现代制造技术
现代制造技术
现代制造技术现代制造技术的发展和应用随着科技的不断进步，现代制造技术也在不断地发展和创新。
现代制造技术是指利用高科技设备和先进技术对产品进行设计、加工和生产的技术。
它不仅可以提高产品的质量和生产效率，还能够满足不同消费者的需求和个性化定制。
现代制造技术的应用范围十分广泛，涵盖了各种行业和领域。
比如，汽车制造业是现代制造技术的一个重要应用领域。
通过数字化设计和制造技术，汽车制造商可以更高效地设计和生产汽车，提高产品的质量和安全性。
另外，医疗设备制造业也是现代制造技术的一个重要应用领域。
通过利用先进的材料和制造技术，医疗设备可以更加精确和可靠地诊断和治疗疾病。
现代制造技术的发展离不开自动化和数字化的支持。
现代制造工厂通过引入自动化设备和机器人来代替传统的手工操作，提高了生产效率和产品质量。
同时，数字化技术的发展也为现代制造技术的应用提供了便利。
通过数字化设计和制造技术，制造商可以更加准确地控制产品的质量，并实现个性化定制。
现代制造技术的发展还带来了一些新的挑战和问题。
例如，由于现代制造技术的发展和普及，一些传统行业和工种可能会面临失业的风险。
此外，现代制造技术的应用也给环境和资源带来了压力，比如能源消耗和废弃物处理等问题。
因此，在推广现代制造技术的过程中，我们也要充分考虑到这些问题，制定相应的政策和措施。
总的来说，现代制造技术的发展和应用对于提高产品质量和生产效率非常重要。
它不仅可以满足消费者的需求，还可以推动经济的发展和社会的进步。
然而，我们也需要正视现代制造技术带来的问题和挑战，并采取相应的措施来解决。
只有这样，我们才能更好地利用现代制造技术的优势，实现经济的可持续发展和社会的和谐进步。
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。
现代制造技术与装备
现代制造技术与装备一、现代制造技术现代制造技术，其内涵就是“制造技术”+“信息技术”+“管理科学”再加上相的科学技术交融而成的制造技术。
具体表现在以下几个方面：（1）信息化、数字化制造技术。
信息化是指培育、发展以智能化工具为代表的新的生产力并使之造福于社会的历史过程。
新的信息与通信技术普及应用导致的信息传递时空阻碍性的消失，在信息基础设施到达的地方信息可获得性趋同。
也被理解为与此相伴随的社会组织之形式及其属性。
数字化制造技术在数字化技术和制造技术融合的背景下]1[，并在虚拟现实、计算机网络、快速原型、数据库和多媒体等支撑技术的支持下，根据用户的需求，迅速收集资源信息，对产品信息、工艺信息和资源信息进行分析、规划和重组，实现对产品设计和功能的仿真以及原型制造，进而快速生产出达到用户要求性能的产品整个制造全过程。
我们注意到这里说的是产品整个制造全过程，包括了产品的全生命周期]2[，即产品的研发设计周期，制造周期，产使用与维护周期和报废和回收周期。
（2）精密与超精密加工技术。
包括超精密切削和金刚石刀具，精密和超精密磨削、研磨与抛光，精密和超精密机床，精加工中的测量技术和在线误差补偿，微细加工技术，精加工的支撑环境，纳米技术。
（3）柔性自动化技术。
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。
它涉及到计算机、网络、控制、信息、监测、生产系统仿真、质量控制与生产管理等技术。
其主要研究范围一般可分为：适用于柔性自动化生产的设备、自动化控制和管理技术、联线技术。
主要包括技术：1、现代集成制造技术。
现代集成制造技术包括技术的技术的集成、管理的集成、技术与管理的集成，本质是知识的集成。
现代制造技术就是制造技术、信息技术、管理科学与有关科学技术的组成。
2、网络化制造技术。
