先进制造技术及应用大作业

1.先进制造技术

机械制造业是国民经济最重要的基础产业，而机械制造技术的不断创新是机械工业发展的技术基础和动力。随着科学技术的进步以及新的管理思想、管理模式的引进，近年来，先进制造技术在机械加工领域中的应用越来越广泛，越来越深入。下面就对先进制造技术的认识进行一定的阐述。

1.1先进制造技术的概述

所谓先进制造技术（AdvancedManufacturingTechnology，AMT）是以提高制造企业对市场的快速响应能力和企业综合效益为目的，以计算机技术为支持，集机械、电子、信息、材料、能源和管理等各项先进技术而发展起来的高新技术。先进制造技术指的是不断吸收信息技术和现代管理技术的成果，并将其综合应用于产品设计、加工、检测、生产管理、产品销售、使用、回收等制造全过程的制造技术的总称。

1.2先进制造技术的特点

先进的制造技术是企业能够立足于国际竞争的必要条件，是计算机广泛应用于制造行业所带来的必然结果。随着计算机技术的不断发展，将其融入制造技术中，对制造业来说要有一个新的理念，改变企业的思维模式，将传统的制造业带入一个全新时代。因此，应该充分了解先进机械制造技术的特点。

（1）是新型交叉学科

先进制造技术由于专业和学科间的不断渗透、交叉、融合，界线逐渐淡化甚至消失，技术趋于系统化、集成化、已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新型交叉学科。

（2）面向工业应用，具有很强实用性

先进制造技术是面向工业应用的技术，适合在工业企业推广并可取得很好的经济效益。先进制造技术的发展往往是针对某一具体的制造业（如汽车工业、电子工业）需求而发展起来的，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。

（3）属于全球化的竞争

随着世界自由贸易体制的进一步完善，以及全球交通运输体系和通信网络的建立，制造业将形成全球化与一体化的格局，新的先进制造技术也必将是全球化的模式。一个国家的先进制造技术是支持该国制造业在全球范围市场的竞争力。

（4）综合应用于整个生产过程

先进机械制造技术主要是将传统的机械制造技术与现代化技术，如计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术以及科学的现代系统管理技术有效地结合起来，研发而成的。因此，先进的机械制造技术可以成功驾驭信息生成、采集、传递、反馈、调整的信息集成过程，能够有效地控制生产过程的信息流、物质流以及能量流，成为企业在未来发展过程中主要应用的现代化技术。

2.先进制造技术的应用领域及发展

2.1先进制造技术的应用

先进制造技术在机械制造、汽车制造领域已有了较广泛的应用，随着技术的逐步改进与成熟，在航空、能源、医疗、环保等新领域也将会有广泛的应用前景。具体在应用中需考虑以下几个方面：产品的开发设计上，大力推广计算机辅助设计技术，并行设计技术，反求工程技术以及绿色产品设计技术，充分考虑产品的全生命周期。在产品的制造过程中，优先应用各项先进制造工艺技术，比如采用精密成型技术，充分有效利用材料，节约能用，做到低耗，低碳，绿色的生产。在设备的引进和购置方面，尽量采用高效制造自动化设备，大力运用计算机控制的数控机床，加工中心及工业机器人，构建柔性制造系统，计算机集成制造系统乃至智能制造系统，提升机械电子产业的整体水平。此外还要应用现代企业的生产和先进的管理技术。

2.2先进制造技术的发展历程

20世纪80年代以来，各国制造业面临复杂多变的外部环境：科学技术突飞猛进，供求关系变化频繁，产品更新日新月异，各国经济与国际市场纵横交错，竞争对手林立等等。这些都促使各国政府和企业界寻求对策，以获取全球范围内的竞争优势。传统的制造技术已变得越来越不适应当今快速变化的环境。先进的制造技术，尤其是计算机技术和信息技术在自动化流水线制造业中的广泛应用，使人们正在或已经摆脱传统观念的束缚，跨入制造业的新纪元。

随着人类的不断进步，人类不断产生变化的需求，因此在市场需求不断变化的驱动下，制造业的生产规模沿着“小批量，少品种大批量，多品种变批量”的方向发展；在科技高速发展的推动下，制造业的资源配置沿着“劳动密集—设备密集，信息密集—知识密集”的方向发展；与之相适应，制造技术的生产方式沿着“手工—机械化—单机自动化—柔性自动化—智能自动化”的方向发展。这就促进了人们对先进制造技术的认识与探究，加快了先进制造技术的发展。

近年来，我国的制造业已经采用先进制造技术，但和工业发达国家相比，仍

然存在一个阶段性的整体上的差距。

2.3先进制造的未来发展趋势

先进制造技术是保障制造业高水平持续快速发展的基础，高技术正在极大地改变着制造业，而制造业正在全方位的走向高技术。与科学技术的发展和人类的进步相适应，先进制造技术的发展也将呈现一些新的走向。以下是先进制造技术未来的几个发展方向。

（1）制造业与微纳米技术结合。20世纪科学技术的发展使人类对客观世界的认识进一步延伸到了微纳米和分子级范畴，相应发展的高技术及其产业化的需求推动和拉动了精密、微细制造技术的发展，也使制造业的领域迅速向微、纳米领域进展，正在推向纳米级制造。

（2）制造业与生物技术结合。制造业与生物技术结合，产生了许多新的工艺方式，仿生学还为产品的智能化提供了科学依据。一些产品开始根据各种生物的神态特征来进行结构、功能设计，运动机械仿生和仿生制造应运而生。纳米技术与仿生学集合可以使生物物理学家仿照生命过程的各个环节制造出用于各种不同目的的纳米机器人。

（3）制造业与新材料、新能源技术结合。材料领域的新技术讲给制造业带来翻天覆地的巨变，在传统机械制造设计和工艺领域，新材料的应用意味着巨大的创新。能源领域的高技术也是影响机械设计制造的重大因素之一。

（4）新型绿色制造将是先进制造技术发展的重点。绿色制造将是先进制造技术发展的重点。人类社会的发展必将走向与自然界的和谐。制造要充分保护自然环境，保护社会环境、生产环境以及生产者的身心健康。制造必然要走绿色之路，这是实现国民经济可持续发展的重要条件。

（5）制造技术向着网络化、集成化、智能化的方向发展。随着网络通讯技术的迅速发展和普及，制造业向着网络化、集成化以及智能化的方向发展。企业可以通过制造的网络化，有效组织管理分散在各地的制造资源。另外，制造企业也可以基于网络实现世界范围内的动态联盟。这些都属于虚拟市场，基于信息化与虚拟化技术的进一步延伸。制造业也不再局限于先进的制造加工技术，而应是集机械、电子、光学、信息、材料、能源、环境、现代管理等最新成就为一体的新兴技术。各个专业、学科间应不断渗透、交叉、融合，使技术趋于系统化、集成化。同时，为了更大限度的实现信息资源共享与优化，企业内部及企业之间也应该实现集成化。智而能化是先进制造技术自动化的深度延伸。随着计算机技术的不断发展，制造业不紧要实现物资流控制的传统体力劳动自动化，还应信息流控制的脑力劳动的自动化，从而实现在制造诸环节中，以一种高度柔性与集成的

