造型材料与工艺-先进制造技术(PPT 36页)
第二，在制品减少80%左右。 第三，生产能力相对稳定。自动加工系统 由一自或多台机床组成，发生故障时，有降级 运转的能力，物料传送系统也有自行绕过故障 机床的能力。
第四，产品质量高。零件在加工过程中，装卸一 次完成，加工精度嵩，加工形式稳定。
第五，运行灵活。有些柔性生产线的检验、装卡 和维护工作可在第一班完成，第二、第三班可在无人 照看下正常生产。在理想的柔性生产线中，其监控系 统还能处理诸如刀具的磨损调换、物流的堵塞疏通等 运行过程中不可预料的问题。
SLA工艺于1984年获美 国专利，1988年美国3D System公司推出的商品 化样机SLA—1，是世界 上第一台快速原型技术 成形机。目前，SLA各 型成形机占据着RP设备 市场的较大份额。这种 方法的代表还有日本 DMET公司的SOUP系列、 D-MEC公司的SCS系列 和Teijin Seiki公司的 Mark1000,德国EOS公司 的STEREOS系列。
第二节：现代制造技术简介
1、计算机辅助设计与制造（CAD/CAM) 设计中的甩图板工程 80年代中期开始，利用语言编 程的方式绘图。
Windows操作系统与计算机的发展，设计软件的 发展，如CAD、PRO/E、UG等，使设计走向智能化、 自动化、统一化模型。 计算机辅助工艺过程设计CAPP、辅助数控程序编制、 工装设计、作业设计 CAD/CAM 集成系统
一汽大 众的焊 装车间
分类：柔性制造单元(FMC) 、柔性制造 系统(FMS)、柔性制造线(FML)、柔性制 造工厂(FA)
系统内容：数控加工设备、物料储运装 置和计算机控制系统、软件系统和附属 系统（冷却、排屑）
优点效益分析：
第一，设备利用率高。一组机床编入柔 性生产线后，产量比这组机床在分散单机作业 时的产量提高数倍。
优点效益分析： 1、产品质量提高 2、提高生产率40%~70% 3、生产周期缩短30%~60% 4、在制品减少30%~60% 5、设计费用减少15%~30% 6、提高工程师的工作能力
4、快速成型技术(RPM)
利用计算机生成的三维数据直接驱动快 速成型机加工出所需要的产品。 方法有多种应用于模型制造、小批量零 件的生产、模具加工
选择性层片粘接工艺 —— LOM
分层实体制造（LOM ）
(Laminated Object
Manufacturing)，又称
固体切片制造（SSM）
清理零件表面， 去除辅助支撑 结构
成形机制造一系列 层片并自动将它们 联接起来，得到三 维物理实体
快速成型制造的主要方法
✓选择性液体固化（SLA） ✓选择性层片粘接（LOM） ✓选择性激光烧结（SLS） ✓熔融沉积成型（FDM）
粉末烧结、光敏树脂固化、纸材切割粘接、吐丝堆积、 石膏分层堆积
基于液态光敏树脂的光聚合 原理。将激光聚集到液态光 固化材料（如光固化树脂） 表面逐点扫描，令其有规律 地固化，由点到线到面，完 成一个层面的建造。而后升 降移动一个层片厚度的距离， 重新覆盖一层液态材料，进 行第二层扫描，再建造一个 层面，第二层就牢固地粘贴 到第一层上，由此层层迭加 成为一个三维实体。
快速成形制造的基本过程
➢ CAD建模 ➢ 分层 ➢ 层面信息处理
由CAD软件设计出所 需零件的计算机三维 曲面或实体模型
将三维模型沿一定方向 （通常为Z向）离散成 一系列有序的二维层片 （习惯称为分层）
➢ 层面加工与粘接 ➢ 层层堆积 ➢ 后处理
根据每层轮廓信息， 进行工艺规划，选 择加工参数，自动 生成数控代码
2、柔性制造系统 (FMS)
刚性制造的概念
刚性”的含义是指该生产线只能生产某种或生 产工艺相近的某类产品，表现为生产产品的单 一性.