网络化制造技术是指用计算机网络，灵活而快速地组织社会资源，将分散在各地的生产设备资源、智力资源和技术资源等，按资源优势互补的原则，迅速的整合成一种跨地域的、靠网络关系的、统一指挥的制造、运营实体—网络联盟，以实现网络化制造。
现代制造技术
12、FMS345、进行精密加工的。
6艺。
7、89、CAD10CAD和CAM的桥梁。
11、在CAD/CAM12CAPP系统运行的基础和依据。
13、FMS1、现代制造技术的体系结构是：（）。
A、主技术群B、支撑技术群C、制造技术环境2、刃磨新的金刚石车刀，选择晶向时应使主切刃与晶向（），这样磨出的刃口质量较好。
、垂直 C、相交 D、以上都不对3、下列关于珩磨的说法错误的是（）。
A、珩磨是一种光整加工方法C、珩磨头和机床主轴是浮动连接D、孔的轴线的直线性和孔的位置精度必须由前道工序来保证4、对金刚石刀具超精密切削的机理说法正确的是（）A、金刚石超精密切削的切削深度不会小于晶粒尺寸B、金刚石刀具承受的切应力不大C、金刚石刀具的刃口不能磨得很锋利5、下列关于手工研磨内、外圆说法错误的是（）A、研磨外圆时工件低速旋转B、研磨外圆时研具作往复运动D、研磨内圆时采用可调式研磨棒，粗、精研可以共用一根研具6、CE表示（）A、准时生产技术B、虚拟制造C、敏捷制造7、对于FMS，下列说法错误的是（）A、FMS具有自动输送工件和刀具的功能B、FMS可以提高设备利用率、FMS中刀具的信息分为动态信息和静态信息两部分8、激光加工中的能量转换关系是（）A、热能转换为光能B、机械能转换为热能D、光能转换为机械能9、现在大多数数控机床都广泛采用哪种数控系统（）A、全闭环控制系统、开环控制系统 D、以上都对10、下列说法正确的是（）A、敏捷制造的核心是敏捷的员工B、并行工程与串行工程没有本质区别D、智能制造就是用计算机代替所有人的工作（T）1、现代制造技术是一个多层次的技术群。
（T）2、制造技术是按照人们所需的、运用知识和技能利用客观物质工具，使原材料转变为产品的技术总称。
（T）3、制造系统一般包括机械加工系统、物料的储运系统、检验系统以及计划调度等辅助系统。
（F）4、精密加工和超精密加工的界限是随着科学技术的进步而逐渐向前推移的。
第六章 现代制造技术
特点： 特点：
设备利用率高、柔性好、缩短产品周期、减少库存 提高质量和生产率、降低中小批生产成本
四．计算机集成制造系统CIMS 计算机集成制造系统CIMS （Computer Integrated Manufacturing System） ——应用现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、系统 工程技术于一体的系统工程 CIMS核心——集成，是人、技术和经营三大方面的集成
例：水喷射加工 组成：①超高压水射流发生器；②磨料混合和液流处理装置； ③喷嘴 ④数控三维切割机床；⑤外围设备等 加工：金属、非金属（石材、玻璃）、木材与纸制品、塑料制品、 织物与革制品等 切缝宽约0.5mm，Ra12.5μm，切割精度达±0.05mm
图6.1 水喷射加工装置示意图 1—带过滤器的水箱；2—水泵； 3—贮液蓄能器；4—控制器； 5—阀；6—蓝宝石喷嘴；7—射流束； 8—工件；9—排水口；10—压射距离； 11—液压系统；12—增压器
图6.9 CIMS的基本组成 CIMS的基本组成
基本组成： 基本组成： （1）管理信息系统——预测、经营决策、生产计划、技术准备、 销售、供应、财务、成本、设备、工具、人力资源等各项管理模 块 （2）工程设计自动化系统——CAD、CAPP、CAM （3）制造自动化系统——CNC机床、加工中心、FMC或FMS （4）质量保证系统——质量决策、质量检测、质量评价、质量信 息综合管理与反馈控制等功能 （5）数据库系统——支持CIMS各系统并覆盖企业全部信息 （6）计算机通信网络系统——将CIMS各个功能分系统的信息联系 起来，支持资源共享、分布处理、分层递阶和实时控制
