先进制造技术培训课程(PPT 27张)

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先进制造技术课件

工业机器人编程与操作实践
工业机器人概述
工业机器人是一种能够自动执行工作任务的机器装置，具有高度的灵活性、精确性和可靠性，广泛应用于焊接、装配、搬运、喷涂等领域。
工业机器人编程技术
工业机器人编程是实现机器人自动化作业的关键技术，包括示教编程、离线编程和自主编程等方式，通过编程实现对机器人运动轨迹、作业顺序和作业参数等控制。
05 精益生产与持续改进方法
精益生产理念及实施步骤
精益生产理念
追求卓越、消除浪费、持续改进、全员参与。
实施步骤
明确目标、识别价值流、消除浪费、持续改进。
关键成功因素
领导层的支持、员工的参与、持续改进的文化。
价值流图分析和改善措施
价值流图分析
识别生产过程中的价值流和非价值流，找出浪费和瓶颈。
发展历程
从手工制造到机械制造，再到数字化、智能化制造，先进制造技术经历了多个发展阶段，不断推动着制造业的转型升级。
特点及优势分析
特点
高精度、高效率、高柔性、集成化、智能化等。
优势分析
先进制造技术能够显著提高生产效率、降低生产成本、提高产品质量和一致性，同时能够满足个性化、定制化生产需求，提升企业竞争力。
循环经济模式
以资源节约和循环利用为特征，通过废弃物回收、再生利用等手段，将经济活动组织成一个“资源-产品-再生资源”的反馈式流程。
清洁生产技术与循环经济的关系
清洁生产是实现循环经济的基础和手段，而循环经济则为清洁生产提供了更广阔的应用空间和政策支持。
企业实施绿色制造战略路径选择
加强绿色技术创新
增材制造的应用领域
增材制造技术广泛应用于航空、医疗、汽车等领域，如制造飞机发动机零件、人体植入物、汽车轻量化零件等。

先进制造技术与生产流程改进培训课件

随着全球环境问题的日益严重，各国政府纷纷出台相关政策，推动绿色制造发展。例如，中国政府提出的“中国制造2025”战略中，明确将绿色制造作为重要发展方向。
清洁生产技术在企业中的实施
清洁生产技术
清洁生产技术是指在生产过程中采用环保、节能的技术和设备，减少废弃物和污染物的产生，提高资源利用效率。
企业实施案例
家具制造业生产流程改进案例
通过引进先进的生产设备、优化生产流程等方式，提高家具制造的效率和质量。
THANKS
感谢观看
机器人系统集成
将机器人系统与生产线其他设备进行有效集成，确保整个生产系统的协调运行。
柔性制造系统（FMS）构建与运行管理
01
FMS系统规划
根据企业生产需求，规划FMS系统的构建方案，包括设备配置、布局设
计等。
02
FMS系统实施
按照规划方案，进行FMS系统的实施工作，包括设备安装、调试等。
03
FMS系统运行管理
许多企业已经成功实施清洁生产技术，如采用高效节能设备、优化生产流程、实现废弃物回收再利用等，取得了显著的经济效益和环境效益。
循环经济与废弃物资源化利用
循环经济理念
循环经济是一种以资源高效利用和循环利用为核心，以“减量化、再利用、资源化”为原则，以低消耗、低排放、高效率为基本特征的经济增长模式。
建立FMS系统运行管理制度，进行设备运行监控、故障处理、维护保养
等工作，确保FMS系统的稳定运行。
05
绿色制造与可持续发展策略
绿色制造理念及政策背景
绿色制造定义
绿色制造是一种综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式，旨在通过技术创新和工艺改进，实现产品全生命周期的节能、减排和资源高效利用。

先进制造技术教学课件PPT先进制造工艺技术.ppt

19子线分析
手段：优化加工方法；开发和研制新型刀具材料；研
制超精密机床；对加工精度进行监控。
2020/7/2
7
21世纪的超精密加工将向分子级、原子级精度推进
2020/7/2
8
（2）切削加工速度迅速提高
刀具材料发展。
2020/7/2
9
20世纪前，碳素钢，耐热温度低于200ºC，切削速度不超过10m/min；
、电火花、激光切割；
• 堆积成形将材料有序地合并堆积成形，如快速原形制造、焊接等。
2020/7/2
6
二、先进制造工艺的产生和发展
先进制造工艺是在传统的机械制造工艺基础上发展来的，优化后的工艺和新型加工方法。是核心和基础。
（1）制造加工精度不断提高
18世纪，其加工精度为1mm； 19世纪末，0.05mm； 20世纪初，μm级过渡； 20世纪50年代末，实现了μm级的加工精度；目前达到10nm的精度水平。
1900
2020/7/2
普通加工
加工设备车床,铣床
精密车床磨床
测量仪器卡尺
百分尺比较仪
精密加工
坐标镗床坐标磨床
气动测微仪光学比较仪
金刚石车床光学磁尺
精密磨床
电子比较仪
超精密加工
超精密磨床激光测长仪精密研磨机圆度仪轮廓仪
超高精密磨床激光高精度超精密研磨机测长仪
1920 1940
代码
名称
0
1
2
3
4
5
6
7 89
中类名称
0 铸造
砂型铸造特种铸造
1 压力加工
锻造
轧制
冲压挤压旋压拉拔

