第一篇：《先進制造技術》課程教學大綱

《先進制造技術》課程教學大綱

一、課程簡介

課程名稱：先進制造技術

英文名稱：Advanced Manufacturing Technology

課程代碼：0110993 課程類別：專業課 學 分：2 總學時數：32 先修課程：機械基礎，機械制造技術，機械CAD/CAM 課程概要：

先進制造技術課程是工科院校機械相關專業的一門重要的專業課。課程主要介紹先進制造技術的內涵、體系結構及發展趨勢，以及現代設計技術、先進制造工藝技術、制造自動化技術、現代生產管理技術以及先進制造生產模式，全面介紹了先進制造技術的基本內容和最新技術。

二、教學目的及要求

先進制造技術是學生掌握和了解現代制造技術的發展情況和技術前沿,是機械各專業教學計劃中的主干課程。先進制造技術已經成為各國經濟發展和滿足人民日益增長需要的主要技術支撐，成為高新技術發展的關鍵技術，通過本課程學習，使學生全面了解制造技術的現狀與發展趨勢，掌握先進制造技術方法，先進制造工藝，更新制造技術理念。本門課程涉及到計算機技術、自動控制技術、人工智能技術、生物工程技術和現代檢測技術等多學科內容。

本課程的主要任務是培養學生：

掌握目前制造業中先進的制造技術和制造工藝;2．了解國內外先進制造技術的發展趨勢;3．了解先進制造技術的應用情況和場合;4．了解先進制造技術對推動制造技術發展的重要性;

三、教學內容及學時分配

第一章 先進制造技術概論（4學時）制造與制造技術 2 先進制造技術的提出 先進制造技術的體系結構和分類 4 先進制造技術的發展趨勢 重點掌握：介紹先進制造技術的由來、概念、特點、現狀和發展前景 一般掌握：十大先進制造技術簡介及其基本發展理念 了 解：與課程相關的一些基本概念

第二章 先進設計技術（6學時）先進設計技術概述 2 計算機輔助設計技術 3 計算機輔助工藝規程設計 4 模塊化設計 5 逆向工程 6 其他先進設計方法

重點掌握：先進設計技術概述、計算機輔助設計技術、計算機輔助工藝規程設計、模塊化設計。

一般掌握: 未來精密加工、微型設備制造和精品儀器設備的發展藍圖 了 解：逆向工程，其他先進設計方法

第三章 先進制造工藝（6學時）先進制造工藝的發展及其內容 2 超精密加工 3 微細/納米加工技術 4 高速加工技術 5 現代特種加工技術 6 快速原型制造技術 7 綠色制造技術

重點掌握：現代制造業中最新工藝及其發展 一般掌握：世界快速制造的基本原理和方法

了 解：市場發展規律和企業自身有效技術改造的方法，培養宏觀駕馭能力

第四章 制造自動化技術（4學時）制造自動化技術概述 2 現代數控加工技術 3 工業機器人技術 4 柔性制造技術 5 自動檢測與監控技術

重點掌握：當前自動化、組織管理特別是信息技術的發展孕育并發展出的柔性制造技術的概念框架和柔性范圍、組織管理模式（刀具流的管理）、智能調度、狀態監控及故障診斷、關鍵技術和發展趨勢

一般掌握：現代企業的生產、管理有效模式和分析評測及投資決策柔性特征 了 解：了解柔性制造的深遠意義

第五章 先進生產管理技術（4學時）先進生產管理技術概述 2 先進生產管理信息系統 3 產品數據管理技術 4 準時制生產技術

重點掌握：產品數據管理技術 一般掌握：準時制生產技術

第六章 先進制造模式（6學時）先進制造模式的概念 2 計算機集成制造系統 3 并行工程 4 精益生產 敏捷制造、虛擬制造和智能制造

重點掌握: 敏捷制造的哲理、敏捷制造的實際內涵、基本原理、可視化技術、多模態人機交互技術、敏捷制造關鍵技術、發展意義和對策。虛擬制造的概念、本質、類型、集成結構、功能要求，關鍵技術及發展趨勢

一般掌握：企業快速適應市場變化需求的,不斷開發高質量、低成本的新產品,在競爭中尋求生存,取得經濟發展主動權的基本途徑。產品多樣化、環境因素和激烈競爭的壓力，建立跨地區、多品種、多種管理途徑、快速協同制造虛擬制造企業的原則

了 解：敏捷制造的意義，虛擬制造能夠使企業的運作達到全局最優，資源得到合理的配置和利用，提高市場競爭力，樹立企業管理的現代理念和啟迪個人發展最有效途徑

總復習（2學時）

四、課程教學的基本要求

2、教學方法 認真備課精選教學內容,保證足夠的信息量,內容深入淺出, 講述通俗易懂,努力調動學生的學習積極性。組織課堂討論鼓勵學生就課程理解的難點、疑點踴躍提問。采用討論的方式, 集思廣益, 共同提高, 激發創新思維。注重教學效果注意與學生的信息交流, 調動學生學習的主動性和注意力, 了解學生對課堂講授內容的掌握程度, 把握課堂節奏, 及時調整課程的進度。理論聯系實際在講解基本理論時, 及時穿插應用實例, 強調靈活運用, 以提高實際工作能力。留有自學空間對一些教材或參考書中講述清楚、容易理解的教學內容, 安排學生自學, 鼓勵學生針對一些問題查閱資料，開展討論, 以培養學習主動性和獨立獲取知識的能力。

