现代制造技术
现代制造技术与发展趋势

物联网与制造业的融合
要点一
总结词
融合、创新、提升竞争力
要点二
详细描述
物联网技术正在与制造业深度融合,这种融合将进一步推 动制造业的创新和提升竞争力。物联网技术可以实现设备 的远程监控和故障预警,提高生产效率;同时,通过数据 分析和预测,企业可以更好地了解市场需求,优化生产计 划,降低成本。
数字化双胞胎技术
柔性制造系统的应用
应用柔性制造系统,适应多品种、小批量的生产 。
3
全球化生产网络
建立全球化生产网络,实现资源的优化配置。
第四阶段:智能化制造技术
物联网技术的应用
01
实现设备之间的互联互通,提高生产效率。
大数据与人工智能的应用
02
利用大数据和人工智能优化生产过程。
定制化生产
03
通过智能化制造技术,实现产品的定制化生产。
智能制造执行系统(MES)技术
总结词
智能制造核心大脑
详细描述
MES技术是一种集成了计划、执行、监控和优化等功能的智能制造执行系统,它 是智能制造的核心大脑,可以帮助企业实现生产过程的全面数字化管理,提高生 产效率、降低成本、提高产品质量和交货期。
04
现代制造技术的实践案例
案例一:汽车制造业中的机器人应用
主要生产简单的工具和用品,材料和产品相对单一。
第二阶段:自动化制造技术
流水线生产的出现
开始应用流水线生产方式,提高生产效率 。
数控机床的应用
引入数控机床,实现加工过程的自动化。
规模化生产
通过规模化生产,降低成本,提高产品质 量。
第三阶段:数字化制造技术
1 2
计算机辅助设计与制造
利用计算机进行产品设计和制造过程的模拟。
现代制造技术的分类

现代制造技术的分类现代制造技术就像一个超级大的魔法盒,里面装着各种各样神奇的魔法技能,咱们来扒一扒这些有趣的分类。
先来说说增材制造技术,这就像是3D世界里的神笔马良。
只要给它一个设计图,它就能一层一层地把东西给“画”出来。
不像传统制造那样把多余的材料削掉,它是一点点往上加材料,就像盖房子似的,一块砖一块砖地垒起来,只不过它的“砖”超级小,小到肉眼有时候都看不太清,最后就形成了一个完整的、超酷的产品。
然后是精密与超精密加工技术。
这个呀,简直是制造界的超级强迫症患者。
它对精度的要求高得吓人,就好像在一根头发丝上刻字,还得刻得超级精美那种。
一丝一毫的偏差都不允许,就像射击选手追求十环那样,必须正中靶心,稍微歪一点都不行。
高速切削技术呢,就像是制造界的闪电侠。
那速度,快得不得了。
刀具在材料上飞舞,就像武林高手的剑,唰唰唰,材料在瞬间就被切削成想要的形状。
如果把普通切削比作乌龟爬行,那高速切削就是火箭发射,一下子就把工作完成了。
智能制造技术可就更牛了,它是制造界的超级大脑。
就像有一个超级聪明的小管家在指挥着一切。
机器设备在它的指挥下变得超级智能,知道什么时候该做什么,还能自己学习,就像一个聪明的小孩,越学越机灵。
绿色制造技术就像是大自然的守护者。
在制造的过程中,它总是小心翼翼的,生怕对环境造成一点伤害。
它就像一个环保小卫士,把那些会污染环境的东西都管得死死的,确保制造出来的东西既好用又环保,不会让地球妈妈皱眉头。
虚拟制造技术就像是在玩一场虚拟游戏。
在电脑里先把制造过程模拟个遍,就像提前预演一场电影一样。
哪里有问题就改哪里,等一切都完美了,再到现实中去制造,这样就可以避免很多错误,就像考试前先做模拟题一样。
还有特种加工技术,这就像是制造界的怪才。
用一些特别的方法,像电火花加工,就像用电在材料上跳舞,烧出想要的形状;激光加工呢,激光就像一把超级厉害的光剑,把材料切割得整整齐齐。
现代制造技术的这些分类啊,每个都有自己独特的魅力,它们一起在制造的大舞台上,演奏着一场超级精彩的科技交响乐。
现代制造技术的发展及体系结构

现代制造技术的发展及体系结构随着科技的日新月异,现代制造技术得到了极大的发展和创新。
