先进制造技术概论(PPT 122页)
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先进制造技术概述(PPT 128页)
微型机械远远超出了传统机械的概念和范畴， 是基于现代科学技术，用崭新的思维方法指导的产 物。
特点：
1) 体积小、精度高、重量轻 2) 性能稳定，可靠性高 3) 能耗低、灵敏性和工作效率高 4) 多功能和智能化 5) 适于大批量生产，制造成本低廉
具有一般机械所不能及的优势：
计算机集成制造系统(CIMS)更是将制造中的信 息(技术、管理、控制等)集成，保证了统一的计划 与调度，进一步缩短了在制品通过时间和设备利用 率。
统计表明： 制造业采用CIMS的实际效益与期望 值尚有距离。
CIMS实际上是快速按定单生产的自动化系统， 其硬件设备的柔性是有限的，它只能针对某一类型 的产品才保持柔性。产品市场一旦疲软，其巨额投 资则可能成为企业的包袱。
刀具寿命还要长。
超高速切削对机床的主要要求：
1) 要有一个适应于超高速运转的主轴部件 及其驱动系统。
2) 要有一个快速反应的数控伺服系统和进 给部件。超高速机床必须是精密的数控机床。
3) 高压大流量喷射冷却系统。 4) 要有一个“三刚”(静刚度、动刚度、热
刚度)特性都很好的机床支承件。
超高速加工技术的发展趋势：
前提：刀具技术
关键设备：数控机床、加工中心
1) 有必要实现干切削或准干切削状态的绿色超 高速加工。
2) 有必要在重切削工艺中引入超高速切削加工 3) 有必要开发和完善各种超高速加工工艺方法 4) 如何有效地采用超高速加工机床来加工难加
工材料，是一个有待解决的问题 。
步的重要使命。各国政府和军方对超精密加 工技术都十分重视，并投入大量的资金和人 力来开发这项技术。
一。超精密加工的领域
1。超精密切削
特点：
1) 体积小、精度高、重量轻 2) 性能稳定，可靠性高 3) 能耗低、灵敏性和工作效率高 4) 多功能和智能化 5) 适于大批量生产，制造成本低廉
具有一般机械所不能及的优势：
计算机集成制造系统(CIMS)更是将制造中的信 息(技术、管理、控制等)集成，保证了统一的计划 与调度，进一步缩短了在制品通过时间和设备利用 率。
统计表明： 制造业采用CIMS的实际效益与期望 值尚有距离。
CIMS实际上是快速按定单生产的自动化系统， 其硬件设备的柔性是有限的，它只能针对某一类型 的产品才保持柔性。产品市场一旦疲软，其巨额投 资则可能成为企业的包袱。
刀具寿命还要长。
超高速切削对机床的主要要求：
1) 要有一个适应于超高速运转的主轴部件 及其驱动系统。
2) 要有一个快速反应的数控伺服系统和进 给部件。超高速机床必须是精密的数控机床。
3) 高压大流量喷射冷却系统。 4) 要有一个“三刚”(静刚度、动刚度、热
刚度)特性都很好的机床支承件。
超高速加工技术的发展趋势：
前提：刀具技术
关键设备：数控机床、加工中心
1) 有必要实现干切削或准干切削状态的绿色超 高速加工。
2) 有必要在重切削工艺中引入超高速切削加工 3) 有必要开发和完善各种超高速加工工艺方法 4) 如何有效地采用超高速加工机床来加工难加
工材料，是一个有待解决的问题 。
步的重要使命。各国政府和军方对超精密加 工技术都十分重视，并投入大量的资金和人 力来开发这项技术。
一。超精密加工的领域
1。超精密切削
先进制造技术概论
先进制造技术
一. 基本概念
制造业的作用
• • • • • • • • 提供人们衣、食、住、行物质消费 决定全社会的长远效益和经济的持续增长 国际商品贸易的保证（美国78%，日本96%，我国81%-1995年） 农业基础地位的物质保障，服务业发展的重要条件 信息产业发展的物质基础； 农业劳动力转移和就业的重要途径 为科技和教育发展提供经费支持和实验装备 实现军事现代化和国家安全的保障
பைடு நூலகம்
三. 先进制造技术产生背景
(1) 社会经济发展背景
消费需求：主题化、个性化和多样化，产品寿命周期缩短 全球性产业结构调整：制造商之间既有激烈竞争，又有基于实力 的合作。 快速响应市场：满足已有和潜在顾客需求，主动适应市场，引导
市场，是赢得竞争，获取最大利润的关键
先进制造技术
三. 先进制造技术产生背景
21
22 23 24
36
37 38 39
文教体育用品制造业
石油加工、炼焦及核燃料加工业 化学原料及化学制品制造业 医药制造业
通信设备、计算机及其它电子设备制造业
仪器仪表及文化、办公用机械制造业 工艺品及其它制造业 废弃资源和废旧材料回收加工业
25
26 27
40
41 42
先进制造技术
一. 基本概念
一个国家经济发展的支柱 制造业 地位 国民经济收入的重要来源 工业经济年代经济增长的“发动机” 一个国家经济强大、经济腾飞的重要基础
货、支持用户到产品报废等）各个环节智能化，实现生产过程（包
