先进制造技术课件第一章.pptx

先进制造技术,主讲：魏效玲,河北工程大学机电学院,Advanced Manufacturing Technology,目 录,第一章,先进制造技术概述,第二章,先进制造技术软件应用,第三章,先进制造模式,第四章,先进制造工艺技术,第五章,现代生产管理技术,第六章,LGMAZAK加工中心,第一章先进制造技术,1.1 先进制造技术的定义及特点,1.2 先进制造技术的分类,1.3 先进制造技术的发展趋势,1.4 制造业在先进工业化国家的应用,1.5 制造业面临的竞争和挑战,1.1 先进制造技术的定义及特点,1、,先进制造技术的定义:,制造业的主要任务是制造人类社会所需的一切产品，工业化国家约7080的物质财富来自制造业从本质上看，可以说：,传统制造技术+信息技术+自动化技术+现代管理技术=先进制造技术,先进制造技术（advanced manufacturing technology,AT），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,用于制造产品的技术、设备和系统的总称,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总称。

第一章先进制造技术概述,第一章先进制造技术概述,2、先进制造技术的特点,（1）先进制造技术不是一成不变的，而是个动态技术它是一个相对的、动态的概念，是为了适应时代要求，提高竞争能力，对制造技术不断优化所形成的它要不断吸收各种高新技术成果（机械、电子、计算机与通信、控制理论、人工智能等、能源及现代系统管理），将其渗透到产品的设计、制造、生产管理及市场营销的所有领域及其全部过程，并且实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产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,（4）.先进制造技术并不仅限于制造过程本身，它涉及到产品从市场调研、产品设计、工艺设计、加工制造、售后售前服务等产品寿命周期的所有内容，并将它们结合成一个有机的整体。

5）.先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术和现代系统管理技术，在产品设计、制造和生产组织管理等方面的应用6）.先进制造技术特别强调人的主体作用，强调人、技术、管理三者的有机结合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（CADCAM）,、,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、精密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0.1-1m之间，表面粗糙度Ra在0.1m以下的加工方法,；而,加工精度控制在0.1m以下，表面粗糙度Ra在0.02m以下的加工方法则称为超精密加工第一章,先,先进制,造,造技术,概,概述,（3）,、多样,化,化,随着难,加,加工材,料,料（高,强,强度、,高,高韧性,、,、高脆,性,性、耐,高,高温及,磁,磁性材,料,料）及,精,精密、,细,细小、,形,形状复,杂,杂的零,件,件需求,迅,迅速发,展,展，与,此,此相适,应,应的制,造,造技术,出,出日新,月,月异并,多,多样化,许多,产,产品要,求,求具备,很,很高的,强,强度重,量,量比；,有,有些产,品,品在精,度,度、工,作,作速度,、,、功率,及,及小型,化,化方面,要,要求很,高,高；有,些,些产品,则,则要求,在,在高温,、,、高压,和,和腐蚀,环,环境中,能,能可靠,地,地进行,工,工作。

为,为了适,应,应上述,要,要求，,新,新结构,、,、新材,料,料和复,杂,杂形状,的,的精密,零,零件不,断,断出现,，,，其结,构,构形状,愈,愈来愈,复,复杂，,材,材料韧,性,性愈来,愈,愈强，,零,零件精,度,度愈来,愈,愈高这,这些需,求,求使激光加,工,工、电,子,子束和,离,离子束,加,加工等新方,法,法应运,而,而生，,并,并得到,迅,迅速发,展,展第一章,先,先进制,造,造技术,概,概述,近年来,，,，以本,身,身形状,尺,尺寸微,小,小或操,作,作尺度,极,极小为,特,特征的,微,微机械,的,的研究,和,和应用,受,受到了,广,广泛的,重,重视并,得,得到了,快,快速的,发,发展微,微机械,具,具有很,多,多特点,，,，如体,积,积小、,精,精度高,、,、重量,轻,轻；性,能,能稳定,，,，可靠,性,性高；,能,能耗低,，,，灵敏,性,性和工,作,作效率,高,高；多,功,功能和,智,智能化,；,；制造,成,成本低,廉,廉，适,于,于大批,量,量生产,等,等正,是,是由于,微,微机械,能,能够在,狭,狭小空,间,间进行,作,作业，,又,又不扰,乱,乱工作,环,环境和,对,对象，,因,因而在,航,航空天,、,、精密,仪,仪器和,生,生物医,学,学等领,域,域具有,广,广阔应,用,用的潜,力,力。

