先進(jìn)制造技術(shù)知識(shí)點(diǎn)總結(jié)

第一章概述1、先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)：先進(jìn)性、廣泛性、有用性、集成性、系統(tǒng)性、動(dòng)態(tài)性。2、先進(jìn)制造技術(shù)分為三個(gè)技術(shù)群：主體技術(shù)群、支撐技術(shù)群、制造技術(shù)環(huán)境。3、主體技術(shù)：面對(duì)制造的設(shè)計(jì)技術(shù)群〔1〕產(chǎn)品、工藝設(shè)計(jì)〔2〕快速成形技術(shù) 〔3〕并行工程制造工藝技術(shù)群：〔1〕材料生產(chǎn)工藝〔2〕加工工藝〔3〕連接與裝配〔4〕測(cè)試和檢測(cè)〔5〕環(huán)保技術(shù)〔6〕修理技術(shù)〔7〕其他支撐技術(shù)：〔1〕信息技術(shù) 〔2〕標(biāo)準(zhǔn)和框架 〔3〕機(jī)床和工具技術(shù)〔4〕傳感器和把握技術(shù)4、先進(jìn)制造技術(shù)爭(zhēng)論的四大領(lǐng)域：現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)先進(jìn)制造工藝技術(shù)制造自動(dòng)化技術(shù)系統(tǒng)治理技術(shù)4、美國(guó)的先進(jìn)制造技術(shù)進(jìn)展概況 P1020世紀(jì)90年月初提出了一系列制造業(yè)的振興打算，其中包括“先進(jìn)制造技術(shù)打算”和“制造技術(shù)中心打算”。先進(jìn)制造技術(shù)打算美國(guó)的進(jìn)展目標(biāo)：1、為美國(guó)人制造更過高技術(shù)、高工資的就業(yè)時(shí)機(jī)，促進(jìn)美國(guó)經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)。2、不斷提高能源效益，削減污染，制造更加清潔的環(huán)境。3、使美國(guó)的私人制造業(yè)在世界市場(chǎng)上更具有競(jìng)爭(zhēng)力，保持美國(guó)的競(jìng)爭(zhēng)地位。4、使教育系統(tǒng)對(duì)每位學(xué)生進(jìn)展更有挑戰(zhàn)性的教育。5、鼓舞科技界把確保國(guó)家安全以及提高全民生活質(zhì)量作為核心目標(biāo)三個(gè)重點(diǎn)領(lǐng)域的爭(zhēng)論：1、成為下一代的“智能”制造系統(tǒng)2、為產(chǎn)品、工藝過程和整個(gè)企業(yè)的設(shè)計(jì)供給集成的工具3、根底設(shè)施建設(shè)其次章柔性制造系統(tǒng)〔FMS〕技術(shù)1、柔性制造系統(tǒng)〔FMS〕的特點(diǎn)：主要特點(diǎn)：柔性和自動(dòng)化設(shè)備利用率高，占地面積小削減直接勞開工人數(shù)產(chǎn)品質(zhì)量高而穩(wěn)定削減在制品庫(kù)存量投資高、風(fēng)險(xiǎn)大，開發(fā)周期長(zhǎng)，治理水平要求高2、FMS〔固定的，只能加工一個(gè)零件，或加工幾個(gè)相互類似的零件〕缺點(diǎn)：轉(zhuǎn)變加工產(chǎn)品的品種，剛性自動(dòng)線做較大改動(dòng)，投資和時(shí)間方面耗資大，難以男足市場(chǎng)要求。〔不適應(yīng)變化，修理本錢高〕優(yōu)點(diǎn)：剛性自動(dòng)線設(shè)備利用率高，生產(chǎn)率高3、FMS〔1〕加工系統(tǒng)：加工系統(tǒng)的功能是以任意挨次自動(dòng)加工各種元件，并能自動(dòng)地更換工件和刀具。運(yùn)輸系統(tǒng)：包含傳送帶、有軌小車、無(wú)軌小車、搬運(yùn)機(jī)器人、上下料托盤、交換工作臺(tái)等機(jī)構(gòu)，能對(duì)刀具、工件和原材料等物料進(jìn)展自動(dòng)裝卸和運(yùn)輸。計(jì)算機(jī)把握系統(tǒng)：能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)FMSFMS的數(shù)據(jù)治理和網(wǎng)絡(luò)通信。