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先进树脂基复合材料制造技术综述

先进树脂基复合材料制造技术综述
先进树脂基复合材料制造技术综述

先进树脂基复合材料制造技术综述单位:西北工业大学机电学院作者:阎龙史耀耀段继豪

树脂基复合材料以其比强度和比刚度高、可设计性强、抗疲劳断裂性能好、耐腐蚀、结构尺寸稳定性好以及便于大面积整体成型的独特优点在飞机上得到了大量应用,可实现飞机结构相应减重25%~30%[1-2]。此外,通过复合材料结构/ 材料/ 工艺综合研究和材料/ 工艺/ 设计/ 电子/ 气动等学科交叉,深层次开发复合材料结构与功能可设计性潜力,可进一步提高飞机的综合性能。早在20世纪80 年代,人们就预测到2000 年飞机的绝大部分结构将采用复合材料,甚至出现全复合材料飞机。然而,到目前为止,这一预言尚未实现,其主要原因是复合材料构件的成本还远远高于铝合金构件,高成本阻碍了复合材料技术在航空航天等领域的更广泛应用[1]。因此,在已有主要材料体系基础上开发先进的低成本制造技术成为当今复合材料界的共识。目前可降低复合材料制造成本的主要技术途径有:复合材料低温固化技术、复合材料RTM 成型技术、自动缠绕与铺放技术、复合材料电子束固化技术、复合材料结构修理技术[1]。

复合材料低温固化技术

复合材料低温固化技术通常指固化温度小于100℃,可以在自由状态下进行高温后处理的复合材料相关制造技术[1]。发展复合材料构件的低温固化技术,可以大大降低由昂贵模具、高能耗设备以及高性能工艺辅料等带来的高费用。此外,低温固化复合材料构件的尺寸精度高,固化残余应力低,适于制备大型和形状复杂的复合材料构件,也可用于复合材料工装材料以及复合材料结构件的修补等。复合材料低温固化技术是低成本制造技术的重要组成部分。

复合材料低温固化技术的研究始于20 世纪70 年代,ACG 公司于1975 首先发展了第一个低温固化树脂体系LTM10。到20 世纪80 年代中期,低温固化复合材料开始应用于工装领域。20 世纪90 年代早期,低温固化复合材料首次用于航空结构件,如1985 年洛克希德·马丁公司采用LTM45 低温固化体系制备了UAV构件;1986 年NASA 和McDonel-Douglas 公司使用LTM10 体系/ 真空袋成型技术制造了X36 无人战斗机和UAV 的外蒙皮。国内关于低温固化复合材料研究的起步较晚,北京航空材料研究所成功研制出70℃固化,80~100℃使用的LT-01 碳纤维增强复合材料树脂体系,并用于制造大型运输机复合材料腹鳍。表1 所示为碳纤维增强LT-01 复合材料体系力学性能[1]。

值得注意的是,低温固化复合材料,特别是低温真空压力成型复合材料,由于成型压力和温度较低,通常复合材料的孔隙率较高,严重地影响了复合材料力学性能、湿热性能等。

因此,如何降低复合材料的孔隙率成为复合材料低温固化成型技术的研究重点。

复合材料RTM 成型技术

树脂传递模塑(RTM)技术是一种适宜多品种、中批量、高质量复合材料构件制造的低成本成型技术,其基本原理是在设计好的模具中放置预成型增强体,闭合模具后,将所需的树脂注入模具,当树脂充分浸润增强材料后,加热固化,然后脱模获得产品(如图1 所示)[1]。

RTM 最突出的特点是将树脂浸润、固化成型过程和增强纤维结构设计、制造分开,这使得设计者可以创造独特的材料设计剪裁来满足精确而复杂的技术要求[3]。另外,RTM技术是闭合模具设计和工艺设计,容易整体制造较大尺寸,形状复杂,带加筋、夹芯和镶件的结构。

图2 给出了RTM 技术的工艺路线[3-4],但RTM 技术并不是图中各个步骤的简单组合。实际上,每一步都相互关联并最终决定着复合材料构件的质量。只有把图2 的工艺路线作为一个整体统一考虑,才能最终获得高质量的制品和最好的经济性。

RTM 技术的发展很快,目前在上述成型过程的基础上,还衍生出一些特殊RTM 技术。这些技术主要有:真空辅助RTM(VRTM)、压缩RTM(CRTM)、Seemann’s 复合材料树脂渗透模塑成型(SCRIMP)、树脂膜渗透成型(RFI)、热膨胀RTM(TERTM)、柔性RTM(FRTM)、共注射RTM(CIRTM)以及反应注射成型(RIM)等[4]。

RTM 技术已经广泛地应用于建筑、交通、电子、船舶以及航空航天等领域。越来越多的高性能复合材料构件采用RTM 技术制备。美国军用战斗机 F35 襟翼整流罩尺寸长为 3.6m,质量约 90kg,是至今为止使用低成本制造技术完成的最大尺寸的航空复合材料零件[1]。我国在RTM 成型技术方面也取得了进展,北京航空材料研究院在雷达罩RTM 成方面积累了一定的经验,并将其用于相关产品的研制。

自动缠绕与铺放技术

自动缠绕与铺放技术是实现复合材料“低成本、高性能”的重要手段之一。在先进复合材料,尤其航空航天高性能复合材料结构制造中应用极为广泛,占据相当重要的地位,近年来发展十分迅速。自动缠绕是指在控制张力和预定线型的条件下,将预浸胶纤维或带材连续地缠绕在相应于制品内腔尺寸的芯模或内衬上,然后在室温或加热条件下使之固化成一定形状制品的方法。自动铺放是指通过使用铺放设备按照一定规律把预浸胶纤维或带材铺放到模具表面,并用压紧辊压实[5]。根据所用材料的不同,缠绕可分为带缠绕和纤维缠绕,铺放也可分为带铺放和纤维铺放。自动缠绕/ 铺放设备是实现自动缠绕/ 铺放成型技术的关键。

缠绕/ 铺放的工艺流程包括:缠绕/ 铺放材料的制备、模具的制备、缠绕/ 铺放成型过程以及后期处理4 部分,如图3 所示。影响缠绕/ 铺放工艺过程的主要参数有:带材(纤维)烘干、带材(纤维)含胶量、缠绕/ 铺放张力、缠绕/ 铺放压力、缠绕/铺放速度、温度、固化制度等[3,6]。选择合理的缠绕/ 铺放工艺参数,是充分发挥原材料特性、优化缠绕/ 铺放成型过程、提高缠绕/ 铺放制品质量的关键。

缠绕技术和铺放技术各有特点,缠绕工艺大多针对规则回转体凸面构件的成型,其重要组成部分是线型设计,即带材(纤维)在芯模表面的轨迹与排布方式[1]。如果带材(纤维)无规则地乱绕,必然导致芯模表面出现离缝或重叠以及带材(纤维)的滑移不稳定、架空等现象,不能得到理想的制品。铺放工艺主要针对机翼、壁板等大尺寸、中小曲率部件的成型。与缠绕工艺不同,铺放工艺中靠压辊提供成型压力,且采用非连续成型,其轨迹规划较缠绕容易得多,不存在“周期性、稳定性、不架空性”的约束,铺设方向有很大的设计自由度[1]。

