现代制造技术与检测 教案 模块三 现代加工技术

(完整版)《AutoCAD》教案课程《现代制造技术与检测》教案课程(完整版)《AutoCAD》教案课程授课日期授课班级授课课时授课形式理实一体授课章节名称模块三单元一数控技术使用教具多媒体计算机教学目的1.了解数控技术发展的趋势；2.掌握数控机床的组成部分及作用；3.能阐述数控机床各部分的组成及其作用。教学重点数控加工技术的概念及组成教学难点数控机床的组成要素及功能思政元素通过本单元的学习激发学生的好奇心和求知欲，树立学生不断创新的科学精神。更新、补充、删节内容课外作业教学反思

板书设计模块三现代制造加工技术单元3.1数控技术CAPP技术发展与趋势1.数控技术的发展历史2.数控技术的发展趋势（1）高速、高精加工技术（2）多轴联动机床及复合机床的发展（3）智能化的发展数控加工技术1.数控机床的概念2.CNC机床的组成三、我国数控产业的现状及发展思路1.我国数控产业的基本概况。2.我国数控产业的发展思路(完整版)《AutoCAD》教案课程《现代制造技术与检测》教案课程(完整版)《AutoCAD》教案课程课堂教学安排主要教学内容及步骤备注Ⅰ、新课引入:数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术，它是集传统的机械制造技术、计算机技术、现代控制技术、传感检测技术、网络通信技术和光机电技术等于一体的现代制造业的基础技术，具有高精度、高效率、柔性自动化等特点，对制造业实现柔性自动化、集成化和智能化起着举足轻重的作用。Ⅱ、单元一数控技术一、数控技术的发展历史及趋势1.数控技术的发展历史1952年试成功第一台由大型立式仿形铣床改装而成的三坐标数控铣床（图3-1），标志着制造领域中数控加工时代的开始。1958年，北京北一德思凯机床工程技术有限公司（原北京第一机床厂）与清华大学合作试制出中国第一台数控机床。2.数控技术的发展趋势（1）高速、高精加工技术效率是提高效益的根本因素，而高速、高精加工技术可以极大的提升生产效率、提高产品的成品率，降低生产时间周期，提高产品的市场竞争力。（2）多轴联动机床及复合机床的发展五轴联动数控机床系统对一个国家的航空、航天、军事、科研、精密器械、高精医疗设备等等行业，有着举足轻重的影响力，是解决叶轮、叶片、船用螺旋桨、重型发电机转子、汽轮机转子、大型柴油机曲轴等等加工的重要手段。（3）智能化的发展数控系统的智能化包含了数控系统操作维护时的方便直观性和数控系统的适应性。二、数控加工技术1.数控机床的概念数控机床（ComputerNumericalControl，CNC）是指机床的操作指令采用数据的形式描述，按照规定的程序执行自动的工作流程。典型的CNC设备包括数控车床、数控铣床、加工中心等。2.CNC机床的组成（1）输入/输出设备数控机床在加工零件之前，需要将零件加工程序输入至机床中，通过程序控制数控机床的相应动作完成零件加工，因此，数控（系统）机床必须具备必要的交互装置来实现零件程序的输入/输出过程。（2）操作装置操作装置是工人与数控（系统）机床进行交互的工具。（3）伺服驱动单元伺服单元和驱动单元统称为伺服驱动单元是CNC系统和机床硬件的串联环节，也是数控机床的动力装置，将CNC装置的指令通过伺服驱动单元来实现。（4）测量装置数控（系统）机床按有无检测装置可分为开环和闭环数控（系统）机床。（5）机床本体机床是数控机床的主体，主要由主运动部件、进给运动部件、支撑件、特殊装置和辅助装置组成。三、我国数控产业的现状及发展思路1.