第一章,先,先进制,造,造技术,概,概述,（4）,、综合,化,化,当前，,制,制造技,术,术正沿,着,着综合,化,化方向,发,发展例,例如，,在,在切削,区,区引入,声,声、光,、,、电、,磁,磁等能,量,量之后,，,，可以,形,形成超,声,声振动,切,切削、,激,激光辅,助,助切削,、,、带电,切,切削、,磁,磁化切,削,削等组合化,特,特种切,削,削工艺对最,基,基本的,切,切削工,艺,艺加以,复,复合，,可,可以组,成,成诸如,电,电化学,与,与机械,加,加工的,复,复合、,电,电火花,与,与机械,加,加工复,合,合、电,化,化学与,超,超声波,加,加工复,合,合、电,化,化学与,电,电火花,加,加工复,合,合等不,不同的,特,特种工,艺,艺出可,能,能相互,复,复合复合工,艺,艺的特,点,点在于,发,发挥各,自,自的优,势,势，不,仅,仅提高,了,了质量,，,，而且,提,提高了,工,工效，,并,并求得,加,加工能,力,力和经,济,济效益,的,的统一大力,研,研究和,应,应用特,种,种工艺,，,，尤其,是,是复合,工,工艺，,对,对于航,空,空、航,天,天、精,密,密仪器,材,材料加,工,工难度,越,越来越,大,大，零,件,件形状,越,越来越,复,复杂，,质,质量要,求,求越来,越,越高的,待,待业有,着,着十分,重,重要的,意,意义。

4、先,进,进制造,技,技术的,内,内容,先进制,造,造技术,包,包括数,控,控技术,、,、激光,技,技术、,新,新型材,料,料、机,器,器人、,微,微型机,械,械、纳,米,米技术,、,、CADCAPP/CAM技术,、,、精益,生,生产、,柔,柔性制,造,造系统,、,、虚拟,装,装配和,网,网络化,制,制造、,计,计算机,集,集成制,造,造系统CIMS、,智,智能制,造,造系统,、,、并行,工,工程CE、敏,捷,捷制造AM以,及,及利用,计,计算机,进,进行生,产,产任务,和,和各种,管,管理技,术,术等内,容,容第一章,先,先进制,造,造技术,概,概述,第一章,先,先进制,造,造技术,概,概述,1、先,进,进设计,技,技术,设计方,法,法现代,化,化,产品可,靠,靠性,可维护,性,性及安,全,全设计,产品优,化,化设计,快速响,应,应设计,创新设,计,计,智能设,计,计,产品动,态,态分析,和,和设计,仿真与,虚,虚拟设,计,计,价值工,程,程设计,模块化,设,设计,1、2,先,先,进,进制造,技,技术的,分,分类,设计手,段,段计算,机,机化,有限元,法,法,优化设,计,计,计算机,辅,辅助设,计,计,反求工,程,程技术,CAD/CAM一体,化,化技术,工程数,据,据库,向全寿,命,命周期,设,设计发,展,展,由单纯,考,考虑技,术,术因素,转,转向综,合,合考虑,技,技术、,经,经济和,社,社会因,素,素,第一章,先,先进制,造,造技术,概,概述,2、先,进,进制造,工,工艺技,术,术,精密、,超,超精密,加,加工技,术,术,精密加,工,工：精,度,度为3,0.3,mRa0.3,0.03,m,超精密,加,加工：,精,精度为0.3,0.03m Ra0.30.005 m,纳米加,工,工：精,度,度高于0.03mRa,小,小于0.30.005,m,精密成,型,型制造,技,技术,从制造,工,工件的,毛,毛坯、,从,从接近,零,零件形,状,状向直,接,接制成,工,工件的,方,方向发,展,展,特种加,工,工技术,高能束,流,流加工,（,（电子,束,束、离,子,子束、,激,激光束,）,）,电加工,（,（电解,和,和电火,花,花),超声波,加,加工,高压水,加,加工,多种能,源,源的组,合,合加工,第一章,先,先进制,造,造技术,概,概述,3、制,造,造自动,化,化技术,数控技,术,术,数控装,置,置,进给系,统,统,主轴系,统,统,NC程,序,序编制,工业机,器,器人,机器人,操,操作机,控制系,统,统,传感器,生产线,总,总线控,制,制,柔性制,造,造系统,加工系,统,统,物流系,统,统,调度与,控,控制,故障诊,断,断,自动检,测,测与信,号,号识别,技,技术,信号识,别,别,数据获,取,取,数据处,理,理,特征提,取,取与识,别,别,过程设,备,备工况,监,监测与,控,控制,过程监,视,视系统,反,馈,馈质量,控,控制,第一章,先,先进制,造,造技术,概,概述,4、先,进,进制造,系,系统,先进制,造,造生产,模,模式,计算机,集,集成制,造,造系统CIMS,敏捷制,造,造系统AMS,智能制,造,造系统IMS,精良生,产,产LP,并行工,程,程CE,集成管,理,理技术,企业资,源,源管理ERP,基于作,业,业的成,本,本管理ABC,现代质,量,量保障,体,体系,生产率,工,工程,制造资,源,源快速,有,有效集,成,成,生产组,织,织方法,虚拟公,司,司理论,与,与组织,企业组,织,织结构,的,的变革,以人为,本,本的团,队,队建设,企业重,组,组工程,第一章,先,先进制,造,造技术,概,概述,1.3,先,先进,制,制造技,术,术的发,展,展趋势,发展趋,势,势：精密化,柔,柔,性,性化,网,网络,化,化,虚,虚拟,化,化,智能化,清,清,洁,洁化,集,集成,化,化,全,全球,化,化,1、集,合,合多学,科,科成果,形,形成一,个,个完整,的,的制造,体,体系,传统制,造,造技术,、,、信息,技,技术、,计,计算机,技,技术、,自,。