2、教學手段

利用CAI軟件輔助教學，增強課程的感染力，加大信息量的傳遞，開闊學生的思想，并不斷總結經驗，完善CAI課件。

3、作業

要求學生完成至少5次作業，以檢驗學生學習情況，幫助學生掌握課程的基本內容，培養分析、運算的能力。

五、考核方式

總成績由平時成績和期末考試成績組成,平時成績占20%, 期末考試占80%。平時考核：評閱書面作業10%；到課率、系內考勤占10%。

六、推薦教材及教學參考書

教材：

[1] 任小中主編，《先進制造技術》，華中科技大學出版社，2009年9月第1版。[2] 郭黎濱，張忠林，王玉甲主編，《先進制造技術》，哈爾濱工程大學出版社，2010年1月第1版。

主要參考書：

[1] 賓鴻贊主編，《先進制造技術》，華中科技大學出版社，2010年10月第1版。

第二篇：《先進制造技術》課程論文

《先進制造技術》課程論文

【內容主題】

針對先進制造技術某一領域，展開論述。

例如：

（一）主題：成組技術

內容：成組技術是什么、類型、應用領域，通過查找資料(圖片等)來說明，附以企業應用實例來說明。

（2）主題：優化設計

內容：優化設計的工作方法與步驟、應用數學手段、應用領域，通過查找資料(圖片等)來說明，并附以應用實例。

【論文要求】

1、論文文字部分不少于2500字(不含插圖)；全文應包括論文名稱、關鍵詞、正文、參考文獻，注明姓名、班級、學號。

2、論文用自己的文字描述，不得大段摘抄，否則；

3、所涉及的參考文獻必須注明參考文獻出處(文獻名稱、題目、作者、期刊號、期號或網頁地址)，2002年前的資料不得列入，此項內容作為評分的依據之一。無參考文獻作零分處理。

4、論文采用電子文檔，發到xuxing@zust.edu.cn，11月15日為截止日，不給成績。發送郵件請輸入主題“《先進制造技術》課程論文+姓名+學號”，并遞交紙質打印稿一份至C2六樓我的信箱。

5、評分依據：(1)論文質量與自己文字的比例，自己文字部分少量者判為不及格；

(2)參考文獻的新舊程度，2002年以前的資料不做評分依據；(3)參考文獻的資料完整性，參考文獻必須表明準確的出處，如無法據此信息查到，則不做評分依據；

(4)論文的排版（正文小四，宋體）；(5)內容相同的不得分；(6)論文不足2500字將適當減分。

第三篇：《汽車智能制造技術》課程教學大綱

《汽車智能制造技術》課程教學大綱

課程代碼：020242024

課程英文名稱：

Intelligent

Manufacturing

of

Vehicle

課程總學時：24

講課：24

實驗：

0

上機：0

適用專業：車輛工程

大綱編寫（修訂）時間：2017.9

一、大綱使用說明

（一）課程的地位及教學目標

本課程是車輛工程專業的一門專業選修課。通過本課程的學習，使學生了解工業4.0智能制造在汽車生產中的應用，通過相關章節的學習，使學生能夠掌握汽車智能制造理論、智能制造工藝、智能制造設備、智能管理系統等方面的知識，使學生能夠學習到汽車生產制造中的前沿思想和技術，緊緊的把握汽車生產制造的發展方向。

（二）知識、能力及技能方面的基本要求

通過本課程的學習使學生掌握智能制造在汽車生產過程中的應用，包括：智能制造在機械加工、冶金及塑料成型的應用；智能制造在發動機箱體、連桿、曲軸及裝配中的應用；智能制造在底盤懸架、軸類、制動系統、車輪及裝配中的應用；智能制造在車身沖壓、裝焊、涂裝中的應用；智能制造在總裝中的應用。重點掌握制造設備、工藝及其管理系統。使學生能夠掌握工業發展的前沿知識，具備將前沿技術與汽車實際生產過程相結合能力。

（三）實施說明

1．教學方法：以講授教學為主，包括對主要原理和理論的講解，對重點和難點問題，采用實例教學、啟發式教學，增強學生對知識點的理解和記憶，并增加學生的互動環節，如分組討論并進行講解，課堂提問等形式，調動學生的積極性及課堂的參與度。

2．教學手段：結合本課程內容特點，以多媒體教學為主，通過電子講義展示智能制造相關的內容、視頻及圖片，使學生能夠直觀的學習工業4.0的智能制造，避免教材內容晦澀，不直觀的缺點，提高課堂信息量及學生學習效率。

（四）對選修課的要求

本課程的教學必須在完成先修課程之后進行。本課程主要的先修課程有：汽車構造，汽車理論，汽車制造工藝學。

（五）對習題課、實踐環節的要求

對課堂所講授的重要知識點，在課堂上安排習題或者思考題，增強學生的思考能力和解決問題能力，通過對習題或思考題的講解，增強學生對知識的理解和記憶。

（六）課程考核方式

1．考核方式：考查

2．考核目標：重點考核學生對智能制造的理解及智能制造在汽車生產中的應用。

3．成績構成：本課程的總成績主要由兩部分組成：平時成績（包括課堂表現、出勤情況等）占30%，期末成績占70%(期末成績以小論文或者課堂測試的方式進行)

按優、良、中、及格、不及格五等級給出最終成績。

（七）參考書目

《智能制造》，國家制造強國建設戰略咨詢委員會編，電子工業出版社出版，2016

《智能制造之路：數字化工廠》，陳明等編，機械工業出版社，2016

《智能制造：關鍵技術與企業應用》，譚建榮等編，機械工業出版社，2017

《汽車制造工藝及裝備》，丁柏群等編，中國林業出版社，2014

二、中文摘要

課程圍繞汽車智能制造的相關知識展開，涵蓋了智能制造在汽車發動機、底盤零部件、車身制造、總裝等方面的應用，通過課堂講解及演示，使學生學習智能制造在汽車未來生產中的應用，提高學生對智能制造的認識和理解。