特点：刚性自动线生产率高，但柔性较差，当 加工工件变化时，需要停机、停线并对机床、 夹具、刀具等工装设备进行调整或更换，通常 调整工作量大，停产时间较长。
柔性生产线是一种技术复杂、高度自动化的系 统。它将微电子学、计算机和系统工程等技术 有机地结合起来，理想和圆满地解决了机械制 造高自动化与高柔性化之间的矛盾。
第八章 先进制造技术简介
第一节 先进制造技术概述
1、定义
传统机械制造不断地吸收机械、电子、信 息、材料、能源及现代管理等方面的技术成果， 将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、 售后服务等过程中，实现优质、高效、低耗、 清洁、灵活地生产，以取得理想技术经济效果 的制造技术的总称。
2、现代制造技术的特征 计算机、传感技术、自动化等技术的引入，使得制造 过程准确可控 贯穿了整个设计、加工制造、销售、服务等全过程 各专业、学科间交叉融合（敏捷制造、绿色制造） 现代管理技术介入 （制造资源计划 MRP-2、管理信 息系统MIS等） 商品的生产策略转变为小批量多品种，以销定产。 发展趋势：系统化、集成化、智能化
第六，产品应变能力大。刀具、夹具及物料运输 装置具有可调性，且系统平面布置合理，便于增减设 备，满足市场需要。
3、计算机集成制造系统 (CIMS)
利用计算机网络把企ห้องสมุดไป่ตู้生产活动全过程有机地集成为 一个能协调工作的整体，以保证企业内部信息的有效 传递，实现生产的自动化、柔性化，达到高效率、高 质量、低成本、灵活生产的目的。 计算机集成制造系统的组成 计算机管理信息系统、计算机辅助设计与制造、柔性 制造系统
优点：SLA 工艺成形的 零件精度较高，能达到 0.1mm ； 产 品 透 明 美 观 ， 可 直接做力学实验。
缺点：这种方法也有自 身的局限性，比如需要支撑、 树脂收缩导致精度下降、光 固化树脂价格昂贵，有一定 的毒性；且产品不能溶解， 不利于环保 。
选择性层片粘接的基本原理
采用激光或刀具对片材进行 切割。首先切割出工艺边框和原 型的边缘轮廓线，而后将不属于 原型的材料切割成网格状。片材 表面事先涂覆上一层热熔胶。通 过升降平台的移动和箔材的送给, 并利用热压辊辗压将后铺的箔材 与先前的层片粘接在一起，再切 割出新的层片。这样层层迭加后 得到下一个块状物，最后将不属 于原型的材料小块剥除，就获得 所需的三维实体。
第四，产品质量高。零件在加工过程中，装卸一 次完成，加工精度嵩，加工形式稳定。
第五，运行灵活。有些柔性生产线的检验、装卡 和维护工作可在第一班完成，第二、第三班可在无人 照看下正常生产。在理想的柔性生产线中，其监控系 统还能处理诸如刀具的磨损调换、物流的堵塞疏通等 运行过程中不可预料的问题。
SLA工艺于1984年获美 国专利，1988年美国3D System公司推出的商品 化样机SLA—1，是世界 上第一台快速原型技术 成形机。目前，SLA各 型成形机占据着RP设备 市场的较大份额。这种 方法的代表还有日本 DMET公司的SOUP系列、 D-MEC公司的SCS系列 和Teijin Seiki公司的 Mark1000,德国EOS公司 的STEREOS系列。
第二节：现代制造技术简介
1、计算机辅助设计与制造（CAD/CAM) 设计中的甩图板工程 80年代中期开始，利用语言编 程的方式绘图。
Windows操作系统与计算机的发展，设计软件的 发展，如CAD、PRO/E、UG等，使设计走向智能化、 自动化、统一化模型。 计算机辅助工艺过程设计CAPP、辅助数控程序编制、 工装设计、作业设计 CAD/CAM 集成系统
一汽大 众的焊 装车间
分类：柔性制造单元(FMC) 、柔性制造 系统(FMS)、柔性制造线(FML)、柔性制 造工厂(FA)
系统内容：数控加工设备、物料储运装 置和计算机控制系统、软件系统和附属 系统（冷却、排屑）
优点效益分析：