4AGV〔工作原理、適用范圍〕：〔1〕線導(dǎo)小車：線導(dǎo)小車是利用電磁感應(yīng)制導(dǎo)原理進(jìn)展導(dǎo)向的，小車除有驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以外，在前部還裝有一對(duì)掃描線圈。當(dāng)埋入地溝內(nèi)的導(dǎo)線通以低頻率變電流時(shí)，在導(dǎo)線四周便形成一個(gè)環(huán)形磁場(chǎng)。當(dāng)導(dǎo)線從小車前部?jī)蓚€(gè)掃描線圈中間通過時(shí)，兩個(gè)掃描線圈中的感應(yīng)電勢(shì)相等。當(dāng)小車偏離軌道時(shí)，掃描線圈就會(huì)產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)差，其中勢(shì)差經(jīng)過放大后給轉(zhuǎn)向制導(dǎo)電機(jī)，使AGV朝向削減誤差的方向偏轉(zhuǎn)，直至電動(dòng)勢(shì)差消退為止，從而保證小車始終沿著導(dǎo)線方向進(jìn)展。光導(dǎo)小車：光導(dǎo)小車是承受光電制導(dǎo)原理進(jìn)展導(dǎo)向的。沿小車預(yù)定路徑在地面上粘將該光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)把握小車的舵輪。遙把握導(dǎo)小車：這種小車沒有傳送信息的電纜，而是使用無(wú)線電或激光發(fā)送和接收設(shè)備來(lái)傳送把握命令和信息。小車的頂部裝有一個(gè)可沿360°按確定頻率放射激光的裝置，同時(shí)在小車運(yùn)行范圍的四周一些固定位置上放置反射鏡片。當(dāng)小車運(yùn)行時(shí)，不斷承受到從位置反射來(lái)的激光束，經(jīng)過運(yùn)算后確定小車的位置，從而實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航引導(dǎo)。第三章計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)〔CIMS〕技術(shù)1、CIMS系統(tǒng)包括人、經(jīng)營(yíng)、技術(shù)三要素。2、CIMS信息集成、過程集成、企業(yè)集成。3、CIMS的主要功能分系統(tǒng)及各局部作用：治理信息系統(tǒng)：治理信息系統(tǒng)是CIMS的神經(jīng)中樞，指揮與把握著其他各局部有條不紊地工作。工程設(shè)計(jì)系統(tǒng)：工程設(shè)計(jì)系統(tǒng)實(shí)際上是指在產(chǎn)品開發(fā)過程中引用計(jì)算機(jī)技術(shù)，使產(chǎn)品開發(fā)活動(dòng)更高效、更優(yōu)質(zhì)、更自動(dòng)地進(jìn)展。通常的有CAD、CAPP、CAM三大局部。制造自動(dòng)化系統(tǒng)：制造自動(dòng)化系統(tǒng)是CIMS的信息流和物料流的集合點(diǎn)，是CIMSCNC〔FMC〕或FMS等組成。質(zhì)量保證系統(tǒng)：除了要具有直接實(shí)施檢測(cè)的功能外，還要采集、存儲(chǔ)和處理企業(yè)的質(zhì)量數(shù)據(jù)，并以此為根底進(jìn)展質(zhì)量分析、評(píng)價(jià)、把握、規(guī)劃、和決策。計(jì)算機(jī)通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)支撐分系統(tǒng)之一：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是用通信線路將分散在不同享資源的計(jì)算機(jī)以及線路與設(shè)備的集合。4、靈敏制造的組織形式是企業(yè)針對(duì)某特定產(chǎn)品，建立企業(yè)動(dòng)態(tài)聯(lián)盟，即所謂虛擬企業(yè)。虛擬企業(yè)：為了完成某一種產(chǎn)品，多個(gè)企業(yè)聯(lián)合其智力資源與生產(chǎn)設(shè)備而組成的聯(lián)盟。