三、課程學時分配表

序號

教學內容

學時

講課

實驗

上機

汽車智能制造概論

汽車零件智能制造基礎

2.1

機械加工

2.2

冶金及塑料成型

汽車發動機智能制造

3.1

箱體類零件制造

3.2

連桿、曲軸制造

3.3

發動機裝配

汽車底盤智能制造

4.1

底盤零部件制造

4.2

底盤總成裝配

車身智能制造

5.1

車身沖壓

5.2

車身裝焊

5.3

車身涂裝

汽車智能總裝

合計

四、大綱內容

第1部分

汽車智能制造概論

總學時2學時

講課

2學時

實驗0學時

上機0學時

具體內容：

1）汽車智能制造背景和內涵

2）汽車智能制造基礎

3）汽車智能制造的發展路徑

重

點：

汽車智能制造基礎設備，自動化在汽車行業的應用，信息化在汽車制造中的應用

難

點：

汽車智能制造的理論基礎

習題內容：

如何描述智能化技術？

第2部分

汽車零件智能制造基礎

總學時4學時

講課

4學時

實驗0學時

上機0學時

第2.1部分

機械加工（講課

2學時）

具體內容：

1）智能制造在鑄造、鍛造中的應用

2）智能制造在沖壓、焊接、切削中的應用

重

點：

智能鑄造系統，智能切削技術的設備及加工過程

難

點：

智能切削技術的原理

習題內容：

智能切削技術可以應用于汽車哪些零部件的加工？

第2.2部分

冶金及塑料成型（講課

2學時）

具體內容：

1）智能制造在冶金中的應用

2）智能制造在塑料成型中的應用

重

點：

智能化設計在鋼鐵冶煉中的應用，3D打印技術在塑料成型中的應用

難

點：

鋼鐵冶煉中管控架構及物理架構

習題內容：

智能化鋼鐵冶煉有哪些優勢?

第3部分

汽車發動機智能制造

總學時6學時

講課

6學時

實驗0學時

上機0學時

第3.1部分

箱體類零件制造（講課

2學時）

具體內容：

1）數控技術在箱體加工中的應用

2）柔性生產線在箱體加工中的應用

重

點：

柔性生產線的組成，數控技術加工箱體的具體方式

難

點：

柔性生產線的原理

習題內容：

柔性生產線與傳統生產線的主要區別?

第3.2部分

連桿、曲軸制造（講課

2學時）

具體內容：

1）智能制造在連桿加工中的應用

2）智能制造在曲軸加工中的應用

重

點：

曲軸、連桿加工中的智能制造設備，工藝及流程

難

點：

曲軸線自動監控管理系統的基本原理

習題內容：

連桿的智能制造設備有哪些特點？

第3.3部分

發動機裝配（講課

2學時）

具體內容：

1）發動機裝配線智能管理

2）發動機裝配線智能設備

重

點：

發動機混流裝配線的智能管理，智能檢測裝配系統

難

點：

發動機混流裝配線管理策略

習題內容：

發動機裝配線智能設備有哪些？

第4部分

汽車底盤智能制造

總學時4學時

講課

4學時

實驗0學時

上機0學時

第4.1部分

底盤零部件制造（講課

2學時）

具體內容：

1）智能制造在懸架中的應用

2）智能制造在軸類中的應用

3）智能制造在制動系統中的應用

4）智能制造在車輪、輪胎中的應用

重

點：

減振器，彈簧的智能加工，輪胎的智能加工

難

點：

制動系統的智能加工

習題內容：

懸架智能加工設備有哪些？

第4.2部分

底盤總成裝配（講課

2學時）

具體內容：

1）底盤總成裝配的自動化生產

2）底盤總成裝配的智能設備

重

點：

底盤總成裝配自動化流程，底盤總成裝配主要設備及原理

難

點：

自動化生產的基本原理

習題內容：

智能制造如何應用在底盤總成裝配過程中？

第5部分

車身智能制造

總學時6學時

講課

6學時

實驗0學時

上機0學時

第5.1部分

車身沖壓（講課

2學時）

具體內容：

1）計算機輔助沖壓技術

2）模具智能制造工藝

重

點：

計算機模擬技術，計算機虛擬技術

難

點：

模塊式沖壓技術基本原理

習題內容：

計算機控制技術是如何提高沖壓質量的？

第5.2部分

車身裝焊（講課

2學時）

具體內容：

1）焊接機器人

2)

裝焊生產線

重

點：

裝焊機器人組成及分類，裝焊機器人在裝焊線的應用

難

點：

裝焊生產線機器人布局策略

習題內容：

裝焊生產線機器人一般如何布局？

第5.3部分

車身涂裝（講課

2學時）

具體內容：

1）智能涂裝材料及工藝

2)

涂裝生產線智能控制

3）涂膠機器人

4）噴涂機器人

重

點：

水性涂裝材料，柔性運輸系統，生產線能耗控制

難

點：

涂裝生產線的實時監控

習題內容：

智能生產線如何對能耗進行控制？

第6部分

汽車智能總裝

總學時2學時

講課

2學時

實驗0學時

上機0學時

具體內容：

1）總裝自動化

2）物流系統智能控制

重

點：

總裝自動化設備及生產線布局，數字化物流配送系統及其設備

難

點：

數字化物流的信息監控原理

習題內容：

AGV系統的基本構成

第四篇：先進制造技術

先進制造技術（AMT）：是指在制造過程和制造系統中融合電子、信息和管理技術，以及新工藝、新材料等現代科學技術，使材料轉換成產品的過程更有效、成本更低、更及時滿足市場需求的先進的工程技術的總稱。