因此,两者的应用领域也各有侧重。复合材料缠绕制品主要包括管道、贮罐、发电机叶片、各类压力容器、固体火箭发动机壳体等[5,7]。铺放技术则广泛地用于制造航空复合材料构件,尤其是飞机结构上的应用。图4 给出了典型的缠绕/ 铺放制品。

复合材料电子束固化技术

电子束固化即高能量电子束碰撞目标分子,释放足够的能量使其产生一系列活泼的粒子,当邻近分子发生这一过程时,活泼粒子释放出能量,形成化学键[9]。电子束固化的主要设备是电子加速器。电子在加速器中被加速,携带高能量与介质分子碰撞,引发介质的交联反应,实现树脂基复合材料的固化。待固化的材料一般通过传送带或电动小车传送到电子加速器的电子束发射窗口下面接受辐射。电子束固化过程中的主要参数有:电子加速器能量、功率、辐射剂量率、辐射剂量、待固化材料的密度、厚度及材料本身的化学性质等[9]。电子束固化具有节省能源、固化迅速、工装简易、工艺灵活性大、工艺匹配性好、无挥发物释放等优点。

作为一种固化方法,电子束固化技术并不能成为一种独立的成型工艺技术,必须与手工铺叠、树脂传递模塑(RTM)、缠绕、铺放、拉挤等工艺方法结合起来,才能成为一类完整的成型工艺技术[1]。国内外在进行电子束固化树脂基体及其复合材料性能研究的同时,还投入了大量的人力、物力进行电子束固化方法与传统成型工艺方法结合的研究。

作为一种新的复合材料制造技术,电子束固化复合材料制造技术还未得到广泛的实际应用,大多还处于典型构件的制造或试验阶段,仅有少数电子束固化部件得到了应用[1]。

最早应用复合材料电子束固化技术的是法国Aerospatile 公司,该公司将电子束固化

与缠绕工艺相结合,进行固体火箭发动机壳体的制造[9]。近年来,美国对电子束固化技术进行了大量研究。美国陆军已应用电子束固化工艺成功制造了远程光纤制导导弹(Longfrog)的整体燃料箱及其发动机进气道的样件;美国JSF 计划中的某一机身构件也计划应用电子

束固化工艺制造。加拿大利用电子束固化技术修补A320 飞机的整流罩,显示出比热固化修补更为优异的修补效果[1,9]。

我国在电子束固化技术的研究方面也进行了一些尝试,北京航空材料研究院利用电子束固化复合材料制造了机身下壁板口盖的全尺寸地面试验件,并通过了地面静力和疲劳试验。复合材料结构修理技术

树脂基复合材料用于飞机结构有很多优点,但复合材料也存在固有缺陷。首先,复合材料制备和零件成型同时完成,因而材料制备过程中的缺陷不可避免地被带到制品中,包括由于工艺过程控制不好、混入脱模剂、零件装配不协调等造成的空隙、分层、脱粘等。其次,复合材料在使用过程中由于不当使用(如冲击、超载、挤压等和受环境条件影响(如雨蚀、

砂蚀、热冲击、雷击、溶剂等),也会形成分层、脱粘、表面氧化、腐蚀坑、边缘损伤、表面鼓泡等缺陷损伤。

树脂基复合材料属于脆性材料,在过载情况下应力重新分配的能力差,甚至在较小的冲击载荷作用下,也可能造成内部分层损伤,这种损伤会降低结构的刚度和强度,其抗压缩强度的降低更加明显。发展树脂基复合材料结构修理技术,可为复合材料的使用维护提供保证,降低复合材料的使用维护成本[1,7]。因此,复合材料结构修理技术是复合材料低成本技术的重要组成部分。

复合材料由于在制造过程中工艺控制不当,或在使用过程中受到重物冲击、环境条件等的影响,会造成缺陷和损伤。表2 给出了复合材料在制造、使用过程中的常见缺陷和损伤[1]。复合材料经过长时间使用后,如果没有配套的修理技术,一旦出现制造缺陷和使用损伤,就只能报废更换新的复合材料构件,这样会增加复合材料的使用成本[7]。复合材料的损伤形式与金属材料显著不同,因此不能简单地将传统的金属结构修理方法直接应用于复合材料结构修理,必须根据其损伤特点发展新的修理方法。采用不恰当的方法修理复合材料结构,往往得不到好的修复效果,甚至会出现修理后结构比原损伤结构的强度更低。

根据构件的结构、缺陷和损伤的类型与大小,采用不同的方法对复合材料构件进行修理。最常用的方法包括树脂注射、树脂灌注和填充、机械连接贴补、胶接贴补和挖补等[1],这些方法各具特点且分别针对特定的应用对象。树脂注射修理用于修补复合材料构件的小面积分层和脱胶,其修理效果取决于脱胶和分层形成的原因;树脂灌注填充可用来修理复合材料构件的表面和边缘缺陷、损伤,使面板稳定并密封损伤区,其优点是方便快捷,但不能承受高载荷;机械连接贴补修理具有操作简单、快捷的特点,适于吸湿太大而无法进行胶接处理构件的修理、胶接贴补修理可用于较薄层板、受背面通道限制或有子构件妨碍而不便采用其他方法修补又没有严格外形要求的构件;胶接挖补修理主要用于下列构件的修理:有严格外形表面的构件;有最大连接效率的构件;必须避免载荷集中及偏心的构件;采用贴补会引起厚度超出型线的厚壁构件。

复合材料结构损伤修理的一般过程如下[1]:确定损伤部位→确定损伤范围→对损伤结构进行损伤容限和剩余强度分析,根据分析结果决定:不修理,继续使用;进行修理;损伤

零件报废,更换新零件→对于需要进行修理的零件,根据现场设备及人员技术等条件确定修理方法→完成修理→对修复后的零件进行评定。

结束语

树脂基复合材料以其优异的综合性能在航空航天等领域得到了广泛的应用,但复合材料的成本远高于金属材料,高成本已经成为复合材料扩大应用的主要障碍。各国都投入了大量的人力、物力开展复合材料低成本技术研究。进过多年的努力,目前已经初步形成由低成本材料技术、低成本设计制造技术以及使用维护技术组成的复合材料低成本技术体系[1]。其中,低成本材料技术的应用可显著降低复合材料制造能耗、使用高成本模具和辅助材料带来的附加成本;低成本制造技术的应用可通过复合材料的自动化制造提高生产效率和性能,降低复合材料的制造成本,以及通过提高复合材料的使用效能进而实现成本降低[1,8]。我国应结合当前实际,大力发展复合材料低成本制造技术,降低复合材料构件的制造成本,使其在国民经济发展中发挥更大的效益。

参考文献

[1] 陈祥宝. 先进复合材料低成本技术. 北京: 化学工业出版社,2004.

[2] 马正锋. 数控布带缠绕机工艺参数控制方法研究[D]. 西安: 西北工业大学,2007.

[3] 刘雄亚, 谢怀勤. 复合材料工艺及设备. 武汉: 武汉工业大学出版社,1997.

[4] 乌云其其格, 益小苏. 复合材料低成本成型用预成型体的制备. 高科技纤维与应用,2005,30(1):28-34.

[5] 史耀耀, 阎龙, 杨开平. 先进复合材料带缠绕、带铺放成型技术. 航空制造技术,2010,17(6):32-36.

[6] 黄家康, 岳红军, 董永祺. 复合材料成型技术. 北京: 化学工业出版社,1999.

