- 先进制造工艺技术(概述)
先进制造工艺技术概述
先进制造工艺技术概述先进制造工艺技术是指通过先进的生产技术和装备，实现高效、灵活、精确的生产制造过程，以提高产品质量和生产效率。
先进制造工艺技术主要包括以下几个方面：1. 数字化制造：数字化制造是一种通过计算机、网络和先进的软件技术来实现产品制造和生产过程中的数字化、网络化和智能化的方法。
它可以将产品的设计、工程数据和生产过程进行数字化管理，实现生产过程的可视化和智能化。
数字化制造可以大大提高产品制造过程的精度、速度和效率，降低生产成本，增加产品的竞争力。
2. 自动化制造：自动化制造是利用先进的机械装备和控制系统，实现对生产过程中的机械化操作和人工智能的代替。
通过自动化制造，可以减少人工操作和劳动强度，提高产品制造的精度和一致性，增加生产能力和效率。
自动化制造技术包括机器人技术、自动化装备和生产线的集成等。
3. 智能制造：智能制造是指利用先进的传感器、控制系统和网络技术来实现产品制造和生产过程的智能化。
通过智能制造，可以实现生产过程的人机协同、优化调度和物流配送，提高生产过程的灵活性和适应性。
智能制造技术包括物联网技术、大数据分析和人工智能技术等。
4. 绿色制造：绿色制造是指在产品制造过程中，采用环保材料和技术，减少环境污染和资源消耗的制造方式。
绿色制造可以通过优化生产过程，降低能源消耗和产品制造过程中的废弃物排放，实现可持续发展。
绿色制造技术包括节能降耗技术、环境监测和控制技术等。
以上是先进制造工艺技术的概述。
随着科技的不断进步和创新，先进制造工艺技术将在制造业中起到越来越重要的作用，进一步提升产品质量和生产效率，推动制造业的发展和转型升级。
先进制造工艺技术是当代制造业中的重要领域，它的发展对于提升产品质量、提高生产效率、降低成本以及实现可持续发展具有重要的意义。
随着科技的不断进步和创新，先进制造工艺技术呈现出了一系列新的发展趋势和特点，包括数字化制造、自动化制造、智能制造和绿色制造等。
数字化制造是先进制造工艺技术的重要组成部分。
先进制造技术概述（共5篇）
先进制造技术概述（共5篇）第一篇：先进制造技术概述加工过程监控和传感器技术作业先进制造技术概述一、先进制造技术含义和特征先进制造技术AMT(advanced manufacturing technology)是传统制造业不断地吸收机械、信息(计算机与通信、控制理论、人工智能等)、材料、能源、环保等高新技术及现代系统管理技术等方面最新的成果，并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务的制造全过程，实现优质、高效、低耗、清洁、敏捷制造，并取得理想经济效果的前沿制造技术的总称。
先进制造技术的主要特征：⒈ 先进制造技术不是一项具体的技术，而是一项综合系统的技术。
⒉ 先进制造技术的先进性是建立在不断地汲取其他相关领域新技术的基础上的，是动态的、相对的。
⒊ 创新是先进制造技术的灵魂，并贯穿于制造全过程（产品创新、生产工艺过程创新、生产手段创新、管理创新、组织创新及市场创新）。
⒋ 技术与管理的结合是先进制造技术的一个突破，对市场变化做出更敏捷的反应及对最佳技术经济效益的追求，使先进制造技术十分重视生产过程组织管理体制的合理化和最佳化。
⒌ 市场和工业界的需求是先进制造技术的出发点与归宿，是先进制造技术的动力和目标。
先进制造技术成果的成败取决于生产检验，企业是先进制造技术的创新主体。
二、先进制造技术研究热点目前国内外对先进制造的研究主要有以下几个方面：纳米技术。
纳米技术是用单个原子、分子制造物质的科学技术。
纳米科学技术是以许多现代先进科学技术为基础的科学技术，它是现代科学（混沌物理、量子力学、微观物理、分子生物学）和现代技术（计算机技术、微电子和扫描隧道显微镜技术、核分析技术）结合的产物，纳米科学技术已经引发一系列新的科学技术。
精密、超精密加工。
精度为3～0.3μm，粗糙度为0.3～0.03μm的叫精密加工。
精度为0.3～0.03μm，粗糙度为0.03～0.005μm的叫超精密加工，或亚微米加工。
先进制造工艺技术
先进制造工艺技术先进制造工艺技术是指运用先进的材料、装备和技术手段进行制造的过程中所采用的工艺技术。
这些技术不仅能够提高产能和产品质量，还能够降低生产成本和环境污染。
下面将介绍其中几种先进制造工艺技术。
首先是数控加工技术。
数控加工技术是利用数控机床进行零件加工的一种方法。
通过事先编写好的程序控制数控机床，可以实现复杂形状零件的高精度加工。
相较于传统的手工操作或普通机床加工，数控加工技术能够提高加工效率，减少人为操作的误差，增强产品的一致性和稳定性。
其次是激光焊接技术。
