Jess先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵及特點(diǎn)7324

1、CTGS先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵及特點(diǎn)1先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵目 前對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)尚沒有一個(gè)明確的、一致公認(rèn)的定義，經(jīng)過近年來對(duì)發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)方面開展的工作，通 過對(duì)其特征的分析研究，可以認(rèn)為：先進(jìn)制造技術(shù)是制 造業(yè)不斷吸收信息技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)的成果，并將其綜 合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工、檢測(cè)、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的制造全過程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低 耗、 清潔、靈活生產(chǎn)，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變的市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭能力的制造技術(shù)的總稱。 .2先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)（1）先進(jìn)制造技術(shù)的實(shí)用性 先 進(jìn)制造技術(shù)最重要的特點(diǎn)在于，它第一步是一項(xiàng)面向工業(yè)應(yīng)用，具有很強(qiáng)實(shí)用性 的新技術(shù)。從先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展過程，從其

2、應(yīng)用于制造全過程的范圍，特別是達(dá)到的 目標(biāo)與效果，無不反映這 是一項(xiàng)應(yīng)用于制造業(yè)，對(duì)制造業(yè)、對(duì)國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展可以起重大作用的實(shí)用技術(shù)。先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展往往是針 對(duì)某一具體的制造業(yè)（如汽 車制造、電子工業(yè)）的需求而發(fā)展起來的先進(jìn)、適用的制造技術(shù)，有明確的需求導(dǎo)向 的特征。先進(jìn)制造技術(shù)不是以追求技術(shù)的高新為追求，而是注重產(chǎn)生最好的實(shí)踐 效果，以提高效益為中心，以提 高企業(yè)的競(jìng)爭力和促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)增長和綜合實(shí)力為目標(biāo)。 .（ 2）先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用的廣泛性 先進(jìn)制造技術(shù)相對(duì)傳統(tǒng)制造技術(shù)在應(yīng)用范圍上的一個(gè)很大不同點(diǎn)在于，傳統(tǒng) 制 造技術(shù)通常只是指各種將原材料變成成品的加工工藝，而先進(jìn)制造技術(shù)雖然仍大量應(yīng)

3、用于加工和裝配過程，但由 于其組成中包括了設(shè)計(jì)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)管 理技術(shù)，因而則將其綜合應(yīng)用于制造的全過程，覆蓋了產(chǎn)品設(shè) 計(jì)、生產(chǎn)準(zhǔn)備、加工與裝配、銷售使用、維修服務(wù)甚至回收再生的整個(gè)過程。 .（ 3）先進(jìn)制造技術(shù)的動(dòng)態(tài)特征 由 于先進(jìn)制造技術(shù)本身是在針對(duì)一定的應(yīng)用目標(biāo)，不斷地吸收各種高新技術(shù)逐漸 形成、不斷發(fā)展的新技術(shù)，因而其內(nèi)涵不是絕對(duì)的和一成不變的。反映在不同的時(shí)期， 先進(jìn)制造技術(shù)有其自身的 特點(diǎn)。也反映在不同的國家和地區(qū)，先進(jìn)制造技術(shù)有其本身重點(diǎn)發(fā)展的目標(biāo)和內(nèi)容，通過重點(diǎn)內(nèi)容的發(fā)展以實(shí)現(xiàn) 這個(gè)國家和地區(qū)制造技術(shù)的 跨越式發(fā)展。 .（ 4）先進(jìn)制造技術(shù)的集成性 傳統(tǒng)制造技術(shù)的學(xué)科、

4、專業(yè)單一獨(dú)立，相互間的界限分明。先進(jìn)制造技術(shù)由于專業(yè) 和學(xué)科間的不斷滲透、交叉、融合，界線逐漸淡化甚至消失，技術(shù)趨于系統(tǒng)化、集成化、已發(fā)展成為集機(jī)械、電 子、信息、材料和管理技術(shù)為一體的新型交叉學(xué)科。因此可以稱其為“制造工程” 。 .（5）先進(jìn)制造技術(shù)的系統(tǒng)性 傳 統(tǒng)制造技術(shù)一般只能駕馭生產(chǎn)過程中的物質(zhì)流和能量流。隨著微電子、信息技術(shù) 的引入，使先進(jìn)制造技術(shù)還能駕馭信息生成、采集、傳遞、反饋、調(diào)整的信息流動(dòng)過 程。先進(jìn)制造技術(shù)是可以駕 馭生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、 能量流和信息流的系統(tǒng)工程。 一項(xiàng)先進(jìn)制造技術(shù)的產(chǎn)生往往要系統(tǒng)地考慮到制造的全過程， 如并行工程就是集成地并行地設(shè)計(jì)產(chǎn)品及其零部件和相關(guān)各種