方式，借助计算机模拟的人类专家的智能活动，进行分析、判断、推理、构思和决策，取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。

3.学习小结

通过跨专业选修这门课，不仅拓宽了知识面，了解了一些我主修专业外的知识；而且帮助我对我们自动化专业的应用也有了进一步的认识。

首先就先进制造技术来说，它本来就是在传统的制造业基础上，融入先进的信息技术和管理技术后发展起来的，而其中占相当重要比重的就是整个制造过程中的控制管理部分。我们自动化专业的控制工程就是研究针对某种特定的工程需求如何实现稳定的控制，如何优化控制过程。因此，为了进一步地发展先进制造技术，我认为控制部分的优化可以作为一个切入点。也就是说，在很大程度上，先进制造技术是依赖于控制工程的。

还有一方面我感到收获比较大的是通过去参观机电学院的实验室时看到的3D打印机。虽然“3D打印”对我来说并不是陌生的词，但其实并不怎么了解其原理，何况百闻不如一见，只有当真正看到实物，看到其工作过程的时候才能感官地去理解、明白其原理，全面地了解其工作过程，比如它用的是哪种材料，如何实现不同材料之间的切换等，而且印象也会很深刻。3D打印可以实现个性化的需求，这在很大程度上吸引着消费者，但就它的工作机理以及原材料的局限性也导致它在大批量生产中的应用还有待开发。但是随着国家以及各大企业、专家对它的重视与研发，相信在不久的将来可以提高3D打印的精密度，拓宽原材料的选择范围，进而扩大它的生产规模，并且在一定程度上降低其成本，创造更多的效益。此外，我觉得也需要将3D打印技术向便捷化的产品上应用，比如3D 相机等。

以上是我简短地总结了一下在学习这门课的过程中感触比较深的两点。感谢老师带我们去了解一个比较陌生的技术，让我们拓宽了知识领域。

先进制造技术复习题 一、填空题 1.制造系统是由制造所涉及、和组成的 一个有机整体。 2.可靠性设计的常用评价指标主要包括， 和等。 3.反求工程的主要影响因素有， 和。 4.先进制造技术旨在实现、、、 和的生产，提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。 5.高能束加工通常包括，，。 6.超精密加工机床设备应该具有，， 和高自动化的要求。 7.绿色产品是指以和为核心而设计生产的，可以拆卸和分 解的产品，其零部件经过翻新处理后可以重新利用。 8.物流配送流程包括，，，，， 等多个作业环节。 9.原子力显微镜的两种力模式为，。 10.高速机床主轴的轴承有，，，等形式。 11.快速原型制造常用的工艺方法，， ，。 12.在精益生产的大厦体系结构中，其目标支柱是， 和。 13.敏捷制造企业采用现代通信技术，以，，的形式，组 织新产品的开发。 14.虚拟制造技术旨在用、、去赢得竞争。

15.并行工程的特征为，，， 。 16.大规模集成电路的制作工艺过程主要包 括，，，， 。 17.光敏液相固化法(SLA)通常采用的原材料是。 18.超精密加工软金属时，常用的刀具材料为。 19.FMS的机床配置形式通常有，和。 20.先进制造技术包含、和三个技术群。 21.系统的可靠性预测要根据系统的组成形式分别按， 和可靠度进行计算。 22.根据产品的信息来源，反求工程可分为，和。 23.先进制造工艺技术的特点除了保证优质、高效、低耗外，还应包括 和。 24.微细加工中的三束加工是指，，。25．超精密加工机床设备的关键部件主要有，， 。 26. 绿色制造技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下，综合考虑 和的现代制造模式。 27.及时制生产追求的目标为零，零，零，零。28．扫描隧道显微镜的两种工作模式为，。

数字化设计与制造技术大作业 1.数字化设计与制造技术的定义和内涵、意义？它的流程是？ 定义---通俗地说：数字化就是将许多复杂多变的信息转变为可以度量的数字、数据，再以这些数字、数据建立起适当的数字化模型，把它们转变为一系列二进制代码，引入计算机内部，进行统一处理，这就是数字化的基本过程。计算机技术的发展，使人类第一次可以利用极为简洁的“0”和“1”编码技术，来实现对一切声音、文字、图像和数据的编码、解码。各类信息的采集、处理、贮存和传输实现了标准化和高速处理。数字化制造就是指制造领域的数字化，它是制造技术、计算机技术、网络技术与管理科学的交叉、融和、发展与应用的结果，也是制造企业、制造系统与生产过程、生产系统不断实现数字化的必然趋势，其内涵包括三个层面：以设计为中心的数字化制造技术、以控制为中心的数字化制造技术、以管理为中心的数字化制造技术。 其数字化设计的内涵是支持企业的产品开发全过程、支持企业的产品创新设计、支持产品相关数据管理、支持企业产品开发流程的控制与优化等，归纳起来就是产品建模是基础，优化设计是主体，数控技术是工具，数据管理是核心。 订单确认->概念设计/总体设计->零件设计、部件设计、关键件设计->二维工程图->工艺编制、工装设计->工艺汇总与生产准备->采购清单和生产加工->产品装配->安装维护 2.请简述CAD、CAE、CAPP、CAM的定义、功能、发展趋势，并举例说明它们中几个常用的软件？ 1. CAD---计算机辅助设计 CAD在早期是英文Computer Aided Drawing (计算机辅助绘图)的缩写，随着计算机软、硬件技术的发展，人们逐步的认识到单纯使用计算机绘图还不能称之为计算机辅助设计。真正的设计是整个产品的设计，它包括产品的构思、功能设计、结构分析、加工制造等，二维工程图设计只是产品设计中的一小部分。于是CAD的缩写由Computer Aided Drawing改为 Computer Aided Design，CAD也不再仅仅是辅助绘图，而是协助创建、修改、分析和优化的设计技术。 2. CAE---计算机辅助工程分析 CAE (Computer Aided Engineering)通常指有限元分析和机构的运动学及动力学分析。有限元分析可完成力学分析(线性.非线性.静态.动态)；场分析(热场、电场、磁场等)；频率响应和结构优化等。机构分析能完成机构内零部件的位移、速度、加速度和力的计算，机构的运动模拟及机构参数的优化。 3. CAM---计算机辅助制造 CAM（Computer Aided Manufacture）是计算机辅助制造的缩写，能根据CAD模型自动生成零件加工的数控代码，对加工过程进行动态模拟、同时完成在实现加工时的干涉和碰撞检查。CAM系统和数字化装备结合可以实现无纸化生产，为CIMS（计算机集成制造系统）的实现奠定基础。CAM中最核心的技术是数控技术。通常零件结构采用空间直角坐标系中的点、线、面的数字量表示，CAM就是用数控机床按数字量控制刀具运动，完成零件加工。 4. CAPP---计算机辅助工艺规划 世界上最早研究CAPP的国家是挪威，始于1966年，并于1969年正式推出世界上第一个CAPP系统AutoPros，并于1973年正式推出商品化AutoPros 系统。美国是60年代末开始研究CAPP的，并于1976年由CAM-I公司推出颇具影响力的CAP-I's Automated Process Planning系统。

