造型材料与工艺-先进制造技术
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• 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
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。
• 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
• 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。
➢ 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
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）
选择性层片粘接工艺 —— LOM
分层实体制造（LOM ）
(Laminated Object
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
第二节：现代制造技术简介
• 1、计算机辅助设计与制造（CAD/CAM)
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
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。
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业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。
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。
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
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）Baidu Nhomakorabea散成 一系列有序的二维层片 （习惯称为分层）
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。
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。
• 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
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。
• 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
• 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。
➢ 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
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）
选择性层片粘接工艺 —— LOM
分层实体制造（LOM ）
(Laminated Object
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
第二节：现代制造技术简介
• 1、计算机辅助设计与制造（CAD/CAM)
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
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。
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业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。
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。
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
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）Baidu Nhomakorabea散成 一系列有序的二维层片 （习惯称为分层）
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。
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。