第七章 制造装备的驱动技术
装备制造技术的发展与未来挑战
装备制造技术的发展与未来挑战随着物质文明的发展,现代社会对于装备的需求也越来越高。
尤其是在军事、航空、机械制造等领域,装备的制造技术更是关系到国家实力和民族尊严。
因此,装备制造技术一直是科技发展的重要方向之一,不断推动着社会进步与创新。
一、装备制造技术的发展历程在装备制造技术的发展历程中,传统的手工制造逐渐被机械化、自动化、数字化和网络化取代。
这些新技术的应用,大大提高了装备制造的效率和质量,改变了人类生产方式的基本面貌。
具体来说,装备制造技术的发展经历了以下几个阶段:1. 机械制造阶段。
在这个阶段,机械被广泛应用于各个领域,推动了传统手工制造的向“机制化”转变。
随着精密机械的出现,装备制造技术进一步提高了效率和质量。
2. 自动化制造阶段。
在这个阶段,设备的自动化程度不断提高,电子技术的应用越来越广泛。
这大大提高了制造效率和精度,使得很多传统的不能机械化的加工过程也变成了可以自动完成的工作。
3. 数字化制造阶段。
这是工业制造的新时代。
数字化制造是基于计算机技术和信息技术的先进技术。
它将计算机辅助设计与计算机数控制造相结合,实现了流程的数字化和无纸化,快速地实现了从产品设计到加工制造的全过程自动化。
4. 网络化制造阶段。
这是一个虚拟化、全球化的时代。
互联网技术与数字化制造相结合,实现了制造资源的共享、制造过程的网络化,使制造公司之间的合作以及国际合作变得更加紧密。
二、装备制造技术的未来挑战虽然装备制造技术已经取得了许多成果,但是也面临着很多挑战。
其中,最重要的挑战包括:1. 绿色制造。
随着世界经济的快速发展,人们对环境问题的关注日益增加。
所以,装备制造技术未来的一个重要目标是实现绿色制造,减少对环境的影响。
这需要调整生产方式,从传统的“生产-消费-废弃”模式转变为“ 生产-再利用”模式,推进资源节约、环境保护型的制造业。
2. 智能制造。
智能制造是一个高新技术领域,是指将先进的信息技术与制造业相结合,以实现产品全生命周期的数字化。
从“制造”到“智造”,创新驱动高端装备制造业发展
经营策略从“制造”到“智造”,创新驱动厲端装备制造业发展□山东泰安陈德儒当前,受国内外复杂、严峻的环境影响,国内经济下行压力加大。
如何使经济尽快走出低谷,从高速发展转向高质量发展,大力振兴和发展制造业等实体经济是当务之急。
制造业作为国家经济的支柱产业,应紧紧抓住国内外市场变化的契机,加快转型升级,实现从“制造”向“智造”的蜕变,全面提升高端装备制造业水平,引领中国经济突出重围,奋力前行。
一、从“制造”到“智造”,推动高端装备制造业转型升级的背景1.顺应时代发展,实现互联网技术与实体经济深度融合的需要。
当前,世界经济加速向以网络信息技术产业为重要内容的经济活动转变。
企业必须紧紧把握这一历史契机,以信息化培育新动能,用新动能推动新发展,推动互联网技术和实体经济深度融合,加快传统产业数字化、智能化,推进传统制造业向智能化的转型升级,拓展企业发展的新空间。
2.企业不断创新发展的需要。
长久以来,中国制造都是“低质低价”的代名词,中国的制造业长期处于“制造”状态,国人自己拥有核心技术的产品很少,而先进产品往往是外方拥有核心技术。
企业要想突出重围,就必须锲而不舍地抓好科技创新和管理创新,将传统制造技术与信息技术深度融合,打造具有自主知识产权的智能化产品制造能力,实现产品从“制造”向“智造”系统跨越。
3.满足用户个性化需求的需要。
对于用户而言,以往只能在有限的产品中选择自己最喜欢、最适合的产品,但即便是最畅销的产品与用户的需求之间往往也存在着一定差距,外观、性能、结构都非常受限。
相对于制造企业而言,规模化生产是求得企业效益的普遍追求,而个性化又是未来消费的主流,所以制造业必须解决大规模生产+个性化定制间的矛盾。
制造业真正比拼的是洞察用户需求和满足用户个性化需求的能力,企业只有非常精准地满足用户的个性化需求,才能赢得用户的信任,扩大产品的市场份额,从而有效地提高产品在国内外市场的占有率。
4.延长产品的产业链,提高产品的高附加值,增加企业效益的需要。
装备制造的技术创新与发展
装备制造的技术创新与发展第一章介绍装备制造是一个重要的经济领域。
随着现代科技的不断发展,装备制造也得到了前所未有的发展。
本文将从技术创新与发展的角度,探讨装备制造的发展方向和前景。
第二章技术创新对装备制造的影响技术创新是企业发展的关键。
在装备制造领域,技术创新可以带来很多好处。
首先,技术创新可以提高生产效率。
因为新技术的引入可以缩短生产周期和减少生产成本。
其次,技术创新可以增加产品市场竞争力。
装备制造业的市场竞争异常激烈,而技术创新可以让企业在竞争中处于领先地位。
最后,技术创新可以增强品牌形象。
因为技术创新会体现企业的创新能力和科技实力,从而增强品牌形象。
第三章装备制造的技术创新3.1 数字化制造技术数字化制造技术是目前装备制造领域的热点技术,也是未来的发展方向。
数字化制造技术可以将整个生产过程数字化,并通过计算机模拟进行优化,从而提升生产效率和质量。
数字化制造技术可以帮助企业将生产环节中的数据信息集中管理,实现对生产流程的全面监控和追溯。
同时,数字化制造技术也可以将生产过程中的错误和问题提前预测,为生产安排提供更加准确的数据支持。
3.2 智能制造技术智能制造技术是数字化制造技术的延伸,同时也是另一项重要的技术创新。
智能制造技术可以使得机器和设备能够自动调整和优化生产过程,同时还可以实现对生产过程的实时监控和控制。
智能制造技术可以优化工厂内生产过程,缩短生产周期,并提高生产质量和效率。
同时,在智能制造技术的支持下,企业可以更好地实现柔性生产,根据不同客户需求进行快速调整与生产,从而提升企业的生产效率和盈利水平。
