先進(jìn)制造技術(shù)教案

先進(jìn)制造技術(shù)教案授課班級(jí)班教案環(huán)節(jié)教案環(huán)節(jié)教學(xué)內(nèi)容備注教案環(huán)節(jié)提問(wèn)

檢查學(xué)生出勤

教學(xué)內(nèi)容

備注任務(wù)一制造業(yè)的進(jìn)展歷史導(dǎo)言制造業(yè)直接表達(dá)了一個(gè)國(guó)家的生產(chǎn)力水平，是區(qū)分進(jìn)展中小結(jié) 國(guó)家和興旺國(guó)家的重要因素，制造業(yè)在世界興旺國(guó)家作業(yè)〔developedcountries〕的國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有重要份額?！矄挝弧持?，為產(chǎn)品銷(xiāo)售而進(jìn)展的機(jī)械與設(shè)備的組裝與安裝活動(dòng)，按其主要活動(dòng)歸類(lèi)包括：一、現(xiàn)狀2023129112202312.9%9.1%8.1%15.0%9.9%20.4%12.3%13.2%20236.1%體育用品制造業(yè)增長(zhǎng)18.2%26.8%，農(nóng)副食品加工業(yè)增長(zhǎng)15.0%16.9%15.2%機(jī)及其它電子設(shè)備制造業(yè)增長(zhǎng)12.0%業(yè)增長(zhǎng)18.1%2.2%6大高耗能行業(yè)比2023年增長(zhǎng)10.0%，其中，非金屬礦物制品業(yè)增長(zhǎng)16.9%8.2%化學(xué)制品制造業(yè)增長(zhǎng)10.0%8.6%焦及核燃料加工業(yè)增長(zhǎng)4.3%202314.0%20231707120237.1%12.5%50921.8%205820.0%77124.7%

說(shuō)明分析析舉例總結(jié)教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注利用外資方面，始終以來(lái)制造業(yè)均居于主導(dǎo)地位。2023年，制造業(yè)利用外資工程個(gè)數(shù)到達(dá)1156839.73%498.9億美元，占全部實(shí)際利用外資額的54%，比202322.10%優(yōu)勢(shì)我國(guó)勞動(dòng)力本錢(qián)低，在勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)、產(chǎn)品領(lǐng)些人的素養(yǎng)相當(dāng)不錯(cuò)；我國(guó)潛在消費(fèi)市場(chǎng)大，能夠容納這些產(chǎn)品，促進(jìn)開(kāi)發(fā)、進(jìn)展制造了根本條件；制造業(yè)根底比較完善。改革開(kāi)放20制造業(yè)的進(jìn)展取得了舉世矚目的成就，作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的主體和支柱性產(chǎn)業(yè)，制造業(yè)為今后我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)展奠定了堅(jiān)實(shí)的根底。進(jìn)入二十一世紀(jì)，我國(guó)制造業(yè)的進(jìn)展面臨的國(guó)際和國(guó)內(nèi)環(huán)境發(fā)生了深刻變化，參加世貿(mào)組織，使我國(guó)的經(jīng)濟(jì)體制改革和對(duì)外開(kāi)放進(jìn)入到一個(gè)更加寬闊和深層次的階段；制造業(yè)生產(chǎn)比較集中，大局部分布在相關(guān)資源較控中的市場(chǎng)導(dǎo)向作用也很有利于制造業(yè)的進(jìn)展。劣勢(shì)技術(shù)開(kāi)發(fā)與技術(shù)創(chuàng)力量薄弱；企業(yè)缺乏活力；治理機(jī)制、治理思想落后，阻礙了生產(chǎn)力的發(fā)展；市場(chǎng)機(jī)制不完善，競(jìng)爭(zhēng)不完全；我們不具備市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)所需的根本的法律；重制造，輕研發(fā)；我們很多產(chǎn)品產(chǎn)量都居世界第教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注有原創(chuàng)技術(shù)；產(chǎn)品缺乏世界品牌；三、國(guó)內(nèi)外的差距1、構(gòu)造不合理大技術(shù)裝備卻不能滿足要求。機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)出口逆差逐年加大,長(zhǎng)期以來(lái)缺乏具有工程設(shè)計(jì)、系統(tǒng)成套和工程總承包力量的工程公司，致使大量附加值較高的成套裝備市場(chǎng)不得不讓給外商。我們現(xiàn)在很多單體設(shè)備做得不錯(cuò)，但缺乏成套設(shè)備，系統(tǒng)設(shè)計(jì)不行。比方在寶鋼，設(shè)備都是國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的，但整個(gè)系SMS〔德國(guó)西馬克〕。這種整個(gè)系統(tǒng)的成套所攝取20%種高附加值都被國(guó)外的公司白白拿走了。這就是構(gòu)造問(wèn)題，單體設(shè)備做得很好，但成套力量差，這就是真實(shí)的差距。2、生產(chǎn)效率低我國(guó)制造業(yè)產(chǎn)品技術(shù)、生產(chǎn)技術(shù)和治理技術(shù)的爭(zhēng)論、應(yīng)用與工業(yè)興旺國(guó)家相比有較大差距，特別是在勞動(dòng)生產(chǎn)率、工業(yè)增加值率、能源消耗等方面的差距更大。2023制造業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率為3.82/人年，約為美國(guó)的、日本的、德國(guó)的5.56%值率為26.23%。自動(dòng)化和生產(chǎn)率的提高和就業(yè)率沒(méi)有關(guān)系。技術(shù)創(chuàng)薄弱已成為制約我國(guó)由世界加工基地轉(zhuǎn)變?yōu)槭澜缰圃旎氐年P(guān)鍵因素。主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：第一，大局部技術(shù)依靠從國(guó)外引進(jìn)。品和技術(shù)極少；而企業(yè)又不能處理好引進(jìn)、消化、吸取和自主創(chuàng)的關(guān)系，缺乏消化吸取及創(chuàng)的資金和優(yōu)秀人才，根本停留在仿制、實(shí)現(xiàn)國(guó)產(chǎn)化的低層次階段，尚未形成自主開(kāi)發(fā)的良性循環(huán)，有些技術(shù)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后還要重復(fù)引進(jìn)。教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注其次，裝備制造業(yè)進(jìn)展嚴(yán)峻滯后。大程度上取決于裝備的現(xiàn)代化。我國(guó)裝備制造業(yè)占制造業(yè)的比重明顯偏低，進(jìn)展嚴(yán)峻滯后，已帶來(lái)嚴(yán)峻后果。其嚴(yán)峻滯后有兩個(gè)突出的表現(xiàn)：2023110048%100038%逆差為1002023年當(dāng)年進(jìn)口用匯折合人民幣913010000全國(guó)固定資產(chǎn)投資中設(shè)備、工具、器具購(gòu)置費(fèi)只有8834元。雖然進(jìn)口設(shè)備不完全用于固定資產(chǎn)投資，但進(jìn)口設(shè)備仍占國(guó)家建設(shè)投資中的很大局部。據(jù)統(tǒng)計(jì)，光纖制造裝備的100%85%、大型成套石油化工裝80%、轎車(chē)工業(yè)裝備、數(shù)控機(jī)床、紡織機(jī)械和膠印設(shè)備70%系統(tǒng)設(shè)計(jì)，成套力量薄弱。成套力量和成套水平是裝備制造技術(shù)水平最直觀、最集中的表現(xiàn)。改革開(kāi)放 20成套設(shè)備市場(chǎng)不得不拱手讓給外商。常常是大局部，甚至90%就中國(guó)制造業(yè)的現(xiàn)狀，你有什么想法？教案環(huán)節(jié)組織教案

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備注舉例導(dǎo)入提問(wèn) 同學(xué)們，你們了解的先進(jìn)制造技術(shù)有哪些？任務(wù)二先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵與特征導(dǎo)言先進(jìn)制造技術(shù)(AdvancedManufacturingTechnology，AMT〕是指微電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)給傳統(tǒng)制造技術(shù)帶來(lái)的種種變化與型系統(tǒng)。具體地說(shuō)，就是指集機(jī)械工程技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)為一體所產(chǎn)生的技術(shù)、設(shè)備和系統(tǒng)的總稱。主要包括：計(jì)算機(jī)關(guān)心設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)關(guān)心制造、集成制造系統(tǒng)等。AMT并非充分條件，其優(yōu)勢(shì)還有賴于能充分發(fā)揮技術(shù)威力的組織治理，有賴于技術(shù)、治理和人力資源的有機(jī)協(xié)調(diào)和融合。一、什么是先進(jìn)制造技術(shù)(AMT)先進(jìn)制造技術(shù)(AdvancedManufacturingAMT化技術(shù)、信息技術(shù)等給傳統(tǒng)制造技術(shù)帶來(lái)的種種變化與型系統(tǒng)。具體地說(shuō)，就是指集機(jī)械工程技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)為一體所產(chǎn)生的技術(shù)、設(shè)備和系統(tǒng)的總稱。主要包括：計(jì)算機(jī)關(guān)心設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)關(guān)心制要條件之一，但并非充分條件，其優(yōu)勢(shì)還有賴于能充分發(fā)揮技術(shù)威力的組治理，有賴于技術(shù)、治理和人力資源的有機(jī)協(xié)調(diào)和融合。二、主體技術(shù)群它包括兩個(gè)根本局部:有關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)和工藝技術(shù)。面對(duì)制造的設(shè)計(jì)技術(shù)群面對(duì)制造的設(shè)計(jì)技術(shù)群系指用于生產(chǎn)預(yù)備(制造預(yù)備)的工具群和技術(shù)群。設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)生產(chǎn)費(fèi)用、產(chǎn)品質(zhì)量以及產(chǎn)品上市時(shí)間都有很大影響。產(chǎn)品和制造工藝的設(shè)(CAD)業(yè)都可以承受先進(jìn)技術(shù)更有效地進(jìn)展設(shè)計(jì)。近幾年進(jìn)展起來(lái)的產(chǎn)品和工藝的并行設(shè)計(jì)具有雙重目的,一是縮短產(chǎn)品上