5、過程的一種系統(tǒng)方法。這種方法要求產(chǎn)品開發(fā)人員 與其他人員一起共同工作，在設(shè)計(jì)的開始就考慮產(chǎn)品整個(gè)生命周期中從 概念形成到產(chǎn)品報(bào)廢處理等所有因素，包 括質(zhì)量、成本、進(jìn)度計(jì)劃和用戶要求等。一種先進(jìn)的制造模式除了考慮產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造全過程外，還需要更好 地考慮到整 個(gè)的制造組織。 .（ 6）先進(jìn)制造技術(shù)強(qiáng)調(diào)的是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)先進(jìn)制造技術(shù)的核心是優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔等基礎(chǔ)制造技術(shù)，它是從傳統(tǒng)的制造工藝發(fā)展起來的，并與新技術(shù)實(shí)現(xiàn)了局部或系統(tǒng)集成，其重要的特 征是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn)。這意味著先進(jìn)制造技術(shù)除了通常追求的優(yōu)質(zhì)、高效外，還要針 對(duì) 21 世紀(jì)人類面臨

6、的有限資源與日益增長的環(huán)保壓力的挑戰(zhàn)，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，要求實(shí)現(xiàn)低耗、清潔。此外，先 進(jìn)制造技術(shù)也必須面臨人類在 21 世紀(jì)消費(fèi)觀念變革的挑戰(zhàn)， 滿足對(duì)日益 “挑剔” 的市場(chǎng)的需求， 實(shí)現(xiàn)靈活生產(chǎn)。 .（ 7） 先進(jìn)制造技術(shù)最終的目標(biāo)是要提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變的產(chǎn)品市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭能力為確保生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益持續(xù)穩(wěn)步的提高，能對(duì)市場(chǎng)變化做出更靈捷的反應(yīng)，以及對(duì)最佳技術(shù)效益的追求，提高企業(yè)的競(jìng)爭能力，先進(jìn)制造 技術(shù)比傳統(tǒng)的制造技術(shù)更加 重視技術(shù)與管理的結(jié)合，更加重視制造過程組織和管理體制的簡化以及合理化，從而 產(chǎn)生了一系列先進(jìn)的制造模式。 隨著世界自由貿(mào)易體制的進(jìn)一步完善， 以及全球 交通運(yùn)輸體系和通信網(wǎng)

7、絡(luò)的建立， 制造業(yè)將形成全球化與一體化的格局，新的先進(jìn)制造技術(shù)也必將是全球化的模式。 . 列舉當(dāng)前常用的增材制造的工藝方法，敘述工藝方法的工藝過程及其特點(diǎn) 一是材料單元的控制技術(shù)。即如何控制材料單元在堆積過程中的物理與化學(xué)變化是一個(gè)難點(diǎn)，例如金屬直接成型 中，激光熔化的微小熔池的尺寸和外界氣氛控制直接影響制造精度和制件性能。 .CTGS二是設(shè)備的再涂層技術(shù)。增材制造的自動(dòng)化涂層是材料累加的必要工序，再涂層的工藝方法直接決定了零件在累 加方向的精度和質(zhì)量。分層厚度向 0.01mm 發(fā)展，控制更小的層厚及其穩(wěn)定性是提高制件精度和降低表面粗糙度 的關(guān)鍵。 .三是高效制造技術(shù)。 增材制造在向大尺寸構(gòu)件

8、制造技術(shù)發(fā)展， 例如金屬激光直接制造飛機(jī)上的鈦合金框睴結(jié)構(gòu)件， 框暉結(jié)構(gòu)件長度可達(dá) 6m,制作進(jìn)度過長，如何實(shí)現(xiàn)多激光束同步制造，提高制造效率，保證同步增材組織之間的 一致性和制造結(jié)合區(qū)域質(zhì)量是發(fā)展的難點(diǎn)。 .此外，為提高效率，增材制造與傳統(tǒng)切削制造結(jié)合，發(fā)展材料累加制造與材料去除制造復(fù)合制造技術(shù)方法也是發(fā) 展的方向和關(guān)鍵技術(shù)。 .請(qǐng)給出高速加工的速度范圍。分析高速加工所需的關(guān)鍵技術(shù) 高速切削是一個(gè)相對(duì)概念 ,迄今尚未有一個(gè)確切的界定。高速切削通常指比常規(guī)切削速度和進(jìn)給速度高出510 倍的切削加工 ,有時(shí)也稱為超高速切削。也有將主軸轉(zhuǎn)速達(dá)到1000060000r/min, 快速進(jìn)給速度 40m

9、/min 以上 ,平均進(jìn)給速度 10m/min 以上 ,加速度大于 1g 的切削加工定義為高速切削。 對(duì)于不同的工件材料和加工工藝 ,高速切削速度 范圍也不同。按工件材料劃分,當(dāng)切削速度對(duì)鋼材達(dá)到 380m/min 以上，鑄鐵 700m/min 以上、銅材 1000m/min 以上、鋁材 1100m/min 以上、塑料 1150m/min 以上時(shí) ,被認(rèn)為是合適的高速切削速度范圍;按加工工藝劃分 ,高速切削速度范圍為 :車削 7007000m/min, 銑削 3006000m/min, 鉆削 2001100m/min, 磨削 500010000m/min 。 . 高速切削的關(guān)鍵技術(shù) :機(jī)床技術(shù)