三．柔性制造系统（FMS）(Flexible Manufacturing System) 柔性制造系统（FMS） ——由数控设备、物料运储装置和计算机控制系统等组成的自动化 制造系统 根据任务或环境的变化迅速调整——多品种、中小批量生产 组成：数控加工系统，物料系统，计算机控制系统 （1）加工系统——数控机床、加工中心、柔性制造单元、其它设 备 （2）物料系统——自动化立体仓库、传送带、自动导引小车 工业机器人、上下料托盘、交换工作台 （3）计算机控制系统——运行控制、刀具管理、质量控制，数据 管理和网络通信 还包括刀具监控和管理系统，冷却系统、切屑系统等附属设备
现代制造技术和现代制造模式简介
现代制造技术和现代制造模式简介现代制造技术是指采用现代先进的工程技术把产品设计、制造、验证、测试、服务等全过程运用自动化手段和信息化办法来实现高效率、高质量的产品生产及降低成本的一种技术。
它涵盖了机械学科、自动化学科、现代材料学科、计算机学科及电子信息学科等多个领域，是集成制造工艺与运行的综合应用。
现代制造技术包括机械制造技术、模具制造技术、检测与检验技术、非机械加工技术等，它们为制造业的发展奠定了坚实的基础。
1、机械制造技术机械制造技术是指以机械工程为基础，采用机加工和其它机械成型的方法来制造产品的工艺和技术。
如车削、磨削、铣削、锻造、冲压等，通过这些技术能使工件表面获得理想的几何形状和加工精度，能进一步实现产品的质量要求和性能指标。
2、模具制造技术模具制造技术是指采用金属材料、复合材料和各种金属和非金属复合材料等来制造各种模具的技术。
它主要包括模具设计、制造、修复和技术改进等四方面。
模具制造技术的普及，能够提高产品的生产精度、降低加工成本和提高加工效率，从而促进全面新型制造业的技术进步和发展。
3、检测与检验技术检测与检验技术是指用于制程或产品检测，以保证产品质量的技术。
它主要涵盖了物理测量、光学测量、电子测量和机电组合技术等多种技术。
检测与检验技术的重要性在于它能够保证产品的质量，同时，它也是保证现代制造技术的重要组成部分。
4、非机械加工技术非机械加工技术是指以能量把工件表面进行加工的技术。
这些技术包括电火花加工技术、激光加工技术、电子束加工技术、等离子加工技术、电熔加工技术和水刀加工技术等，它们能够满足工件表面容许或外观要求的加工需求。
5、其他技术还有一些重要的技术，如机械自动化技术、机械运动控制技术、机床技术、传动技术、全自动贴装技术等，它们也为现代制造技术的进一步发展提供了技术支持和补充。
二、现代制造模式现代制造模式是指利用先进的技术，通过系统的集成加工，实现整个制造过程的自动化，以提高生产力、满足客户需求、降低成本、提升产品的质量和效率，以及提升企业竞争力的制造运营模式。
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。
现代制造技术
制造业是以制造技术为主导技术进行产品制造的企业群体的总称，是工业的主体。
根据我国现行统计划分，工业由制造业、采掘业以及电力、燃气和水的生产供应业构成，制造业系指第二产业中除采掘业、电力和燃气及其生产供应业、建筑业以外的所有行业，包括30个大类、169个中类、482个小类。
可以说制造业是一个国家的立国之本。
制造业发展水平的高低，将直接影响到国家各产品技术水平和经济效益的提高。
没有现代化的制造业就不可能有现代化的工业、农业、国防和科学技术。
从世界各国的工业化发展历程来看，制造业的优先发展是经济腾飞的必要条件。
制造技术的不断创新则是制造业发展的技术基础和动力。
