成都航空職業技術學院
課程報告
院系： 航空製造工程系
專業： 數控技術
班級： 1 0 9 3 1
導師姓名
學號時間： 2011-12-15
先進製造技術（amt）的概念源於20世紀80年代。它是指在製造過程和製造系統中融合電子、資訊和管理技術以及新工藝、新材料、等現代科學技術，使材料轉換為產品的過程更有效、成本更低、更及時滿足市場需求的先進的工程技術的總稱。
隨著人類工業文明的不斷進步，製造也已成為國家經濟和綜合國力的基礎，製造業的發達與先進成都是國家工業化的重要表徵。人類社會在步入新世紀的同時也逐漸由工業經濟時代步入知識經濟時代，全球經濟正處於乙個動態的變革時期，製造業面臨更為嚴峻的挑戰。在知識經濟時代，知識和技術被認為是提高生產率和實現經濟增長的驅動器。
因而，先進製造技術已成為製造企業在激烈市場競爭中立於不敗之地並求的迅速發展的關鍵因素，成為世界經濟發展和滿足人類日益增長需要的重要支撐，成為加速高新技術發展和實現國防現代化的助推器。
本課程是在理論與實際相結合的教學方式下進行的，在三個具有實際代表性的現代工廠進行了參觀學習，對一些先進的技術和裝置進行了深入的了解，然後結合理論知識進行對比舉證，強化了專業知識。
先進製造技術不是一般單指加工過程的工藝方法，而是橫跨多個學科、包含了從產品設計、加工製造、到產品銷售、使用者服務等整個產品生命週期全過程的所有相關技術，涉及到設計、工藝、加工自動化、管理以及特種加工等多個領域，並逐步融合與整合。可基本歸納為以下四個方面：
1.先進製造工藝技術。
2.先進的工程設計技術（計算機輔助設計與製造技術）。
3.製造自動化技術。
4.先進生產管理技術、製造哲理與生產模式。
一、先進製造工藝技術
（1）高效精密、超精密加工技術，包括精密、超精密磨削、車削，細微加工技術，奈米加工技術。超高速切削。精密加工一般指加工精度在10～0.
1μm（相當於it5級精度和it5級以上精度），表面粗糙度ra值在0.1μm以下的加工方法，如金剛車、金剛鏜、研磨、珩磨、超精研、砂帶磨、鏡面磨削和冷壓加工等。用於精密工具機、精密測量儀器等製造業中的關鍵零件加工，如精密絲槓、精密齒輪、精密蝸輪、精密導軌、精密滾動軸承等，在當前製造工業中占有極重要的地位。
超精密加工是指被加工零件的尺寸公差為0.1～0.01μm數量級，表面粗糙度ra值為0.
001μm數量級的加工方法。此外，精密加工與特種加工一般都是計算機控制的自動化加工。
（2) 精密成型製造技術，包括高效、精密、潔淨鑄造、鍛造、沖壓、焊接及熱處理與表面處理技術。
（3）現代特種加工技術，包括高能束流（主要是雷射束、以及電子束、離子束等）加工，電解加工與電火花（成型與線切割）加工、超聲波加工、高壓水加工等。電火花加工(electrical discharge machining (edm)電火花加工 electric spark machining )是指在一定介質中，通過工具電極和工件電極之間脈衝放電的電蝕作用對工件進行的加工。能對任何導電材料加工而不受被加工材料強度和硬度的限制。
可分為電火花成型加工(edm)和電火花線切割加工(電火花線切割加工 electrical discharge wire – cutting--edw)
兩大類。一般都採用cnc控制。
（4）快速成型製造（rpm).快速成形技術是在計算機控制下，基於離散堆積原理採用不同方法堆積材料最終完成零件的成型與製造的技術。從成型角度看，零件可視為「點」 或「面」 的疊加而成。
從cad電子模型中離散得到點、面的幾何資訊，再與成型工藝引數資訊結合，控制材料有規律、精確地由點到面，由麵到體地堆積零件。
（5）先進製造工藝發展趨勢
1）採用模擬技術，優化工藝設計；
2）成形精度向近無餘量方向發展；
3）成形質量向近無「缺陷」方向發展；
4）機械加工向超精密、超高速方向發展；
5）採用新型能源及復合加工，解決新型材料的加工和表面改性難題；
6）採用自動化技術，實現工藝過程的優化控制；
7）採用清潔能源及原材料，實現清潔生產；
8）加工與設計之間的界限逐漸談化，並趨向整合及一體化；
9）工藝技術與資訊科技、管理技術緊密結合，先進製造生產模式獲得不斷發展。
二、先進的工程設計技術
先進的工程設計技術包括眾多的現代設計理論與方法。包括cad、cae、capp、cat、pdm、模組化設計、dfx、優化設計、三次設計與健壯設計、創新設計、反向工程、協同產品商務、虛擬實境技術、虛擬樣機技術、併行工程等。
（1）產品（投放市場的產品和製造產品的工藝裝備（夾具、刀具、量檢具等））設計現代化。以cad為基礎（造型，工程分析計算、自動繪圖並提供產品數位化資訊等），全面應用先進的設計方法和理念。如虛擬設計、優化設計、模組化設計、有限元分析，動態設計、人機工程設計、美學設計、綠色設計等等；
（2）先進的工藝規程設計技術與生產技術準備手段。在資訊整合環境下，採用計算機輔助工藝規程設計、即capp，數控工具機、工業機械人、三座標測量機等各種計算機自動控制裝置裝置的計算機輔助工作程式設計即cam等。
