先进制造技术ppt课件

Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,先进制造技术,主讲：魏效玲,河北工程大学机电学院,Advanced Manufacturing Technology,先进制造技术主讲：魏效玲 Advanced Manuf,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,目 录第一章 先进制造技术概述,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,第一章先进制造技术1.1 先进制造技术的定义及特点,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,1.1 先进制造技术的定义及特点。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,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,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,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2、先进制造技术的特点,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3.先进制造技术特点的具体体现,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。,第一章先进制造技术概述（2）、高精度,第一章先进制造技术概述,（3）,、多样化,随着难加工材料（高强度、高韧性、高脆性、耐高温及磁性材料）及精密、细小、形状复杂的零件需求迅速发展，与此相适应的制造技术出日新月异并多样化。许多产品要求具备很高的强度重量比；有些产品在精度、工作速度、功率及小型化方面要求很高；有些产品则要求在高温、高压和腐蚀环境中能可靠地进行工作。为了适应上述要求，新结构、新材料和复杂形状的精密零件不断出现，其结构形状愈来愈复杂，材料韧性愈来愈强，零件精度愈来愈高。这些需求使,激光加工、电子束和离子束加工,等新方法应运而生，并得到迅速发展。,第一章先进制造技术概述（3）、多样化,第一章先进制造技术概述,近年来，以本身形状尺寸微小或操作尺度极小为特征的微机械的研究和应用受到了广泛的重视并得到了快速的发展。微机械具有很多特点，如体积小、精度高、重量轻；性能稳定，可靠性高；能耗低，灵敏性和工作效率高；多功能和智能化；制造成本低廉，适于大批量生产等。正是由于微机械能够在狭小空间进行作业，又不扰乱工作环境和对象，因而在航空天、精密仪器和生物医学等领域具有广阔应用的潜力。,第一章先进制造技术概述近年来，以本身形状尺寸微小或操作尺度极,第一章先进制造技术概述,（4）,、综合化,当前，制造技术正沿着综合化方向发展。例如，在切削区引入声、光、电、磁等能量之后，可以形成超声振动切削、激光辅助切削、带电切削、磁化切削等,组合化特种切削工艺,。对最基本的切削工艺加以复合，可以组成诸如电化学与机械加工的复合、电火花与机械加工复合、电化学与超声波加工复合、电化学与电火花加工复合等。不同的特种工艺出可能相互复合。,复合工艺的特点在于发挥各自的优势，不仅提高了质量，而且提高了工效，并求得加工能力和经济效益的统一,。大力研究和应用特种工艺，尤其是复合工艺，对于航空、航天、精密仪器材料加工难度越来越大，零件形状越来越复杂，质量要求越来越高的待业有着十分重要的意义。,第一章先进制造技术概述（4）、综合化,4、先进制造技术的内容,先进制造技术包括数控技术、激光技术、新型材料、机器人、微型机械、纳米技术、CADCAPP/CAM技术、精益生产、柔性制造系统、虚拟装配和网络化制造、计算机集成制造系统CIMS、智能制造系统、并行工程CE、敏捷制造AM以及利用计算机进行生产任务和各种管理技术等内容。,第一章先进制造技术概述,4、先进制造技术的内容 第一章先进制造技术概述,第一章先进制造技术概述,1、先进设计技术,设计方法现代化,产品可靠性,可维护性及安全设计,产品优化设计,快速响应设计,创新设计,智能设计,产品动态分析和设计,仿真与虚拟设计,价值工程设计,模块化设计,1、2 先进制造技术的分类,设计手段计算机化,有限元法,优化设计,计算机辅助设计,反求工程技术,CAD/CAM一体化技术,工程数据库,向全寿命周期设计发展,由单纯考虑技术因素转向综合考虑技术、经济和社会因素,第一章先进制造技术概述1、先进设计技术1、2 先进制造技术,第一章先进制造技术概述,2、先进制造工艺技术,精密、超精密加工技术,精密加工：精度为30.3,m Ra0.30.03 m,超精密加工：精度为0.30.03m Ra0.30.005 m,纳米加工：精度高于0.03m Ra小于0.30.005 m,精密成型制造技术,从制造工件的毛坯、从接近零件形状向直接制成工件的方向发展,特种加工技术,高能束流加工（电子束、离子束、激光束）,电加工（电解和电火花),超声波加工,高压水加工,多种能源的组合加工,第一章先进制造技术概述2、先进制造工艺技术精密成型制造技术,第一章先进制造技术概述,3、制造自动化技术,数控技术,数控装置,进给系统,主轴系统,NC程序编制,工业机器人,机器人操作机,控制系统,传感器,生产线总线控制,柔性制造系统,加工系统,物流系统,调度与控制,故障诊断,自动检测与信号识别技术,信号识别,数据获取,数据处理,特征提取与识别,过程设备工况监测与控制,过程监视系统,在线反馈质量控制,第一章先进制造技术概述3、制造自动化技术柔性制造系统,第一章先进制造技术概述,4、先进制造系统,先进制造生产模式,计算机集成制造系统CIMS,敏捷制造系统AMS,智能制造系统IMS,精良生产LP,并行工程CE,集成管理技术,企业资源管理ERP,基于作业的成本管理ABC,现代质量保障体系,生产率工程,制造资源快速有效集成,生产组织方法,虚拟公司理论与组织,企业组织结构的变革,以人为本的团队建设,企业重组工程,第一章先进制造技术概述4、先进制造系统现代质量保障体系,第一章先进制造技术概述,1.3 先进制造技术的发展趋势,发展趋势：,精密化 柔性化 网络化 虚拟化,智能化 清洁化 集成化 全球化,1、集合多学科成果形成一个完整的制造体系,传统制造技术、信息技术、计算机技术、自动化技术、先进的管理科学,2、先进制造技术的动态发展过程不断地吸收各种高新技术逐渐形成，不同时期、不同区域有各自的重点和内容。,3、信息技术对先进制造技术的发展作用越来越重要。CIMS、CE、AM、虚拟企业、虚拟制造；,4、向超精微细领域扩展，上世纪初精密加工的误差是10,m，至今达0.001m，而且不断向超精微细领域扩展。如：微型机械，纳米测量、微米/纳米加工制造；,第一章先进制造技术概述1.3 先进制造技术的发展趋势,5、制造过程集成化,产品的设计、加工、检测、物流、装配过程一体化。,CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM(产品数据管理)/ERP(企业资源管理)集成,精密成形工艺,6、制造科学与制造技术、生产管理的融合,制造科学是制造系统和制造过程知识的系统描述。,数字描述、仿真、优化、设计理论和方法、运动学、动力学、结构强度、摩擦学,制造技术包含在制造科学之中，制造科学体现在制造技术里，技术和管理由生产模式结合在一起。,第一章先进制造技术概述,5、制造过程集成化第一章先进制造技术概述,第一章先进制造技术概述,7、绿色制造，是综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式，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中，对环境的影响（负作用）最小，资源使用效率最高。,如：绿色产品设计技术。,绿色制造技术,产品的回收和循环再制造,8、虚拟现实技术，是以系统建模和仿真技术为基础，由多学科知识形成的一种综合系统技术。如：虚拟制造技术；虚拟企业。,9、制造全球化，随着“网络全球化”、“市场全球化”、“竞争全球化”、“经营全球化”的出现，全球化制造的研究和应用发展迅速。,制造企业在世界范围内的重组与集成,制造技术信息和知识的协调、合作和共享,全球制造的体系结构、制造产品及市场的分布及协调