我国数控产业的基本概况2.我国数控产业的发展思路※课后练习授课日期授课班级授课课时授课形式理实一体授课章节名称模块三单元二柔性制造技术使用教具多媒体计算机教学目的1.了解柔性制造系统的定义；2.掌握柔性制造系统的组成及作用；3.能阐述柔性制造系统各部分的组成及其作用。教学重点柔性制造系统的概念及组成教学难点柔性制造系统的组成要素及功能思政元素通过本单元的学习培养学生学习积极性，树立为国奋斗的理念。更新、补充、删节内容课外作业教学反思

板书设计模块三现代制造加工技术单元3.2柔性制造技术柔性制造系统（FMS）概述1.柔性制造系统的定义2.柔性制造系统的发展状况柔性制造系统（FMS）的组成及功能1.柔性制造系统的基本组成2.柔性制造系统的主要功能三、柔性制造系统（FMS）的优点1.具有较强的柔性制造能力。2.提高设备利用率3.减少设备成本(完整版)《AutoCAD》教案课程《现代制造技术与检测》教案课程(完整版)《AutoCAD》教案课程课堂教学安排主要教学内容及步骤备注Ⅰ、新课引入:柔性自动化生产技术简称柔性制造技术，它以工艺设计为先导，以数控技术为核心，是自动化地完成企业多品种、多批量的加工、制造、装配、检测等过程的先进生产技术。柔性自动化生产技术的高效性、灵活性和缩短投产准备时间等特性使其成为实施敏捷制造、并行工程、精益生产和智能制造等先进制造系统的基础。Ⅱ、单元二柔性制造技术一、柔性制造系统（FMS）概述1.柔性制造系统的定义（1）我国对柔性制造的定义（2）美国国家标准局对柔性制造的定义（3）国际生产工程研究协会对柔性制造的定义柔性制造系统（FMS）的本质是由多个制造单元结合成一个大规模、高柔性的制造系统，能根据制造任务和生产品种的变化迅速进行调整的自动化制造系统。2.柔性制造系统的发展状况二、柔性制造系统（FMS）的组成及功能1.柔性制造系统的基本组成柔性制造系统通常由以下三部分组成：多工位的数控加工系统、自动化的物料物流及仓储系统及计算机控制的信息系统。2.柔性制造系统的主要功能，常见的柔性制造系统通常具有以下功能：1）自动管理工件的生产全过程。2）通过改变软件或者系统设置可以制造出同种类的多种零件。3）自动化的物料运输和存储系统。4）实现无人化或者少人化的工厂加工条件。5）在不增加额外费用的情况下实现工件的混流加工。三、柔性制造系统（FMS）的优点柔性制造系统的功能具备以下优点：1）具有较强的柔性制造能力。2）提高设备利用率。3）减少设备成本。※课后练习授课日期授课班级授课课时授课形式理实一体授课章节名称模块三单元三敏捷制造技术使用教具多媒体计算机教学目的1.了解敏捷制造的概念及内涵；2.掌握敏捷制造系统的体系结构；3.了解敏捷制造系统对社会的影响。教学重点敏捷制造系统的体系结构教学难点敏捷制造系统的结构描述思政元素通过本单元学习培养学生以全新的视角看待问题以及创新思维的能力。更新、补充、删节内容课外作业教学反思

板书设计模块三现代制造加工技术单元3.3敏捷制造技术敏捷制造系统的概念内涵1.敏捷制造系统的概念提出2.敏捷制造系统的内涵敏捷制造系统的体系结构1.敏捷制造系统的结构模型2.敏捷制造系统的结构描述三、敏捷制造系统对社会的影响(完整版)《AutoCAD》教案课程《现代制造技术与检测》教案课程(完整版)《AutoCAD》教案课程课堂教学安排主要教学内容及步骤备注Ⅰ、新课引入:敏捷制造，是指制造企业采用现代通信手段，通过快速配置各种资源(包括技术、管理和人员)，以有效和协调的方式响应用户需求，实现制造的敏捷性。