廣義制造：不僅包括具體的工藝過程，還包括市場分析、產品設計、質量控制、生產過程管理、營銷、售 后服務直至產品報廢處理等在內的整個產品壽命周期的全過程。

狹義制造：是指生產車間內與物流有關的加工和裝配過程。

制造系統：是指由制造過程及其設計的硬件、軟件和人員組成的一個具有特定功能的有機整體。制造業：是指以制造技術為主導技術進行產品制造的行業。

制造業的核心要素是質量、成本和生產率。

制造技術是制造業所使用的一切生產技術的總稱，是將原材料和其他生產要素經濟合理地轉化為可直接使用的具有較高附加值的成品/半成品和技術服務的技術群。

制造技術的五個發展時期：工場式生產時期、工業化規模生產時期、剛性自動化發展時期、柔性自動化發展時期、綜合自動化發展時期。

先進制造技術的發展趨勢：數字化是發展的核心、精密化是關鍵、極端化是焦點、自動化是條件、集成化是方法、網絡化是道路、智能化是前景、綠色化是必然

先進制造技術：是在傳統制造技術基礎上不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現代管理技術等方面的成果，綜合應用于產品設計、加工、檢測、管理、銷售、使用、服務乃至回收的制造全過程，以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活生產，提高對動態多變市場的適應能力和競爭力的制造技術的總稱。先進制造技術的三個層次：基礎技術、新型單元技術、集成技術

先進制造技術的五個特征：系統性、廣泛性、集成性、動態性、實用性

電火花成型加工原理：是基于電火花腐蝕原理，即在工具電極與零件互相靠近時，極間電壓將在正負極間使電介質電介液電離而形成火花放電，并在火花通道中瞬時產生大量熱能，足以使金屬局部熔化甚至氣化，而將金屬腐蝕掉，從而形成所要求的形狀。達到成型加工目的。電火花技工的5種放電狀態：開路（空載脈沖）、火花放電（工作脈沖）、過度電弧放電（不穩定電弧放電）、電弧放電（穩定電弧放電）、短路（短路放電）。

電火花加工特點：

1、加工時，工具電極與工件材料不接觸，兩者之間宏觀作用力極小。工具電極材料不需比工件材料硬，制造容易。

2、便于加工用普通機械加工方法難于加工或無法加工的特殊材料和復雜形狀的工件。不受材料硬度影響，不漏熱處理影響，與工件的機械性能關系不大。

3、適于加工脆性材料或薄壁弱剛性的零件，以及普通切削刀具易發生干涉而難以進行加工的精密微細異型孔、深小孔、狹長縫隙、彎曲軸線的孔、型腔等。

4、脈沖放電持續時間極端，放電產生的熱量傳導擴散范圍小，放電侵沒在工作液中進行，因此對整個工件而言，在加工過程中幾乎不受熱的影響。

5、可以改革工件結構，簡化加工工藝，提高工件使用壽命，降低工人勞動強度。

電火花加工的條件：

1、工具電極和工件之間必須維持合理的間隙。

2、兩電極之間必須充入一定性能的工作介質。

3、輸送到兩電極間的脈沖能量密度應足夠大。

4、放電必須是瞬時的脈沖放電。

5、脈沖放電需重復多次進行，并且多次脈沖放電在時間上和空間上是分散的。

6、脈沖放電后的電蝕產物能及時排放至放電間隙之外。

影響電火花加工的因素：

1、極性效應

2、覆蓋效應

3、二次放電

4、加工速度

5、電火花放電通道

6、工具電極損耗

7、放電間隙

8、放電產物排出

極性效應：電火花加工時，即使加工相同材料，兩電極的被腐蝕量也是不同的，其中一個電極比另一個電極的蝕出量大，這種現象叫極性效應。把工件與脈沖電源正極相接的加工叫正極性加工，反之為負極性加工。當采用短脈沖精加工是，應選用正極性加工，長脈沖粗加工是應選用負極性加工。精加工放電間隙一般只有0.01mm左右，粗加工時可達0.3-0.5mm。

電火花線切割：使用現狀電極（鉬絲或銅絲）靠火花放電對工件進行切割，故稱為電火花線

電火花線切割機床通常分為兩大類：一類是快走絲電火花線切割機床。這類機床的電極絲做高速往復運動，一般走絲速度為8-10m/s。是我國生產和主要使用的機種，也是獨有的加工模式，另一種是慢走絲電火花切割機床，這類機床的電極絲低速單向運動，一般走絲速度低于0.2m/s。國外生產和主要使用。

線切割的特點：

1、縮短了生產準備時間，加工周期短

2、脈沖電源加工電流較小，脈沖寬度較窄，屬中、精加工范疇，所以只采用正極性加工。

3、采用水或水基工作也，不會引燃起火，容易實現安全無人運轉。

4、電極絲比較細，切縫較窄，可以加工微細異型孔、窄縫和復雜形狀的工件，實際金屬去除量很少，材料的利用率很高。

5、工具電極是運動的長金屬絲，故可加工很小的窄縫或人工缺陷，電極絲的損耗對加工精度無影響，但自身尺寸精度對快慢走絲加工精度均有直接的影響。

電火花線切割加工設備主要由機床本體、脈沖電源、控制系統、工作液循環系統和機床附件等及部分組成。線切割加工的主要工藝指標有切割速度、加工精度及加工表面質量等。

線切割常見的裝夾方式1懸臂式支撐 2兩端式支撐 3橋式支撐 4板式支撐 5復式支撐

微機械：是指可以批量制作的，集微型機構、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路，甚至外圍接口、通信電路和電源等于一體的微型器件或系統，也稱微型機電系統（MEMS）或微型系統。