激光焊接技术是利用激光束对金属材料进行焊接的一种方法。
与传统焊接技术相比，激光焊接技术具有焊接速度快、能量集中、变形小等优点。
激光焊接技术不仅适用于金属材料，还可用于焊接非金属材料，如塑料、陶瓷等。
激光焊接技术在汽车制造、航空航天、电子产业等领域有着广泛的应用。
第三是增材制造技术。
增材制造技术是一种通过逐层堆积材料来制造三维实体的方法。
通过使用增材制造技术，可以将设计好的三维模型直接制造出来，无需传统的减材制造工艺。
增材制造技术具有制造灵活性高，减少材料浪费和加工时间等优势。
当前最常见的增材制造技术包括激光熔化沉积、电子束熔化沉积和粉末床熔化沉积等。
最后是智能制造技术。
智能制造技术是通过信息技术与制造工艺相结合，实现制造过程的自动化和智能化。
智能制造技术包括工业机器人、自动化生产线等方面的应用。
工业机器人可以进行高精度、高速度的生产操作，能够完成传统人工无法完成的任务。
自动化生产线通过使用传感器、控制系统和物流系统等设备，实现生产过程的自动化和智能化，提高生产效率和产品质量。
总之，先进制造工艺技术在工业制造中发挥着重要的作用。
通过应用这些技术，可以提高生产效率和产品质量，降低生产成本和环境污染，推动制造业向高效、智能和可持续发展方向迈进。
随着技术的不断发展和创新，先进制造工艺技术将继续引领制造业的发展。
先进制造技术——先进制造技术概述
• 全数字化定义——无纸生产 • 数字化预装配——无金属样机的生产 （虚拟制造的一部分） • 广域网上的异地设计、异地制造 • 基于STEP的数据交换 •协同工作小组Team work 238个 →设计制造周期大大缩短：4年 （而波音757、767约9-10年） 更大的利润，每架777，$1.4亿
2.3 制造业发展的教训
三、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。
5、制造业面临的竞争和挑战
5.2 制造业市场竞争的新特点 1）知识－技术－产品更新的周期更短
年数
10 8 6 4 2
平均开发时间 TD
TD > TL
平均产品寿命 TL
78 80
82 84 86 88 90 92 94 96
时间
来源: Bullinger
5、制造业面临的竞争和挑战
20世纪90年代制造业的标志性进展
2.2 制造业发展的历程
1）用机器代替手工，从作坊形成工厂
19世纪机器在英国诞生，先后传人法国、德国和美国。
2）从单件生产方式发展成大量生产方式
泰勒：以劳动分工和计件工资制为基础的科学管理。 福特：零件互换技术，1913年建立了具有划时代意义的 汽车装配生产线
3）柔性化、集成化、智能化和网络化的现代 制造技术
柔性制造系统、计算机集成制造系统、网络化制造、智 能制造系统、及时生产、精良生产、敏捷制造……
3-1 先进制造工艺技术(概述)
• 超精密加工技术处于世界领先地位的国家有美 国、英国和日本。
先进制造工艺技术
• 美国LLL 国家实验室以发展国防尖端技术为主 要目标，于1983 年研究开发的大型金刚石超精 密车床DTM－3 的加工精度可达到形状误
差为28nm（半径），圆度和平面度为 12.5nm，加工表面粗糙度Ra4.2nm。
先进制造工艺技术
切削速度随刀具材料的变更而提高
先进制造工艺技术 •毛坯成形技术在向少、无余量发展 如：熔模精密铸造、精密锻造、
精密冲裁、冷温挤压等新工艺。
•表面工程技术的形成和发展
表面工程：通过表面涂覆、表面改性、表面加工、表
面复合处理改变零件表面形态、化学成分和组织结 构，以获取与基体材料不同性能的一项应用技术。 如：电刷镀、化学镀、物理气相沉积、化学气象沉 积、热喷涂、化学热处理、激光表面处理、离子注 入等。
• 微机械可以完成大尺寸机电系统所不能 完成的任务，也可嵌入大尺寸系统中， 把自动化、智能化和可靠性水平提高到 一个新的水平。
先进制造工艺技术
微型机械研究可能导致基础技术的巨大进步，开辟 新的产业市场，其应用将波及： • 医疗领域中的非侵入性治疗、显微手术、小器官 检测； • 生命科学领域中的小生理器官处理、基因操作系 统、蛋白质追踪； • 信息领域中的高密度磁盘存储、信息输入/输出、 信息传递； • 航天领域中的小卫星和微米卫星、制导导航与控 制用的微型传感器和微型仪表、应用于航空中的 微型光学设备； • 半导体工业领域中的微模型修理、微领域评估、 微构造等等。
先进制造工艺技术
图1 LLL 的LODTM 大直径光学超精密车床
先进制造工艺技术
图1 LLL 的LODTM 大直径光学超精密车床
先进制造工艺技术
第3章 先进制造工艺技术
3.2 精密与超精密加工技术
英、德等欧洲国家在超精密加工机床 的制造与精密测量方面也处于世界的先进 行列。