說(shuō)明分析析舉例總結(jié)教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注市的周期,二是可以將生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢物削減到最低程環(huán)境的制造而言是必不行少的。制造工藝技術(shù)群(加工和裝配技術(shù)群)制造工藝技術(shù)群是指用于物質(zhì)產(chǎn)品(物理實(shí)體產(chǎn)品)生產(chǎn)的變化。制造工藝技術(shù)群是有關(guān)加工和裝配的技術(shù),也是制造技術(shù)或稱生產(chǎn)技術(shù)的傳統(tǒng)領(lǐng)域。先進(jìn)制造技術(shù)(AdvancedManufacturingTechnique，AMT)AMT1995的重點(diǎn)開(kāi)發(fā)推廣工程，該技術(shù)廣涉信息、機(jī)械、電子、材料、能源、治理等方面的學(xué)問(wèn)。因此，該技術(shù)的進(jìn)展對(duì)推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的進(jìn)展有著重要的作用。就目前世界的經(jīng)濟(jì)進(jìn)展來(lái)看，以美國(guó)、日本、西歐為代表的工業(yè)化國(guó)家在AMT雄厚的實(shí)力。AMT制造是根本生產(chǎn)活動(dòng)之一。直到18前，制造都是手工作業(yè)和作坊式生產(chǎn)。〔蒸汽機(jī)〕、作業(yè)機(jī)器〔織機(jī)〕和工具機(jī)器〔機(jī)床〕，為制造活動(dòng)供給了能源和技術(shù)，并開(kāi)拓了的產(chǎn)品市場(chǎng)。19造業(yè)已初步形成。其主要生產(chǎn)方式是機(jī)械化加電氣化的批量生產(chǎn)。制造業(yè)的生產(chǎn)空前進(jìn)展。以大批量生產(chǎn)為主的機(jī)械制造業(yè)成為制造活動(dòng)的主體。20〔1946〕電子計(jì)算機(jī)問(wèn)世。在計(jì)算機(jī)誕生2年后，由于飛機(jī)制造〔飛機(jī)蒙皮壁板、梁架〕的需要，在美國(guó)制造了數(shù)字掌握〔NC〕機(jī)床。不久計(jì)算機(jī)又開(kāi)頭用于關(guān)心編制NCAPT〔AutomaticallyProgrammedtools〕，CNC、DNC、FMC、FMS、CAX、MIS、MRP、MRPIIERP、PDM、Web-M教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注用。先進(jìn)制造技術(shù)是一門(mén)綜合性、穿插性前沿學(xué)科和技術(shù)，學(xué)科跨度大，內(nèi)容廣泛，涉及制造業(yè)生產(chǎn)與技術(shù)、經(jīng)營(yíng)管制造技術(shù)的根底上，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、掌握技不斷進(jìn)展完善。三、支撐技術(shù)群根底性的核心技術(shù)。根本的生產(chǎn)過(guò)程需要一系列的支撐技及包裝等。它們也是用于保證和改善主體技術(shù)的協(xié)調(diào)運(yùn)行所需的技術(shù),是工具、手段和系統(tǒng)集成的根底技術(shù)。支撐技術(shù)群包括:信息技術(shù):接口和通信、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、集成框架、軟件工程人工智能、專家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、決策支持系統(tǒng)。準(zhǔn)、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、接口框架。機(jī)床和工具技術(shù)。執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器和傳感器組合、生產(chǎn)作業(yè)打算。其它四、制造技術(shù)根底設(shè)施制造技術(shù)根底設(shè)施是指為了治理好各種適當(dāng)?shù)募夹g(shù)群的開(kāi)發(fā)并鼓舞這些技術(shù)在整個(gè)國(guó)家工業(yè)(基地)內(nèi)推廣應(yīng)用而實(shí)行的各種方案和機(jī)制。由于技術(shù)只有應(yīng)用適當(dāng)?shù)貢?huì)產(chǎn)生效用,所以其技術(shù)根底設(shè)施的各要素和根本技術(shù)本身同樣重各種先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)和方案方面的培訓(xùn)和教育,這些技術(shù)和方案將提高企業(yè)的生產(chǎn)競(jìng)爭(zhēng)力?？梢哉f(shuō),制造技術(shù)的根底設(shè)施是使制造技術(shù)適應(yīng)具體企業(yè)應(yīng)用環(huán)境充分發(fā)揮其功能、取得體制和使用技術(shù)的人員協(xié)調(diào)工作的系統(tǒng)工程,是先進(jìn)制造教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注五、先進(jìn)制造技術(shù)的提出及背景1993〔AdvancedManufacturingTechnology－AMT〕打算先進(jìn)制造技術(shù)打算〔AdvancedManufacturingTechnology－AMT)是美國(guó)依據(jù)本國(guó)制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇,為增加制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力和促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),首先提出了先進(jìn)制造技術(shù)(AdvancedManufacturingTechnology)的概念。此后,歐洲各國(guó)、日本以及亞洲興工業(yè)化國(guó)家如韓國(guó)等也相繼作出響應(yīng)。六、先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)21起動(dòng)態(tài)進(jìn)展的,因此,制造技術(shù)必定也將隨著科技進(jìn)步而不斷更。先進(jìn)制造技術(shù)是制造技術(shù)的最進(jìn)展階段,是由傳統(tǒng)的制造技術(shù)進(jìn)展而來(lái),保持了過(guò)去制造技術(shù)中的有效要素。但隨著高技術(shù)的滲入和制造環(huán)境的變化,已經(jīng)產(chǎn)生了質(zhì)的變化,先進(jìn)制造技術(shù)是制造技術(shù)與現(xiàn)代高技術(shù)結(jié)合而產(chǎn)生的一個(gè)完整的技術(shù)群,是一類(lèi)具有明確范疇的的技術(shù)領(lǐng)域,是面對(duì)21世紀(jì)的技術(shù)。先進(jìn)制造技術(shù)是面對(duì)工業(yè)應(yīng)用的技術(shù),先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)能適合于在工業(yè)企業(yè)推廣并可取得很好的經(jīng)濟(jì)效益,先進(jìn)制造技術(shù)的進(jìn)展往往是針對(duì)某一具體的制造業(yè)(如汽車(chē)工業(yè)、電子工業(yè))的需求而進(jìn)展起來(lái)的適用的先進(jìn)制造技術(shù),有明顯的需求導(dǎo)向的特征。先進(jìn)制造技術(shù)不是以追求技術(shù)的高爭(zhēng)力和促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)和綜合實(shí)力為目標(biāo)。先進(jìn)制造技術(shù)是面對(duì)全球競(jìng)爭(zhēng)的目前每一國(guó)家都處于全球化市場(chǎng)中。一個(gè)國(guó)家的先進(jìn)制造技術(shù)是支持該國(guó)制造制造技術(shù)水平向先進(jìn)制造技術(shù)的過(guò)渡戰(zhàn)略和措施。我國(guó)正在以前所未有的速度進(jìn)入全球化的國(guó)際市場(chǎng),開(kāi)發(fā)和應(yīng)用適合教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注國(guó)情的先進(jìn)制造技術(shù)勢(shì)在必行。七、其先進(jìn)制造技術(shù)進(jìn)展中的關(guān)鍵技術(shù)成組技術(shù)(GT)成組技術(shù)(GT)性，依據(jù)肯定的準(zhǔn)則分類(lèi)成組，同組事物承受同一方法進(jìn)展處理，以便提高效益的技術(shù)，稱為成組技術(shù)。在機(jī)械制造工程中，成組技術(shù)是計(jì)算機(jī)關(guān)心制造的根底，將成組哲理用于設(shè)計(jì)、制造和治理等整個(gè)生產(chǎn)系統(tǒng)，轉(zhuǎn)變多品種小批量生產(chǎn)方式，獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。成組技術(shù)的核心是成組工藝，它是將構(gòu)造、材料、工藝加工，擴(kuò)大批量、削減品種、便于承受高效方法、提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。零件的相像性是廣義的，在幾何外形、尺寸、功能要素、精度、材料等方面的相像性為根本相像性，以根本相像性為根底，在制造、裝配等生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)、治理等方面所導(dǎo)出的相像性，稱為二次相像性或派生相像性。靈敏制造(AM)靈敏制造(AM)理和生產(chǎn)模式。靈敏制造包括產(chǎn)品制造機(jī)械系統(tǒng)的柔性、員工授權(quán)、制造商和供給商關(guān)系、總體品質(zhì)治理及企業(yè)重構(gòu)。靈敏制造是借助于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和信息集成根底構(gòu)造，構(gòu)造有多個(gè)企業(yè)參與的“VM”環(huán)境，以競(jìng)爭(zhēng)合作的原則，在虛擬制造環(huán)境下動(dòng)態(tài)選擇合作伙伴，組成面對(duì)任務(wù)的虛擬公司，進(jìn)展快速和最正確生產(chǎn)。并行工程(CE)并行工程(CE)支持過(guò)程)進(jìn)展并行、一體化設(shè)計(jì)的一種系統(tǒng)化的工作模別在加工、裝配或售后效勞中才能被覺(jué)察，然后再修改設(shè)計(jì)，改進(jìn)加工、裝配或售后效勞(包括修理效勞)。而并行工程就是將設(shè)計(jì)、工藝和制造結(jié)合在一起，利用計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)并行作業(yè)，大大縮短生產(chǎn)周期?？焖俪尚图夹g(shù)(RPM)快速成型技術(shù)(RPM)是集CAD/CAM技術(shù)、激光加工技教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注用所要制造零件的三維且可以便利地修改CAD術(shù)不像傳統(tǒng)的零件制造方法需要制作木模、塑料模和陶瓷模等，可以把零件原型的制造時(shí)間削減為幾天、幾小時(shí)，大大縮短了產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期，削減了開(kāi)發(fā)本錢(qián)。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的決速進(jìn)展和三維CAD軟件應(yīng)用的不斷推廣，越來(lái)越多的產(chǎn)品CAD可能?？焖俪尚渭夹g(shù)已廣泛應(yīng)用于宇航、航空、汽車(chē)、通訊、醫(yī)療、電子、家電、玩具、軍事裝備、工業(yè)造型(雕刻)、建筑模型、機(jī)械行業(yè)等領(lǐng)域。虛擬制造技術(shù)(VMT)虛擬制造技術(shù)(VMT)前提，對(duì)設(shè)計(jì)、加工制造、裝配等全過(guò)程進(jìn)展統(tǒng)一建模，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，實(shí)時(shí)并行模擬出產(chǎn)品將來(lái)制造全過(guò)程及其對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的影響，推測(cè)出產(chǎn)品的性能、產(chǎn)品的制造技術(shù)、產(chǎn)品的可制造性與可裝配性，從而更有效地、更經(jīng)濟(jì)地敏捷組織生產(chǎn)，使工廠和車(chē)間的設(shè)計(jì)布局更合理、有效，以到達(dá)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期和本錢(qián)最小化、產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的最優(yōu)化、生產(chǎn)效率的最高化。虛擬制造技術(shù)填補(bǔ)了CAD/CAM技術(shù)與生產(chǎn)全過(guò)程、企業(yè)治理之間的技術(shù)缺口，把產(chǎn)品的工藝設(shè)計(jì)、作業(yè)打算、生產(chǎn)調(diào)度、制造過(guò)程、庫(kù)存治理、本錢(qián)[1]部件選購(gòu)等企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)活動(dòng)在產(chǎn)品投入之前就在計(jì)算機(jī)上加以顯示和評(píng)價(jià)，使設(shè)計(jì)人員和工程技術(shù)人員在產(chǎn)品真實(shí)制造之前，通過(guò)計(jì)算機(jī)虛擬產(chǎn)品來(lái)預(yù)見(jiàn)可能發(fā)生的問(wèn)題和后果。虛擬制造系統(tǒng)的關(guān)鍵是建模，馬上現(xiàn)實(shí)環(huán)境下的物理系統(tǒng)映射為計(jì)算機(jī)環(huán)境下的虛擬系統(tǒng)。虛擬制造系統(tǒng)生產(chǎn)的產(chǎn)品是虛擬產(chǎn)品，但具有真實(shí)產(chǎn)品所具有的一切特征。智能制造(IM)智能制造(IM)工智能等學(xué)科相互滲透、相互交織而形成的一門(mén)綜合技術(shù)。其具體表現(xiàn)為：智能設(shè)計(jì)、智能加工、機(jī)器人操作、智能掌握、智能工藝規(guī)劃、智能調(diào)度與治理、智能裝配、智能測(cè)量與診斷等。它強(qiáng)調(diào)通過(guò)“智能設(shè)備”和“自治掌握”來(lái)構(gòu)造一代的智能制造系統(tǒng)模式。智能制造系統(tǒng)具有自律力量、自組織力量、自學(xué)習(xí)與自我優(yōu)化力量、自修復(fù)力量，因而適應(yīng)性極強(qiáng)，而且由于承受發(fā)對(duì)于提高生產(chǎn)效率與產(chǎn)品品質(zhì)、降低本錢(qián)，提高制造業(yè)市教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注義。八、制造技術(shù)的進(jìn)步原材料和其他生產(chǎn)要素經(jīng)濟(jì)合理地轉(zhuǎn)化為可直接使用的具有/半成品和技術(shù)效勞的技術(shù)群。近兩百年來(lái).在市場(chǎng)需求不斷變化的驅(qū)動(dòng)下，制造業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模沿著“小批量→少品種、大批量→多品種、變批量”的方向發(fā)展。在科學(xué)技術(shù)高速進(jìn)展的推動(dòng)下，制造業(yè)的資源配置沿著“勞動(dòng)密集→設(shè)備密集→信息密集→學(xué)問(wèn)密集”的方向發(fā)展。與之相適應(yīng)，制造技術(shù)的生產(chǎn)方式沿著“手工→機(jī)械化→單機(jī)自動(dòng)化。剛性流水自動(dòng)化→柔性自動(dòng)化→智能自動(dòng)造業(yè)的不斷進(jìn)步。教案環(huán)節(jié)組織教案提問(wèn)導(dǎo)言

