现代制造技术及其发展PPT课件
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现代制造技术与发展趋势
物联网与制造业的融合
要点一
总结词
融合、创新、提升竞争力
要点二
详细描述
物联网技术正在与制造业深度融合，这种融合将进一步推 动制造业的创新和提升竞争力。物联网技术可以实现设备 的远程监控和故障预警，提高生产效率；同时，通过数据 分析和预测，企业可以更好地了解市场需求，优化生产计 划，降低成本。
数字化双胞胎技术
柔性制造系统的应用
应用柔性制造系统，适应多品种、小批量的生产 。
3
全球化生产网络
建立全球化生产网络，实现资源的优化配置。
第四阶段：智能化制造技术
物联网技术的应用
01
实现设备之间的互联互通，提高生产效率。
大数据与人工智能的应用
02
利用大数据和人工智能优化生产过程。
定制化生产
03
通过智能化制造技术，实现产品的定制化生产。
智能制造执行系统（MES）技术
总结词
智能制造核心大脑
详细描述
MES技术是一种集成了计划、执行、监控和优化等功能的智能制造执行系统，它 是智能制造的核心大脑，可以帮助企业实现生产过程的全面数字化管理，提高生 产效率、降低成本、提高产品质量和交货期。
04
现代制造技术的实践案例
案例一：汽车制造业中的机器人应用
主要生产简单的工具和用品，材料和产品相对单一。
第二阶段：自动化制造技术
流水线生产的出现
开始应用流水线生产方式，提高生产效率 。
数控机床的应用
引入数控机床，实现加工过程的自动化。
规模化生产
通过规模化生产，降低成本，提高产品质 量。
第三阶段：数字化制造技术
1 2
计算机辅助设计与制造
利用计算机进行产品设计和制造过程的模拟。
现代制造技术教学讲座PPT
FMS的分类
按系统的规模分类
观点 内容
布局分类 1. 直线型 机器人型 环形
典型的柔性制造系统示意图
1-自动仓库；2-装卸站；3-托盘站；4-检验机器人；5-自动小车；6-卧式加工中心； 7-立式加工中心；8-磨床；9-组装交付站；10-计算机控制室
FMS产生
背景条件
FMS的组成示意图
自动仓库
工厂计算机
中央计算机
物流控制计算机
运输小车
加工单元1
加工单元2
加工单元n
信 息 传 输 网 络
工夹具站
机械制造业的柔性制造系统的基本组成部分
该系统由自动化加工设备、检验站、清洗站、装配站等组成，是FMS的基础部分。可以任意顺序自动加工各种工件、自动换工件和刀具。
系统中的机床可以互相代替，工件可被送到适合加工它的任一台加工中心上。计算机的存储器存有每台机床的工作情况，可以对机床分配加工零件、一台加工中心可以完成部分或全部加工工序。
2.加工系统常用配置形式
2）.配备可互相替换机床的FMS
从系统的输出和输入看，它们是并联环节，因而增加了系统的可靠性，同时这种配置形式具有较大的柔性和较宽的工艺范围，可以达到较高的机床利用率。
1.FMS工件运储系统组成
2.FMS物料输送基本回路 直线输送回路 沿直线路线单向或双向移动，顺序地在各个连接点停靠； 环形输送回路 运载工具沿环形路线单向或双向移动； 网状输送回路 由多个回路相互交叉组成，可由一条环路移动到另一回路。
FMS的刀具运储系统
1.刀具运储系统的组成 刀具预调站: 设在FMS之外，按要求对刀具进行装配和调整； 刀具装卸站: 刀具进出FMS的门户，多为排架式框架结构； 刀库系统: 存放当前加工所需刀具的机床刀库，容量小；存放各加工单元共享刀具的中央刀库，容量大； 刀具运载交换装置: 负责刀具运输和交换，适时向加工单元提供所需刀具； 计算机控制管理系统: 控制刀具运输、存储和管理，监控管理刀具的使用，及时取走已报废或寿命已耗尽的刀具。
《现代制造技术》PPT课件
10
1.1.4 我国制造业面临的机遇和挑战
我国制造业与世界发达国家的差距 （1)总体规模仍然偏小，仅为美国的1/5、日本的1/4。 （2)制造业的人均劳动生产率低，仅为美国的1/25、日本
的1/26、德国的1/20。 （3)产业结构不合理，产品低端、利润微薄。表现在：
1）我国装备制造业占整个制造业的比重不到30％，比发达 国家的平均水平低５％以上，远低于美国的41.9％、日 本的43.6％、德国的46.4％。
6
1.1.2 制造业发展的教训
瑞士依靠什么使人均产值居世界第一？ ➢瑞士是一个仅700万人口的小国，但瑞士的制造业十分发达， 瑞士的精密机械产品的出口量是我国的8倍，瑞士的手表世界第 一，连小小的军刀，也风靡全世界。 ➢瑞士的年人均国民生产总值达到4.3万美元以上,居世界第一。
7
1.1.3 制造业在国民经济中的地位
8