第四章装备制造的未来发展方向未来,装备制造业将迎来一系列有益的变革。
首先,数字化与智能化交叉融合将推动装备制造业的进一步发展,数字化技术将注重生产效率,智能化技术将注重生产品质,两者的结合可以让装备制造更加精细化。
其次,装备制造业的服务化和定制化发展将更多地体现出装备制造业的特色和优势。
未来,装备制造业将实现产品的个性化生产,以更好地满足客户的需求。
装备制造业的三大行业特性
装备制造业的三大行业特性装备制造业是指以制造各种机械设备、装备为主要任务的行业。
在全球经济发展中,装备制造业扮演着至关重要的角色。
本文将介绍装备制造业的三大行业特性。
1. 技术创新驱动装备制造业以技术创新为核心驱动力。
随着科学技术的不断进步,装备制造业也在不断迭代和更新。
在这个行业中,不仅需要掌握传统的机械制造技术,还需要不断引入和应用新兴技术,如、物联网、大数据等。
技术创新可以提高装备制造业的生产效率、产品质量和功能性,促进企业的持续发展和竞争力提升。
2. 高度专业化和定制化需求装备制造业具有高度专业化和定制化的特点。
不同行业和不同领域的装备需求差异很大,装备制造企业需要根据客户的需求进行定制化设计和生产。
这就要求装备制造企业拥有丰富的专业知识和技能,并与客户建立紧密的合作关系。
随着科技进步和市场需求的变化,装备制造企业需要具备快速响应和灵活调整的能力,以适应不断变化的市场需求。
3. 注重质量和安全性装备制造业对产品质量和安全性要求非常高。
一方面,装备制造企业需要确保产品在设计、生产和使用过程中的质量,以满足客户的需求和期望。
另一方面,装备制造企业还需要关注产品的安全性,特别是对于那些在高风险环境下使用的装备,如核能、航空航天等。
装备制造企业需要建立完善的质量管理体系,严格执行相关标准和规范,确保产品的质量和安全性。
,装备制造业的三大行业特性包括技术创新驱动、高度专业化和定制化需求,以及注重质量和安全性。
这些特性在一定程度上决定了装备制造业的发展方向和竞争优势,也为该行业的从业者提供了更多的发展机遇和挑战。
装备制造业政策
以下是中国装备制造业政策的主要内容:
1. 支持政策:政府将加大对装备制造业的支持力度,包括财政补贴、税收优惠、信贷支持等方面,以促进企业技术创新和产业升级。
2. 创新驱动:政府将鼓励企业加强技术创新,提高自主创新能力,推动装备制造业向高端、智能化、绿色化方向发展。
3. 产业协同:政府将推动装备制造业与其他相关产业的协同发展,促进产业链上下游企业的合作与协调。
4. 国际合作:政府将积极推动装备制造业与国际市场的合作与交流,加强技术、人才、资本等方面的合作,提高企业的国际竞争力。
5. 环保要求:政府将加强对装备制造业的环保要求,推动企业实现绿色生产,减少环境污染和资源浪费。
6. 人才培养:政府将加强对装备制造业人才的培养和引进,提高企业的技术水平和管理能力。
7. 市场开拓:政府将积极推动装备制造业企业开拓国内外市场,扩大出口规模,提高企业的市场占有率和国际竞争力。
发展高端装备制造业的对策思考
发展高端装备制造业的对策思考高端装备制造业是一个国家和地区经济发展的重要组成部分,它与其他行业相比,对技术创新、产业升级和国家安全等方面都有着更高的要求。
然而,我国在发展高端装备制造方面同国际上领先国家相比还相对滞后。
因此,我们需要探讨如何加快发展高端装备制造业,提高我们制造业的整体水平。
一、打造技术创新驱动力技术创新是高端装备制造业发展的核心驱动力,是推动我国制造业向制造强国转型的关键因素。
要加强研发投入,推进技术创新,提高我国自主研发能力,不断提升技术竞争力。
同时,要加强政府引导和优化产业生态,鼓励企业在自主创新的同时,与高校、科研机构合作,开展技术共享和创新活动,打造高端装备制造业的技术创新生态圈。
二、深化产业协同发展高端装备制造业需要多种技术和产业的集成,要通过深化产业协同发展,构建产业链和价值链,形成大型高端装备制造集群,优化产业结构,提高整体产业效益。
同时,要加强产业和地区的协调,促进产业集聚、产业分工和交流合作,提高产业链各个环节之间的协同效率。
三、提高品牌形象和国际竞争力高端装备制造业是国家实力的象征,也是企业的形象代表。
要提高品牌形象和国际竞争力,首先要注重产品质量和市场定位,注重品牌培育和维护。
其次,要加强国际合作,开拓国际市场,提高国际竞争力。
走出去,引进来,通过与国际领先企业的合作,逐渐树立自己的品牌形象和竞争力。
四、加大政策和投资支持力度政府需要出台一系列有力的政策和措施,引导资本和人才流入高端装备制造业。
同时要通过创新投融资模式,鼓励企业加大对高端装备制造业的投入,保障企业获取足够的资本和资金支持。
此外,优化税收政策,降低企业的成本负担,促进产业链各环节的健康发展。
五、加强人才培养和队伍建设高端装备制造业需要高水平的人才支持和队伍建设。
要加强人才培养和引进,构建完整的人才培养链,吸引更多的优秀人才加入高端装备制造领域,提高全产业链的高端人才储备。
同时,要根据实际情况,制定招聘、聘用、激励等政策,建设高端团队,加强高端人才队伍建设。
机械制造装备设计课后习题答案
1-1 为什么说机械制造装备在国民经济开展中起着重要的作用?制造业是国民经济开展的支柱产业,也是科技技术开展的载体及使其转化为规模生产力的工具与桥梁。
装备制造业是一个国家综合制造能力的集中表现,重大装备研制能力是衡量一个国家工业化水平与综合国力的重要标准。
1-2 机械制造装备与其他工业化装备相比,特别强调应满足哪些要求?为什么?柔性化精细化自动化机电一体化节材节能符合工业工程要求符合绿色工程要求1-3 柔性化指的是什么?试分析组合机床、普通机床、数控机床、加工中心与柔性制造系统的柔性化程度。