也是一个国家科学技术水平的重要标志之一，它对信息技术、新材料技术、海洋工程、生物工程、能源工程和空间技术等新学科及新技术的发展有着至关重要的作用。
制造(Manufacturing)是利用制造资源(设计方法、工艺、设备和人力等)将材料“转变”为有用的物品的过程。
制造是一个很大的概念，按制造的连续性可分为连续制造(如化工产品的制造)和离散制造(如家电产品的制造)；按行业又可分为机械制造、食品制造、化工制造、IT产品制造，等等。
当今，人们对制造的概念又加以扩充，将体系管理和服务等也纳入其中。
制造是人类所有经济活动的基石，是人类历史发展和文明进步的动力。
制造技术(Manufacturing Technology)是制造活动所涉及到的一系列技术的总称，是提高产品竞争力的关键，也是制造业赖以生存和发展的主体技术。
传统的制造技术仅强调工艺方法和加工设备。
现代的制造技术不仅重视工艺方法和设备，还注重设计方法、生产组织模式、制造与环境和谐统一、制造的可持续性以及制造技术与其它科学技术的交叉和融合，甚至还涉及制造技术与制造全球化、贸易自由化、军备竞争等内容。
1.2 制造业的发展历程制造业的发展历程，是一个不断提高产品的质量、不断应用最新科技成果,提高和完善制造过程的自动化水平、信息化水平、应用先进的制造理念和管理理念和不断提高劳动生产率、降低制造成本，实现制造最优化的过程。
《现代制造技术》课程标准
《现代制造技术》课程标准一、课程基本信息1. 课程名称：现代制造技术2. 授课对象：机械工程、机电一体化、数控技术等专业学生二、课程目标1. 掌握现代制造技术的基本概念、原理和方法；2. 了解现代制造技术的最新发展动态和技术趋势；3. 具备现代制造技术的应用能力和创新能力；4. 培养团队协作精神和自主学习能力。
三、教学内容与要求1. 教学内容：（1）制造系统与自动化：了解制造系统的基本组成和自动化技术；（2）数控机床与加工中心：掌握数控机床和加工中心的基本原理、操作和维护；（3）3D打印技术：了解3D打印技术的原理、工艺和应用；（4）机器人制造技术：掌握工业机器人的基本原理、应用和编程；（5）智能制造系统：了解智能制造系统的概念、特点和实现方式。
2. 要求：（1）掌握现代制造技术的基本理论和操作技能；（2）能够应用现代制造技术解决实际工程问题；（3）具备自主学习和团队协作的能力。
四、教学方法与手段1. 采用多媒体教学、案例分析、现场教学等多种方式，增强学生的感性认识；2. 邀请企业专家进行授课和指导，加强实践教学；3. 鼓励学生参与实验室和实践基地的建设，提高实际操作能力。
五、教学评价方法1. 平时成绩：包括出勤率、作业完成情况、课堂表现等，占比30%；2. 实验成绩：根据实验报告、操作熟练程度和团队协作等，占比30%；3. 考试成绩：期末考试成绩，占比40%。
六、课程资源1. 教材：《现代制造技术》教材及相关参考书籍；2. 教学PPT：教师根据授课内容制作的教学PPT；3. 网络资源：提供相关视频、案例和论文等网络资源，供学生自主学习；4. 实验室和实践基地：提供数控机床、加工中心、3D打印机、机器人等实验设备，供学生实践操作。
七、课程评估与改进1. 定期进行教学效果评估，及时调整教学内容和方法；2. 鼓励学生提出意见和建议，不断改进教学质量；3. 定期对教师进行培训和交流，提高教师教学水平。
现代制造技术第一章 现代制造技术的发展及体系结构
第一节 概述
制造技术是当代科学发展最为活跃的领域， 是产品更新、生产发展、国际间经济竞争 所依赖的重要手段。 在工业发达国家里，技术进步对经济增长 的贡献率已超过60%。
第一节 概述
3.制造业 制造业是指对采掘的自然物质资源和工农 业生产的原材料进行加工和再加工，以及 对零部件进行装配，为国民经济其它部门 提供生产资料，为全社会提供生活资料的 社会生产部门。
能
信
料
源
息
