2023年先进制造技术课程的论文(精选8篇)

时间:2023-10-13 13:38:37 作者:笔砚 毕业论文 2023年先进制造技术课程的论文(精选8篇)

编辑是一种对文稿、影片、音乐等作品进行修改、组织和整理的工作。编辑还需要关注文章的格式和排版,使其整体美观和易读。通过学习以下编辑的成功案例,我们可以从中吸取经验和教训,提升自己的水平。

先进制造技术课程的论文篇一

一、实-目的生产实-是教学与生产实际相结合的重要实践性教学环节。在生产实-过程中,学校也以培养学生观察问题、解决问题和向生产实际学-的能力和方法为目标。培养我们的团结合作精神,牢固树立我们的群体意识,即个人智慧只有在融入集体之中才能最大限度地发挥作用。

通过这次生产实-,使我在生产实际中学-到了电气设备运行的技术管理知识、电气设备的制造过程知识及在学校无法学到的实践知识。在向工人学-时,培养了我们艰苦朴素的优良作风。在生产实践中体会到了严格地遵守纪律、统一组织及协调一致是现代化大生产的需要,也是我们当代大学生所必须的,从而近一步的提高了我们的组织观念。

我们在实-中了解到了工厂供配电系统,尤其是了解到了工厂变电所的组成及运行过程,为小区电力网设计、建筑供配电系统课程设计奠定基础。通过参观第一化工集团自动化系统,使我开阔了眼界、拓宽了知识面,为学好专业课积累必要的感性知识,为我们以后在质的变化上奠定了有力的基础。

通过生产实-,对我们巩固和加深所学理论知识,培养我们的独立工作能力和加强劳动观点起了重要作用。

(三)、学-和了解变电所的主要结构型式,结构种类和特点。

(四)、学-和了解变电所的主要部件的生产技术资料,包括:各种技术标准,图纸,专用设备说明书等。

(五)、了解变电所的主要技术要求以及有关标准。

(六)、了解工厂的生产组织管理情况,劳动定额和成本核算的方法。

(七)、了解工厂开展的新材料、新工艺、新技术的研究情况。

(八)、实-期间进行了社会主义、爱国主义教育、进行爱

劳动、守纪律教育,进行安全、保密教育。

三、常规型变电所设备选型(a)、设备的选择配置应力求小型化,要保证技术先进、工作性能稳定可靠,质量有保证且售后服务跟得上。(b)、所内应采用两台主变,要求节能且有载调压型,一般采用s10或sz10型变压器,s11型也在发展之列,变压器容量要根据电力负荷情况而定,但两台主变容量比不应超过1∶3,阻抗电压、变比、接线组别应相同,误差不超过5%,为以后变压器并列运行提供条件。

(i)控制、保护、测量部分采用计算机综合自动化管理系统。

四、实-过程1、安全教育在实-开始时,学校组织我们到公司由专业人士对我们进行安全教育,讲解了安全问题的重要性和在实-中所要遇到的种.种危险和潜在的危险等等。

2、组织参观在实-开始时,学校组织我们对实-单位的参观,以便了解其概况。在实-期间,我们还到其它有关车间去进行专业性的参观,获得了更加广泛的生产实践知识,和更加准确理解了工厂的运作模式。参观中我们着重了解了先进的设计思想和方法、先进工艺方法、先进工装、先进设备的特点以及先进的组织管理形式等。

3、车间实-我们在车间实-是生产实-的主要方式。我们按照实-计划在指定的车间进行实-,通过观察、分析计算以及向车间工人和技术人员请教,圆满完成了规定的实-内容。

4、理论与实际的结合为了能够更加深入的进行车间实-,在实-过程中,我们结合了所学的书本知识与实-的要求,将理论与实际进行了完美的结合,也更加的促使我们不断地进行学-与研究。

5、实-日记在实-中,我们将每天的工作、观察研究的结果、收集的资料和图表、所听报告内容等均记入到了实-日记中。随时接受老师们的检查与批改。

七、实-感悟生产实-是学院为培养高素质工程技术人才安排的一个重要实践性教学环节,是将学校教学与生产实际相结合,理论与实践相联系的重要途径。其目的是使我们通过实-在专业知识和人才素质两方面得到锻炼和培养,从而为毕业后走向工作岗位尽快成为业务骨干打下良好基础。

通过生产实-,使我们了解和掌握了变电所的主要结构、生产技术和工艺过程;使用的主要工装设备;产品生产用技术资料;生产组织管理等内容,加深对变电所的工作原理、设计、试验等基本理论的理解。使我们了解和掌握了变电所的工作原理和结构等方面的知识。为进一步学好专业课,从事这方面的研制、设计等打下良好的基础。

先进制造技术课程的论文篇二

先进制造技术内涵广泛、学科交叉,并且不断地发展与完备,在激烈的国际市场竞争中,制造业要求生存和发展,必须掌握并科学运用最先进的制造技术。先进制造技术也是改造传统产业的有力武器。先进制造技术的发展与产业化,将对国民经济的发展产生越来越大的影响。本文主要分析了当今我国先进制造技术的特点及发展趋势,介绍了当今制造技术面临的问题,论述了先进制造的前沿科学,并展望了先进制造技术的发展前景。制造业在国家企业生产力构成中占很大比重,因此若想增强综合国力,大力发展制造技术是必由之路。