第四章快速原型制造技術(shù)〔RPM〕1、快速原型制造技術(shù)根本過程及特點(diǎn)：根本原理：快速原型制造技術(shù)徹底擺脫了傳統(tǒng)的“去除”加工法，而基于“材料逐層積存”的制造理念，將簡(jiǎn)潔的三維加工分解為簡(jiǎn)潔的材料二維添加的組合，它能在CAD模型的直接驅(qū)動(dòng)下，快速制造任意簡(jiǎn)潔外形的三維實(shí)體，是一種全的制造技術(shù)。過程：〔1〕產(chǎn)品的CAD建型三維模型的近似處理三維模型的Z向離合化〔即分層處理〕處理層片信息，生成數(shù)控代碼逐層積存制造后處理特點(diǎn)：〔1〕高速柔性化技術(shù)高度集成化設(shè)計(jì)制造一體化大幅度縮短產(chǎn)品的開發(fā)本錢和周期制造自由成型化材料使用廣泛性2、快速原型制造技術(shù)的四種工藝方法〔特點(diǎn)、方法〕：一、光固化成型工藝〔SLA〕：1、工藝原理：SLA工藝是基于液態(tài)光敏樹脂的光聚合原理工作的。化。成型開頭時(shí)，工作平臺(tái)在液面下一個(gè)確定的深度,聚焦后的光斑在液面上按計(jì)算機(jī)的指令逐點(diǎn)掃描，即逐點(diǎn)固化。當(dāng)一層掃描完成后，未被照耀的地方仍是液態(tài)樹脂。然后升降臺(tái)帶開工作臺(tái)沿Z〔約㎜后刮平器將黏度較大的樹脂液面刮平，在進(jìn)展下一層的掃描，固化的一層結(jié)實(shí)地粘在前一層上，如此重復(fù)知道整個(gè)零件制造完畢，得到一個(gè)三維實(shí)體原型。2、工藝特點(diǎn)：〔1〕尺寸精度高 〔2〕外表質(zhì)量好〔3〕成型過程自動(dòng)化程度高〔4〕原材料利用率高 〔5〕能制造外形特別簡(jiǎn)潔、特別精細(xì)的零件〔6〕制造出來(lái)的原型件可快速翻制各種模具。缺乏：成型過程中需要支撐，否則也會(huì)引起制件變形：設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)及維護(hù)本錢高等。二、疊層實(shí)體制造工藝〔LOM〕：1、工藝原理：LOM工藝承受薄片材料，如紙、塑料薄膜等作為成型材料，片材外表事先涂覆上一層熱熔膠。加工時(shí)，用CO激光器〔或刀〕在計(jì)算機(jī)把握下依據(jù)CAD分積存成型。2、工藝特點(diǎn)：〔1〕生產(chǎn)效率高〔2〕零件精度較高〔3〕無(wú)需設(shè)計(jì)和制作支撐構(gòu)造〔4〕后處理工藝簡(jiǎn)潔〔5〕原型制作本錢低〔6〕制件能承受高達(dá)200℃的高溫，有較高的硬度和較好的力學(xué)性能，可以進(jìn)展各種切削加工。缺乏：工件〔薄壁件〕的抗拉強(qiáng)度和彈性不夠好：工件易吸濕膨脹，因此成型后應(yīng)盡快做外表防潮處理。三、選擇性激光燒結(jié)工藝〔SLS〕：1、工藝原理：此法承受CO2激光器作能源。加工時(shí)，在工作臺(tái)上均勻鋪上一層很薄〔〕的粉末，再用平坦輥將粉末滾平、壓實(shí)，每層粉末的厚度均對(duì)應(yīng)于CAD模型的切片厚度。激光束在剛鋪的層上以確定速度和能量密度在計(jì)算機(jī)的把握下依據(jù)零件分層輪廓有選擇性地進(jìn)展燒結(jié)，得到零件的截面，一層完成后，再鋪上的一層粉末，選擇地再進(jìn)展掉多余的粉末，再進(jìn)展打磨、烘干等處理便獲得零件。2、工藝特點(diǎn)：〔1〕承受多種材料〔2〕無(wú)需支撐?！?〕制作具有較好的力學(xué)性能，可直接用作功能測(cè)試或小批量使用的產(chǎn)品?！?)材料利用率高。四、熔融沉積造型工藝〔FDM〕：1、工藝原理：FDM工藝是利用熱塑性材料的熱熔性、粘結(jié)性，在計(jì)算機(jī)把握下層層積存成型。材料先抽成絲狀，通過送絲機(jī)構(gòu)送進(jìn)噴頭，在噴頭內(nèi)被加熱熔化，噴頭沿零件截面輪廓和填充軌跡運(yùn)動(dòng)，同時(shí)將熔化的材料加熱擠出，快速固化并與四周的材料粘接，層層積存成型。2、工藝特點(diǎn)：由于該工藝無(wú)需激光系統(tǒng)，因此設(shè)備使用、維護(hù)簡(jiǎn)便，本錢較低，其設(shè)備本錢往往只是SLA設(shè)備本錢的1/5。FDM設(shè)備系統(tǒng)可以在辦公室環(huán)境下使用。用蠟成型的零件原型可以直接用于失蠟鑄造。原材料在成型過程中無(wú)化學(xué)變化，制作翹曲變形小。當(dāng)使用水溶性支撐材料時(shí)，支撐去除便利快捷，且效果較好。缺乏之處在于成型精度比其他RP工藝的低，成型時(shí)間較長(zhǎng)。