第一节 概述
二、制造是人类文明的支柱
人类文明
材能 料源
信
制
息
造
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第二节 现代制造技术的发展
一、制造技术的发展 人类的活动离不开制造，人类活动的水平 受到制造水平的极大约束，人类的发展过 程就是一个不断的制造过程。
第二节 现代制造技术的发展
1.制造的初始阶段 人类最早的制造活动可以追溯到新石器时 代。在这一时期，人们利用石器作为劳动 工具，制作生活和生产用品，制造处于一 种萌芽阶段。
造企业 国际水平的制
造中心
国际水平的先 进装备制造
★ 制造业强国的标志
第一节 概述
制造业发展水平的高低是判断一个国家综 合国力的重要依据。
第一节 概述
4.制造系统 制造系统是制造过程及其所涉及的硬件、 软件和人员所组成的一个将制造资源转变 为产品的有机整体，是制造业的基本组成 实体。
第一节 概述
从经济角度理解制造过程
第一节 概述
大制造
现代社会 的制造
全过程
多学科
第一节 概述
2.制造技术 制造技术是使原材料成为人们所需产品而 使用的一系列技术和装备的总称，是涵盖 整个生产制造过程的各种技术的集成。
现代制造技术概述
趋势三：先进制造技术向精密化、多样化、 复合化方向发展（续） 3、向智能化方向发展
智能化是柔性化、集成化的拓展和延伸，未来的智能机器 将是机器智能与人类专家智能的有机结合，未来的制造自动 化将是高度集成化与高度智能化的融合。
4、向全球化方向发展
制造业将得以借助全球互联网络、计算机通信和多媒体技 术实现全球或异地制造资源（知识、人才、资金、软件、设 备等）的共享与互补，制造业、制造产品和 制造技术走向国 际化，制造自动化系统也进一步向网络化、全球化方向发展。 基于Internet的敏捷制造、全球制造已经成为现实。
趋势二：先进制造技术向精密化、多样化、 复合化方向发展 1、向精密化方向发展
加工技术向高精度发展是制造技术的一个重要发展方向。精密加工和超 精密加工、微型机械的微细和超微细加工等精密工程是当今也是未来制 造技术的基础，其中纳米级的超精密加工技术和微型机械技术被认为是 21世纪的核心技术和关键技术。
趋势三：先进制造技术向精密化、多样化、 复合化方向发展 1、向柔性化方向发展
制造业自动化系统正沿着数控化→柔性化→集成化→智能 化→全球化之螺旋式阶梯攀缘而上，柔性化程度越来越高。
2、向集成化方向发展
向CIMS发展，构成一个覆盖企业制造全过程（产品订货、 设计、制造、管理、营销），能对企业“三流”（即物质流、 资金流、信息流）进行有效控制和集 成管理的完整系统，实 现全局动态综合优化、协调运作和整体高柔性、高质量、高 效率，从而创造出巨大生产力。
2、向敏捷化方向发展
进入20世纪90年代以来，因为竞争全球化、贸易自由化、需求多样化， 产品生产朝多品种小批量方向发展，面向并行工程的设计、虚拟制造的 设 计、全寿命周期设计、CAD／CAM／CAPP一体化技术等敏捷设计制造技 术与系统将在今后若干年内得到长足发展。
现代制造技术
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。
现代制造技术
制造（Manufacturing):是人类所有经济活动的基石，是人类历史发展和文明进步的动力。
狭义：为机电产品的机械加工工艺过程广义：制造是涉及制造工业中产品设计、物料选择、生产计划、生产过程、质量保证、经营管理、市场销售和服务的一系列相关活动和工作的总称。
制造技术（Manufacturing T echnology)按照人们所需的目的，运用知识和技能，利用客观物资工具，将原材料物化为人类所需产品的工程技术。