1.2.3 制造业在国民经济中的地位
◆ 下图显示了当今制造业的社会功能。
冶金机械
动力机械
纺织机械
建筑机械
家用电器
交通工具 环保设备
制造业
通讯设备 出版印刷
军事装备
网络媒体
医疗设备
文化娱乐机器制造Biblioteka 农业机械 化工设备9
1.1.4 我国制造业面临的机遇和挑战
我国制造业的现状
改革开放以来中国制造业发展迅速，成绩瞩目： （1）引进国外先进技术5000多项。近几年发展的新产品，50%达到或接
5
1.1.2 制造业发展的教训
东南亚经济危机的启示 ➢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。 ➢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。
1.1.4 我国制造业面临的机遇和挑战
我国制造业与世界发达国家的差距 （1)总体规模仍然偏小，仅为美国的1/5、日本的1/4。 （2)制造业的人均劳动生产率低，仅为美国的1/25、日本
的1/26、德国的1/20。 （3)产业结构不合理，产品低端、利润微薄。表现在：
1）我国装备制造业占整个制造业的比重不到30％，比发达 国家的平均水平低５％以上，远低于美国的41.9％、日 本的43.6％、德国的46.4％。
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1.1.2 制造业发展的教训
瑞士依靠什么使人均产值居世界第一？ ➢瑞士是一个仅700万人口的小国，但瑞士的制造业十分发达， 瑞士的精密机械产品的出口量是我国的8倍，瑞士的手表世界第 一，连小小的军刀，也风靡全世界。 ➢瑞士的年人均国民生产总值达到4.3万美元以上,居世界第一。
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1.1.3 制造业在国民经济中的地位
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1.2.3 制造业在国民经济中的地位
◆ 下图显示了当今制造业的社会功能。
冶金机械
动力机械
纺织机械
建筑机械
家用电器
交通工具 环保设备
制造业
通讯设备 出版印刷
军事装备
网络媒体
医疗设备
文化娱乐机器制造Biblioteka 农业机械 化工设备9
1.1.4 我国制造业面临的机遇和挑战
我国制造业的现状
改革开放以来中国制造业发展迅速，成绩瞩目： （1）引进国外先进技术5000多项。近几年发展的新产品，50%达到或接
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1.1.2 制造业发展的教训
东南亚经济危机的启示 ➢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。 ➢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。
第一章 现代制造技术的发展2010优秀课件
现代制造技术的主要研究内容
1 制造系统自动化 发展阶段：单机自动化、自动线、数控机床、加工中心、柔性制造
系统、计算机集成制造系统和并行工程等几个阶段，并进一步向柔性化、 集成化、智能化发展。
自动化的目的： 提高生产效率和改善劳动条件； 保证产品质量； 提高市场响应速度和竞争能力。
并行工程的应用： 集成地、并行地设计产品及其相关的各种过程(包括制造过程的支
第一章 现代制造技 术的发展2010
主要内容
1.1 现代制造技术的主要特点 1.2 现代制造技术的研究内容 1.3 现代制造技术的发展现状 1.4 现代制造技术的发展趋势 1.5 现代制造技术的发展战略
人类社会发展所依赖的物质文明支柱除了 材料、能源、信息外，还应包括“制造”。
直立和劳动创造了人类，而劳动是从制造工具 开始的。
2 从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变 实例：设计与工艺一体化
1）制造工程的主要内容可分为设计和工艺两大部分。 2）设计和工艺的脱离，源于大生产的分工；
3）产品设计往往受到制造可行性限制，两者必须 密切结合。
现代制造技术的特点
3 精密加工技术是关键 1）精密和超精密加工技术是衡量先进制造技术水平的重要指标。 2）当前，纳米加工技术代表了制造技术的最高精度水平。
持过程)的系统方法， 要求产品开发人员在设计一开始就考虑产品全生命周期。
并联 机床
现代制造技术的主要研究内容
2 精密工程和微型机械 精密工程包括精密加工和超精密加工技术、微细加工和超微细加工