先进制造特点发展现状趋势

先进制造技术(advancedmanufacturingtechnology,简称为amt)是指微电子技术、自动化技术、信息技术等先进技术给传统制造技术带来的种种变化与新型系统[1]。具体地说,就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。主要包括:计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。amt是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一,但并非充分条件,其优势还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理,有赖于技术、管理和人力资源的有机协调和融合。

1.1实用性:首先先进制造技术应该能够为我们所用,是实用的,而不是观念上得东西,能够真正为人类造福的。其是一项面向工业应用并且兼备有实用性的新技术,它的发展是针对某一具体制造业的需求而发展起来的先进的、适用的制造技术,它有明确的需求导向的特征,其应用特别注意产品最好的实际效果,以提高制造业的综合经济效益和社会效益为最终目的。

1.2先进性:其次,从他的命名来看,他显然应当具有先进性,这符合社会的发展,能够带动社会的生产力的前进才是他的关键所在。它从传统的工艺发展而来,既保留了过去制造技术中的有效要素,又吸收了各种高新技术的最新成果,并与新技术实现了局部或系统集成,先进制造技术的核心是优质、高效、低耗、清洁、灵活的工艺,这些工艺也必须是经过优化的先进工艺。

1.3广泛性:再者,他应当具有广泛的应用,而不是单单用于某个狭窄的方面或者是个狭窄的技术。他应当能够为现在生产制造的绝大部分所使用,这样才能体现先进制造技术的存在价值,才能激发科学研究者去研究发展它的决心。先进制造技术是由计算机技术、设计技术、自动化技术、系统管理技术组成,渗透到产品的设计、制造、生产组织、市场营销及回收再生等所有领域及其全过程。

1.4动态特性:而且先进制造技术是一类技术,而不是单指某项技术,拥有一定的目标。是一个技术群,并且是针对一定的应用目标,不断地吸收各种高新技术逐渐形成的新技术,因此这个技术群是一个动态技术,不同时期有不同的特点,通过不同形式发展不同国家和地区的制造技术。

1.5集成性:先进制造技术由于专业、学科间的不断渗透、交叉、融合,界限逐渐淡化甚至消失,技术趋于系统化,已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术于一体的新兴交叉学科。

1.6效益、成本和质量的统一性:先进制造技术能对市场变化作出敏捷的反应,提出提高产品劳动生产率的有效途径,并且将其转变为以时间为核心的效率、成本、质量的有机结合,使其达到高度的统一,最终在市场竞争中立于不败之地[2]。

我国现阶段正大力发展先进制造技术,但是与国外顶尖技术还是有一定的差距,把我国的制造技术提高上去才能真正增强国家的综合实力,才能真正提高国家的科技竞争力,所以应当大力发展先进制造技术。

2.1主要的核心技术及发展情况:

2.1.1快速成形,英文是rapidprototyping,是当代先进制造技术的一种。快速成形技术是计算机辅助设计及制造技术、逆向工程技术、分层制造技术(sff)、材料去除成形(mpr)材料增加成形(map)技术以及它们的集成。通俗一点说,快速成形就是利用在三维造型软件中已经设计的数字三维模型,通过快速成型设备(快速成形机),制造实体的三维模型的技术。

快速成形技术有以下特点:

(1)制造原型所用的材料不限,各种金属和非金属材料均可使用

(2)原型的复制性、互换性高

(3)制造工艺与制造原型的几何形状无关,在加工复杂曲面时更显优越[3]

(5)高度技术集成,可实现了设计制造一体化

曾经和目前仍然为主流的快速成形技术有以下几种:

2.1.2立体光刻技术(sl/sla)

sla的工作原理是以液态光敏树脂(例如一种特殊的环氧树脂)为造型材料,采用紫外激光器为能源:一种是氦一福激光器(波长325nm,功率15~50mw),另一种是氨离子激光器(波长351~365nm,功率100~500mw),激光束光斑大小为0.05~3mm。由cad设计出三维模型后将模型进行水平切片,分成为成千上万个薄层,生成分层工艺信息,按计算机所确定的轨迹,控制激光束的扫描轨迹,使被扫描区域内的液态光敏树脂固化,形成一层薄固体截面后,升降机构带动工作台下降一层高度,其上复盖另一层液态光敏树脂,接着进行第二层激光扫描固化,新固化的一层牢固地粘在前一层上,就这样逐层叠加直到完成整个模型的制作。一般每个薄层的厚度0.07~0.4mm,模型从树脂中取出后,进行最终硬化处理加以打光、电镀、喷漆或着色等即可。