现代制造技术的发展不仅改变了传统制造方式,而且给人们的生活带来了许多便利。
本文将介绍现代制造技术的发展趋势,并探讨其体系结构。
一、现代制造技术的发展趋势1. 自动化技术的广泛应用自动化技术是现代制造业的重要支撑,它通过提高生产效率、减少人力资源的使用等方面,为企业创造了更多的机遇和发展空间。
在现代制造业中,自动化技术可以应用于装配生产线、物流仓储系统、机器人技术等方面,实现生产的高度智能化和数字化。
2. 人工智能的集成应用人工智能技术的应用,使得制造技术朝着更加智能化的方向发展。
通过人工智能算法的优化和机器学习的应用,现代制造业可以更好地实现生产过程的监控与控制,提高产品的质量和生产效率。
3. 数字化技术的兴起数字化技术的兴起,为现代制造技术的发展提供了强大的支持。
通过数字化技术,制造企业可以实时监测设备的运行状态、产品的生产过程以及供应链的管理等,以实现生产过程的优化和资源的合理利用。
4. 智能化制造的推动智能化制造是现代制造技术发展的重要方向。
通过智能化制造,制造企业可以实现对整个制造过程的智能化监控与管理,提高生产效率和产品质量。
二、现代制造技术的体系结构现代制造技术的体系结构是指其所涵盖的技术要素和组成部分。
下面是现代制造技术的典型体系结构的介绍。
1. 设备层设备层是现代制造技术体系结构的基础层,包括各类生产设备和机器人技术。
在设备层,现代制造技术可以通过自动化和数字化技术的应用,实现生产过程的智能化和高效化。
2. 信息层信息层是现代制造技术体系结构的核心层,涵盖了信息采集与处理、数据分析与挖掘等方面的技术要素。
在信息层,制造企业可以通过实时监测和分析数据,进行生产过程的优化和决策的支持。
3. 控制层控制层是现代制造技术体系结构的执行层,负责将信息层的决策结果传递给设备层进行执行。
在控制层,制造技术可以实现对生产过程的实时调控和监控,以保证生产的正常进行。
现代制造工艺技术

现代制造工艺技术现代制造工艺技术是指在现代工业制造中广泛应用的一系列技术方法和工艺流程。
随着科技的不断发展和进步,现代制造工艺技术不断更新,不断推陈出新,为各行各业的发展提供了强大的技术支持。
一、先进的制造工艺技术1.数控加工技术数控加工技术是指通过计算机数字控制系统对加工设备进行控制,实现机械运动轨迹和速度的精确控制。
数控加工技术可以大大提高加工精度和效率,减少人为操作的错误,广泛应用于数控车床、数控铣床等加工设备中。
2.激光切割技术激光切割技术利用激光束对材料进行高能量密度的瞬间加热,使材料迅速融化和汽化,从而实现对材料的切割和加工。
激光切割技术可以实现高精度、高速度的切割,适用于各种材料的加工,被广泛应用于制造业中。
3.3D打印技术3D打印技术是一种通过逐层堆积材料的方式实现物体的制造技术。
该技术通过将计算机模型按层切片,然后将每一层材料逐层叠加打印,最终形成三维实物。
3D打印技术可以实现复杂结构的制造,为快速原型设计、个性化定制等提供了新的解决方案。
二、智能化制造工艺技术1.人工智能技术人工智能技术是指通过模拟、延伸和扩展人的智能,使机器能够感知、理解、学习和决策的一门技术。
在制造工艺技术领域,人工智能技术可以实现设备、系统的自主调节、监控和故障自愈,提高制造过程的自动化程度和稳定性。
2.物联网技术物联网技术是指通过传感器、通信网络、云计算等技术手段将各种设备、物体实现互联互通的一种技术。
在制造工艺技术中,物联网技术可以实现对设备、物料、产品等信息的实时收集和传输,提高生产过程的透明度和可追溯性。
3.大数据分析技术大数据分析技术是指通过对大量数据进行采集、存储、处理和分析,挖掘出其中的有价值信息和规律的一种技术。
在制造工艺技术中,大数据分析技术可以通过对生产过程中各种参数和指标进行实时分析,及时发现问题、预测故障,优化生产计划和工艺流程。
三、可持续发展的制造工艺技术1.绿色制造技术绿色制造技术是指在制造过程中采用环保材料、降低资源消耗、减少废弃物和排放物的一种技术。
