现代制造技术简介.doc

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1、现代制造技术简介本章主要介绍以下内容：1.概述2.现代制造系统物流技术3.现代制造生产管理技术课时分配：1、2、3,共两学时重点：难点：略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、超精密加丁•、微机械制造等技术近年來有了长足的发展。制造系统主要由物流、信息流和资金流组成。制造系统的设计主要对这三个系统进行设计。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(RP&M,RapidPrototyping&Manufactu

2、ring),并彳亍T程、虚拟制造、CIMS^敏捷制造、动态联盟与虚拟公司等。可持续发展战略以高技术努力降低H然资源消耗，把环境保护与£

3、然资源统筹考虑地发展1・1制造技术的新发展制造技术的新发展一、超精密加工现代机械工业Z所以要致力于提高加工精度，其主要原因在于:提高产品的性能和质量,提高其稳定性和可靠性，促进产品的小型化，增强零件的互换性，提高装配生产率，并促进自动化装配。超精密加工。它是尖端技术产品发展屮不可缺少的关键加T手段。精密、超精密加工技术的提高，有力地推动了各种新技术的发展。精密和超精密加工目前包含三个领域：%1超精密切削。如超精密金刚石切削，可加工乞种镜血，它成功地解决了高精度

4、犬型抛物面镜的加工，用于激光光核聚变系统和天体望远镜。%1精密和超精密磨削研磨。可以解决大规模集成电路基片的加丁•和高精度硬磁盘的加工等。%1精密特种加丁・。如电子束、离了束加工，使美国超大规模集成电路线宽达0」「琐八十年代水平)。二、微机械制造技术在机械装置的小型化过稈屮出现两类机械，即小型机械和微型机械。可以这样划分：10mm—lmm为小型机械，用精密加丁•的方法可以制造出来;为微型机械，需要用硅微加工技术或LIGA技术等微细加丁•方法才能制造出来；lum-lnm为纳米机械，是分了级的霎件,需采用生物工程的方法制造。微型机械不是传统机械的简单微型化，而是指集微型机构、微型传动器以及信号处理

5、和控制电路，甚至外囤接口电路、通讯电路和电源等于一体的微型机电系统。因此，微型机械远远超出了传统机械的概念和范畴，是基于现代科学技术，用崭新的思维方法指导的产物。三、超高速切削通常把切削速度比常规高5〜10倍以上的切削叫做超高速切削。切削温度通常随切削速度升高而升高，但超过一定范围后，切削温度反而随切削速度的升高而下降。如图示。超高速切削的优点：①切屑形态将从带状演变为片状或碎屑；②切削热的95%将被切屑带走；③切削力至少降低30%以上；④T件非常精密、光洁；⑤工件表面的残留应力也小,直接达到精加T的要求;⑥单位时间材料切削率增加了6倍。超高速切削忖前主要川于飞机、汽车及模具工业。超高速切削希

6、望刀具强度高、耐热性能好。超高速机床,是实现超高速切削的前提条件和关键因索。超高速切削对机床的主要要求如下:（1）要有一个适应于超高速运转的主轴部件及其驱动系统。（2）要有一个快速反应的数控伺服系统和进给部件。（3）高压大流量喷射冷却系统。（4）要有一个“三刚”（静刚度、动刚度、热刚度）特性都很好的机床支承件。1.2制造哲理与生产模式制造哲理与生产模式在大批量制造模式下，提高工序效率，可以显著提高生产率。因此，制造技术的许多研究，致力于切削速度的提高在大批量生产情况下，由于生产准备终结时间占-的比例很少，加工的辅助时间（如装夹、换刀时间）也经过精确的设计，因而基木加工时间占一比例较大，提高切削

7、速度、加大切深，这些单工序优化的措施，取得了良好的效益。在多品种、屮小批量生产类型中，上述措施的效益就不再是那么显著。因为辅助时间占了较大的比重，因此必须在如何缩短辅助时间方血下功夫。从系统观点及资金流（见木章第三节）来诊断制造过程的瓶颈问题。分析在制品滞留时间，发现存在如下问题：%1批量制造屮，为防止质量事故、设备故障等因素的超量投料。%1工序进度不平衡，设备有闲置时间。%1生产准备时间长，如消化图纸、准备工装卡具、编制及输入数控程序、对刀等。%1工件装夹时间。%1T件在机床工序间的运输时间。%1工件检测时间。计算机集成制造系统(CIMS)更是将制造屮的的信息(技术、管理、控制等信息)集成保

8、证了统一的计划与调度，进一步缩短了在制品通过时间和设备利用率。然而制造自动化系统需要巨额的投资。8()年代初期，人们对以CIMS为代表的

9、'

10、动化制造系统寄予了很大的希望，认为它能带来巨大的效益。但是，统计表明，制造业采用CIMS的实际效益与期望值尚有距离。信息高速公路的发展大大缩短了人们Z间的物理距离，使基于网络的远程设计及制造成为现实。虚拟公司就是当有了好的产品设计后(技术及市场均占优的)，不