即：使原材料成为产品而使用的一系列技术的总称先进制造技术定义: 在传统制造技术基础上不断吸收机械.电子.信息.材料.能源和现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计.制造.检测.管理.销售.使用.服务的制造全过程,以实现优质.高效.低耗.清洁.灵活的生产,提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术总称,也是取得理想技术经济效果的制造技术的总称.发展趋势:1、集合多学科成果形成一个完整的制造体系传统制造技术、信息技术、计算机技术、自动化技术、先进的管理科学2、先进制造技术的动态发展过程不断地吸收各种高新技术逐渐形成，不同时期、不同区域有各自的重点和内容。
3、信息技术对先进制造技术的发展作用越来越重要。
CIMS、CE、AM、虚拟企业、虚拟制造；4、向超精微细领域扩展微型机械，纳米测量、微米/纳米加工制造；5、制造过程集成化产品的设计、加工、检测、物流、装配过程一体化。
CAD/CAE/CAPP/CAM/PDM/ERP集成精密成形工艺6、制造科学与制造技术、生产管理的融合制造科学是制造系统和制造过程知识的系统描述。
数字描述、仿真、优化、设计理论和方法、运动学、动力学、结构强度、摩擦学制造技术包含在制造科学之中，制造科学体现在制造技术里，技术和管理由生产模式结合在一起。
7、绿色制造绿色产品设计技术。
绿色制造技术产品的回收和循环再制造8、虚拟现实技术虚拟制造技术；虚拟企业。
9、制造全球化制造企业在世界范围内的重组与集成制造技术信息和知识的协调、合作和共享全球制造的体系结构、制造产品及市场的分布及协调。
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2.1 超高速切削技术
目前超高速切削机床普遍采用的是日本的 BIG-PLUS刀柄系统（图2-3）和德国的HSK刀柄系 统（图2-4）。
图2-3 BIG-PLUS刀柄系统
图2-4 HSK刀柄系统
2.2 高效磨削技术
• 1. 高速重负荷荒磨
其砂轮线速度普遍达到了80m/s，有的高达120m/s； 磨削法向力通常达到了10000～12000N，有的高达30000N； 磨削功率一般为100～150kW，有的高达300kW；材料去除 率可达150kg/h。 主要用于钢坯的修磨，磨除钢坯的表面缺陷层（夹渣、 结疤、气泡、裂纹和脱碳层），以保证钢材成品的最终质 量和成材率。 主要特点是：①采用定负荷自由磨削方式磨除一定厚 度的缺陷层金属，背吃刀量和进给量均不确定；②在磨削 过程中不修整砂轮，为确保砂轮既有自锐能力，消耗又不 致过大，应选择合适砂轮；③多采用干磨方式，工件表面 易烧伤。
• 1 学习本课程的目的意义
使学生能在总体上了解现代制造技术的基本内容及在提高国民经 济发展水平方面的巨大潜力，从而影响和推动相关人员共同奋斗，不 断地推广先进的制造技术，并在实践中勇于总结、提高和创新，从而 不断地提高我国的机械制造技术水平，以增强国力和世界市场的竞争 能力。
• 2 本课程的主要内容
标准和框架 产品定义和标准 数据库 数据标准 检验标准 软件工程 工艺标准 机床和工具技术 决策支持 接口框架 传感器和控制技术 全国监督和基准评测 技术获取和利用
支撑 技术群
质量管理 用户/供应商交互作用 工作人员培训和教育
制造基础 设施环境
1.3 我国现代制造技术的发展现状
面向制造的设计技术群
产品/工艺设计 计算机辅助设计 工艺过程建模和仿真 工艺规程设计 系统工程基础 快速成型技术 并行工程
制造工艺技术群
材料生产工艺 加工工艺 联接与装配 测试和检测 环保技术 维修技术 其他
主 体 技 术 群
信息技术 接口技术 集成技术 人工智能
准备时间也少得多。
2. 模具领域
