先进制造技术
- 格式:doc
- 大小:38.50 KB
- 文档页数:4
先进制造技术(AMT):是指在制造过程和制造系统中融合电子、信息和管理技术,以及新工艺、新材料等现代科学技术,使材料转换成产品的过程更有效、成本更低、更及时满足市场需求的先进的工程技术的总称。
广义制造:不仅包括具体的工艺过程,还包括市场分析、产品设计、质量控制、生产过程管理、营销、售后服务直至产品报废处理等在内的整个产品寿命周期的全过程。
狭义制造:是指生产车间内与物流有关的加工和装配过程。
制造系统:是指由制造过程及其设计的硬件、软件和人员组成的一个具有特定功能的有机整体。
制造业:是指以制造技术为主导技术进行产品制造的行业。
制造业的核心要素是质量、成本和生产率。
制造技术是制造业所使用的一切生产技术的总称,是将原材料和其他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。
制造技术的五个发展时期:工场式生产时期、工业化规模生产时期、刚性自动化发展时期、柔性自动化发展时期、综合自动化发展时期。
先进制造技术的发展趋势:数字化是发展的核心、精密化是关键、极端化是焦点、自动化是条件、集成化是方法、网络化是道路、智能化是前景、绿色化是必然先进制造技术:是在传统制造技术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,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,提高对动态多变市场的适应能力和竞争力的制造技术的总称。
先进制造技术的三个层次:基础技术、新型单元技术、集成技术先进制造技术的五个特征:系统性、广泛性、集成性、动态性、实用性电火花成型加工原理:是基于电火花腐蚀原理,即在工具电极与零件互相靠近时,极间电压将在正负极间使电介质电介液电离而形成火花放电,并在火花通道中瞬时产生大量热能,足以使金属局部熔化甚至气化,而将金属腐蚀掉,从而形成所要求的形状。
达到成型加工目的。
电火花技工的5种放电状态:开路(空载脉冲)、火花放电(工作脉冲)、过度电弧放电(不稳定电弧放电)、电弧放电(稳定电弧放电)、短路(短路放电)。
第一次作业1.先进制造技术的构成有哪些?答:(1) 主技术群:①设计技术群;②制造工艺技术群;(2) 支撑技术群: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;(3) 制造基础技术:①质量管理②用户/供应商交互作用③工作人员培训和教育④监督和评测⑤技术获取合理用2.狭义的制造和广义的制造的概念是什么?答:狭义的制造,是指生产车间内与物流有关的加工和装配过程;广义的制造,则包含市场分析、产品设计、工艺设计、生产准备、加工装配、质量保证、生产过程管理、市场营销、售前售后服务,以及报废后的回收处理等整个产品生命周期内一系列相互联系的生产活动。
3.制造系统的结构、功能和过程是什么?答:结构:是制造过程所涉及的硬件、软件、人员所组成的具有特定功能的有机整体。
功能:输入制造系统的资源通过制造过程输出产品过程:制造生产的运行过程,包括市场分析、产品设计、工艺规划、制造装配、检验出厂、产品销售、售后服务、报废、回收、再利用等。
4.现代设计技术内涵是什么?答:现代设计技术是以满足应市产品的质量、性能、时间、成本、价格综合效益最优为目的,以计算机辅助设计技术为主体,以知识为依托,以多种科学方法及技术为手段,研究、改进、创造产品活动过程所用到的技术群体的总称。
5.现代设计技术的体系结构是什么?答:(1) 基础技术:是指传统的设计理论与方法。
(2) 主体技术:计算机科学与设计技术结合产生技术(3) 支撑技术:指现代设计方法学、可信性设计技术、试验设计技术。
(4) 应用技术:是针对实用目的解决各类具体产品设计领域的技术6. CAE技术的基本概念是什么?答:CAE仿真技术是以数学理论、相似原理、计算方法、评估理论为基本理论,以计算机技术、信息技术、图形图像技术、系统工程技术以及与仿真应用领域有关的专业技术为基础,以计算机和各种物理效能设备为工具,利用系统模型对实际的或设想的系统进行动态试验研究的一门多学科综合性交叉技术。
先进制造技术有哪些第一篇:先进制造技术篇随着科技的不断进步,人类的制造技术也在不断发展和改进。