6.绿色设计的主要内容包括：____________、____________、____________、____________和____________。 7.柔性制造系统组成包括：____________、____________和____________。 8.PDM四层体系结构分别为：____________、____________、____________和____________。 9.CIMS分为五个层次，即：____________、____________、____________、____________和____________。 10.MRP和MRPⅡ分别指____________和____________，而ERP指__________，其核心思想是____________。 二、判断题 1. 并行工程的主要目标是缩短产品的开发周期，降低产品的质量，提高产品的成本，从而增强企业的竞争力。（×） 2. 电解加工是利用金属在电解液中产生阳极溶解的电化学腐蚀将工件加工成形。电解加工的工具（阴极）发生溶解，可长期使用。可在一个工序内完成复杂形状的加工。（×） 3. 柔性制造系统是由数控加工设备（或FMC）,物料运储装置和计算机控制系统等组成的自动化制造系统。（√） 4. 特种加工是指直接利用电能、声能、光能、电化学能、热能以及特殊机械能对材料进行加工，它与传统的切削加工方法相比具有许多特点：在加工过程中工具与工件之间没有显著的切削力；加工用的工具材料硬度可以低于被加工材料的硬度；能用简单的运动加工出复杂的型面。（√） 5. FMS可使工艺人员避免查阅冗长的资料、数值计算，填写表格等重复的繁重工作，大幅度地提高工艺人员的工作效率，提高生产工艺水平和产品质量。 （×） 6.制造技术就是指按照人们所需的目的，运用知识和技能，利用客观物资工具，将原材料物化为人类所需产品的工程技术。即：使原材料成为产品而使用的一系列技术的总称。（√） 三、名词解释 1.DFC DFC Design For Cost的意思是面向成本的设计，它最早出现于九十年代初期，属于并行工程中的DFX（Design For X）技术的一个分支。面向成本的设计是指在满足用户需求的前提下，尽可能地降低成本，通过分析和研究产品制造过程及其相关的销售、使用、维修、回收、报废等产品全生命周期中的各个部分的成本组成情况，并进行评价后，对原设计中影响产品成本的过高费用部分进行修改，以达到降低成本的设计方法。DFC将成本作为设计的一个关键参数，并为设计者提供分析、评价成本的支持工具。 2.FMS 柔性制造系统是由统一的信息控制系统、物料储运系统和一组数字控制加工设备组成，能适应加工对象变换的自动化机械制造系统，英文缩写为FMS。FMS的工艺基础是成组技术，它按照成组的加工对象确定工艺过程，选择相适应的数控加工设备和工件、工具等物料的储运系统，并由计算机进行控制，故能自动调整并实现一定范围内多种工件的成批高效生产(即具有“柔性”)，并能及时地改变产品以满足市场需求。 3.CE 并行工程即concurrent engineering，简称CE，是集成地、并行地设计产品及其零部件和相关各种过程（包括制造过程和相关过程）的一种系统方法。换句话说，就是融合公司的一

先进制造技术的内涵及特 点 This manuscript was revised on November 28, 2020

先进制造技术的内涵及特点 1．先进制造技术的内涵 目前对先进制造技术尚没有一个明确的、一致公认的定义，经过近年来对发展先进制造技术方面开展的工作，通过对其特征的分析研究，可以认为：先进制造技术是制造业不断吸收信息技术和现代管理技术的成果，并将其综合应用于产品设计、加工、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，提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。 2．先进制造技术的特点 （1）先进制造技术的实用性先进制造技术最重要的特点在于，它首先是一项面向工业应用，具有很强实用性的新技术。从先进制造技术的发展过程，从其应用于制造全过程的范围，特别是达到的目标与效果，无不反映这是一项应用于制造业，对制造业、对国民经济的发展可以起重大作用的实用技术。先进制造技术的发展往往是针对某一具体的制造业（如汽车制造、电子工业）的需求而发展起来的先进、适用的制造技术，有明确的需求导向的特征；先进制造技术不是以追求技术的高新为目的，而是注重产生最好的实践效果，以提高效益为中心，以提高企业的竞争力和促进国家经济增长和综合实力为目标。 （2）先进制造技术应用的广泛性先进制造技术相对传统制造技术在应用范围上的一个很大不同点在于，传统制造技术通常只是指各种将原材料变成成品的加工工艺，而先进制造技术虽然仍大量应用于加工和装配过程，但由于其组成中包括了设计技术、自动化技术、系统管理技术，因而则将其综合应用于制造的全过程，覆盖了产品设计、生产准备、加工与装配、销售使用、维修服务甚至回收再生的整个过程。 （3）先进制造技术的动态特征由于先进制造技术本身是在针对一定的应用目标，不断地吸收各种高新技术逐渐形成、不断发展的新技术，因而其内涵不是绝对的和一成不变的。反映在不同的时期，先进制造技术有其自身的特点；也反映在不同的国家和地区，先进制造技术有其本身重点发展的目标和内容，通过重点内容的发展以实现这个国家和地区制造技术的跨越式发展。 （4）先进制造技术的集成性传统制造技术的学科、专业单一独立，相互间的界限分明；先进制造技术由于专业和学科间的不断渗透、交叉、融合，界线逐渐淡化甚至消失，技术趋于系统化、集成化、已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术为一体的新型交叉学科。因此可以称其为“制造工程”。 （5）先进制造技术的系统性传统制造技术一般只能驾驭生产过程中的物质流和能量流。随着微电子、信息技术的引入，使先进制造技术还能驾驭信息生成、采集、传递、反馈、调整的信息流动过程。先进制造技术是可以驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。一项先进制造技术的产生往往要系统地考虑到制造的全过程，如并行工程就是集成地并行地设计产品及其零部件和相关各种过程的一种系统方法。这种方法要求产品开发人员与其他人员一起共同工作，在设计的开始就考虑产品整个生命周期中从概念形成到产品报废处理等所有因素，包括质量、成本、进度计划和用户要求等。一种先进的制造模式除了考虑产品的设计、制造全过程外，还需要更好地考虑到整个的制造组织。 （6）先进制造技术强调的是实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产先进制造技术的核心是优质、高效、低耗、清洁等基础制造技术，它是从传统的制造工艺发展起来的，并与新技术实现了局部或系统集成，其重要的特征是实现优质、高效、低耗、清

