文档介绍：项目八现代制造技术简介
【项目描述】制造业创造了人类的物质文明,而今天的先进制造技术又是人类物质文明所创造的最伟大的奇迹之一。本项目将带领你到一个神奇的领域中去游览。这个领域与你的关系是如此之密切,以致于你每时每刻都在与它打交道。可是,对于这一领域,你可能又知之甚少,感到十分陌生。对于这一领域的突飞猛进的发展,对它所创造的令人惊异的奇迹与辉煌,你应该有所了解。这个领域就是制造领域。本项目将向您讲述当代先进制造技术的各方面知识,这些内容,将会令你惊叹,让你着迷,鼓励你开拓新的知识疆界,帮助你提高适应新世纪的能力。
【学习目标】了解现代制造技术概念
【项目内容】了解先进制造工艺技术和制造自动化技术
现代科学技术的发展与交叉融合,给制造技术提出了新的要求,也给予了强大支持。因此,涌现了许多先进制造技术。超高速切削、超精密加工、微机械制造等技术近年来有了长足的发展。
制造自动化涉及技术:数控技术、工业机器人技术、柔性制造技术,制造自动化涉及技术是机械制造业最重要的基础技术之一。
快速响应制造技术主要包括产品的快速设计、快速开发、快速制造及生产系统的快速组成。先进制造技术的许多重要概念都与快速响应密切相关。其中主要有快速成形制造,并行工程、虚拟制造、CIMS、敏捷制造、动态联盟与虚拟公司等。
图8-1 汽车后桥齿轮箱加工自动线
任务1 先进制造技术概述
【任务要求】了解先进制造技术的基本概念、学科内容与发展概况
【基本活动】
一、先进制造技术的基本概念
1、先进制造技术的定义
先进制造技术(AMT)是在传统制造技术基础上不断吸收传统制造技术、信息技术、计算机技术、、自动化技术、材料、能源和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、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,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的总称,也是取得理想技术经济效果的制造技术的总称。
2、先进制造技术体系结构
1994年初,美国联邦科学、工程和技术协调委员会(FCCSET)下属的工业和技术委员会先进制造技术工作组提出将先进制造技术分为三个技术群:主体技术,包括面向制造的设计技术群和制造工艺技术群;支撑技术群和制造基础设施(制造技术环境)。
3、先进制造技术的学科内容
先进制造技术不是单指加工过程的工艺方法,而是横跨多个学科,包含了从产品设计、
加工制造到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术,涉及到设计、工艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域。
根据先进制造技术的功能和研究对象,可将先进制造技术归纳如下几个学科方面:
(1)先进设计技术
产品设计是制造业的灵魂。先进设计技术的主要内容和发展趋势是:
1)设计方法现代化
设计方法包括:产品动态分析和设计,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,仿真与虚拟设计,价值工程设计,模块化设计等。
新的设计思想和方法不断出现,如并行设计、面向“X”的设计(Design For X,DFX)、优化设计(Optimal Design)、反求工程技术(Reverse Engineering)等。
2)设计手段计算机化
表现在广泛应用有限元法、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。当前突出反映在数值仿真或虚拟现实技术在设计中的应用。现代产品建模理论发展,向智能化设计方向发展。
3)向全寿命周期设计发展
传统的设计只限于产品设计,全寿命周期设计则由简单的、具体的、细节的设计发展为
复杂的总体设计和决策,通盘考虑包括:设计、制造、检测、销售、使用、维修、报废等阶
段的产品的整个生命周期。
4)由单纯考虑技术因素转向综合考虑经济技术、经济与社会因素。
(2)先进制造工艺技术
先进制造工艺技术包括精密和超精密加工、精密成形与特种加工技术等几个方面。
1)精密、超精密加工技术。
指去除工件表面材料,使工件的尺寸、表面性能达到产品要求的技术措施。
A、精密加工,精度为 3—,—;
B、超精密加工,— m, — ;
C、纳米加工,精度高于 μ m,表面粗糙度值小于Ra m。
2)精密成形制造技术
指从制造工件的毛坯、加工成零件形状向直接制成工件即精密成形或称净成形的方向发展。国际机械加工技术协会预测,到21世纪初,塑性成形与磨削加工相结合,将取代大部分中小零件的切削加工。
3)特种加工技术
指那些不属于常规加工范畴的加工,如高能束流(电子束、离子束、激光束)加工、电加