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先进制造技术 目录 概述先进设计技术先进制造工艺技术制造自动化技术先进管理技术先进生产模式 概述 先进制造技术特征先进制造技术发展背景先进制造技术的分类 先进制造技术的特征 制造技术 原材料知识技能手段工具产品先进制造技术 传统制造技术 电子 计算机 信息 控制 自动化 管理特征 能驾驭生产中物质流 信息流 能量流的系统工程 贯穿从产品设计 制造到销售 维护全过程 各专业 学科交叉 融合 其界面逐渐淡化 重视工程技术与经营管理结合 目的 实现优质 高效 低能 清洁生产 具有FTQCS综合能力 先进制造技术迅速发展背景 全球化商品市场的形成产品生命周期的不断缩短产品变得更加复杂用户要求的提高计算机发展和应用水平的提高信息技术及其产业的发展 世界各国对先进制造技术的反应 美国面向21世纪优先发展的4个领域 信息 先进制造技术 材料 生命科学日本提出了智能制造计划 致力于全球制造信息 制造技术的体系化 标准化 欧共体提出了ESPRIT研究开发计划 先进制造技术分类 现代设计技术体系 主体技术计算机辅助技术 如 CAD 优化设计有限元分析 模拟仿真 虚拟设计 工程数据库基础技术运动学 静力学 动力学 材料学 结构力学 热力学 电磁学 工程数学支撑技术现代设计方法学 并行设计 系统设计 功能设计 模块设计 反求工程模糊设计绿色设计等产品可信性设计技术 可靠性安全性设计 动态分析与设计 防断裂设计疲劳设计人机工程设计试验设计技术 产品性能试验 现代设计技术的特点 现代设计技术是传统设计理论与方法的继承 延伸与扩展多学科的融合交叉 多种设计理论与方法的综合运用设计手段的精确化 计算机化 自动化与虚拟化并行化 最优化和智能化的设计过程面向产品寿命周期全过程的可信性设计多种设计试验技术的综合运用 CAD CAM技术 几何造型技术工程分析技术图形处理技术成组技术工程数据管理技术数据交换技术系统集成技术 CAD CAM集成概念 终端 产品造型图形处理设计分析模拟仿真 数据 工艺设计数控编程工装设计设备控制 先进制造工艺技术 精密加工和超精密加工高速切削加工技术精密成型和快速成型技术特种加工技术表面改性 制膜和涂层技术 精密加工和超精密加工 机械制造精度提高过程18世纪初1 0mm19世纪初0 1mm19世纪末0 05mm20世纪60年代0 1um目前0 005 0 01mm目前机械制造精度等级分类精密加工30 0 3um超精密加工0 3 0 03um纳米加工高于0 03um 超精密加工示例 尖端尺寸为5um的微型镊子可以夹持一个红血球 进行细胞操作美国研制出转子直径为50um的静电电机日本研制出外径为2mm压电电机 0 8mm电磁电机微卫星中的微惯量导向装置 微仪表精细外科手术 排除血管的血栓 高速加工技术 切削刀具与切削速度20世纪前碳素钢200oC10m min20世纪初高速钢500 600oC30 40m min20世纪30年代硬质合金800 1000oC100至数百米当前陶瓷 金刚石 CBN刀具1000oC以上切削速度高达1000多米 min 精密成型技术 精密凝聚成型技术精密塑性加工技术粉末材料构件精密成型技术快速成型技术 快速成型工作流程 三维CAD CAD模型 分层切片 快速成型 产品 快速成型工艺 一 光敏液相固化法 SLA 快速成型工艺 二 选区粘结法 LOM 快速成型工艺 二 熔融喷射沉积法 FDM 快速成型工艺 二 选区激光烧结法 SLS 特种加工技术 高能束流加工电子束离子束激光束电加工电解加工电火花加工超声波加工高压水射流加工 表面改性 制膜和涂层技术 是利用物理 化学 电学 光学和金属学 机械学等技术对产品表面进行处理 赋予产品耐磨 耐蚀 耐热 抗疲劳等特殊功能 制造自动化技术 制造自动化发展过程自动化制造设备柔性制造系统工业机器人 制造自动化发展过程 刚性自动化柔性自动化综合自动化 自动化制造设备 数控机床 NC 通过程序自动控制加工过程加工中心 MC