教學(xué)內(nèi)容檢查學(xué)生出勤中國(guó)制造業(yè)的現(xiàn)狀？任務(wù)三虛擬建模技術(shù)虛擬仿真〔VirtualReality〕，仿真〔simulation〕技的技術(shù)。工程力學(xué)〔虛擬仿真方向〕，隸屬于遼寧工程技術(shù)大學(xué)力學(xué)與工程科學(xué)院現(xiàn)有創(chuàng)專業(yè)，留意力學(xué)與計(jì)算機(jī)兩大領(lǐng)域的穿插與結(jié)合，重點(diǎn)培育方向是工程中力學(xué)問(wèn)題的數(shù)值計(jì)算與仿真。一、原理虛擬仿真實(shí)際上是一種可創(chuàng)立和體驗(yàn)虛擬世界〔VirtualWorld〕的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。此種虛擬世界由計(jì)算機(jī)生成，可以是現(xiàn)實(shí)世界的再現(xiàn)，亦可以是設(shè)想中的世界，用戶可借助視覺(jué)、聽(tīng)覺(jué)及觸覺(jué)等多種傳感通道與虛擬世界進(jìn)展自然的交互。它是以仿真的方式給用戶制造一個(gè)實(shí)時(shí)反映實(shí)體對(duì)象變化與相互作用的三維虛擬世界,并通過(guò)頭盔顯示器〔HMD〕、數(shù)據(jù)手套等關(guān)心傳感設(shè)備，供給用戶一個(gè)觀測(cè)與該虛擬世界交互的三維界面，使用戶可直接參與并探究仿真對(duì)象在所處環(huán)境中的作用與變化，產(chǎn)生沉醉感。VR算機(jī)技術(shù)、計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、視覺(jué)生理學(xué)、視覺(jué)心理學(xué)、仿真技術(shù)、微電子技術(shù)、多媒體技術(shù)、信息技術(shù)、立體顯示技術(shù)、傳感與測(cè)量技術(shù)、軟件工程、語(yǔ)音識(shí)別與合成技術(shù)、人機(jī)接口技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及人工智能技術(shù)等多種高技術(shù)集成之結(jié)晶。其逼真性和實(shí)時(shí)交互性為系統(tǒng)仿真技術(shù)供給有力的支撐。二、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的含義一起，似乎沒(méi)有意義，但是科學(xué)技術(shù)的進(jìn)展卻賜予了它的含義。虛擬現(xiàn)實(shí)的明確定義不太好說(shuō)，按最早提出虛擬現(xiàn)實(shí)J.Laniar的說(shuō)法，虛擬現(xiàn)實(shí)，又稱假想現(xiàn)實(shí)，意味著“用電子計(jì)算機(jī)合成的人工世界”。從今可以清楚地看到，這個(gè)領(lǐng)域與計(jì)算機(jī)有著不行分別的親熱關(guān)系，信息科學(xué)是合成虛擬現(xiàn)實(shí)的根本前提。生成虛擬現(xiàn)實(shí)需要解決以下三個(gè)主要問(wèn)題：器官來(lái)說(shuō)與實(shí)際存在相全都的輸入信息，也就是如何可以產(chǎn)生與現(xiàn)實(shí)環(huán)境一樣的視覺(jué)，觸覺(jué)，嗅覺(jué)等。②相互作用。觀看者怎樣樂(lè)觀和能動(dòng)地操作虛擬現(xiàn)實(shí)，

說(shuō)明分析析舉例總結(jié)教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注是怎么可以看得更像，聽(tīng)得更真等等。的條件下得到栩栩如生的現(xiàn)實(shí)感。在這里，觀看者、傳感器、計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)與顯示系統(tǒng)構(gòu)成了一個(gè)相互作用的閉環(huán)流程。今日，虛擬現(xiàn)實(shí)已經(jīng)進(jìn)展成一門(mén)涉及計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、周密傳感機(jī)構(gòu)、人機(jī)接口及實(shí)時(shí)圖像處理等領(lǐng)域的綜合性學(xué)科。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)分虛擬實(shí)景〔境〕技術(shù)〔如虛擬巡游故宮博物館〕與虛擬虛景〔境〕技術(shù)〔如虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境生成、虛域和穿插領(lǐng)域格外廣泛，幾乎到了無(wú)所不包、無(wú)孔不入的地步，在虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境，虛擬現(xiàn)實(shí)作戰(zhàn)指揮模擬，飛機(jī)、船舶、車(chē)輛虛擬現(xiàn)實(shí)駕駛訓(xùn)練，飛機(jī)、、輪船與轎車(chē)的虛擬制造〔含系統(tǒng)的虛擬設(shè)計(jì)〕，虛擬現(xiàn)實(shí)建筑物的展現(xiàn)與參觀，虛擬現(xiàn)實(shí)手術(shù)培訓(xùn)，虛擬現(xiàn)實(shí)玩耍，虛擬現(xiàn)實(shí)影視藝術(shù)等等方面的應(yīng)用和產(chǎn)業(yè)的形成都有猛烈的市場(chǎng)需求和技術(shù)驅(qū)動(dòng)。權(quán)威人士斷言，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)將是21技術(shù)的代表。它的進(jìn)展，不僅從根本上轉(zhuǎn)變?nèi)藗兊墓ぷ鞣绞胶蜕罘绞?，勞和逸將真正結(jié)合起來(lái)，人們?cè)谙硎墉h(huán)境中工作，在工作過(guò)程中得到享受；而且虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與美術(shù)、音樂(lè)等文化藝術(shù)的結(jié)合，將誕生人類(lèi)的第九藝術(shù)。隨著計(jì)算機(jī)PC以，目前虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)系統(tǒng)的運(yùn)行趨勢(shì)為單機(jī)桌面和互聯(lián)網(wǎng)兩種主要方式，因此，它對(duì)計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的進(jìn)展和應(yīng)用也有很大的刺激作用。己能一步跨入一個(gè)熱帶天堂。夢(mèng)想一片一望無(wú)邊的海灘，挽起褲腿站在水邊，任憑海浪輕撫腳面，椰林隨風(fēng)清唱，海鷗自由飛行，太陽(yáng)在天際緩緩落下，余暉把海面染紅。這種想象能使很多人淡忘疲乏，他們?cè)谛闹兄圃炝艘粋€(gè)使自己心曠神怡的幻境。但是假設(shè)那景象三維立體、細(xì)致入微，假設(shè)你能看到自己用手撿起一片貝殼，這個(gè)幻境就會(huì)變得活敏捷現(xiàn)，你就會(huì)認(rèn)為自己實(shí)際已去過(guò)了那個(gè)海島。現(xiàn)在，基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的“休息機(jī)”可以為人們供給這種跨越空間的手段。三、虛擬仿真的特點(diǎn)具有沉醉性〔immersion〕、交互性〔interaction〕和教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注使人們能沉醉其中，超越其上，出入自然，形成具有交互效能多維化的信息環(huán)境。目前業(yè)界很多虛擬現(xiàn)實(shí)公司只能供給三維漫游等簡(jiǎn)潔的視景開(kāi)發(fā)支持，其擁有的幾何模型干預(yù)檢查、交互操作支持等也格外簡(jiǎn)潔，而為此特別開(kāi)發(fā)的專用模塊不但價(jià)格昂貴，且源代碼有限開(kāi)放難以滿足用戶共性化開(kāi)發(fā)應(yīng)用需求。真正的虛擬仿真應(yīng)供給簡(jiǎn)單場(chǎng)景圖形、聲音、交互操作、干預(yù)檢查等多方面的支持，從而可以簡(jiǎn)化應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)，供給應(yīng)用系統(tǒng)的功能和性能。平臺(tái)系統(tǒng)表現(xiàn)為一個(gè)視景和聲音開(kāi)發(fā)支撐平臺(tái)和多個(gè)開(kāi)發(fā)支持工具〔幾何對(duì)象干預(yù)檢查工具包、通用虛擬手開(kāi)發(fā)工具包、粒子生成與掌握工具、不規(guī)章幾何體構(gòu)造工具、流場(chǎng)可視化工具包〕?？梢詾橛脩艄┙o各類(lèi)VR應(yīng)用系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。概括地說(shuō)，虛擬現(xiàn)實(shí)是人們通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)進(jìn)展可視化操作與交互的一種全方式，與傳統(tǒng)的人機(jī)界面以及流行的視窗操作相比，虛擬現(xiàn)實(shí)在技術(shù)思想上有了質(zhì)的飛躍。上存在于世界上的任何事物或環(huán)境，它可以是實(shí)際上可實(shí)現(xiàn)的，也可以是實(shí)際上難以實(shí)現(xiàn)的或根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)的。而“虛擬”是指用計(jì)算機(jī)生成的意思。因此，虛擬現(xiàn)實(shí)是指用計(jì)算機(jī)生成的一種特別環(huán)境，人可以通過(guò)使用各種特別裝置將自己“投射”到這個(gè)環(huán)境中，并操作、掌握環(huán)境，實(shí)現(xiàn)特別的目的，即人是這種環(huán)境的主宰。四、虛擬仿真的應(yīng)用虛擬仿真在城市規(guī)劃中的應(yīng)用城市規(guī)劃始終是對(duì)全的可視化技術(shù)需求最為迫切的領(lǐng)域之一，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以廣泛的應(yīng)用在城市規(guī)劃的各個(gè)方面，并帶來(lái)切實(shí)且可觀的利益：呈現(xiàn)規(guī)劃方案虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的沉醉感和互動(dòng)性不但能夠給用戶帶來(lái)猛烈、逼真的感官?zèng)_擊，獲得身臨其境的體驗(yàn)，還可以通過(guò)其數(shù)據(jù)接口在實(shí)時(shí)的虛擬環(huán)境中隨時(shí)獵取工程的數(shù)據(jù)資料，便利大型簡(jiǎn)單工程工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、投標(biāo)、報(bào)批、治理，有利于設(shè)計(jì)與治理人員對(duì)各種規(guī)劃設(shè)計(jì)方案進(jìn)展關(guān)心設(shè)計(jì)與方案評(píng)審。 設(shè)計(jì)風(fēng)險(xiǎn)虛擬現(xiàn)實(shí)所建立的虛擬環(huán)境是由基于真實(shí)數(shù)據(jù)建立的數(shù)字模型組合而成，嚴(yán)格遵循工程工程設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)和要求建立逼真的三維場(chǎng)景，對(duì)規(guī)劃工程進(jìn)展真實(shí)的“再現(xiàn)”。用戶在三維場(chǎng)景中任意漫游，人機(jī)交互，這樣很多不易覺(jué)察的設(shè)計(jì)缺陷能夠輕易地被覺(jué)察，削減由于事先規(guī)劃不周全而教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注造成的無(wú)可挽回的損失與圓滿，大大提高了工程的評(píng)估質(zhì)量。加快設(shè)計(jì)速度運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，我們可以很輕松隨便率，也節(jié)約了大量的資金，供給合作平臺(tái)。虛擬仿真在地產(chǎn)行業(yè)的應(yīng)用境及配套設(shè)施，可以驗(yàn)證客戶所購(gòu)置的單位與周邊環(huán)境的協(xié)調(diào)關(guān)系、通過(guò)該戶型的窗戶可真實(shí)的看到將來(lái)屬于自己的景觀。給客戶供給一種嶄的方式展現(xiàn)、宣傳樓盤(pán)；完善表達(dá)了客戶的設(shè)計(jì)方案，通過(guò)第一人稱角色切換，賜予購(gòu)房者以真實(shí)在場(chǎng)，親臨其景的感受；在同一角度，對(duì)同一戶型嘗試不同的裝潢設(shè)計(jì)；實(shí)時(shí)變換房間的裝修材料，使購(gòu)房者體驗(yàn)不同的裝修風(fēng)格設(shè)計(jì)。虛擬仿真在數(shù)字校園方面的應(yīng)用通過(guò)三維仿真技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)要在校園生活各個(gè)方面的滲透和融合，建立了基于GIS三維數(shù)字校園治理系統(tǒng)。實(shí)現(xiàn)在圖形化、可視化和形象化狀態(tài)下的校園信息查詢定位、教案教育設(shè)施治理、學(xué)區(qū)規(guī)劃治理和部件治理等。學(xué)校治理部門(mén)能夠通過(guò)系統(tǒng)對(duì)校園的任意角落進(jìn)展全方位的治理和掌控，為可持續(xù)進(jìn)展供給解決方學(xué)校的具體狀況，是學(xué)校面對(duì)社會(huì)宣傳的快速通道。虛擬仿真在旅游業(yè)的應(yīng)用拓公司利用虛擬現(xiàn)技術(shù)可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)和制作的仿真場(chǎng)景到達(dá)自己想去的地方。這就是虛擬旅游，凡拓公司是通過(guò)實(shí)地拍照，現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量為根底，真實(shí)的再現(xiàn)旅游景點(diǎn)。讓人們通過(guò)VR五、虛擬仿真在消遣、藝術(shù)與教育方面的應(yīng)用豐富的感覺(jué)力量與VR玩耍工具。由于在消遣方面對(duì)VRVRChicago〔芝加哥〕開(kāi)放了世界上第一臺(tái)大型可供多人使用的VR消遣系統(tǒng)，其主題是關(guān)于3025為“Virtuality”的VRHMD，大大增加了1992“LegealQust”的系統(tǒng)由于增教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注加了人工智能功能，使計(jì)算機(jī)具備了自學(xué)習(xí)功能，大大增加了趣味性及難度，使該系統(tǒng)獲該年度VR五龍生疏實(shí)習(xí)基地。穿插與結(jié)合，重點(diǎn)培育方向是工程中力學(xué)問(wèn)題的數(shù)值計(jì)算與仿真。培育適應(yīng)祖國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)需要的德智體全面進(jìn)展，專業(yè)根底扎實(shí)，學(xué)問(wèn)構(gòu)造合理，把握高科技學(xué)問(wèn)，勇于創(chuàng)，從事虛擬仿真工程設(shè)計(jì)、爭(zhēng)論、開(kāi)發(fā)的應(yīng)用型技術(shù)人才。學(xué)生畢業(yè)后，主要從事計(jì)算力學(xué)、虛擬設(shè)計(jì)、系統(tǒng)仿真、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、虛擬產(chǎn)品開(kāi)發(fā)技術(shù)等方面的理論爭(zhēng)論與實(shí)際應(yīng)用。并結(jié)合力學(xué)學(xué)科的專業(yè)學(xué)問(wèn)，對(duì)虛擬仿真工程中的力學(xué)問(wèn)題進(jìn)展理論分析和實(shí)際計(jì)算，提出相應(yīng)的理論依據(jù)，進(jìn)展科學(xué)論證。培育目標(biāo)：培育適應(yīng)我國(guó)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)需要，工程設(shè)計(jì)、爭(zhēng)論、開(kāi)發(fā)力量的應(yīng)用型高級(jí)特地人才。主要課程：理論力學(xué)、材料力學(xué)、構(gòu)造力學(xué)、彈性力及應(yīng)用、虛擬設(shè)計(jì)Pro/E六、虛擬仿真在工業(yè)方面的應(yīng)用當(dāng)今世界工業(yè)已經(jīng)發(fā)生了巨大的變化，大規(guī)模人海戰(zhàn)術(shù)早已不再適應(yīng)工業(yè)的進(jìn)展，先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用顯現(xiàn)出巨大的威力，特別是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用正對(duì)工業(yè)進(jìn)展著一場(chǎng)前所未有的革命。虛擬現(xiàn)實(shí)已經(jīng)被世界上一些大型企業(yè)廣泛地應(yīng)用到工業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)企業(yè)提高開(kāi)發(fā)效率，加強(qiáng)數(shù)據(jù)采集、分析、處理力量，削減決策失誤，降低企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)起到了設(shè)計(jì)中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是可行且必要的。指導(dǎo)生產(chǎn)的仿真系統(tǒng)，它結(jié)合用戶業(yè)務(wù)層功能和數(shù)據(jù)庫(kù)數(shù)據(jù)教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注組建一套完全的仿真系統(tǒng)，可組建B/S、C/SERP、MISSqlServerOracleMySql力考核仿真應(yīng)用：教案環(huán)節(jié)組織教案提問(wèn)導(dǎo)言