[7] 黄发荣, 周燕. 先进树脂基复合材料. 北京: 化学工业出版社,2008.

[8] 张振甫. 锥壳自动铺带技术研究[D].南京: 南京航空航天大学,2007:4-5.

[9] 艾涛, 王汝敏. 低成本、高性能复合材料的成型技术. 纤维复合材料,2004,21(2): 42-44.

柔性电子制造技术基础文献综述

胆甾型液晶(CLC)与ITO透明导电薄膜实现柔性显示 姓名:long 班级:机械设计制造及其自动化10XX班学号:U2010XXXXX 【内容摘要】最近各大智能手机厂商竞争越来越激烈,除手机之外各种可穿戴性智能终端也在不断发展。部分公司推出“柔性屏”(OLED)手机,其实只是屏幕有着固定的弧度的手机而已。随着技术的不断成熟,真正的柔性显示必将改变我们的生活。本文综合了各科学工作者的研究,对胆甾型液晶显示技术进行归纳和总结。采用 CLC 微胶囊产品制备的 PSCT 薄膜,并与ITO/PET透明电极结合,制备胆甾相液晶显示器件。在直流稳态电压驱动下,显示器件实现了反射式、双稳态、彩色显示效果。 【关键词】胆甾型液晶(CLC);柔性显示;微胶囊;ITO;TCO 1、胆甾型液晶显示技术 胆甾型液晶材料具有螺旋状结构和双稳态特性【1-3】,其近期的研究热点聚焦于反射式显示,逐渐成为电子纸等柔性显示技术的关键技术和材 料之一。肯特大学研究人员提出的聚合物稳定胆甾型液晶显示模式,改 善了胆甾型液晶的化学稳定性,推动了其在显示领域的应用【4-8】。 1.1胆甾型液晶显示技术的优势 作为一种反射式显示技术,胆甾型液晶显示可采用无源矩阵方式进行驱动,不需要背光源和偏振片。若需要获得彩色显示,可以通过添加不同螺距的旋光剂获得不同波长光的反射,而不需要彩色滤光片。 不管是传统的电子纸技术还是新型的OLED显示,都只能基于主动显示的特性进行产品应用环境的设计;但液晶由于自身不发光,因此可以设计为反射显示模式,这已经在普通液晶显示的产品中得以实现。反射模式使胆甾型液晶产品能够在室外及光线较强的环境下使用,而无需调高亮度,可以实现产品低功耗、长续航时间的使用【9】。 1.2胆甾型液晶显示研究 在胆甾相液晶显示过程中,如何形成稳定的多畴分布是实现双稳态显示的技术关键【10】。在SID2011会议上,台湾的C.Liang等发表了关于低成本、全彩色、低电压以无串扰驱动的胆甾型QVGA液晶显示器件,这是目前最新的研究成果之一【11】。为实现低成本的目标,C.Liang采用在柔性基板上以卷对卷(roll to roll)工艺进行器件制备,器件采用单层结构,如图1.2.1所示。 图1.2.1 在此之前,Y.A. Sha【12】等以聚合物体锚泊作用为基础,以聚合物体锚泊作用为基础,结合栅栏分散作用和聚合物致稳作用制备的柔性PSCT 显示器件。首先采用光聚合的方法得到规整的栅栏,然后将聚合物和液晶混合均匀后注入到栅

树脂基复合材料在各领域的应用

树脂基复合材料在建筑工业中的应用 建筑工业在国民经济中占有很重要的地位,不论是哪一个国家,建筑工业望远是国民经济的支柱产业之一。随着社会的进步,人们对居住面积、房屋质量和娱乐设施等提出越来越高的要求,这就是推动建筑工业改革发展的动力。 建筑工业现代化的发展方向是:改善施工条件,加快建设进度,降低成本,提高质量,节约能源,减少运输,保护耕地,保护环境和提高技术经济效益等。为了达到此目的,必须从改善现有的建筑材料和发展新型建筑材料方向着手。 在建筑工业中发展和使用树脂基复合材料对减轻建筑物自重,提高建筑物的使用功能,改革建筑设计,加速施工进度,降低工程造价,提高经济效益等都十分有利,是实现建筑工业现代化的必要条件。 1、树脂基复合材料的建筑性能 (1)材料性能的可设计性树脂基复合材料的性能可根据使用要求进行设计,如要求耐水、防腐、高强,可选用树脂基复合材料。由于树脂基复合材料的重量轻,制造方便,对于大型结构和形状复杂的建筑制品,能够一次成型制造,提高建筑结构的整体性。 (2)力学性能好树脂基复合材料的力学性能可在很大范围内进行设计,由于选

用的材料不同,增强材料的铺设方向和方向差异,可以获得性能判别很大的复合材料,如单向玻纤增强环氧复合材料的拉伸强度可达1000MPa以上,比钢(建筑钢)的拉伸强度还高,选用碳纤维作增强材料,制得的树脂基复合材料弹性模量可以达到建筑钢材水平,而其密度却比钢材小4~5倍。更为突出的是树脂基复合材料在制造过程中,可以根据构件受力状况局部加强,这样既可提高结构的承载能力,又能节约材料的减轻自重。 (3)装饰性好树脂基复合材料的表面光洁,可以配制成各种鲜艳的色彩,也可以制造出不同的花纹和图案,适宜制造各种装饰板、大型浮雕及工艺美术雕塑等。 (4)透光性透明玻璃钢的透光率达85%以上(与玻璃相似),其最大特点是不易破碎,能承受荷载。用于建筑工程时可以将结构、围护及采光三者综合设计,能够达到简化采光设计,降低工程造价之目的。 (5)隔热性建筑物的作用是能够防止由热传导、热对流引起的温度变化,给人们以良好的工作和休息环境。一般建筑材料的隔热性能较差,例如普通混凝土的导热系数为1.5~2.1W(m?K),红砖的导热系数为0.81 W(m?K),树脂基复合材料的夹层结构的导热系数为0.05~0.08 W(m?K),比普通红砖小10倍,比混凝土小20多倍。 (6)隔音性隔音效果好坏是评价建筑物质量的标准之一。但传统材料中,隔音效果好的建筑材料往往密度较大,隔热性差,运输和安装困难。树脂基复合材料

先进制造技术 论文

先进制造技术论文 学院:xxx 班级:xxx 姓名:xxx 学号:xxx

目录 概述 (3) 一、先进的工程设计技术 (3) 二、先进制造工艺技术 (3) 三、制造自动化技术(又可说成计算机控制自动化技术) (4) 四、先进生产管理技术、制造哲理与生产模式 (5) 五、发展 (7) 主要参考文献 (9)