我国的超精密加工技术在20世纪70年 代末期有了长足进步，80年代中期出现了 具有世界水平超精密机床和部件，并向专 业化批量生产发展，研制出了多种不同类 型的超精密机床、部件和相关的高精度测 试仪等，如精度达0.025μm的精密轴承等， 达到了国际先进水平。
3.金刚石超精密切削的应用 （与p.72内容重复）
3.2 精密与超精密加工技术
3.2.4 精密与超精密磨削 超精密磨削加工是指利用细粒度的磨粒或
微粉磨料进行砂轮磨削、砂带磨削，以及研磨、 珩磨和抛光等进行超精密加工的总称，是加工 精度达到或高于0.1μm、表面粗糙度值小于 Ra0.025μm的一种亚微米级加工方法，并正向 纳米级发展，是当前超精密加工的重要研究之 一。
3.1.2 先进制造工艺技术的定义和内容 1.先进制造工艺技术的定义和特点 定义：
研究与物料和物料处理过程直接相关的 各项最新技术（与传统制造工艺相比较）。
特点：详见课本p.68 1）优质 2）高效 3）低耗 4）灵活 5）清洁
3.1 先进制造工艺技术概述
2.先进制造工艺技术的内容
目前比较成熟，广泛应用的有： （1）精密、超精密加工技术 （2）精密成形技术 （3）特种加工技术 （4）表面工程技术
1. 超精密磨削砂轮
在超精密磨削中 所使用的砂轮， 其材料多为金刚 石、立方氮化硼 磨料，硬度极高， 故一般称为超硬 磨料砂轮。用超 硬磨料制成的砂 轮、砂带如图所 示。
3.2 精密与超精密加工技术
3.2 精密与超精密加工技术
3.2 精密与超精密加工技术
2.超精密磨削砂轮的修整
先进制造工艺技术概述
分子束外延
利用分子束外延技术生长单晶 体材料，制作高质量的半导体
材料和光电子器件。
高效加工技术
高速切削
利用高转速的切削刀具和优化的切削液系统，实 现工件的快速切削，提高加工效率。
激光加工
利用高功率激光束对材料进行切割、熔化、烧蚀 等处理，实现高效、高质量的加工。
水射流切割
利用高压水流对材料进行切割，具有切割面质量 好、效率高等优点，适用于各种材料的切割。
定制化生产将提高企业的市场 竞争力，满足消费者日益增长 的个性化需求。
数字孪生技术的应用
数字孪生技术是先进制造工艺技 术的重要发展方向之一。
数字孪生技术通过建立物理世界 与虚拟世界的映射关系，实现产 品全生命周期的数字化管理。
数字孪生技术将提高产品设计、 生产和维护的效率和质量，降低
成本和风险。
THANKS
航空航天领域
总结词
高精度、高质量、高可靠性
详细描述
航空航天领域对产品的高精度、高质量和高 可靠性要求非常高。先进制造工艺技术在该
领域的应用包括数控加工、3D打印、复合 材料制造等技术，以及自动化检测和质量控 制技术的应用。这些技术的应用有助于提高 生产效率、降低成本、缩短研发周期，并提
高了航空航天产品的性能和安全性。
造过程对环境的影响。
绿色制造技术将推广清洁能源 、减少废弃物排放和资源回收 利用等方面，实现可持续发展
。
绿色制造将提升企业的竞争力 ，符合社会可持续发展的要求
。
定制化生产的实现
定制化生产是未来先进制造工 艺技术的重要发展方向之一。
定制化生产将借助先进的生产 技术和柔性制造系统，根据客 户需求进行个性化定制。
智能制造技术
6-先进制造工艺概况PPT模板
现代设计技术
— 3—
先进制造工艺概况
1.2 先进制造工艺的产生背景
随着市场竞争的日益激烈以及制造业经营战略的不断变化，生产规模、生产成本、 产品质量、市场响应速度相继成为企业的经营目标。传统机械制造工艺为适应这种变 化发展出了一种优质、高效、低耗、洁净和灵活的先进制造工艺。先进制造工艺是先 进制造技术的核心和基础，是在传统制造技术的基础上，不断吸收机械、电子、信息、 材料、能源和现代管理技术等各个方面的技术成果，并将它们有机结合起来，综合应 用于产品设计、制造、销售、服务等过程的制造工艺技术。
现代设计技术
— 5—
先进制造工艺概况
1.3 先进制造工艺技术的特点及分类
1．先进制造工艺技术的特点 •
1
优质：先进制造工艺加工制造出的产品质量高、性能好、尺寸精确、表面 光洁、组织致密、无缺陷杂质、使用性能好、使用寿命长并且可靠性高。
• 高效：与传统制造工艺相比，先进制造工艺可极大地提高劳
2
动生产率，降低操作者的劳动强度和生产成本。
现代设计技术
— 4—
先进制造工艺概况
1.2 先进制造工艺的产生背景
先进制造工艺的发展趋势主要表现在以下几个方面：
制造加工精度不断提高
新型工程材料的应用推
零件毛坯成
动了制造工艺的进步和变革 型向少无余量发展
1
2
3
4
5
6
切削加工速度迅速提高
自动化和数字化工 艺装备的发展提高了机械 加工的效率
优质清洁表面工程 技术得到进一步发展
特点