现代制造技术的特点

现代制造技术的特点1. 先进性- 高新技术的融合- 现代制造技术融合了信息技术、自动化技术、新材料技术、新能源技术等众多高新技术。
例如,在智能制造中,信息技术(如物联网、大数据、云计算)与制造技术深度融合。
通过物联网技术,生产设备之间可以实现互联互通,每一个设备就像一个智能终端,能够实时传输自身的运行数据,如设备的温度、压力、振动频率等。
大数据技术则可以对这些海量的数据进行分析处理,挖掘出有价值的信息,如设备的潜在故障预警、生产效率优化方案等。
云计算为企业提供强大的计算能力和数据存储能力,使得企业能够在云端对生产过程进行管理和监控。
- 不断创新的工艺和装备- 在工艺方面,出现了许多新的加工方法。
如激光加工技术,它具有能量高度集中、加工精度高、热影响区小等优点。
可以用于切割、焊接、打孔等多种加工操作。
在航空航天领域,激光切割技术能够精确地切割形状复杂的航空零部件,保证其加工精度在微米级别。
在装备方面,数控机床的不断发展是一个典型例子。
现代数控机床具备多轴联动功能,能够实现复杂形状零件的高精度加工。
例如,五轴联动加工中心可以在一次装夹中完成复杂曲面零件的加工,减少了装夹次数,提高了加工精度和效率。
2. 系统性- 制造系统的整体优化- 现代制造技术强调从产品的设计、制造、销售到售后服务的整个制造系统的优化。
在设计阶段,采用计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助工程分析(CAE)等技术,实现产品的数字化设计和性能优化。
例如,汽车制造企业在设计新款汽车时,利用CAD技术构建汽车的三维模型,通过CAE技术对汽车的结构强度、空气动力学性能等进行模拟分析,在设计阶段就发现并解决潜在问题。
在制造过程中,采用计算机辅助制造(CAM)、制造执行系统(MES)等技术,实现生产过程的自动化和智能化管理。
MES系统可以对生产线上的设备、人员、物料等进行实时调度和监控,确保生产过程的高效有序运行。
在销售和售后服务阶段,利用客户关系管理(CRM)系统收集客户反馈信息,用于产品的改进和新产品的研发,从而实现整个制造系统的闭环优化。
现代制造技术

现代制造技术引言现代制造技术是指采用现代科学技术手段,以改进传统制造过程和引入新的制造方法,提高生产效率、产品质量和降低成本的一种综合应用技术。
现代制造技术的发展在很大程度上推动了经济的发展和工业革命的进程。
本文将介绍几种常见的现代制造技术,并探讨其对经济和社会的影响。
精密加工技术精密加工技术是现代制造技术的重要组成部分,它利用先进的设备和工艺,对工件进行高精度的加工和加工复杂形状的零部件。
例如,数控机床技术是精密加工技术的重要手段之一,它通过计算机控制实现对机床的精密控制,提高了加工的精度和效率。
此外,激光切割、电火花加工等也是精密加工技术的应用领域。
精密加工技术在制造行业中具有广泛的应用。
它可以应用于航空航天、汽车制造、电子设备等领域,提高产品质量、缩短生产周期,并降低生产成本。
此外,精密加工技术还对提高企业的竞争力和国家经济的发展起到了积极的促进作用。
自动化生产技术自动化生产技术是指通过使用自动化设备和系统,实现对生产过程的自动化控制和管理。
这种技术可以减少人力劳动,提高工作效率和产品质量,并降低生产成本。
自动化生产技术在工业生产中得到了广泛应用。
例如,自动化装配线可以实现对产品的自动生产和包装,大大提高了生产效率和质量控制的一致性。
在汽车制造业中,自动化生产技术被广泛应用于汽车组装和零部件制造等环节。
此外,自动化仓储系统、自动化物流系统等也是自动化生产技术的应用领域。
自动化生产技术的应用对提高企业效益和国家经济的发展具有重要意义。
它可以提高生产力,降低生产成本,同时也可以创造更多的就业机会。