第三章课后习题 3-2 有哪几类零件成形方法？列举这些成形方法各自工艺内容。 答：依据材料成形学观点，从物质组成方式可把机械零件成形方式分为如下三类型： ① 受迫成形：利用材料的可成形性，在特定的边界和外力约束条件下的成形方法。 ② 去除成形：运用分离的办法，把一部分材料（裕量材料）有序地从基体中分离出去而成形的办法。 ③ 堆积成形：它是运用合并与连接的办法，把材料（气、液、固相）有序地合并堆积起来的成形方法。 3-5 什么是超塑性？目前金属超塑性主要有哪两种工艺手段获得？ 答：超塑性是指材料在一定的内部组织条件（如晶粒形状及尺寸、相变等）和外部环境条件（如温度、应变速率等)下，呈现出异常低的流变抗力、异常高的流变性能的现象。超塑性的特点有大延伸率，无缩颈，小应力， 易成形。 金属的超塑性主要有两种类型： 1）细晶超塑性，又称组织超塑性恒温超塑性，其超塑性产生的内在条件是具有均匀、稳定的等轴细晶组织，晶粒尺寸常小于10μm ；外在条件是每种超塑性材料应在特地的温度及速度下变形，一般应变速率在154min 10~10 ---范围内，要比普通金属应变速率至少低一个 数量级。 2）相变超塑性，又称环境超塑性，是指在材料相变点上下进行温度变化循环的同时对式样加载，经多次循环式样得到积累的大变形。 3-6 目前在高分子材料注射成形工艺中有哪些先进技术？ 答： 目前在高分子材料注射成形工艺中的先进技术有： 以组合惰性气体为特征的气辅成型、微发泡成型等； 以组合压缩过程为特征的注射压缩成形、注射压制成形、表面贴合成形等； 以组合模具移动或加热等过程为特征的自切浇口成形、模具滑合成形、热流道模具成形等； 以组合取向或延伸过程为特征的剪切场控制取向成形、磁场成形等。 3-11 在怎样的速度范围下进行加工属于高速加工？分析高速切削加工所需解决的关键技术。 答：超高速加工技术是指采用超硬材料刀具磨具和能可靠地实现高速运动的高精度、高自动化、高柔性的制造设备，以极大地提高切削速度来达到提高材料切除率、加工精度和加工质量的现代制造加工技术。它是提高切削和磨削效果以及提高加工质量、加工精度和降低加工成本的重要手段。其显著标志是使被加工塑性金属材料在切除过程中的剪切滑移速度达到或超过某一域限值，开始趋向最佳切除条件，使得被加工材料切除所消耗的能量、切削力、工件表面温度、刀具磨具磨损、加工表面质量等明显优于传统切削速度下的指标，而加工效率则大大高于传统切削速度下的加工效率。 高速切削加工所需解决的关键技术：1.高速主轴：高速主轴单元是高速加工机床最关键的部件。2.快速进给系统：实现高速切削加工不仅要求有很高的主轴转速和功率，同时要求机床工作台有很高的进给速度和运动加速度。3.高性能的CNC 控制系统：用于高速加工的CNC 控制系统必须具有很高的运算速度和运算精度，以及快速响应的伺服控制，以满足高速及复

数字化制造技术在工厂中的应用 数字化制造是对产品信息、工艺信息和资源信息进行分析、规划和重组，实现对产品设计和功能的仿真以及原型制造的技术。文章以宁夏某机床数字化制造工厂为例，简要介绍数字化制造的必要因素，以及数字化制造较之传统制造业的优势。 数字化制造是指将信息技术用于产品设计、制造以及管理等产品全生命周期中，以达到提高制造效率和质量、降低制造成本、实现快速响应市场需求的目的，所涉及的一系列活动的总称。数字化制造的提出是根据虚拟制造的原理，通过提供虚拟产品开发环境，利用计算机技术和网络技术，实现产品生命周期中的设计、制造、装配、质量控制和检测等各个阶段的功能，达到缩短新产品上市的时间、降低成本、优化设计、提高生产效率和产品的质量。 在传统的机械加工过程中，机械的生产往往以流程为核心，不同的加工流程在不同的设备上运行，流程之间区分明确。但在市场经济的新形势与新技术的冲击之下，功能单一的传统设备正在被具有复合加工能力的加工中心逐渐取代。高速化、复合化、自动化、数字化的机械加工是未来加工行业的发展趋势。 我国的数字化制造技术目前处于快速发展阶段，国内一系列较大型数字化工厂已经建成或处于规划建设阶段，如长春奥迪数字化汽车生产中心，成都西门子工业自动化产品生产及研发基地，北京石油机械厂新厂区等。本文以宁夏某机床数字化制造工厂为例，旨在说明数字化制造技术在现代化工厂中的实际应用。 在数字化制造中，通过建模与仿真技术模拟制造、生产和装配过程，设计者可以在计算机中“制造”出产品，通过揭示制造工艺过程的本质，获得知识及进行制造工艺自主设计和优化控制的能力。而数字化制造实现需要四个要素：数字化生产设备，数字化产品数据，网络化工作环境与智能化管理软件。 生产设备的数字化至关重要：即使有再好的环境网络，没有生产设备的实时信息，其信息化管理的程度也会大打折扣。管理者必须尽可能实时掌握生产的动态，并及时做出反应，所以对现场的生产设备进行实时的掌控，就成为了数字化工厂管理的一个前提条件。 数字化的产品数据，并不是简单的将企业产品图纸、工艺文件、技术资料的管理记录转换成电子表格，而是要建立起一个关系型的数学模型，以数据流作为不同模块之间的沟通渠道。从产品的设计开始，就做好与PDM数据管理系统集成、建立数据共享。数字化的产品结构是数字化制造的前端，这部分的核心在于CAD、PDM软件和技术的应用，解决“做什么”的问题，一切的生产经营活动都是围绕其进行的。 整个的生产经营活动是围绕产品展开的，管理的对象自然也是产品，所以产