第一，设备利用率高。一组机床编入柔 性生产线后，产量比这组机床在分散单机作业 时的产量提高数倍。
优点效益分析： 1、产品质量提高 2、提高生产率40%~70% 3、生产周期缩短30%~60% 4、在制品减少30%~60% 5、设计费用减少15%~30% 6、提高工程师的工作能力
4、快速成型技术(RPM)
利用计算机生成的三维数据直接驱动快 速成型机加工出所需要的产品。 方法有多种应用于模型制造、小批量零 件的生产、模具加工
选择性层片粘接工艺 —— LOM
分层实体制造（LOM ）
(Laminated Object
Manufacturing)，又称
固体切片制造（SSM）
清理零件表面， 去除辅助支撑 结构
成形机制造一系列 层片并自动将它们 联接起来，得到三 维物理实体
快速成型制造的主要方法
✓选择性液体固化（SLA） ✓选择性层片粘接（LOM） ✓选择性激光烧结（SLS） ✓熔融沉积成型（FDM）
粉末烧结、光敏树脂固化、纸材切割粘接、吐丝堆积、 石膏分层堆积
基于液态光敏树脂的光聚合 原理。将激光聚集到液态光 固化材料（如光固化树脂） 表面逐点扫描，令其有规律 地固化，由点到线到面，完 成一个层面的建造。而后升 降移动一个层片厚度的距离， 重新覆盖一层液态材料，进 行第二层扫描，再建造一个 层面，第二层就牢固地粘贴 到第一层上，由此层层迭加 成为一个三维实体。
快速成形制造的基本过程
➢ CAD建模 ➢ 分层 ➢ 层面信息处理
由CAD软件设计出所 需零件的计算机三维 曲面或实体模型
将三维模型沿一定方向 （通常为Z向）离散成 一系列有序的二维层片 （习惯称为分层）
➢ 层面加工与粘接 ➢ 层层堆积 ➢ 后处理
根据每层轮廓信息， 进行工艺规划，选 择加工参数，自动 生成数控代码
2、柔性制造系统 (FMS)
刚性制造的概念
刚性”的含义是指该生产线只能生产某种或生 产工艺相近的某类产品，表现为生产产品的单 一性.
特点：刚性自动线生产率高，但柔性较差，当 加工工件变化时，需要停机、停线并对机床、 夹具、刀具等工装设备进行调整或更换，通常 调整工作量大，停产时间较长。
柔性生产线是一种技术复杂、高度自动化的系 统。它将微电子学、计算机和系统工程等技术 有机地结合起来，理想和圆满地解决了机械制 造高自动化与高柔性化之间的矛盾。
第八章 先进制造技术简介
第一节 先进制造技术概述
1、定义
传统机械制造不断地吸收机械、电子、信 息、材料、能源及现代管理等方面的技术成果， 将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、 售后服务等过程中，实现优质、高效、低耗、 清洁、灵活地生产，以取得理想技术经济效果 的制造技术的总称。
2、现代制造技术的特征 计算机、传感技术、自动化等技术的引入，使得制造 过程准确可控 贯穿了整个设计、加工制造、销售、服务等全过程 各专业、学科间交叉融合（敏捷制造、绿色制造） 现代管理技术介入 （制造资源计划 MRP-2、管理信 息系统MIS等） 商品的生产策略转变为小批量多品种，以销定产。 发展趋势：系统化、集成化、智能化
第六，产品应变能力大。刀具、夹具及物料运输 装置具有可调性，且系统平面布置合理，便于增减设 备，满足市场需要。
3、计算机集成制造系统 (CIMS)
利用计算机网络把企ห้องสมุดไป่ตู้生产活动全过程有机地集成为 一个能协调工作的整体，以保证企业内部信息的有效 传递，实现生产的自动化、柔性化，达到高效率、高 质量、低成本、灵活生产的目的。 计算机集成制造系统的组成 计算机管理信息系统、计算机辅助设计与制造、柔性 制造系统
优点：SLA 工艺成形的 零件精度较高，能达到 0.1mm ； 产 品 透 明 美 观 ， 可 直接做力学实验。
缺点：这种方法也有自 身的局限性，比如需要支撑、 树脂收缩导致精度下降、光 固化树脂价格昂贵，有一定 的毒性；且产品不能溶解， 不利于环保 。
选择性层片粘接的基本原理