此外,自动化生产技术还可以减少对环境的污染,提高资源利用效率,符合可持续发展的要求。
3D打印技术3D打印技术是一种快速原型制造技术,它利用计算机辅助设计(CAD)来创建产品的模型,并通过逐层堆叠材料的方式来实现对产品的制造。
这种技术可以实现对复杂形状和结构的零部件的制造,且可以快速响应市场需求的变化。
现代制造技术
1.1.4 我国制造业面临的机遇和挑战
困难:技术上落后,资金不足,资源短缺,管理体制、周边环境还存在诸多问题(地方保护,信用危机…) 机遇:中国已加入WTO;制造业的世界格局正在发生重大变化,欧、亚、美三分天下局面正在形成,世界经济重心开始出现向亚洲转移的征兆,制造业的产品结构、生产模式也在迅速变革之中。
1.1.2 制造业发展的教训
日本的经验
在上个世纪70-80年代,日本非常重视制造业,特别大抓了汽车制造和微电子制造,结果日本的汽车和家用电器占领了全世界的市场,特别是大举进入了美国市场。 日本的微电子芯片成为美国高技术产品的关键元件。1991年海湾战争结束后,日本人说美国赢得这场战争依靠的是日本的芯片,是“日本的芯片打败了伊拉克的钢片”。
04
20世纪80年代,美国政府开始认识到问题的严重性。 白宫的一份报告称“美国经济衰退已威胁到国家安全”。 MIT(美国麻省理工学院) 的一份报告写到“经济竞争归根结底是制造技术和制造能力的竞争”,“一个国家要生活好,必须生产好”,表明美国知识界与政府之间取得了共识。 1988年,美国政府投资进行大规模“21世纪制造企业战略”研究,并于其后不久提出了“先进制造技术”发展目标,制定并实施了“先进制造技术计划(ATP)”和“制造技术中心计划(MTC)”。 1991年,白宫科学技术政策办公室发表“美国国家关键技术”报告,重新确立了制造业的地位。
1.1.4 我国制造业面临的机遇和挑战
我国制造业与世界发达国家的差距
(1)总体规模仍然偏小,仅为美国的1/5、日本的1/4。 (2)制造业的人均劳动生产率低,仅为美国的1/25、日本 的1/26、德国的1/20。 (3)产业结构不合理,产品低端、利润微薄。表现在: 1)我国装备制造业占整个制造业的比重不到30%,比发达 国家的平均水平低5%以上,远低于美国的41.9%、日 本的43.6%、德国的46.4%。 2)我国装备制造业至今依然处于国际产业链的低端,装备 制造业出口商品的80%~90%是贴牌加工。 3)在成套设备生产中缺乏具有系统设计、系统成套等能力 的制造企业,导致我国仅具备生产设备的部分零件能 力,使得企业在装备制造业只能赚“小头”。
现代制造业先进制造技术分析
现代制造业先进制造技术分析现代制造业面临着日益激烈的竞争和不断增长的需求。
为了提高生产效率、降低成本并提供更高品质的产品,各种先进制造技术应运而生。
本文将对现代制造业中的一些先进制造技术进行分析和讨论。
一、人工智能技术在制造业中的应用人工智能技术是目前制造业中的热门话题。
通过机器学习和深度学习等技术手段,人工智能可以在制造过程中进行数据分析和预测,提高生产的稳定性和效率。
例如,在产品质量监控方面,人工智能可以通过对大量数据的实时分析,发现并预测生产过程中可能出现的问题,并及时采取措施进行修正。
二、大数据技术在制造业中的应用随着制造过程中数据的不断积累,大数据技术的应用变得愈发重要。
制造企业可以通过对大数据的分析,了解产品的生产过程和市场需求,进而优化生产流程,并制定更合理的生产计划。
此外,大数据技术还可以帮助制造企业进行供应链管理,提高物流效率和降低库存成本。
三、物联网技术在制造业中的应用物联网技术的出现,使得不同的设备、机器和系统可以通过互联网进行数据交换和通信。
在制造业中,物联网技术可以实现设备的远程监控和管理,提高设备的利用率和维护效率。
此外,通过物联网技术,制造企业可以实时了解设备的运行状态,及时发现并解决潜在问题,从而提高生产的可靠性和稳定性。