括组织、管理、计划、调度、控制等）各个环节的智能化，并实现 人与制造系统的融合及人的智能的充分发挥。
先进制造技术
四. 先进制造的关键技术
先进制造技术课件(PPT 292页)
第二十一页，共291页。
绿色(lǜ sè)设计与制造
回收(huíshōu)费让成本涨一成 ，冰箱最高回收 (huíshōu)费用为20欧元/件、洗衣机和空调的回收 (huíshōu)费用为10欧元/件、微波炉的回收(huíshōu) 费用为5欧元/件、其他小家电的回收(huíshōu)费用为 1欧元/件。
方法有：注塑、压铸、吸塑、挤塑等。 特点：材料利用率高，但产生变形的能
量消耗较大，内部结构复杂的零 件制造(zhìzào)困难。
第二十八页，共291页。
添加(tiān jiā)成型（增材成型）：
采用材料添加的方法分层制造零件 (línɡ jiàn)，能成型复杂零件(línɡ jiàn)， 材料利用率高。
快速成型技术属于添加成型（或增材 成型）。
第二十九页，共291页。
快速成型技术的 加工(jiā gōng)方法 ：
采用 “分层制造，逐层叠加”的方 法， 即将一个复杂(fùzá)的三维实体离 散成一系列二维层片的加工，是一种降 维制造，极大降低了加工难度，易以成 型结构复杂(fùzá)的零件。
第三十页，共291页。
应掌握的知识： 零件成型的方法。 快速成型的发展历程。 快速成型的特点。 光固化技术（SLA）、层状实体制造技术（LOM）的 特点、工艺过程(guòchéng)和应用。
第二十三页，共291页。
一、快速成型技术产生的背景 快速成型技术的产生是由于从20世纪末开始， 消费需求日益个性化、多样化，产品更新加速， 开发周期、生产周期缩短，快速响应市场需求 已成为(chéngwéi)企业的重要走向。市场需 要一种更快的方式推出产品原型（样机）， RP技术应运而生。
制造(zhìzào)信息的数字化，将实现CAD／ CAPP／CAM／CAE的一体化，使产品向无图纸制 造(zhìzào)方向发展。
绿色(lǜ sè)设计与制造
回收(huíshōu)费让成本涨一成 ，冰箱最高回收 (huíshōu)费用为20欧元/件、洗衣机和空调的回收 (huíshōu)费用为10欧元/件、微波炉的回收(huíshōu) 费用为5欧元/件、其他小家电的回收(huíshōu)费用为 1欧元/件。
方法有：注塑、压铸、吸塑、挤塑等。 特点：材料利用率高，但产生变形的能
量消耗较大，内部结构复杂的零 件制造(zhìzào)困难。
第二十八页，共291页。
添加(tiān jiā)成型（增材成型）：
采用材料添加的方法分层制造零件 (línɡ jiàn)，能成型复杂零件(línɡ jiàn)， 材料利用率高。
快速成型技术属于添加成型（或增材 成型）。
第二十九页，共291页。
快速成型技术的 加工(jiā gōng)方法 ：
采用 “分层制造，逐层叠加”的方 法， 即将一个复杂(fùzá)的三维实体离 散成一系列二维层片的加工，是一种降 维制造，极大降低了加工难度，易以成 型结构复杂(fùzá)的零件。
第三十页，共291页。
应掌握的知识： 零件成型的方法。 快速成型的发展历程。 快速成型的特点。 光固化技术（SLA）、层状实体制造技术（LOM）的 特点、工艺过程(guòchéng)和应用。
第二十三页，共291页。
一、快速成型技术产生的背景 快速成型技术的产生是由于从20世纪末开始， 消费需求日益个性化、多样化，产品更新加速， 开发周期、生产周期缩短，快速响应市场需求 已成为(chéngwéi)企业的重要走向。市场需 要一种更快的方式推出产品原型（样机）， RP技术应运而生。
制造(zhìzào)信息的数字化，将实现CAD／ CAPP／CAM／CAE的一体化，使产品向无图纸制 造(zhìzào)方向发展。
《先进制造技术概论》PPT课件
2021/6/10
15
3. FMF柔性制造工厂
FMF是FMS扩大达到全厂范围内的生产管理过程。机械加工过程和物料 储运过程全盘自动化。它的主要特点是： （1）分布式多级计算机系统，生产计划、日生产进度计划的生产管理 的主计算机，它与CAD/CAM系统相联，以取得自动编制加工用的数控程 序数据。 （2）FMF全部的日程计划进度和作业可以由主计算机和各级计算机通 过在线控制系统进行调整，并可以进行无人化加工。 （3）CNC机床的数量一般在十几台到几十台。可以是各种形式的加工 中心、车削中心、CNC机床等。 （4）系统可以全自动地加工各种形状、尺寸和材料的工件。全部刀具 可以自动交换、自动检测磨损或损坏的刀具，能自动更新废旧刀具。 （5）物料储运系统必须包括自动立体仓库，以满足存取为数众多的工 件和刀具的需求。系统可以从自动立体仓库中提取所需的坯料，并以 最有效的途径实现物流和进行加工。
后者是CAD模块与CAM模块的无缝集成，其系统内部通过中性 文件获取其它CAD系统的图形信息。
2021/6/10