其柔性表现在哪里?柔性化有俩重含义:产品机构柔性化与功能柔性化。
数控机床、柔性制造单元或系统具有较高的功能柔性化程度。
在柔性制造系统中,不同工件可以同时上线,实现混流加工。
组合机床其柔性表现在机床可进展调整以满足不同工件的加工。
1-6.机械制造装备的机电一体化表达在哪些方面?可获得什么好处?答:机械制造装备的机电一体化表达在:其系统与产品的通常构造是机械的,用传感器检测来自外界与机器内部运行状态的信息,由计算机进展处理,经控制系统,由机械、液压、气动、电气、电子及他们的混合形式的执行系统进展操作,使系统能自动适应外界环境的变化,机器始终处于正常的工作状态。
采用机电一体化技术可以获得如下几方面功能:1,对机器或机组系统的运行参数进展巡查与控制;2,对机器或机组系统工作程序的控制;3,用微电子技术代替传统产品中机械部件完成的功能,简化产品的机械构造。
1-7 对机械制造装备如何进展分类?加工装备:采用机械制造方法制造机器零件的机床。
工艺装备:产品制造是用的各种刀具、模具、夹具、量具等工具。
仓储运输装备:各级仓库、物料传送、机床上下料等设备。
辅助装备:清洗机与排屑装置等设备。
1-8工业工程指的是什么?如何在设计机械制造装备时表达工业工程的需求?答:工业工程是对人、物料、设备、能源与信息能组成的集成系统进展设计,改善与实施的一门科学。
智能制造装备的发展现状与趋势
智能制造装备的发展现状与趋势随着人工智能、大数据、云计算和物联网技术的不断发展,智能制造装备也不断受益于这些技术的应用和推广,逐渐呈现出一系列新的发展现状和趋势。
智能制造装备的发展已经成为引领整个制造业发展的重要驱动力之一。
本文将从多个方面对智能制造装备的发展现状与趋势进行分析。
1. 技术创新不断加快随着科技的不断发展,智能制造装备的技术进步也在不断加快。
各种先进技术如人工智能、大数据、云计算、物联网、机器学习等技术不断的被引入到智能制造装备中,使得智能制造装备的性能得到了很大的提升。
在制造设备智能化方面,工业机器人、自动控制系统、远程控制系统、智能监控系统已经得到了广泛的应用,不仅提高了生产效率,还提高了产品质量。
2. 生产模式转型升级随着智能制造装备的不断发展,生产模式也在不断转型升级。
传统的生产模式已经无法满足现代制造业对生产效率和产品质量的要求,而智能制造装备的出现使得生产模式得以更加灵活高效。
智能制造装备可以实现生产线的自动化和柔性化,使得生产可以更加个性化和快速化。
3. 产业结构不断优化智能制造装备的发展也不断优化了整个产业结构。
通过智能制造装备的应用,原来需要大量人力的生产环节被机器替代,人们可以将更多的注意力放在产品设计和技术创新上,从而推动了整个产业结构的升级和转型,提高了产业效益。
4. 品质需求不断提高随着消费者对产品品质的要求不断提高,制造业也需要向更高品质的方向发展。
智能制造装备的出现使得生产过程更加精准和可控,从而提高了产品的品质。
生产出更好的产品不仅能够满足消费者的需求,还能提高企业的竞争力。
二、智能制造装备的发展趋势1. 智能化程度不断提高未来智能制造装备的智能化程度将会不断提高。
随着人工智能、大数据、云计算等技术的不断进步,智能制造装备将能够更好地实现智能感知、智能决策、智能执行和智能优化,从而提高生产效率和产品质量。
2. 定制化生产趋势明显未来智能制造装备将能够更好地实现产品的定制化生产。
动力装备制造产业发展趋势
动力装备制造产业发展趋势动力装备制造产业发展趋势引言动力装备制造产业是支撑国民经济发展的重要产业之一,它涵盖了航空航天、船舶、机械、电子、汽车、通信等多个领域。
随着经济全球化的加深,动力装备制造产业面临着新的发展机遇和挑战。
本文将从技术创新、产业升级、市场需求和环境保护等方面分析动力装备制造产业的发展趋势。
一、技术创新技术创新是动力装备制造产业发展的关键驱动力之一。
随着科技的进步,新技术不断涌现,成为动力装备制造产业发展的重要推动力。
1.智能化技术:随着人工智能、大数据、云计算等技术的快速发展,智能化制造成为未来的趋势。
动力装备制造企业需要通过引进智能制造技术,提高生产效率和产品质量。
2.先进材料:新材料的应用可以大大改善产品性能和降低能耗。
在航空航天、船舶等领域,轻质高强度材料的应用将成为发展趋势。
3.绿色制造技术:环境保护意识的增强要求动力装备制造企业采用清洁能源、低碳生产等绿色制造技术。
二、产业升级产业升级是实现动力装备制造产业可持续发展的重要途径。
在实现产业升级的过程中,需要从产品、技术和管理三个层面进行改进。
1.产品升级:通过提高产品性能、降低成本、提高使用寿命等措施,实现产品的升级换代。
例如,航空发动机的升级可以提高飞机的航程和燃油效率。
2.技术升级:创新技术的引进和研发是实现产业升级的关键。
企业需要积极进行技术创新,提高产品的技术含量和附加值。
3.管理升级:提高生产管理水平,推进企业信息化建设,提高生产效率和产品质量。
管理升级本质上是提高企业的内部竞争力,进而推动整个产业的发展。
三、市场需求市场需求是动力装备制造产业发展的根本动力。
随着经济发展和人民生活水平的提高,市场对动力装备的需求将越来越大。
在市场需求的推动下,动力装备制造企业将取得更大的发展机遇。
1.国内市场需求:国内市场需求是动力装备制造产业最主要的市场。
在实现产业升级的同时,企业需要抓住国内市场机遇,满足国内市场的需求。
智能制造技术与装备研究
智能制造技术与装备研究第一章:智能制造技术的概述随着信息技术、人工智能、机器视觉等技术的发展,智能制造技术已经成为未来制造业发展的重要趋势。
智能制造技术可以通过数字化、网络化和智能化的手段实现生产过程全流程的可视化、可控化、可优化化,提高生产效率,降低成本,为企业的可持续发展提供支持。