现代制造业发展的趋势是高效、节能、智能、安全和环保。
以下是一些先进制造技术的介绍:1. 3D打印技术:3D打印技术是一种先进的增材制造技术,它使用计算机辅助设计(CAD)来创建数字模型,然后通过逐层堆积打印材料(例如塑料、金属等)来制造出三维实物。
3D 打印技术有许多优点,如制造周期短、机器成本低、生产灵活、设计自由度高等,可以被广泛应用于制造各种零部件、工具和器件等。
2. 数字化制造技术:数字化制造技术是一种集成先进计算机技术、数字化管理技术、高效能制造设备、自动控制技术、精密测量与检验技术和现代管理理念为一体的先进制造技术。
数字化制造技术可以提高制造过程的精度和效率,降低成本,提高产品品质,为制造业转型升级提供了新的技术支持和保障。
3. 人工智能制造系统:人工智能制造系统是应用人工智能技术开发的智能化、自主化、智能化的制造系统。
它可以智能地组织生产资源,合理地安排生产计划,自动调整生产过程,实时检测生产质量等,使得制造过程更加高效精确。
4. 机器视觉检测技术:机器视觉检测技术是指通过高速图像采集系统,通过图像处理技术来实现对产品的检测和质量控制。
机器视觉检测技术可以实现快速准确的测量、自动化高效的检测和智能化的判别等,已经广泛应用于汽车、电子、机械等制造领域。
5. 先进材料技术:先进材料技术是一种在先进制造技术中占有重要地位的技术。
先进材料技术可以通过改变材料的性质来满足不同的工程需求,使得制造出的产品性能更加优良、寿命更长、使用效果更好。
如碳纤维、高强度钢材、陶瓷材料等都是先进材料技术的代表。
总之,随着科技的不断发展和日新月异,先进制造技术将不断涌现出来,有助于提高制造业的创新能力、核心竞争力和发展水平。
第二篇:先进制造技术分享先进制造技术是现代化制造业的重要标志和核心竞争力之一。
在先进制造技术中,有很多新型技术和新思路,这些都为创新提供了更好的平台和更好的跳板。
先进制造技术随着科技的不断进步和全球经济的发展,先进制造技术在工业领域中扮演着越来越重要的角色。
先进制造技术旨在提高制造业的效率、质量和创新能力,从而推动经济增长并满足消费者的需求。
本文将探讨先进制造技术的定义、应用领域以及对经济和社会发展的重要性。
一、先进制造技术的定义先进制造技术是指一系列高度自动化、数字化和智能化的技术和方法,用于优化和改进产品生产制造过程。
这些技术包括计算机辅助设计和制造(CAD/CAM)、机器人技术、互联网物联网(IoT)以及人工智能等。
通过将科技融入到制造过程中,先进制造技术能够提高产品质量、减少生产成本,并缩短生产周期。
二、先进制造技术的应用领域1. 3D打印技术3D打印技术是一种以数字模型为基础,通过逐层添加材料来制造三维实物的先进制造技术。
它已经广泛应用于汽车、航空航天、医疗器械等行业。
3D打印技术不仅能够减少生产成本和材料浪费,还能够实现定制化生产,满足个性化需求。
2. 自动化生产线自动化生产线利用机器人技术和自动化控制系统,实现产品的自动化制造。
它不仅能够提高生产线的效率和安全性,还能够提高产品的一致性和质量稳定性。
自动化生产线被广泛应用于汽车制造、电子制造等行业。
3. 大数据分析大数据分析通过收集和分析大量的生产数据,提供了对生产过程进行优化和改进的基础。
通过大数据分析,企业可以更好地了解市场需求、生产效率和产品质量,并基于这些数据做出决策,提高整体运营效率。
4. 智能工厂智能工厂利用物联网、人工智能和自动化技术,实现整个生产过程的数字化和智能化。
通过智能工厂,生产过程可以实现实时监控、快速反应和灵活调整,提高生产效率和产品质量,并降低生产成本。
三、先进制造技术对经济和社会发展的重要性1. 提高产能和效率先进制造技术能够优化生产过程,提高产能和效率。
通过自动化和智能化的生产线,企业可以实现生产过程的高度自动化和优化配置,从而提高产品的产能和制造效率,降低劳动力成本和生产周期。
1、先进制造技术基本定义特点与传统制造区别基本定义:先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology,简称为AMT)是指微电子技术、自动化技术、信息技术等先进技术给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。