5
数控编程的内容与步骤
进行工艺处理 数值计算 编制工件的数控加工程序 制备控制介质 校核加工程序
2021/6/10
6
7.2 成组技术（GT）
市场竞争日趋激烈，产品更新换代越来越快，产品品种 增多，而每种产品的生产数量却并不很多。世界上75％~80％ 的机械产品是以中小批生产方式制造的。
码位组成，每一码位包括从0到9的10个特征项号，详见图
12-1和表12-1、12-2、12-3、12-4、12-5。
➢JLBM-1系统的特点是零件类别按名称类别矩阵划分，便于
检索，码位适中，又有足够的描述信息的容量。
➢202日1/6/本10 KK系统。
先进制造技术概论(PPT 50张)
硬件
软件
制造系统特性
转变特性
原材料 供应者 原材料 库存 零件 加工 零件 库存 转变阶段 成品 库存 最终 用户
装配
获取阶段
分配阶段
ห้องสมุดไป่ตู้
研究制造系统转变特性，主要从技术角度出发，如何使转 变过程更有效进行。
汽车生产物流示意图
压力加工
车身装配
油漆
内部装饰
变速箱装配 锻造
热处理
机械加工
熔化
自动线
发动机装配
第一章
1.1 1.2
绪论
有关制造的几个基本概念 制造业的发展及其在国民经济中的地位
1.3 先进制造技术的内涵和特点
1.1
有关制造的几个基本概念
生产与制造
制造：人类所有经济活动的基石，人类历史发展和文明进步的动力。
狭义：生产过程中从原材料→成品直接起作用的那部分工作内 容，包括毛坯制造、零件加工、产品装配、检验、包装等具体操 作（物质流）。 广义：制造 = 生产
制造系统结构
经营管理 用 户 、 市 场 与 外 部 环 境 财务 市场与销售 研究与开发 工程设计 质量控制 采购 资源管理 生产管理
经营管理信息流 生产管理信息流 技术信息流 物质流
车间制造 （加工、装配、检 验、输送、 存储 … ）
制造系统特性
结构特性 制造系统可视为若干硬件的集合体。为使硬件充分发挥效 能，必须有软件支持。
发动机试验
浇铸 造型
油漆
机械加工 热处理 驱动桥装配
底盘装配
车身安装 最后试验
压铸
轮胎装配
制造系统特性
程序特性 程序 —— 一系列按时间和逻辑安排的步骤
先进制造技术概述(PPT 56张)
先进制造技术
概述
先进制造技术—概述
1 制造的造业成就及其重大意义
制造业面临的竞争和挑战
4
5 6
先进制造技术
先进制造技术在我国的发展状况
1、制造的概念
1.1 制造
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：机电产品的机械加工工艺过程 广义：国际生产工程学会1990年： 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（Manufacturing）：是一种将物料、能量、资金、人 力资源、信息等有关资源，按照社会的需求，转变为新的、 有更高应用价值的有形物质产品和无形软件、服务等产品 资源的行为和过程。
狭义
制造
产品制造的全过程
市场需 求调研 产品设 计开发 售后服 务回收 产品 销售 产品 制造
1、制造的概念
1.3 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，将原材料转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 产品从设计、生产、使用、维修、报废、回收等的全 过程，也称为产品生命周期。 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。是 所有与制造活动有关的实体或企业机构的总称。
3、中国制造业的成就及其重大意义
3.1 2001年中国工程院的调查结论: 1）中国制造业占国民生产总值的1/3 2）占整个工业生产的4/5 3）为国家财政提供1/3以上的收入 4）贡献出口总额的90% 5）就业人员8043万
概述
先进制造技术—概述
1 制造的造业成就及其重大意义
制造业面临的竞争和挑战
4
5 6
先进制造技术
先进制造技术在我国的发展状况
1、制造的概念
1.1 制造
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：机电产品的机械加工工艺过程 广义：国际生产工程学会1990年： 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（Manufacturing）：是一种将物料、能量、资金、人 力资源、信息等有关资源，按照社会的需求，转变为新的、 有更高应用价值的有形物质产品和无形软件、服务等产品 资源的行为和过程。
狭义
制造
产品制造的全过程
市场需 求调研 产品设 计开发 售后服 务回收 产品 销售 产品 制造
1、制造的概念