浅谈现代机械制造技术的新发展编辑条目06.26 关键字： 0.前言目前，随着电子、信息等高新技术的不断发展及市场需求个性化与多样化，世界各国都把机械制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展，将其他学科的高技术成果引入机械制造业中。因此机械制造业的内涵与水平已今非昔比，它是基于先进制造技术的现代制造产业。纵观现代机械制造技术的新发展，其重要特征主要体现在它的绿色制造、计算机集成制造、柔性制造、虚拟制造、智能制造、并行工程、敏捷制造和网络制造等方面。 1.现代机械制造技术的特征（1）机械制造科学是由机械、计算机、信息、材料、自动化等学科有机结合而发展起来的一门跨学科的综合科学，它随不同对象和时间而改变功能结构及信息系统。（2）柔性、集成、并行工作。现代机械制造系统具有多功能性和信息密集性，能够制造生产成本与批量无关的产品，能按订单制造，满足产品的个性要求。（3）制造智能化。能够代替熟练工人的技艺，具有学习工程技术人员多年实践经验和知识的能力，并用以解决生产实际问题。智能制造系统能发挥人的创造能力和具有人的智能和技能，强调以人为系统的主导者这一总的概念。在智能制造系统中，智能和集成并列，集成是智能的重要支撑，反过来智能又促进集成水平的提高。（4）设计与工艺一体化。传统的制造工程设计和工艺分步实施，造成了工艺从属于设计、工艺与设计脱离等现象，影响了制造技术的发展。产品设计往往受到工艺条件的制约，受到制造可靠性、加工精度、表面粗糙度、尺寸等限制。因此，设计与工艺必须密切结合，要以工艺为突破口，形成设计与工艺的一体化。（5）精密加工技术是关键。精密和超精密加工技术是衡量先进制造技术水平的重要指标之一。当前，纳米加工技术代表了制造技术的最高精度水平。（6）产品生命周期的全过程。现代制造技术是一个从产品概念开始，到产品形成、使用，一直到处理报废的集成活动和系统。在产品的设计中，不仅要进行结构设计、零件设计、装配设计，而且特别强调拆卸设计。使产品报废处理时，能够进行材料的再循环。节约能源，保护环境。（7）人、组织、技术三结合。现代制造技术强调人的创造性和作用的永恒性，提出了由技术支撑转变为人、组织、技术的集成；强调了经营管理、战略决策的作用。在制造工业战略决策中，提出了市场驱动、需求牵引的概念，强调用户是核心，用户的需求是企业成功的关键，并且强调快速响应市场需求的重要性。 2．现代机械制造技术的内容和发展方向 2.1 绿色制造（GM）绿色制造是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式。绿色制造是可持续发展战略在制造业中的重要体现。其目标是使产品在设计、制造、装配、运输、销售及使用的整个过程中努力做到资源的优化利用、清洁生产和废弃物的最少化及综合利用。要力求实现切削加工工艺的绿色化。目前这一绿色加工工艺主要集中在不使用切削液上，这主要是因为切削液既污染环境和危害工人健康，又增加资源和能源的消耗。而干切削和干磨削一般是大气氛围中(氮气中、冷风中或采用干式静电冷却技术)不使用切削液进行的切削。不过对某些加工方式和工件组合，完全不使用切削液的干切削和干磨削在实际中很难实现，故又出现了使用极微量润滑(MQL)的准干切削。目前，在欧洲的大批量机械加工中，已有10％～15％的加工使用了干切削和准干切削。 2.2 计算机集成制造（CIM）CIM就是通过计算机实现信息集成，实现现代化的生产制造，求得企业的总体效益，使企业能够持续稳定的发展。随着计算机的普及应用，计算机集成制造已成为规模生产的主要科技，企业从市场预测、产品设计、加工制造、经营管理直至售后服务是一个不可分割的整体，需要统筹考虑，集成制造主要指：（1）人员集成，管理者、设计者、制造者、保障者(负责质量、销售、采购、服务等的人员)以及用户应集成为一个协调整体。（2）信息集成，产品生命周期中各类信息的获取、表示、处理和操作工具集成为一体，组成统一的管理控制系统。特别是产品信息模型（PIM：Product Information

先进制造技术论文 学院：xxx 班级：xxx 姓名：xxx 学号：xxx 目录 ? ? ? ? ? ? ? 概述 摘要：随着我国制造业的的不断发展，先进制造技术得到越来越广泛的应用。介绍了先进制造技术和先进制造模式的内容和发展情况，从两种角度解释其结构特征和关系，并从各种不同角度展望先进制造技术和先进生产模式的发展前景及其趋势特征。 先进制造技术AMT(AdvancedManufacturingTecnology)是在传统制造的基础上，不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果，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益的制造技术的总称。 当前的金融危机也许还会催生新的先进制造制造技术，特别在生产管理技术方面。先进制造技术不是一般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，并逐步融合与集成。 可基本归纳为以下五个方面：

一、先进的工程设计技术 二、先进制造工艺技术 三、制造自动化技术 四、先进生产管理技术、制造哲理与生产模式 五、发展。 一、先进的工程设计技术 先进的工程设计技术包括众多的现代设计理论与方法。包括CAD、CAE、CAPP、CAT、PDM、模块化设计、DFX、优化设计、三次设计与健壮设计、创新设计、反向工程、协同产品商务、虚拟现实技术、虚拟样机技术、并行工程等。 （1）产品（投放市场的产品和制造产品的工艺装备（夹具、刀具、量检具等））设计现代化。以CAD为基础（造型，工程分析计算、自动绘图并提供产品数字化信息等），全面应用先进的设计方法和理念。如虚拟设计、优化设计、模块化设计、有限元分析，动态设计、人机工程设计、美学设计、绿色设计等等； （2）先进的工艺规程设计技术与生产技术准备手段。在信息集成环境下，采用计算机辅助工艺规程设计、即CAPP，数控机床、工业机器人、三坐标测量机等各种计算机自动控制设备设备的计算机辅助工作程序设计即CAM等。 二、先进制造工艺技术 （1）高效精密、超精密加工技术，包括精密、超精密磨削、车削，细微加工技术，纳米加工技术。超高速切削。精密加工一般指加工精度在10～μm（相当于IT5级精度和IT5级以上精度），表面粗糙度Ra值在μm以下的加工方法，如金刚车、金刚镗、研磨、珩磨、超精研、砂带磨、镜面磨削和冷压加工等。用于精密机床、精密测量仪器等制造业中的关键零件加工，如精密丝杠、精密齿轮、精密蜗轮、精密导轨、精密滚动轴承等，在当前制造工业中占有极重要的地位。 超精密加工是指被加工零件的尺寸公差为～μm数量级，表面粗糙度Ra值为μm 数量级的加工方法。此外，精密加工与特种加工一般都是计算机控制的自动化加工。 （2)精密成型制造技术，包括高效、精密、洁净铸造、锻造、冲压、焊接及热处理与表面处理技术。 （3）现代特种加工技术，包括高能束流（主要是激光束、以及电子束、离子束等）加工，电解加工与电火花（成型与线切割）加工、超声波加工、高压水加工等。电火花加工(Electricaldischargemachining(EDM)电火花加工electricsparkmachining)是指在一定介质中，通过工具电极和工件电极之间脉冲放电的电蚀作用对工件进行的加工。能对任何导电材料加工而不受被加工材料强度和硬度的限制。可分为电火花成型加工(EDM)和电火花线切割加工(电火花线切割加工electricaldischargewire–cutting--EDW) 两大类。一般都采用CNC控制。 （4）快速成型制造（RPM).快速成形技术是在计算机控制下，基于离散堆积原理采用不同方法堆积材料最终完成零件的成型与制造的技术。从成型角度看，零件可视为“点”或“面”的叠加而成。从CAD电子模型中离散得到点、面的几何信息，再与成型工艺参数信息结合，控制材料有规律、精确地由点到面，由面到体地堆积零件。 (5)先进制造工艺发展趋势 1）采用模拟技术，优化工艺设计； 2）成形精度向近无余量方向发展； 3）成形质量向近无“缺陷”方向发展； 4）机械加工向超精密、超高速方向发展； 5）采用新型能源及复合加工，解决新型材料的加工和表面改性难题； 6）采用自动化技术，实现工艺过程的优化控制；