采用激光或刀具对片材进行 切割。首先切割出工艺边框和原 型的边缘轮廓线，而后将不属于 原型的材料切割成网格状。片材 表面事先涂覆上一层热熔胶。通 过升降平台的移动和箔材的送给, 并利用热压辊辗压将后铺的箔材 与先前的层片粘接在一起，再切 割出新的层片。这样层层迭加后 得到下一个块状物，最后将不属 于原型的材料小块剥除，就获得 所需的三维实体。
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先进制造技术课件
工业机器人编程与操作实践
工业机器人概述
工业机器人是一种能够自动执 行工作任务的机器装置，具有 高度的灵活性、精确性和可靠 性，广泛应用于焊接、装配、 搬运、喷涂等领域。
工业机器人编程技 术
工业机器人编程是实现机器人 自动化作业的关键技术，包括 示教编程、离线编程和自主编 程等方式，通过编程实现对机 器人运动轨迹、作业顺序和作 业参数等控制。
05 精益生产与持续改进方法
精益生产理念及实施步骤
精益生产理念
追求卓越、消除浪费、持续改进、 全员参与。
实施步骤
明确目标、识别价值流、消除浪费、 持续改进。
关键成功因素
领导层的支持、员工的参与、持续 改进的文化。
价值流图分析和改善措施
价值流图分析
识别生产过程中的价值流和非价值流，找出浪费和瓶颈。
发展历程
从手工制造到机械制造，再到数字化、 智能化制造，先进制造技术经历了多 个发展阶段，不断推动着制造业的转 型升级。
特点及优势分析
特点
高精度、高效率、高柔性、集成化、 智能化等。
优势分析
先进制造技术能够显著提高生产效率 、降低生产成本、提高产品质量和一 致性，同时能够满足个性化、定制化 生产需求，提升企业竞争力。
循环经济模式
以资源节约和循环利用为特征， 通过废弃物回收、再生利用等手 段，将经济活动组织成一个“资 源-产品-再生资源”的反馈式流 程。
清洁生产技术与循环 经济的关系
清洁生产是实现循环经济的基础 和手段，而循环经济则为清洁生 产提供了更广阔的应用空间和政 策支持。
企业实施绿色制造战略路径选择
加强绿色技术创新
增材制造的应用领域
增材制造技术广泛应用于航空、医疗、汽车等领域，如制造飞机发动机零件、人体植入物 、汽车轻量化零件等。
先进制造技术教学课件PPT先进制造工艺技术.ppt
19子线分析
手段：优化加工方法；开发和研制新型刀具材料；研
制超精密机床；对加工精度进行监控。
2020/7/2
7
21世纪的超精密加工将向分子级、原子级精度推进
2020/7/2
8
（2）切削加工速度迅速提高
刀具材料发展。
2020/7/2
9
20世纪前，碳素钢，耐热温度低于200ºC，切削速度不超 过10m/min；
、电火花、激光切割；
• 堆积成形 将材料有序地合并 堆积成形，如快速原形制造、焊 接等。
2020/7/2
6
二、先进制造工艺的产生和发展
先进制造工艺是在传统的机械制造工艺基础上发展来的， 优化后的工艺和新型加工方法。是核心和基础。
（1）制造加工精度不断提高
18世纪，其加工精度为1mm； 19世纪末，0.05mm； 20世纪初，μm级过渡； 20世纪50年代末，实现了μm级的加工精度； 目前达到10nm的精度水平。
1900
2020/7/2
普通加工
加工设备 车床,铣床
精密车床 磨床
测量仪器 卡尺
百分尺 比较仪
精密加工
坐标镗床 坐标磨床
气动测微仪 光学比较仪
金刚石车床 光学磁尺
精密磨床
电子比较仪
超精密加工
超精密磨床 激光测长仪 精密研磨机 圆度仪轮廓仪
超高精密磨床 激光高精度 超精密研磨机 测长仪
1920 1940
代 码
名称
0
1
2
3
4
5
6
7 89
中类名称
0 铸造
砂型铸造 特种铸造
1 压力加工
锻造
轧制
冲压 挤压 旋压 拉拔
先进制造技术课件
•《先进制造技术》
2、以顾客为中心（Customer Oriented）。当今和未来都是 强调个性化的时代。为了把握 市场，赢得市场竞争，制造系 统必须采取面向顾客的策略， 即以顾客为中心组织生产。