敏捷制造的目标是制造系统有高的柔性和快速响应能力，缩短产品制造反应时间，提高市场竞争力。Ⅱ、单元三敏捷制造技术一、敏捷制造系统的概念内涵1.敏捷制造系统的概念提出（1）1991年里海大学的亚科卡研究所提出敏捷制造概念（2）1994年底提出了《21世纪制造企业战略》（3）敏捷制造被定义为能在不可预测的持续变化的竞争环境中使企业繁荣和成长，并且具有面对由顾客需求的产品和服务驱动的市场作出迅速响应的能力。2.敏捷制造系统的内涵敏捷制造的目的可概括为:“将柔性生产技术，有技术、有知识的劳动力与能够促进企业内部和企业之间合作的灵活管理（三要素)集成在一起，通过所建立的共同基础结构，对迅速改变的市场需求和市场实际做出快速响应”二、敏捷制造系统的体系结构1.敏捷制造系统的结构模型2.敏捷制造系统的结构描述（1）敏捷制造的社会环境（2）敏捷制造的技术基础（3）敏捷制造的功能设计（4）敏捷制造的组织管理（5）敏捷制造的信息系统（6）敏捷制造的资源配置（7）敏捷制造的实施三、敏捷制造系统对社会的影响敏捷制造将从根本上改变工业竞争的内容和意义。为了达到快速响应市场的机遇，在敏捷制造企业间竞争对手、合作方、供货方、买方的关系是随着项目经常变化的，将使得竞争和合作二者变得兼容。※课后练习授课日期授课班级授课课时授课形式理实一体授课章节名称模块三单元四增材制造技术使用教具多媒体计算机教学目的1.了解增材制造技术的发展及特点；2.掌握增材制造技术原理及制造工艺；3.了解增材制造技术的发展方向。教学重点增材制造技术原理及制造工艺教学难点增材制造技术的制造工艺思政元素通过本单元的学习培养学生敢于尝试、不断创新的科学精神。更新、补充、删节内容课外作业教学反思

板书设计模块三现代制造加工技术单元3.4增材制造技术增材制造技术概述1.增材制造技术的发展2.增材制造技术的特点增材制造技术原理及制造工艺1.增材制造技术的原理2.增材制造技术的制造工艺三、增材制造技术的发展方向(完整版)《AutoCAD》教案课程《现代制造技术与检测》教案课程(完整版)《AutoCAD》教案课程课堂教学安排主要教学内容及步骤备注Ⅰ、新课引入:增材制造技术又称快速成型技术、快速原型技术，诞生于20世纪80年代后期。它集CAD/CAM、逆向工程、数控技术、材料科学等技术集成一体，将设计思想精确快速的转变为具有一定功能的原型或直接制成零件。被认为是制造技术领域内的一次重大突破。Ⅱ、单元三敏捷制造技术一、增材制造技术概述1.增材制造技术的发展2.增材制造技术加工时所用的材料不限3.增材制造技术加工设计高度一体化4.增材制造技术在加工过程中无需人员干预5.增材制造技术的加工周期短，成本低增材制造技术主要适合于新产品开发试样制作、复杂零件的单件及小批量制造，模具设计与制造，也适合于难加工材料的制造，外形设计检查，装配检验和快速反求工程等。二、增材制造技术原理及制造工艺1.增材制造技术的原理2.增材制造技术的制造工艺（1）立体光固化成型法SLA体光固化成型法就是用特定波长与强度的激光聚焦到光固化材料表面，使之由点到线，由线到面顺序凝固，完成一个层面的绘图作业，然后升降台在垂直方向移动一个层片的高度，再固化另一个层面，这样层层叠加构成一个三维实体。（2）选择性激光烧结SLS选择性激光烧结是采用激光有选择地分层烧结固体粉末，并使烧结成型的固化层层层叠加生成所需形状的零件。（3）分层实体制造法LOM分层实体制造又称层叠法成形，它以片材（如纸片、塑料薄膜或复合材料）为原材料，激光切割系统按照计算机提取的横截面轮廓线数据，将背面涂有热熔胶的纸用激光切割出工件的内外轮廓。