技术、纳米技术等方面。 以纳米技术为代表的超精密加工技术和以微细加工为手段的微型机
械技术代表了当前精密工程的方向。由于原子晶格间距是0.2~0.4nm， 因此纳米加工技术是当今的极限工艺。
现代制造技术及其发展课件
现代制造技术的分类
计算机辅助设计（CAD）
计算机辅助制造（CAM）
利用计算机软件进行产品设计， 实现产品的数字化建模和可视 化。
利用计算机软件进行生产过程 设计，实现生产过程的数字化 和自动化。
计算机辅助工程（CAE）
计算机辅助工艺编制（ CAPP）
利用计算机软件进行工程分析， 实现产品性能的仿真和优化。
FMS技术的组成与特点
FMS技术的组成
FMS技术主要由加工设备、运输设备、仓储设备、检测设备等组成，同时还需要 相应的计算机控制系统和信息网络技术支持。
FMS技术的特点
FMS技术具有高柔性、高效率、高精度、高可靠性等特点。它可以根据市场需求 快速调整生产计划，适应多品种、小批量的生产需求。同时，FMS技术还可以实 现加工过程的自动化和智能化，减少人工干预，提高产品质量和生产效率。
柔性制造技 术
FMS技术的概念
• 柔性制造技术（Flexible Manufacturing System，简称FMS） 是一种先进的制造技术，其核心是制造过程的数字化、智能化 和敏捷化。它通过计算机信息网络技术，将生产过程的各种要 素（包括加工设备、运输设备、仓储设备、检测设备等）进行 动态的、实时的、优化的配置，实现高效率、高精度、高可靠 性的生产。
02
劳动力短缺
03
国际竞争压力
由于人口老龄化和劳动力成本的上升， 制造业面临着劳动力短缺的问题，需 要推广自动化和智能化技术，减少对 劳动力的依赖。
国际制造业竞争激烈，需要加强技术 创新和品牌建设，提升产品质量和附 加值。
国际合作与竞争格局
国际合作
国际制造业合作可以促进技术创新和产 业升级，推动全球制造业的发展。
利用计算机软件进行工艺设计， 实现工艺过程的数字化和自动 化。
先进制造技术发展及体系结构(PPT 32页)
• 1、先进制造技术的定义
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 乃至回收的制造全过程，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 应能力和竞争能力的制造技术的总称。
上海海洋大学工程学院
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。
3)克林顿上台后，对制造业大力支 持。
上海海洋大学工程学院
日本的经验
• 1）在上个世纪70-80年代，日本非常重视制造业，特别大抓了 汽车制造和微电子制造，结果日本的汽车和家用电器占领了全 世界的市场，特别是大举进入了美国市场。
• 2）日本的微电子芯片成为美国高技术产品的关键元件。1991 年海湾战争结束后，日本人说美国赢得这场战争是依靠的日本 的芯片，是“日本的芯片打败了伊拉克的钢片”。
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。
上海海洋大学工程学院
1、制造的概念
1.2 制造系统 制造系统是制造业的基本组成实体。
+
•
+上海海洋大学工程学院
制造系统
•结构：是制造过程所涉及的硬件（物料、设备、 工具、能源等）、软件（制造理论、工艺、信息 等）、人员所组成的具有特定功能的有机整体。 •功能：输入制造系统的资源（原材料、能源、信息、 人力...）通过制造过程输出产品
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 乃至回收的制造全过程，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 应能力和竞争能力的制造技术的总称。
上海海洋大学工程学院
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。
3)克林顿上台后，对制造业大力支 持。
上海海洋大学工程学院
日本的经验
• 1）在上个世纪70-80年代，日本非常重视制造业，特别大抓了 汽车制造和微电子制造，结果日本的汽车和家用电器占领了全 世界的市场，特别是大举进入了美国市场。
• 2）日本的微电子芯片成为美国高技术产品的关键元件。1991 年海湾战争结束后，日本人说美国赢得这场战争是依靠的日本 的芯片，是“日本的芯片打败了伊拉克的钢片”。
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。