微機械主要特點：1體積小，精度高，質量輕

2、性能穩定，可靠性高

3、能耗低，靈敏度和工作效率高

4、多功能和智能化

5、適用于大批量生產，制造成本低。

6、集約高技術成果，附加價值高。

光刻加工：使用照相復印的方法將光刻掩模上的圖形印刷在涂有光致抗蝕劑的薄膜或基材表面，然后進行選擇性腐蝕，刻蝕出規定的圖形。光掩膜制造技術、曝光技術和刻蝕技術是組成光刻技術的關鍵技術?？涛g技術是一類可以獨立于光刻的微型機械關鍵的成型技術，刻蝕分為濕法刻蝕和干法刻蝕。

LIGA是一種使用X射線的深度光刻與電鑄相結合，實現深寬比大的微細構造的成型方法。LIGA是德文的平版印刷術、電鑄成型和注塑的縮寫。

封接技術的目的是將分開制作的微機械部件在使用粘結劑的情況下連接在一起，封在殼中使其滿足使用要求。他影響到整個微機械的功能和尺寸，是關鍵技術。

分子裝配技術：利用其探針的尖端可以俘獲和操縱分子和原子，并可以按照需要拼成一定的結構，進行分子和原子的裝配制作微機械，這是一種納米級微加工技術，是一種從物質的微觀角度來構造、制作微機械的工藝方法。

超精密加工方法主要有超精密切削、超精密磨削、超精密研磨和超精密細加工。

超精密切削對刀具的要求：

1、極高的硬度、耐磨度和彈性模量，以保證刀具有很高的刀具耐用度。

2、刃口能磨得及其鋒銳，刃口半徑極小，能實現超薄的切削厚度

3、刃口應無缺陷

4、與工件材料的抗粘結性好，化學親和性笑、摩擦因數低，能得到極好的加工表面完整性。

超精密磨削加工是指利用細粒度的磨粒或微粉磨料進行砂輪磨削、砂帶磨削，以及研磨、珩磨和拋光等進行超精密加工的總稱，是加工精度達到或高于0.1um，表面粗糙度小于Ra0.025um的一種亞微米級加工方法。

高速加工技術是指采用超硬材料的刀具和磨具，能可靠地實現高速運動的自動化制造設備，極大地提高材料切除率，并保證加工精度和加工質量的現代化制造加工技術。

高速與超高速切削的特點：

1、可減少工序，提高生產效率

2、切削力小、熱變形小

3、加工精度高

4、加工能耗低、節省制造資源。

高速切削加工的關鍵技術包括高速主軸、快速進給系統、高性能CNC控制系統、先進的機床結構、高速加工刀具。高速主軸在結構上幾乎全部采用主軸電機與主軸合二為一的結構形式，簡稱電主軸。

高速切削通常使用的刀具材料：硬質合金涂層刀具、陶瓷刀具、聚晶金剛石刀具、立方氮化硼刀具。

在實際應用中，磨削速度在100M/S以上即被稱為高速磨削。高速磨削是提高磨削效率和降低工件表面粗糙度的有效措施。

逆向工程（RE）是相對于傳統正向工程而言的，又稱反求工程或反求設計，其實想最初是來自從油泥模型到產品實物的設計過程。逆向工程系統的組成：

1、產品實物幾何外形數字化

2、CAD模型重建（1、CAD模型的校驗與修正

2、CAD模型的分析與改進

3、CAD模型的校驗與修正）

3、產品或模具制造

模型重建軟件包括：

1、用于正向設計的CAD/CAM/CAE軟件（Solidworks）

2、集成有逆向功能模塊的正向CAD/CAM/CAE軟件(Pro/E、UG)

3、專用的逆向工程軟件（Imageware）逆向工程的關鍵技術：

1、數據采集與處理（數字化技術）

2、曲面構造（建模技術）數字化方法主要分為接觸式測量和非接觸式測量

快速原型制造技術（RPM）：綜合機械、電子、光學、材料等學科，能夠自動、直接、快速、精確地將設計思想轉化為具有一定功能的原型或直接制造零件/模具。原理：徹底擺脫傳統的“去除”加工法，而基于“材料逐層堆積”的制造理念，將復雜的三維加工分解為簡單的材料二維的組合，它能在CAD模型的直接驅動下，快速制造任意復雜形狀的三維實體。

典型的RPM工藝方法：

1、光敏液相固化法SLA

2、疊層實體制造法LOM

3、選擇性激光燒結法SLS

4、熔融沉積制造法FDM

激光加工技術：利用光能經過透鏡聚焦后達到的很高的能量密度，依靠光熱效應來加工各種材料。特性：

1、亮度強度高

2、單色性好

3、相干性好

4、方向性好 加工原理：激光加工是工件在光熱效應下產生的高溫熔融和沖擊波的綜合作用過程。特點：

1、非接觸加工，加工速度快，熱影響區小，無明顯機械力，可加工易變形的薄板和彈性零件。

2、功率密度高，幾乎能加工所有的材料，3、激光光點直徑小，能進行非常微細的加工。

4、不需要加工工具無工具損耗，適宜自動化生產。

5、通用性好

6、影響因素多，加工時精度和表粗度需反復試驗，尋找合理的加工參數達到要求。應用：

1、激光打孔

2、激光切割

3、激光焊接

4、激光表面處理

超聲波加工原理：是利用工具端面作超生頻振動，通過磨料懸浮液加工，使工件成型的一種方法。

水射流切割：是以水作為攜帶能量的載體，用告訴水射流對各類材料進行切割的一種工藝方法，是一種冷切割工藝。

計算機輔助設計CAD：是指工程技術人員以計算機為工具，用各自的專業知識，對產品進行設計、繪圖、分析和編寫技術文檔等設計活動的總稱。完整的CAD系統具有圖形處理、幾何建模、工程分析，仿真模擬以及工程數據庫的管理與共享等功能。CAD系統的軟件分為系統軟件，支撐軟件和應用軟件三個層次。