切割完一层后，送料机构将新的一层纸叠加上去，利用热粘压装置将已切割层粘合在一起，然后再进行切割，这样一层层地切割、粘合，最终成为三维工件。（4）熔积成型技术法FDM熔积成型使用丝状材料（石蜡、金属、塑料、低熔点合金丝等）为原料。利用电加热方式先将丝材在喷头中加热至略高于熔化温度（约比熔点高1℃），呈熔融状态。在计算机的控制下。喷头作x—y平面的扫描运动。将熔融的材料从送料端口喷头射出，涂覆在工作台上，冷却后形成工件的一层截面；一层成形后，喷头上移一层高度，进行下一层涂覆。这样逐层堆积形成三维实体。（5）三维打印制造以数字模型文件为基础，运用粉末状金属或塑料等可粘合材料，通过逐层打印的方式来构造物体的技术。三、增材制造技术的发展方向1.开发性能更好的快速成型材料2.提高快速成型系统的加工速度3.开发高性能快速成型软件4.改善快速成型精度※课后练习授课日期授课班级授课课时授课形式理实一体授课章节名称模块三单元五绿色制造技术使用教具多媒体计算机教学目的1.了解绿色制造的基本概念；2.掌握绿色产品设计的研究内容及关键技术；3.了解绿色制造的发展趋势。教学重点绿色产品设计的研究内容及关键技术教学难点绿色制造的研究内容思政元素通过本单元的学习培养学生环境保护的意识、低碳发展的理念，为构建可持续发展的世界贡献力量。更新、补充、删节内容课外作业教学反思

板书设计模块三现代制造加工技术单元3.5绿色制造绿色制造的基本概念1.绿色制造的概念2.我国绿色制造的发展绿色产品设计的研究内容及关键技术1.绿色产品设计的研究内容2.绿色产品设计的关键技术三、绿色制造的发展趋势1.绿色制造的全球化和社会化2.绿色制造的集成化和产业化3.绿色制造的智能化与数字化4.绿色制造的低碳化和循环化(完整版)《AutoCAD》教案课程《现代制造技术与检测》教案课程(完整版)《AutoCAD》教案课程课堂教学安排主要教学内容及步骤备注Ⅰ、新课引入:传统制造业在处理生产过程中的废气、废水及固体废弃物等环境问题时通常采用“末端治理”的方法，但其投资大、运行成本高、能源和资源消耗多，无法从根本上解决环境污染问题。消除或减少工业生产对环境的污染关键在于实施绿色制造这种无污染、低消耗的新型制造模式。Ⅱ、单元五绿色制造一、绿色制造的基本概念1.绿色制造的概念绿色制造也称为环境意识制造（EnvironmentallyConsciousManufacturing）或面向环境的制（ManufacturingForEnvironment）。2.我国绿色制造的发展二、绿色产品设计的研究内容及关键技术2.绿色产品设计的关键技术（1）生态设计（2）模块化设计（3）清洁生产技术（4）数字化设计与仿真（5）绿色包装三、绿色制造的发展趋势敏捷制造将从根本上改变工业竞争的内容和意义。为了达到快速响应市场的机遇，在敏捷制造企业间竞争对手、合作方、供货方、买方的关系是随着项目经常变化的，将使得竞争和合作二者变得兼容。1.绿色制造的全球化和社会化2.绿色制造的集成化和产业化3.绿色制造的智能化与数字化4.绿色制造的低碳化和循环化※课后练习授课日期授课班级授课课时授课形式理实一体授课章节名称模块三单元六现代集成制造系统CIMS使用教具多媒体计算机教学目的1.了解现代集成制造系统的发展过程；2.知道现代集成制造系统的结构；3.掌握现代集成制造系统的特点及发展。教学重点现代集成制造系统的概念教学难点现代集成制造系统的组成思政元素通过本单元学习培养学生整体思考的能力，提升系统思维。能够全面、综合地分析和处理问题的能力。更新、补充、删节内容课外作业教学反思