1.3 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，将原材料转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 产品从设计、生产、使用、维修、报废、回收等的全 过程，也称为产品生命周期。 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。是 所有与制造活动有关的实体或企业机构的总称。
3、中国制造业的成就及其重大意义
3.1 2001年中国工程院的调查结论: 1）中国制造业占国民生产总值的1/3 2）占整个工业生产的4/5 3）为国家财政提供1/3以上的收入 4）贡献出口总额的90% 5）就业人员8043万
先进制造技术概论.pptx
集成性
• 传统制造技术的学科，专业单一、界限分明，而现代
制造技术使各专业、学科间不断交叉、融合，其界限逐渐 淡化甚至消失，发展成为集机械、电子、 信息、材料和 管理技术为一体的新型交叉学科。例如，加工中引入声、 光、电、磁等特种切削工艺，并与机械加工复合组成复合 加工工艺（超声磨削、激光辅助切削等）。还有，生产技 术与管理模式相结合产生新的生产方式：敏捷制造( Agile Manufacturing，AM)、并行工程(Concurrent Engineering，CE)、精益生产(Lean Production，LP)等 。集成技术显示出高效率、多样化、柔性化、自动化、资 源共享等特点。
• 先进制造技术是一个相对的、动态的概念，是为了适应 时代要求，提高竞争能力，对制造技术不断优化所形成的 。虽然目前对先进制造技术仍没有一个明确的、一致公认 的定义，但经过对其内涵和特征的分析研究，可以定义为 ：“先进制造技术是制造业不断吸收机械、电子、信息（ 计算机与通信、控制理论、人工智能等）、能源及现代系 统管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造 、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的全过程，以 实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多 变的产品市场的适应能力和竟争能力并取得理想经济效果 的制造技术总称。”
及纸制品业；11印刷业记录媒介的复制；12文教体育用品制造业；
13石油加工及炼焦业；14化学原料及化学制品制造业；15医药制造
业；16化学纤维制造业；17橡胶制品业；18塑料制品业；19非金属
矿物制品业；20黑色金属矿物制品业；21有色金属冶炼及压延加工
业；22金属制品业；23普通机械制造业；24专业设备制造业；25交
制造技术( Manufacturing Technology)
先进制造技术介绍ppt课件
13
结果: X-deflection
图中显示了X方向的变形分布。箭头所指的区域向里移动了约0.3~ 0.4 mm14。
结果: Y-deflection
图中显示了Y 方向的变形 分布。
箭头所指的 区域向里移 动了约1.1 ~ 1.2 mm。
其它区域的 变形都较为 均匀，因此， 只需考虑上 部区域的变 形。
4
模具计算机辅助设计CAD
• 典型的数字化设计效果图(作品)
5
汽车仪表板
6
二板模
7
三板模具
8
汽车覆盖件模具
9
精密手机模具
10
模具CAE分析 填充形式
填充型式较为 均匀，因此锁 模力不会过大。 在本方 案中, 从浇口 到填充末端的 距离很长，因 此需要采用合 适的保压工艺。
11
结果:型腔冷却效果
1一先迚制造技术介绍1先迚制造技术是传统制造技术丌断吸收机械电子信息材料能源及现代管理等方面的科技成果并将其综合应用于制造行业的产品设计制造检测管理销售使用服务等的制造全过程以实现优质精良快速灵活生产并取得理想技术经济效果的制造技术群的总称
一、先进制造技术介绍
1、先进制造技术
是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、 能源及现代管理等方面的科技成果，并将其综合应用于制 造行业的产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服 务等的制造全过程，以实现优质、精良、快速、灵活生产， 并取得理想技术经济效果的制造技术群的总称。
15
结果: Z-deflection
图中显示了z方向的变形分布。
16
红箭头所指的区域向下移动了约0.7 mm。
17
18
模具CAM三轴加工
19
模具CAM五轴加工叶边
结果: X-deflection
图中显示了X方向的变形分布。箭头所指的区域向里移动了约0.3~ 0.4 mm14。
结果: Y-deflection
图中显示了Y 方向的变形 分布。
箭头所指的 区域向里移 动了约1.1 ~ 1.2 mm。