发展趋势:稳步发展。sl/sla技术的缺点在于材料成本和设备维护成本十分高昂。因为紫外激光器的使用寿命只能维持在1年左右,同时作为成形材料的光敏树脂也需要每年更换,仅此两项便需要每年50万人民币以上的维护成本。此外,sl/sla快速成形设备结构复杂,零件众多,日常的维护保养也十分不易。但是,由于sl/sla技术的成形精度非常高,可以制造十分细小的模型或表面特征,这一项优势似的sl/sla技术仍然具有十分广阔的应用前景。

2.1.3薄材叠层成形技术(lom)

薄材叠层成形技术是通过

对原料纸进行激光切割与粘合的方式来形成零件的。其工艺是先将单面涂有热熔胶的纸通过加热辊加压粘结在一起,此时位于其上方的激光器按照分层cad模型所获得的数据,将一层纸切割成所制零件的内外轮廓,然后新的一层纸再叠加在上面,通过热压装置,将下面已经切割的层粘合在一起,激光再次进行切割。切割时工作台连续下降,切割掉的纸片仍留在原处,起支撑和固化作用,纸片的一般厚度为0.07~0.1mm。该方法特点是成形速率高,成本低廉。

发展趋势:已经淘汰。

lom技术是快速成形技术发展过程中曾今为了寻找成本相对低廉,精度相对合理的解决方案的一种尝试性探索。客观而言,lom设备的成形精度适中,可以制造一些具有表面纹路的模型,同时,成形速度也相对较快。但是,由于lom技术的材料利用率很低(10%-20%),使得实际的材料成本并不便宜。此外,lom设备的稳定性和安全性也存在严重隐患,在实际运行过程中,纸质、木质和pvc材料在激光照射极易着火,引起事故。因此,目前lom技术在全世界范围内已经几乎停止使用。

2.1.4选区激光粉末烧结技术(sls)

选择性激光烧结(sls)的成形方法是。在层面制造与逐层堆积的过程中,用激光束有选择地将可熔化粘结的金属粉末或非金属粉末(如石蜡、塑料、树脂沙、尼龙等)一层层地扫描加热,使其达到烧结温度并烧结成形;当一层烧结完后,工作台降下一层的高度,铺下一层的粉末,再进行第二层的扫描,新烧结的一层牢固地粘结在前一层上,如此重复,最后烧结出与cad模型对应的三维实体。选择性激光烧结(sls)突出的优点在于它是以粉末作为成形材料,所使用的成形材料十分广泛,从理论上来说,任何被激光加热后能够在粉粒间形成原子间连接的粉末材料都可以作为sls的成形材料。

发展趋势:停滞不前。

2.1.5熔融沉积成形技术(mem)

mem的基本原理是:加热喷头在计算机的控制下,根据截面轮廓信息作x--y平面运动和高度z方向的运动,丝材(如塑料丝、石腊质丝等)由供丝机构送至喷头,在喷头中加热、熔化,然后选择性地涂覆在工作台上,快速冷却后形成一层截面轮廓,层层叠加最终成为快速原型。用此法可以制作精密铸造用蜡模、铸造用母模等。

发展趋势:快速发展。

mem是在相对近期发展处的快速成形技术,其有点在于安全性高,设备稳定性高,成形精度高而运行成本低。因为含有特殊配方的abs工程塑料本身的物理和化学性质,使得mem技术制作的模型具有很好的强度和韧度,可以经受锻造、钻孔、打磨等高强度的测试。加之abs丝材成本相对低廉,设备设计简洁,维护方便等优势,使得mem技术目前后来居上,成本工人的应用最广泛的快速成形技术。

先进制造技术课程的论文篇三

集成制造系统

1先进制造技术概述2先进制造技术的内涵3先进制造技术的特点4现代集成制造系统

1先进制造技术概述

先进制造技术最重要的特点在于,它是一项面向工业应用,具有很强实用性的新技术。与传统制造技术相比,先进制造技术更具有系统性、集成性、广泛性、高精度性。先进制造技术虽然仍大量应用于加工和装配过程,但在其制造过程中还综合应用了设计技术、自动化技术、系统管理技术等。先进制造技术比传统的制造技术更加重视技术与管理的结合,更加重视制造过程组织和管理体制的简化以及合理化,从产生了一系列先进的制造模式,并能实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产。先进制造技术主要有如下特征:

3)集成性传统制造技术的学科专业单一,独立相互界限分明。而先进制造技术由于专业和学科的不断深入,交叉,融合其界限逐渐淡化和消失,技术系统化,集成化的现代交叉性制造系统工程。

4)动态性先进制造技术是针对一定的应用目标不断吸收各种高新技术逐渐形成和发展起来的新技术因而其内涵不是绝对的和一成不变的。

1)现代集成制造系统的含义与定位

现代集成制造系统是计算机集成制造系统新的发展阶段,在继承计算机集成制造系统优秀成果的基础上,它不断吸收先进制造技术中相关思想的精华,从信息集成、过程集成向企业集成方向迅速发展,在先进制造技术中处于核心地位。具体地说,它将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机地结合,通过计算机技术使企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行,在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化,达到产品上市快、服务好、质量优、成本低的目的,进而提高企业的柔性、健壮性和敏捷性,使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。从集成的角度看,早期的计算机集成制造系统侧重于信息集成,而现代集成制造系统的集成概念在广度和深度上都有了极大的扩展,除了信息集成外,还实现了企业产品全生命周期中的各种业务过程的整体优化,即过程集成,并发展到企业优势互补的企业之间的集成阶段。

