学科前沿讲座报告.doc

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1、学术前沿讲座----先进制造技术一、21世纪的先进制造技术概述产品结构的特点：知识-->技术-->产品的时间越来越来短、结构越来越复杂。产品的批量特点：小批量，越来越小。产品价格的特点：取决于独占知识的含量。产品的市场特点：顾客对产品功能、性能、质量、服务的要求不断提高,参与全球竞争越来越激烈。1、先进制造制造技术(AMT)的定义先进制造技术,AMT,(Adanced　ManufacturingTechnology)是在传统制造技术的基础上，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、

2、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。2、先进制造技术的学科内容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。可基本归纳为以下四个方面：1>、先进的工程设计技术2>、先进制造工艺技术3>、制造自动化技术4>、先进生产管理技术、制造哲理与生产模式二、先进制造工艺技术

3、1、超精密加工技术和纳米加工技术基本概念（1）精密制造技术：精密制造技术是指零件毛坯成形后余量小或无余量、零件毛坯加工后精度达亚微米级的生产技术总称。它是近净成形与近无缺陷成形技术、超精密加工技术与超高速加工技术的综合集成。（2）近净成形与近无缺陷成形技术改造了传统的毛坯成形技术，使机械产品毛坯成形实现由粗放到精化的转变，使外部质量作到无余量或接近无余量，内部质量作到无缺陷或接近无缺陷，实现优质、高效、轻量化、低成本的成形。该项技术涉及到铸造成形、塑性成形、精确连接、热处理改性、表面改性、高精度模具等专业领域。4（3）精密加工：加工精度在3～0.3μm（相当于IT5级精度和IT5级以上精度），

4、表面粗糙度3~0.3μm.（4）超精密加工：尺寸精度位于0．3~0.03µm，表面粗糙度0．03~0.005µm，也称亚微米加工。（5）纳米（nm）加工：尺寸精度为0.03µm（30纳米），表面粗糙度优于0.005µm。（6）常用超精密加工方法有:车、磨、研、抛和某些特种加工方法。包括：超精密车削技术、精密和超精密磨削、纳米加工技术、超高速加工技术、2、非传统加工技术（特种加工）非传统加工技术（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

5、材料的硬度；能用简单的运动加工出复杂的型面。包括：电火花加工（EDM）、电火花线切割加工、电解加工、超声波加工、激光加工、射流加工（水刀切割）、三、计算机辅助设计自动化技术CAD计算机辅助设计（CAD）是指工程技术人员以计算机为工具，用各自的专业知识对产品进行总体方案设计、机构设计与工程分析、自动绘图和编写技术文档等设计活动的总称现代CAD技术可以表述如下：现代CAD技术是指在复杂的大系统环境下，支持产品自动化设计的设计理论和方法、设计环境、设计工具等各相关技术的总称，它们能使设计工作实现集成化、网络化和智能化，达到提高产品设计质量、降低产品成本和缩短设计周期的目的。四、计算机辅助制造（CAM

6、)1、（1）狭义CAM：而从狭义的角度讲，CAM仅指数控程序的自动编制，包括零件的几何建模、刀具路径的确定、刀位文件的生成、刀具轨迹仿真以及NC代码的生成等。（2）广义CAM：从广义的角度讲，CAM指利用计算机辅助从毛坯到产品制造过程中的直接和间接的活动，包括计算机辅助生产管理、计算机辅助工艺设计(CAPP)、计算机数控编程、计算机控制加工过程（柔性自动化加工）等内容。(3)在CIMS中，一般把计算机辅助工艺设计(CAPP)、数控机床、工业机器人等自动化设备的程序的自动编制及控制技术等作为CAM的功能。2、数控加工的自动编程。包括：一般有数控语言型，人机交互图像编程和数字化编程三种类型。数控语

7、言型：采用某种高级语言，对零件任何形状及走刀线路进行定义，由计算机完成复杂的几何运算，或通过工艺数据库对刀具夹具及切削用具进行选择。这是早期计算机自动编程的主要方法。比较著名的数控编程系统，如APT(AutomaticallyProgrammed4Tools)系统及其及其小型化版本如EXAPT，FAPT等。这种方法在我国普及率较低，已逐渐被人机交互图形编程所取代数字化编程：用测量机或扫描仪对零件图