•《先进制造技术》
3、快速响应（Quick Response） 在激烈的市场竞争中，谁先生产出 市场需求的产品，谁就能占领市场 的优势，就能获得丰厚的利润。因 此，先进制造系统的一个重要特性 就是对市场的快速响应能力。
•《先进制造技术》
•《先进制造技术》
典型先进制造系统 一. 计算机集成制造
CIM（Computer Integrated Manufacturing) 基本观点是：“企业生产的各个环节是一个不可 分割的整体，从市场分析、产品设计、加工制造 、经营管理到售后服务的全部生产活动要统一考 虑。”“整个制造过程实质上是一个数据采集、 传递和加工处理的过程，最终形成的产品可看作 是数据的物质表现。”这两个观点至今仍是CIM 的核心部分，其实质内容是信息（数据）的集成 。
造要求企业组织结构减少层次、扁平化 ，权利下放；并能根据市场需求进行组 织机构的设置和任务分配，如人员职能 、各部门之间的关系、新的合作小组（ Team Work）配置和合作方式等。该组 织形式可以对用户需求和市场竞争作出 敏捷反应，从而达到最佳的工作效果。
•《先进制造技术》
（2）企业外部的动态联盟。敏捷制造企 业的组织形式是开放性的，可以根据市 场需求快速组成动态联盟和虚拟公司， 各组成成员在相互信任的基础上进行技 术、资源经营等方面的合作，各自发挥 自己的特长从而快速、低成本、高质量 地生产出市场需要的产品，共同获取利 润。一旦市场需求结束，该联盟或公司 也随之解散，各个成员可以根据新的市 场需求再组成新的联盟。
2、以顾客为中心（Customer Oriented）。当今和未来都是 强调个性化的时代。为了把握 市场，赢得市场竞争，制造系 统必须采取面向顾客的策略， 即以顾客为中心组织生产。
•《先进制造技术》
3、快速响应（Quick Response） 在激烈的市场竞争中，谁先生产出 市场需求的产品，谁就能占领市场 的优势，就能获得丰厚的利润。因 此，先进制造系统的一个重要特性 就是对市场的快速响应能力。
•《先进制造技术》
•《先进制造技术》
典型先进制造系统 一. 计算机集成制造
CIM（Computer Integrated Manufacturing) 基本观点是：“企业生产的各个环节是一个不可 分割的整体，从市场分析、产品设计、加工制造 、经营管理到售后服务的全部生产活动要统一考 虑。”“整个制造过程实质上是一个数据采集、 传递和加工处理的过程，最终形成的产品可看作 是数据的物质表现。”这两个观点至今仍是CIM 的核心部分，其实质内容是信息（数据）的集成 。
造要求企业组织结构减少层次、扁平化 ，权利下放；并能根据市场需求进行组 织机构的设置和任务分配，如人员职能 、各部门之间的关系、新的合作小组（ Team Work）配置和合作方式等。该组 织形式可以对用户需求和市场竞争作出 敏捷反应，从而达到最佳的工作效果。
•《先进制造技术》
（2）企业外部的动态联盟。敏捷制造企 业的组织形式是开放性的，可以根据市 场需求快速组成动态联盟和虚拟公司， 各组成成员在相互信任的基础上进行技 术、资源经营等方面的合作，各自发挥 自己的特长从而快速、低成本、高质量 地生产出市场需要的产品，共同获取利 润。一旦市场需求结束，该联盟或公司 也随之解散，各个成员可以根据新的市 场需求再组成新的联盟。
造型材料与工艺-先进制造技术(PPT 36页)
21世纪里的制造工业将以双“I”来标识，即集成加智 能
9、绿色制造(GM)
• 背景：工业污染、环境恶化、资源枯竭等 人们的环保意识提高，环保法律完善
• 绿色制造成为制造业赢得市场竞争的新战略 • 绿色制造是综合考虑环境影响和资源效率的现
代制造模式，使产品在整个生命周期内对环境 的负面影响最小，资源效率最高。 • 要求：结构合理，节约材料；选材合理，可回 收利用，制造过程无害化等