第五章工業(yè)機(jī)器人1、現(xiàn)代工業(yè)機(jī)器人一般由機(jī)械系統(tǒng)〔執(zhí)行機(jī)構(gòu)〕、把握系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、智能系統(tǒng)4大局部組成。2、工業(yè)機(jī)器人的集中典型把握方法： P107機(jī)器人的位置伺服把握、自適應(yīng)把握和力把握等集中典型把握方法。第六章先進(jìn)制造生產(chǎn)模式1、并行工程CE：是對(duì)產(chǎn)品及其相關(guān)過程〔包括制造過程和支持過程〕進(jìn)展并行、一體化設(shè)計(jì)的一種系統(tǒng)化的工作模式。運(yùn)行特性：〔1〕并行特性〔2〕整體特性〔3〕協(xié)同特性〔4〕集成特性2、智能制造系統(tǒng)〔IMS〕：是一種智能化的制造系統(tǒng)，是由智能機(jī)器人和人類專家共同組活動(dòng)，取代人類專家的局部智能活動(dòng)，使系統(tǒng)具有智能特征。3、智能制造系統(tǒng)的特征：〔1〕自組織力氣 〔2〕自律力氣 〔3〕學(xué)習(xí)力氣和自我維護(hù)力氣〔4〕人機(jī)一體化4、智能制造系統(tǒng)的主要支撐技術(shù)：人工智能技術(shù)并行工程虛擬制造技術(shù)信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)5、綠色制造GM的兩個(gè)實(shí)現(xiàn)目標(biāo)：資源優(yōu)化和環(huán)境保護(hù)。6、虛擬制造系統(tǒng)VMS的體系構(gòu)造由三層構(gòu)成：經(jīng)營(yíng)決策層、產(chǎn)品決策層、生產(chǎn)決策層。7LPJIT。第七章其他先進(jìn)制造技術(shù)1、水噴射加工的原理：利用液體增壓原理，通過特定的裝置〔增壓器或高壓泵〕，將動(dòng)力源〔電動(dòng)機(jī)過小孔噴嘴將壓力能轉(zhuǎn)變成動(dòng)能，從而形成高速射流，噴射到工件外表，從而到達(dá)去除材料的加工目的。2、水噴射加工的特點(diǎn)：〔1〕適應(yīng)范圍廣 〔2〕加工質(zhì)量高〔3〕切削無(wú)火花，同時(shí)由于水的冷卻作用，工件溫度較低，格外適合對(duì)易燃易爆物件的加工。加工清潔，不產(chǎn)生有害人體的物質(zhì)，對(duì)環(huán)境無(wú)污染，提高了操作人員的安全性。加工“刀具”為高速高壓水流，加工過程中不會(huì)變鈍，削減了刀具預(yù)備、刃磨等時(shí)間，生產(chǎn)效率高。3、高速切削的關(guān)鍵技術(shù)：高速主軸高速切削機(jī)床構(gòu)造高速切削的刀具系統(tǒng)。4、高精度加工范疇內(nèi)，依據(jù)精度水平的不同，分三個(gè)層次：周密加工加工精度為3μm~μm，粗糙度為μm~μm超周密加工〔亞微米加工〕加工精度μm~μm，粗糙度μm~μm納米加工加工精度為μm，粗糙度由于μm以上。AMT〔AdvancedManufacturingTechnology〕先進(jìn)制造技術(shù)FMS〔FlexibleManufacturingSystem〕柔性制造系統(tǒng)FMC〔FlexibleManufacturingCell〕柔性制造單元AGV〔AutomaticGuidedVehicle〕自動(dòng)引導(dǎo)小車CIMS 〔ComputerIntegratedManufacturingSystem〕計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)CE〔ConcurrentEngineering〕并行工程MRPⅡ〔ManufacturingResourcePlanningⅡ〕制造資源打算〔物料治理〕RPM〔RapidPrototypeManufacturing〕快速原型制造SLA〔StereoLithographyApparatus〕光固化成型工藝LOM〔LaminatedObjectManufacturing〕疊層實(shí)體制造工藝SLS〔SelectedLaserSintering〕選擇性激光燒結(jié)工藝FDM 〔FusedDepositionModeling〕熔融沉積造型工藝PDM〔ProductDataManagement〕產(chǎn)品數(shù)