Jess先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及特點7324

1、CTGS先進制造技術(shù)的內(nèi)涵及特點1先進制造技術(shù)的內(nèi)涵目 前對先進制造技術(shù)尚沒有一個明確的、一致公認的定義，經(jīng)過近年來對發(fā)展先進制造技術(shù)方面開展的工作，通 過對其特征的分析研究，可以認為：先進制造技術(shù)是制 造業(yè)不斷吸收信息技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)的成果，并將其綜 合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、加工、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的制造全過程，以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低 耗、 清潔、靈活生產(chǎn)，提高對動態(tài)多變的市場的適應(yīng)能力和競爭能力的制造技術(shù)的總稱。 .2先進制造技術(shù)的特點（1）先進制造技術(shù)的實用性 先 進制造技術(shù)最重要的特點在于，它第一步是一項面向工業(yè)應(yīng)用，具有很強實用性 的新技術(shù)。從先進制造技術(shù)的發(fā)展過程，從其

2、應(yīng)用于制造全過程的范圍，特別是達到的 目標與效果，無不反映這 是一項應(yīng)用于制造業(yè)，對制造業(yè)、對國民經(jīng)濟的發(fā)展可以起重大作用的實用技術(shù)。先進制造技術(shù)的發(fā)展往往是針 對某一具體的制造業(yè)（如汽 車制造、電子工業(yè)）的需求而發(fā)展起來的先進、適用的制造技術(shù)，有明確的需求導(dǎo)向 的特征。先進制造技術(shù)不是以追求技術(shù)的高新為追求，而是注重產(chǎn)生最好的實踐 效果，以提高效益為中心，以提 高企業(yè)的競爭力和促進國家經(jīng)濟增長和綜合實力為目標。 .（ 2）先進制造技術(shù)應(yīng)用的廣泛性 先進制造技術(shù)相對傳統(tǒng)制造技術(shù)在應(yīng)用范圍上的一個很大不同點在于，傳統(tǒng) 制 造技術(shù)通常只是指各種將原材料變成成品的加工工藝，而先進制造技術(shù)雖然仍大量應(yīng)

3、用于加工和裝配過程，但由 于其組成中包括了設(shè)計技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)管 理技術(shù)，因而則將其綜合應(yīng)用于制造的全過程，覆蓋了產(chǎn)品設(shè) 計、生產(chǎn)準備、加工與裝配、銷售使用、維修服務(wù)甚至回收再生的整個過程。 .（ 3）先進制造技術(shù)的動態(tài)特征 由 于先進制造技術(shù)本身是在針對一定的應(yīng)用目標，不斷地吸收各種高新技術(shù)逐漸 形成、不斷發(fā)展的新技術(shù)，因而其內(nèi)涵不是絕對的和一成不變的。反映在不同的時期， 先進制造技術(shù)有其自身的 特點。也反映在不同的國家和地區(qū)，先進制造技術(shù)有其本身重點發(fā)展的目標和內(nèi)容，通過重點內(nèi)容的發(fā)展以實現(xiàn) 這個國家和地區(qū)制造技術(shù)的 跨越式發(fā)展。 .（ 4）先進制造技術(shù)的集成性 傳統(tǒng)制造技術(shù)的學(xué)科、

4、專業(yè)單一獨立，相互間的界限分明。先進制造技術(shù)由于專業(yè) 和學(xué)科間的不斷滲透、交叉、融合，界線逐漸淡化甚至消失，技術(shù)趨于系統(tǒng)化、集成化、已發(fā)展成為集機械、電 子、信息、材料和管理技術(shù)為一體的新型交叉學(xué)科。因此可以稱其為“制造工程” 。 .（5）先進制造技術(shù)的系統(tǒng)性 傳 統(tǒng)制造技術(shù)一般只能駕馭生產(chǎn)過程中的物質(zhì)流和能量流。隨著微電子、信息技術(shù) 的引入，使先進制造技術(shù)還能駕馭信息生成、采集、傳遞、反饋、調(diào)整的信息流動過 程。先進制造技術(shù)是可以駕 馭生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、 能量流和信息流的系統(tǒng)工程。 一項先進制造技術(shù)的產(chǎn)生往往要系統(tǒng)地考慮到制造的全過程， 如并行工程就是集成地并行地設(shè)計產(chǎn)品及其零部件和相關(guān)各種