可以实现淬火硬度达到60HRC（某些情况下可达70HRC）的淬硬模具的切
削加工，加工时间仅为电加工的25%左右，加工费用可节省50%以上。
2.1 超高速切削技术
3. 航空、航天领域
采用高速切削后，切削速度达到了 100～1000m/min，不仅大幅度提高生产率， 还能有效减少刀具磨损，提高工件表面的 加工质量。因此，飞机制造业是最早采用 高速铣削的行业。 图2－2所示为采用“整体制造法”制 造的铝制螺旋片；壁厚最薄处只有0.05mm， 壁高20mm。采用超高速切削技术后，在保 证质量的基础上，加工效率还会大大提高。 图2－2 铝制螺旋片
1.2 现代制造技术构成
• 1.2.1 现代制造技术的分类
现代制造技术主要沿着 “大制造”或称“广义制造” 的方向发展，通常可分为现 代制造系统设计技术、现代 制造工艺技术、制造自动化 技术、以及现代制造系统与 生产管理技术等四个方面。
1.2 现代制造技术构成
• 1.2.2 现代制造技术的体系结构
单位时间的金属切除率高、能耗低、零件加工时间短，从而有效 地提高了能源和设备利用率，降低了生产成本。
2.1 超高速切削技术
2.1.3 超高速切削技术的应用 1. 汽车领域
Ford汽车公司采用HVM800型卧式加工中心组成的柔性生产线加工汽车发
动机零件，其生产率与组合机床自动线相当，但建线投入减少了40%，生产
2.1 超高速切削技术
4. 加工精度高、表面质量好
切削力和切削热的降低，使刀具和零件的变形减小，零件表面的残余应 力下降，从而容易保证工件的尺寸精度和表面质量。
5. 加工过程稳定
激振频率远远高于工艺系统固有频率，不会造成工艺系统振动；因而加 工过程平稳。
6. 能加工各种难加工材料 7. 加工成本低
第一章
• 制造业的概念及重要性 • 制造业
绪论
将制造资源（物料、能源、设备、工具、资金、信息、人力等） 利用制造技术，通过制造过程，转化为供人们使用或利用的工业品或 生活消费品的行业。
• 美国的教训
上个世纪70年代,美国不重视制 造业,把制造业称为“夕阳工业”, 结果导致美国80年代的经济衰退。 出现在家电、汽车等行业不敌日本 的局面。20世纪80年代，发生了 轰动一时的“东芝事件” 。美国 重新关注制造业的发展，至1994 年美国汽车产量重新超过日本。
图1－1 现代制造技术的 内涵、层次及其技术构成
1.1 现代制造技术的内涵
2. 新型制造单元技术
在市场需求及新兴产业的带动下，制造技术与电子、信息、新材 料、新能源、环境科学、系统工程、现代管理等高新技术结合而形成 了崭新的制造单元技术。
3. 现代制造集成技术
是应用信息、计算机和系统管理技术对上述两个层次技术进行局 部或系统集成而形成的现代制造技术的高级阶段。如柔性制造系统 （FMS）、计算机集成制造系统（CIMS）、智能制造系统（IMS）等。 这种体系结构强调了现代制造技术从基础制造技术、新型制造 单元技术到现代制造集成技术的发展过程。
目前我国制造业仍然存在着自主创新能力薄弱，能源资源消耗高、污染 排放严重，区域产业结构趋同、服务增值率低、高水平人才短缺等一系列亟 待解决的问题。
1. 超高速加工方面
仍处于低级阶段，还没有形成完整、系统的研究体系和方法。国内磨削 砂轮的线速度一般在45～60m/s，尚未超过80 m/s。 超高速切削/磨削技术和其机床装备，与国际先进水平相比，还有较大差 距。
东南亚经济危机的启示
1）1998年爆发的东南亚经济危机，从另一个侧面反映了一个国家发展 制造业的重要。一个国家，如果把经济的基础放在股票、旅游、金融、 房地产、服务业上，而无自己的制造业，这个国家的经济就容易形成 泡沫经济，一有风吹草动就会产生经济危机。 2）新加坡、台湾都有自己的制造业，因此受经济危机的影响小一些。
2.1 超高速切削技术
2）快速进给系统