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教學(xué)內(nèi)容任務(wù)四虛擬加工技術(shù)

說(shuō)明小結(jié) 在當(dāng)今經(jīng)濟(jì)全球化、貿(mào)易自由化和社會(huì)信息化的形勢(shì)下，制作業(yè) 造業(yè)的經(jīng)營(yíng)戰(zhàn)略發(fā)生了很大變化，在30～60年月企業(yè)追求的是規(guī)模效益，如：美國(guó)福特汽車(chē)公司、通用汽車(chē)公司相繼年月更加重視降低生產(chǎn)本錢(qián)，如：日本豐田公司承受準(zhǔn)時(shí)化生產(chǎn)；80年月提高產(chǎn)品質(zhì)量成為主要目標(biāo)；進(jìn)入90造技術(shù)與仿真技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物?！臣夹g(shù)是使用感官組織仿真設(shè)備和真實(shí)或虛幻環(huán)境的動(dòng)態(tài)模型生成或制造出人能夠感知的環(huán)境或現(xiàn)實(shí)，使人能夠憑借直覺(jué)作用于計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的三維仿真模型的虛擬環(huán)境?；谔摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)的虛擬制造〔VirtualManufacturing〕技術(shù)是在一個(gè)統(tǒng)一模型之下對(duì)設(shè)計(jì)和制造等過(guò)程進(jìn)展集成，它將與產(chǎn)品制造相關(guān)的各種過(guò)程與技術(shù)集成在三維的、動(dòng)態(tài)的仿真真實(shí)過(guò)程的實(shí)體數(shù)字模型之上。其目的是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，借助建模與仿真技術(shù)準(zhǔn)時(shí)地、并行地、模擬出產(chǎn)品將來(lái)制造過(guò)程乃至產(chǎn)品全生命周期的各種活動(dòng)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的影響，推測(cè)、檢測(cè)、評(píng)價(jià)產(chǎn)品性能和產(chǎn)品的可制造性等等。從而更加有效地、經(jīng)濟(jì)地、柔性地組織生產(chǎn)，增加決策與掌握水平，有力地降低由于前期設(shè)計(jì)給后期制造帶來(lái)的回溯更改，到達(dá)產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)周期和本錢(qián)最小化、產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的最優(yōu)化、生產(chǎn)效率的最大化。重大作用耗現(xiàn)實(shí)資源和能量，所進(jìn)展的過(guò)程是虛擬過(guò)程，所生產(chǎn)的產(chǎn)品也是虛擬的。虛擬制造技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)對(duì)將來(lái)制造業(yè)的進(jìn)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，它的重大作用主要表現(xiàn)為：〔人、組織治理、物流、信息流、能量流〕進(jìn)展

分析析舉例總結(jié)教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注模擬駕駛室術(shù)的不斷進(jìn)展和進(jìn)步。利于對(duì)其進(jìn)展理論升華，更好地指導(dǎo)實(shí)際生產(chǎn)，即對(duì)生產(chǎn)過(guò)程、制造系統(tǒng)整體進(jìn)展優(yōu)化配置，推動(dòng)生產(chǎn)力的巨大躍升。以全面改進(jìn)企業(yè)的組織治理工作，而且對(duì)正確作出決策有不行估量的影響。例如：可以對(duì)生產(chǎn)打算、交貨期、生產(chǎn)產(chǎn)量等作出推測(cè)，準(zhǔn)時(shí)覺(jué)察問(wèn)題并改進(jìn)現(xiàn)實(shí)制造過(guò)程。們都知道模擬駕駛室對(duì)駕駛員、飛行員的培育起到了良好作用，虛擬制造也會(huì)產(chǎn)生類(lèi)似的作用。例如：可以對(duì)生產(chǎn)人員進(jìn)展操作訓(xùn)練、特別工藝的應(yīng)急處理等。代表性的全概念什么是虛擬制造?它包括哪些內(nèi)虛擬制造在簡(jiǎn)單曲面五軸聯(lián)動(dòng)加工中的應(yīng)用進(jìn)展定義，比較有代表性有：GloriaJ.Wiens的定義是：行制造過(guò)程。其中虛擬模型是在實(shí)際制造之前用于對(duì)產(chǎn)品的功能及可制造性的潛在問(wèn)題進(jìn)展推測(cè)。(VMisaconceptofexecutingmanufacturing教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注processesincomputersaswellasintherealworld,?where?virtualmodels?allowfor?predictionofpotentialproblemsforproductfunctionalityandmanufacturabilitybeforerealmanufacturingoccurs.)該定義強(qiáng)調(diào)VM“與實(shí)際一樣”“虛擬模型”和“推測(cè)”，即著眼于結(jié)果。美國(guó)空軍Wright試驗(yàn)室的定義是：用，以增加各層制造設(shè)計(jì)和生產(chǎn)決策與掌握。(VMistheintegratedapplicationofsimulation,modelingandanalysistechnologiesandtoolstoenhancemanufacturingdesignandproductiondecisionsandcontrolatallprocesslevels.)該定義著眼于手段。EdwardLin&etc定義是：另一個(gè)有代表性的定義是由馬里蘭大學(xué)EdwardLin&etc給出的，“虛擬制造是一個(gè)用于增加各級(jí)決策與掌握的一體化的、綜合性的制造環(huán)境?！?VMisanintegrated, syntheticmanufacturingenvironmentexercisedtoenhancealllevelsofdecisionandcontrol.),則著眼于環(huán)境。沒(méi)有必要只有一種定義。但是為了爭(zhēng)論和溝通，普遍認(rèn)為，VM總結(jié)分析定義：虛擬制造是實(shí)際制造過(guò)程在計(jì)算機(jī)上的本質(zhì)實(shí)現(xiàn)，即承受計(jì)算機(jī)仿真與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，在計(jì)算機(jī)上群組協(xié)同工作，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、加工制造、性能分析、質(zhì)量檢驗(yàn)，以及企業(yè)各級(jí)過(guò)程的治理與掌握等產(chǎn)品制造的本質(zhì)過(guò)程，以增加制造過(guò)程各級(jí)的決策與掌握力量。可以看到，“虛擬制造”雖然不是實(shí)際的制造，但卻實(shí)現(xiàn)實(shí)際制造的本質(zhì)過(guò)程，是一種通過(guò)計(jì)算機(jī)虛擬模型來(lái)模擬和預(yù)估產(chǎn)品功能、性能及可加工性等各方面可能存在的問(wèn)題，提高人們的推測(cè)和決策水平，使得制造技術(shù)走出主要依靠于閱歷的狹小天地，進(jìn)展到了全方位預(yù)報(bào)的階段。 擬現(xiàn)實(shí)〔VirtualReality〕技術(shù)是使用感官組織仿真設(shè)備教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注和真實(shí)或虛幻環(huán)境的動(dòng)態(tài)模型生成或制造出人能夠感知的環(huán)境或現(xiàn)實(shí)，使人能夠憑借直覺(jué)作用于計(jì)算機(jī)產(chǎn)生的三維仿真模型的虛擬環(huán)境?；谔摂M現(xiàn)實(shí)技術(shù)的虛擬制造〔VirtualManufacturing〕技術(shù)是在一個(gè)統(tǒng)一模型之下對(duì)設(shè)計(jì)和制造等過(guò)程進(jìn)展集成，它將與產(chǎn)品制造相關(guān)的各種過(guò)程與技術(shù)集成在三維的、動(dòng)態(tài)的仿真真實(shí)過(guò)程的實(shí)體數(shù)字模型之上。其目的是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，借助建模與仿真技術(shù)準(zhǔn)時(shí)小化、產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的最優(yōu)化、生產(chǎn)效率的最大化。爭(zhēng)論內(nèi)容技術(shù)涉及的共同性技術(shù)外，虛擬制造領(lǐng)域本身的主要爭(zhēng)論內(nèi)容有：●虛擬制造的理論體系；●設(shè)計(jì)信息和生產(chǎn)過(guò)程的三維可視化；●虛擬制造系統(tǒng)的開(kāi)放式體系構(gòu)造；●虛擬產(chǎn)品的裝配仿真；●虛擬環(huán)境中及虛擬制造過(guò)程中的人機(jī)協(xié)同作業(yè)等。的虛擬制造和以掌握為中心的虛擬制造。應(yīng)用式，對(duì)相關(guān)行業(yè)也將產(chǎn)生巨大影響，可以說(shuō)虛擬制造技術(shù)打算著企業(yè)的將來(lái)，也打算著制造業(yè)在競(jìng)爭(zhēng)中能否立于不敗之地。虛擬制造(VM)VMAM。VM的特征是：當(dāng)市場(chǎng)的機(jī)遇消滅時(shí)，組織幾個(gè)有關(guān)公司聯(lián)作，把不同的公司，不同地點(diǎn)的工廠或車(chē)間重組織協(xié)教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注調(diào)工作。在運(yùn)行之前必需分析組合是否最優(yōu)，能否協(xié)調(diào)運(yùn)(VMT)(VMS)AM21Technology〕主要包括虛擬制造技術(shù)和虛擬企業(yè)兩個(gè)局部。虛擬制造技術(shù)將從根本上轉(zhuǎn)變了設(shè)計(jì)、試制、修改設(shè)在虛擬制造環(huán)境中生成軟產(chǎn)品原型〔SoftPrototype〕代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬樣品〔HardPrototype〕進(jìn)展試驗(yàn)，對(duì)其性能和可制造性進(jìn)展推測(cè)和評(píng)價(jià)，從而縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造周期，降低產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)本錢(qián)，提高系統(tǒng)快速響應(yīng)市場(chǎng)變化的力量。大路，將產(chǎn)品涉及到的不同企業(yè)臨時(shí)組建成為一個(gè)沒(méi)有圍墻、超越空間約束、靠計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系、統(tǒng)一指揮的合作經(jīng)濟(jì)實(shí)體。虛擬企業(yè)的特點(diǎn)是企業(yè)的功能上的不完整、地域上的分散性和組織構(gòu)造上的非永久性，即功能的虛擬化、組織的虛擬化、地域的虛擬化。主要特征進(jìn)展產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、測(cè)試，甚至設(shè)計(jì)人員或用戶可“進(jìn)入”虛擬的制造環(huán)境檢驗(yàn)其設(shè)計(jì)、加工、裝配和操作，而不依靠于傳統(tǒng)的原型樣機(jī)的反復(fù)修改；還可將已開(kāi)發(fā)的產(chǎn)品(部件)存放在計(jì)算機(jī)里，不但大大節(jié)約倉(cāng)儲(chǔ)費(fèi)用，更能依據(jù)用戶需求或市場(chǎng)變化快速轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)計(jì)，快速投入批量生產(chǎn)，從而能大幅度壓縮產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)時(shí)間，提高質(zhì)量、降低本錢(qián)。一個(gè)產(chǎn)品模型上同時(shí)工作，相互溝通，信息共享，削減大量的文檔生成及其傳遞的時(shí)間和誤差，從而使產(chǎn)品開(kāi)發(fā)以快捷、優(yōu)質(zhì)、低耗響應(yīng)市場(chǎng)變化。重大作用虛擬制造也可以對(duì)想象中的制造活動(dòng)進(jìn)展仿真，它不消教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響，它的重大作用主要表現(xiàn)為：1、運(yùn)用軟件對(duì)制造系統(tǒng)中的五大要素〔人、組織管〕進(jìn)展全面仿真，使之到達(dá)了前寬闊的空間，同時(shí)也推動(dòng)了相關(guān)技術(shù)的不斷進(jìn)展和進(jìn)步。2、可加深人們對(duì)生產(chǎn)過(guò)程和制造系統(tǒng)的生疏和理解，過(guò)程、制造系統(tǒng)整體進(jìn)展優(yōu)化配置，推動(dòng)生產(chǎn)力的巨大躍升。3、在虛擬制造與現(xiàn)實(shí)制造的相互影響和作用過(guò)程中，量等作出推測(cè)，準(zhǔn)時(shí)覺(jué)察問(wèn)題并改進(jìn)現(xiàn)實(shí)制造過(guò)程。4、虛擬制造技術(shù)的應(yīng)用將加快企業(yè)人才的培育速度。作用，虛擬制造也會(huì)產(chǎn)生類(lèi)似的作用。教案環(huán)節(jié)組織教案

