关于先进制造技术介绍专题

关于先进制造技术介绍

A10机械1 池长超 100401130

摘要：本文简要地介绍了先进制造技术的内容及特点, 并从现代设计技术、现代制造工艺技术、制造业综合自动化技术、现代生产制术容造模式等四个方面论述了先进制造技术有关内容。

关键词：先进制造 精密工程 系统集成 生产模式

一.先进制造技术的定义和特点

先进制造技术至今还没有一个一致公认的严格定义。从广义上说, 先进制造技术是制造业不断吸取机械、电子、信息、材料、能源以及现代管理等方面的成果, 并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、售后服务等生产制造的全过程, 实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产, 以取得理想技术经济效果的制造技术的总称。也可以说,先进制造技术= 传统制造技术的发展干信息技术+ 现代管理技术。先进制造技术具有下列特点：

(1) 先进制造技术是面向21 世纪的技术先进制造技术是制造技术的最新发展阶段, 是由传统的制造技术发展而来, 保持了过去制造技术中的有效要素; 但随着高新技术的渗人和制造环境的变化, 已经产生了质的变化, 先进制造技术与现代高新技术结合而产生的一个完整的技术群, 是一类具有明确范畴的新的技术领域, 是面向21 世纪的技术。

(2)先进制造技术是面向工业应用的技术先进制造技术不是以追求技术的高新度为目的.而是注重产生最好的实践效果, 以提高企业竞争力和促进国家经济和综合实力增长为目标, 因而它非常适合于在工业企业中推广使用并能取得很好的经济效益。

(3)先进制造技术是驾驭生产过程的系统工程计算机技术、传感技术、自动化技术、新材料技术以及管理等技术的引人, 并与传统制造技术相结合, 使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。

(4)先进制造技术是面向全球竞争的技术随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越激烈, 先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而提出的。因而一个国家的先进制造技术的主体应具有世界水平, 应能支持该国制造业在全球市场的竟争力。

二．先进制造技术的内容

先进制造技术是驾驭整个生产过程的系统工程.所涉及领域较宽,包括内容较多。根据其功能和研究对象的不同.可将先进制造技术分为如下几个部分。 l．现代设计技术

现代设计技术是根据产品功能要求, 应用现代技术和科学知识制定方案并使方案付诸实施的技术。它的重要性在于使机械产品设计建立在科学的基础上, 促使产品功能不断发展, 质量不断提高。 (1) 现代设计方法

现代设计方法包括产品动态分析、产品优化设计、可靠性设计以及具有面向制造、面向装配、面向检测等功能的并行设计等方法； (2) 设计自动化技术

利用计算机实现包括产品造型、工艺分析、工程计算、模拟仿真等功能的设计自动化C A D / C AM 技术; (3) 工业造型设计技术

从事机械产品造型设计和色彩设计, 使产品更加符合人机工程的需要, 更赋有美感和吸引力, 增强产品的市场竞争力。 2.现代制造工艺技术

该类技术除了精密加工、超精密加工技术之外,还包括特种加工、快速成型技术、表面改性技术等新兴的制造工艺技术。 (1) 精密和超精密加工技术

精密、超精密加工技术是指对工件表面材料进行去除, 使工件的尺寸、表面性能达到产品要求所采取的技术措施。根据当前机械加工的技术水平, 可将机械加工精度等级大致分为如下三个档次:精密加工: 精度为: 3一0.um 粗糙度· 3一.03 um超精密加工: 精度为.3一.03 um 粗糙度0 .0 3一0 .0 0 5um纳米级加工: 高于0.03 um 粗糙度高于0 .0 0 5um精密、超精密以及纳米级加工技术涉及到加工设备、工艺、刀具、检测计量等手段, 是一个机械加工的系统工程。微型加工机械、超微测量是近年来发展起来的新型学科.已逐渐应用于机械工程、生物工程、宇宙工程、医疗卫生等领域。 (2) 特种加工技术