其它区域的 变形都较为 均匀，因此， 只需考虑上 部区域的变 形。
4
模具计算机辅助设计CAD
• 典型的数字化设计效果图(作品)
5
汽车仪表板
6
二板模
7
三板模具
8
汽车覆盖件模具
9
精密手机模具
10
模具CAE分析 填充形式
填充型式较为 均匀，因此锁 模力不会过大。 在本方 案中, 从浇口 到填充末端的 距离很长，因 此需要采用合 适的保压工艺。
11
结果:型腔冷却效果
1一先迚制造技术介绍1先迚制造技术是传统制造技术丌断吸收机械电子信息材料能源及现代管理等方面的科技成果并将其综合应用于制造行业的产品设计制造检测管理销售使用服务等的制造全过程以实现优质精良快速灵活生产并取得理想技术经济效果的制造技术群的总称
一、先进制造技术介绍
1、先进制造技术
是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、 能源及现代管理等方面的科技成果，并将其综合应用于制 造行业的产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服 务等的制造全过程，以实现优质、精良、快速、灵活生产， 并取得理想技术经济效果的制造技术群的总称。
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结果: Z-deflection
图中显示了z方向的变形分布。
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红箭头所指的区域向下移动了约0.7 mm。
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模具CAM三轴加工
19
模具CAM五轴加工叶边
先进制造技术概述(PPT30页).pptx
二、计算机数控（CNC）系统
1、CNC系统的基本原理 2、CNC系统的核心 3、CNC机床
CNC系统是一个位置控制系统，其主 要任务是根据加工程序及相关数据，进 行刀具与工件的相对运动控制，完成零 件的自动加工。
三、柔性制造系统
柔性制造系统FMS（Flexible Manufacturing System）源于机械加工领域， 其兼顾了生产效率和柔性这对矛盾，因此具有 强大的生命力。FMS是数控加工设备、物料运 储装置和计算机控制系统组成的柔性自动化制 造系统。它包括多个柔性制造单元，能根据制 造任务或生产环境的变化迅速进行调整，适用 于多品种、中等批量生产。所谓柔性就是通过 编程或稍加调整就可同时加工不同的工件。
3．物流系统
在FMS中流动的物料主要包括工件、刀 具、夹具、切屑及切削液。物流系统是 FMS从进口到出口，实现对上述物料自 动识别、存储、分配、输送、交换和管 理的系统。由于工件和刀具的流动频率 较高，故FMS的物流系统主要由工件流 系统和刀具流系统两部分组成。
图18-3 两种托盘交换器
第二节 现代集成制造系统CIMS
第一节 柔性自动化加工技术
制造自动化是制造业发展的标志，通常将 制造自动化的发展分为五个阶段。从早期的满 足大批大量生产要求的刚性自动化，发展到以 计算机数控为基础的柔性自动化，依靠了许多 基础单元技术、系统集成技术及其相关装备的 长足发展。其中，计算机数字控制技术 （CNC）、分布式数字控制技术（DNC）、 柔性制造系统（FMS）等的发展，已能较好地 解决多品种、中小批量的自动化加工问题。
图18-1 制造自动化发展的五个阶段
一、数控加工技术
数控机床集传统的机械制造技术、计算机技术、 现代控制技术、传感检测技术、信息处理技术、 网络通讯技术、液压气动技术、光机电技术于 一体，是现代制造技术的基础。它的广泛使用 给机械制造业的生产方式、产品结构、产业结 构带来了深刻的变化。数控机床是制造业实现 自动化、柔性化、集成化生产的基础，是关系 到国家战略地位和体现国家综合国力的重要基 础性产业，其水平的高低及拥有量是衡量一个 国家工业现代化水平的重要标志。
先进制造技术概述(PPT 73页)
第二十四页，共72页。
先进制造技术(jìshù)发展的背 景
制造全球化与贸易自由化 原因：世界自由贸易体制进一步完善；全球交通运输进一步完善；全球
通讯网络建立；国际经济合作与交往日益紧密；经济全球化 导致：全球产业界结构大调整，世界逐步形成一个统一的大市场 使得：任何国家、地区，不论实行怎样的社会制度，都不可能离开世界
第十六页，共72页。
制造业的地位(dìwèi)和作用
√国家经济发展的支柱、工业生产的技术支柱 √制造业是国民经济的基础和重要的收入来源，国家实力(shílì)的象征 √工业经济年代经济增长的“发动机” √一个国家经济强大、经济腾飞的重要基础
√高新技术发展的平台，为高新技术发展提供(tígōng)物质条件，高技术成果走向 应 用的接口、桥梁、通道 √提高企业国际竞争能力和技术创新能力的根本途径 √在未来的竞争中，谁掌握了先进的制造技术谁就掌握了市场