先进制造技术课件(PPT 28页)

第一章先进制造技术概述
2、先进制造技术的特点（2）. 先进制造技术是面向新世纪的技术系统，它的目的很明确，即提高制造业的综合效益（包括经济效益、社会效益和环境生态效益），赢得激烈的国际市场竞争。（3）.先进制造技术并不抛弃传统技术，而是不断用科技新手段去研究它，并运用科技新成果去改造它，充实它。特别是利用先进技术研究传统工艺的成形原理，建立数学模型，并利用优化设计技术进行传统工艺方法的优化。
第一章先进制造技术概述
2、先进制造技术的特点（7）.先进制造技术不是一项具体技术，它是利用系统工程技术将各种相关技术集成的一个有机整体。（8）. 先进制造技术特别强调环境保护，既要求其产品是所谓的“绿色商品”，又要求产品的生产过程是环保型的。
第一章先进制造技术概述
3. 先进制造技术特点的具体体现（1）.高效率在提高生产效率方面，提高自动化程度是各国致力发展的方向。近些年来，计算机数控（CNC）、计算机辅助设计与制造（CAD∕CAM）、柔性制造系统（FMS）和计算机集成制造系统（CIMS）发展非常迅速。各种新理论层出不穷，如敏捷制造、快速原型制造、并行工程、及时生产、虚拟制造，集成相关信息和资源，其本质均是实现高效率、自动化生产的思想。就应用于实践的CNC、FMC、FMS来看，已有力地显示出其有柔性化、自动化、资源共享和高效率的强大生命力。
第一章先进制造技术概述
（2）、高精度
在提高精度方面，从精密加工发展到超精密加工，这是世界各主要工业发达国家致力发展的方向。例如，超大规模集成电路、导弹火控系统、惯导陀螺、精密仪器、精密雷达、精机床等都需要采用超精密加工技术。众所周知，在飞机、潜艇等军事设施中使用的精密陀螺、复印机的磁鼓、大型天文望远镜以及大规模集成电路的硅片等高新技术产品都需要超精密加工技术的支持。精密加工是指加工精度在0.1-1µm之间，表面粗糙度Ra在0.1µm以下的加工方法；而加工精度控制在0.1µm 以下，表面粗糙度Ra在0.02µm以下的加工方法则称为超精密加工。

《先进制造技术》PPT课件 (2)

薄层成形时收缩大,易翘曲变形; 成形薄层强度低,不同方向组织均匀性差。
X
第二章加工域活动中的先进工艺
1. Tri-Hatch扫描法
这是一种三角形扫描固化法,扫描后三角形内部不固化,总固化面积为50%。这种方法的特点是能极大缩短零件的制造时间,特别适合制作大零件;缺点是固化后会引起较大的扭曲变形,最终生成零件的精度不高。
CT或MRI
CAD
STL
STL、IGES、STEP……
RP系统
第二章加工域活动中的先进工艺
三、原型制作时的扫描路径
薄层制造是通过扫描路径的规划和控制来实现的。激光按一定的扫描模式使材料固化或烧结,生成薄层。
SLA和SLS中普遍采用的是长线扫描方式。
优点
方式简单,计算方便; 数据存储量小。
Y
缺点
IGES 的特点
优点支持广泛提供全面的实体信息来精确描述3D模型。
缺点包含大量冗余信息不支持网格模型基于IGES的切片算法复杂。
第二章加工域活动中的先进工艺
②HP/GL HP/GL(Hewlett- Packard graphics language)格式图形绘图仪的标准。它也属于面片模型。
1 . STL ( Stereo Lithography interface specification )格式
STL 最初是用于美国30Systems 公司生产的SLA 快速原型系统的一种文件格式，目前是快速原型系统与CAD 系统之间的准行业数据交换标准。一个STL 模型如图8 一1 所示。
STL 文件格式中每一个三角面片由四个数据项表示，即三个顶点坐标和面片的法矢，而STL 文件就是所有三角面片的集合.STL 文件格式有ASCll 码和二进制码两种输出形式.二进制码输出形式所占用的文件空间比ASCll 码输出形式的小得多，但是ASCll 码输出形式直观明了、便于检查