• 低耗：先进制造工艺可大大节省原材料，降低能源消耗，
3
提高对日益枯竭的自然资源的利用率。
•洁净：应用先进制造工艺可以做到零排放或少排放，生产过
先进制造工艺技术概述ppt
1
先进制造工艺技术对制造业的转型升级起到关 键作用，提高了生产效率和产品质量，降低了 生产成本。
2
制造业的发展趋势是数字化、智能化、绿色化 、服务化，先进制造工艺技术是实现这些目标 的核心手段。
3
未来制造业将面临更多的挑战和机遇，需要不 断更新和升级制造工艺技术，以适应市场需求 的变化。
对当前制造业的启示和建议
未来的展望
未来制造业将面临更多的机遇和挑战，需要加强 战略规划和顶层设计，制定科学的发展战略和政 策。
加强人才培养和队伍建设，提高制造业的人才素 质和技术水平，推动制造业的创新发展。
以数字化、智能化、绿色化、服务化为核心，推 进制造业的数字化转型和智能化升级，实现制造 业的高质量发展。
积极应对国际贸易形势的变化，加强国际合作和 交流，推进制造业的国际化发展，提高制造业的 全球竞争力。
转型升级的必经之路
02
制造业需要不断进行产业升级和转型，而先进制造工艺是实现
产业升级和转型的必要手段。
提高生产效率和产品质量
03
先进制造工艺能够显著提高生产效率，降低生产成本，同时提
高产品质量和精度。
当前制造业的挑战与机遇
挑战
面临着能源、资源、环境等各方面的压力，制造业需要不断 提高自身的创新能力、技术水平和核心竞争力。
加强技术创新和研发，不断推进先进制造工艺技术的 更新和升级，提高制造业的核心竞争力。
推进绿色制造技术，减少制造业对环境的影响，实现 可持续发展。
结合数字化、智能化技术，实现制造业的自动化、柔 性化和定制化生产，提高生产效率和产品质量。
加强国际合作和交流，吸收国际先进经验和技术，推 进制造业的国际化发展。
某企业绿色制造技术应用案例
先进制造工艺技术
-
1 引言
2 先进制造工艺技术的定义
3 先进制造工艺技术的特点
4 先进制造工艺技术的应用领域
5 先进制造工艺技术的发展趋势 6 总结
7 挑战与对策
8 展望
9 未来发展趋势
1
引言
引言
2
先进制造工艺技术的定
义
先进制造工艺技术的定义
A
先进制造工艺技术是指采用先进的
设备、材料、技术和方法，通过优
的机遇和挑战
未来发展趋势
总之，未来先进制造工艺技术将更加注重智能 化、绿色化、个性化等方面的发展，为制造业
带来更多的机遇和挑战
同时，随着技术的不断进步和应用领域的不断 拓展，先进制造工艺技术将在更高层次上发挥
重要作用，推动制造业的持续发展和创新
感/谢/聆/听
人才培养：加强人才培养和引进，提高技术人员的 素质和技能水平，为先进制造工艺技术的发展提供 人才保障
行业协作：加强行业间的协作和交流，促进技术成 果的共享和应用，降低企业采用先进制造工艺技术 的成本和风险
8
展望
展望
随着科技的不断发展， 先进制造工艺技术将在 更高层次上发挥重要作 用，推动制造业的持续 发展和创新
量的要求
通过引入人工智能、大数
据等先进技术，实现制造
C
过程的智能化和自动化，
提高生产效率和产品质量
采用环保材料和工艺，降
D
低生产过程中的能耗和排
放，实现绿色制造
4
先进制造工艺技术的应
用领域
先进制造工艺技术的应用领域
航空航天
飞机、火箭等高端装备 的制造需要高精度、高 效率的制造工艺技术
汽车制造
汽车零部件的制造需要 高效、低成本的制造工 艺技术，同时还需要考
先进制造工艺技术
先进制造工艺技术介绍先进制造工艺技术是指在制造业中应用最新的科学技术、先进的设备和先进的管理手段，以提高产品生产效率、质量和竞争力的一种技术。
随着科技的不断发展和进步，先进制造工艺技术在制造业的应用越来越普遍，已经成为现代制造业的重要组成部分。
先进制造工艺技术的特点1.高效率：先进制造工艺技术采用了自动化、智能化等先进的生产工艺和设备，可以大大提高生产效率，减少人力成本。
2.高质量：先进制造工艺技术能够减少人为因素对产品质量的影响，提高产品的精度和稳定性，保证产品质量的一致性。
3.环保节能：先进制造工艺技术可以降低能源的消耗，减少废弃物的产生，对环境友好。
4.灵活性：采用先进制造工艺技术可以实现快速调整生产线，适应市场需求的变化，提高企业的柔性生产能力。
先进制造工艺技术的应用自动化生产线自动化生产线是先进制造工艺技术的重要应用之一。
通过自动化设备和系统，可以实现生产过程的连续、高效、精确和可编程控制，减少人力操作，提高生产效率和质量。
3D打印技术3D打印技术是一种先进的快速成型技术，在制造业中得到广泛应用。
通过将数字模型转化为物理模型，可以实现快速制造原型、定制化产品和批量生产等需求。