第二章:智能制造技术的应用领域智能制造技术可以应用于多个领域,例如航空航天、汽车制造、机械工程、电子制造、医疗器械、食品制造等。
在航空航天领域,智能制造技术可以实现飞机零部件的自动化制造,提高制造精度和生产效率。
在医疗器械领域,智能制造技术可以实现医疗设备制造、医疗器械的数字化设计和模拟实验。
第三章:智能制造装备的研究智能制造技术需要依靠智能制造装备的支持。
智能制造装备可以通过工业机器人、智能传动系统、激光制造系统、数字化控制系统等组成。
这些装备可以实现自动化操作、生产过程可视化、生产过程数据采集与分析等功能,提高生产效率和产品质量。
第四章:智能制造技术在中国的应用状况智能制造技术在中国的应用正在逐渐推广,国内企业积极引进智能制造技术,提高生产效率,降低成本。
在各地政府的支持下,国内智能制造技术产业逐渐壮大,相关企业也在积极推动技术创新和研发,研制更加先进的智能制造装备。
第五章:智能制造技术面临的挑战虽然智能制造技术发展迅速,但也面临很多挑战。
其中之一就是缺乏人才。
智能制造技术需要从事相关工作的专业人才,而在此领域的优秀人才需求量大,供应量却不足。
另一个挑战就是技术成本。
智能制造技术需要使用大量的高端设备和软件,成本较高,对于一些中小企业来说,引入智能制造技术的投入难以承受。
此外,智能制造技术需要处理大量的数据,保护数据安全也是一个重要的技术问题。
第六章:智能制造技术的未来发展趋势随着技术的不断进步,智能制造技术将越来越成熟,应用范围越来越广泛。
未来的智能制造技术将更加注重数字化、网络化和智能化,实现生产过程全流程的信息化管理和控制。
智能制造装备知识点总结
智能制造装备知识点总结一、智能制造装备的基本概念和发展历程1.1 智能制造装备的定义智能制造装备是指采用现代信息技术、数字化技术、自动化技术等高新技术与传统制造技术相结合,具有自动化、数字化、智能化等特点的先进生产设备。
1.2 智能制造装备的发展历程智能制造装备是在传统制造技术的基础上不断向高技术、高精度、高效率、高自动化和高智能化方向发展而形成的。
其发展历程大致经历了以下几个阶段:机械化生产阶段、自动化生产阶段、数字化生产阶段、智能化生产阶段。
二、智能制造装备的关键技术和特点2.1 智能制造装备的关键技术(1)传感技术:传感技术是智能制造装备的基础核心技术,通过传感器可以实现对物理量的检测和测量,以及对于环境的感知。
(2)自动控制技术:利用自动控制技术可以对生产过程进行实时监控和调控,实现生产的自动化和智能化。
(3)机器视觉技术:机器视觉技术可以实现对图像和视频数据的检测、识别和分析,广泛应用于产品质量检测、工艺控制等领域。
(4)人工智能技术:人工智能技术可以对生产过程中的复杂信息进行分析和处理,提高生产效率和生产质量。
(5)互联网技术:利用互联网技术可以实现设备之间的联网和信息的共享,实现智能制造装备的互联互通。
2.2 智能制造装备的特点(1)高精度:智能制造装备具有高精度的加工能力,可以满足复杂产品的加工需求。
(2)高效率:智能制造装备可以大幅提高生产效率,减少人力成本和生产周期。
(3)高稳定性:智能制造装备可以保持长时间高稳定性运行,降低设备故障率和维护成本。
(4)高适应性:智能制造装备可以适应不同的生产环境和产品加工需求,具有较高的灵活性。
(5)高可靠性:智能制造装备具有较强的自检测和自修复能力,可以提高生产设备的可靠性和稳定性。
三、智能制造装备在工业生产中的应用3.1 汽车制造智能制造装备在汽车制造领域得到了广泛应用,包括车身焊接、涂装、总装等环节,提高了汽车生产的精度和效率。
3.2 电子制造智能制造装备在电子制造领域实现了高速高精度的SMT、COB、BGA等封装技术,提高了电子产品的生产效率和质量。
装备制造业技术创新的文化驱动
理论 , 提出装备制造业相关社会群体 对技术 商 品有效性 达成相 同 的理解 , 既是技术创 新得 以实现
的基 础 , 更能产生持续开展技术 创新 的强大 文化驱 动力量 。据 此 , 对 我 国装 备制造业 技术创 新 的
内源性文化驱动 、 外 源性 文化 驱动和关联性文化驱动进行 系统解读 。 关 键 词: 装备制造业 ;技术创新 ;制度创新 ; 协 同创新 ; 文化驱动 ;观念文化 ;品牌 价值 ; 社
基金项 目:国家社会科学基金项 目( 1 2 CZ XO 1 9) ; 辽 宁省 高等学校优秀人才支持计划项 目( WJ Q 2 0 1 2 0 0 5) ; 沈 阳工业大学青年学 术
骨 干 基 金 项 目。
作者简介 : 王
睿( 1 9 7 9一 ) , 女, 辽 宁鞍山人 , 副教授 , 博士 , 主要从事技术创新文化等方面的研究。
从 技 术 的社 会 形 成 理论 看装 备制造 业技 术创新 的动力来源
一
、
技 术 的社 会形 成理 论将 技术 创新 视 为・种 社
会 文化 实 践 , 认 为 技 术 创 新 过程 中技 术 商 品 的有 效 性并 非 建立 在 纯技 术 的基 础 上 , 而是 依 赖 于 认 识 主体本 身 。该理 论着 眼 于分 析与技 术 创新 有关
第 6卷 第 3期
沈 阳 工 业 大 学 学 报 ( 社 会 科 学 版)
Vo 1 .6 No. 3 J u 1. 2 0 1 3
2 0 1 3年 7月 J o u r n a l o f S h e n y a n g U n i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y 【 S o c i a l S c i e n c e E d i t i o n )