概述 摘要:随着我国制造业的的不断发展,先进制造技术得到越来越广泛的应用。介绍了先进制造技术和先进制造模式的内容和发展情况,从两种角度解释其结构特征和关系,并从各种不同角度展望先进制造技术和先进生产模式的发展前景及其趋势特征。 先进制造技术AMT(Advanced Manufacturing Tecnology)是在传统制造的基础上,不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果,将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称,也是取得理想技术经济效益的制造技术的总称。 当前的金融危机也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。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所有相关技术,涉及到设计、工艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域,并逐步融合与集成。 可基本归纳为以下五个方面: 一、先进的工程设计技术 二、先进制造工艺技术 三、制造自动化技术 四、先进生产管理技术、制造哲理与生产模式 五、发展。 一、先进的工程设计技术 先进的工程设计技术包括众多的现代设计理论与方法。包括CAD、CAE、CAPP、CAT、PDM、模块化设计、DFX、优化设计、三次设计与健壮设计、创新设计、反向工程、协同产品商务、虚拟现实技术、虚拟样机技术、并行工程等。 (1)产品(投放市场的产品和制造产品的工艺装备(夹具、刀具、量检具等))设计现代化。以CAD为基础(造型,工程分析计算、自动绘图并提供产品数字化信息等),全面应用先进的设计方法和理念。如虚拟设计、优化设计、模块化设计、有限元分析,动态设计、人机工程设计、美学设计、绿色设计等等; (2)先进的工艺规程设计技术与生产技术准备手段。在信息集成环境下,采用计算机辅助工艺规程设计、即CAPP,数控机床、工业机器人、三坐标测量机等各种计算机自动控制设备设备的计算机辅助工作程序设计即CAM等。 二、先进制造工艺技术 (1)高效精密、超精密加工技术,包括精密、超精密磨削、车削,细微加工技术,纳米加工技术。超高速切削。精密加工一般指加工精度在10~0.1μm (相当于IT5级精度和IT5级以上精度),表面粗糙度Ra值在0.1μm以下的加工方法,如金刚车、金刚镗、研磨、珩磨、超精研、砂带磨、镜面磨削和冷压加工等。用于精密机床、精密测量仪器等制造业中的关键零件加工,如精密丝杠、精密齿轮、精密蜗轮、精密导轨、精密滚动轴承等,在当前制造工业中占有极重

先进制造技术知识点总结

概述第一章先进制造技术的特点:先进性、广泛性、实用性、集成性、系统性、动态性。1、先进制造技术分为三个技术群:主体技术群、支撑技术群、制造技术环境。2、主体技术:面向制造的设计技术群(1)产品、工艺设计、 3 (2)快速成形技术(3)并行工程 制造工艺技术群:(1)材料生产工艺(2)加工工艺(3)连接与装配 (4)测试和检测(5)环保技术(6)维修技术(7)其他 支撑技术:(1)信息技术(2)标准和框架(3)机床和工具技术 (4)传感器和控制技术 4、先进制造技术研究的四大领域: (1)现代设计技术 (2)先进制造工艺技术 (3)制造自动化技术 (4)系统管理技术 4、美国的先进制造技术发展概况P10 美国先进制造技术发展概况:美国政府在20 世纪90 年代初提出了一系列制造业的振兴计划,其中包括“先进制造技术计划”和“制造技术中心计划”。

先进制造技术计划 美国的发展目标: 1、为美国人创造更过高技术、高工资的就业机会,促进美国经济增长。 不断提高能源效益,减少污染,创造更加清洁的环境。、2. 3、使美国的私人制造业在世界市场上更具有竞争力,保持美国的竞争地位。 4、使教育系统对每位学生进行更有挑战性的教育。 5、鼓励科技界把确保国家安全以及提高全民生活质量作为核心目标 三个重点领域的研究: 1、成为下一代的“智能”制造系统 2、为产品、工艺过程和整个企业的设计提供集成的工具 3、基础设施建设 第二章柔性制造系统(FMS)技术 1、柔性制造系统(FMS)的特点: (1)主要特点:柔性和自动化 (2)设备利用率高,占地面积小 (3)减少直接劳动工人数 (4)产品质量高而稳定

先进制造技术综述

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先进制造技术产生的背景 摘要 随着科学的发展与技术的进步,先进的制造技术越来越成为在科技竞争中成功的一个重要条件。先进制造技术是制造业为了适应现代生产环境及市场的动态变化,在传统制造技术基础上通过不断吸收科学技术的最新成果而逐渐发展起来的一个新兴技术群。本文主要在社会经济发展、科学技术发展、可持续发展战略等几个方面分析了先进制造技术产生的背景。 关键词先进制造技术背景社会发展科学技术可持续发展 1 制造技术的进步与发展 制造技术 制造技术是制造业所使用的一切生产技术的总称,是将原材料和其它生产要素经济合理地转化为可直接使用的具有较高附加值的成品、半成品和技术服务的技术群[1][2]。制造技术的发展是由社会、政治、经济等多方面因素决定的。 制造技术的发展时期 ⑴工场式生产时期 18世纪后半叶,蒸汽机和工具机的发明,揭开了近代工业的历史,促成了制造企业的雏形——工场式生产的出现,标志着制造业以完成从手工作坊式向以机械加工和分工原则为中心的工厂式的艰难转变。 ⑵工业化规模生产时期 19世纪电气化技术的发展,开辟了电气化新时代,制造业得到了飞速发展,出现了大批量生产的局面。 ⑶刚性自动化发展时期 20世纪初内燃机的发明、泰勒科学管理方法的应用、福特公司的流水生产线,引起了制造业的革命,降低了生产成本。然而,这也仅仅适用于单一品种的大批量生产的自动化。 ⑷柔性自动化发展时期 二次大战之后,计算机、微电子、信息和自动化技术有了迅速的发展,推动了生产模式由中大批量生产向多品种小批量柔性生产自动化转变。期间形成了一批新型的柔性制造的技术,如数控技术(CNC)、FMC、FMS等。同时,现代化的生产管理模式开始应用到生产中,如JIT 、TQM 等。 ⑸综合自动化发展时期

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先 进 制 造 技 术 综 述 学院:机械工程学院 专业:机械制造及其自 动化

《先进制造技术》试题 在课程学习和检索文献资料的基础上,撰写一份先进制造技术综述论文,包括以下具体内容: 1.绿色制造的关键技术。 2.超高速切削和超高速磨削技术,包括:超高速切削和超高速磨削的机理、关键技术和应用范围。 3.超周密加工技术,包括:超周密车削、超周密砂轮磨削、超周密砂带磨削、电泳磨削的加工原理、技术特点和应用范围。 4.特种加工,包括: (1)电火花成形加工、电火花线切割加工、电火花磨削加工、电火花表面强化等加工技术的加工原理与特点、应用范围。 (2)激光加工、电子束加工、离子束加工、水喷射加工等加工技术的加工原理、技术特点和应用范围。 5. 先进生产治理的技术,包括:敏捷制造、精益生产、智能制造等先进制造模式的定义、内涵、特点和关键技术等。 6.你自己对先进制造技术进展与创新历程的理解和观点。 答题要求: 1.论文包括题目、摘要、关键词、正文、结语、参考文献等部分。

2.论文正文字数许多于3000字,参考文献许多于30篇。 3.综述时应尽可能提供加工实例及其示图。 4.要按参考或引用的顺序列出文献资料的出处,并在引用处标注。 5.本试题页符在答卷上一并交回,提交试卷时,同时提交电子文档。 6.参照《西安科技大学学报》排版格式。试卷用A4纸,一级标题用黑体四号字,二级标题用仿宋体小四号字,行间距为1.5倍。 7.卷面不得雷同,否则不记成绩。