智能化制造智能化制造是将人工智能、大数据、物联网等技术应用于制造业中，实现生产过程的智能化和自动化。
通过智能化制造，可以提高生产效率和质量，降低能源消耗，并实现智能设备的远程监控和智能化管理。
柔性制造系统柔性制造系统是一种能够根据生产需求快速调整生产线的制造系统。
通过柔性制造系统，可以快速实现产品线的转换和生产调整，减少生产线的闲置时间和人力成本。
先进制造工艺技术的发展趋势1.智能化发展：随着人工智能和物联网技术的发展，未来先进制造工艺技术将更加智能化，实现智能设备的智能决策和自主操作。
2.网络化协同：通过云计算和大数据技术，将制造过程中的各个环节和相关方连接起来，实现信息共享和协同，提高制造效率和质量。
3.精细化制造：通过先进的传感技术和控制技术，实现对制造过程的精确控制和管理，提高产品的精度和稳定性。
先进制造工艺技术综述
先进制造工艺技术综述摘要：随着中国特色社会主义不断发展，先进制造工艺技术是促进国民经济和提高市场经济竞争力的基础保障。
先进制造技术被看作是世界各国综合国力的衡量指标，拥有先进制造技术，就掌握了激烈竞争中的主动权。
但受我国基本国情影响，在此方面与国法发达国家对比还存在较大差距，在实际生产中呈现诸多不足。
关键词：先进制造工艺技术在科学技术飞速发展的当今，先进制造技术是影响国家综合竞争力的最直接条件，而良好的制造工艺就是先进制造技术最好的体现。
随着我国对工业化发展越来越重视，因而先进制造技术引起了更多人的普遍关注，对其研究力度不断加强，并收获了令人满意的成果。
可是，我国的先进制造工艺技术与国外相比还存在较大差距，因此我们并不能止步于此，我们要正确看待二者的特点及其相互关系。
在激烈的市场经济中，怎样样能做到制造技术与制造工艺不断创新，这是对于我们来说既是一次挑战，又是一次机遇，因而我们找对最佳的发展途径，将对机械制造业发展具有实际意义。
1 先进制造技术的定义和体系的建立先进制造技术具体是指什么？目前还缺少规范的、统一的定义。
当广泛被接受的含义是：先进制造技术是促进制造业汲取高科技技术并应用到实践生产中所取得的成绩，并能把它贯穿于整个制造流程的制造技术的合称。
先进制造技术是制造业的综合竞争能力，其不断革新是社会发展的必然选择。
目前，先进制造技术快速发展，逐渐形成高新技术群，并经过不断完善，已经构成了健全的体制系统。
可是，受各国不同基本国情制约，先进制造技术内容和构成方式上差异很大。
对于我国来说，我家相关部门已确定了多层次技术群组成的先进制造技术体系。
首先，现代先进制造技术要以优质、节能、环保、经济、高效为中心，在逐渐向基础制造工艺扩展。
其次，新型制造单元技术创新。
这是为了适应市场需求及新兴产业的促进下，制造技术与其他现代高科技技术向融合而产生了现代先进制造技术，例如数控技术、网络监控技术、航天技术等。
最后，先进制造技术集成化。
先进制造工艺技术概述
工艺技术是核心
1） 工艺是制造技术的关键 工艺是设计和制造的桥梁，设计的可
行性往往会受到工艺的制约，工艺和检 测往往是“瓶颈”。 “设计”、“工艺”二者均重要。 2） 工艺是生产中最活跃的因素 同样的设计可以用不同的工艺方法来 实现，工艺不同，使用的加工设备、工 艺装备不同，其质量、生产率和技术经 济性亦有差别。
脑与认知科学的成就将使部分地模拟脑功 能和行为成为可能，人类进而在21世纪制 造出可部分地模拟人类智慧的人造脑和机 器人。这就形成了一种特殊的制造工程， 即生物制造工程。生物制造工程不仅包括 制造类生物或生物体，而且还包括利用生 物的机能进行制造（基因复制、生物去除 或生物生长）即自成形。
5）从它成形到自成形
分层）加工；变形（流动）加工。 （2） 精度原理 精度是工艺的关键问题之一，围绕精
度、质量和优化出现了许多理论。 A 提出了机械加工精度原则：继承性
原则和创造性原则；
20世纪制造理论和技术上的发展
B 提出了定位与基准的概念和六点定位规律； C 提出了尺寸链原理和计算方法； D 提出了质量统计分析原理和方法。 （3） 相似性原理 相似性是成组技术的理论基础，成组工艺是
装配 试验与检验
粉末冶金
冷作
非金属成 表面
形
处理
包装 防锈
缠绕
涂装 编织
其他 其他 其他
6、机械制造工艺的分类
受迫成形 去除成形 添加（堆积）成形 生长成形
受迫成形
汽车模具系列 Moulding Die For Automotive
反光镜玻璃模
绝缘陶瓷模
先进制造工艺技术概述
安徽工业大学2015级工程硕士期末考核答题卷专业：机械工程课程：先进制造工艺技术姓名：学号：15211902152017年1月第一章先进制造工艺技术的产生及概念1.1 先进制造工艺技术的产生制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱, 在国民经济建设、社会进步、科技发展与国家安全中占有重要战略地位。
