先进制造技术01

2. 加工过程的信息域活动
加工过程就是将设计对象物化的过程，在这一过程中，会产生大量诸如力、 热、变形、误差等物理信息。对这些信息进行采集、处理和控制的过程就是加工 过程信息域的活动。
CNC技术是目前最主要的先进制造设备，其原理如下图所示：
编
伺服驱动
X轴
零 件
手工
制 零
设
件 加
CNC
伺服驱动
Y轴
计 自动 工
使用自动仓库的优势：降低仓储成本、提高保管质量、增强市场响应能力、 有利于环境保护。
⑦机器人
物流中应用机器人可用于装卸工件、传输物料等
三、信息域活动
处在信息化时代的制造业及制造系统将会最大限度的“数字化”，信息域活 动亦可认为是数字化活动。
1. 设计过程的信息域活动 ①设计的概念
什 么 是 设 计？
物体任一部 分的设计都 应满足功能 需求，且基 于艺术与工 程的结合。
设计是创造 一个迄今尚 不存在的产 品（硬件、 软件或一个 系统）的过 程。
设计 是一 个决 策过 程。
设计就是 制作原始 计划、草 图和方案 等。
②设计过程信息域活动的内容
设计过程信息域活动就是将概念、构思映射成数字化物理模型的过程，这需 要CAD系统的支持。
加工 物流 信息流
三域
一、加工域活动
加工域活动是指直接改变零件形状、尺寸和性能的行为活动（工艺过程）， 是制造行为的基础域活动。
1. 机械制造技术的主要类别
立体光刻SLA 增
分层实体制造LOM 量
选择性激光烧结SLS 制
熔融沉积成形FDM 造
其它
使用激光照射光敏树脂固化成形 使用激光或刀片切割粘性层片层叠成形 使用激光烧结粉末材料成形 将热塑料通过喷嘴挤出后固化成形 其它成形方式
先进制造技术
第一章 制造业与先进制造技术概论
第一章 目录
★第一节 制造行为的“三域”活 动 ★第二节 制造理念的更新 ★第三节 制造技术的创新策略
★第四节 自适应企业策略
第一节 制造行为的“三域”活动
制造业是一切生产和装配成品的企业群体的总称，制造业共包括30行业。
制造是指：
制造过程中的行为活动
减
切削加工
量
电火花加工
制
电化学加工
造
其它
等
轧制
量
板料成形
制
挤压
造
锻造
通过去除材料，获得具有一定形状、 尺寸和性能的零件。
这一类别的制造方法，仍是目前机 械制造中应用最为普遍的。
热轧、冷轧 如弯曲、拉延、翻边等 通过模具挤压成形 通过塑性变形，形成所需要的毛坯
相
铸造
变
注塑成形
过
热处理
程
将熔化的金属注入铸型中凝固成形 将熔融的塑料注入模腔成形 通过热处理改变材料的性能
表
镀层
面
表面合金化
处
改变残余应力状态
理
离子溅射……
用化学或物理方法在基体表面镀上涂层 如渗碳、渗氮等 如喷丸、表面挤压或滚压等 用离子束从表面去除材料或注入材料
固
粉末冶金
化
复合材料
联
焊接
结
粘接
仿
原子操作技术
生
克隆制造
加
定向生长
工
金属粉末成形并烧结 如碳纤维复合材料 通过局部熔化而形成材料的连接 使用粘接剂进行密封或连接
这一类的技术涉及生物技术、生命科学、 材料科学等多学科领域，是目前最前沿 的技术领域之一，也是研究最为活跃的 领域之一。
在硅基板上定向生长的碳纳米管
用48个铁原子排列在铜表 面上形成一个圆形围栏
纳米小车
纳米机器人
纳米差分齿轮
纳米泵
2. 机械制造技术发展的主要特点
传统加工 减材加工 制造死物
他成形
②连续输送装置
连续输送装置是用来将物料沿固定路线连续移动的装置。如带式输送系统、 槽式输送系统、辊子输送系统、随行夹具返回装置等。
③吊车和卷扬机
吊车和卷扬机是高架设备，可在有限范围内间歇地移动物品，如行车、悬 臂吊、卷扬机等。
④运货车
手推车或机动车能沿可变线路移动物料，如手推车、叉车、电瓶车等。
在规定的时间内 （At the right time）
规定的地点 （In the right place）
客户
合适的价格
以需要的数量
（At the right price） （In the right quantity）
3. 物流域活动的主要装备
①夹具
夹具是用来对工件进行定位和夹紧的，这一过程称为安装或装夹。夹具的 发展方向是高精、高效、模块、组合、通用、经济。
二、物流域活动Βιβλιοθήκη Baidu
物流是物料的流动。物流按物料的性质不同分为工件流、工具流和配套流三 种。
1. 物流的概念
工件流 工具流 配套流
由原材料、半成品、成品构成 由刀具、夹具等构成 由托盘、辅助材料、备件等构成
2. 物流的发展趋势
物流的5个“优”（right）服务：
把好的产品 （The right product）
⑤自动导向小车（AGV）
自动导向小车（AGV Automated Guided Vehicles）是一种由计算机控制并 按一定程序自动完成运输任务的运输工具。
AGV的4项性能指标：最大载重、最高行驶速度、准停精度和制导方式。
⑥自动化仓库
柔性物流系统以自动化中央仓库为中心，依据计算机管理系统的信息，实 现毛坯、半成品、成品、配套件和工具等的自动存储、自动检索、自动输送等功 能。
先进制造技术
先进制造技术
绪论
一、本门课程的作用
二、制造业涉及的主体功能
三、本课程的有关说明
1. 学时
本课程教材总学时大约45学时，课堂讲授30学时。
2. 特点
本门课程的特点可归纳为：新、多、杂、变几个字。 新是指本课程的内容大都是近10余年发展起来的技术。多和杂是指本课程 内容多而且庞杂，结构不是十分清晰。变是指随着制造技术的发展，本教材中的 一些内容，甚至是概念都有可能发生变化。 基于上述特点，同学们除了进行课堂学习之外，还需要进行适当时间的自 学，并要不断地了解先进制造技术新的发展。
图
程
序
伺服驱动
Z轴
加工过程信息域的活动还包括虚拟加工中的数字化仿真与分析。
3. 物流过程的信息域活动
物流过程的信息域活动，包括对传输装置数量与布局的信息、被传输物料信 息、经济效益信息等的监控与管理。具体内容如下：
特种加工 增材加工 制造活物
自成形
3. 先进制造技术的发展趋势
4. 大制造的涵义
由下图可知，制造已不仅仅指基本制造功能，还包含市场分析、生产计划、 营销、服务等功能，这就是所谓的大制造的涵义。
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