先进制造技术综述 摘要:本文通过大量列举典型的先进制造工艺和先进 的治理系统来介绍先进制造技术的进展现状及特点,其 中包括典型的先进制造工艺有:绿色制造技术、超高速 加工技术、超周密加工技术以及特种加工技术;典型的 先进治理系统有:敏捷制造、精益制造以及智能制造等 先进制造技术。文中分析了以上各种先进技术的加工原 理、技术特点、关键技术以及该技术的应用范围。最后, 阐述了本人对先进制造技术进展与创新历程的理解和 观点。 关键词:先进制造;绿色制造;超高速加工;超周密加 工;先进生产治理系统 0 引言 先进制造技术AMT(advanced manufacturing technology)是制造业不断汲取机械、电子、信息(计算机与通信、操纵理论、人工智能等)、能源及现代系统治理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、治理、销售、使用、服务乃至回收的全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁和灵活生产,提高

先进纤维增强树脂基复合材料在航空航天工业中的应用

军民两用技术与产品2010·1 先进纤维增强树脂基复合材料 在航空航天工业中的应用 航天材料及工艺研究所 赵云峰 !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" !!!!!!!!!!!!" !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!" !!!!!!!!!!!!" 一、引 言 随着航空航天工业的发展,先进飞机、运载火箭和导弹、卫星等的高性能、高可靠性和低成本,很大程度上是由于新材料和新工艺的广泛应用。先进复合材料是航空航天高技术产品的重要组成部分,它能有效降低飞机、运载火箭、导弹和卫星的结构重量,增加有效载荷和射程,降低成本。国外各类航空航天器结构已经广泛采用了先进的纤维增强树脂基复合材料,其中应用最多的是碳纤维增强环氧树脂复合材料。目前,先进复合材料已经取代了铝合金,成为现代大型飞机的首要结构材料。 二、先进纤维增强树脂 基复合材料的特点 先进纤维增强树脂基复合材料由高性能增强纤维和基体树脂按一定的工艺方法复合而成。与其它材料相比,具备如下特点: (1)与金属材料相比,复合材料具有高的比强度和比模量,可以大幅减轻结构重量; (2)各向异性,具有良好的可设计性,可以充分发挥增强纤维的性能; (3)具有优异的耐疲劳、耐腐蚀和抗振动等特性; (4)成型工艺性好,易于制造一次整体成型复杂零件。 表1列出了几类典型的树脂基复合材料和金属材料的性能。 三、先进纤维增强树脂基复合材料在航天产品上的典型应用 欧洲的“阿里安4”运载火箭采用了大量的碳纤维增强环氧树脂复合材料。卫星发射支架,仪器舱,大型整流罩,第一、二级之间的分离壳,助推器前锥和第二、三级级间段均采用碳纤维增强环氧树脂复合材料制造而成。 “阿里安4”运载火箭卫星整流罩最大外径4米、长约12米。由端头、前锥段、圆柱段和倒锥几部分组成。端头为铝合金加强筋环结构。前锥段和圆柱段采用碳纤维面板/铝蜂窝夹层结构。“阿里安5”运载火箭大型卫星整流罩外径5.4米,同样采用碳纤维面板/铝蜂窝夹层结构。“阿里安4”运载火箭第二、三级碳/环氧级间段直径 2.6米、高度2.73米,采用8块曲型 壁板组成,两端框为铝合金材料,中间用5个铝合金环框加强。 先进复合材料结构件的使用,提高了卫星结构的效率,增加了卫星的有效载荷,加强了商业竞争能力。一些航天器结构所用的典型复合材料见表2。 四、高性能增强纤维 1 碳纤维 碳纤维是一种以聚丙烯腈(PAN )、沥青、粘胶纤维等为原料,经预氧化、碳化、石墨化工艺而制得的含碳量大于90%的高强度、高模量、耐高温特种纤维。PAN 基碳纤维生产工艺简单、产品综合性能好,因而发展很快,产量占到90%以上。碳纤维具有高强度、高模量、低密度、耐高温、耐腐蚀、耐摩擦、导电、导热、膨胀系数小等优异性能,是国防军事工业不可缺少的工程材料。 研究制备碳纤维的新技术,特别是低成本碳纤维制备技术是国外碳纤维研究的重点。制备碳纤维的新技术可归纳为研究发展廉价原丝、新的预氧化技术和新的碳化和石墨化技术三个方面。为了降低碳纤维的价格,研制低成本碳纤维,美国推出了低成本碳纤维研制计划,并已取得了一定的成果,建成了采用微波碳化的试验线,取得了良好效果,使制备碳纤维

先进制造技术论文

随着科学技术的飞速发展和市场竞争日益激烈,越来越多的制造企业开始将大量的人力、财力和物力投入到先进的制造技术和先进的制造模式的研究和实施策略之中。改革开放以来,我国制造科学技术有日新月异的变化和发展,确立了社会主义市场经济体制,但与先进的国家相比仍有一定差距,为了迎接新的挑战,必须认清制造技术的发展趋势,缩短与先进国家的差距,使我国的产品上质量、上效率、上品种和上水平,以增强市场竞争力,因此,对制造技术及制造模式的研究和实施是摆在我们面前刻不容缓的重要任务,以实现我国机械制造业跨入世界先进行列。 一.先进制造技术的概念 (1)先进制造技术的内涵 目前对先进制造技术尚没有一个明确的、一致公认的定义,经过近年来对发展先进制造技术方面开展的工作,通过对其特征的分析研究,可以认为:先进制造技术是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术的成果,并将其综合应用于产品设计、加工、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。 (2)先进制造技术的特点 先进制造技术最重要的特点在于,它首先是一项面向工业应用,具有很强实用性的新技术。先进制造技术相对传统制造技术在应用范围上的一个很大不同点在于,传统制造技术通常只是指各种将原材料变成成品的加工工艺,而先进制造技术虽然仍大量应用于加工和装配过程,但由于其组成中包括了设计技术、自动化技术、系统管理技术,因而则将其综合应用于制造的全过程。并且传统制造技术的学科、专业单一独立,相互间的界限分明;先进制造技术由于专业和学科间的不断渗透j交叉、融合,界线逐渐淡化甚至消失,技术趋于系统化、集成化、已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新型交叉学科。随着微电子、信息技术的引入,使先进制造技术还能驾驭信息生成、采集、传递、反馈、调整的信息集成过程。先进制造技术是可以驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。为确保生产和经济效益持续稳步的提高,能对市场变化做出更灵捷的反应,以及对最佳技术效益的追求,提高企业的竞争能力,先进制造技术比传统的制造技术更加重视技术与管理的结合,更加重视制造过程组织和管理体制的简化以及合理化,从而产生了一系列先进的制造模式。随着世界自由贸易体制的进一步完善,以及全球交通运输体系和通信网络的建立,制造业将形成全球化与一体化的格局,新的先进制造技术也必将是全球化的模式。 先进性作为先进技术的基础——制造技术,必须是经过优化的先进工艺。因此,先进制造技术的核心和基础必须是优质、高效、低耗、清洁的工艺。它从传统工艺发展起来,并与新技术实现了局部或系统集成。通用性先进制造技术不是单独分割在制造过程的某一环节,它覆盖了产品设计、生产设备、加工制造、维修服务、甚至回收再生的整个过程。系统性随着微电子、信息技术的引入,先进制造技术能驾驭信息生成、采集、传递、反馈、调整的信息流动过程。先进制造技术能驾驭生产过程的物质流、能源流和信息流的系统工程。集成性先进制造技术由于专业、学科间的不断渗透、交叉、融合,界限逐渐淡化甚至消失,技术趋于系统化,已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术于一体的新兴交叉学科,因此有人称其为制造工程。技术与管理的更紧密结合对市场变化做出更敏捷的反应及对最佳经济效益的追求,使先进制造技术十分重视生产过程的