随着越来越激烈的市场竞争，制造业的经营战略不断发生变化，生产规模、生产成本、产品质量、市场响应速度相继成为企业的经营核心。
为此，要求制造技术必须适应这种变化，并形成一种高效灵活的制造工艺技术。
20世纪末，美国政府批准了由联邦科学协会、工程与技术协调委员会(FCCSET)主持实施的先进制造技术 (Advanced Manufacturing Technology，AMT)计划。
先进制造技术计划是美国根据本国制造业面临的挑战和机遇，为增强制造业的竞争力和促进国家经济增长，首先提出了先进制造技术的概念。
此后，欧洲各国、日本以及亚洲新兴工业化国家如韩国等也相继作出响应。
1.2 先进制造工艺技术概念先进制造工艺技术是指研究与物料处理过程和物料直接相关的各项技术，要求实现优质、高效、低耗、清洁和灵活。
先进制造工艺是制造业不断吸收机械工程技术、电子信息技术（包括微电子、光电子、计算机软硬件、现代通信技术）、自动化控制理论技术（自动化技术生产设备）、材料科学、能源技术、生命科学及现代管理科学等方面的成果；并将其综合应用于制造业中产品设计、制造、管理、销售、使用、服务以及对报废产品的回收处理这样一个制造全过程。
1.3 先进制造工艺技术与传统制造技术的优势与传统的制造技术相比,先进制造工艺技术以其高效率、高品质和对于市场变化的快速响应能力为主要特征。
先进制造工艺技术是生产力的主要构成因素, 是国民经济的重要支柱。
它担负着为国民经济各部门和科学技术的各个学科提供装备、工具和检测仪器的重要任务, 成为国民经济和科学技术赖以生存和发展的条件。
《先进制造工艺技术》课件
《先进制造工艺技术》ppt课件xx年xx月xx日目 录CATALOGUE •先进制造工艺技术概述•先进制造工艺技术应用•先进制造工艺技术案例分析•先进制造工艺技术面临的挑战与解决方案•未来展望01先进制造工艺技术概述定义与特点利用数控机床进行高效、高精度加工的一种制造技术。
数控加工技术通过堆积材料的方式实现三维实体制造的一种制造技术。
增材制造技术利用激光束的高能量和高精度特性进行加工的一种制造技术。
激光加工技术通过智能化技术实现制造过程的自动化、智能化的一种制造技术。
智能制造技术先进制造工艺技术的分类先进制造工艺技术的发展趋势数字化、网络化、智能化将信息技术与制造技术深度融合，实现数字化、网络化、智能化的制造过程。
个性化、定制化满足消费者个性化需求，实现快速定制化的生产模式。
绿色化、可持续发展采用环保材料和工艺，降低能耗和减少废弃物排放，实现绿色制造和可持续发展。
02先进制造工艺技术应用总结词增材制造技术是一种通过材料逐层堆积形成三维实体的制造方法。
详细描述增材制造技术采用数字化模型，通过逐层打印的方式将材料堆积成所需的三维实体。
这种技术可以快速制造出复杂形状的零件，并且具有高度定制化的特点。
增材制造技术在航空航天、医疗、汽车等领域得到广泛应用。
总结词智能制造技术是一种将先进信息技术与制造过程相结合的制造模式。
详细描述智能制造技术通过引入物联网、大数据、人工智能等技术，实现制造过程的自动化、智能化和柔性化。
智能制造技术可以提高生产效率、降低能耗和减少生产成本，是未来制造业发展的重要方向。
精密制造技术是一种高精度、高质量的制造技术。
精密制造技术涉及超精密加工、纳米加工等领域，可以实现极高的加工精度和表面质量。
这种技术在高端装备制造、航空航天、微电子等领域具有重要应用价值。
总结词微纳制造技术是一种在微米和纳米尺度上制造物体的技术。
详细描述微纳制造技术包括微电子制造、纳米压印、纳米光刻等技术，可以实现极小的尺寸和极高的精度。
先进制造工艺技术
刀刃形状对加工质量的影响 刀刃半径对加工质量的影响
2．超精密磨削加工
超精密磨削砂轮 砂轮的修整 磨削速度和磨削液
3．超精密研磨、抛光加工 4．超精密特种加工
激光束加工原理，特点，基本设备 电子束加工原理，特点，基本设备 离子束加工原理，特点，基本设备
4.2.4超高速加工的应用
超高速切削加工主要用于汽车工业大批生产，难加工 材料，超精密微细切削，复杂曲面加工等领域。
航空工业的应用，飞机制造直接采用毛坯高速切削加 工，从而降低飞机重量。
在汽车制造业为了满足市场个性化需求而由大批量生 产逐步转向为多品种变批量生产，由柔性生成线代替 了组合机床刚性生产线，高速的加工中心将柔性生产 的效率提高到组合机床生产线的水平。
超高速磨削的关键技术
超高速主轴 超高速磨削砂轮 1. 结构应具有强度高、抗冲击强度高、耐热性好、