5.125
家具
1.542
有色冶金
2.120
和
构
电子设备
4.588
文教用品
4.292
其他制造
1.681
成
仪器仪表
0.998
油加工
3.870
第十四页，共72页。
制造业的地位(dìwèi)和作用
三大产业 农林牧业
工业 （52%）
服务业
农林牧业、工业、服务业
农业、林业、畜禽业、水产业
制造业（45%）、建筑业、采掘业 以及电力、煤气、水的生产供应业
、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。
我
类别
构成比例
类别
构成比例
类别
先进制造技术(jìshù)发展的背 景
制造全球化与贸易自由化 原因：世界自由贸易体制进一步完善；全球交通运输进一步完善；全球
通讯网络建立；国际经济合作与交往日益紧密；经济全球化 导致：全球产业界结构大调整，世界逐步形成一个统一的大市场 使得：任何国家、地区，不论实行怎样的社会制度，都不可能离开世界
第十六页，共72页。
制造业的地位(dìwèi)和作用
√国家经济发展的支柱、工业生产的技术支柱 √制造业是国民经济的基础和重要的收入来源，国家实力(shílì)的象征 √工业经济年代经济增长的“发动机” √一个国家经济强大、经济腾飞的重要基础
√高新技术发展的平台，为高新技术发展提供(tígōng)物质条件，高技术成果走向 应 用的接口、桥梁、通道 √提高企业国际竞争能力和技术创新能力的根本途径 √在未来的竞争中，谁掌握了先进的制造技术谁就掌握了市场
5.125
家具
1.542
有色冶金
2.120
和
构
电子设备
4.588
文教用品
4.292
其他制造
1.681
成
仪器仪表
0.998
油加工
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第十四页，共72页。
制造业的地位(dìwèi)和作用
三大产业 农林牧业
工业 （52%）
服务业
农林牧业、工业、服务业
农业、林业、畜禽业、水产业
制造业（45%）、建筑业、采掘业 以及电力、煤气、水的生产供应业
、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。
我
类别
构成比例
类别
构成比例
类别
先进制造技术概论(PPT84页)
11、 一 个 好 的 教师 ，是一 个懂得 心理学 和教育 学的人 。21.7.1306:49:3606:49Jul-2113-Jul-21
12、 要 记 住 ， 你不 仅是教 课的教 师，也 是学生 的教育 者，生 活的导 师和道 德的引 路人。 06:49:3606:49:3606:49Tuesday, July 13, 2021
展望：制造业在21世纪将出现奇迹
➢ 汽车:会跑，会飞； ➢ 飞机:更快、更安全（20倍音速,13000km/h）； ➢ 高速列车（575km/h）和磁悬浮列车430 km/h； ➢ 智能仪器装备和智能机器人:按照人们的要求高效
率、高质量地制造产品； ➢ 微型机器人:能进人血管清理垃圾、修补心脏； ➢ 分子组装技术:组装出理想性能的微器件； ➢ 掌上工具:计算机、可视电话、电视、音响和网络
第三产业33%-64%
银行、金融服务、保险 通讯、资讯 教育、医疗、保健 娱乐、旅馆、餐饮、旅游 政府 法律机构 房地产 修理与维护 商业（零售、批发） 交通、运输
1.1 制造、制造系统和制造业
制造业 地位
一个国家经济发展的支柱 国民经济收入的重要来源 工业经济年代经济增长的“发动机” 一个国家经济强大、经济腾飞的重要基础
飞机:更快、更安全
磁悬浮列车
微型机器人
机器人
可视电话
平板电脑
第1章 先进制造技术概论
先进制造技术（AMT， ——Advanced Manufacturing Technology）
源于20世纪80年代，指在制造过程和制造系统 中融合电子、信息和管理技术，以及新工艺、新材料 等现代科学技术，使材料转换为产品的过程更有效、 成本更低、更及时满足市场需求的先进的工程技术的 总称。
先进制造技术 第一章 先进制造技术概论
-16-
1.2 制造业的发展与地位
传统制造业及其技术的发展
第二次工业革命：人类开始进入电气 时代，并在信息革命、资讯革命中达 到顶峰。
发电站
早期计算机
第三次工业革命：人类进入科技时 代，生物克隆技术的出现，航天科 技的出现，也即生物科技与产业革 命。
-17-
1.2 制造业的发展与地位
传统制造业及其技术的发展
大型发电和传输技术
核能技术
微电子技术
激光技术
-19-
1.2 制造业的发展与地位
现代制造业及其技术的发展
回顾制造技术的发展，从蒸汽机出现到今天，主要经历了三个发展阶段： 机器代替手工 作坊形成工厂
单件生产到大量生产
柔性化、集成化、智能化和 网络化的现代制造技术
-20-