上海海洋大学工程学院
1、制造的概念
1.2 制造系统 制造系统是制造业的基本组成实体。
+
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+上海海洋大学工程学院
制造系统
•结构：是制造过程所涉及的硬件（物料、设备、 工具、能源等）、软件（制造理论、工艺、信息 等）、人员所组成的具有特定功能的有机整体。 •功能：输入制造系统的资源（原材料、能源、信息、 人力...）通过制造过程输出产品
《现代制造技术》ppt 第3章 精密加工和超精密加工
3.4.2 珩磨工艺特点 ① 珩磨加工是一种使工件加工外表到达高精
度、高外表质量、高寿命的一种高效加工方法。 可有效地提高尺寸精度、形状精度和减小Ra值， 但不能提高孔与其他外表的位置精度。
② 可加工铸铁件、淬硬和不淬硬钢件及青铜 件等，但不宜加工韧性大的有色金属件。
③ 珩磨主要用于孔加工。在孔珩磨加工中， 是以原加工孔中心来进行导向。加工孔径 范围为φ5～ φ500，深径比可达10。
3.1.3 工艺特点
1．精密加工和超精密加工都是以精密元件为 加工对象，与精密元件密切结合而开展起 来的。
2．精密加工和超精密加工不仅要保证很高的 精度和外表质量，同时要求有很高的稳定 性或保持性，不受外界条件变化的干扰， 因此，要注意以下几个方面：
〔1〕工件材料本身的均匀性和性能的一致性，不允 许存在内部或外部的微观缺陷，甚至对材料组织 的纤维化有一定要求，如精密磁盘的铝合金盘基 就不允许有组织纤维化，精密金属球也是一样。
精密切削加工
3.2.1 精密切削加工
精密、超精密切削加工主要是利用立方氮 化硼〔CBN〕、人造〔聚晶〕金刚石和单晶 金刚石刀具进行的切削加工。
3.2.2 精密、超精密切削加工应用实例
尖端产品和现代化武器依赖于超精密加工， 如：
(1)导弹的命中精度，由惯性仪决定，而惯性 仪是超精密加工产品，1Kg重的陀螺转子， 其质量中心偏离其对称轴0.5nm，会引起 100m的射程误差和50m的轨道误差；
3.3.3 精密磨削加工实例
1〕圆柱形镜面磨削加工方法：磨削速度选 V=25~35m/s，粗磨时fr=0.02~0.07mm，精 磨时fr=3~10µm；当用油石研、抛时， V=10~50m/min，材料的去除速度为 0.1µm~1µm/min。超精磨削可到达0.01µm的 圆度和Ra 0.002µm的外表粗糙度。
度、高外表质量、高寿命的一种高效加工方法。 可有效地提高尺寸精度、形状精度和减小Ra值， 但不能提高孔与其他外表的位置精度。
② 可加工铸铁件、淬硬和不淬硬钢件及青铜 件等，但不宜加工韧性大的有色金属件。
③ 珩磨主要用于孔加工。在孔珩磨加工中， 是以原加工孔中心来进行导向。加工孔径 范围为φ5～ φ500，深径比可达10。
3.1.3 工艺特点
1．精密加工和超精密加工都是以精密元件为 加工对象，与精密元件密切结合而开展起 来的。
2．精密加工和超精密加工不仅要保证很高的 精度和外表质量，同时要求有很高的稳定 性或保持性，不受外界条件变化的干扰， 因此，要注意以下几个方面：
〔1〕工件材料本身的均匀性和性能的一致性，不允 许存在内部或外部的微观缺陷，甚至对材料组织 的纤维化有一定要求，如精密磁盘的铝合金盘基 就不允许有组织纤维化，精密金属球也是一样。
精密切削加工
3.2.1 精密切削加工
精密、超精密切削加工主要是利用立方氮 化硼〔CBN〕、人造〔聚晶〕金刚石和单晶 金刚石刀具进行的切削加工。
3.2.2 精密、超精密切削加工应用实例
尖端产品和现代化武器依赖于超精密加工， 如：
(1)导弹的命中精度，由惯性仪决定，而惯性 仪是超精密加工产品，1Kg重的陀螺转子， 其质量中心偏离其对称轴0.5nm，会引起 100m的射程误差和50m的轨道误差；
3.3.3 精密磨削加工实例
1〕圆柱形镜面磨削加工方法：磨削速度选 V=25~35m/s，粗磨时fr=0.02~0.07mm，精 磨时fr=3~10µm；当用油石研、抛时， V=10~50m/min，材料的去除速度为 0.1µm~1µm/min。超精磨削可到达0.01µm的 圆度和Ra 0.002µm的外表粗糙度。
一现代制造技术的发展及体系结构PPT课件
（2）一些重要产品的年生产能力已跃居世界前列，如汽车年产
1000万辆以上，数控机床年产15万台以上。
（3）我国已成为世界最大的服装纺织品出口国；与日本、马来西
亚和韩国并称世界消费类电子产品四大生产国。
（4）成功开发生产了多种运输机和新舟60、AR21等支线飞机，大
飞机研发正在进行；神州七号发射后，中国载人航天将转向第
.