計算機輔助工藝過程設計CAPP：工藝設計是機械制造生產過程的技術準備工作的一個重要內容，是產品設計與車間的實際生產的紐帶，是經驗性很強且隨環境變化而多變的決策過程。CAPP是應用計算機快速處理信息功能和具有各種決策功能的軟件來自動深沉工藝文件的過程。目前常用的CAPP系統可分為派生式、創成式和綜合式三大類。

計算機輔助制造CAM：按計算機與物流系統是否有硬件接口聯系可將CAM功能分為直接應用功能和簡介應用功能。計算機數控系統：是指用數字化信號對設備運行及其加工過程進行控制的一種自動化技術，也是典型的機械、電子、自動控制、計算機和檢測技術密切結合的機電一體化高新技術。

CNC機床數控系統由數控裝置、可編程控制器（PLC）、進給伺服驅動裝置、主軸伺服驅動裝置、輸入輸出接口，以及機床控制面板和人機界面等部分組成。其中數控裝置為機床數控系統的核心，其主要功能有運動軸控制和多軸聯動控制功能。

數控加工編程的一般步驟：

1、工藝處理

2、數值計算

3、編制零件加工程序單

4、輸入零件加工程序單

5、程序校驗 CAD/CAM計算機輔助設計與計算機輔助制造，是一門基于計算機技術而發展起來的、與機械設計和制造技術相互滲透相互結合的、多學科綜合性的技術。

CAM是指應用電子計算機來進行產品制造的統稱。廣義CAM是利用計算機進行零件的工藝規劃、數控程序編制、加工過程仿真等。在CAM過程中主要包括計算機輔助工藝設計軟件（CAPP）和數控變成軟件（NCP）狹義CAM理解為數控加工，包括刀具路徑規劃，刀位文件生成，刀具軌跡仿真及M代碼生成等。更為廣義的CAM是指應用計算機輔助完成從原材料到產品的全部制造過程，包括直接制造過程和簡介制造過程。CAD/CAM系統由硬件系統和軟件系統組成。硬件系統包括計算機和外部設備，軟件系統由系統軟件、應用軟件和專業軟件組成。

制造自動化：狹義的含義是生產車間內產品的機械加工和裝配檢驗過程的自動化，包括切削加工自動化、工件裝卸自動化、工件儲運自動化、零件與產品清潔及檢驗自動化、斷屑與排屑自動化、裝配自動化、機器故障診斷自動化。廣義包含了產品設計自動化、企業管理自動化、加工過程自動化和質量控制自動化等產品制造全過程以及各個環節綜合集成自動化，以使產品制造過程實現高效、優質、低耗、及時、潔凈的目標。制造自動化發展歷程分為剛性自動化、柔性自動化和綜合自動化三個發展階段。制造自動化的發展趨勢可用敏捷化、網絡化、虛擬化、智能化、全球化、綠色化六個方面來概括。工業機器人：工業機器人是一種可重復編程的多自由度的自動控制操作機，是涉及機械學、控制技術、傳感技術、人工智能、計算機科學等多學科技術為一體的現代制造業的基礎設備。

工業機器人一般由執行機構、控制系統、驅動系統以及位置檢測機構等幾個部分構成。

工業機器人的分類：按系統功能分：專用機器人、通用機器人、示教再現式機器人、智能機器人。按結構形式分直角坐標機器人、球坐標機器人、圓柱坐標機器人、關節機器人。按驅動方式分氣動、液動、電氣 機器人選用和設計應考慮的幾個指標：

1、自由度是衡量機器人技術水平的主要指標。通用機器人有3-6個自由度。

2、工作空間是指機器人應用手抓進行工作的空間范圍。

3、提取重力。

4、運動速度。通用機器人的最大直線運動速度大多在1000mm/s以下，最大回轉速度一般不超過120°/s。

5、位置精度。典型的工業機器人定位精度一般在±0.02-±5范圍。

工業機器人的控制系統分類：

1、按控制系統回路的不同，可分為開環系統和閉環系統。

2、按控制系統的硬件分，有機械控制、液壓控制、射流控制、順序控制和計算機控制。

3、按自動化控制程度分順序控制系統、程序控制系統、自適應控制系統、人工智能系統

4、按編程方式分屋里設置編程控制系統、示教編程控制系統、高線編程控制系統。

5、按機器人末端運動控制軌跡分點位控制和連續輪廓控制。工業機器人的性能特征：通用性、柔性、靈活性、智能性

柔性制造系統（FMS）：概念：是集數控技術、計算機技術、機器人技術以及現代管理技術為一體的現代制造技術。廣義：柔性制造系統是由若干臺數控加工設備、物料運儲裝置和計算機控制系統組成。更為直觀的定義：柔性制造系統至少由兩臺機床、一套具有高度自動化的物料運儲系統和一套計算機控制系統所組成的制造系統，通過簡單改變軟件程序便能制造出多種零件的任何一種零件。