四、机器人技术在制造业中的应用机器人技术是现代制造业中不可或缺的一部分。
机器人可以在生产线上完成繁重、重复的工作,减轻人工劳动强度,提高生产效率。
除了传统的工业机器人,现代制造业还涌现出一些具有自主学习和适应能力的智能机器人,它们可以根据环境和任务的不同,自主调整工作方式和参数,提高自身的适应性和灵活性。
五、3D打印技术在制造业中的应用3D打印技术是一项颠覆性的先进制造技术,它可以将数字模型转化为实体产品,无需传统的加工和装配过程。
3D打印技术的应用范围广泛,从个性化定制到大规模生产均可实现。
在制造过程中,3D打印技术可以减少材料的浪费和能源的消耗,提高生产的灵活性和效率。
现代制造技术
现代制造技术在当代社会中,制造业是一个不可忽视的重要部分,而现代制造技术的发展也是制造业高效、快速发展的重要保障。
现代制造技术包括了一系列的工艺和设备,使得产品生产变得更加高效、节约成本。
在本文中,我们将会探讨现代制造技术的发展及其对于制造业的促进作用。
一、数字化制造数字化制造是一种全新的制造方式,它利用了数学模型、计算技术、虚拟现实技术等,将物理系统建模成数字系统,从而完成产品的设计、仿真、生产和控制等全过程的数字化。
数字化制造可以极大地提高生产效率,加快制造周期,降低成本,并提供更好的产品质量和服务。
数字化制造从大规模制造模式向个性化和定制化制造模式的转变,为制造业带来了更多的机遇和挑战。
随着网络和信息技术的不断发展,数字化制造的应用越来越广泛,例如智能工厂、互联网工厂等。
二、增材制造增材制造是以材料精细的层层堆积的方式,利用计算机控制技术不断堆叠材料,形成零件。
增材制造主要用来制造复杂零部件和定制化产品,如人体组织、汽车零部件和飞机零部件等。
增材制造主要包括快速原型制造、3D打印、激光切割和曲面复制等。
增材制造的应用范围广泛,包括汽车、航空航天、医疗、建筑和消费品等领域。
三、虚拟制造虚拟制造是制造工艺的数值模拟,通过计算机仿真和虚拟测试等方式,对产品的设计和制造过程进行预测和优化。
虚拟制造可以帮助企业降低试错成本和制造成本,提高产品的质量和可靠性,加快产品的上市速度。
虚拟制造技术包括工艺数值模拟、多物理场耦合仿真、机器人制造仿真和虚拟组装等。
虚拟制造的应用已覆盖汽车、航空航天、船舶、机械、电子电器等众多领域。
四、智能制造智能制造是将现代信息技术和制造技术结合起来,实现制造工艺的自动化、信息化、数字化和网络化,以提高生产效率和产品质量。
智能制造包括智能工厂、电子商务、物流和供应链管理等。
智能制造以物联网、大数据、云计算等技术为基础,着重提高生产和管理效率,整合供应链,实现实时生产、实时调度和实时反馈。
现代制造工艺技术
现代制造工艺技术在当今这个科技飞速发展的时代,现代制造工艺技术正以前所未有的速度不断革新,为各个行业带来了翻天覆地的变化。
从汽车制造到航空航天,从电子设备到医疗器械,先进的制造工艺技术在提高产品质量、生产效率的同时,也极大地降低了生产成本,为企业创造了更高的经济效益和市场竞争力。
现代制造工艺技术涵盖了众多领域,其中数控加工技术无疑是最为重要的一项。
数控加工通过计算机数字控制机床,实现对零部件的高精度加工。
相比传统的手工加工,数控加工不仅能够大大提高加工精度和一致性,还能够完成复杂形状的加工,如自由曲面、空间曲线等。
这使得制造业能够生产出更加精密、复杂的零部件,满足了高端装备制造的需求。
在数控加工中,编程是关键环节。
编程人员需要根据零部件的设计图纸,制定详细的加工工艺路线,并编写相应的数控程序。
随着计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)软件的不断发展,编程变得越来越便捷和高效。
通过这些软件,编程人员可以直观地进行三维建模、工艺规划和程序生成,大大缩短了编程时间,提高了编程质量。