《机械制造装备设计》 重要知识点
机械制造装备设计第一章、 机械制造及装备设计方法第一节、概述机械制造装备的发展趋势1、向高效、高速、高精度方向发展2、多功能复合化、柔性自动化3、绿色制造与可持续发展4、智能制造技术与智能化装备第二节 机械制造装备应具备的主要功能机械制造装备应具备的主要功能需满足以下几方面要求:1、 一般的功能要求2、 柔性化3、 精密化4、 自动化一般的功能要求包括(1)加工精度方面的要求(2)强度、刚度和抗振性方面的要求(3)加工稳定性方面的要求(4)耐用性方面的要求(5)技术经济方面的要求第三节 机械制造装备的分类机械制造装备的分类1、加工装备(机床或工作母机)2、工艺装备3、 储运装备4、辅助装备加工装备包括:金属加工机床、特种加工机床、锻压机床、 冲压机床、注塑机、焊接设备、铸造设备等。
金属切削机床可按如下特征进行分类:1、按机床的加工原理分为:车床、钻床、镗床、纹加工机床、铣床、刨(插)床、拉床、切断机床和其它机床等。
2、按机床的使用范围分为:通用机床:通用的金属切削机床可加工多种尺寸和形状的工件的多种加工面专用机床:用于特定工件的特定表面、特定尺寸和特定工序加工的机床专门化机床:用于对形状相似尺寸不同的工件的特定表面,按特定的工序进行加工3、机床按其通用特征可分为高精度精密、自动、半自动、数控、仿形、自动换刀、轻型、万能和简式机床等第四节机械制造装备设计的类型机械制造装备设计可分为创新设计、变型设计和模块化设计等三大类第五节机械制造装备设计的方法机械制造装备设计的典型步骤(一)产品规划阶段(二)方案设计阶段(三)技术设计阶段(四)施工设计阶段第二章金属切削机床设计第一节概述机床设计应满足的基本要求(1)工艺范围(2)柔性(3)与物流系统的可亲性(4)刚度(5)精度(6)噪声(7)成产率和自动化(8)成本(9)生产周期(10)可靠性(11)造型与色彩机床设计步骤1、确定结构原理方案2、总体设计3、结构设计4、工艺设计5、机床整机综合评价6、定型设计第二节金属切削机床设计的基本理论机床的运动学原理金属切削机床工作原理是通过刀具与工件之间的相对运动,由刀具切除工件加工表面多余的金属材料,形成工件加工表面的几何形状、尺寸,并达到其精度要求。
先进制造技术 第七章 前沿制造理念
宏细观特性
制
造
工
艺
表面功能层
参
数
…
…
几何形状 拓扑结构 材料特性
表面成分 组织结构 表面织构
表面图案
力热磁
声光电
零
耐磨损
件
抗腐蚀
功
抗疲劳
能
耐辐射
化
抗干扰
超疏水
跨尺度特征 工艺载荷
比表面能 表面功
材料加工载荷
高灵敏 ……
-11-
7.1 高性能制造的需求内涵
高性能制造的本质 建模和反求设计与制造
基于实验迭 代的试错法
相互依赖关系数学模型 破解设计制造中公差分配逐级严苛等难题 结构设计、材料选择、公差分配、工艺选择
设计环
产品目 标集合
主要功能集
功能1、功能2、…
关键件
零件1、零件2、…
关键件特征集
特征集1、特征集2、…
可行工 艺集合
制造环
工艺参 数集合
-10-
7.1 高性能制造的需求内涵
高性能制造的内涵
通过装备或零件的性能、材料和几何特性参数的建模,相容性和敏 度分析,确定出可供选择的制造工艺以及工艺载荷的物质与能量输 入条件,建立面向性能的反问题求解模型。
高温高压、梯度变化的极端的服役环境;复杂的内外腔体结构;高尺寸精 度,高表面质量的加工要求。
高精度、高灵敏度水声探测需要大幅度提高压电陶瓷传感器机电转化效率。 -7-
7.1 高性能制造的需求内涵
仿生工业
仿蛾眼高能吸附表面
仿蝶翅高能吸附表面 仿鲨鱼皮减阻表面
仿壁足大吸力表面
仿荷叶、水黾超疏水表面
隐身战斗机
天宫一号飞行器
智能制造装备的发展与技术创新
智能制造装备的发展与技术创新在当今科技飞速发展的时代,智能制造装备已成为制造业转型升级的关键驱动力。
智能制造装备是具有感知、分析、推理、决策和控制功能的制造装备,它融合了先进的信息技术、自动化技术、人工智能技术等,实现了生产过程的智能化、高效化和高质量化。
智能制造装备的发展历程可以追溯到上世纪中叶。
随着计算机技术、自动化技术的不断进步,制造业逐渐从机械化向自动化转变。
传统的生产设备通过引入电子控制技术和传感器,实现了部分自动化操作,提高了生产效率和精度。
然而,这只是智能制造的初级阶段。
进入21 世纪,随着信息技术的迅猛发展,特别是互联网、大数据、云计算等技术的广泛应用,智能制造装备迎来了新的发展机遇。
智能制造装备不再是孤立的个体,而是通过网络实现了互联互通,形成了智能化的生产系统。
通过实时采集和分析生产数据,企业能够及时调整生产策略,优化生产流程,提高生产的灵活性和适应性。
在智能制造装备的发展过程中,技术创新始终是推动其前进的核心动力。
传感器技术的不断进步,使得智能制造装备能够更加精准地感知生产过程中的各种参数,为智能化控制提供了数据基础。
例如,高精度的压力传感器、温度传感器、位移传感器等,能够实时监测生产设备的工作状态,及时发现潜在的故障和问题。
控制系统的创新也是智能制造装备发展的重要方面。
传统的控制系统往往是基于固定的程序和逻辑进行控制,难以适应复杂多变的生产环境。
而现代的智能控制系统则采用了先进的算法和模型,能够根据实时的生产数据进行自主学习和优化,实现更加精确和灵活的控制。
例如,模糊控制、神经网络控制等技术的应用,大大提高了控制系统的性能和适应性。
人工智能技术的融入为智能制造装备带来了质的飞跃。
机器学习、深度学习等技术使得智能制造装备具备了自主决策和优化的能力。
例如,通过对大量生产数据的学习和分析,智能制造装备能够预测设备的故障,提前进行维护和保养,减少停机时间,提高设备的利用率。