三、製造自動化技術
計算機控制自動化技術
（1）數控技術與數控工具機；數控加工技術是為了實現工具機控制自動化要求而發展的。它是指用**化的數字、字母及符號表示加工要求、零件尺寸及其引數、加工步驟等，通過控制介質，輸入到控制裝置，經過微機進行處理與計算，發出各種控制訊號與資料，使工具機各部件自動協調運動，實現自動加工的技術。採用數控加工技術的工具機，稱為數控工具機。
數控加工的主要特點是：加工的零件精度高；生產效率高；特別適合加工形狀複雜的輪廓表面；有利於實現計算機輔助製造；對操作者（不含程式設計人員）技術水平的要求相對較低；初始投資大、加工成本高。此外，數控工具機是技術密集型的機電一體化產品，數控加工技術的複雜性和綜合性加大了維修工作的難度，需要配備素質較高的維修人員和維修裝置。
（2）工業機械人（用於物流與加工）及物流裝置；工業機械人是一種可程式設計的智慧型自動化裝置，是應用計算機進行控制的替代人進行工作的高度自動化系統。最近，聯合國標準化組織採用的機械人的定義是：「一種可以反覆程式設計的多功能的、用來搬運材料、零件、工具的操作機」。
在無人參與的情況下，工業機械人可以自動按不同軌跡、不同運動方式完成規定動作和各種任務。機械人和機械手的主要區別是：機械手是沒有自主能力，不可重複程式設計，只能完成定位點不變的簡單的重複動作；機械人是由計算機控制的，可重複程式設計，能完成任意定位的複雜運動。
（3）柔性製造系統（fmc,fms,fml）：包括加工裝置（cnc工具機）、檢測裝置、物料輸送（工業機械人、自動交換托盤（apc）、自動輸送台車（r**、a**）等）和儲存裝置（立體倉庫等）；數柔性製造系統（fms）是現代機械製造業中的新型自動化生產裝置，它是為填補佔機械製造中70％的中小批量生產自動化而發展起來的。它主要包括若干臺數控工具機和加工中心（或其他直接參加產品零部件生產的自動化裝置），用一套自動物料（包括工件和刀具）搬運系統連線起來，由分布式多級計算機系統進行綜合管理與控制，以適應柔性的高效率零件加工（或零部件生產）。
所謂柔性的零件加工是指能夠同時地和交替地加工不同的但是同系統的零件。柔性製造系統的適用範圍很廣，它主要解決了單件小批生產的自動化和中大批多品種的自動化加工。它把高柔性、高質量、高效率結合和統一起來，在當今具有很強的生命力
（4）計算機整合製造（cim）和工廠自動化（fa）。計算機整合製造系統（cims）是由計算機管理系統、計算機輔助設計與製造cad/cam以及柔性製造系統fms（還可能有其他生產單元）組成。cims是產品生產過程的各子系統的完美整合，即把工程設計、生產製造、市場分析和其他支援功能合理地通過計算機網路有機地集合成乙個整體，以實現生產的柔性化、優化、自動化和整合化，達到高效率、高質量、低成本而靈活生產的目的。
四、先進生產管理技術、製造哲理與生產模式。
1.虛擬製造技術(vm)
虛擬製造技術（virtual manufacturing technology，vmt）是以虛擬實境和**技術為基礎，對產品的設計、生產過程統一建模，在計算機上實現產品從設計、加工和裝配、檢驗、使用整個生命週期的模擬和**。這樣，可以在產品的設計階段就模擬出產品及其效能和製造過程，以此來優化產品的設計質量和製造過程，優化生產管理和資源規劃，以達到產品開發周期和成本的最小化，產品設計質量的最優化和生產效率最高化，從而形成企業的市場競爭優勢。如波音777，其整機設計、部件測試、整機裝配以及各種環境下的試飛均是在計算機上完成的，其開發周期從過去的8年縮短到5年；chrycler公司與ibm合作開發在虛擬製造環境用於其新型車的研製，在樣車生產之前，即發現其定位系統及其他許多設計有缺陷，從而縮短了研製週期。
儘管虛擬製造技術的出現只有短短的幾年時間，虛擬製造的應用將會對未來製造業的發展產生深遠的影響。採取虛擬製造技術的效益：
1）提供關鍵的設計和管理決策對生產成本、週期和能力的影響資訊，以便正確處理產品效能與製造成本、生產進度和風險之間的平衡，作出正確的決策；
2）提高生產過程開發的效率，可以按照產品的特點優化生產系統的設計；
3）通過生產計畫的**，優化資源的利用，縮短生產週期，實現柔性製造和敏捷製造；
4)可以根據使用者的要求修改產品設計，及時作出**和保證交貨期。
2.計算機整合製造系統（cims）
計算機整合製造系統(computer integrated manufacturing system 簡稱cims)是隨著計算機輔助設計與製造的發展而產生的。它是在資訊科技自動化技術與製造的基礎上，通過計算機技術把分散在產品設計製造過程中各種孤立的自動化子系統有機地整合起來，形成適用於多品種、小批量生產，實現整體效益的整合化和智慧型化製造系統。
先進製造技術
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