仅供参考，主观题务必自己理解题意完成，如有雷同，作为不合格处理！ 提交作业前，务必删除提示红字！ 先进制造技术导论大作业 题目1：在学习、掌握本课程内容和知识的基础上，结合工程实际应用，就先进制造总体技术、某一领域技术或某一具体技术的主要和核心内容进行阐述，并简要说明你的理解和认识。 题目2：在学习、掌握本课程内容和知识的基础上，结合实际，就先进制造技术在我国经济结构转型升级中的地位与作用谈谈你的理解。 要求： 1）符合课程教学大纲规定的教学内容。 2）结构严谨，语句通顺、逻辑性强，言简意赅，符合科技写作规范。 3）字数不低于5000字(不包括平时作业部分)。 大作业结构要求： 第一章平时作业 第二章****技术综述 第三章我接触的（或我理解的）****技术的实际应用与展望 第四章课程学习总结 参考文献 1. 2. …… 大作业结构要求： 第一章平时作业 1、客观题 1、为了适应现代生产环境及市场的动态变化，在传统制造技术基础上通过 不断吸收科学技术的最新成果而逐渐发展起来的一个新兴技术群称为（ B ）

a. 高速加工技术 b.先进制造技术 c.特种加工技术 2、ERP的含义是（ C ） 制造资源计划 b. 物料需求计划 c. 企业资源计划 3、下列哪种说法不符合绿色制造的的思想（ C ） 对生态环境无害 b.资源利用率高，能源消耗低 c.为企业创造利润 4、计算机集成制造技术强调（ C ） a. 企业的经营管理 b. 企业的虚拟制造 c. 企业的功能集成 5、FMS非常适合（ C ） 大批大量生产方式 b. 品种单一、中等批量生产方式 c. 多品种、变批量生产方式 6、工业机器人有多种分类方式，下列不属于按驱动方式分类的是（ A ） 智能机器人 b. 液压传动机器人 c. 电器传动机器人 7、衡量机器人技术水平的主要指标是（ A ） a.自由度 b. 工作空间 c. 提取重力 8、下列选项不是可靠性设计的常用指标的是（ C ） a.产品的工作能 b.可靠度 c.灵敏度 9、MRP的含义是（A） a.物料需求计划 b.制造资源计划 c.企业资源计划 10、微细加工技术中的刻蚀工艺可分为下列哪两种（ B ） a. 离子束刻蚀、激光刻蚀 b. 干法刻蚀、湿法刻蚀 c. 溅射加工、直写加工 2、主观题 先进制造技术的概念 答：制造业是社会物质文明的保证，是与人类社会一起动态发展的。因此，制造技术必然也将随着科技进步而不断更新。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入和制造环境的变化，已经产生了质的变化，先进制造技术是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。 先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology，简称为AMT）是指微电子技术、自动化技术、信息技术等先进技术给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。具体地说，就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。主要包括：计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。AMT是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一，但并非充分条件，其优势还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理，有赖于技术、管理和人力资源的有机协调和融合。 什么是工业4.0 答：工业4.0是德国人提出的概念，认为制造业未来只能通过智能化的生产创造价值，即制造本身是创造价值的。自2013年4月在汉诺威工业博览会上正式推出以来，工业4.0迅速成为德国的另一个标签，并在全球范围内引发了新一轮的工业转型竞赛。 工业4.0”研究项目由德国联邦教研部与联邦经济技术部联手资助，在德

一、多选题（共23道试题，共46分。）V1.加工中心的刀库基本类型有（） A.链式 B.滚珠式 C.盘式 D.转塔式 CD 2.超精密加工技术主要包括（） A.超精密切削 B.超精密磨削 C.超精密研磨 D.超精密抛光 BCD 3.数控机床的发展趋势有（） A.高速、高效、高精度、高可靠性 B.模块化、智能化、柔性化、集成化 C.开放性 D.快速性 BC 4.产品的几何造型技术主要包括的模型类型有（）。 A.线框模型 B.实体模型 C.特征造型 D.表面模型 BCD 5.电子束加工的基本结构有（） A.电子枪 B.真空系统 C.电源 D.控制系统 BCD 6.CAD/CAM系统支撑软件包括（） A.UG B.PRO/E C.AutoCAD D.SoliDworks E.ANSYS BCD 7.基于硅微细加工技术有（） A.体硅微细加工技术 B.表面硅微细加工技术 C.线硅微细加工技术 D.键合技术 BD 8.超高速切削的刀具材料包括（）

A.涂层刀具材料 B.金属陶瓷刀具材料 C.陶瓷刀具材料 D.PBN刀具材料 E.CBN刀具材料 BCE 9.先进制造技术的分类有（） A.现代设计技术 B.先进制造工艺技术 C.自动化制造技术 D.系统管理技术 BCD 10.工业机器人吸附式手部分类有（） A.夹持式 B.气吸式 C.磁吸式 D.电吸式 C 11.数控加工中心按主轴方向可分为（） A.龙门式 B.立式 C.卧式 D.镗铣式 C 12.自动化制造装备包含（） A.数控机床 B.数控加工中心 C.普通车床 D.工业机器人 BD 13.通过对目前生产中仍旧常用的机械制造技术，进行优化处理而形成的制造技术称为基础制造技术。常用的机械制造技术包含有（）。 A.铸造 B.锻压 C.热处理 D.表面处理 BCD 14.快速原型技术典型工艺有（）。 A.利用激光固化树脂材料的光造型法 B.纸张叠层造型法 C.热可塑造型法 D.电磁造型法 BC 15.先进制造工艺技术包括（）等。