激光加工技术也是现代制造工艺中的一颗璀璨明珠。
激光具有高能量密度、高方向性和高单色性等特点,使其在切割、焊接、打孔、表面处理等方面具有独特的优势。
激光切割能够实现对各种材料的高精度、高速度切割,切口光滑、无毛刺;激光焊接可以实现微小零件的精密焊接,焊缝强度高、密封性好;激光打孔能够在坚硬材料上打出微小而精确的孔;激光表面处理则可以改善材料的表面性能,提高其耐磨性、耐腐蚀性等。
3D 打印技术作为近年来兴起的一项制造工艺,正逐渐改变着制造业的格局。
3D 打印通过逐层堆积材料的方式构建物体,无需模具,能够快速制造出复杂形状的零件。
这对于小批量、个性化定制产品的生产具有重要意义。
例如,在医疗领域,3D 打印可以根据患者的具体情况定制假肢、牙齿矫正器等医疗器械;在航空航天领域,3D 打印可以制造出轻量化、高强度的零部件,减轻飞行器的重量,提高燃油效率。
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现代制造技术一、名词解释1.现代设计技术:现代设计技术是根据产品功能要求和市场竞争的需要,应用现代技术和科学知识,经过设计人员创造性思维,规划和决策,制定可以用于制造的方案并使方案付诸实施的技术。
2.电火花加工技术——在一定的液体介质中,利用脉冲放电对导电材料的电蚀现象来蚀除材料,获得零件的尺寸、形状和表面质量的一种加工方法。
3.可靠性:产品在规定的条件下和规定的时间区间内,完成规定功能的能力。
4.并行工程:并行工程是一种对产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)进行并行的和集成设计的系统化工作模式。
关键技术是:1并行环境下的信息抽象与建模技术,2计算机辅助设计评价和决策—DFMA和RPM,3支持并行设计的分布式计算机环境。
5.虚拟制造技术:是以虚拟现实和仿真技术为基础,对产品的设计、生产过程统一建模,在计算机上实现产品从设计、加工和装配、检验、使用整个生命周期的模式和仿真。
6.三坐标测量仪是指在一个六面体的空间范围内,能够表现形状、长度及、分度等测量能力的仪器,又称为三坐标测量机或三坐标量床。
7.超高速加工技术:是指采用超硬材料刀具、磨具和能可靠地实现高速运动的高精度、高自动化、高柔性的制造设备,以及大的提高切削速度来达到提高材料切除率、加工精度和加工质量的现在加工制造技术。
8.虚拟轴机床:基座与主轴平台间由六根杆并联地连接,六根杆同时相互耦合地作伸缩运动来确定平台的运动,由六根杆分担受力,且只承受拉力或压力。
具有刚度高,移动部件质量小,结构简单以及相同零件多的优点。
9.并行设计:是对产品及其相关过程进行并行一体化设计的一种系统化的工作模式,这种工作模式便于开发者们从一开始就考虑到产品全生命周期中的所有因素,包括质量成本、进度和用户要求。
10.流体静压润滑——靠外部的流体压力源向磨擦表面之之间供给一定压力的流体,借助流体静压力来承受载荷,运动副之间完全被油膜隔开的润滑方式。
11.插补原理:CNC系统依据输入的基本数据,将工件轮廓形状描述出来,边计算边根据计算结果向各坐标发出进给指令。
12.数控技术:指用数字化信号对设备运行及其加工过程进行控制的一种自动化技术。
13.工业机器人:工业机器人是一种可重复编程的多自由度的自动控制操作机,是涉及机械学、控制技术、传感技术、人工智能、计算机科学等多学科技术为一体的现代制造业的基础设备。
14.RPM技术:是使用一种特殊的设备来产生实体模型的技术,该技术摆脱了传统的“去除”加工方法,使用全新的“增长”加工方法,通过层层堆积的方式,制造零件的实体模型。
15.ERP(企业资源计划):将客户需求和企业内部制造活动以及供应商的制造资源整合在一起,体现完全按需求制造的思想。
16.敏捷制造技术:制造系统在满足低成本和高质量的同时,对变幻莫测的市场需求的快速反应。