FMS組成：

1、加工系統包括由兩臺以上的CNC機床、加工中心或柔性制造單元（FMC）以及其他的加工設備組成2、工件運儲系統由工件裝卸站、自動化倉庫、自動化運輸小車、機器人、托盤緩沖站、托盤交換裝置等組成能對工件和原材料進行自動裝卸、運輸和存儲。

3、刀具運儲系統包括中央刀庫、機床刀庫、刀具預調站、刀具裝卸站、刀具輸送小車或機器人、換刀機械手等。

4、一套計算機控制系統能夠實現對FMS進行計劃調度、運行控制、物料管理、系統監控和網絡通信等。除此之外還包含集中冷卻潤滑系統、切屑運輸系統、自動化清洗裝置、自動去毛刺設備等附屬系統。FMS特點：

1、柔性高，適應多種中小批量生產

2、系統內的機床在工藝能力上是相互補充或互相代替的3、可混流加工不同的零件

4、系統局部調整或維修不中斷整個系統的運作

5、遞階結構的計算機控制，可以與上層計算機聯網通信

6、可進行三班無人值守生產

FMS關鍵技術：計算機輔助設計，模糊控制技術，人工智能、專家系統及智能傳感器技術，人工神經網絡技術。

虛擬制造技術VM：是指物質世界的數字化，也就是對真實世界的動態模擬和再現，即虛擬現實。虛擬制造是以信息技術、仿真技術、虛擬現實技術為支持..CIMS計算機集成制造系統：從系統的功能角度考慮，一般認為CIMS是在兩個支撐分系統（網絡系統和數據庫系統）的基礎上由4個分系統組成：經營管理信息系統、工程設計自動化系統化、制造自動化系統和質量保證信息系統。

CIMS三大特征為數據驅動、集成、柔性 五個層次 ：工廠級、車間級、單元級、工作站級和設備級。

LP：精益生產 精益生產方式的資源配置原則，是以徹底消除無效勞動和消費為目標。

NC:數控技術 CNC:計算機數控 FMC柔性制造單元 FMS柔性制造系統 CAD/CAM計算機輔助設計與制造 CAPP計算機輔助工藝規劃 CAE計算機輔助工程 CAT計算機輔助檢測 ROBOT工業機器人 CIMS計算機集成制造系統 CE并行工程 LP精益生產 AM：敏捷制造 CM:綠色制造

第五篇：先進制造技術

先進制造技術論文

隨著我國制造業的的不斷發展，先進制造技術得到越來越廣泛的應用。先進制造技術是在傳統制造的基礎上，不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現代管理技術等方面的成果，將其綜合應用于產品設計、加工裝配、檢驗測試、經營管理、售后服務乃至回收的制造全過程，以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活生產，提高對動態多變的市場的適應能力和競爭能力的制造技術的總稱。

先進制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、加工制造、到產品銷售、用戶服務等整個產品生命周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，并逐步融合與集成?？苫練w納為以下四個方面：

a、現代設計技術 b、先進制造工藝技術 c、制造自動化技術 d、現代生產管理技術

一、現代設計技術

現代設計技術包括CAD、CAE、CAPP、CAT、優化設計、可靠性設計、價值工程創新設計、反求工程、并行工程等。它的特點是：

（1）系統性(2)動態性（3）創造性

（4）計算機化（5）并行化、最優化、虛擬化和自動化

在老師布置的課題中，我們小組做的是玩具手槍的外模，在這個過程中我們就是通過計算機UG做出來，正好體現了計算機化。

二、先進制造工藝技術

先進制造工藝技術主要包括了超精密加工技術、高速加工技術、快速成型制造技術、現代特種加工技術。

1、超精密加工技術已成為全球市場競爭取勝的關鍵技術，它包括了所有能使用的零件的形狀、位置和尺寸精度達到微米和亞微米范圍的機械加工方法。超精密加工所涉及的技術鄰域包含以下幾方面

（1）超精密加工機制 它包括超精密切削、超精密磨削和超精密特種加工等。

（2）超精密加工的刀具、磨具及其制備技術 包括金剛石刀具的制備和刃磨、超硬砂輪的整修等是超精密加工的重要關鍵技術。

（3）超精密機床設備 超精密加工對機床設備有高精度、高剛度、高的抗振性、高穩定性和高自動化的要求，具有微量進給機構

（4）精密測量及補償技術 超精密加工必須有相應級別的測量技術和裝置，具有在線測量和誤差補償。

（5）嚴格的工作環境 超精密加工必須在超穩定的工作環境中進行，加工環境的極微小的變化都可能影響加工精度。因此，超精密加工必須具備各種物理效應恒定的工作環境，如有恒溫室、凈化間、防振和隔振地基等。

2、高速加工技術是指采用超硬材料的刀具和磨具，能可靠地實現高速運動的自動化制造設備，極大地提高材料切除率，并保證加工精度和加工質量的現代制造加工技術。高速加工的特征：

（1）切削力低（2）熱變形小

（3）材料切除率高（4）高精度

（5）減少工序

關鍵技術：

（1）高速主軸（2）快速進給系統

（3）高性能的CNC控制系統（4）先進的機床結構

（5）高速切削的刀具系統

3、快速成型制造技術是集CAD技術、數控技術、材料科學、機械工程、電子技術和激光技術等技術于一體的綜合技術，是實現從零件設計到三維實體原型制造的一體化系統技術。典型的快速成型制造工藝的方法：