微破碎性好、杂质含量低等优点 2. 砂轮的修整：整形和修锐 超高速磨削的磨削液及其注入系统 1. 磨削液分类：油基磨削液和水基磨削液 2. 常用注入方法：手工供液法、浇注法、高压喷
射法、利用开槽砂轮法等
模块四 先进制造工艺技术
学习提纲
4.1 先进制造工艺技术概述 4.2 超高速加工技术 4.3 超精密加工技术 4.4 微细加工技术 4.5 快速原型制造技术
4.1先进制造工艺技术概述
4.1.1 制造工艺的基本概念 4.1.2 先进制造工艺的产生与发展 4.1.3 先进制造工艺的特点
4.1.1制造工艺的基本概念
微热力学、微摩擦学、微结构学、微生物学等共同构成了微 机械研究的理论基础。
技术基础 微机械设计、微机械材料、微细加工、微装配与封装、集 成技术、微测量、微能源、微系统控制等
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先进制造工艺技术
应用
• 超精密加工适用于精密元件、计量标准 元件、大规模和超大规模集成电路的制 造，在国防工业、航空航天工业、电子 工业、仪器仪表工业、计算机制造、微 型机械等领域都有着广阔的市场前景。
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先进制造工艺技术
超精密加工分类
• 按照加工方式的不同，超精密加工可分为 超精密切削、 超精密磨料（固结磨料和游离磨料）加工、 超精密特种加工 复合加工。
大家好
先进制造工艺技术
第三章 先进制造工艺技术
❖精密洁净铸造成形工艺 ❖精确高效塑性成形技术 ❖优质、高效焊接与切割技术 ❖优质低耗洁净热处理技术 ❖超高速加工、超精密加工技术 ❖微型机械加工技术
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先进制造工艺技术
❖现代特种加工工艺 ❖新型材料成形与加工工艺 ❖优质清洁表面工程新技术 ❖快速原型制造技术 ❖拟实制造成形加工技术
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先进制造工艺技术
3.1 概述
•制造工艺技术是指将原材料转化成具有一 定几何形状、一定材料性能和精度要求可用 零件的一切过程和方法的总称。
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先进制造工艺技术
机械制造工艺定义与内涵
机械制造工艺定义
原材料
改变形状,尺寸,性能,位置
机床、工具
成品 半成品
机械制造工艺三阶段： ①零件毛坯的成形准备阶段 ②机械切削加工阶段 ③表面改性处理阶段
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先进制造工艺技术
图1 LLL 的LODTM 大直径光学超精密车床
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图1 LLL 的LODTM 大直径光学超精密车床
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先进制造工艺技术
• 英国CUPE 公司以其精加工技术著称，该 公司1991 年研制的用于加工X 射线天体 望远镜用2.5mx2.5m 反射镜的大型超精密 机床可用于精密磨削和坐标测量。
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先进制造工艺技术
未来超精密加工技术发展趋势是：
• 向更高精度、更高效率方向发展； • 向大型化、微型化方向发展； • 向加工检测一体化方向发展； • 机床向多功能模块化方向发展； • 不断探讨适合于超精密加工的新原理、
新方法、新材料。
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先进制造工艺技术
（２）硅片加工
• 硅片是集成电路IC 芯片的主要材料，IC 业的发展离不开晶体完整、高纯度、高精 度、高表面质量的硅晶片，全球90％以上 的IC 都要采用硅片。
• 此外，硅片需求量的剧增，还要求硅片加工 具有较高的生产效率。这些要求使硅片的加 工面临新的挑战。
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先进制造工艺技术
Figure 2: Schematic of wiresaw
20世纪前，碳素钢，耐热温度低于200ºC，10m/min； 20世纪初，高速钢，500-600ºC，30-40m/min； 20世纪30年代，硬质合金，800-1000ºC，
数百米/min; 目前陶瓷、金刚石、立方氮化硼，1000ºC以上，
