1 第四章 制造自动化技术
第一节 计算机辅助制造(CAM)
CAM的含义和功能
一、CAM的含义
• 计算机辅助制造简称CAM，是Computer Aided Manufacturing的缩写。
• CAM是一项利用计算机帮助人们完成有关产品制造工作的技术。计算机辅助CAM有狭义的和广义的两个概念。
1. CAM的狭义概念
• 指从产品设计到加工制造之间的一切生产准备活动。
包括
CAPP
NC编程
工时定额的计算
生产计划的制订
资源需求计划的制订等。
• CAM的狭义概念甚至更进一步缩小为NC编程的同义词。
2. CAM的广义概念
CAM的广义概念包括：
• 上述CAM狭义定义所包含的所有内容
• 制造活动中与物流有关的所有过程，即加工、装配、检验、存储、输送的监视、控制和管理。
二、CAM的功能
按计算机与制造系统是否有硬件接口联系， CAM可以分为直接应用和间接应用两大类
1．CAM的直接应用
计算机通过接口直接与制造系统连接，用以监视、控制、协调制造过程。
(1)物流运行控制
根据生产作业计划的生产进度信息控制物料的流动。
(2)生产控制
随时收集和记录物流过程的数据，当发现工况(如完工的数量、时间等)偏离作业计划时，即予以协调与控制。
(3)质量控制
通过现场检测随时记录质量数据，当发现偏离或即将偏离预定质量指标时，向工序作业发出命令，予以校正。
2．CAM的间接应用
计算机不直接与制造系统连接，离线工作，用计算机支持车间的制造活动，提供制造过程和生产作业所需的
数据和信息，使生产资源的管理更有效。
主要包括：计算机辅助工艺规程设计、计算机辅助NC程序编制、计算机辅助工装设计、计算机辅助作业计划
编制
(1)计算机辅助工艺规程设计 （CAPP）
《先进制造技术》电子教案
授课章节 1.2 先进制造技术的概貌
1.3 先进制造技术的特点及发展趋势 学 时 2
教学目标 知识目标 1、掌握先进制造技术的概念、特点
2、了解先进制造技术的体系结构、涵盖领域和发展趋势
能力目标 能够分析先进制造技术的出现与发展对社会进步有哪些积极影响
情感目标 1、培养学生的学习兴趣，养成良好的学习习惯，提升自学能力
2、引导学生掌握正确的分析方法，养成解决生产实际问题的思维习惯
3、培养学生在分析、应用过程中的条理性、协调性和严谨性
教学重点 先进制造技术的概念、特点
教学难点 先进制造技术的发展趋势
实施教学目标过程设计 【第一环节】课程导入 限时5分钟
1、 组织教学 考勤询问，鼓士气
2、 回顾 1.1 概述
1）制造业的概念、发展历程
2）制造业的作用
3）制造业的发展趋势 每个问题限时1分钟，可提问4名学生，待其回答完成后纠正错误，并就回答情况作简要评价
3、 导入 1.2、1.3 限时1分钟
【第二环节】授课过程 限时80分钟
1、 先进制造技术的概念 限时10分钟。为重、难点内容，引导学生积极思考、理解、记忆。
2、 先进制造技术的体系结构 限时10分钟。
3、 先进制造技术的涵盖领域 限时20分钟。引导学生积极思考、理解、记忆。组织学生分组讨论其他领域的应用。 4、 先进制造技术的特点 限时20分钟。为重、难点内容，引导学生积极思考、引深，与传统制造技术比较，先进制造技术具有哪些特点。
5、 先进制造技术的发展趋势 限时20分钟。引导学生积极思考、引深。
【第三环节】归纳总结 限时5分钟
1、 课后小结
1）先进制造技术的概念
2）先进制造技术的体系结构
3）先进制造技术的涵盖领域
4）先进制造技术的特点及发展趋势 限时4分钟。串讲本次授课重点难点内容；简要评价本次授课学生的表现
2、 作业布置
1）预习第2章快速原形制造技术
第6章 先进制造技术AMT
目前对先进制造技术尚没有一个明确的、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：先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源、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、服务的机械制造全过程，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。一般包括三个领域：先进制造工艺技术、制造自动化技术、先进制造模式。
6.1先进制造工艺技术
先进制造工艺技术是先进制造技术的核心和基础，其内容可按先进成形加工技术、现代表面工程技术和先进制造加工技术体系来分类，这里只介绍先进制造加工技术，主要包括：特种加工、超精密加工、微机械制造、超高速切削、快速原形制造技术。
6.1.1 特种加工
特种加工是将电、磁、声、光、热等物理及化学能量或其组合或与机械能组合，对材料进行加工。其主要特点为：①工具材料的硬度可以大大低于工件材料的硬度，可以加工各种高强度、高硬度、高韧性高脆性的金属和非金属材料的加工；②可直接利用电能、电化学能、声能或光能等能量对材料进行加工，加工过程中不存在明显的机械力，工件很少产生机械变形和热变形，有助于提高工件的加工精度和表面质量；③改变了传统的工艺观念（如工件淬硬后只能磨削），对结构工艺性重新评价，对传统切削加工方法的拓宽。④各种加工方法都可以有选择地复合成新的工艺方法。特种加工适用于各种难切削材料、有特殊要求的、精密的、复杂零件表面的加工。
特种加工一般按能量形式和作用原理进行如下分类：①电能与热能作用方式有：电火花成形与穿孔加工（EDM）、电火花线切割加工（WEDM）、电子束加工（EBM）和等离子体加工（PAM）；②电能与化学能作用方式有：电解加工（ECM）、电铸加工（ECM）和刷镀加工；③电化学能与机械能作用方式有：电解磨削（ECG）、电解珩磨（ECH）；④声能与机械能作用方式有：超声波加工（USM）；⑤光能与热能作用方式有：激光加工（LBM）；⑥电能与机械能作用方式有：离子束加工（IM）；⑦液流能与机械能作用方式有：水射流切割（WJC）、磨料水喷射加工（AWJC）和挤压珩磨（AFH）。此外还有一些属于表面工艺，如电解抛光、化学抛光、电火花表面强化、镀覆、离子束注入渗杂等。
5 Numerical Control
Numerical control (NC) is a method of controlling the movements of
machine components by directly inserting coded instructions, in the form of
numbers and letters, into the system. The system automatically interprets these
data and converts them to output signals. These signals, in turn, control various
machine components-for example, by turning spindles on and off, changing
tools, moving the workpiece or the tools along specific paths, or turning
cutting fluids on and off.
In order to appreciate the importance of numerical control of machines,
let's briefly review how a process such as machining has traditionally been
carried out. After studying the working drawings of a part, the operator sets up
the appropriate process parameters (such as cutting speed, feed, depth of cut,