17.柔性制造系统:由若干台数控加工设备、物料运储系统和计算机控制的信息系统组成的,通过改变软件程序适应多品种、中小批量生产的自动化制造系统。
18.绿色制造技术:是一个综合考虑环境影响和资源效率的现代制造模式,其目标是使得产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个产品生命周期中,对环境的影响(副作用)最小,资源效率最高。
19.绿色产品:就是在其生命周期全过程中,符合特定的环境下保护要求,对生态环境无害或者危害极小,对资源利用率最高,能源消耗最低的产品。
绿色设计是以环境资源保护为核心概念的设计过程,他要求产品的整个寿命周期内把产品的基本属性和环境属性紧密结合,在进行设计决策时,除满足产品的物理目标,还应该满足环境目标,以达到优化设计要求。
主要内容是:绿色产品设计的材料选择和管理;产品的可回收性设计;产品的可拆卸性设计;绿色产品的成本分析;绿色产品设计数据库。
20.超精密切削加工:超精密切削加工主要指金刚石刀具超精密车削,主要用于加工铜、铝等非铁金属及其合金,以及光学玻璃、大理石和碳素纤维等非金属材料。
21.敏捷制造技术:制造系统在满足低成本和高质量的同时,对变幻莫测的市场需求的快速反应。
22.全能制造系统:它有两个含义:一是如果一个复杂系统由若干个简单系统组成,这个系统将比全新设计的一个系统更快和更稳定。
二是整体和局部是相对的,一台机器可以看成整体,但对企业来说,它又是局部。
二、简答题1. 简述柔性制造系统中工件运储系统组成及各部分的作用?答:组成:由工件装卸站、托盘缓冲站、物料运载装置(自动运输小车或机器人)、自动化仓库等组成。
作用:工件装卸站:设在FMS入口处,通常由人口完成对毛坯和已加工工件的装卸。
托盘缓冲站:待加工零件的中间存储站。
起着缓冲物料的作用。
设置在机床的附近,呈直线或环行布置,可存储若干工件。
物料运载装置:负责工件与其它物料的运送工作,担负物料在各机床、自动化仓库和托盘缓冲器之间的搬运和输送工作。
自动化仓库:在管理信息系统的支持下,实现毛坯、半成品、配套件或成品的自动存储。
2. 简述柔性制造系统中的刀具运储系统的功能及其组成及其作业过程?答:功能:负责刀具的运输、存储和管理。
向数控机床提供所需刀具;监控刀具的使用,取走报废刀具;组成:刀具预调站、刀具装卸站、刀库系统、刀具运载交换装置和计算机控制管理系统;作业过程:系统根据指令由刀具运载装置将刀具从装卸站搬运到中央刀具库,根据工艺要求,刀具运载装置将从中央刀具库送到各加工单元。
3. 简述质量保证系统的四个子系统组成。
答:(1)质量计划子系统。
用来确定改进质量目标,建立质量标准和技术标准,计划可能达到的途径和预计可能达到的改进效果,并根据生产计划及质量要求制定检测计划及检测规程和规范。
(2)质量检测子系统。
采用自动或手工对零件进行检验,对产品进行试验,采集各类质量数据并进行校验和预处理。
(3)质量评价子系统。
包括对产品设计质量评价、外购外协件质量评价、供货商能力评价、工序控制点质量评价、质量成本分析及企业质量综合指标分析评价。
(4)质量信息综合管理与反馈控制子系统。
包括质量报表生成,质量综合查询,产品使用过程质量综合管理以及针对各类质量问题所采取的各种措施及信息反馈。
4. FMS的控制系统是一个多级递阶控制系统,简述各级的作用?答:三层递阶控制结构包括:系统管理与控制层、过程协调与监控、设备控制层。
系统管理与控制层又称单元控制层:它执行上级下达的任务,制定系统生产作业计划,实时分配作业任务给各个工作站、点。
监控系统的执行、协调各部门与FMS的工作及相互支援过程协调与监控层又称工作站控制层:主要协调工件在系统中的流动。
设备控制层:直接控制各类加工设备和物料系统的自动工作循环,接收和执行上级系统的控制指令,并向上级系统反馈现场数据和控制信息。