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。
AMT是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一,但并非充分条件,其优势还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理,有赖于技术、管理和人力资源的有机协调和融合。
特点:⑴先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是面向21世纪的技术,制造业是社会物质文明的保证,是与人类社会一起动态发展的,因此,制造技术必然也将随着科技进步而不断更新。
先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展而来,保持了过去制造技术中的有效要素;但随着高新技术的渗入和制造环境的变化,已经产生了质的变化,先进制造技术是制造技术与现代高新技术结合而产生的一个完整的技术群,是一类具有明确范畴的新的技术领域,是面向21世纪的技术。
⑵先进制造技术是面向工业应用的技术,先进制造技术应能适合于在工业企业推广并可取得很好的经济效益,先进制造技术的发展往往是针对某一具体的制造业(如汽车工业、电子工业)的需求而发展起来的适用的先进制造技术,有明显的需求导向的特征。
先进制造技术不是以追求技术的高新度为目的,而是注重产生最好的实践效果,以提高企业的竞争力和促进国家经济增长和综合实力为目标。
⑶先进制造技术是面向全球竞争的目前每一国家都处于全球化市场中。
一个国家的先进制造技术是支持该国制造业在全球范围市场的竞争力。
因此,先进制造技术的主体应具有世界水平。
但是,每个国家的国情也将影响到从现有的制造技术水平向先进制造技术的过渡战略和措施。
中国正在以前所未有的速度进入全球化的国际市场,开发和应用适合国情的先进制造技术势在必行。
AM(Agile Manufacturing)敏捷制造CE(Concurrent Engineering)并行工程CIMS(Computer Integrated Manufacturing Systems)计算机集成制造系统ERP(Enterprise Resource Planning)企业资源计划FMS(Flexible Manufacture System)柔性制造系统GM(Green Manufacturing)绿色制造HMS(Holoson Manufacturing System)全能制造系统IRP(Intelligent Resource Planning)智能资源计划IMS(Intelligent Manufacturing System)智能制造系统LP(Lean Production)精益生产LOM(Laminated Object Manufacturing)分层实体制造RPM(Rapid Prototype /Part Manufacturing)快速原型/零件制造VM(Virtual Manufacturing)虚拟制造1先进制造技术: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,提高对动态多变的产品市场的适应能力和精致能力的制造技术的总称。
特点:先进性、广泛性、实用性、系统性、继承性、动态性、技术与管理的更紧密结合、先进制造技术强调的是优质、高效、低耗、清洁、灵活生产;是面向21世纪的技术系统,其目的是提高制造业的综合经济效益,赢得激烈的市场竞争。
发展趋势:向精密化、柔性化、智能化、集成化、全球化方向发展。
2先进制造工艺技术:是机械制造工艺不断变化和发展后形成的制造工艺技术,包括了优化后的常规工艺,及不断出现和发展的新型加工方法。
其主要技术体系由先进成型加工技术、现代表面工程技术及先进制造加工技术等构成。
地位:1先进制造工艺技术室先进制造技术的核心和基础,任何高级的自动控制系统都无法取代先进制造工艺技术的作用。
2一个国家的制造工艺技术水平的高低在很大程度上决定其制造业的技术水平,特别是对于我国这样一个必须拥有独立完整的现代工业体系的大国来说尤其具有重要现实意义。
趋势:优质、高效、低耗、灵敏、洁净是机械制造业永恒的追求目标,也是先进制造工艺技术的发展目标。