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教學(xué)內(nèi)容

備注舉例導(dǎo)入提問(wèn) 裝配技術(shù)對(duì)整機(jī)系統(tǒng)的重要性？任務(wù)五虛擬裝配技術(shù)導(dǎo)言一、虛擬裝配的維護(hù)以及操作培訓(xùn)方面具有獨(dú)特的作用。在交互式虛擬裝配環(huán)境中，用戶使用各類(lèi)交互設(shè)備〔數(shù)據(jù)手套/位置跟蹤器、鼠標(biāo)/鍵盤(pán)、力反響操作設(shè)備等〕象在真實(shí)環(huán)境中一樣對(duì)產(chǎn)品的零部件進(jìn)展各類(lèi)裝配操作，在操作過(guò)程中系統(tǒng)供給實(shí)時(shí)的碰撞檢測(cè)、裝配約束處理、裝配路徑與序列處理等功能，從而使得用戶能夠?qū)Ξa(chǎn)品的可裝配性進(jìn)展分析、對(duì)產(chǎn)品零部件裝配序列進(jìn)展驗(yàn)證和規(guī)劃、對(duì)裝配操作人員進(jìn)展培訓(xùn)等。在裝配〔或拆卸〕完畢以后，系統(tǒng)能夠記錄裝配過(guò)程的全部信息，并生成評(píng)審報(bào)告、視頻錄像等供隨后的分析使用。

說(shuō)明分析析舉例總結(jié)可以驗(yàn)證裝配設(shè)計(jì)和操作的正確與否，以便及早的覺(jué)察裝配中的問(wèn)題，對(duì)模型進(jìn)展修改，并通過(guò)可視化顯示裝配過(guò)程。虛擬裝配系統(tǒng)允許設(shè)計(jì)人員考慮可行的裝配序列，自動(dòng)生成裝配規(guī)劃，它包括數(shù)值計(jì)算、裝配工藝規(guī)劃、工作面布局、裝配操作所模擬等。現(xiàn)在產(chǎn)品的制造正在向著自動(dòng)化、數(shù)字化的反向進(jìn)展，虛擬裝配是產(chǎn)品數(shù)字化定義中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。但相對(duì)于虛擬制造的其它局部而言，它又是最薄弱的環(huán)節(jié)。虛擬裝配技術(shù)進(jìn)展滯后，使得虛擬制造技術(shù)的應(yīng)用性大大減弱，因此對(duì)虛擬裝配技術(shù)的進(jìn)展也就成為目前虛擬制造技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)爭(zhēng)論的主要對(duì)象，這一問(wèn)題的解決將使虛擬制造技術(shù)形成一個(gè)完善的理論體系，使生產(chǎn)真正在高效、高質(zhì)量、短時(shí)間、低本錢(qián)的環(huán)境下完成，同時(shí)又具備了良好的效勞。虛擬裝配從模型重定位、分析方面來(lái)講，它是一種零件模型按約束關(guān)系進(jìn)展重定位的過(guò)程，是有效的分析產(chǎn)品設(shè)計(jì)合理性的一種手段。從產(chǎn)品裝配過(guò)程來(lái)講，它是依據(jù)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的外形特性、精度特性，真實(shí)的模擬產(chǎn)品三維裝配過(guò)程，并允許用戶以交互方式掌握產(chǎn)品的三維真實(shí)模擬裝配過(guò)程，以檢驗(yàn)產(chǎn)品的可裝配性。作為虛擬制造的關(guān)鍵技術(shù)之一，虛擬裝配技術(shù)近年來(lái)受教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注的對(duì)產(chǎn)品的裝配過(guò)程進(jìn)展模擬與分析，預(yù)估產(chǎn)品的裝配性市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力。二、虛擬裝配的分類(lèi)可以分為如下三類(lèi)：以產(chǎn)品設(shè)計(jì)為中心的虛擬裝配、以工藝規(guī)劃為中心的虛擬裝配和以虛擬原型為中心的虛擬裝配．以產(chǎn)品設(shè)計(jì)為中心的虛擬裝配虛擬裝配是在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中，為了更好地幫助進(jìn)展與裝配有關(guān)的設(shè)計(jì)決策，在虛擬環(huán)境下對(duì)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)模型進(jìn)展裝配關(guān)系分析的一項(xiàng)計(jì)算機(jī)關(guān)心設(shè)計(jì)技術(shù)．它結(jié)合面對(duì)裝配設(shè)計(jì)(DesignForAssembly，DFA)從設(shè)計(jì)原理方案動(dòng)身在各種因素制約下尋求裝配構(gòu)造的最優(yōu)解，由此擬定裝配草圖．它以產(chǎn)品可裝配性的全面改善為目的，通過(guò)模擬試裝和定量分析，找出零部件構(gòu)造設(shè)計(jì)中不適合裝配或裝配性能不好的構(gòu)造特征，進(jìn)展設(shè)計(jì)修改．最終保證所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品從技術(shù)角度來(lái)講裝配是合理可行的，從經(jīng)濟(jì)角度來(lái)講應(yīng)盡可能降低產(chǎn)品總本錢(qián)，同時(shí)還必需兼顧人因工程和環(huán)保等社會(huì)因素．以工藝規(guī)劃為中心的虛擬裝配配資源模型，承受計(jì)算機(jī)仿真和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)展產(chǎn)品的裝配工藝設(shè)計(jì)，從而獲得可行且較優(yōu)的裝配工藝方案，指導(dǎo)實(shí)際裝配生產(chǎn)．依據(jù)涉及范圍和層次的不同，又分為系統(tǒng)級(jí)裝配規(guī)劃和作業(yè)級(jí)裝配規(guī)劃．前者是裝配生產(chǎn)的總體規(guī)劃，主要包括市場(chǎng)需求、投資狀況、生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)周期、資源安排、裝配車(chē)間布置、裝配生產(chǎn)線平衡等內(nèi)容，是裝配生產(chǎn)的綱領(lǐng)性文件．后者主要指裝配作業(yè)與過(guò)程規(guī)劃，主要包括裝配挨次的規(guī)劃、裝配路徑的規(guī)劃、工藝路線的制定、操作空間的干預(yù)驗(yàn)證、工藝卡片和文檔的生成等內(nèi)容．教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注特色，主要表達(dá)在虛擬裝配實(shí)施對(duì)象、操作過(guò)程以及所用的工裝工具，均與生產(chǎn)實(shí)際狀況高度吻合，因而可以生動(dòng)直觀地反映產(chǎn)品裝配的真實(shí)過(guò)程，使仿真結(jié)果具有高可信度．以虛擬原型為中心的虛擬裝配的外形、功能和性能模擬，以產(chǎn)生與物理樣機(jī)具有可比性的效果來(lái)檢驗(yàn)和評(píng)價(jià)產(chǎn)品特性．傳統(tǒng)的虛擬裝配系統(tǒng)都是以抱負(fù)的剛性零件為根底，虛擬裝配和虛擬原型技術(shù)的結(jié)合，可以有效分析零件制造和裝配過(guò)程中的受力變形對(duì)產(chǎn)品裝配性能的影響，為產(chǎn)品外形精度分析、公差優(yōu)化設(shè)計(jì)供給可視化手段．以虛擬原型為中心的虛擬裝配主要爭(zhēng)論內(nèi)容包括考慮切削力、變形和剩余應(yīng)力的零件制造過(guò)程建模、有限元分析與仿真、協(xié)作公差與零件變形、以及計(jì)算結(jié)果可視化等方面．三、虛擬裝配的構(gòu)成虛擬裝配由兩個(gè)局部組成，即由虛擬現(xiàn)實(shí)軟件內(nèi)容〔即vr〕內(nèi)容和虛擬現(xiàn)實(shí)〔vr)缺一不行，這樣才能制造出交互性與沉醉性于一體的虛擬裝配環(huán)境。虛擬現(xiàn)實(shí)軟件內(nèi)容：一般由各種VR軟件組成，先在三維軟件中依據(jù)虛擬現(xiàn)到VR軟件中，接下來(lái)就需要硬件設(shè)備來(lái)支撐這些軟件程序。虛擬現(xiàn)實(shí)〔vr)教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特征之一就是人機(jī)之間的交互性.為了實(shí)現(xiàn)人機(jī)之間的充分交換信息，必需設(shè)計(jì)特別輸入和演示設(shè)備，以影響各種操作和指令，且供給反響信息，實(shí)現(xiàn)真正生動(dòng)的交互效果。不同的工程可以依據(jù)實(shí)際的應(yīng)用可以有選擇VR投影、立體眼鏡或頭盔顯示器、三維空間跟蹤定位器、數(shù)據(jù)手套、3D建模軟件等。教案環(huán)節(jié)組織教案

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備注舉例導(dǎo)入提問(wèn) 大家了解什么是微機(jī)械嗎？這節(jié)課我們就簡(jiǎn)潔介紹一下。任務(wù)六微機(jī)械導(dǎo)言引言80模集成電路中微細(xì)加工技術(shù)和超周密加工技術(shù)的進(jìn)展，微機(jī)械近幾年來(lái)進(jìn)展很快，局部已進(jìn)入有用和商品化階段．微機(jī)械體積小、耗能低，能便利地進(jìn)展精細(xì)操作，其主要應(yīng)用領(lǐng)域有醫(yī)療、生物工程、信息、航空航天、半導(dǎo)體工業(yè)、軍事、汽車(chē)領(lǐng)域等，它已給國(guó)民經(jīng)濟(jì)、人民生活和國(guó)防、軍事等帶來(lái)了深遠(yuǎn)的影響，被列為受到世界各國(guó)政府的高度重視，例如美國(guó)每年投資800萬(wàn)～15007000究，而日本則預(yù)備在我國(guó)也有很多單位開(kāi)展了該領(lǐng)域的爭(zhēng)論工作。微機(jī)械及其特征微機(jī)械在美國(guó)被稱為微電子機(jī)械系統(tǒng)(MicroElectroMachanicalSystem.MEMS)；在日本被稱為微機(jī)器(Microsystem)體積小、精度高、重量輕。其體積可達(dá)亞微MM輪、能開(kāi)動(dòng)的3mm大小的汽車(chē)和花生M大的飛機(jī)。最近有資料說(shuō)明，科學(xué)家們已能在5M1000動(dòng)機(jī)。差的環(huán)境下進(jìn)展穩(wěn)定的工作。能耗低、靈敏度和工作效率高。微機(jī)械所消耗的能量遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)機(jī)械的格外之一，但卻能以十倍以上的速度來(lái)完成同樣的工作，如5mm×5mm×0.7mm的微型泵的流速是比其體積大1000