41
第二节 现代制造技术的发展
5.现代制造管理模式发生重大变化 随着制造技术从传统的福特生产模式向精益生产、并 行工程、敏捷制造、虚拟制造等新型生产模式转变， 制造管理模式也在不断发生变革。
.
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第二节 现代制造技术的发展
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第二节 现代制造技术的发展
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第二节 现代制造技术的发展
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返回目录
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第三节 现代制造技术的体系结构
一、现代制造技术的分类 现代制造技术是一个涉及范围非常广泛、技术领域非 常繁多的复杂系统。从制造技术的功能性角度，可将 现代制造技术分为五大类型。
.
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第三节 现代制造技术的体系结构
1.现代设计技术 现代设计技术就是以满足产品的质量、性能、时间、 成本/价格综合效益最优为目的，以计算机辅助设计 技术为主体，以知识为依托，以多种科学方法及技术 为手段，研究、改进、创造产品活动过程所用到的技 术群体的总称。
39
第二节 现代制造技术的发展
3.柔性化程度不断提高 柔性化是制造企业对市场需求多样化的快速响应的能 力，即制造系统能够根据用户的需求快速生产多样化 的产品。
.
40
第二节 现代制造技术的发展
4.集成化成为现代制造系统的重要特征 自20世纪70年代微处理器诞生以来，集成化问题一直 是制造技术的研究重点。目前，制造系统集成化正在 向深度和广度两个方向发展。
现代制造技术ppt课件
设计一个能集中反映 该组零件全部特征和 工艺特征的综合零件
在零件分组的基础上, 比较同组各零件的工 艺路线,从中选中一 个工序较多,合理安 排并具有代表性的工 艺路线
5
五、成组生产组织形式
1、成组单机
单机完成一 组零件生产
2、成组生产单元
一组或多组零件由 相应的机床生产
3、成组生产流水线
零件按工艺由相应 的机床按一定的节 拍生产
精选编辑ppt
2
二、 零件的分类编码系统
➢零件编码就是用数字表示零件的形状特征，代表零件特征
的每一个数字码称为特征码。
➢迄今为止，世界上已有70多种分类编码系统。
➢应用最广的是奥匹兹（Opitz）分类编码系统。
➢我国机械工业行业于1984年制订了“机械零件编码系统
（简称JLBM-1系统）”。
➢该系统由名称类别、形状及加工码、辅助码三部分共15个
1、几何造型功能 2、有限元分析和优化设计功能
1、线框造型 2、曲面造型 3、实体造型 4ppt
8
二、计算机辅助工艺规程设计（CAPP）
计算机辅助工艺规程设计方法
1、派生式 2、创成式 3、半创成式
派生式计算机辅助工艺规程设计原理
1、工艺信息数字化 2、CAPP数据库
简单地说，CIM是用计算机通过信息集成实现
•特征矩阵文件 •综合工艺路线 •工序、工步文
件 •工艺数据文件
精选编辑ppt
1、零件编码矩阵化 2、零件组特征的矩阵化 3、主样件设计 4、零件上各种形面的数字化 5、工序工步名称编码 6、综合加工工艺路线的数字化 7、工序工步内容矩阵
9
三、计算机辅助制造（CAM）
从广义的角度讲，CAM指利用计算机辅助从毛坯 到产品制造过程中的直接和间接的活动，包括计算 机辅助生产计划、计算机辅助工艺设计、计算机数 控编程、计算机控制加工过程等内容。
第2章现代制造工艺技术ppt课件全
2.1.4 超高速切削加工的关键技术
超高速电主轴结构
1、2 、 5－密封圈;3－定子;4－转子;6－旋转变压器转子; 7－旋转变压器定子;8－螺母
2.1.4 超高速切削加工的关键技术
2）快速进给系统 要求进给系统能瞬时达到高速、瞬时停止，还要具有很
高的定位精度。采用的主要技术措施是大幅度减轻移动部件 重量以及采用新开发的多头螺纹行星滚珠丝杠，或采用直线 电机，省去了中间传动件。
2）多砂轮磨削 多砂轮磨削是在一台磨床上安装了多片砂轮，可同时加工 零件的几个表面。多砂轮磨削的砂轮片数可多达8片以上，砂
轮组合宽度达900～1000mm。在生产线上，采用多砂轮磨