21世纪,加工制造技术的特点和发展趋势是:先进精密超精密加工技术、特种加工技术、超高速切削及超高速磨削技术、微型机械加工技术、新一代制造装备技术及虚拟制造技术等。
3绿色制造:是综合考虑环境影响和资源利用效率的现代制造模式,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期,废弃资源和有害排放物最小,即对环境的负面影响最小,对健康无害,资源利用效率最高。
如何实现:有三条途径,一是改变观念,树立良好的环境保护意识,并体现在具体行动上,可以通过加强立法,宣传教育来实现;二是针对具体产品的环境问题,采取技术措施,即采用绿色设计,绿色制造工艺,产品绿色程度的评价机制等,解决所出现的问题;三是加强管理,利用市场机制和法律手段,促进绿色技术,绿色产品的发展和延伸。
4绿色产品:绿色产品是指以环境和环境资源保护为核心概念而设计生产的可以拆卸并分解的产品。
其零部件经过翻新处理后可以重新使用。
绿色产品从生产到使用乃至回收的整个过程都符合特定的环境保护要求,对生态环境无害或危害极少,以及利用资源再生或回收循环再用的产品。
关键技术:面向环境的设计技术;面向能源的设计技术;面向材料的设计技术;人机工程设计技术。
5绿色产品设计:以环境资源保护为核心概念的设计过程,它要求在产品的整个寿命周期内把产品的基本属性和环境属性紧密结合,在进行设计决策时,除满足产品的物理目标外,还应满足环境目标,以达到优化设计要求。
特点:1绿色设计就是实现产品绿色要求的设计。
其目的实施克服传统设计的不足,使所设计的产品具有绿色产品的各个特征。
2绿色设计是在产品整个生命周期内,优先考虑产品环境属性(可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等。
)并将其作为设计目标,在满足环境目标要求的同时,保证产品应有的基本性能、使用寿命、质量等。
6柔性制造技术:是一种主要用于多品种、中小批量或变批量生产的制造自动化技术,它是对各种不同形状加工对象进行有效地且适应性转化为成品的各种技术总称。
7智能制造技术:在将人工智能融进制造过程的各个环节(即产品整个生命周期的所有环节),通过模拟专家的智能活动,对制造问题进行分析、判断、推理、构思和决策,自在取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动;并对人类专家的制造智能进行收集、存贮、完善、共享、继承和发展;从而子啊制造过程中,系统能自动检测其运行状态,在受外界或内部激励时能够自动调整其参数以达到最佳状态,具有自组织能力。
8智能制造系统:是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,它在制造过程中能以一种高度柔性和集成的方式,借助计算机模拟人类专家的智能活动进行分析、推理、判断、构思和决策等,从而取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。
同时,收集、存贮、完善、共享、继承和发展人类专家的智能。
敏捷制造:是指制造系统在满足低成本和高质量的同时,对变化莫测市场需求的快速反应。
9虚拟制造:是一种新的制造技术,它以信息技术、仿真技术、虚拟现实技术为支持,在产品设计或制造系统的物理现实之前,就能使人体会或者感受到未来产品的性能或者制造系统的状态从而可以做出前瞻性决策与优化实施方案。
10虚拟成形技术:是针对金属材料热成形过程的技术难点,从材料成形理论分析入手,通过数值模拟和物理模拟方法,使得基础理论直接定量地知道金属材料热成行过程,并对材料成形剁成进行动态仿真,预测不同条件下成形后材料的组织、性能及质量,进而实现热成形件的质量与性能的优化设计,最大限度的发挥材料的性能潜力,为关键的重大装备一次制造成功提供技术支持。
11并行工程:是一种对产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)进行并行和集成设计的系统化工作模式。
并行工程关键技术:并行环境下的信息抽象与建模技术,计算机辅助设计评价和决策--DFMA与RPM支持并行设计的分布式计算机环境。