SLA工艺于1984年获美 国专利，1988年美国3D System公司推出的商品 化样机SLA—1，是世界 上第一台快速原型技术 成形机。目前，SLA各 型成形机占据着RP设备 市场的较大份额。这种 方法的代表还有日本 DMET公司的SOUP系列、 D-MEC公司的SCS系列 和Teijin Seiki公司的 Mark1000,德国EOS公司 的STEREOS系列。
优点：SLA 工艺成形的 零件精度较高，能达到 0.1mm ； 产 品 透 明 美 观 ， 可 直接做力学实验。
缺点：这种方法也有自 身的局限性，比如需要支撑、 树脂收缩导致精度下降、光 固化树脂价格昂贵，有一定 的毒性；且产品不能溶解， 不利于环保 。
选择性层片粘接的基本原理
采用激光或刀具对片材进行 切割。首先切割出工艺边框和原 型的边缘轮廓线，而后将不属于 原型的材料切割成网格状。片材 表面事先涂覆上一层热熔胶。通 过升降平台的移动和箔材的送给, 并利用热压辊辗压将后铺的箔材 与先前的层片粘接在一起，再切 割出新的层片。这样层层迭加后 得到下一个块状物，最后将不属 于原型的材料小块剥除，就获得 所需的三维实体。
粉末烧结、光敏树脂固化、纸材切割粘接、吐丝堆积、 石膏分层堆积
基于液态光敏树脂的光聚合 原理。将激光聚集到液态光 固化材料（如光固化树脂） 表面逐点扫描，令其有规律 地固化，由点到线到面，完 成一个层面的建造。而后升 降移动一个层片厚度的距离， 重新覆盖一层液态材料，进 行第二层扫描，再建造一个 层面，第二层就牢固地粘贴 到第一层上，由此层层迭加 成为一个三维实体。
先进制造技术介绍ppt课件
13
结果: X-deflection
图中显示了X方向的变形分布。箭头所指的区域向里移动了约0.3~ 0.4 mm14。
结果: Y-deflection
图中显示了Y 方向的变形 分布。
箭头所指的 区域向里移 动了约1.1 ~ 1.2 mm。
其它区域的 变形都较为 均匀，因此， 只需考虑上 部区域的变 形。
4
模具计算机辅助设计CAD
• 典型的数字化设计效果图(作品)
5
汽车仪表板
6
二板模
7
三板模具
8
汽车覆盖件模具
9
精密手机模具
10
模具CAE分析 填充形式
填充型式较为 均匀，因此锁 模力不会过大。 在本方 案中, 从浇口 到填充末端的 距离很长，因 此需要采用合 适的保压工艺。
11
结果:型腔冷却效果
1一先迚制造技术介绍1先迚制造技术是传统制造技术丌断吸收机械电子信息材料能源及现代管理等方面的科技成果并将其综合应用于制造行业的产品设计制造检测管理销售使用服务等的制造全过程以实现优质精良快速灵活生产并取得理想技术经济效果的制造技术群的总称
一、先进制造技术介绍
1、先进制造技术
是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、 能源及现代管理等方面的科技成果，并将其综合应用于制 造行业的产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服 务等的制造全过程，以实现优质、精良、快速、灵活生产， 并取得理想技术经济效果的制造技术群的总称。
15
结果: Z-deflection
图中显示了z方向的变形分布。
16
红箭头所指的区域向下移动了约0.7 mm。
17
18
模具CAM三轴加工
19
模具CAM五轴加工叶边
结果: X-deflection
图中显示了X方向的变形分布。箭头所指的区域向里移动了约0.3~ 0.4 mm14。
结果: Y-deflection
图中显示了Y 方向的变形 分布。
箭头所指的 区域向里移 动了约1.1 ~ 1.2 mm。
其它区域的 变形都较为 均匀，因此， 只需考虑上 部区域的变 形。
4
模具计算机辅助设计CAD
• 典型的数字化设计效果图(作品)
5
汽车仪表板
6
二板模
7
三板模具
8
汽车覆盖件模具
9
精密手机模具
10
模具CAE分析 填充形式