先进制造技术(amtadvancedmanufacturingtechnology)作为一个专有名词至今还没有一个明确的、一致公认的定义。通过对其内涵和特征的研究,目前共同的认识是: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、能源和现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。它具有如下一些特点:

从以技术为中心向以人为中心转变,使技术的发展更加符合人类社会的需要;

从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变,使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥;

从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变,减少层次和中间环节;

从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变,缩短工作周期,提高工作质量;

从按照功能划分部门的固定组织形式向动态的自主管理的小组工作方式转变。

在市场竞争的推动下,先进制造技术发展十分迅速,新思想、新概念层出不穷,通过对现代集成制造系统与先进制造技术关系的分析,我们认为在制定我国现代集成制造系统的发展策略时,应该注重以人为本的思想,运用并行工程的哲理,使各种先进制造技术相互衔接、协调发展,并不断吸收先进制造技术的成熟成果,为先进制造技术在我国的广泛应用起到促进的作用。

目前,在美国并行工程已到了推广应用阶段,在虚拟制造方面也有商品化软件投入市场,在这方面我们存在巨大的差距,主要表现在:研究工作方面,科研经费紧缺,科研力量分散,科研成果难以推广应用,人才流失严重;企业方面,企业的整体素质不高,管理工作落后,科研能力薄弱,当面临国际竞争时大多难以为继,很难在现代集成制造系统方面花费过多,而且受企业人员素质的制约,一些先进的技术还不易取得立竿见影的效果,这些都挫伤了企业应用先进制造技术的热情;国家政策方面,虽然国家对制造业十分重视,但是,由于我国当前正处在改革过程中,多种机制同时运行,多方利益难以协调,在资金使用上往往顾此失彼,而且国家财政困难,也难以使用重金支持现代集成制造系统的研究。

综上所述,发展我国的现代集成制造系统应该以企业的需求为动力,通过政府的政策和计划的协调,继续深入开展并行工程、虚拟制造、敏捷制造和绿色制造的研究与应用,并利用分布式网络化研究中心,组织各地区的科研力量,集中突破与现代集成制造系统密切相关的如step标准的应用、corba规范的推广、企业过程重构理论的研究等具有重大战略意义的理论研究工作,逐步使现代集成制造系统成为我国制造业的灵魂。

先进制造技术课程的论文篇四

题目:先进制造技术

学生姓名:王伟学号:11433228专业:机械制造与自动化班级:114332

2017年10月20号

先进制造技术的发展状况

摘要:本文介绍了当今制造技术面临的问题,论述了先进制造的前沿科学,并展望了先进制造技术的发展前景。

关键词:问题;先进制造技术;前沿科学;应用前景

论文

当前制造科学要解决的问题主要集中在以下几方面:

(1)制造系统是一个复杂的大系统,为满足制造系统敏捷性、快速响应和快速重组的能力,必须借鉴信息科学、生命科学和社会科学等多学科的研究成果,探索制造系统新的体系结构、制造模式和制造系统有效的运行机制。

制造系统优化的组织结构和良好的运行状况是制造系统建模、仿真和优化的主要目标。制造系统新的体系结构不仅对制造企业的敏捷性和对需求的响应能力及可重组能力有重要意义,而且对制造企业底层生产设备的柔性和可动态重组能力提出了更高的要求。生物制造观越来越多地被引入制造系统,以满足制造系统新的要求。

(2)为支持快速敏捷制造,几何知识的共享已成为制约现代制造技术中产品开发和制造的关键问题。

(配置空间configurationspace)的几何计算和几何推理问题;在物体操作(夹持、抓取和装配等)描述和机器人多指抓取规划、装配运动规划和操作规划方面则需要在旋量空间(screwspace)进行几何推理。制造过程中物理和力学现象的几何化研究形成了制造科学中几何计算和几何推理等多方面的研究课题,其理论有待进一步突破,当前一门新学科--计算机几何正在受到日益广泛和深入的研究。

(3)在现代制造过程中,信息不仅已成为主宰制造产业的决定性因素,而且还是最活跃的驱动因素。

(4)各种人工智能工具和计算智能方法在制造中的广泛应用促进了制造智能的发展。

一类基于生物进化算法的计算智能工具,在包括调度问题在内的组合优化求解技术领域中,受到越来越普遍的关注,有望在制造中完成组合优化问题时的求解速度和求解精度方面双双突破问题规模的制约。制造智能还表现在:智能调度、智能设计、智能加工、机器人学、智能控制、智能工艺规划、智能诊断等多方面。