1.2 制造业的发展与地位
现代制造业及其技术的发展
-15-
1.2 制造业的发展与地位
传制造业及其技术的发展
人类文明的发展与制造业的进步密切相关。
石器时代
在石器时代，人类利用天然 石料制作劳动工具；
青铜器、铁器时代
到青铜器、铁器时代， 人们开始采矿、冶炼铸 锻工具、织布；
第一次工业革命
直到1765年，瓦特改良蒸 汽机，纺织业、机器制造 业才取得革命性的变化， 引发了第一次工业革命
完成制造活动所需的一切手段的总和，是将原材料和其他生产要素经济合理地转 化为可直接使用的、具有较高附加值的成品/半成品和技术服务的技术群。
-14-
1.2 制造业的发展与地位
制造、制造技术和制造业的定义
3. 制造业（manufacturing industries）
所有与制造有关的企业机构的总体。是将制造资源（物料、能源、设备、工具、 资金、技术、信息和人力等），通过制造过程，转化为可供人们使用与利用的工 业品与生活消费品的行业
1.2 制造业的发展与地位
传统制造业及其技术的发展
第二次工业革命：人类开始进入电气 时代，并在信息革命、资讯革命中达 到顶峰。
发电站
早期计算机
第三次工业革命：人类进入科技时 代，生物克隆技术的出现，航天科 技的出现，也即生物科技与产业革 命。
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1.2 制造业的发展与地位
传统制造业及其技术的发展
大型发电和传输技术
核能技术
微电子技术
激光技术
-19-
1.2 制造业的发展与地位
现代制造业及其技术的发展
回顾制造技术的发展，从蒸汽机出现到今天，主要经历了三个发展阶段： 机器代替手工 作坊形成工厂
单件生产到大量生产
柔性化、集成化、智能化和 网络化的现代制造技术
-20-
1.2 制造业的发展与地位
现代制造业及其技术的发展
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1.2 制造业的发展与地位
传制造业及其技术的发展
人类文明的发展与制造业的进步密切相关。
石器时代
在石器时代，人类利用天然 石料制作劳动工具；
青铜器、铁器时代
到青铜器、铁器时代， 人们开始采矿、冶炼铸 锻工具、织布；
第一次工业革命
直到1765年，瓦特改良蒸 汽机，纺织业、机器制造 业才取得革命性的变化， 引发了第一次工业革命
完成制造活动所需的一切手段的总和，是将原材料和其他生产要素经济合理地转 化为可直接使用的、具有较高附加值的成品/半成品和技术服务的技术群。
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1.2 制造业的发展与地位
制造、制造技术和制造业的定义
3. 制造业（manufacturing industries）
所有与制造有关的企业机构的总体。是将制造资源（物料、能源、设备、工具、 资金、技术、信息和人力等），通过制造过程，转化为可供人们使用与利用的工 业品与生活消费品的行业
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12
先进制造技术的研究领域
1.现代设计技术 2.先进制造工艺技术 3.自动化技术 4.系统管理技术
2021年3月23日
13
现代设计技术
现代设计方法 模块化设计、系统化设计、价值工程、模糊设 计、面向对象的设计、反求工程、并行设计、 绿色设计、工业设计。
产品可信性设计 可靠性设计、安全性设计、动态分析与设计、 防断裂设计、防疲劳设计、耐环境设计、健壮 设计、维修设计和维修保障设计。
2021年3月23日
15
先进制造工艺
➢高效高精度切削加工工艺
1 精密和超精密加工 2 高速切削和磨削 3 复杂型面的数控加工 4 游离磨粒的高效加工
2021年3月23日
16
先进制造工艺
➢现代特种加工工艺
1 高能束加工 2 电加工 3 超声波加工 4 水射流加工 5 纳米技术及微细加工
2021年3月23日
科学技术发展背景
制造技术在向宏观(制造系统)和微观(超精密加 工)两个方向发展； 现代制造业成为技术密集、知识密集型产业； 信息成为制造业决定性因素；Intranet/Internet 对制造业产生重大影响。
2021年3月23日
5
先进制造技术产生背景
可持续发展战略
资源匮泛，污染严重环境问题不能以牺牲 今后几代人的利益为代价； 由粗放经营、掠夺式开发向集约型、可持 续发展转变。
2021年3月23日
6
各国先进制造技术的发展
美国
先进制造技术计划：1994年预算14亿美 元，围绕“智能制造系统”、“集成工 具”、“基础设施建设”三个重点领域 开展研究；
制造技术中心计划：设立制造技术中心， 建立技术拥有者与需要者之间的桥梁， 展示新制造技术和装备、组织培训、帮 助企业了解和选用最新技术和装备。
尤里卡计划