现代机械制造技术论文综述

现代机械制造技术论文 摘要 随着科学技术的发展,现代机械制造技术已不单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所有相关技术,涉及到设计、工艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域,并逐步融合与集成。本论文简单介绍了现代机械制造技术中的特种加工技术、精密加工和超精密加工技术、计算机辅助设计与制造技术等。 关键词:特种加工技术;精密加工和超精密加工技术;计算机辅助设计与制造技术;

目录 现代机械制造技术论文 (1) 摘要 (1) 1 现代制造技术介绍 (3) 1.1 现代制造技术的体系结构 (3) 1.2现代制造技术的分类 (3) 2 特种加工 (4) 2.1 特种加工概述 (4) 2.2 电火花加工(EDM) (4) 2.3电解加工 (5) 2.4 超声波加工 (6) 2.5 激光加工 (6) 3 精密加工和超精密加工 (7) 3.1 精密、超精密加工的概念 (7) 3.2 精密加工和超精密加工的工艺特点 (7) 4 计算机辅助设计与制造技术 (8) 4.1 CAD/CAM基本概念 (8) 4.2 CAD/CAM系统的工作过程 (8)

1 现代制造技术介绍 1.1 现代制造技术的体系结构 现代制造技术所涉及的学科较多,所包含的技术内容较为广泛,1994年美国联邦科学、工程和技术协调委员会将现代制造技术分为三个技术群:主技术群、支撑技术群和制造技术环境。这三个技术群体相互联系、相互促进,组成一个完整的体系,每个部分均不可缺少,否则就很难发挥预期的整体功能效益。 1.2现代制造技术的分类 根据现代制造技术的功能和研究对象,可将现代制造技术归纳为以下几个方面。 1、现代设计技术 现代设计技术是根据产品功能要求,应用现代技术和科学知识,制定方案并使方案付诸实施的技术。现代设计技术包括:计算机辅助设计、性能优良设计基础技术、竞争优势创建技术、全寿命周期设计、可持续发展产品设计、设计试验技术等。 2、现代制造工艺技术 现代制造工艺技术包括精密和超精密加工、精密成形与特种加工技术等几个方面。 3、制造自动化技术 制造自动化是指用机电设备工具取代或放大人的体力,甚至取代和延伸人的部分智力,自动完成特定的作业,包括物料的存储、运输、加工、装配和检验等各个生产环节的自动化。制造自动化技术设计数控技术、工业机器人技术和柔性制造技术,是机械制造业最重要的基础技术之一。 4、先进生产制造模式和制造系统 先进生产制造模式和制造系统是面向企业生产全过程,是将现代信息技术与生产技术相结合的一种新思想、新哲理,其功能覆盖企业的市场预测、产品设计、加工制造、信息与资源管理直到产品销售和售后服务等各项活动,是制造业的综合自动化的新模式。

航空航天先进复合材料

航空航天先进复合材料现状 2014-08-10 Lb23742 摘要:回顾了树脂基复合材料的发展史;综述了先进复合材料工业上通常使用环氧树脂的品种、性能和特性;复合材料使用的增强纤维;国防、军工及航空航天用树脂基复合材料;用于固体发动机壳体的树脂基体;用于固体发动机喷管的耐热树脂基体;火箭发动机壳体用韧性环氧树脂基体;树脂基结构复合材料;防弹结构复合材料;先进战斗机用复合材料;树脂基体;航天器用外热防护涂层材料;飞机结构受力构件用的高性能环氧树脂复合材料;碳纤维增强树脂基复合材料在航空航天中的其它应用;民用大飞机复合材料;国产大飞机的软肋还是技术问题;复合材料之惑。 关键词:树脂基体;复合材料;国防;军工;航空航天;结构复合材料 0 前言 复合材料与金属、高聚物、陶瓷并称为四大材料。今天,一个国家或地区的复合材料工业水平,已成为衡量其科技与经济实力的标志之一。先进复合材料是国家安全和国民经济具有竞争优势的源泉。到2020年,只有复合材料才有潜力获得20-25%的性能提升。 环氧树脂是优良的反应固化型性树脂。在纤维增强复合材料领域中,环氧树脂大显身手。它与高性能纤维:PAN基碳纤维、芳纶纤维、聚乙烯纤维、玄武岩纤维、S或E玻璃纤维复合,便成为不可替代的重要的基体材料和结构材料,广泛运用在电子电力、航天航空、运动器材、建筑补强、压力管雄、化工防腐等六个领域。本文重点论述航空航天先进树脂基体复合材料的国内外现状及中国的技术软肋问题 1 树脂基复合材料的发展史 树脂基复合材料(Resin Matrix Composite)也称纤维增强塑料(Fiber Reinforced Plastics),是技术比较成熟且应用最为广泛的一类复合材料。这种材料是用短切的或连续纤维及其织物增强热固性或热塑性树脂基体,经复合而成。以玻璃纤维作为增强相的树脂基复合材料在世界范围内已形成了产业,在我国不科学地俗称为玻璃钢。 树脂基复合材料于1932年在美国出现,1940年以手糊成型制成了玻璃纤维增强聚酯的军用飞机的雷达罩,其后不久,美国莱特空军发展中心设计制造了一架以玻璃纤维增强树脂为机身和机翼的飞机,并于1944年3月在莱特-帕特空军基地试飞成功。1946年纤维缠绕成型技术在美国出现,为纤维缠绕压力容器的制造提供了技术贮备。1949年研究成功玻璃纤维预混料并制出了表面光洁,尺寸、形状准确的复合材料模压件。1950年真空袋和压力袋成型工艺研究成功,并制成直升飞机的螺旋桨。60年代在美国利用纤维缠绕技术,制造出北极星、土星等大型固体火箭发动机的壳体,为航天技术开辟了轻质高强结构的最佳途径。在此期间,玻璃纤维-聚酯树脂喷射成型技术得到了应用,使手糊工艺的质量和生产效率大为提高。1961年片状模塑料(Sheet Molding Compound, 简称SMC)在法国问世,利用这种技术可制出大幅面表面光洁,尺寸、形状稳定的制品,如汽车、