一千至数千米/min。 7
先进制造工艺技术
切削速度随刀具材料的变更而提高
• 日本在用于声、光、图象、办公设备中 的小型、超小型电子和光学零件的超精 密加工技术方面，其优势超过美国。
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先进制造工艺技术
• 我国的超精密加工技术在70 年代末期有 了长足进步，80 年代中期出现了具有世 界水平的超精密机床和部件。
• 但我国在超精密加工的效率、精度、可 靠性，特别是规格（大尺寸）和技术配 套性方面与国外比，与生产实际要求比， 还有相当大的差距。
• 该机床与LODTM 是现在世界上公认的技术水 平最高、精度最高的大型超精密金刚石车床 （图1）。
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(a) 单晶金刚石飞铣加工的激光系统用KDP 晶体
（长宽42cm,厚1cm,粗糙度2nm）
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b) LODTM 加工的美国宇航局用的抛物面镜
（最终形状误差１５０nm）
• 超精密加工技术处于世界领先地位的国家有美 国、英国和日本。
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• 美国LLL 国家实验室以发展国防尖端技术为主 要目标，于1983 年研究开发的大型金刚石超精
密车床DTM－3 的加工精度可达到形状误 差为28nm（半径），圆度和平面度为 12.5nm，加工表面粗糙度Ra4.2nm。
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先进制造工艺技术
• 先进制造工艺技术就是机械制造工业 不断变化和发展后所形成的制造工艺 技构成： 1）精密与超精密加工技术； 2）传统制造方法的不断改进； 3）非传统制造方法的产生与发展。
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先进制造工艺技术
3.2 先进加工工艺技术
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• 因此实现大尺寸硅片的高精度、高质量和 高效率的工业化生产是目前IC 行业关注 的焦点。
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• 硅片制造的传统工艺流程为：
拉单晶→磨外圆→切割→倒角→研磨→ 腐蚀→清洗→抛光（如图2 所示）。
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先进制造工艺技术
• 下一代集成电路制造对硅片加工精度、表面 粗糙度、表面缺陷、表面洁净度和硅片强度 等提出了很高的要求。
上述阶段划分逐渐模糊、交叉，甚至合而为一
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先进制造工艺技术
机械制造工艺流程
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先进制造工艺技术
先进制造工艺的产生和发展
• 制造加工精度 18世纪，其加工精度为1mm； 19世纪末，0.05mm； 20世纪初，μm级过渡； 20世纪50年代末，实现了μm级的加工精度；
目前达到10nm的精度水平。 • 切削加工速度
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先进制造工艺技术
•毛坯成形技术在向少、无余量发展
如：熔模精密铸造、精密锻造、
精密冲裁、冷温挤压等新工艺。
•表面工程技术的形成和发展
表面工程：通过表面涂覆、表面改性、表面加工、表 面复合处理改变零件表面形态、化学成分和组织结 构，以获取与基体材料不同性能的一项应用技术。
如：电刷镀、化学镀、物理气相沉积、化学气象沉 积、热喷涂、化学热处理、激光表面处理、离子注 入等。
（１）超精密加工方法和设备
• 超精密加工技术是一门集机械、光学、 电子、计算机、测量和材料科学等先进 技术于一体的综合性技术。
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先进制造工艺技术
• 目前，超精密加工技术通常是指被加工 零件的尺寸精度低于0.1μm，表面粗糙度 Ra 小于0.025μm 的加工技术。
• 目前超精密加工的零件精度已达到亚微 米级，正在向纳米级工艺发展。