床可减少磨床数量和占地面积。多砂轮磨削主要用在外圆和 平面磨床上，内圆磨床也可采用同轴多片砂轮磨同心孔。
2.2 高效磨削技术
几种常见（超）高速加工中心的技术数据：
VCP/UCP 600 /800
主 轴 转 速 ： 12000/20000/42000 转/分 工作行程：X轴：600/530mm
Y轴: 450 mm Z轴: 450mm 快移速度：22 米/分 工作进给：15 米/分 刀库容量：30把
VCP/UCP 710
VCP/UCP 1000/1350
图2-3 BIG-PLUS刀柄系统
2.1.4 超高速切削加工的关键技术
图2-4 HSK刀柄系统
2.2 高效磨削技术
1. 高速重负荷荒磨
其砂轮线速度普遍达到了80m/s，有的高达120m/s；磨削 法向力通常达到了10000～12000N，有的高达30000N； 磨削功率一般为100～150kW，有的高达300kW；材料去 除率可达150kg/h。
第二章 现代制造工艺技术
现代制造技术2.ppt
5 计算机网络与数据库分系统（Network & DB）
CIMS发展简况（国外）
➢ 美国——不仅企业重视，国家也极为重视，认为CIM是 夺回失去市场、取得竞争成功的关键技术，并将不可逆转 地成为21世纪占主导地位的新的生产方式。20世纪80年代 初，美国国家标准局（NBA）所属AMRF（自动化研究实 验基地）建立了世界上第一个CIMS实验系统（见图3-3）
图3-2 CIMS功能模型
质量 信息
1 管理信息分系统（MIS）
以MRP和 ERP为核心主要包括:
经营管理(BM) 生产管理(PM) 物料管理(MM) 人事管理(LM) 财务管理(FM)
2 工程技术信息分系统(EIS/TIS)
计算机辅助设计（CAD) 50年代后期 计算机辅助工程分析(CAE) 60年代初期 计算机辅助工艺过程设计(CAPP) 60年代中期 计算机辅助工装设计(CATD) 数控程序编制（NCP）
◆ 搞CIM是非常复杂的事情，是一项高投入、高风险项目， 必须审慎行事（20世纪80，90年代只有少数公司获得成功）。
3.2 CIMS的体系结构 Architecture of CIMS
CIMS的组成
CIMS的体系结构指以现代信息技术的观点建立的企业模型框
架（或功能模型）。CIMS 功能模型通常由 5 个分系统组成
2）整个生产过程可以视为一个数据采集、传递和加工处 理的过程，最终产品可视为数据的物化表现。
➢ CIM概念提出后，未被立即接受，因条件不成熟。直至 20世纪80年代初，各项单元技术（CAD、CAPP、CNC、 MIS、FMC、FMS …）得到充分发展，并形成一个个自动 化 “孤岛”。在这种形势下，为取得更大的经济效果，需 要将这些“孤岛”集成起来，CIM概念受到重视并被实施 。
CIMS发展简况（国外）
➢ 美国——不仅企业重视，国家也极为重视，认为CIM是 夺回失去市场、取得竞争成功的关键技术，并将不可逆转 地成为21世纪占主导地位的新的生产方式。20世纪80年代 初，美国国家标准局（NBA）所属AMRF（自动化研究实 验基地）建立了世界上第一个CIMS实验系统（见图3-3）
图3-2 CIMS功能模型
质量 信息
1 管理信息分系统（MIS）
以MRP和 ERP为核心主要包括:
经营管理(BM) 生产管理(PM) 物料管理(MM) 人事管理(LM) 财务管理(FM)
2 工程技术信息分系统(EIS/TIS)
计算机辅助设计（CAD) 50年代后期 计算机辅助工程分析(CAE) 60年代初期 计算机辅助工艺过程设计(CAPP) 60年代中期 计算机辅助工装设计(CATD) 数控程序编制（NCP）
◆ 搞CIM是非常复杂的事情，是一项高投入、高风险项目， 必须审慎行事（20世纪80，90年代只有少数公司获得成功）。
3.2 CIMS的体系结构 Architecture of CIMS
CIMS的组成
CIMS的体系结构指以现代信息技术的观点建立的企业模型框
架（或功能模型）。CIMS 功能模型通常由 5 个分系统组成
2）整个生产过程可以视为一个数据采集、传递和加工处 理的过程，最终产品可视为数据的物化表现。
➢ CIM概念提出后，未被立即接受，因条件不成熟。直至 20世纪80年代初，各项单元技术（CAD、CAPP、CNC、 MIS、FMC、FMS …）得到充分发展，并形成一个个自动 化 “孤岛”。在这种形势下，为取得更大的经济效果，需 要将这些“孤岛”集成起来，CIM概念受到重视并被实施 。
现代制造技术 ppt课件
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什么是现代制造技术?