要求进给系统能瞬时达到高速、瞬时停止，还要具有很高的定位 精度。采用的主要技术措施是大幅度减轻移动部件重量以及采用新开 发的多头螺纹行星滚珠丝杠，或采用直线电机，省去了中间传动件。
3）支承及辅助单元
用人造花岗岩来制作机床基础支承件；材料的阻尼特性为铸铁的 7～10倍，密度却只有铸铁的1/3。 夹具的要求是高刚度、高精度动平衡、轻量化、高效自动化和柔 性化。
7. 创新能力方面
我国在经费投入强度、技术水平、技术引进、生产能力等体现 企业核心竟争力和持续发展能力方面，远低于工业发达国家。
8. 完整的体系方面
目前我国绝大多数企业技术开发能力薄弱，尚末成为技术创新 的主体；还缺乏一支精干、相对稳定的力量从事产业共性技术的研究 与开发。
1.4 本课程的主要内容及学习方法
本科程从现代制造技术的概念入手，阐述了现代制造技术的体系 结构，工艺方法、管理理念、发展趋势等知识，主要内容有现代制造 工艺技术、特种加工技术、自动化制造系统、现代生产与管理模式、 面向可持续发展的绿色制造、现代制造技术与新型制造业的发展趋势 等，兼具理论性与实用性，深入浅出，通俗易懂。
• 3 本课程的特点及学习方法
通过自学或集中辅导，并查阅相关资料学习，更主要的是理论 联系实际，运用所学的先进制造技术知识，有计划、有步骤的去应用、 提高实际效益，再总结、提高、创新。
第二章
• • • • •
现代制造工艺技术
2.1 超高速切削技术 2.2 高效磨削技术 2.3 精密和超精密加工技术 2.4 微细加工技术 2.5 快速制造技术
东芝 事件
第一章
日本的经验
绪论
1）在上个世纪70-80年代，日本非常重视制业，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。 2）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是依靠的日本的芯片，是“日 本的芯片打败了伊拉克的钢片”。
2.1 超高速切削技术
• 2.1.2 超高速切削技术的特点
1. 加工效率高 切削速度：传统加工的10倍；进给速度：传统加工的 5～10倍；材料切除率 ：提高3～6倍；加工时间：传统 加工的1/3. 2. 切削力小、刀具寿命长 切削力至少下降30%；刀具寿命提高约70%。 3. 热变形小 加工过程迅速，切屑带走95%的热量，热变形小；因 而适合加工易发生热变形的工件.
2.1 超高速切削技术
• 2.1.4 超高速切削加工的关键技 1. 超高速切削机床 主要技术包括以下几个方面：
1）超高速主轴单元
电机和机床主轴合二为一，构成了所谓的“电主轴单 元”；采用高速精密轴承，主要有陶瓷轴承、磁悬浮轴承 和空气轴承等；采用大功率、宽调速交流变频电机直接驱 动；结构设计上保证主轴单元具有良好的动刚性、抗振性、 热特性和良好的动平衡性能；配有高效冷却与润滑系统； 采用先进的控制技术。
1.1 现代制造技术的内涵
• 1.1.1 现代制造技术的定义 • 制造技术（Manufacturing Technology)
按照人们所需的目的，运用知识和技能，利 用客观物资工具，将原材料物化为人类所需产品 的工程技术。即：使原材料成为产品而使用的一 系列技术的总称 “信息技术+传统制造技术的发展+现代管理 技术 = 现代制造技术”
现代制造技术编写：易同斌源自2011年10月目录
第一章 第二章 第三章 第四章 第五章 第六章 绪论 现代制造工艺技术 特种加工技术 自动化制造技术 现代生产与管理模式 面向可持续发展的绿色制造
第七章
现代制造技术与新型制造业的发展趋势
第一章
• • • •
绪论
1.1 现代制造技术的内涵 1.2 现代制造技术构成 1.3 我国现代制造技术的发展现状 1.4 本课程的主要内容及学习方法