不同科学之间的交叉融合将产生新的科学聚集,经济的发展和社会的进步对科学技术产生了新的要求和期望,从而形成前沿科学。前沿科学也就是已解决的和未解决的科学问题之间的界域。前沿科学具有明显的时域、领域和动态特性。工程前沿科学区别于一般基础科学的重要特征是它涵盖了工程实际中出现的关键科学技术问题。

超声电机、超高速切削、绿色设计与制造等领域,国内外已经做了大量的研究工作,但创新的关键是机械科学问题还不明朗。大型复杂机械系统的性能优化设计和产品创新设计、智能结构和系统、智能机器人及其动力学、纳米摩擦学、制造过程的三维数值模拟和物理模拟、超精度和微细加工关键工艺基础、大型和超大型精密仪器装备的设计和制造基础、虚拟制造和虚拟仪器、纳米测量及仪器、并联轴机床、微型机电系统等领域国内外虽然已做了不少研究,但仍有许多关键科学技术问题有待解决。

信息科学、纳米科学、材料科学、生命科学、管理科学和制造科学将是改变21世纪的主流科学,由此产生的高新技术及其产业将改变世界的面貌。因此,与以上领域相交叉发展的制造系统和制造信息学、纳米机械和纳米制造科学、仿生机械和仿生制造学、制造管理科学和可重构制造系统等会是21世纪机械工程科学的重要前沿科学。

2.1制造科学与信息科学的交叉--制造信息科学

机电产品是信息在原材料上的物化。许多现代产品的价值增值主要体现在信息上。因此制造过程中信息的获取和应用十分重要。

信息化是制造科学技术走向全球化和现代化的重要标志。人们一方面对制造技术开始探索产品设计和制造过程中的信息本质,另一方面对制造技术本身加以改造,以使得其适应新的信息化制造环境。随着对制造过程和制造系统认识的加深,研究者们正试图以全新的概念和方式对其加以描述和表达,以进一步达到实现控制和优化的目的。

与制造有关的信息主要有产品信息、工艺信息和管理信息,这一领域有如下主要研究方向和内容:

(1)制造信息的获取、处理、存储、传递和应用,大量制造信息向知识和决策转化。

(2)非符号信息的表达、制造信息的保真传递、制造信息的管理、非完整制造信息状态下的生产决策、虚拟管理制造、基于网络环境下的设计和制造、制造过程和制造系统中的控制科学问题。

这些内容是制造科学和信息科学基础融合的产物,构成了制造科学中的新分支--制造信息学。2.2微机械及其制造技术研究微型电子机械系统(mems),是指集微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路、接口电路、通信和电源于一体的完整微型机电系统。mems技术的目标是通过系统的微型化、集成化来探索具有新原理、新功能的元件和系统。

mems的发展将极大地促进各类产品的袖珍化、微型化,成数量级的提高器件与系统的功能密度、信息密度与互联密度,大幅度地节能、节材。它不仅可以降低机电系统的成本,而且还可以完成许多大尺寸机电系统无法完成的任务。

微机械是机械技术与电子技术在纳米尺度上相融合的产物。早在1959年就有科学家提出微型机械的设想,1962年第一个硅微型压力传感器问世。1987年美国加州大学伯克利分校研制出转子直径为60~120μm的硅微型静电电动机,显示出利用硅微加工工艺制作微小可动结构并与集成电路兼容制造微小系统的潜力。微机械技术有可能像20世纪的微电子技术那样,在21世纪对世界科技、经济发展和国防建设产生巨大的影响。

近10年来,微机械的发展令人瞩目。其特点如下:相当数量的微型元器件(微型结构、微型传感器和微型执行器等)和微系统研究成功,体现了其现实的和潜在的应用价值;多种微型制造技术的发展,特别是半导体微细加工等技术已成为微系统的支撑技术;微型机电系统的研究需要多学科交叉的研究队伍,微型机电系统技术是在微电子工艺的基础上发展的多学科交叉的前沿研究领域,涉及电子工程、机械工程、材料工程、物理学、化学以及生物医学等多种工程技术和科学。

目前对微观条件下的机械系统的运动规律,微小构件的物理特性和载荷作用下的力学行为等尚缺乏充分的认识,还没有形成基于一定理论基础之上的微系统设计理论与方法,因此只能凭经验和试探的方法进行研究。微型机械系统研究中存在的关键科学问题有微系统的尺度效应、物理特性和生化特性等。微系统的研究正处于突破的前夜,是亟待深入研究的领域。

2.3材料制备/零件制造一体化和加工新技术基础

材料是人类进步的里程碑,是制造业和高技术发展的基础。每一种重要新材料的成功制备和应用,都会推进物质文明,促进国家经济实力和军事实力的增强。

21世纪中,世界将由资源消耗型的工业经济向知识经济转变,要求材料和零件具有高的性能以及功能化、智能化的特性;要求材料和零件的设计实现定量化、数字化;要求材料和零件的制备快速、高效并实现二者一体化、集成化。材料和零件的数字化设计与拟实仿真优化是实现材料与零件的高效优质制备/制造及二者一体化、集成化制造的关键。一方面,通过计算机完成拟实仿真优化后可以减少材料制备与零件制造过程中的实验性环节,获得最佳的工艺方案,实现材料与零件的高效优质制备/制造;另一方面,根据不同材料性能的要求,如弹性模量、热膨胀系数、电磁性能等,研究材料和零件的设计形式。进而结合传统的去除材料式制造技术、增加材料式覆层技术等,研究多种材料组分的复合成形工艺技术。形成材料与零件的数字化制造理论、技术和方法,如快速成形技术采用材料逐渐增长的原理,突破了传统的去材法和变形法机械加工的许多限制,加工过程不需要工具或模具,能迅速制造出任意复杂形状又具有一定功能的三维实体模型或零件。