《先进制造技术》课件(全套)

26
河南省精品课程“先进制造技术”
第1章
概述
Introduction
1.3 先进制造技术的特点和发展趋势
Characteristics of Advanced Manufacturing Technology And Its Developing Trend
……
与大、小制造概念相对应，对于制造技术的理解也有广义和狭义之分。广义理解制造技术涉及生产活动的各个方面和生产的全过程，制造技术被认为是一个从产品概念到最终产品的集成活动，是一个功能体系和信息处理系统。
8
1.1.2 制造系统
制造系统结构
经营管理财务
经营管理信息流生产管理信息流技术信息流物质流
制造业是高技术产业化的载体和实现现代化的重基石
20世纪兴起的核技术、空间技术、信息技术、生物医学技术等高新技术无一不是通过制造业的发展而产生并转化为规模生产力的。其直接结果是导致诸如集成电路、计算机、提动通信设备、国际互联网、机器人、核电站、航天飞机等产品相继问世，并由此形成了制造业中的高新技术产业。
生产技术信息产品设计产品设计信息工艺过程计划工艺过程信息
需求订货信息
综合生产计划
生产计划信息
生产进度计划
进度计划信息
作业计划
作业计划信息
生产实施
生产结果数据
生产控制
生产控制信息
计划阶段
实施阶段
控制阶段
图1-6 制造系统的程序特性
研究制造系统程序特性，主要从管理角度出发如何使生产活动达到最佳化。
制造业是国家安全的重要保障
美国在一段相当长时间内忽视了制造技术的发展，结果导致经济衰退，竞争力下降，出现在家电、汽车等行业不敌日本的局面。20世纪80年代，发生了轰动一时的“东芝事件” 。美国重新关注制造业的发展，至 1994 年美国汽车产量重新超过日本。

非传统加工与先进制造技术(PPT 28张)

床，易污染环境。
*
12
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三、激光加工
1.激光加工概述
LOGO
激光特征：亮度高、方向性好、单色性好、相干性好----利用光学系统可聚焦称极小的光斑，获得极高能量密度和极高的温度。影响激光加工的因素：输出功率与照射时
间；焦距、发散角与焦点位置；照射次数；工件材
料等。
图6-4为激光加工机示意图
*
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LOGO
2.电子束加工设备主要由以下四部分组成：
电子枪系统：由电子发射阴极、控制栅极
和加速阳极组成，电子枪用来发射高速电子，并初步聚焦，使电子加速。控制系统：由聚焦装置、偏转装置和工作台位移装置等组成。
*
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LOGO
真空系统：形成真空环境。电子高速运动、发射阴极不被氧化以及被加工表面不被氧化等，均需要真空环境。电源系统：提供各种控制电压和加速电压。
5
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一、电火花加工
LOGO
1.电火花加工原理
利用工具电极和工件电极间瞬时火花放电所产生的高温熔蚀工件的表面材料来实现加工。图6-1为电火花加工装置原理图。
*
6
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LOGO
2.电火花加工机床的组成
由脉冲电源、自动进给调节装置、机床本体及工作液循环过滤系统等。电火花加工的电源应选择直流脉冲电源，以形成明显的极效应。图6-2是线切割机床的工作原理图
*
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电火花加工的特点及应用
LOGO
电火花加工适用于导电性较好的金属材料的加

先进制造技术培训课件(PPT 27页)

弄虚作假要不得，踏实肯干第一名。1 2:27:39 12:27:3 912:27 11/26/2 020 12:27:39 PM 安全象只弓，不拉它就松，要想保安全，常把弓弦绷。20. 11.2612 :27:391 2:27No v-2026 -Nov-2 0 重于泰山，轻于鸿毛。12:27:3912:27:3 912:27 Thursd ay , November 26, 2020 不可麻痹大意，要防微杜渐。20.11.26 20.11.2 612:27:3912:2 7:39No vember 26, 2020 加强自身建设，增强个人的休养。202 0年11 月26日下午12 时27分2 0.11.26 20.11.2 6 追求卓越，让自己更好，向上而生。2 020年1 1月26 日星期四下午1 2时27 分39秒1 2:27:39 20.11.2 6 严格把控质量关，让生产更加有保障。2020 年11月下午12 时27分2 0.11.26 12:27N ovember 26, 2020 重规矩，严要求，少危险。2020年11 月26日星期四1 2时27 分39秒1 2:27:39 26 November 2020
第一章
1.2.2 先进制造技术产生背景
1）社会经济发展背景消费需求：主题化、个性化和多样化，产品寿命周期缩短全球性产业结构调整：制造商之间既有激烈竞争，又有基于实力的合作。快速响应市场：满足已有和潜在顾客需求，主动适应市场，引导市场，是赢得竞争，获取最大利润的关键
第一章
2)科学技术发展背景制造技术在向宏观(制造系统)和微观(超精密加工)两个方向发展现代制造业成为技术密集、知识密集型产业信息成为制造业决定性因素，Intranet/Internet对制造业产生重大影响