5、過程的一種系統(tǒng)方法。這種方法要求產(chǎn)品開發(fā)人員 與其他人員一起共同工作，在設(shè)計的開始就考慮產(chǎn)品整個生命周期中從 概念形成到產(chǎn)品報廢處理等所有因素，包 括質(zhì)量、成本、進度計劃和用戶要求等。一種先進的制造模式除了考慮產(chǎn)品的設(shè)計、制造全過程外，還需要更好 地考慮到整 個的制造組織。 .（ 6）先進制造技術(shù)強調(diào)的是實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)先進制造技術(shù)的核心是優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔等基礎(chǔ)制造技術(shù)，它是從傳統(tǒng)的制造工藝發(fā)展起來的，并與新技術(shù)實現(xiàn)了局部或系統(tǒng)集成，其重要的特 征是實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)。這意味著先進制造技術(shù)除了通常追求的優(yōu)質(zhì)、高效外，還要針 對 21 世紀人類面臨

6、的有限資源與日益增長的環(huán)保壓力的挑戰(zhàn)，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，要求實現(xiàn)低耗、清潔。此外，先 進制造技術(shù)也必須面臨人類在 21 世紀消費觀念變革的挑戰(zhàn)， 滿足對日益 “挑剔” 的市場的需求， 實現(xiàn)靈活生產(chǎn)。 .（ 7） 先進制造技術(shù)最終的目標是要提高對動態(tài)多變的產(chǎn)品市場的適應(yīng)能力和競爭能力為確保生產(chǎn)和經(jīng)濟效益持續(xù)穩(wěn)步的提高，能對市場變化做出更靈捷的反應(yīng)，以及對最佳技術(shù)效益的追求，提高企業(yè)的競爭能力，先進制造 技術(shù)比傳統(tǒng)的制造技術(shù)更加 重視技術(shù)與管理的結(jié)合，更加重視制造過程組織和管理體制的簡化以及合理化，從而 產(chǎn)生了一系列先進的制造模式。 隨著世界自由貿(mào)易體制的進一步完善， 以及全球 交通運輸體系和通信網(wǎng)

7、絡(luò)的建立， 制造業(yè)將形成全球化與一體化的格局，新的先進制造技術(shù)也必將是全球化的模式。 . 列舉當前常用的增材制造的工藝方法，敘述工藝方法的工藝過程及其特點 一是材料單元的控制技術(shù)。即如何控制材料單元在堆積過程中的物理與化學(xué)變化是一個難點，例如金屬直接成型 中，激光熔化的微小熔池的尺寸和外界氣氛控制直接影響制造精度和制件性能。 .CTGS二是設(shè)備的再涂層技術(shù)。增材制造的自動化涂層是材料累加的必要工序，再涂層的工藝方法直接決定了零件在累 加方向的精度和質(zhì)量。分層厚度向 0.01mm 發(fā)展，控制更小的層厚及其穩(wěn)定性是提高制件精度和降低表面粗糙度 的關(guān)鍵。 .三是高效制造技術(shù)。 增材制造在向大尺寸構(gòu)件

8、制造技術(shù)發(fā)展， 例如金屬激光直接制造飛機上的鈦合金框睴結(jié)構(gòu)件， 框暉結(jié)構(gòu)件長度可達 6m,制作進度過長，如何實現(xiàn)多激光束同步制造，提高制造效率，保證同步增材組織之間的 一致性和制造結(jié)合區(qū)域質(zhì)量是發(fā)展的難點。 .此外，為提高效率，增材制造與傳統(tǒng)切削制造結(jié)合，發(fā)展材料累加制造與材料去除制造復(fù)合制造技術(shù)方法也是發(fā) 展的方向和關(guān)鍵技術(shù)。 .請給出高速加工的速度范圍。分析高速加工所需的關(guān)鍵技術(shù) 高速切削是一個相對概念 ,迄今尚未有一個確切的界定。高速切削通常指比常規(guī)切削速度和進給速度高出510 倍的切削加工 ,有時也稱為超高速切削。也有將主軸轉(zhuǎn)速達到1000060000r/min, 快速進給速度 40m