2.4机械仿生制造

21世纪将是生命科学的世纪,机械科学和生命科学的深度融合将产生全新概念的产品(如智能仿生结构),开发出新工艺(如生长成形工艺)和开辟一系列的新产业,并为解决产品设计、制造过程和系统中一系列难题提供新的解决方法。这是一个极富创新和挑战的前沿领域。

地球上的生物在漫长的进化中所积累的优良品性为解决人类制造活动中的各种难题提供了范例和指南。

从生命现象中学习组织与运行复杂系统的方法和技巧,是今后解决目前制造业所面临许多难题的一条有效出路。仿生制造指的是模仿生物器官的自组织、自愈合、自增长与自进化等功能结构和运行模式的一种制造系统与制造过程。如果说制造过程的机械化、自动化延伸了人类的体力,智能化延伸了人类的智力,那么,“仿生制造”则可以说延伸了人类自身的组织结构和进化过程。

仿生制造所涉及的科学问题是生物的“自组织”机制及其在制造系统中的应用问题。所谓“自组织”是指一个系统在其内在机制的驱动下,在组织结构和运行模式上不断自我完善、从而提高对于环境适应能力的过程。仿生制造的“自组织”机制为自下而上的产品并行设计、制造工艺规程的自动生成、生产系统的动态重组以及产品和制造系统的自动趋优提供了理论基础和实现条件。

仿生制造属于制造科学和生命科学的“远缘杂交”,它将对21世纪的制造业产生巨大的影响。

仿生制造的研究内容目前有两个方面:

2.4.2面向制造的仿生制造研究仿生制造系统的自组织机制与方法,例如:基于充分信息共享的仿生设计原理,基于多自律单元协同的分布式控制和基于进化机制的寻优策略;研究仿生制造的概念体系及其基础,例如:仿生空间的形式化描述及其信息映射关系,仿生系统及其演化过程的复杂度计量方法。

20世纪90年代以来,世界各国都把制造技术的研究和开发作为国家的关键技术进行优先发展,如美国的先进制造技术计划amtp、日本的智能制造技术(ims)国际合作计划、韩国的高级现代技术国家计划(g--7)、德国的制造2000计划和欧共体的esprit和brite-euram计划。

随着电子、信息等高新技术的不断发展,市场需求个性化与多样化,未来现代制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、绿色集成化、全球化的方向发展。

当前现代制造技术的发展趋势大致有以下九个方面:

(2)设计技术与手段更现代化。(3)成型及制造技术精密化、制造过程实现低能耗。

(4)新型特种加工方法的形成。(5)开发新一代超精密、超高速制造装备。(6)加工工艺由技艺发展为工程科学。

(7)实施无污染绿色制造。

(8)制造业中广泛应用虚拟现实技术。

(9)制造以人为本。

先进制造工艺技术的现状与发展趋势

第一章先进制造工艺的特点

先进制造工艺的特点可用先进性、实用性和前沿性来概括。

1、先进性

先进制造工艺的先进性主要表现在优质、高效、低耗、洁净、灵活(柔性)五个方面。

优质:加工制造出的零件或整机质量高,性能好;零部件尺寸精确,表面光洁,内部组织致密,无缺陷及杂质,使用性能好;整机的结构、色彩美观宜人,使用寿命和可靠性高。高效:生产效率及劳动生产率高,大大降低了操作者的劳动强度。

低耗:节省原材料及能源。

洁净:生产过程不污染环境,零排放或少排放。

灵活:能快速对市场变化及产品设计的更改作出反应,适应多品种柔性生产。

2、实用性

先进制造工艺的实用性主要表现在两个方面。一是应用普遍性,它是当今或不久将来机械工厂量大面广的看家工艺;;二是经济适用性,它一般投资不高,且有不同档次,宜于工厂根据本身的条件通过技术改造予以采纳。

3、前沿性

结论

难忘的做毕业论文这些时间。毕业论文的制作给我难忘的回忆。在我徜徉书海查找资料的日子里,面对无数书本的罗列,最难忘的是每次找到资料时的激动和兴奋;记忆最深的是每一步小小思路实现时那幸福的心情;看着亲手打出的一字一句,心里满满的只有喜悦毫无疲惫。这段旅程看似荆棘密布,实则蕴藏着无尽的宝藏。我从资料的收集中,掌握了很多与先进制造技术有关的知识,让我对我所学过的知识有所巩固和提高,并且让我对当今制造业的最新发展技术有所了解。在整个过程中,我学到了新知识,增长了见识。在今后的日子里,我仍然要不断地充实自己,争取在所学领域有所作为。脚踏实地,认真严谨,实事求是的学习态度,不怕困难、坚持不懈、吃苦耐劳的精神是我在这次设计中最大的收益。我想这是一次意志的磨练,是对我实际能力的一次提升,也会对我未来的学习和工作有很大的帮助。