先进制造技术培训课件

化；（9）确定工序尺寸和公差，选择毛坯；绘制工序；（10）产生刀具运动轨迹，自动进行数控加工编程；（11）模拟加工过程、显示刀具运动轨迹。
2.CAPP系统的类型
①．变异式方法
变异式方法的工作原理建立成组技术（GT）基础上，利用零件的相似性，建立具有相似的工艺规程的一组零件的标准工艺，采用以成组技术（GT）为基础的编码系统，标准工艺规程存储在计算机内，一个新零件的工艺规程是通过GT码检索系统中已有的相似零件的标准工艺规程加以筛选、编辑而成。
随着CAD自身和相关技术的发展， CAD技术正朝着集成化、网络化、智能化和可视化的方向发展。
1. CAD系统的集成化 CAD技术是CIMS的核心技术，而
CIMS的概念是把设计、制造、生产和管理连成一体，不仅在设计和制造过程中用计算机辅助技术，而且在库存管理、生产计划、财务管理、销售等方面也使用计算机完成，通过计算机通信，控制实现信息共享和交换，使各部门协调一致，成为一个整体。
材料生产工艺与装备、热加工工艺与装备、高速切削工艺与装备、精密/超精密与纳米加工工艺与装备、特种加工工艺与装备。
➢ 4. 管理技术计算机辅助生产管理、物料需求计划、制造资源规
划、企业资源规划、供应链管理、质量管理、准时生产
（JIT）、精益生产（LP）、企业业务流程再造等。
➢ 5. 支撑技术标准化技术、计算机技术、软件工程、数据库技
➢ 事务管理
实现设计文档的计算机管理，有利于产品设计的成组化、标准化和系列化，减少了设计人员的重复工作量。
2.2.2 通常CAD的工作
1. 信息管理提供丰富的设计需要的信息。可以为
设计人员提供有关客户的需求和改进意见、组织生产特定结构零件的成本核算、外购件的成本、原材料信息、生产装备、生产状况等，有利于更好的设计零件和产品。

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广义制造
第一章
制造系统
具有特定功能的有机整体
制造过程硬件软件人员
制造过程
经营规划、开发研制、加工制造和控制管理等过程生产设备、工具和材料、能源以及各种辅助装置制造理论、制造工艺和方法、各种制造信息等
硬件
软件
第一章
制造业
将制造资源通过制造过程转化为社会所需的产品的行业
类别
金属制品一般机械构成比例 3.395 8.625
黑色冶金
有色冶金其他制造
6.908
2.120 1.681
第一章