填充型式较为 均匀，因此锁 模力不会过大。 在本方 案中, 从浇口 到填充末端的 距离很长，因 此需要采用合 适的保压工艺。
11
结果:型腔冷却效果
1一先迚制造技术介绍1先迚制造技术是传统制造技术丌断吸收机械电子信息材料能源及现代管理等方面的科技成果并将其综合应用于制造行业的产品设计制造检测管理销售使用服务等的制造全过程以实现优质精良快速灵活生产并取得理想技术经济效果的制造技术群的总称
一、先进制造技术介绍
1、先进制造技术
是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、 能源及现代管理等方面的科技成果，并将其综合应用于制 造行业的产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服 务等的制造全过程，以实现优质、精良、快速、灵活生产， 并取得理想技术经济效果的制造技术群的总称。
15
结果: Z-deflection
图中显示了z方向的变形分布。
16
红箭头所指的区域向下移动了约0.7 mm。
17
18
模具CAM三轴加工
19
模具CAM五轴加工叶边
先进制造技术概述(PPT30页).pptx
二、计算机数控（CNC）系统
1、CNC系统的基本原理 2、CNC系统的核心 3、CNC机床
CNC系统是一个位置控制系统，其主 要任务是根据加工程序及相关数据，进 行刀具与工件的相对运动控制，完成零 件的自动加工。
三、柔性制造系统
柔性制造系统FMS（Flexible Manufacturing System）源于机械加工领域， 其兼顾了生产效率和柔性这对矛盾，因此具有 强大的生命力。FMS是数控加工设备、物料运 储装置和计算机控制系统组成的柔性自动化制 造系统。它包括多个柔性制造单元，能根据制 造任务或生产环境的变化迅速进行调整，适用 于多品种、中等批量生产。所谓柔性就是通过 编程或稍加调整就可同时加工不同的工件。
3．物流系统
在FMS中流动的物料主要包括工件、刀 具、夹具、切屑及切削液。物流系统是 FMS从进口到出口，实现对上述物料自 动识别、存储、分配、输送、交换和管 理的系统。由于工件和刀具的流动频率 较高，故FMS的物流系统主要由工件流 系统和刀具流系统两部分组成。
图18-3 两种托盘交换器
第二节 现代集成制造系统CIMS
第一节 柔性自动化加工技术
制造自动化是制造业发展的标志，通常将 制造自动化的发展分为五个阶段。从早期的满 足大批大量生产要求的刚性自动化，发展到以 计算机数控为基础的柔性自动化，依靠了许多 基础单元技术、系统集成技术及其相关装备的 长足发展。其中，计算机数字控制技术 （CNC）、分布式数字控制技术（DNC）、 柔性制造系统（FMS）等的发展，已能较好地 解决多品种、中小批量的自动化加工问题。
图18-1 制造自动化发展的五个阶段
一、数控加工技术
数控机床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、信息处理技术、 网络通讯技术、液压气动技术、光机电技术于 一体，是现代制造技术的基础。它的广泛使用 给机械制造业的生产方式、产品结构、产业结 构带来了深刻的变化。数控机床是制造业实现 自动化、柔性化、集成化生产的基础，是关系 到国家战略地位和体现国家综合国力的重要基 础性产业，其水平的高低及拥有量是衡量一个 国家工业现代化水平的重要标志。
先进制造技术----先进工艺PPT共46页
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底----先进工艺
61、辍学如磨刀之石，不见其损，日 有所亏 。 62、奇文共欣赞，疑义相与析。
63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠 深巷中 ，鸡鸣 桑树颠 。 64、一生复能几，倏如流电惊。 65、少无适俗韵，性本爱丘山。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底----先进工艺