先进制造技术课程的论文篇五

一、简述机械制造业的变革及挑战。(10分)机械制造业的变革:

面对越来越激烈的国际市场竞争,我国机械制造业面临着严峻的挑战。我们在技术上已经落后,加上资金不足,资源短缺,以及管理体制和周围环境还存在许多问题,需耍改进和完善,这些都给我们迅速赶超世界先进水平带来极大的困难。但另一方面。随着我国改革的不断深人,对外开放的不断扩大,为我国机械制造业的振兴和发展提供了前所未有的良好条件机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年,积累了不少理论和实践经验,但随着社会的发展,人们的生活水平日益提高,各个方面的个性化需求越加强烈。作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。机械制造技术的发展趋势可以概括为:(1)机械制造自动化。(2)精密工程。(3)传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。机械制造自动化技术始终是机械制造中最活跃的一个研究领域,也是制造企业提高生产率和赢得市场竞争的主要手段。

一、集成化

计算机集成制造(cims)被认为是21世纪制造企业的主要生产方式。cims作为一个由若干个相互联系的部分(分系统)组成,通常可划分为5部分:

1、工程技术信息分系统

2、管理信息分系统(mis)3.制造自动化分系统(mas)

4.质量信息分系

5.计算机网络和数据库分系统(network&db)

二、智能化

智能制造系统可被理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,该系统在制造过程中能进行智能活动,如分析、推理、判断、构思、决策等。在智能系统中,“智能”主要体现在系统具有极好的“软”特性(适应性和友好性)。

三、敏捷化敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础,选择合作者组成虚拟公司,分工合作,为同一目标共同努力来增强整体竞争能力。为了达到快速应变能力,虚拟企业的建立是关键技术,其核心是虚拟制造技术,即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。实现敏捷制造的技术基础包括:

1.大范围的通讯基础结构,要求在全国范围内建立工厂信息网络和准时信息系统(just-in-time-information)。

2.柔性化、模块化的产品设计方法。3.高柔性、模块化、可伸缩的制造系统。4.为定单而设计、制造的生产方式。5.基于任务的组织与管理。6.基于信任的雇佣关系。

四、虚拟化

虚拟制造”的概念于20世纪90年代初期提出。虚拟制造以系统建模和计算机仿真技术为基础,集现代制造工艺、计算机图形学、信息技术、并行工程、人工智能、多媒体技术等高新技术为一体,是一项由多学科知识形成的综合系统技术。虚拟制造利用信息技术、仿真计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真,以发现制造中可能出现的问题,在产品实际生产前就采取预防的措施,从而达到产品一次性制造成功,来达到降低成本、缩短产品开发周期,增强产品竞争力的目的。

五、清洁化

清洁生产是指:将综合预防的环境战略,持续应用于生产过程和产品中,以便减少对人类和环境的风险。

清洁生产的两个基本目标是资源的综合利用和环境保护。对生产过程而言,清洁生产要求渗透到从原材料投入到产出成品的全过程,包括节约原材料和能源,替代有毒的原材料和短缺资源,二次能源和再生资源的利用,改进工艺及设备,并将一切排放物的数量与毒性削减在离开生产过程之前。对于产品而言,清洁生产覆盖构成产品整个生命周期的各个阶段,即从原材料的提取到产品的最终处理,包括产品的设计、生产、包装、运输、流通、销售及报废等,合理利用资源,并最大限度地减少对人类和环境的不利影响。

业内人士普遍认为,技术黑洞的形成与国家的重视程度、投入密切相关。国家在过失的二十多年来忽视了发展机械行业,在政策、资金等方面都出现了偏差,从政策方面来看,国家大的政策是在鼓励企业加强对资源的循环利用,但相关配套政策规定的不够健全,使得工程机械制造产业在国内发展遭遇了现实尴尬。如制造产品被归属旧件回收,没有增值税发票,不能享受增值税抵扣政策,也不能减免制造企业增值税,这给企业的发展带来较大的阻碍。

综上所述,机械制造业的发展方向是将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机的结合,通过计算机技术是企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行,在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化达到产品上市快、服务好、质量优成本低的目的,进而提高企业的柔性、健壮性和敏捷性,是企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。

二、简述先进制造技术的定义、特点和发展趋势。(10分)定义:先进制造技术(advancedmanufacturingtechnology,简称为amt)是指微电子技术、自动化技术、信息技术等先进技术给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。具体地说,就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。

特点:1.先进制造技术涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,它的目的是提高制造业的综合经济效益和社会效益,是面向工业应用的技术。

2、先进制造技术强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。它驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流,是生产过程的系统工程。