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将其他学科的高技术成果引入机械制造业中。 因此机械制造业的内涵与水平 已今非昔比，它是基于先进制造技术的现代制造产业。纵观现代机械制造技 术的新发展，其重要特征主要体现在它的绿色制造、计算机集成制造、柔性 制造、虚拟制造、智能制造、并行工程、敏捷制造和网络制造等方面。
P造技术
有什么联系呢？
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什么是电气工程及其自动化
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什么是电气工程及其自动化
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什么是电气工程及其自动化
电气工程及其自动化涉及电力电子技术，计算机技术，电机电器技术，信息 与网络控制技术，机电一体化技术等诸多领域，是一门综合性较强的学科， 其主要特点是强弱电结合，机电结合，软硬件结合，电工技术与电子技术相 结合，元件与系统相结合，使学生获得电工电子、系统控制、电气控制、电 力系统自动化、电气自动化装置及计算机应用技术等领域的基本技能
电火花 线切割
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电火花成型机
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有什么联系呢？
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有什么联系呢？
机床电气
传统机床电气控制是继电器接触式控 制系统，由继电器、接触器、按钮、 行程开关等组成，实现对机床的启动、 停车、有极调速等控制。继电器接触 式控制系统的优点是结构简单、维护 方便、抗干扰强、价格低，因此广泛 应用于各类机床和机械设备。
在实际生产中，由于大量存在一些用开关量 控制的简单的程序控制过程，而实际生产工 艺和流程又是经常变化的，传统的继电器接 触式控制系统常不能满足，因此出现了继电 器接触控制和电子技术相结合的控制装置， 叫做顺序控制器。是通过组合逻辑元件插接 或编程来实现继电器接触控制的。 但它的装置体积大，功能也受到一定限制。 随着大规模集成电路和微处理机技术的发展 及应用，上述控制技术也发生了根本性的变 化，在上世纪70年代出现了将计算机的存储 技术引入顺序控制器，产生了新型工业控制 器——可编程序控制器(PLC)，它兼备了计算 机控制和继电器控制系统两方面的优点，故 目前在世界各国已作为一种标准化通用装置 普遍应用于工业控制
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当激光器中工作物质钇铝石榴石受到光泵的激 发后,辐射跃迁,造成光放大,通过谐振腔内的反 射镜的反馈作用产生振荡,再通过透镜聚焦形成 高能光束,照射在工件表面上,可进行加工。
激光可加工以往认为难加工任何材料,
非接触式加工,不会污染材料激光加工有:打精细微孔,切割,焊接,热处理,
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形成自淬火。
目前已有:表面相变硬化、表面合金化、表面 非晶态化、激光“上亮”和表面冲击硬化等。
存储、激光还在划线、调动平衡、微调等多方 面有新用途。
五、电子束加工
在精密微细加工方面,电子束和离子束是近年 来发展很快的两种现代加工技术。
真空里电子枪旁热阴极发射电子在高电压作
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如：为使人造纤维透气性好,更具松软和弹性, 人造纤维的喷丝头形孔常设计成各种异形截面。
2.图形交互式自动编程的基本步骤
⑴图样分析； (2)辅助准备 ；
(3)工艺处理； (4)数学处理；
(5)填写加工程序单； (6)制备控制介质；
(7)程序校验
四、数控程序结构和指令
【为方便接受讲解,以下内容上机时讨论】
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§2现代制造技术
现代加工不仅用机械能而更多的应用电能、 化学能、声能、光能、磁能等进行加工。
⑵加工速度快,效率非常高。
⑶精密微细的加工
能加工微孔、窄缝、半导体集成电路等.
⑷瞬时加热变形少
⑸真空加工氧化少
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⑹可控制性能好
电子束加工设备价格高,有局限性,除特定需要, 一般为激光加工所代替。在应用上：
高速打孔 孔径小至0.02mm。 喷气发动机上的冷却孔等孔径微小,孔数多达 百万个,适合采用电子束打孔。 加工形孔、弯孔和曲面
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超声波能加工硬质合金、淬火的钢材等导电材 料,更适合于加工玻璃、陶瓷、半导体锗、硅片 等非金属脆硬材料,也可清洗、焊接、探伤、测 量、冶金等其他方面。
四、激光加工
将激光高度集
中起来,聚焦成极
小的光斑,获得功
率密度极高,能提
供足够的热量熔化
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或汽化材料,可非接触加工,适合材料的微细加工
工的基本原理和应用范围。
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§1 数控加工技术
数控机床是在传统机床技术基础上,利用数字 控制等自动控制技术和微电子技术发展起来机电 一体化的机床。
一、数控机床的特点与应用
1.加工精度高,质量稳定。
2.适应性强,柔性好。
3.准备周期短,效率高.