同时,人工智能技术还可以用于产品质量检测、工艺优化等方面,提高产品的质量和生产效率。
机械制造装备设计ppt讲解
第 三 章 金 属 切 削 机 床 设 计
3.4.5 数控机床主传动系设计特点
(二)数控机床驱动电动机和主轴功率特性的 匹配设计 在设计数控机床主传动时,必须考虑 电动机与机床主轴功率特性匹配问题。由 于主轴要求的恒功率变速范围 Rnp 远大于 电动机恒功率变速范围 Rdp ,所以在电动 机于主轴之间要串联一个分级变速箱,以 扩大其恒功率调速范围,满足低速大功率 切削对电动机的输出功率的要求。 设计分级变速箱时,考虑机床结构的 复杂程度,运转平稳性要求等因素,变速 箱公比的选取有下列三种情况:
第 三 章 金 属 切 削 机 床 设 计
3.4.5 数控机床主传动系设计特点
(二)数控机床驱动电动机和主轴功率特性的 匹配设计 (1)取变速箱的公比 f等于电动机的恒 功率调速范围RdN ,即 f = RdN ,功率特 性图是连续的,无缺口和无重合。 (2)若要简化变速箱结构,变速级数应少 些,变速箱公比 f 可取达于电动机的恒 功率调速范围 RdN ,即 f > RdN 。 图31、32
运动功能图形符号
第 三 章 金 属 切 削 机 床 设 计
5.绘制机床传动原理图
W/CfYaZfBaCp/T
3.2
金属切削机床设计的基本理论 1、 几何精度 第 三 章 金 属 切 削 机 床 设 计
(二)精度
2、 运动精度 传动精度 3、 4、 定位精度 5、 工作精度 6、 精度保持性
(三)刚度 (四) 抗振性 热变形 (五) 噪声 (六)
第 一 章 绪 论
1。3 机械制造装的分类 1.3 机械制造装备的分类 机械制造装备包括加工装备、工艺装备、仓储运输装 备和辅助装备四大类。 (一)加工装备: 主要指机床。机床是制造机器的机器,也称工作母机。 (二)工艺装备: 各种刀具、模具、夹具、量具等总称为工艺装备。它 是保证产品制造质量、贯彻工艺规程、提高生产效率 的重要手段。 (三)仓储运送装备: 仓储运输装备包括各级仓储、 物料运输、机床上下料、机器 人等。
智能制造装备的发展与技术创新路径分析
智能制造装备的发展与技术创新路径分析在当今科技飞速发展的时代,智能制造装备已成为制造业转型升级的关键驱动力。
智能制造装备不仅能够提高生产效率、提升产品质量,还能降低生产成本、增强企业的市场竞争力。
本文将深入探讨智能制造装备的发展现状,并对其技术创新路径进行详细分析。
智能制造装备的发展现状随着信息技术、自动化技术和人工智能的不断融合,智能制造装备在全球范围内取得了显著的进展。
在工业机器人领域,其应用范围不断扩大,从汽车制造、电子设备组装到食品加工等众多行业,机器人能够完成复杂、高精度和重复性的工作,大大提高了生产效率。
例如,在汽车生产线上,焊接、涂装和装配等环节都广泛采用了工业机器人,不仅提高了生产速度,还保证了产品的一致性和质量稳定性。
数控机床作为智能制造装备的重要组成部分,其性能和精度也在不断提升。
多轴联动、高速切削和智能化控制等技术的应用,使得数控机床能够加工出更加复杂和精密的零部件,满足了航空航天、医疗器械等高精尖领域的需求。
此外,智能传感器和检测设备的发展也为智能制造提供了有力的支持。
通过实时采集生产过程中的数据,实现对生产状态的监测和质量的控制,及时发现问题并进行调整,有效提高了生产的稳定性和产品的合格率。
然而,智能制造装备的发展也面临一些挑战。
首先是技术瓶颈,尽管在某些方面取得了突破,但在核心零部件的制造、先进控制算法和人工智能应用等方面仍有待提高。
其次,智能制造装备的成本较高,对于一些中小企业来说,大规模应用存在一定的困难。
再者,不同企业之间的信息化水平参差不齐,导致智能制造系统的集成和协同存在障碍。
智能制造装备的技术创新路径为了推动智能制造装备的进一步发展,技术创新是关键。
以下是几个主要的技术创新路径:加强核心技术研发在智能制造装备中,核心技术如高性能控制器、精密减速器和高端传感器等,是提高装备性能和质量的关键。
加大对这些核心技术的研发投入,突破技术瓶颈,实现自主可控,是提升我国智能制造装备产业竞争力的重要举措。
重大装备制造业基础——现代电驱动技术
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现 代 电驱 动 技 术是 一 个 传统 的领
地组 台在 一起的研 究方法 和生产 方式 已 不适 应于 系统性能提 高及 应用范 围拓宽 的需 要 .交 流伺 服驱 动控 制系 统 是多 学科 知识 专机的熔融 和交 叉 .因而 探求
控制系 统 以其 自身的众 多特点 在各 类产 业机 械 交通运 输工 具 、航 空 、航 天、 兵器等 领域 占有重要 地位 。 随 着科学 技术 的发 展 ’ 伺服 驱 交流
强劲势头在于向交通运输及电力相关机 喊设备等领域的拓展 电驱动控制系统
中电机盔 体 的多 样化 趋势 已 日趋 明显 : 直流 电机 、感应 电机 永 碰同步结 构无 刷 电机、 开关磁 阻电机和 混合式 开关 电 机 等的综 合性能在 伯 中之问 .这 为我 们
为电子开关线路的换向信号 ,但很难实 现高精度的伺服驱动。在永磁同步电机
中.位置传感器一般采用高分辨率的旋
转变压器、光电编码器、磁编码器等元 件。旋转变压器输 出两相正交波形 .能 输出转子的绝对位置 ,但其解码电路复 杂 ,价格昂贵。磁编码器依靠磁极 变化 检测位置,目前正处于研究阶段 ,其分
提 供了一个 良好的 接术氛 围
机制造技术职得的巨大技术进步 , 使得
汽车运用工程第七章汽车性能试验
1.1汽车试验的目的和意义