1.1.2 制造业的地位和作用
三大产业
农林牧业工业（52%）服务业
农林牧业,工业，服务业
农业、林业、蓄禽业、水产业制造业（45%）、建筑业、采掘业以及电力、煤气、水的生产供应业
商业、金融、房地产、经贸等
第一章
一个国家经济发展的支柱制造业地位国民经济收入的重要来源
第一章 1.2 先进制造技术的提出和进展 1.2.1 制造技术的进步和发展
制造业生产方式制造业资源配置
小批量→少品种大批量→多品种变批量
劳动密集→设备密集→信息密集 →知识密集
手工→机械化→单机自动化→刚性自动化→ 柔性自动化→智能自动化
制造技术
第一章
制造技术的发展阶段工场式生产时期--18世纪后半叶，完成手工作坊到以分工原则的工厂生产的转变工业化规模生产时期--19世纪，实现了批量工业化规范生产刚性自动化发展时期--20世纪初，以大批量生产为模式的刚性自动化柔性自动化发展时期--二战之后，多品种小批量柔性自动化生产模式，包括NC、CNC、FMC、FMS等。综合自动化发展时期-自80年代,CAD/CAM/CAP/CAE/CAT； MRP,MRPⅡ,ERP,TQM；DNC,CNC,FMC/FMS,ROBOT； CIMS,CE,LP
我国制造分类和构成
类别
食品工业纺织
构成比例 15.335 7.193
类别
化建工材
构成比例 15.586 7.299
运输机械
电器设备电子设备仪器仪表
6.424
5.125 4.588 0.998
服装
家具文教用品油加工
5.018
1.542 4.292 3.870
第一章
3、信息时代的挑战――信息向知识的转变
4、环境保护压力的挑战――可持续发展 5、制造全球化和贸易自由化的挑战――可重组工程 6、技术创新的挑战――全新制造工艺及产品的开发 2020年，技术创新的单元将在以下诸方面发巨大
的能力：
（——制造单元工艺）
1）多单元工艺技术集成为单一工艺将显著减少投资、检验时间、搬运和加工时间。 2）全部可编程、不需要硬工装的工艺，将使产品的制造、迅速转产成为可能。
第一章 1.1.3 21世纪制造业面临的挑战
1、快速响应市场竞争的挑战――实现制造环节并行 2、全球化竞争的挑战――技术资源的集成有三个主要的因素促使技术资源的集成：（1）为满足市场需求，企业必须快速响应那些具有不同期望和多种选择的顾客。（2）快速响应环境要求在组织的各个层次上进行高效的通信，特别是与顾客、供应者和合作者的通信。（3）新技术的快速吸收要求整个企业具有快速的学习能力。
3)可持续发展战略资源匮泛，污染严重环境问题不能以牺牲今后几代人的利益为代价由粗放经营、掠夺式开发向集约型、可持续发展转变
第一章 1.2.3 各国先进制造技术的发展
美国
• 先进制造技术计划：1994年预算14亿美元，围绕“智能制造系统”、“集成工具”、“基础设施建设”三个重点领域开展研究； • 制造技术中心计划：在一个地区设立一个制造技术中心，建立技术拥有者与需要者之间的桥梁，为中小企业展示新制造技术和装备、组织培训、帮助企业了解和选用最新技术和装备。
工业经济年代经济增长的“发动机”
一个国家经济强大、经济腾飞的重要基础
第一章
制造业的作用
• 提供人们衣、食、住、行物质消费 • 决定全社会的长远效益和经济的持续增长 • 国际商品贸易的保证（美国78%，日本96%，我国81%-1995年） • 农业基础地位的物质保障，服务业发展的重要条件 • 信息产业发展的物质基础； • 农业劳动力转移和就业的重要途径 • 为科技和教育发展提供经费支持和实验装备 • 实现军事现代化和国家安全的保障
第一章
第一章制造业与先进制造技术
1.1 1.2 1.3 制造业的发展与挑战先进制造技术的提出和进展先进制造技术的内涵和体系结构
复习思考题
第一章
1.1 制造业的发展与挑战
1.1.1 制造与制造业
制造原材料
工艺能源
知识技能工具
产品
狭义制造
生产车间的加工和装配过程包括市场分析、经营决策、产品设计、工艺设计、加工装配、质量保证、生产管理、市场营销、维修服务，以及产品报废后的回收处理等整个产品周期
第一章
先进制造技术
第一章
教学内容安排
本书共有六章节第一章制造业与先进制造技术
第二章现代设计技术
第三章先进制造工艺技术第四章制造自动化技术第五章现代生产管理技术第六章先进生产制造模式
第一章
本课程的有关说明
1. 学时本课程教材总学时40学时，课堂讲授40学时。 2. 特点本门课程的特点可归纳为：新、多、杂、变几个字。新是指本课程的内容大都是近10余年发展起来的技术。多和杂是指本课程内容多而且庞杂，结构不是十分清晰。变是指随着制造技术的发展，本教材中的一些内容，甚至是概念都有可能发生变化。
第一章 21世纪制造业的产品特征
•个性化和多样化产品制造智能化包括产品自身智能和生产定制化、模块化，满足不同消费者喜好 •寿命周期不断缩短摩尔定律-芯片性能每18个月提高1倍，
价格却保持不变
•智能化包括产品自身智能和生产设施工具的智能 •绿色产品全寿命周期无污染、低资源消耗和可回收利用
第一章 1.2.2 先进制造技术产生背景
1）社会经济发展背景消费需求：主题化、个性化和多样化，产品寿命周期缩短全球性产业结构调整：制造商之间既有激烈竞争，又有基于实力的合作。快速响应市场：满足已有和潜在顾客需求，主动适应市场，引导市场，是赢得竞争，获取最大利润的关键
第一章
2)科学技术发展背景制造技术在向宏观(制造系统)和微观(超精密加工)两个方向发展现代制造业成为技术密集、知识密集型产业信息成为制造业决定性因素，Intranet/Internet对制造业产生重大影响