特种加工技术是指那些不属于常规制造工艺范畴的加工技术.如高能束流( 电子束、离子束、激光束) 加工、电加工、超声加工、高压水流加工以及多种能源的组合加工。这些加工方法在概念上已不再局限在加工对象形状和尺寸的变化, 还包括表面层材料的化学成分、组织结构和物理力学性能的变化。由于特种加工技术具有独特的功能, 在机械、电子、化工、航空、轻工等领域已得到广泛的应用。 (3) 快速成型技术

快速成型技术是利用分层/ 堆积成型思想将一个三维实体分解成若干二维实体层, 依次制造出这些实体层, 并将之堆积成为所需的三维实体。快速成型技术综合C A D / C AM 技术、数控技术、激光技术以及材料技术为一体的一种制造工艺技术, 它能快速成型制造出常规工艺无法实现的各种复杂形体。该技术自80 年代末问世以来发展较快,已成功地在雕塑、模具、工具和模型制造方面得到了有效的应用。 (4) 表面改性和涂层技术

这项技术是通过物理、化学、金属学、高分子化学、电学、光学和机械学等技术及其组合技术, 对产品表面进行改性、制膜和涂层, 赋于产品耐磨、耐蚀、耐热和抗疲劳等特殊性能, 从而达到提高产品质量,延长使用寿命的目的。 3.制造业综合自动化技术

制造业综合自动化是一项面向企业生产全过程, 将现代信息技术与生产技术相结合的一项高新技术。其功能可覆盖企业的市场预测、产品设计、加工制造、信息与资源管理、直至销售和售后服务等各项活动。它涉及到计算辅助工程技术、数控技术、现于灸簿理技术以及系统集成等技术。

(1) 计算机辅助工程( C A X ) 技术

计算机辅助工程技术包括计算机辅助设计( C A D )、计算机辅助工程(C A E )、计算机辅助工艺设计(C A PP )、计算机辅助制造(C A M )、计算机辅助工装夹具设计( CA FD )、计算机辅助检测(C A T )、计算机辅助质量控制(C A Q ) 等, 其中C A D、C A P P、C AM 又称之为3C 技术, 它是制造自动化的重要基础。 (2) 数控技术

数控技术是制造企业底层自动化的基础, 经历了从数字控制( N C )、计算机数控( C N C )、到直接数控(D N C ) 和递阶控制(H C ) 的发展过程。由数控技术装备的制造设备包有含数控机床、加工中心(MC )、工业机器人以及柔性制造系统(FMS) 等, 现代的生产制造设备正朝着高速、高精、高柔性化、高智能化方向发展。当前生产制造设备的改造不仅以减轻劳动强度、提高劳动生产效率为目的, 而且还以高柔性度、可重组性,能够满足产品变更, 敏捷响应市场竞争需要为目的。 (3) 现代管理技术

现代管理技术是指企业在市场开发、产品设计、生产制造、质量控制到销售服务等一系列的生产经营活动中所采取的各种计划、组织、控制及协调的方法和技术的总称。其目的是为了使制造资源( 材料设备、能源、技术、信息以及人力) 得到总体优化和充分利用, 使企业综合效益( 质量、成本、交货期) 得到提高。现代管理技术是现代制造体系的重要组成部 分, 对企业的最终效益起着重要作用。 (4)系统集成技术

集成是一个广阔的概念, 对一个制造企业而言,从内容上分有功能集成、信息集成和物流集成,从全局上有人、组织和技术三方面的集成。当前, 系统集成技术的代表是计算机集成制造系统, 即CI MS 。C IMS 是在计算机网络和数据库系统的支持下, 由计算机辅助设计和计算机辅助工艺过程设计为核心的工程信息处理系统、以计算机辅助制造为中心的加工装配、检测、储运、监控自动化工艺系统和以物料需求计划(MR P )、制造资源计划( MR P I ) 为主体的经营管理信息系统所组成的综合体, 以实现企业整体的最佳综合效益。

参考文献

【1】 彭炎午.计算机数控(C N C ) 系统.西北工业大学,19 8 8.5 【2】 G o ld e n E H .1) OS Pla t e fo rm in C N CS , M o r d e r n Ma e h访esho P.1 9 91 .6 4 (2 ) : 1 54 ~ 1 5 6 .【3】 叶伯生.基于护C 的开放式体系结构的C N C 系统.华中理工大学学报、1 9 86 .5

先进制造技术

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