說(shuō)明分析析舉例總結(jié)教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注信號(hào)延遲問(wèn)題，可進(jìn)展高速工作。子掌握電路為一體，易于實(shí)現(xiàn)多功能化和智能化分，而過(guò)去則要化5000微機(jī)械加工技術(shù)微機(jī)械加工使用最多的材料是硅材料，其來(lái)源廣泛，加工技術(shù)成熟，基片本錢(qián)低，硅既有良好的機(jī)械特性，又有良好的電子性能和材料性能，格外適合微機(jī)械構(gòu)件的制造。例如，硅的楊氏模量(1.9107N/cm2)的洛氏硬度(850)(6.9化及集成化的必定趨勢(shì)。體微機(jī)械加工技術(shù)體微機(jī)械加工技術(shù)是對(duì)硅的襯底進(jìn)展腐蝕加工的技術(shù)，即用腐蝕的方法將硅基片有選擇性地除去一局部，以形成微機(jī)械構(gòu)造。腐蝕分濕法腐蝕和干法腐蝕，濕法腐蝕又有各向同性和各向異性之分。各向同性腐蝕液多用HF-HNO3系溶液，硅在全部的晶向以相等的速率進(jìn)展刻蝕．硅基體刻蝕形成的型腔棱是圓角，然而在微機(jī)械電子中．除了運(yùn)動(dòng)部件需要圓角獲得良好的疲乏強(qiáng)度外、一般不期望有圓角。因此，此法不適合制造簡(jiǎn)單的立體微構(gòu)造，各向異性腐蝕液，主要有KOHEPW)HF、HNO3HNA)在不同的晶面．以不同的速率進(jìn)展刻蝕．由于硅的(100)和(111)教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注的特性及腐蝕速率對(duì)晶向的依靠關(guān)系。干法腐蝕利用等離子體取代化學(xué)腐蝕液，把基體暴露在電離的氣體中，氣體中的離子和基體原子間的物理和化學(xué)作用引起刻蝕，一些材料如鉑、二氧化錫等用濕法刻蝕很困難、而干法卻可以完成。該工藝可使微機(jī)械加工所得到的外形不受基片的晶向掌握，而且不會(huì)給微構(gòu)造帶來(lái)大的應(yīng)力，但設(shè)備比較簡(jiǎn)單，很多參數(shù)如氣體的性質(zhì)和流量、基片的性質(zhì)和面積、電極構(gòu)造、鼓勵(lì)的電磁參數(shù)和真空室的外形等必需控制，不同的組合會(huì)產(chǎn)生不同的腐蝕過(guò)程。CF4離子刻蝕(RIE)(1.33～133Pa)放置在射頻極上，以便在基片和等離子體之間產(chǎn)生大的自偏電位差(幾百伏)。電位差使正離子從等離子體加速到基片上，垂直于基片的離子碰撞能直接產(chǎn)生腐蝕。使用SF6C2F5Cl率。最好承受濕法腐蝕工藝。外表微機(jī)械加工技術(shù)外表微機(jī)械加工技術(shù)是從集成電路平面工藝演化而成的，是在硅基上形成薄膜并按肯定要求對(duì)薄膜進(jìn)展加工的技術(shù)薄膜(CVD)，低壓化學(xué)氣相淀積(LPCVD)薄膜的加工一般承受光刻技術(shù)、通過(guò)光刻將設(shè)計(jì)好的微機(jī)械構(gòu)造圖形轉(zhuǎn)移到硅片上，再用各種腐蝕工藝形成微構(gòu)造。在微機(jī)械加工中，有時(shí)要形成各種微腔構(gòu)造和微橋，通常承受犧牲層技術(shù)。外表微機(jī)械加工的關(guān)鍵步驟是有選擇性地將抗腐蝕薄膜下面的犧牲層腐蝕掉，從而得到一個(gè)空腔構(gòu)造．常用二氧化硅(SiO2)(PSG)教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注雙固定多晶硅橋的一般外表微機(jī)械加工工藝。首先是在硅基底上淀積犧牲層材料，如淀積磷硅玻璃，其作用是為形成結(jié)構(gòu)層的后續(xù)工藝供給臨時(shí)支撐。犧牲層的厚度一般1～2μm，但也可以更厚些。淀積后，犧牲層材料被腐蝕成所需形狀．為了向構(gòu)造層供給固定點(diǎn)，可腐蝕出完全穿透犧牲層的窗口，以防止構(gòu)造層在分別完畢時(shí)移位然后淀積和腐蝕構(gòu)造材料薄膜層。多晶硅是常用的構(gòu)造層材料，構(gòu)造層腐蝕過(guò)后，除去犧牲層就可得到分別空腔構(gòu)造。粘連現(xiàn)象，降低成品率。LIGA技術(shù)LIGA是德文Lithographie,Galvanoforming,Abfovmung的縮寫(xiě)，是深層同步輻射工藝的有機(jī)結(jié)合。它突破了傳統(tǒng)平面工藝的限制，是制造三維微器件的先進(jìn)技術(shù)，結(jié)合犧牲層工藝，可以制造大高寬比的可活動(dòng)微構(gòu)造．與其他微加工技術(shù)相比，LIGA工多種金屬材料，也可以加工陶瓷、玻璃、塑料等非金屬材料，加工深度可達(dá)數(shù)百微M，加工寬度可小至1μm，LIGA制造過(guò)程主要分四步：第一步，在絕緣基片(陶瓷或帶二氧化硅薄膜的硅片、上濺射金屬層(鉻、銀)作為電鑄工藝的根底(Ni)(HF)屬構(gòu)造。一般常規(guī)的微電子工藝無(wú)法替代的，它極大地?cái)U(kuò)大了微構(gòu)造的加工力量，使得原來(lái)難以實(shí)現(xiàn)的微機(jī)械構(gòu)造能夠制造出來(lái)。但缺點(diǎn)是它所要求的同步輻射源比較昂貴、稀有，致使應(yīng)用受到限制，難以普及。后來(lái)消滅了所謂的準(zhǔn)LIGA術(shù)，它是用紫外光源來(lái)代替同步輻射源，雖然不具備和LIGA技術(shù)相當(dāng)?shù)暮穸然驅(qū)捝畋龋?，它涉及的是常?guī)的設(shè)備和教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注加工技術(shù)，這些技術(shù)更簡(jiǎn)潔實(shí)現(xiàn)。封接技術(shù)分開(kāi)制作的微機(jī)械部件在不使用粘結(jié)劑的狀況下連接在一的平坦硅面在高溫下依靠原子的力氣直接鍵合在一起形成一400溫度下，將硅和玻璃之間加上電壓產(chǎn)生靜電引力而使兩者結(jié)合成一體。為了提高微系統(tǒng)的集成度，一些的方法如自動(dòng)焊接、倒裝焊接也得到了廣泛的應(yīng)用。激光快速成型技術(shù)激光快速成型技術(shù)是利用光硬化性樹(shù)脂的光合成樹(shù)脂進(jìn)展加工的技術(shù)。初始這種材料是液態(tài)的，經(jīng)過(guò)激光照耀即成為固體，這種技術(shù)完全用計(jì)算機(jī)掌握，即使外形很簡(jiǎn)單，也不受影響，無(wú)須掩膜，直接成型。隨著激光束區(qū)分率的提高，到達(dá)產(chǎn)研制周期，本錢(qián)較低。分子裝配技術(shù)80(ScanningTunnelingMicroscope，簡(jiǎn)稱STM)STM根底上派生出的原子力顯微鏡(AtomicForceMicroscope，簡(jiǎn)稱AFM)分子、原子的構(gòu)造從宏觀進(jìn)入了微觀世界。STMAFM0.01nm測(cè)儀，利用其探針的尖端可以俘獲和操縱分子、原子，并可以依據(jù)需要拼成肯定的構(gòu)造，進(jìn)展分子、原子裝配制作微機(jī)M來(lái)構(gòu)造微構(gòu)造，制作微機(jī)械的方法．美國(guó)的IBMSTM35IBM”三個(gè)字母；中國(guó)教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注科學(xué)院化學(xué)爭(zhēng)論所用原子擺成我國(guó)的地圖；日本用原子拼成了“PeaceSTM更大的突破。集成制造技術(shù)最近，微機(jī)械消滅了一個(gè)的進(jìn)展趨勢(shì)，即用標(biāo)準(zhǔn)的IC藝把各種微器件、微構(gòu)造與馭動(dòng)、掌握和信號(hào)處理電路集成在一塊芯片上，制成完整的機(jī)電一體的微機(jī)械系統(tǒng)。目前實(shí)ICMEMSIC工藝，再進(jìn)展MEMS微機(jī)械加工的單片集成工藝；其次IC藝；第三種是電路和MEMS鍵合在一起的混合集成工藝，整個(gè)系統(tǒng)的尺寸可小至幾百微M。其他加工技術(shù)術(shù)可以獲得一些微構(gòu)件，在一些狀況下也是很有效的。4微機(jī)械制造技術(shù)的進(jìn)展趨勢(shì)進(jìn)展關(guān)鍵技術(shù)之一從目前來(lái)看，總的進(jìn)展趨勢(shì)是：加工方法從最初單一加工技術(shù)向組合加工技術(shù)進(jìn)展。如近來(lái)DEEMO和鑄模的組合。光刻技術(shù)也從平面進(jìn)展到了三維。構(gòu)造進(jìn)展。教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注的應(yīng)用范圍，滿足了更多的要求。LIGA進(jìn)展批量生產(chǎn)的范例，因而引起人們的高度關(guān)注。(MMC)它可以完成從設(shè)計(jì)參數(shù)的輸入、加工到部件制造及組裝封裝。查找本錢(qián)、時(shí)間、批量生產(chǎn)的協(xié)調(diào)并得到最優(yōu)的制造工藝。造加工工藝的制定有很大的實(shí)際應(yīng)用意義。教案環(huán)節(jié)組織教案

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教學(xué)內(nèi)容

備注舉例導(dǎo)入提問(wèn) 微機(jī)械加工在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中所占的地位和作用？任務(wù)七微機(jī)械加工技術(shù)導(dǎo)言一、 概念批量制作的、集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)處理和掌握電路、甚至外圍接口、通訊電路和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。其主要特點(diǎn)有：體積小〔特征尺寸范圍為：1μm-10mm〕、重量輕、耗能低、性能穩(wěn)定；有利于大批量生產(chǎn)，降低生產(chǎn)本錢(qián)；慣性小、諧振頻率高、響應(yīng)時(shí)間短；集約高技術(shù)成果，附加值高。微型機(jī)械的目的不僅僅在于縮小尺寸和體積，其目標(biāo)更在于通過(guò)微型化、集成化、來(lái)搜尋原理、功能的元件和系統(tǒng)，開(kāi)拓一個(gè)技術(shù)領(lǐng)域，形成批量化產(chǎn)業(yè)。微型機(jī)械加工技術(shù)是指制作為機(jī)械裝置的微細(xì)加工技術(shù)。微細(xì)加工的消滅和進(jìn)展早是與大規(guī)模集成電路親熱相關(guān)的，集成電路要求在微小面積的半導(dǎo)體上能容納更多的電子元件，以形成功能簡(jiǎn)單而完善的電路。電路微細(xì)圖案中的最小線條寬度是提高集成電路集成度的關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)志，微細(xì)加工對(duì)微電子工業(yè)而言就是一種加工尺度從微M到納M量級(jí)的制造微小尺寸元器件或薄模圖形的先進(jìn)制造技術(shù)。目前微型加工技術(shù)主要有基于從半導(dǎo)體集成電路微細(xì)加工工藝中進(jìn)展起來(lái)的硅平面加工和體加工工藝，上世紀(jì)八十年月中期以后在LIGA加工〔微型鑄模電鍍工藝〕、準(zhǔn)LIGA加工，超微細(xì)加工、微細(xì)電火花加工〔EDM〕、等離子束加工、電子束加工、快速原型制造〔RPM〕以及鍵合技術(shù)等微細(xì)加工工藝方面 取 得 相 當(dāng) 大 的 進(jìn) 展 務(wù)。微型機(jī)械與電子技術(shù)嚴(yán)密結(jié)合，將使種類(lèi)繁多的微型器件問(wèn)世，這些微器件承受大批量集成制造，價(jià)格低廉，將廣泛地應(yīng)用于人類(lèi)生活眾多領(lǐng)域。可以預(yù)料，在本世紀(jì)內(nèi)，微型機(jī)械將逐步從試驗(yàn)室走向適用化，對(duì)工農(nóng)業(yè)、信息、環(huán)境、生物醫(yī)療、空間、國(guó)防等領(lǐng)域的進(jìn)展將產(chǎn)生重大影響。微細(xì)機(jī)械加工技術(shù)是微型機(jī)械技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)格外重要而又格外活潑的技術(shù)領(lǐng)域，其進(jìn)展不僅可帶動(dòng)很多相關(guān)學(xué)科的進(jìn)展，更是與國(guó)家科技進(jìn)展、經(jīng)濟(jì)和國(guó)防建設(shè)息息相關(guān)。微型景。二 、 國(guó) 外 發(fā) 展 現(xiàn) 1959RichardPFeynman〔1965