产量大、品种多、产品使用条件复杂,对产品的性能、寿命等方面要求高是汽车工业 的特点。影响汽车产品质量的因素很多。汽车产品质量不好所造成的后果是相当严重 的,不仅能够造成较大的经济损失,还直接涉及人们的生命安全,所以汽车工业特别 重视试验工作。汽车发展到今天的水平是与试验研究工作密切相关的,试验研究工作 已成为生产竞争的重要手段。无论是新产品设计还是老产品生产,不论在设计制造上 考虑的如何周密,都必须经过试验来检验。通过试验检验其设计思想是否正确、设计 意图能否实现、产品设计是否适合使用要求。另外,由于汽车的使用条件复杂,汽车 工业所涉及的技术领域又极为广泛,许多理论问题研究得不够充分,不少问题还无法 根据现有的理论做出可以信赖的预测。这也是汽车工业特别重视试验的原因之一。
2.1 汽车动力性的道路试验
⑤第一次爬坡失败时,分析爬坡失败的原因。如果爬坡过程中发动机转速未达到最 大扭矩点,可放宽车辆前端距坡道区域的距离,使车辆进入测试路段前发动机转速提 升至最大扭矩点,进行第二次爬坡,但总共不允许超过两次,第二次爬坡要在记录报 告中应特别说明。 ⑥越野车起步后,将油门全开进行爬坡;当汽车处于测试路段时,靠自身制动系统 停住,变速器放入空挡,发动机熄火2min,再起步爬坡,记录发动机转速。 ⑦牵引车做爬坡试验时,应在制造商规定的牵引条件和坡道上进行。 如坡度不合适(过大或过小)可用增减装载质量或使用变速器较高一挡(如II 挡) 进行试验,并将试验结果折算为在汽车厂定最大总质量下,变速器使用最低挡时的最 大爬坡度。
1. 概述
汽车使用性能试验是伴随着汽车工业的建立与发展而逐渐发展起来的。20 世纪初至40 年代,汽车工业采用了大规模生产技术及流水生产线。这时产品 的寿命和性能方面的问题表现突出地表现出来了,必须通过试验研究加以解决。 为了适应汽车生产的需要,各厂家对汽车材料、工艺、可靠性、寿命、磨损以 及诸性能使用性能方面的问题进行了大量的试验研究。这期间的试验技术除借 用其他行业比较成熟的方法外,还逐渐形成汽车行业本身的试验方法,并研制 了汽车专用的试验设备,如转鼓试验台、疲劳试验台等。目前这些设备除了结 构和控制方面有所改进以外,其基本原理沿用至今。此时,汽车道路试验也得 到了充分重视,成为汽车设计所必须依赖的一个方面,并出现了早期的汽车试 验场。早期的汽车试验规模小、范围窄、试验设备比较简单,除个别厂家有试 验场外,主要试验工作是在试验台架和一般道路上进行的。尽管如此,这一阶 段形成的试验方法等为以后的发展打下了良好的基础。
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二、交流进给伺服驱动系统 交流伺服系统:伺服电机和驱动器两部分组成。 电机主体:永磁同步式(为主)或鼠笼式交流感应电机 (异步) 伺服驱动器: 通常采用电流型脉宽调制三相逆变器和具有电流环为内环、速度环 为外环的多环闭环控制系统,外特性与直流伺服系统相似。 1.永磁交流伺服系统 思想:将同步电机改造成为具备与直流伺服电机类似的伺服性能。 转子位置传感器:同轴安装在永磁同步电机上。 速度闭环系统:速度指令电压从-10V变化到10V时,伺服电机可实现从 反向最高转速变到正向最高转速。 四象限控制:在动态控制过程中,电机的转矩和速度方向均可能改变, 这些外部特性与直流伺服系统是完全相同的。
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全闭环伺服系统
优点:控制精度不受机械传动精度的影响。 缺点:伺服系统的稳定性需要重点保证。 注意:采用全闭环方式时,必须增大机床的刚性,改善其滑动面的摩擦 特性,以提高机床的共振频率,从而提高伺服系统的位置增益。
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一、伺服系统的分类 1 主轴伺服系统: 接受来自数控系统的主轴运动命令,经变换放大后、转换为主轴的 旋转运动,并保证运动的快速、准确和稳定。 进给伺服系统: 接受来自数控系统的位置指令,经变换、放大后驱动工作台跟随位 置命令移动,并保证运动的快速、准确和稳定。 2 直流伺服系统 交流伺服系统
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7.2 数控机床的进给驱动
一、伺服电机的种类、特点和选用原则 一)直流伺服电机 1、小惯量直流伺服电机 优点:动态性能好,响应快。 弱点:惯量小,转速较高,大多需要减速机构与机床相连。另外,负载 惯量较大时对伺服性能影响很大,调试困难。 2、大惯量直流伺服电机 又称永磁直流伺服电机或宽调速直流伺服电机。用于一般的直流伺 服系统。在维持一般直流电动机较大转动惯量的前提下,尽量提高转矩 和调速范围,以满足机床伺服性能的要求。
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永磁同步电动机按电机定子绕组中加入的电流形式可分为二类: 1 方波电动机: 特点:绕组中的电流为方波形电流。方波换相就是我们常说的无刷直流 电机。 应用:控制简单、成本低、检测装置简单。但因电枢中电流和电枢磁势 移动的不连续性而存在电磁脉动,控制精度不高。 2 正弦波电动机: 特点:定子绕组中的电流是三相正弦波,频率、相位和幅值由转子的位 置信号所决定。转子位置检测通常使用光电编码器,其控制性能、控制 精度和转矩的平稳性较无刷直流电动机控制系统好。是我们常说的交流 永磁同步电机。比如常用的什么安川松下富士系列。 应用:主要用于现代高精度的交流伺服控制系统中。