61、辍学如磨刀之石，不见其损，日 有所亏 。 62、奇文共欣赞，疑义相与析。
63、暧暧远人村，依依墟里烟，狗吠 深巷中 ，鸡鸣 桑树颠 。 64、一生复能几，倏如流电惊。 65、少无适俗韵，性本爱丘山。
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
《先进制造技术》PPT课件
一个小的方块，做成一个无盖的盒子。试确定裁 去的四个小方块的边长，以使做成的盒子具有最 大的容积。
解：设裁去的四个小方块的边长为x，则 盒子的容积可表示成x的函数
f(x)＝x(6-2x)2
2021/3/26
22
第二章
于是，上述问题可描述为
变量
x—设计变量
f(x)＝x(6-2x)2—目标函数
g(x)＝x>0 —约束条件
牛顿法（二阶梯度法） DFP变尺度法
Powell法（方向加速） 单纯形法
网格法
有约束 直接法
随机方向法
非线性 规划算
法
间接法
复合形法 拉格郎日乘子法
罚函数法
2021/3/26
可变容差法
34
第二章
优 化 设 计 步 骤
2021/3/26
35
第二章
4)优化设计举例 如图对称两杆桁架：
2P＝300KN，2L＝1500mm，H＝900mm， E＝2.1×105N/mm，ρ ＝7.85×103Kg/m3， σs＝350N/mm2，D＝25-60mm、B＝3-8mm。 求解：满足强度前提下桁架重量最轻时的管径D及壁 厚B。
材料特征分为整体材料特征、表面处理特征及
局部处理特征，整体材料特征作为零件的属性，包
括材料种类代号、性能、热处理方法等，表面处理
特征作为表面的属性，包括表面淬火、渗碳、渗氮
等。
2021/3/26
13
第二章
2021/3/26
14
第二章
2021/3/26
15
第二章
只需要建立两张表就能描述任一复杂的物体， 一是点（立体的顶点）表；二是边（点的连线） 表，如图所示棱锥体，表2-1和2-2即为其全部 几何信息
解：设裁去的四个小方块的边长为x，则 盒子的容积可表示成x的函数
f(x)＝x(6-2x)2
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于是，上述问题可描述为
变量
x—设计变量
f(x)＝x(6-2x)2—目标函数
g(x)＝x>0 —约束条件
牛顿法（二阶梯度法） DFP变尺度法
Powell法（方向加速） 单纯形法
网格法
有约束 直接法
随机方向法
非线性 规划算
法
间接法
复合形法 拉格郎日乘子法
罚函数法
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可变容差法
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第二章
优 化 设 计 步 骤
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4)优化设计举例 如图对称两杆桁架：
2P＝300KN，2L＝1500mm，H＝900mm， E＝2.1×105N/mm，ρ ＝7.85×103Kg/m3， σs＝350N/mm2，D＝25-60mm、B＝3-8mm。 求解：满足强度前提下桁架重量最轻时的管径D及壁 厚B。
材料特征分为整体材料特征、表面处理特征及
局部处理特征，整体材料特征作为零件的属性，包
括材料种类代号、性能、热处理方法等，表面处理
特征作为表面的属性，包括表面淬火、渗碳、渗氮
等。
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只需要建立两张表就能描述任一复杂的物体， 一是点（立体的顶点）表；二是边（点的连线） 表，如图所示棱锥体，表2-1和2-2即为其全部 几何信息