现代制造技术教学课件精要.ppt

课题二十九 现代制造技术简介 【教学目的和要求】 了解现代制造技术中的新概念新模式及与本专业有关的典型事例，目的是扩大学生的知识面，增加感性认识，为今后进一步学习和应用相关知识和技术打下一定的基础。 【教学内容摘要】 本课题内容主要包括：现代制造技术概论（基础知识）及数控加工、反求工程、快速原型制造、激光加工、三坐标测量机、工业机器人、计算机集成制造系统（含柔性制造系统）等典型实例。 【教学重点、难点】 教学重点：数控加工、三坐标测量机、工业机器人； 教学难点：本课题内容为一般性介绍，不涉及更深的知识，因此没有教学难点。 【教学方法和使用教具】 教学方法：讲授法与讨论法想结合。通过让学生先观看部分录 象，具有了一定的感性认识后，再利用CAI课件讲解。在讲解过程中，适当穿插一些讨论，师生双方形成互动的良好氛围。 使用教具：录象片、CAI课件和图片。 【教学时数】 4学时 【教学内容】 一、先进制造技术概论 （一）制造业及制造技术 所谓制造业是指将制造资源通过制造过程转化为可供人们使用和利用的工业产品、生活消费品的行业。它涉及到国民经济的许多部门，是国民经济和社会发展的物质基础，是一个国家综合国力的重要体现。传统的制造业是建立在规模经济的基础上，靠企业规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的，它强调资源的有效利用，以降低成本获得高质量和高效率，其生产赢利是靠机器取代人力、复杂的专业加工取代人的技能来获取的，但却难以满足市场对产品花色品种和交货期的要求。 在制造业中所应用的技术统称为制造技术。 人类社会已进入21世纪，产品、市场和环境都呈现出下面所述的新的特点： 1．用户需求多样化，产品生命周期缩短 2．产品开发周期缩短，上市时间更快 3．市场占有率竞争激烈 4．对产品质量的要求更高 5．分布、并行、集成并存 6．大市场和大竞争逐步形成 7．为适应市场的变化，必须提高柔性化 8．对人的知识、技术和综合素质要求越来越高 9．增强环境保护意识，保证全球性的可持续发展 由于产品、市场和环境所呈现出的这些新特点，使得制造技术也出现了新的特点。实际上两者是相辅相成、互相促进的。制造技术的新特点主要体现在以下几个方面： 1．信息技术 先进制造技术的形成与发展，与信息技术的应用和注入密切相关，使制造技术的技术含量大大提高，使传统的制造技术发生了质的变化。 2．现代设计技术 包括计算机辅助设计，并行设计、优化设计等等。 3．成形制造技术和改性技术 成形制造技术是铸造、塑性加工、连接、粉末冶金等单元技术的总称。性能要求的表面（涂）层，同时大大减少能耗及完全消除对环境的污染。 4．加工制造技术的发展 主要包括数控加工技术、超精密加工技术、超高速切削和新一代制造装备的发展。 5．工艺设计和工艺模拟技术 工艺设计由经验判断走向定量分析，加工工艺由技艺发展为工程科学。6．专业、学科间的界限逐步淡化、消失 7．绿色制造将成为21世纪制造业的重要特征，主要体现在：绿色产品设计技术、绿色制造技术、产品的回收和循环再制造三方面。 8．虚拟现实技术在制造业中获得越来越多的应用 9．信息技术、管理技术与工艺技术紧密结合，主要体现在：计算机集成制造系统的出现及应用，并逐步向智能制造技术和智能制造系统的方向发展。 （二）先进制造技术的概念 先进制造技术AMT(Advanced Manufacturing Technology)是为了适应时代要求，不断提高企业的竞争能力，对制造技术不断优化及推陈出新而形成的。它是一个相对的、动态的概念。目前先进制造技术主要是指制造业不断吸收机械、电子、信息（计算机与通信、控制理论、人工智能等）、能源及现代系统管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。 （三）先进制造技术的内涵及技术构成 ☆ 先进制造技术在不同发展水平的国家和同一国家不同的发展阶段，有不同的技术内涵和构成。对我国而言，它是一个多层次的技术群。先进制造技术的内涵和层次及其技术构成如下图所示。 1．基础技术 第一层次是优质、高效、低耗、少无污染基础制造技术。铸造、锻压、焊接、热处理、表面保护、机械加工等基础工艺至今仍是生产中大量采用、经济适用的技术，这些基础工艺经过优化而形成的优质、高效、低耗、少无污染基础制造技术是先进制造技术的核心及重要组成部分。2．新型单元技术 第二个层次是新型的先进制造单元技术。这是在市场需求及新兴产业的带动下，制造技术与电子、信息、新材料、新能源、环境科学、系统工程、现代管理等高新技术结合而形成的崭新