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4.低速大转矩 在低速时进给驱动要有大的转矩输出。 优点:使动力源尽量靠近机床的执行机构,从而可缩短进给驱动的 传动链,使系统刚性增加,运动精度提高。 小结:高精度、快反应、宽调速和大转矩。
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2.异步型交流伺服系统 用途: 异步型电机的交流伺服系统仍然是以较窄调速比的调速系统形式应 用于机床主轴调速,电机常见功率达数千瓦以上。 原因: 异步电机的交流伺服系统在机床进给驱动中的应用主要困难是控制 系统过于复杂。 说明: 一种方法是基于矢量控制技术对异步电机在进给系统中进行控制, 但转矩的精确控制实现起来比较困难,目前,大多数国家都未能将此技 术用于实际使用的进给交流伺服系统。
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主要内容
7.1 基本概念 7.2 数控机床的进给驱动 7.3 数控机床的主轴驱动 7.4 步进驱动
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控制方法发展动向: (1)矢量控制方法不断完善 ①克服转子电阻变化提出了参数自适应等控制技术。 ②为了解决非线性问题而采用变结构控制。 (2)直接转矩控制法 (3)变频装置性能优化,采用数字信号处理器DSP
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3 开环伺服系统 无检测元件,无反馈电路
优点:结构简单、调整维护方便、工作可靠、成本低等。
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7.1 基本概念
伺服系统: 是以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统,它是数控系统 和机床的联接环节,用以实现数控机床的进给位置伺服控制和主轴转速 (或位置)伺服控制。 驱动系统的重要性: 数控机床的最高移动速度、跟踪精度、定位精度等重要指标均取决 于驱动系统的动态性能和静态性能。 驱动系统的发展: 直流驱动--〉交流驱动--〉全数字化交流驱动 交流化,数字化,智能化。
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半闭环伺服系统
优点:环路短、刚度好、间隙少,即机械系统的非线性因素对系统的稳定影 响较小,因此稳定性好,快速性好。 缺点:无法补偿机械传动部分误差,一般适用于中小型机床。
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二)交流伺服电机 分同步型和异步型: 同步型交流伺服电机: 常用于位置伺服系统,如数控机床的进给系统、机器人关节伺服系 统及其他机电一体化产品的运动控制,包括点位控制和连续轨迹控制。 常见的功率范围是数十瓦到数千瓦,个别的达到数十千瓦。 异步型交流伺服电机: 主要用于需要以恒功率扩展调速范围的大功率调速系统中,如在数 控机床中用作主轴系统驱动,常见的功率范围是数千瓦以上。
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永磁同步电动机 结构:主要由三部分组成:定子,转子和检测元件。其中定子有齿槽, 内有三相绕组。
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永磁同步电动机工作原理: 1 当定子三相绕组通上交流电源后,就产生一个旋转磁场,以同步转速 旋转。 2 旋转磁场磁极与转子的永磁磁极互相吸引,并带着转子一起旋转,因 此,转子也将以同步转速旋转。 3 转子加上负载转矩后,转子磁极轴线将落后定子磁场轴线一个θ角。 转子速度n0=60f/p,即由电源频率;和磁极对数p决定。 最大同步转矩的概念。
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二、伺服系统的一般结构
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伺服系统的分块示意图
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三 直线电机及其伺服系统的应用 1.直线电机 定义:直线电机是一种能直接将电能转换为直线运动的伺服驱动元件。 原理:与旋转电机相似,相当于把旋转电机的定子和转子按圆柱面展开 成平面,成为定尺和滑尺,一般又称为初级和次级。 分类:直线感应电动机、直线同步电动机、直线直流电动机和其它直线 电动机(如直线步进电动机等)。 结构:平板型、管型、弧型和盘型。 按初级运动还是次级运动来分为动初级和动次级。 应用:进给运动,用直线电机传动的电动门,电磁搅拌器,传送带,自 动绘图仪,计算机磁盘定位机构等。
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二、数控机床对伺服系统的要求 1.精度高 要求定位精度和轮廓切削精度能达到机床要求的指标。 2. 快速响应 为了保证轮廓切削形状精度和低的加工表面粗糙度,要求跟踪指令 信号的响应要快。要求过渡过程时间要短,一般要求在20ms以内。 3. 调速范围宽 调速范围是指生产要求电机能提供的最高转速和最低转速之比。 对一般的数控机床而言: (1)在1~24m/min,要求速度均匀、稳定、无爬行,速降要小。 (2)在最低转速时,如0.1r/min或更低转速时,仍有平稳的速度而 无爬行现象。 (3)在零速时,电机有电磁转矩,以维持定位精度伺服锁住状态。