說(shuō)明分析析舉例總結(jié)教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注得者〕就提出了微型機(jī)械的設(shè)想。1962年第一個(gè)硅微型壓力傳感器問(wèn)世，氣候開(kāi)發(fā)出尺寸為 50~500μm的齒輪、齒輪泵、氣動(dòng)渦輪及聯(lián)接件等微機(jī)械。1965年，斯坦福大學(xué)研制出硅腦電極探針，后來(lái)又在掃描隧道顯微鏡、微型傳感器方面取得成功。1987年美國(guó)加州大學(xué)伯克利分校研制出轉(zhuǎn)子直徑為60~12μm的利用硅微型靜電機(jī)，顯示出利用硅微加工工藝制造小可動(dòng)構(gòu)造并與集成電路兼容以制造微小系統(tǒng)的潛力。微型機(jī)械在國(guó)外已受到政府部門(mén)、企業(yè)界、高等學(xué)校與研究機(jī)構(gòu)的高度重視。美國(guó)MIT、Berkeley、Stanford\\AT&T和的15名科學(xué)家在上世紀(jì)八十年月末提出“小機(jī)器、大機(jī)遇：關(guān)于興領(lǐng)域--微動(dòng)力學(xué)的報(bào)告“的國(guó)家建議書(shū)，聲稱“由于微動(dòng)力學(xué)〔微系統(tǒng)〕在美國(guó)的緊迫性，應(yīng)在這樣一個(gè)的重要技術(shù)領(lǐng)域與其他國(guó)家的競(jìng)爭(zhēng)中走在前面“，建議中心財(cái)政預(yù)支費(fèi)用為五年5000萬(wàn)美元，得到美國(guó)領(lǐng)導(dǎo)機(jī)構(gòu)重視，連續(xù)大力投資，并把航空航天、信息和MEMS作為科技進(jìn)展的三大重點(diǎn)。 美國(guó)宇航局投資1億美元著手研制“覺(jué)察號(hào)微型衛(wèi)星“，美國(guó)國(guó)家科學(xué)基金會(huì)把MEMS作為一個(gè)崛起的爭(zhēng)論領(lǐng)域制定了資助微型電子機(jī)械系統(tǒng)的爭(zhēng)論的打算，從1998年開(kāi)頭，資助MIT，加州大學(xué)等8所大學(xué)和貝爾試驗(yàn)室從事這一領(lǐng)域的爭(zhēng)論與開(kāi)發(fā)，年資助額從100萬(wàn)、200萬(wàn)加到1993年的500萬(wàn)美元。1994年公布的《美國(guó)國(guó)防部技術(shù)打算》報(bào)告，把 MEMS列為關(guān)鍵技術(shù)工程。美國(guó)國(guó)防部高級(jí)爭(zhēng)論打算局樂(lè)觀領(lǐng)導(dǎo)和支持 MEMS的爭(zhēng)論和軍事應(yīng)用，現(xiàn)已建成一條MEMS標(biāo)準(zhǔn)工藝線以促進(jìn)型元件/裝置的爭(zhēng)論與開(kāi)發(fā)。美國(guó)工業(yè)主要致力于傳感器、位移傳感器、應(yīng)變儀和加速度表等傳感器有關(guān)領(lǐng)域的爭(zhēng)論。很多機(jī)構(gòu)參與了微型機(jī)械系統(tǒng)的爭(zhēng)論，如康奈爾大學(xué)、斯坦福大學(xué)、加州大學(xué)伯克利分校、密執(zhí)安大學(xué)、威斯康星大學(xué)、老倫茲得莫爾國(guó)家爭(zhēng)論等。加州大學(xué)伯克利傳感器和執(zhí)行器中心〔BSAC〕得到國(guó)防部和十幾家公司資助1500萬(wàn)元后，建立了1115m2研究開(kāi)發(fā)MEMS日本通產(chǎn)省1991年開(kāi)頭啟動(dòng)一項(xiàng)為期10年、耗資250億日元的微型大型爭(zhēng)論打算，研制兩臺(tái)樣機(jī)，一臺(tái)用于醫(yī)療、進(jìn)入人體進(jìn)展診斷和微型手術(shù)，另一臺(tái)用于工業(yè)，對(duì)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)和原子能設(shè)備的微小裂紋實(shí)施修理。該打算有筑波大學(xué)、東京工業(yè)大學(xué)、東北大學(xué)、早稻田大學(xué)和富士通研究 所 等 幾 十 家 單 位 參 加 教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注歐洲工業(yè)興旺國(guó)家也相繼對(duì)微型系統(tǒng)的爭(zhēng)論開(kāi)發(fā)進(jìn)展了重點(diǎn)投資，德國(guó)自1988年開(kāi)頭微加工十年打算工程，其科技部于1990~1993年撥款4萬(wàn)馬克支持“微系統(tǒng)打算“爭(zhēng)論，并把微系統(tǒng)列為本世紀(jì)初科技進(jìn)展的重點(diǎn)，德國(guó)首創(chuàng)的LIGA工藝，為MEMS的進(jìn)展供給了的技術(shù)手段，并已成為三維構(gòu)造制作的優(yōu)選工藝。法國(guó)1993年啟動(dòng)的7000萬(wàn)法郎的“微系統(tǒng)與技術(shù)“工程。歐共體組成“多功能微系統(tǒng)爭(zhēng)論網(wǎng)絡(luò)NEXUS“，聯(lián)合協(xié)調(diào)46個(gè)爭(zhēng)論所的爭(zhēng)論。瑞士在其傳統(tǒng)的鐘表制造行業(yè)和小型周密機(jī)械工業(yè)的根底上也投入了 MEMS的開(kāi)發(fā)工作，1992年投資為1000萬(wàn)美元。英國(guó)政府也制訂了納M科學(xué)打算。在機(jī)械、光學(xué)、電子學(xué)等領(lǐng)域列出8個(gè)工程進(jìn)展?fàn)幷撆c開(kāi)發(fā)。為了加強(qiáng)歐洲開(kāi)發(fā) MEMS的力氣，一些歐洲公司已組成 MEMS 開(kāi)發(fā)集團(tuán)。目前已有大量的微型機(jī)械或微型系統(tǒng)被爭(zhēng)論出來(lái)，例如：尖端直徑為5μm的微型鑷子可以?shī)A起一個(gè)紅血球，尺的微型泵流量可達(dá)250μl/min能開(kāi)動(dòng)的汽車(chē)，在磁場(chǎng)中飛行的機(jī)器蝴蝶，以及集微型速度計(jì)、微型陀螺和信號(hào)處理系統(tǒng)為一體的微型慣性組合〔MIMU〕。德國(guó)制造了LIGA工藝，制成了懸臂梁、執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及微型泵、微型噴嘴、濕度、流量傳感器以及多種光學(xué)器件。美國(guó)加州理工學(xué)院在飛機(jī)翼面粘上相當(dāng)數(shù)量的1mm的微梁，掌握其彎曲角度以影響飛機(jī)的空氣動(dòng)力學(xué)特性。美國(guó)大批量生產(chǎn)的硅加速度計(jì)把微型傳感器〔機(jī)械局部〕和集成電路〔電信號(hào)源、放大器、信號(hào)處理和正檢正電路等〕一起集成在硅片3mm×3mm的范圍內(nèi)。日本研制的數(shù)厘M1.5μm三 、 國(guó) 內(nèi) 現(xiàn) 我國(guó)在科技部、國(guó)家自然基金委，教育部和總裝備部的資助下，始終在跟蹤國(guó)外的微型機(jī)械爭(zhēng)論，樂(lè)觀開(kāi)展MEMS的爭(zhēng)論?，F(xiàn)有的微電子設(shè)備和同步為微系統(tǒng)供給了基本條件，微細(xì)驅(qū)動(dòng)器和微型機(jī)器人的開(kāi)發(fā)早已列入國(guó)家 高技術(shù)打算及攀登打算B中。已有近40個(gè)爭(zhēng)論小組，取得了以下一些爭(zhēng)論成果。廣東工業(yè)大學(xué)與日本筑波大學(xué)合作，開(kāi)展了生物和醫(yī)用微型機(jī)器人的爭(zhēng)論，已研制出一維、二維聯(lián)動(dòng)壓電陶瓷驅(qū)動(dòng)器，其位移范圍為10μm×10μm；位移區(qū)分率為0.01μm，精度為0.1μm，正在研制6自由度微型機(jī)器人；長(zhǎng)春光學(xué)周密機(jī)器爭(zhēng)論所研制出直徑為Φ3mm的壓電電機(jī)、電磁電機(jī)、微測(cè)試儀器和微操作系統(tǒng)。上海冶金爭(zhēng)論教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注所研制出了微電機(jī)、多晶硅梁構(gòu)造、微泵與閥。上海交通大學(xué)研制出Φ2mm的電磁電機(jī)，南開(kāi)大學(xué)開(kāi)展了微型機(jī)器人掌握 技 術(shù) 的 研 究 等 我國(guó)有很多機(jī)構(gòu)對(duì)多種微型機(jī)械加工的方法開(kāi)展了相應(yīng)的爭(zhēng)論，已奠定了肯定的加工根底，能進(jìn)展硅平面加工和體硅加工、LIGA加工、微細(xì)電火花加工及立體光刻造型法加工等。 四、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)技術(shù)不斷進(jìn)展的同時(shí)進(jìn)展了一批微小器件和系統(tǒng)，顯示了巨大生命力。作為大批量生產(chǎn)的微型機(jī)械產(chǎn)品，將以其價(jià)格低廉和優(yōu)良性能贏得市場(chǎng)，在生物工程、化學(xué)、微分析、光學(xué)、國(guó)防、航天、工業(yè)掌握、醫(yī)療、通訊及信息處理、農(nóng)業(yè)和家庭效勞等領(lǐng)域有著潛在的巨大應(yīng)用前景。當(dāng)前，作為大批量生產(chǎn)的微型機(jī)械產(chǎn)品如微型壓力傳感器、微細(xì)加速度計(jì)和噴墨打印頭已經(jīng)占據(jù)了巨大市場(chǎng)。目前市場(chǎng)上以流體調(diào)整與掌握的微機(jī)電系統(tǒng)為主，其次為壓力傳感器和慣性傳感器。1995年全球微型機(jī)械的銷(xiāo)售額為15億美元，有人估量2023年，相關(guān)產(chǎn)品值將到達(dá)400億美元。明顯微型機(jī)械微型機(jī)械是一門(mén)穿插科學(xué)，和它相關(guān)的每一技術(shù)的發(fā)展都會(huì)促使微型機(jī)械的進(jìn)展。隨著微電子學(xué)、材料學(xué)、信息學(xué)等的不斷進(jìn)展，微型機(jī)械具備了更好的進(jìn)展根底。由于其巨大的應(yīng)用前景和經(jīng)濟(jì)效益以及政府、企業(yè)的重視，微型機(jī)械進(jìn)展必將有更大的飛躍。原理、功能、構(gòu)造體系的微傳感器、微執(zhí)行器和系統(tǒng)將不斷消滅，并可嵌入大的機(jī)械設(shè)備，提高自動(dòng)化和智能水平。 加工技術(shù)作為微型機(jī)械的最關(guān)鍵技術(shù)，也必將有一個(gè)大的進(jìn)展。硅加工、LIGA加工和準(zhǔn)LIGA加工正向著更簡(jiǎn)單、更高深度適合各種要求的材料特性和外表特性的微構(gòu)造以及制作不同材料特別是功能材料微構(gòu)造、更易于與電路集成的方向進(jìn)展，多種加工技術(shù)結(jié)合也是其重要方向。微型機(jī)械在設(shè)計(jì)方面正向著進(jìn)展構(gòu)造和工藝設(shè)計(jì)的同時(shí)實(shí)現(xiàn)器件和系統(tǒng)的特性分析和評(píng)價(jià)的設(shè)計(jì)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方向進(jìn)展，引入虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。我國(guó)在微型加工技術(shù)進(jìn)展的優(yōu)先進(jìn)展領(lǐng)域是生物學(xué)、環(huán)境監(jiān)控、航空航天、工業(yè)與國(guó)防等領(lǐng)域，建設(shè)好幾個(gè)有世界先進(jìn)水平的微型機(jī)械爭(zhēng)論開(kāi)發(fā)基地，同時(shí)亦重視微觀尺度上的物理現(xiàn)象和效應(yīng)的爭(zhēng)論，加速我國(guó)微型機(jī)械的爭(zhēng)論教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注五 、 關(guān) 鍵 技 微型機(jī)械是一個(gè)興的、多學(xué)科穿插的高科技領(lǐng)域，面臨許多課題，涉及許多關(guān)鍵技術(shù)。當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)的特征尺寸到達(dá)微MM產(chǎn)生很多的科學(xué)問(wèn)題。例如隨著尺寸的削減，外表積與體積之比增加，外表力學(xué)、外表物理效應(yīng)將起主導(dǎo)作用，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和分析方法將不再適用。為摩擦學(xué)、微熱力這等問(wèn)題在微系統(tǒng)中將至關(guān)重要。微系統(tǒng)尺度效應(yīng)爭(zhēng)論將有助于微系統(tǒng) 的 創(chuàng) 微型機(jī)械不是傳統(tǒng)機(jī)械直接微型化，它遠(yuǎn)超出了傳統(tǒng)機(jī)械的概念和范疇。微型機(jī)械在尺度效應(yīng)、構(gòu)造、材料、制造方法和工作原理等方面，都與傳統(tǒng)機(jī)械截然不同。微系統(tǒng)的尺度效應(yīng)、物理特性爭(zhēng)論、設(shè)計(jì)、制造和測(cè)試爭(zhēng)論是微系統(tǒng) 領(lǐng) 域 的 重 要 研 究 內(nèi) 容 微小型化尺寸效應(yīng)，微細(xì)加工工藝、微型機(jī)械材料和微型構(gòu)造件、微型傳感器、微型執(zhí)行器、微型機(jī)構(gòu)測(cè)量技術(shù)、微量流體掌握和微系統(tǒng)集成掌握以及應(yīng)用等方面取得不同程度的階段性成果。微型機(jī)械加工技術(shù)是微型機(jī)械進(jìn)展的關(guān)鍵根底技術(shù)，其中包括微型機(jī)械設(shè)計(jì)微細(xì)加工技術(shù)、微型機(jī)械組裝和封裝技術(shù)、為系統(tǒng)的表征和測(cè)量技術(shù)及微系統(tǒng)集成技術(shù)。六、前沿關(guān)鍵技術(shù)1 、 微 系 統(tǒng) 設(shè) 計(jì) 技 主要是微構(gòu)造設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)庫(kù)、有限元和邊界分析、CAD/CAM仿真和擬實(shí)技術(shù)、微系統(tǒng)建模等，微小型化的尺寸效應(yīng)和微小型理論根底爭(zhēng)論也是設(shè)計(jì)爭(zhēng)論不行缺少的課題，如：力的尺寸效應(yīng)、微構(gòu)造外表效應(yīng)、微觀摩擦機(jī)理、熱傳導(dǎo)、誤差效應(yīng) 和 微 構(gòu) 件 材 料 性 能 等 。2 、 微 細(xì) 加 工 技 主要指高深度比多層微構(gòu)造的硅外表加工和體加工技術(shù)，利用X射線光刻、電鑄的LIGA和利用紫外線的準(zhǔn)LIGA加工技術(shù)；微構(gòu)造特種周密加工技術(shù)包括微火花加工、能束加工、立體光刻成形加工；特別材料特別是功能材料微構(gòu)造的加工技術(shù)；多種加工方法的結(jié)合；微系統(tǒng)的集成技術(shù)；微細(xì)加工 工 藝 探 索 等 。、微型機(jī)械組裝和封裝技術(shù)主要指沾接材料的粘接、硅玻璃靜電封接、硅硅鍵合技術(shù)和自對(duì)準(zhǔn)組裝技術(shù)，具有三維可動(dòng)部件的封裝技術(shù)、真教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注空封裝技術(shù)等封裝技術(shù)的探索。、微系統(tǒng)的表征和測(cè)試技術(shù)主要有構(gòu)造材料特性測(cè)試技術(shù)，微小力學(xué)、電學(xué)等物性的測(cè)量與評(píng)價(jià)技術(shù)。教案環(huán)節(jié)組織教案