12全寿命周期设计技术:是一个系统集成的过程,它以并行的方式设计产品及其相关过程力求使设计人员在一开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废的所有因素,包括质量、成本、进度计划和用户要求等。
全寿命周期设计技术基本涵义:意味着在设计阶段就要考虑到产品历程的所有环节,以求产品全寿命周期设计的综合优化。
它依赖于各学科、各部门的设计人员相互合作、相互信任和信息共享,通过有效地信息交流,及早考虑产品的生命周期的所有因素,尽快发现并解决问题,最终达到工作的协调一致。
全寿命周期设计并不是设计和生产的简单交叉,它要求在进行产品设计的每个阶段时要同时进行其后的过程设计,也就是说,必须让设计的全部阶段都要成产前完成。
13计算机集成制造系统:有两个基本观点:系统的观点,企业生产的各个环节,即从市场分析、产品设计、加工制造、经营管理到售后服务的全部生产活动是一个不可分割的整体,要紧密连接,统一考虑。
信息化的观点,真个生产过程实质上是一个数据的采集、传递和加工处理的过程,最终形成的产品可以看做是数据的物质表现。
14超高速加工技术:是指采用超硬材料刀具磨具和能可靠地实现高速运动的高精度、高自动化、高柔性的制造设备,以极大地提供切削速度来达到提供材料切除率、加工精度和加工质量的现代制造加工技术。
15快速成型技术:是综合利用CAD技术、数控技术、材料科学、机械工程、电子技术及激光技术的技术集成以实现从零件设计到三维实体原型制造一体化而系统技术。
16传统产品设计过程与绿色设计过程的比较:绿色设计与传统设计的根本区别在于绿色设计要求设计人员在设计构思阶段就要把降低能耗,,易于拆卸、使之再生利用和保护生态环境,与保证产品的性能、质量、寿命、成本的要求列为同等的设计目标,并保证在生产过程中能够顺利实施。
17压力铸造及其过程:是一种机械化程度和生产效率都很高的特种铸造方法。
压力铸造过程原理:压铸特点是高压、高速充填。
原理:由高压油泵1输出的工作液经过单向阀2送到蓄压罐3中储存。
当压射动作开始时,蓄压罐可在一瞬间把大量的高压油送到压射缸4中,驱动压射活塞5前进,并通过连接器6使冲头7前进,从而作用于液态金属上,完成充填模具型腔的过程。
当压射系统有增压器8时,还可以通过增压器对尚未完全凝固的金属进行增压,从而获得内部组织致密、轮廓清晰的精密铸件。
(图)18超塑性成形:是采用锻造,挤压,拉伸,轧制等塑性加工方法,实现材料超塑性成形工艺。
19表面工程技术:是一项通过改变固体金属表面或非金属表面的形态、化学成分和组织结构,以获得所需要表面性能的系统工程。
功能:弄清各类固体材料表面失效机理,并综合运用各种表面技术提高材料低于环境作用能力,赋予材料表面某种功能特性,实施特定的表面加工来制造构件,零部件和元器件。
20超高速加工技术:是指采用超硬材料刀具磨具和能可靠地实现高速运动的高精度,高自动化,高柔性的制造设备,以极大地提高切削速度来达到提高材料切除率,加工精度和加工质量的现代制造加工技术。
关键技术:高速主轴特性。
超高速切削与磨削机理研究;超高速主轴单元制造技术;超高速进给单元制造技术;超高速加工用刀具与磨具制造技术;超高速机床支撑及辅助单元制造技术;超高速加工在线自动检测与控制技术等。
切削速度范围:各种材料速度范围:铝合金已超过1600m/min;铸铁为1500m/min;超耐热镍合金达300m/min;钛合金达150-1000m/min;纤维增强塑料为2000-9000m/min。
根据加工工艺方法:车削700~7000m/min,铣削300~6000m/min,钻削200~1100m/min,磨削5000~10000m/min,认为是合适的速度范围。
应用领域:大批生产领域;工件本身刚度不足的加工领域;加工复杂曲面领域;难加工材料领域;超精密微细切削加工领域。
(图)21超精密技术的发展趋势:高精度方向发展;大型化方向发展;微型化方向发展;向超精结构、多功能、光机电一体化、加工检测一体化方向发展。
超精密技术各等级尺度范围:一般加工,精度在10μm左右,表面粗糙度Ra在0.3~0.8μm的加工技术。
精密加工,加工精度在10~0.1μm,表面粗糙度Ra0.3~0.03μm的加工技术。
超精密加工,精度在0.1~0.01μm,Ra在0.03~0.05μm的加工技术。