1. 狭义制造和广义制造有什么区别？ 狭义制造：指产品的机械加工工艺过程，又称小制造。即制造是一种将有关资源（包括物料、能源、资金、人力资源、信息等）按照社会需求转变为新的有更高应用价值的资源的行为和过程。——包括加工和装配两大过程。广义上，“制造”的概念在“范围”和“过程”两个方面有所扩展。在范围方面，广义制造涉及的领域并非只局限于机械制造，而是涉及到机械、电子、化工、食品、军工等大量行业。在过程方面，广义制造不仅包括加工工艺过程，而且包括从市场调研到产品设计、工艺设计、加工、装配、生产计划和控制以及检验、销售、服务等---产品整个生命周期的所有过程。 2. 什么是产品生命周期？ 任何产品都有一个从引入到消亡的过程。这个过程称为产品生命周期。一般以产品销量和利润的变化为标志分为四个阶段：引入期、成长期、成熟期、衰退期四个阶段。 3. 简述先进制造技术的科学内涵。 是制造业不断吸收机械、电子、信息、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、使用和服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,提高制造企业对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术总称。具有：①先进性②广泛性③实用性④系统性⑤集成性⑥动态性⑦持续发展性。 4. 先进制造技术的发展趋势如何？怎样理解？ 集合多学科成果形成一个完整的制造体系——整体化：传统制造技术、信息技术、计算机技术、自动化技术、先进的管理科学相结合；信息技术对先进制造技术的发展影响深远——信息化——数字化：制造业信息化即将信息技术、自动化技术、现代管理技术与制造技术相结合，带动产品设计方法和工具的创新，企业管理模式的创新，企业间协作关系的创新。典型代表如CIMS、CE、AM、虚拟企业等；向超精微细领域扩展——精密化：微型机械，纳米测量、微米/纳米加工制造；制造过程集成化——集成化CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM/ERP集成（淡化了学科界限-技术与管理的集成），快速原形制造技术，使得设计思想能够快速转化为物理原形，甚至能够直接制成零件（淡化了设计与制造的界限-技术集成），机器人加工工作站及FMS的出现，使加工过程、检验过程、物流过程融为了一体（淡化了专业界限-过程集成）；制造科学与制造技术、生产管理的融合——集成化：制造科学是制造系统和制造过程知识的系统描述，包括数字描述、仿真、优化、设计理论和方法、运动学、动力学、结构强度、摩擦学等。制造技术包含在制造科学之中，制造科学体现在制造技术里，技术和管理由生产模式结合在一起；需求的多样化、多变性——柔性化；虚拟现实技术——虚拟化、智能化：虚拟制造技术；虚拟企业；“虚拟”技术将会在数字化设计、数字化控制、数字化管理中贯穿始终；制造全球化——全球化、网络化：制造企业在世界范围内的重组与集成；制造技术信息和知识的协调、合作和共享；全球制造的体系结构、产品及市场的分布及协调等；绿色制造的兴起——绿色化：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技术。 第二章 1.简述现代设计技术的技术特征及原则。 1. 以计算机设计为核心：①设计手段的更新——设计手段从手工向自动的转变②产品表示的转变——产品表达从二维向三维的转变③设计方法的发展——设计方法从经验向科学的转变④工作方式的变化——化工作方式从串行向并行的转变⑤设计与制造一体——设计制造从独立向一体的转变⑥管理水平的提高——管理水平从人为向数据的转变⑦组织模式的开放——组织模式从封闭向开放的转变 2. 以设计理论为指导①传统设计主要

数字化制造技术课程设计说明书 姓名 学号 班级 起讫时间2016.1.3—2016.1.13 指导老师 南通大学机械工程学院

目录 1、课程设计任务及要求 (2) 2、零件2的Solidworks三维建模 (2) 2.1 底座拉伸建模 (2) 2.2 上部拉伸 (4) 2.3 上部半圆孔拉伸切除 (4) 2.4 零件2三维图 (5) 3、零件2的Mastercam模拟仿真加工 (6) 3.1 铣削底座 (6) 3.2 上部凸台铣削 (7) 3.3 凸台轮廓铣削 (8) 3.4 铣削半圆孔 (8) 3.5 铣削底面 (9) 3.6 钻直径15mm孔 (9) 4、零件1的SolidWorks三维建模 (10) 4.1 零件1旋转拉伸 (10) 4.2 倒圆角 (11) 4.3 拉伸切除孔 (11) 4.4零件1三维建模 (12) 5、零件1的Mastercam模拟仿真加工 (13) 5.1 铣削直径240mm外圆 (13) 5.2 铣上平面 (14) 5.3 铣直径100mm外圆 (15) 5.4 铣第二台阶外圆 (15) 5.5 铣环形槽 (16) 5.6 倒直径240mm外圆和直径100mm外圆圆角 (16) 5.7 加工对称面 (17) 5.8 钻孔M20×4孔 (17) 5.9 钻M50中心孔 (18) 参考文献 (19) 附录1 (20) 附录2 (21)

1、课程设计任务要求 学习并熟练掌握SolidWorks和Mastercam两个软件，并对所给零件图中任选两个零件。对所选的零件应进行SolidWorks三维建模以及Mastercam模拟仿真加工，对于关键步骤应当适应截图并标以文字说明，文字说明应包含所选方法和参数。 2、零件2的Solidworks三维建模 零件2相关尺寸如图（图2.1 零件2图纸），然后进行零件的SolidWorks 三维建模。 图2.1 零件2图纸 2.1底座拉伸建模 采用拉伸造型的方法对零件底座进行拉伸造型。按照尺寸绘制草图（图 2.2 底座拉伸草图），然后拉伸完成底座建模（图2.3 底座三维图）。

先进制造技术大作业 机械研1101 闫子彬 21104011 2012.1.5 大连理工大学机械工程学院

国内外研究现状综述： 1.CFRP材料的应用现状： 碳纤维增强树脂基复合材料（以下简称CFRP）以其比强度高、比刚度大，具有吸音、隔热、防震、透微波、抗腐蚀、抗疲劳性能好和可设计性等诸多优点，近几十年来，在航空、航天、交通运输工具、船舶、建筑、机械等众多工程领域得到愈来愈广泛应用，特别是在各类飞机、舰船和运载工具上的使用率正以惊人的速度不断地增长。在航空航天领域中，CFRP 的应用得到了普及式的推广。目前已大量应用于军事和民用飞机，甚至于航天运载火箭和卫星等领域。复合材料的用量已成为航空航天结构先进性的标志之一。[1] 图1 CFRP在工业各方面的应用 复合材料构件的二次机械加工是其制造过程中的重要工序之一，其加工精度和表面质量对复合材料的力学性能和使用寿命具有重要的影响。近几年来，随着复合材料在航空航天部门的广泛应用，有关其机械加工的研究显得日益重要。 2.CFRP制孔过程中的分层缺陷问题 目前，纤维增强复合材料在航空航天等工程结构上多以层合板（壳）形式出现，如飞机机身、机翼的蒙皮，火箭圆柱壳体等，其制造过程是将单层板按照一定的纤维方向和铺放次序叠层，通过粘合剂，加热固化处理而成。为了满足装配连接、开窗等需要，复合材料结构部件在固化成型后通常还要进行二次机械加工，其中钻削制孔是二次机械加工中的重要工序之一，几乎可占总加工量的一半以上，如F-35复合材料前机身要钻1500个孔（如图1所示），而一副F-22战斗机机翼要钻14000个孔。但是由于复合材料的力学性能呈现各向异性、沿厚度方向的成层