5.虚拟制造技术的目的什么?答::⑴提供产品性能、制造成本、生产周期的相关信息,使决策者做出正确的设计和管理决策;⑵及时发现设计和制造过程中可能出现的错误,减少设计、工艺缺陷,优化产品性能,降低成本,提高加工质量;⑶优化资源配置和物流管理,实现柔性制造和敏捷制造,提高企业在市场中的竞争优势。
6.叙述高速切削机床与普通数控机床的区别?答:高速主轴、快速进给系统、高性能CNC控制系统、先进的机床结构、高速加工刀具等。
7. 什么叫柔性制造系统?答:由若干台数控加工设备,物料运储系统和计算机控制的信息系统组成的,通过改变软件程序适应多品种,中小批量生产的自动化制造系统。
8.简述柔性制造系统中工件运储系统组成及各部分的作用?答:组成:由工件装卸站、托盘缓冲站、物料运载装置(自动运输小车或机器人)、自动化仓库等组成。
作用:工件装卸站:设在FMS入口处,通常由人口完成对毛坯和已加工工件的装卸。
托盘缓冲站:待加工零件的中间存储站。
起着缓冲物料的作用。
设置在机床的附近,呈直线或环行布置,可存储若干工件。
物料运载装置:负责工件与其它物料的运送工作,担负物料在各机床、自动化仓库和托盘缓冲器之间的搬运和输送工作。
自动化仓库:在管理信息系统的支持下,实现毛坯、半成品、配套件或成品的自动存储。
6.数控机床按工艺用途可分为哪几种?(5分)答:金属切削类、金属成形类、特种加工类。
7.简单叙述高速与超高速加工的特点。
(5分)答:切削力低热变形小材料切除率高高精度减少工序。
8.CAPP的定义什么?CAPP系统的设计方法有哪几种?(10分)答:CAPP是指借助于计算机软硬件技术和支撑环境,利用计算机进行数值计算、逻辑判断和推理等的功能来制定零件机械加工工艺过程。
借助于CAPP系统,可以解决手工工艺设计效率低、一致性差、质量不稳定、不易达到优化等问题9.试述敏捷制造特点。
答:(1)敏捷制造是自主制造系统,即每个工件和加工过程、设备的利用以及人员的投入都由本单元自己掌握和决定,对于复杂产品,可将产品分成若干单元,使每一单元对相对独立的分产品的生产负有责任,分单元之间分工明确,协调完成一个项目组的产品。
(2)敏捷制造是虚拟制造系统,即能够随环境的变化迅速地动态重构,对市场做出快速的反应,实现生产的柔性自动化。
具体表现为功能的虚拟化、组织的虚拟化、地域的虚拟化。
(3)敏捷制造是可重构的制造系统,即组织结构具有可重构性、可重用性、可扩充性。
10. 简述快速原型制造(RPM)工艺方法中,熔融沉积成形(FDM)的主要工作原理和工艺过程?答:将热熔性材料(ABS、尼龙或蜡)通过喷头加热器熔化;喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动,同时将熔化的材料挤出;材料迅速凝固冷却后,与周围的材料凝结形成一个层面;然后将第二个层面用同样的方法建造出来,并与前一个层面熔结在一起,如此层层堆积而获得一个三维实体。
(不需激光系统)。
11. 简述快速原型制造工艺方法中,分层实体制造(LOM)的工作原理和主要工艺过程?答: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。
12. 分析直角坐标机器人、圆柱坐标机器人、球坐标机器人和关节机器人坐标轴的构成?答:直角坐标机器人:由三个相互正交的平移坐标轴组成,各个坐标轴运动独立,具有控制简单、定位精度高的特点;圆柱坐标机器人:由立柱和一个安装在立柱上的水平臂组成,其立柱安装在回转机座上,水平臂可以自由伸缩,并可沿立柱上下移动,该类机器人具有一个旋转轴和两个平移轴;球坐标机器人:由回转机座、俯仰铰链和伸缩臂组成,具有两个旋转轴和一个平移轴;关节机器人:由大小两臂和立柱等机构组成,大小臂之间用铰链联接形成肘关节,大臂和立柱联接形成肩关节,可实现三个方向旋转运动。