造系统(CIMS )由计算机管理系统、计算机辅助设计和制造CAD/CAM、柔性制造系统FMS (可能是其他生产单位针织面料)构成。 CIMS是产品生产过程中各子系统的完全整合，将工程设计、生产制造、市场分析和其他通讯端口功能通过计算机网络合理整合到一个整体中，实现生产灵活、优化、自动化与整合，实现高效、高质量、低成本灵活的生产四、先进的生产管理技术、制造哲理和生产模式。1 .虚拟制造技术(VM )虚拟制造技术(virtual manufacturing technology，VMT )以虚拟仿真和虚拟

12、仿真技术为基础，对产品的设计、生产过程进行统一建模，在计算机上进行产品的设计、加工和组装、检测、整个生命周期的仿真和仿真这样，在产品设计阶段模拟产品及其性能和制造过程，优化产品设计质量和制造过程，优化生产管理和资源计划，实现产品开发周期和成本最小化，产品设计质量优化和生产效率最高，形成企业的市场竞争优势。 像波音777一样，机械整体的设计、零配件测试、机械整体的组装以及各种环境下的试飞都在计算机上完成，其开发周期从过去8年缩短到5年的Chrycler公司与IBM合作在虚拟制造环境中用于新型车的开发，在试制车生产前，在其定位系统和其他众多尽管虚拟制造技术的出现只是很小的三年五载，但虚拟制造的应用

13、对未来制造业的发展有着很大的影响。 虚拟制造技术的优点：1 )提供重要的设计和管理决策对生产成本、周期和能力的影响信息，正确处理产品性能和制造成本、生产进度和风险的平衡，做出正确的决策2 )能够提高生产过程开发的效率，根据产品的特点优化生产系统的设计3 )通过生产排程仿真，优化资源利用，缩短生产周期，实现灵活制造和敏捷制造4 )可以根据用户的要求修改产品设计，及时制作报价函，保证交货期。2 .计算机集成制造系统(CIMS )计算机集成制造系统(computerintegratedmanufacturingsystem简称CIMS )是伴随着计算机辅助设计和制造的发展而产生的。 它基于信息技术的

14、自动化技术和制造化学基，有机地集成了通过计算机技术分散在产品设计制造过程中的各种孤立的自动化子系统，适用于多品种、小批量生产，形成实现整体效益的集成化和智能二烯烃的制造系统。CIMS架构用于描述研究对象的整个系统的各部分和各方面的相互关系和层次结构，从大系统的角度将研究对象整体划分为几个子系统，各子系统相对独立自主、分布存在、运行驱动到云同步。 我们能够从功能构造和逻辑构造识别CIMS架构。 从功能层方面分析，CIMS可大致分为6层：生产/制造系统、硬事务处理系统、技术设计系统、软事务处理系统、情报服务系统、决策管理系统。CIMS分类法从生产技术方面来看，CIMS可大致分为离散型制造业、连续型

15、制造业和混合型制造业三种架构，CIMS可分为集中性、分散性、混合型三种。CIMS技术配置1 )先进制造技术2 )敏捷制造3 )虚拟制造4 )并行工程现代集成制造技术未来的发展趋势：1)数字化是发展的核心2 )“精密化”是发展的关键3 )“极”是发展的焦点4 )“自动化”技术是发展的前提5 )“集成化”发展的方法6 )“网络化”是发展之路7 )“智能化”是CIMS的未来发展3 .并行工程(CE )并行工程(Concurrent Engineering )并行工程是对产品及其相关过程(包括制造过程和辅助通讯端口过程)进行并行集成化处理的系统方法和综合技术。并行工程的研究范围一般为并行工程管理和过程

16、控制技术，并行设计技术，快速制造技术。并行工程的特点：1)并行交叉2 )尽快开始工作。并行工程的本质特征：1.并行工程强调面向过程和对象2 .并行工程强调系统整合和整体优化。4 .精益生产(低通滤波器)精益生产(Lean Manufacturing )简称“精益”，它是一种利用无浪费和不间断的工作流程，并不与批处理并行地等待，而是生产方式。 精益生产是从丰田生产方式诞生的管理哲学。实施步骤： 1、建立并行工程开发环境2、建立并行工程开发组织机构3、选择开发工具和信息交换方法4、建立并行工程开发实施方案。精益生产方式的基本思想可以用一句话概括： Just In Time(JIT )，翻译成对外汉

17、语是“必要的时候，根据需要的数量，生产必要的产品”。 因此，一些管理专门人才也将精益生产方式称作JIT生产方式、定时制生产方式、适时生产方式或康面包车生产方式。 其核心追求以下两个方面第一，追求零库存。第二，追求快速反应，即迅速适应市场变化。为了迅速适应市场变化，精益生产者应制定细胞球生产、固定波动生产的原则1 .消除八大浪费2 .关注进程，提高总体效益3 .建立无中断过程以快速作出反应4 .降低库存5 .全过程的高质量，一次做对的事6 .根据顾客需求进行牵引生产7 .标准化和工作创新8 .尊重员工，给予员工行政许可9 .工作团队的工作满足客户的需要精益供应链1.2 .“自我反省”和“当地现象”精益生产方式和传统生产方式的区别主