（1）光敏液相固化法（2）選區片層粘結法

（3）選區激光燒結法（4）熔絲沉積成形法

特點：

（1）高度柔性，可以制造任意復雜形狀的三維實體

（2）CAD模型直接驅動，設計制造高度一體化

（3）原型過程無需專用夾具或工具

（4）無需人員干預或較少干預，是一種自動化的原型過程

（5）原型全過程的快速性，適合現代激烈的產品市場

4、現代特種加工技術是用非常規的切削加工手段，利用電、磁、聲、光、熱等物理及化學能量直接施加于被加工工件部位，達到去除、變形以及改變性嫩等目的的加工技術，包括是激光加工、超聲波加工、水射流切割加工等。

（1）激光加工是利用光能經過透鏡聚焦后達到很高的能量密度，依靠光熱效應來加工材料。它經常被用于打孔、切割、焊接、表面處理等加工工藝。

（2）超聲波加工時利用工具端面作超聲頻振動，通過磨料懸浮液加工脆性材料的一種成形加工方法。它經常用于型腔拋磨加工、超聲清洗、超聲波復合加工。在金屬切削加工中引入超聲振動可以大大降低切削力，改善加工表面粗糙度，延長刀具壽命，提高加工效率。

（3）水射流切割加工技術室以水作為攜帶能量的載體，用高速水射流對各類材料進行切割的一種工藝方法。水射流切割具有切口平整、無邊毛、無火花、加工清潔等特點。

三、制造自動化技術

狹義：是生產車間內產品的機械加工和裝配檢驗過程的自動化，包括切削加工自動化、工件裝卸自動化、工件儲運自動化、零件與產品清潔及檢驗自動化、斷屑與排屑自動化、裝配自動化、機器故障診斷自動化等。

廣義：包含了產品設計自動化、企業管理自動化、加工過程自動化、質量控制自動化等產品制造全過程以及各個環節綜合集成自動化，以使產品制造過程實現高效、優質、低耗、及時、潔凈的目標。

發展趨勢：

（1）制造敏捷化（2）制造網絡化（3）制造虛擬化

（4）制造智能化（5）制造全球化（6）制造綠色化 計算機控制自動化技術

1、機床數控技術

數控技術是指用數字化信號對設備運行極其加工過程進行控制的一種 自動化技術，也是典型的機械、電子、自動控制、計算機和檢測技術密切相結合的機電一體化高新技術。數控技術是實現制造過程自動化的基礎，是自動化柔性系統的核心，是現代集成制造系統的重要組成部分。它把機械裝備的功能、效率、可靠性和產品質量提高到一個新水平，使傳統的制造業發生了深刻的變化。數控加工的主要特點是：加工的零件精度高；生產效率高；特別適合加工形狀復雜的輪廓表面；有利于實現計算機輔助制造；對操作者（不含編程人員）技術水平的要求相對較低；初始投資大、加工成本高。此外，數控機床是技術密集型的機電一體化產品，數控加工技術的復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設備。

2、工業機器人

工業機器人是一種可重復編程的多自由度的自動控制操作機，是涉及機械學、控制技術、傳感技術、人工智能、計算機科學等多學科技術為一體的現代制造業的基礎設備。工業機器人一般由執行機構、控制系統、驅動系統、位置檢測機構等幾部分組成。

工業機器人的分類

按系統功能分類： 專用機器人、通用機器人、示教再現式機器人、智能機器人。

按驅動方式分類： 氣壓傳動機器人、液壓傳動機器人、電氣傳動機器人、按結構形式分類： 直角坐標機器人、圓柱坐標機器人、球坐標機器人、關節機器人

3柔性制造系統

柔性制造系統是集數控集數、計算機技術、機器人技術、現代管理技術為一體的現代制造技術。它是由若干臺數控加工設備、物料運儲裝置和計算機控制系統組成，并能根據制造任務或生產品種的變化迅速的進行調整，以適應多品種、中小批量生產的自動化制造系統。

加工系統的要求

（1）工序集中（2）控制功能強、擴展性好

（3）高剛度、高精度、高速度（4）自保護和自維護性好

（5）使用經濟性好（6）對環境的適應性與保護性好

四、現代生產管理技術

現代生產管理是指產品生產過程中的計劃和管理，是機械制造企業中的一個重要的職能領域，主要包含生產計劃的合理制定、成本的有效控制、設備的充分利用、庫存的管理和控制、產品質量的保證、財務狀況的及時分析等管理任務

特點:（1）以技術為中心向以人為中心的轉變，充分重視人的作用，將人視為企業一切活動的主體，使技術的發展桁架的符合人類社會發展的需要。

（2）企業的生產組織，從遞階多層管理結構形式向扁平網絡式結構轉變，強調組織結構簡化，減少結構層次，增強生產組織體系的靈敏性。

（3）由傳統的順序工作方向并行作業方式轉變。

（4）企業從按功能計劃部門的固定組織形式，向動態的，自主管理的群體工作小組形式轉變。

（5）企業從單純競爭走向既有競爭又有結盟之路。

（6）質量是企業尊嚴和品牌價值的起點，快速響應市場的競爭策略是制勝的法寶。（7）技術創新成為企業競爭的焦點。

總結：在本次的課程中，我們小組做的是玩具手槍的外模，本來是準備做花瓶的，但是想一想一個文藝范的東西用鐵做出來有點不美觀，于是我們決定做玩具槍。我們小組分工明確，有收集資料、UG制圖、PPT制作和演講，在制作玩具槍的過程中，我們小組用的是UG制圖，在這個過程中遇到一些問題，UG不是很會用，最后通過自我摸索和老師的幫助下，基本完成了我們的作品，然后就是PPT制作，在此過程中，我們討論了好久最后做出了我們想要的PPT。正是在主張的帶領下，我們認真的完成了這次的課程，并且通過這次的實踐讓我收獲了很多，學習到了很多，讓我更加了解我的專業技能的重要性。