树脂基复合材料研究进展

先进树脂基复合材料研究进展 摘要:本文介绍了颗粒增强、无机盐晶须增强、光固化等类型的树脂基复合材料,亦指出热固性、环氧树脂基复合材料,并简述了制备方法和新技术的应用。 关键词:树脂基复合材料,颗粒增强,无机盐晶须增强,光固化,制备方法,新技术ADVANCE THE RESEARCH OF POLYMER MATRIX COMPOSITES ABSTRACT: The particulate reinforced、inorganic salt whisker, light-cured of resin matrix composites were introduced in this paper,the thermosetting and thermoplastic resin matrix composites was also show in the paper.This paper also discussed the application of new preparation method and technology. Keywords: resin matrix composites,particulate reinforced,inorganic salt whisker, light-cured,preparation method,new technology 先进树脂基复合材料是以有机高分子材料为基体、高性能连续纤维为增强材料、通过复合工艺制备而成,并具有明显优于原组分性能的一类新型材料。目前航空航天领域广泛应用的先进树脂基复合材料主要包括高性能连续纤维增强环氧、双马和聚酞亚胺基复合材料[1]。树脂基复合材料具有比强度高、比模量高、力学性能可设计性强等一系列优点,是轻质高效结构设计最理想的材料[2]。用复合材料设计的航空结构可实现20%一30%的结构减重;复合材料优异的抗疲劳和耐腐蚀性,能提高飞机结构的使用寿命,降低飞机结构的全寿命成本;复合材料结构有利于整体设计和制造,可在提高飞机结构效率和可靠性的同时,采用低成本整体制造工艺降低制造成本。可见复合材料的应用和发展是大幅提高飞机安全性、经济性等市场竞争指标的重要保证,复合材料的用量已成为衡量飞机先进性和市场竞争力的重要标志。 纤维增强树脂基复合材料是在树脂基体中嵌人高性能纤维,比如碳纤维、超高分子量聚乙烯纤维和芳纶纤维等所制得的材料[3]。树脂基体可以分为热塑性树脂和热固性树脂两种,常用的热塑性树脂有聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、聚氯乙烯(PVC)等;常用的热固性树脂有酚醛树脂、环氧树脂和聚醋树脂等。由于纤维增强复合材料具有高强度、高模量、低密度等一系列优良特性,其在航空航天、汽车、建筑、防护、运动器材和包装等领域已有广泛的应用。然而新材料新技术的发展使人们对纤维增强复合材料的性能有了更高的期望,所以高性能纤维增强树脂基复合材料依然是近年来的研究热点。 1 先进树脂基复合材料体系 1.1 纤维增强 纤维增强树脂基复合材料由纤维和树脂基体两部分组成,纤维起承担载荷的作用,树脂均匀传递应力,界面在应力传递的过程中起到关键的作用,是纤维与树脂问应力传递的纽带.随着对复合材料界面性能研究的不断的深入,人们发现纤维的浸润性能、纤维与树脂间的键台及纤维与树脂间的机械嵌合作用等因素对复合材料的性能影响显著,并以此设计出一系列提高界面粘接强度的方法,有效地提高了纤维复合材料的界面性能[4]. 1.1.1碳纤维(CF)增强树脂基复合材料 碳纤维以热碳化方式由聚丙烯睛、沥青或粘胶加工而成,具有高强度、高模量、优异的耐酸碱性和抗蠕变性[4J。对碳纤维增强树脂基复合材料的研究主要集中在对纤维进行改性、对树脂基体进行改性和改善纤维和树脂基体的粘接性能这几个方面。 1.1.2超高强度聚乙烯纤维(uHMPE), 超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)是1975年由荷兰DSM公司采用凝胶纺丝一超拉伸技术研制成功并实现工业化生产的高强高模纤维。UHMWPE纤维中大分子具有很高的取向度和结晶程度,纤维大分子几乎处于完全伸直的状态,赋予最终纤维高强度、高模量、低密度、耐酸碱

我国的先进制造技术研究现状及发展趋势

中国先进制造技术的发展趋势 随着科学技术的进步以及新的管理思想、管理模式和生产模式的引进,近年来,先进制造技术在机械加工领域中的应用越来越广泛,越来越深入。机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。改革开放以来,随着科学技术的飞速发展和市场竞争日益激烈,越来越多的制造企业开始将大量的人力、财力和物力投入到先进的制造技术和先进的制造模式的研究和实施策略之中,我国制造科学技术有日新月异的变化和发展,但与先进的国家相比仍有一定差距,为了迎接新的挑战,必须认清制造技术的发展趋势,缩短与先进国家的差距,使我国的产品上质量、上效率、上品种和上水平,以增强市场竞争力,因此,对制造技术及制造模式的研究和实施是摆在我们面前刻不容缓的重要任务,以实现我国机械制造业跨入世界先进行列。 一先进制造技术概述 (1)先进制造技术的体系结构及分类 先进制造技术是系统的工程技术,可以划分为三个层次和四个大类。 三个层次:一是优质、高效、低耗、清洁的基础制造技术。这一层次的技术是先进制造技术的核心,主要由生产中大量采用的铸造、锻压、焊接、热处理、表面保护、机械加工等基础工艺优化而成。二是新型的制造单元技术。这是制造技术与高技术结合而成的崭新制造技术。如制造业自动化单元技术、极限加工技术、质量与可靠性技术、新材料成型与加工技术、激光与高密度能源加工技术、清洁生产技术等。三是先进制造的集成技术。这是运用信息技术和系统管理技术,对上述两个层次进行技术集成的结果,系统驾驭生产过程中的物质流、能量流和信息流。如成组技术(CT)、系统集成技术(SIT)、独立制造岛(AMI)、计算机集成制造系统(CIMS)等。 四个大类:一是现代设计技术,是根据产品功能要求,应用现代技术和科学知识,制定方案并使方案付诸实施的技术。它是门多学科、多专业相互交叉的综合性很强的基础技术。现代设计技术主要包括:现代设计方法,设计自动化技术,工业设计技术等;二是先进制造工艺技术,主要包括精密和超精密加工技术、精密成型技术、特种加工技术、表而改性、制模和涂层技术;三是制造自动化技术,其中包括数控技术、工业机器人技术、柔性制造技术、计算机集成制造技术、传感技术、自动检测及信号识别技术和过程设备工况监测与控制技术等;四是系统管理技术,包括工程管理、质量管理、管理信息系统等,以及现代制造模式(如精益生产、CIMS、敏捷制造、智能制造等)、集成化的管理技术、企业组织结构与虚拟公司等生产组织方法。 (2)先进制造技术的特点 先进性:作为先进技术的基础——制造技术,必须是经过优化的先进工艺。因此,先进制造技术的核心和基础必须是优质、高效、低耗、清洁的工艺。它从传统工艺发展起来,并与新技术实现了局部或系统集成。 通用性:先进制造技术不是单独分割在制造过程的某一环节,它覆盖了产品设计、生产设备、加工制造、维修服务、甚至回收再生的整个过程。 系统性:随着微电子、信息技术的引入,先进制造技术能驾驭信息生成、采集、传递、反馈、调整的信息流动过程。先进制造技术能驾驭生产过程的物质流、能源流和信息流的系统工程。 集成性:先进制造技术由于专业、学科间的不断渗透、交叉、融合,界限逐渐淡化甚至

先进制造技术论文

题目:人工智能先进制造技术论文 学院:机械工程 专业:机械设计制造及其自动化班级: 122 学号: 1208030366 学生姓名:杨瑞 指导教师:贺福强 2015 年 12 月 26 日

目录 一、概述 二、人工智能技术的国内外发展现状与趋势 三、人工智能技术的主要研究内容与核心技术难题 四、人工智能技术的评价与认识 五、结论 六、参考文献

概述 先进制造技术(advanced manufacturing technique,缩写AMT,具体地说,就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。主要包括:计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。 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所有相关技术,涉及到设计、工艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域,并逐步融合与集成。而先进制造技术主要包括以下三个技术群: (1)主体技术群:是制造技术的核心,它包括两个基本部分:有关产品设计技术和工艺技术。 (2)支撑技术群:a.信息技术:接口和通信、数据库技术、集成框架、软件工程人工智能、专家系统和神经网络、决策支持系统。b.标准和框架:数据标准、产品定义标准、工艺标准、检验标准、接口框架。c.机床和工具技术。d.传感器和控制技术:单机加工单元和过程的控制、执行机构、传感器和传感器组合、生产作业计划。e.其它; (3)制造技术基础设施.要素包括了车间工人、工程技术人员和管理人员在各种先进生产技术和方案方面的培训和教育等。 先进制造技术是在传统制造的基础上,不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果,将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称,也是取得理想技术经济效益的制造技术的总称。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所有相关技术,涉及到设计、工艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域,并逐步融合与集成。 先进制造技术是当今国际间科技竞争的焦点,随着社会的发展,市场需求的个性化与多元化,人们对产品的要求也日益多元化,市场竞争日趋激烈,企业要在日趋激烈的市场竞争中生存发展,就必须采用先进的制造技术。