9、/min 以上 ,平均進給速度 10m/min 以上 ,加速度大于 1g 的切削加工定義為高速切削。 對于不同的工件材料和加工工藝 ,高速切削速度 范圍也不同。按工件材料劃分,當切削速度對鋼材達到 380m/min 以上，鑄鐵 700m/min 以上、銅材 1000m/min 以上、鋁材 1100m/min 以上、塑料 1150m/min 以上時 ,被認為是合適的高速切削速度范圍;按加工工藝劃分 ,高速切削速度范圍為 :車削 7007000m/min, 銑削 3006000m/min, 鉆削 2001100m/min, 磨削 500010000m/min 。 . 高速切削的關(guān)鍵技術(shù) :機床技術(shù)

10、、刀具技術(shù)和工藝技術(shù)。請寫出常用的CAPP系統(tǒng)工作方式并簡述其工作原理計算機輔助工藝設(shè)計的基本原理正是基于人工設(shè)計的過程及需要解決的問題而提出的：第一步，產(chǎn)品零件的數(shù)據(jù) 信息應(yīng)能利用，并建立零件信息的數(shù)據(jù)庫。其次，工藝人員的工藝經(jīng)驗、工藝知識能夠得到十足的利用和共享。 第三，制造資源、工藝參數(shù)等以適當?shù)男问浇⒅圃熨Y源和工藝參數(shù)庫。第四，十足利用標準（典型）工藝生成 新的工藝文件。 .CAPP的步驟，共分為5步：1）輸入產(chǎn)品圖紙信息。2）擬定工藝路線和工序內(nèi)容。3）確定加工設(shè)備和工藝裝備。4）計算工藝參數(shù)。 5）輸出工藝文件。.分析FMS結(jié)構(gòu)組成，功能特點和適用范圍FMS的組成：（1）加工系統(tǒng)

11、 加工設(shè)備主要由加工中心和數(shù)控機床、柔性制造單元、工業(yè)機器人及其他設(shè)備組成。（2）物品儲運系統(tǒng) 包括工件儲運系統(tǒng)和刀具儲運系統(tǒng)，由工件裝卸站、自動化倉庫、自動化小車、機器人、托盤緩沖站、托盤交換裝置、傳送帶、刀具庫系統(tǒng)、交換工作臺、夾具系統(tǒng)、換刀機械手等組成，儲存和搬運系統(tǒng)搬運的的物品有 毛坯、工件、刀具、夾具、檢具和切屑等。運輸路線可粗略分為直線式、環(huán)形封閉式、網(wǎng)狀式和直線隨機式四類。 儲存物品的方法有平面布置的托盤庫，也有儲存量較大的桁道式立體倉庫。.（3）計算機信息管理系統(tǒng)（4）計算機信息管理系統(tǒng)負責系統(tǒng)中各部分的協(xié)調(diào)工作，包括設(shè)計規(guī)劃、工程分析、生產(chǎn)調(diào)度、系統(tǒng)管理、 質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)管理

12、和網(wǎng)絡(luò)通訊等。 .2. FMS的特點柔性主要包括1 ）機器柔性當要求生產(chǎn)一系列不同類型的產(chǎn)品時，機器隨產(chǎn)品變化而加工不同零件的難易程度。2）工藝柔性一是工藝進程安排不變時自身適應(yīng)產(chǎn)品或原材料變化的能力。二是制造系統(tǒng)柔性制造技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢內(nèi)為適應(yīng)產(chǎn)品或原材料變化而改變相應(yīng)工藝的難易程度。.3）產(chǎn)品柔性一是產(chǎn)品更新或完全轉(zhuǎn)向后,系統(tǒng)能夠非常經(jīng)濟和迅速地生產(chǎn)出新產(chǎn)品的能力。二是產(chǎn)品更新后，對老產(chǎn)品有用特性的繼承能力和兼容能力。 .4） 維護柔性 采用多種方式查詢、處理故障 ,保障生產(chǎn)正常進行的能力。5） 生產(chǎn)能力柔性 當生產(chǎn)量改變、系統(tǒng)也能經(jīng)濟地運行的能力。對于根據(jù)訂貨而組織生產(chǎn)的制造系統(tǒng),這一 點尤為重要。 .6） 擴展柔性 當生產(chǎn)需要的時候 ,可以很容易地擴展系統(tǒng)結(jié)構(gòu),增加模塊 ,構(gòu)成一個更大系統(tǒng)的能力。CTGS7）運行柔性 利用不同的機器、材料、工藝進程安排來生產(chǎn)一系列產(chǎn)品的能力和同樣的產(chǎn)品,換用不同工序加工的能力。 .3. FM