檢查學(xué)生出勤

教學(xué)內(nèi)容

備注舉例導(dǎo)入提問(wèn) 微機(jī)械加工在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中所占的地位和作用？任務(wù)八微細(xì)加工工藝方法導(dǎo)言 微細(xì)加工技術(shù)是周密加工技術(shù)的一個(gè)分支，面對(duì)微細(xì)加工的電加工技術(shù),激光微孔加工、水射流微細(xì)切割技術(shù)等等在進(jìn)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)，振興我國(guó)國(guó)防事業(yè)等發(fā)面都有格外重要的意一領(lǐng)域的進(jìn)展和開(kāi)發(fā)進(jìn)程。微細(xì)加工技術(shù)的概念和特點(diǎn)：和超微細(xì)加工是在半導(dǎo)體集成電路制造技術(shù)的根底上進(jìn)展息時(shí)代微電子時(shí)代，光電子時(shí)代的關(guān)鍵技術(shù)之一。下幾個(gè)方面：精度的表示方法引入加工單位尺寸的概念。微觀機(jī)理以切削加工為例，從工件的角度來(lái)講，一般加工和微細(xì)加工的最大區(qū)分是切屑的大小。一般為金屬材料是由微細(xì)的晶粒組成，晶粒直徑為數(shù)微MM。一般加工時(shí),吃刀量較大，可以無(wú)視晶粒的大小，而作為一個(gè)連續(xù)體來(lái)對(duì)待，因此可見(jiàn)一般加工和微細(xì)加工的機(jī)理是不同的。加工特征微細(xì)加工和超微細(xì)加工以分別或結(jié)合原子、分子為加工對(duì)蝕、濺射、蒸鍍等手段進(jìn)展各種處理。微細(xì)加工和超周密加工在國(guó)外的進(jìn)展?fàn)顩r：在超周密加工技術(shù)領(lǐng)域起步最早和技術(shù)領(lǐng)先的國(guó)家是美國(guó)，其次是日本和歐洲的一些國(guó)家。美國(guó)超周密加工技術(shù)的進(jìn)展M納M級(jí)技術(shù)“國(guó)家關(guān)鍵技術(shù)打算，國(guó)防部陸、海、空三軍組成了特別委員會(huì)，統(tǒng)一協(xié)調(diào)爭(zhēng)論工作。美國(guó)至少有30廠家和爭(zhēng)論單位研制和生產(chǎn)各種超周密加工機(jī)床，國(guó)家勞倫

說(shuō)明分析析舉例總結(jié)教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注斯.利佛摩爾試驗(yàn)室、聯(lián)合碳化物公司、摩爾公司、杜邦公司等在國(guó)際上均久負(fù)盛名。美國(guó)最早研制了能加工硬脆材料的6軸數(shù)控超周密研磨拋光機(jī)；聯(lián)合碳化物公司開(kāi)發(fā)了直徑佛摩爾試驗(yàn)室還開(kāi)發(fā)了能加工陶瓷、硬質(zhì)合金、玻璃和塑料等難加工材料的超精親熱削機(jī)床，在半導(dǎo)體工業(yè)、航空工業(yè)加工技術(shù)加工各種軍用紅外零部件。日本對(duì)超周密技術(shù)的進(jìn)展也格外重視，70立了超周密加工技術(shù)委員會(huì)，制定了技術(shù)進(jìn)展規(guī)劃，成為此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)展速度最快的國(guó)家。日本現(xiàn)有20機(jī)床研制公司，重點(diǎn)開(kāi)發(fā)民用產(chǎn)品所需的加工設(shè)備并力圖使設(shè)備系列化，成批生產(chǎn)了多品種商品化的超周密加工機(jī)床。在超精親熱削技術(shù)進(jìn)展比較成熟后，日本已將黑色金屬、陶瓷和半導(dǎo)體功能材料的超周密加工技術(shù)作為重要的爭(zhēng)論開(kāi)發(fā)工程。日本的爭(zhēng)論創(chuàng)意識(shí)強(qiáng)，不是單純地仿照國(guó)外的做走出了一條自己的進(jìn)展道路。歐洲等國(guó)也將超周密加工技術(shù)的進(jìn)展放在重要位置，60起英國(guó)開(kāi)頭爭(zhēng)論超周密加工技術(shù)，克蘭菲爾德大學(xué)周密工程爭(zhēng)論所相繼研制出能加工大型非球面反射鏡的數(shù)控金剛石立式車(chē)床、加工大型非對(duì)稱構(gòu)造光學(xué)零件的數(shù)控超周密磨床、研制了脆性材料的超周密磨削工藝?，F(xiàn)已成立了國(guó)家納M技術(shù)戰(zhàn)略委員會(huì)，正在執(zhí)行國(guó)家納M技術(shù)爭(zhēng)論打算。德國(guó)和瑞士也有比較強(qiáng)的超周密加工力量。1992了一系列的聯(lián)合爭(zhēng)論與進(jìn)展打算，加強(qiáng)和推動(dòng)超周密加工技術(shù)的進(jìn)展。超周密車(chē)削、磨削和研磨是已經(jīng)進(jìn)展成熟并大量應(yīng)用的加工技術(shù)。日本開(kāi)發(fā)了外圓和平面等多種類(lèi)型的研磨機(jī)，美國(guó)也研制成功了加工陀螺零件的球形研磨機(jī)。另外，國(guó)外還大力進(jìn)展了超周密拋光技術(shù)，以獲得高的外表質(zhì)量。美、日、英等國(guó)投入了大量資金和人力開(kāi)發(fā)了離子束拋光工藝，以加工高精度的光學(xué)器件。美國(guó)還研制了邊拋光邊測(cè)量的離子束拋光機(jī)，拋光非球面鏡的精度達(dá)λ/50M造技術(shù)是超周密加工技術(shù)的頂峰，其爭(zhēng)論需要有雄厚的技術(shù)根底和豐厚的物質(zhì)條件，美國(guó)、日本和英國(guó)正在進(jìn)展一些爭(zhēng)論工程，包括聚焦電子束曝光、準(zhǔn)分子激光蝕刻和掃描隧道M繪制出任意外形的圖形，而且不損傷材料。準(zhǔn)分子激光束通過(guò)與被加工材料外表起直接反響進(jìn)展蝕刻，沒(méi)有對(duì)加工部位的照耀損傷和放電破壞，可到達(dá)納M道顯微鏡技術(shù)是利用掃描隧道顯微鏡探針的尖端俘獲單個(gè)原子或單個(gè)分子，并向被加工外表傳輸，或者從被加工外表剝離單個(gè)或成團(tuán)的原子和分子，從而形成所需的納M美國(guó)和日本都已把握了此項(xiàng)技術(shù)，在金屬晶體或非金屬晶體教案環(huán)節(jié) 教學(xué)內(nèi)容 備注氣體中或溶液中都能在硅、砷化鎵等電子材料、石英、陶瓷、金屬和非金屬材料上加工出納空微電子元器件和微機(jī)電系統(tǒng)的進(jìn)展供給了技術(shù)支持。最早開(kāi)發(fā)的復(fù)合超周密加工技術(shù)是超周密振動(dòng)金剛石刀具切削工藝，美國(guó)宇航動(dòng)力集團(tuán)承受該工藝加工了激光陀螺玻璃腔體，日本加工了平面和圓度達(dá)0.1μm來(lái)，復(fù)合超周密加工技術(shù)更有了長(zhǎng)足進(jìn)展，日本理化爭(zhēng)論所開(kāi)發(fā)的在線電解修整復(fù)合磨削技術(shù)，能高效磨削球面、非球面和平面透鏡等高硬度和高脆性電子和光學(xué)材料的功能零件，以及塑性金屬零件，尺寸和外形精度達(dá)亞微M，外表粗MSiC非球面和平面透鏡等光學(xué)零件，直徑100mm2023mm的球面透鏡磨削后的外形精度為0.2μm，外表粗糙Ra0.0076μm；200mm×200mm的平面透鏡磨削后，Φ150mm0.6μm，外表粗糙度值為Ra0.006μm。等離子化學(xué)氣化加工和流體拋光技術(shù)也是目前國(guó)外開(kāi)發(fā)的比較有用的加工技術(shù)，主要針對(duì)電子和光電等功能材料零件的超周密加工，可加工出任意外形的零件。目前，承受等離子化學(xué)氣化加工技術(shù)已制成了納M無(wú)缺陷的非球面透鏡，加工效率接近于