先进制造技术(结课论文)

我国先进制造技术发展概述 摘要:简要介绍了先进制造技术的结构体系、分类、特点,以及我国先进制造技术的概况,详细阐述了先进制造技术的发展趋势,指出了我国先进制造技术与先进国家相比所存在的差距,并提出了相应的解决措施。 关键词:先进制造技术;发展趋势;概述 Abstract:Briefly introduced the structure system,the classification,and the characteristic of Advanced Manufacturing Technology and the survey of our country,elaborated the trend of development in detail.And pointed out the disparity between our country and the advanced countries,and proposed the corresponding solution measure. Key words:Advanced manufacturing technology;Trend of development;Survey; 1.引言 制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱,其创造了国民生产总值1/3,工业生产总值的4/5,提供了国家财政收入的1/3。由此可见,制造技术的水平将对一个国家的经济实力和科技发展的水平产生重要的影响。制造技术尤其是先进制造技术将主宰一个国家的命运,因而,各国政府都非常重视先进制造技术的研究和发展。先进制造技术AMT(advanced manufacturing technology)是制造业不断吸收机械、电子、信息(计算机与通信、控制理论、人工智能等)、能源及现代系统管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁和灵活生产,提高对动态多变的产品市场的适应能力和竟争能力的制造技术的总称。先进制造技术源于20世纪80年代的美国,是为提高制造业的竞争力和促进国家经济增长而提出。同时,以计算机为中心的新一代信息技术的发展,推动了制造技术的飞跃发展,逐步形成了先进制造技术的概念。近年来,随着科学技术的不断发展和学科间的相互融合,先进制造技术迅速发展,不断涌现出新技术、新概念。例如:成组技术(GT)、精益生产(LP)、并行工程(CE)、敏捷制造(AM)、快速成型技术(RPM)、虚拟制造技术(VMT)等。先进制造技术是发展国民经济的重要基础技术之一,对我国的制造业发展有着举足轻重的作用。尤其在经济全球化条件下,随着国际分工的深化,出现国际产业大转移、制造业布局大调整的趋势。其中广泛采用先进制造技术和先进制造模式,是当今国际制造业发展的突出现象。以制造业快速发展为标志的工业化阶段,是经济发展的必经阶段。把握先进制造业的发展趋势,借鉴有益的国际经验对于我国实施“十二五”发展战略,推动制造业转型升级,具有重要的现实意义。 2.先进制造技术概述 2.1先进制造技术的体系结构及分类 先进制造技术是系统的工程技术,可以划分为三个层次和四个大类。 三个层次:一是优质、高效、低耗、清洁的基础制造技术。这一层次的技术是先进制造技术的核心,主要由生产中大量采用的铸造、锻压、焊接、热处理、表面保护、机械加工等基础工艺优化而成。二是新型的制造单元技术。这是制造技术与高技术结合而成的崭新制造技术。如制造业自动化单元技术、极限加工技术、质量与可靠性技术、新材料成型与加工技术、激光与高密度能源加工技术、清洁生产技术等。三是先进制造的集成技术。这是运用信息技术和系统管理技术,对上述两个层次进行技术集成的结果,系统驾驭生产过程中的物质流、能量流和信息流。如成组技术(CT)、系统集成技术(SIT)、独立制造岛(AMI)、计算机集成制造系统(CIMS)等。 四个大类:一是现代设计技术,是根据产品功能要求,应用现代技术和科学知识,制定方案并使方案付诸实施的技术。它是门多学科、多专业相互交叉的综合性很强的基础技术。现代设计技术主要包括:现代设计方法,设计自动化技术,工业设计技术等;二是先进制造工艺

数字化制造技术综述

机电1102 学号 3110304040 文豪 数字化制造技术综述 什么是数字化制造技术?用专业的语句回答就是在数字化技术和制造技术融合的背景下,并在虚拟现实、计算机网络、快速原型、数据库和多媒体等支撑技术的支持下,根据用户的需求,迅速收集资源信息,对产品信息、工艺信息和资源信息进行分析、规划和重组,实现对产品设计和功能的仿真以及原型制造,进而快速生产出达到用户要求性能的产品整个制造全过程,我们将之称之为数字化制造。 而通俗的解释就是数字化就是将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据,再以这些数字、数据建立起适当的数字化模型,把它们转变为一系列二进制代码,引入计算机内部,进行统一处理,这就是数字化的基本过程。计算机技术的发展,使人类第一次可以利用极为简洁的“0”和“1”编码技术,来实现对一切声音、文字、图像和数据的编码、解码。各类信息的采集、处理、贮存和传输实现了标准化和高速处理。数字化制造就是指制造领域的数字化,它是制造技术、计算机技术、网络技术与管理科学的交叉、融和、发展与应用的结果,也是制造企业、制造系统与生产过程、生产系统不断实现数字化的必然趋势,其内涵包括三个层面:以设计为中心的数字化制造技术,以控制为中心的数字化制造技术和以管理为中心的数字化制造技术。 数字化制造技术有何意义和作用呢?事实上,它可以精确地预测和评价产品的 1产品的可制造性、加工时间、制造周期、生产成本、零件的加工质量、产品质量。 2.制造系统运行性能零件和产品的可制造性分析。 3.生产规划与工艺规划的评价与确认。 4.敏捷企业和分散化网络生产系统中合作伙伴的选择。 5.生产过程和制造系统设计与优化网上制造资源的查询与优选低成本的人员培训工具。 数字化制造的历史并不长久,事实上从诞生到如今,数字化制造只有六十多年的历史。1952年,美国麻省理工学院首先实现了三坐标铣床的数控化,数控装置采用真空管电路。数控技术的出现代表了数字化制造的正式诞生。随后经过一系列发展进步,从十九世纪八十年代至今,CAD/CAM一体化三维软件大量出现,如:CADAM,CATIA,UG,I-DEAS,Pro/E,ACIS,MASTERCAM等,并应用到机械、航空航天、汽车、造船等领域,数字化技术达到了空前繁荣的状态。 数字化制造主要分为8个部分,分别是 CAD---计算机辅助设计,CAE---计算机辅助工程分析,CAM---计算机辅助制造,CAPP---计算机辅助工艺规划,PDM---产品数据库管理,ERP---企业资源计划,RE---逆向工程技术,RP---快速成型。 其中,CAD在早期是英文Computer Aided Drawing (计算机辅助绘图)的缩写,随着计算机软、硬件技术的发展,随后,人们逐步的认识到单纯使用计算机绘图还不能称之为计算机辅助设计。于是CAD的缩写由Computer Aided Drawing 改为 Computer Aided Design,CAD也不再仅仅是辅助绘图,而是协助创建、修改、分析和优化的设计技术。 CAE (Computer Aided Engineering)通常指有限元分析和机构的运动学及动

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