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4.具有良好的经济效益 5.劳动强度低,自动化程度高 二、数控机床的分类 1.按工艺用途分类 ⑴普通数控机床 数控铣、车、钻、磨床等。 ⑵加工中心 是带有刀库和自动换刀装置的数 控机床。 2.按运动方式分类 (1)点位控制系统
第5章 现代制造技术 及其发展
Y机械制造技术
崔明铎 主编
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教学基本要求
1.了解数控机床的基本组成与工作原理、数控 机床的分类及主要性能指标。
2.熟悉数控机床加工的工艺过程、特点、应用 范围及数控机床编程内容和方法。
3.掌握快速成形的方法、分类与特点；熟悉快 速成形的应用及其发展趋势。
4.熟知电火花、电解、超声波、激光等现代加
最具代表性的数控语言是美国的APT语言,此外 还有德国的EXAPT语言和日本的FAPT语言。
我国也准备以此为基础上制定国家标准(GB)。
⑵图形交互式自动编程
以加工零件的CAD模型为基础的集加工工艺过 程及编程为一体的图形交互式自动编程方法。
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与APT语言编程相比具有直观形象、编程速度 快、效率高、准确性好等优点。
与传统的切屑加工相比,其特点是切除材料的 能量不主要靠机械能,主要为其他形式能量；
“以柔克刚”;工具与工件间无显著机械切削 力;
加工能量易于控制、转换,可复合成新的工艺
Y技机械术制造技,术适应加工范围广。.
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一、电火花加工 电火花加工, 加工时,脉冲电源的两极分别接 工具电极、工件电极。 极间电压将绝缘液体介质击穿,通道截面很小, 放电时间极短,能量 高度集中,放电产生瞬 间高温使材料熔化至 汽化,形成一个小凹坑
二、电解加工 电解加工零件时,工件接直流电源的正极(阳 极),按形状要求制成的工具接负极(阴极)具有一 定压力的电解液从两极间隙中高速流过。
阳极工件上与工具阴极的对应部位迅速溶解, 并被高速的电解液冲走。
同时工具阴极以一定速度向工件进给,达到预 定的加工深度时,就获得所需要的加工形状.
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用下被加速到很高的速度,然后通过电子透镜聚 焦形成高能量密度的电子束。
当电子束冲击到工件 时,在极短的时间内使受 冲击部位的温度升高到 几千摄氏度以上,使材料 瞬间熔化或汽化,从而达 到去除材料的目的。
电子高速动能转换热能
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电子束加工的特点
⑴加工材料的范围广泛
且与材料的强度无关，对脆性、韧性、导体、 非导体及半导体材料都可加工。
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(2)点位直线控制系统 (3)轮廓控制系统 三、数控编程简述 1.程序编制的概念及分类 程序编制指从分析零件图纸到获得数控机床所 需控制介质的全过程。 程序编制方法：手工编程和自动编程。 按输入的编程信息及处理方式不同,分： ⑴数控语言编程系统
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编程人员根据零件图样的要求,使用数控语言, 编写零件加工的源程序。
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电解加工加工范围广,不受材料本身硬度、强 度的限制,可以加工淬硬钢材、硬质合金、不锈 钢、耐热合金等高硬、高强度及韧性导电材料。
在加工炮膛膛线、花键
孔、深孔、内齿轮、链轮、
叶片、异形零件及模具等
获广泛应用。
无机械切削力和切削热
的作用。
加工后工件精细。
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三、超声波加工 以超声振动为动力,工具端面迫使工作液中悬 浮磨粒以很大的速度撞击和研磨工件,把加工区 域内的材料破碎成细微粒并打击下来,实现加工。
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周而复始地循环,工具电极不断地向工件进给, 其形电状火就花复可成制形在穿工件上,形成所需要加工表面。
电孔火、花磨加削、工线可电极
加工任加工何、硬展、成加脆工、、
非金属电火花加工
软、韧和表和面高强熔化等点, 的导电材料。
“切削力”、
热效应影响极小;
易于自动控制。
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