10、、刀具技術(shù)和工藝技術(shù)。請(qǐng)寫出常用的CAPP系統(tǒng)工作方式并簡述其工作原理計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)的基本原理正是基于人工設(shè)計(jì)的過程及需要解決的問題而提出的：第一步，產(chǎn)品零件的數(shù)據(jù) 信息應(yīng)能利用，并建立零件信息的數(shù)據(jù)庫。其次，工藝人員的工藝經(jīng)驗(yàn)、工藝知識(shí)能夠得到十足的利用和共享。 第三，制造資源、工藝參數(shù)等以適當(dāng)?shù)男问浇⒅圃熨Y源和工藝參數(shù)庫。第四，十足利用標(biāo)準(zhǔn)（典型）工藝生成 新的工藝文件。 .CAPP的步驟，共分為5步：1）輸入產(chǎn)品圖紙信息。2）擬定工藝路線和工序內(nèi)容。3）確定加工設(shè)備和工藝裝備。4）計(jì)算工藝參數(shù)。 5）輸出工藝文件。.分析FMS結(jié)構(gòu)組成，功能特點(diǎn)和適用范圍FMS的組成：（1）加工系統(tǒng)

11、 加工設(shè)備主要由加工中心和數(shù)控機(jī)床、柔性制造單元、工業(yè)機(jī)器人及其他設(shè)備組成。（2）物品儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng) 包括工件儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)和刀具儲(chǔ)運(yùn)系統(tǒng)，由工件裝卸站、自動(dòng)化倉庫、自動(dòng)化小車、機(jī)器人、托盤緩沖站、托盤交換裝置、傳送帶、刀具庫系統(tǒng)、交換工作臺(tái)、夾具系統(tǒng)、換刀機(jī)械手等組成，儲(chǔ)存和搬運(yùn)系統(tǒng)搬運(yùn)的的物品有 毛坯、工件、刀具、夾具、檢具和切屑等。運(yùn)輸路線可粗略分為直線式、環(huán)形封閉式、網(wǎng)狀式和直線隨機(jī)式四類。 儲(chǔ)存物品的方法有平面布置的托盤庫，也有儲(chǔ)存量較大的桁道式立體倉庫。.（3）計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)（4）計(jì)算機(jī)信息管理系統(tǒng)負(fù)責(zé)系統(tǒng)中各部分的協(xié)調(diào)工作，包括設(shè)計(jì)規(guī)劃、工程分析、生產(chǎn)調(diào)度、系統(tǒng)管理、 質(zhì)量控制、數(shù)據(jù)管理

12、和網(wǎng)絡(luò)通訊等。 .2. FMS的特點(diǎn)柔性主要包括1 ）機(jī)器柔性當(dāng)要求生產(chǎn)一系列不同類型的產(chǎn)品時(shí)，機(jī)器隨產(chǎn)品變化而加工不同零件的難易程度。2）工藝柔性一是工藝進(jìn)程安排不變時(shí)自身適應(yīng)產(chǎn)品或原材料變化的能力。二是制造系統(tǒng)柔性制造技術(shù)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)內(nèi)為適應(yīng)產(chǎn)品或原材料變化而改變相應(yīng)工藝的難易程度。.3）產(chǎn)品柔性一是產(chǎn)品更新或完全轉(zhuǎn)向后,系統(tǒng)能夠非常經(jīng)濟(jì)和迅速地生產(chǎn)出新產(chǎn)品的能力。二是產(chǎn)品更新后，對(duì)老產(chǎn)品有用特性的繼承能力和兼容能力。 .4） 維護(hù)柔性 采用多種方式查詢、處理故障 ,保障生產(chǎn)正常進(jìn)行的能力。5） 生產(chǎn)能力柔性 當(dāng)生產(chǎn)量改變、系統(tǒng)也能經(jīng)濟(jì)地運(yùn)行的能力。對(duì)于根據(jù)訂貨而組織生產(chǎn)的制造系統(tǒng),這一 點(diǎn)尤為重要。 .6） 擴(kuò)展柔性 當(dāng)生產(chǎn)需要的時(shí)候 ,可以很容易地?cái)U(kuò)展系統(tǒng)結(jié)構(gòu),增加模塊 ,構(gòu)成一個(gè)更大系統(tǒng)的能力。CTGS7）運(yùn)行柔性 利用不同的機(jī)器、材料、工藝進(jìn)程安排來生產(chǎn)一系列產(chǎn)品的能力和同樣的產(chǎn)品,換用不同工序加工的能力。 .3. FM