板书设计模块三现代制造加工技术单元3.5绿色制造现代集成制造系统概述1.现代集成制造系统的概念2.我国对现代集成制造系统的贡献现代集成制造系统的组成1.经营管理信息系统2.设计自动化系统3.制造自动化系统4.质量保证系统5.数据库系统6.计算机网络系统三、现代集成制造系统的发展趋势1.集成化2.智能化3.网络化4.标准化5.绿色化(完整版)《AutoCAD》教案课程《现代制造技术与检测》教案课程(完整版)《AutoCAD》教案课程课堂教学安排主要教学内容及步骤备注Ⅰ、新课引入:现代集成制造系统是将信息技术、先进管理技术和现代制造技术相结合，应用于企业产品整个生命周期，通过信息的集成、过程的优化实现物流、信息流的集成和优化运行，从而提高企业的市场竞争力。Ⅱ、单元六现代集成制造系统CIMS一、现代集成制造系统概述1.现代集成制造系统的概念代集成制造系统是基于计算机集成制造哲理组成的现代制造系统，其包括了信息集成、过程集成和企业集成。是在生产自动化、信息智能化、制造现代化的基础上，通过计算机将企业的生产活动所需的各要素有机的集成起来。2.我国对现代集成制造系统的贡献1）丰富了现代集成制造系统的理念与内涵；2）我国按照系统发展模式开展现代集成制造系统的研究与应用；3）我国的现代集成制造系统强调理论技术研究与企业实际应用相结合。二、现代集成制造系统的组成一般的现代集成制造系统由经营管理信息系统、工程设计自动化系统、制造自动化系统和质量保证系统这四个功能性分系统以及计算机网络和数据库两个支撑分系统组成。三、现代集成制造系统的发展趋势1.集成化现代集成制造系统已经从企业内部的信息集成和功能集成发展到过程集成，并正在步入企业间集成的阶段，把企业调整成适应经济全球化的全球制造模式，通过解决资源、信息、虚拟制造、并行工程、网络等的集成化，以快速、经济的相应市场。2.智能化智能化是制造系统在柔性化和集成化基础上的延伸。3.网络化制造技术的网络化是由两个因素决定的：一是生产组织变革的需要，二是生产技术发展的可能。4.标准化它是信息集成、功能集成、过程集成和企业集成的基础。5.绿色化“绿色”是从环境保护领域中引用来的，人与人类社会本质上也是自然世界的一个部分，不能对抗与破环整体。因此，人类必须从各方面促使人与人类社会同自然界和谐一致，制造技术也不能例外。作为“绿色”制造，产品还必须在一定程度上是艺术品，以与用户的生产、工作、生活环境相适应，给人以高尚的精神享受，体现着物质文明、精神文明与环境文明的高度交融。※课后练习授课日期授课班级授课课时授课形式理实一体授课章节名称模块三单元六现代集成制造系统CIMS使用教具多媒体计算机教学目的1.了解现代集成制造系统的发展过程；2.知道现代集成制造系统的结构；3.掌握现代集成制造系统的特点及发展。教学重点现代集成制造系统的概念教学难点现代集成制造系统的组成思政元素通过本单元学习培养学生整体思考的能力，提升系统思维。能够全面、综合地分析和处理问题的能力。更新、补充、删节内容课外作业教学反思

板书设计模块三现代制造加工技术单元3.5绿色制造现代集成制造系统概述1.现代集成制造系统的概念2.我国对现代集成制造系统的贡献现代集成制造系统的组成1.经营管理信息系统2.设计自动化系统3.制造自动化系统4.质量保证系统5.数据库系统6.计算机网络系统三、现代集成制造系统的发展趋势1.集成化2.智能化3.网络化4.标准化5.绿色化课堂教学