1988年用5亿美元资助16个欧洲国家、600家 公司的165个合作性高科技研究开发项目。
欧共体
欧洲信息技术研究发展战略计划
在13个成员国向5500名研究人员提供了资助， 明确设计原理、工厂自动化、生产过程管理 三大课题。
欧洲工业技术基础研究计划
重点资助材料、制造加工、设计以及工厂系 统运作方式等研究。
3
先进制造技术产生背景
社会经济发展背景
1
消费需求
主题化、个性化和多样化， 产品寿命周期缩短
2 全球性产 业结构调整
制造商之间既有激烈竞和潜在顾客需求，主动 适应市场，引导市场，是赢得竞争， 获取最大利润的关键,
2021年3月23日
4
先进制造技术产生背景
不同时期、不同国家， 其特点、重点、目标和内容不同 注重实践效果，促进经济增长，
提高综合竞争力
11
先进制造技术的分类
现A代dd设yo计ur技titl术e 先Ad进d 制yo造ur 工title艺 加A工dd自yo动ur化tit技le 术
现代设计方法、产品可信性设计、设计自动化技术
高效精密成形技术、高效高精度切削加工工艺、 现代特种加工工艺、现代表面工程技术
2021年3月23日
7
各国先进制造技术的发展
日本
1990年提出了智能制造计划，由美国、 欧共体、加拿大、澳大利亚等国参加， 投资10亿美元实施智能制造计划；
目的：使制造业在接受订货、开发、设 计、生产、物流直至经营管理的全过程 中，做到生产设备自律化生产设备自律 化。
2021年3月23日
8
各国先进制造技术的发展
17
先进制造工艺
➢表面改性、制膜和涂层技术
07 化学镀层处理
06 非晶态合金技术
05 节能表面涂装技术
04 表面强化处理技术
03 热喷涂技术
02 激光表面熔复处理技术
01 等离子化学气相沉积技术
2021年3月23日
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加工自动化技术
数控技术
数控装置，进给系统和主轴系统，数控机床的程序编制
工业机器人技术
的 态多变市场的适应能力和竞争能力并取得理想经济
定 效果的制造技术总称。
义
2021年3月23日
10
先进制造技术的特点
系统性 广泛性 集成性 动态性
传统制造技术
仅控制生产过程 物质流和能量流
仅指将原材料变为 成品的加工工艺
学科专业单一、独立， 相互间界限分明
实用性
2021年3月23日
先进制造技术
能控制生产过程 物质流、信息流和能量流 贯穿从产品设计、加工制造 到产品销售的整个过程 专业和学科不断渗透、交叉融合， 其界限逐渐淡化甚至消失
机械加工中的新技术
1 现代设计方法 2 先进制造技术 3 设备故障诊断技术
2021年3月23日
1
先进制造技术
1
概论
2
数控技术与数控机床
3
柔性制造系统
4
计算机辅助设计与制造
5
计算机集成制造系统
2021年3月23日
2
概 论
2021年3月23日
先进制造技术产生背景 各国先进制造技术的发展 先进制造技术的特点 先进制造技术的分类 先进制造技术的研究领域
2021年3月23日
9
先进制造技术的特点
先
进 先进制造技术是在传统制造技术基础上不断吸收机
制 械、电子、信息(计算机与通信、控制理论、人工
造 技 术
智能等)、能源、材料以及现代管理技术等方面的 成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、 管理、销售、使用、服务乃至回收的全过程，以实 现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动
数控技术、工业机器人技术、柔性制造技术
现A代dd生yo产ur管titl理e 技术 MRPII（制造资源规划）\ERP（企业资源管理）\PDM\JIM
先A进dd制yo造ur生titl产e 模式
CIM（计算机集成制造）、CE（并行工程）、AM （敏捷制造）、IM（智能制造）、LP（精良生产）
2021年3月23日
设计自动化技术 造型设计、工艺设计、工程图生成、有限元分析 、优化设计、模拟仿真虚拟设计、工程数据库。
2021年3月23日
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先进制造工艺
➢ 高效精密成形技术
01 精密洁净铸造成形工艺 02 精确高效塑性成形工艺 03 优质高效焊接及切割技术 04 优质低耗洁净热处理技术 05 快速成形和制造技术
柔性制造系统
机器人操作机，机器人控制系统，机器人传感器，机器人生产线总体控制
加工系统，物流系统，调度与控制，故阵诊断
自动检测及 信号识别技术
过程设备工 况监测与控制
自动检测CAT，信号识别系统，数据获取，数据处理，特征提取、识别
过程监视控制系统，在线反馈质量控制
2021年3月23日
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