Equipment Manufactring Technology No.9，2012 先进制造技术是传统制造业，在吸收机械、信息、材料及现代管理技术等多方面优秀成果的基础上，应用产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务制造全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、敏捷制造，并取得理想技术经济效果前沿制造技术总称。先进制造技术源于美国，为提高制造业竞争力和促进国家经济快速增长，以计算机为中心，结合信息技术的发展，推动制造技术飞跃发展，并逐步形成先进制造技术。随着科技技术不断发展和学科间相互渗透，不断涌现出新技术、新概念。 １先进制造特点介绍 １．１先进制造技术内涵 目前，我国对先进制造技术定义不准确，对先进制造技术工作及经验总结上，通过对其特征进行研究，将先进制造技术定义为传统制造业在吸收机械、信息、材料及现代管理技术等多方面优秀成果的基础上，应用产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务制造全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、敏捷制造，并取得理想技术经济效果前沿制造技术的总称。 先进制造技术核心是通过优质、高效、低耗、环保生产基础制造技术，满足不同用户需求，提高先进制造业经济效益，抢占市场，提高企业间竞争。因此先进制造技术要比传统制造技术更加重视技术和管理的统一，重视制造过程中管理者组织和管理体制的简化和合理性。 １．２先进制造技术特征分析 先进性。先进性制造业技术不同于普通制造业，先进制造业特点就在于先进性，先进制造技术核心是通过优化先进工艺从传统制造工艺发展而来并与新技术实现局部或系统集成。此外，先进性体现在21世纪消费观念挑战，满足对市场需求，实现灵活生产； 系统性。先进制造技术是在生产过程中形成的物质流、能量流、资金流和信息流的系统工程，但是传统制造技术只是在生产过程中形成的物质流、能量流和资金流，不属于系统工程； 集成性。先进制造技术是各个专业、学科之间专业知识的渗透、融合、交叉，各个专业之间的专业界限不明显，随着先进制造技术的发展，各个专业逐步融为一体，趋于系统化、集成化，发展成机械、电子、信息、材料和管理技术为一体新兴交叉学科。 ２先进制造技术中关键技术 ２．１现代设计方法 先进制造技术在发展同时，带动了现代设计方法发展。目前设计方法有优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计、计算机辅助工程、人机工程设计、工业产品造型设计、智能设计等。在加工过程中，存在切削力过大，刀具磨损严重，对技术人员要求高且加工品质难以保证的问题。通过对刀具几何角度、切削方法及切削量选择，进行系统分析和优化设计，发挥数控机床功能参数特点，将数控切削中螺纹加工循环指令与制造工艺技术灵活运用，开发出各种类型加工方法宏程序，拓展数控机床加工范围，实现数控机床的二次开发。 先进制造技术在生产中的应用 关伟１，马钢２ （1.沈阳新松自动化股份有限公司，辽宁沈阳110168； 2.辽宁省交通高等专科学校，辽宁沈阳110122） 摘要：分析先进制造特点及发展现状，介绍当前先进制造的特点，分析了先进制造技术中的关键技术，提出了先进制造技术在生产中的应用途径，为生产一线人员提供参考。 关键词：先进制造；绿色制造；关键技术 中图分类号：Ｆ２７３．１文献标识码：Ｂ文章编号：１６７２－５４５Ｘ（２０１２）０９－０１４６－０２收稿日期：2012-0611 作者简介：关伟（1978—），男，辽宁营口人，工程师，学士，从事机械加工方面研究。 146

浅谈数字化制造技术的发展及应用* 钟明灯张颜艳 (闽南理工学院,福建石狮 362700) 摘要:数字化制造技术作为一项专业技术,与传统的制造业有很大 的不同,能极大地提升企业的创新能力。文中从数字化制造技术的定义出发,分析了数字化制造技术国内外的研究现状,阐明了数字化制造技术的关键技术和核心技术,最后对数字化制造技术应用进行实例展示。 关键词:数字化制造技术;关键技术;核心技术;应用实例 中图分类号:TH164 文献标识码:A 文章编 号:1672-4801(2012)06-169-03 数字化时代来临的标志是信息技术的越来越普及,现在信息技术应 用于我们生活的方方面面,特别是在智能领域的应用越来越多。数字化技术是软件和智能技术的基础,是高科技公司赖以生存的核心技术。先进制造技术的应用,拓展了许多制造的新方法和新工艺。数字化技术和先进制造技术的结合,给中国的制造业带来巨大的冲击,前景无限光明。本文从数字化制造技术的定义出发,分析了数字化制造技术国内外的研究现状。 制造装备?电子制造装备?军工制造装备?轻工制造装备等等; 3) 管理数字化。制造?工程?用户和供应商的集成。 2 国内外数字化制造相关技术的应用现状[2~4] 最早开始应用数字化制造技术是美国,19世纪50年代,MIT发明了NC 机床和CAM处理系统APT系统,K&T公司研制成功了带ATC的加工中心和

UT公司研制成功了带自动换刀方式的世界上第一台加工中心。60?70年代,CAD软件(二维绘图和三维造型)的出现和FMS(柔性化制造系统)系统的出现,以及CAD/CAM系统的发展。进入80年代,出现了CIMS(计算机集成制造系统),使波音公司的飞机在设计?制造和管理的时间由原先的八年缩短到三年。从80年代末期到现在,出现了在机械?航空航天?汽车?造船等领域广泛应用的CAD/CAM一体化三维软件(包括现在所熟知的软件:CATIA,I-DEAS,Por/E,MASTERCAM,等等)。90年代发展起来的RP(快速成型技术),可以对产品进行快速评价?修改及功能试验,有效地缩短了开发产品的时间。数字化制造技术不断发展,造成了现代制造业的繁荣。 伴随着2008年经济危机的余波,我国制造业面临巨大的挑战,数字化将是其中一个重要的突破口。曾经人是作为制造业的主导因素,而在未来信息化将成为制造业的决定因素。从图1中可以看出进入信息时代后,信息在制造过程中所起的作用非常巨大。 由于支撑数字化制造技术的软硬件主要来源于美国?欧洲和日本,与国外相比,国内在数字化制 1 数字化制造技术的定义 相对于传统的制造业,有人会把它和先进制造业相混淆,认为数字化制造就是NC(数控)或CNC(计算机数控),更有甚者,有人会说数字化制造就是CAD(计算机辅助设计)/CAM(计算机辅助制造)的集成?FMS(柔性化制造系统)?CIMS(计算机集成制造系统)等等。