3.80年代以来,随着全球市场竞争越来越激烈,先进制造技术要求具有世界先进水平,它的竞争已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的竞争,因此它是面向全球竞争的技术。

4、先进制造技术的最新发展阶段保持了过去制造技术的有效要素,同时吸收各种高新技术成果,渗透到产品生产的所有领域及其全部过程,从而形成了一个完整的技术群,具有面向21世纪新的技术领域。

发展趋势:计算机技术、自动控制理论、数控技术、机器人、cad/cam技术、cim技术以及网络通信技术等在内的信息自动化技术的迅猛发展,为先进制造技术的发展和应用提供了日益增多的高效能手段。

(一)工业应用的技术,机械、电子、信息、材料及能源技术成果,综合应用于制造过程。

1、数控技术(numericalcontrol),简称数控(nc),是用数字量及字符作为加工的指令,实现自动控制的技术。服了传统机械加工的缺点。

2、计算机辅助设计与制造(cad/cam),是计算机辅助设计依托强大软件来完成产品设计中的建模、解算、分析、虚拟模拟、加工模拟、制图、数控编程、编制工艺文件等工作。

3、特种加工技术,尺寸精度、表面粗糙度和某些特殊要求越来越高,工件材料越来越硬,加工表面越来越复杂,传统的加工方法已不能满足生产的需要,人们探索利用电、磁、声、光、化学等能量或将多种能量组合施加在工件的被加工部位,实现材料去除、变形、改变性能或被镀覆等非传统加工方法,这些方法统称为特种加工。

(二)制造业综合自动化,信息技术、自动化技术、现代企业管理技术的有机结合。

1、机器人技术,计算机控制的可再编程的多功能操作器,又称工业机器人。它能在三维空间内完成多种操作。

2、成组技术,人们用大批量生产的组织形式以高效的生产设备、高效的工艺技术去制造单件小批的零件,降低生产成本,成组技术(grouptechnology简称gt)就应运而生。

3、柔性制造系统(fms-flexiblemanufacturingsystem),是以计算机为控制中心实现自动完成工件的加工、装卸、运输、管理的系统。它具有在线编程、在线监测、修复、自动转换加工产品品种的功能。

柔性制造系统具有:高柔性,在线编程使计算机响应进行控制高自动化设备工作;高效率,合理控制设备的切削用量实现高效加工。

(三)系统管理技术,制造业综合自动化、过程工业综合自动化、系统技术等综合应用于制造全过程,实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,获得理想技术经济效果。

1、并行工程(concurrentengineering),简称(ce)是对产品及其设计过程和制造过程进行并行、集成设计的一种系统化工作模式,这种模式使产品开发人员从一开始就考虑到从概念形成到产品报废的全生产周期中的所有因素,包括加工的质量、成本、进度和产品的技术性能及使用性能需求等,减少加工制造中可能出现的问题,加速产品开发过程,缩短开发周期。

2、虚拟制造(virtualmanufacturing),简称(vm)利用计算机技术、建模技术、信息处理技术、仿真技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真模拟,以发现设计或制造中出现的问题,在产品实际生产前就改进完成,省略了产品的开发研制阶段,达到降低设计和生产成本,缩短产品开发周期,增强产品竞争力的目的。

3、计算机集成制造系统(computerintegratedmanufacturingsysten),简称(cims)是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础之上,通过计算机网络及数据库,将分散的自动化系统有机的集成起来,完成从原材料采购到产品销售的一系列生产过程的高效益、高柔性的先进制造系统。

三、现代设计技术的核心因素及发展特点有哪些?列举一些主要设计技术方法。(15分)

现代设计技术的核心因素:质量、时间和成本。质量:满足用户功能要求,符合有关法律、标准和生态环境要求,安全性、可靠性、合理寿命,方便使用和维护保养,用户培训、质量保证和维修服务。

强调用系统的观点处理设计问题。整体上把握涉及对象,考虑对象与人、环境的联系。

(2)动态性

要考虑产品的静态特性,和实际工作状态下的动态特性,考虑与周围环境的物资、能量及信息的交互。

(3)创造性

是建立在先进的设计理论及工具,能充分发挥设计者的创造性思维,运用各种手段和方法,开发出创造性的产品。

(4)计算机化

计算机已渗透到产品设计的各个环节,充分利用计算机的数值计算、严密的逻辑思维能力和巨大的信息存储及处理能力:优化设计、有限元分析和系统仿真等。

(5)并行化、最优化、虚拟化和自动化

强调的是设计过程。综合考虑产品全生命周期中的所有因素,强调并行设计。

在设计过程中,用优化的理论与技术,对产品进行方案优选、结构优选和参数优选,达到整体优化。自动化主要依靠计算机辅助设计技术和自动建模技术。

(6)主动性

现代设计在设计初期,就对产品全生命周期的各种可能做出准确预测,减少故障的发生,体现了主动性。

主要设计技术方法:

1、并行设计

并行设计是一种对产品及其相关过程(包括设计制造过程和相关的支持过程)进行并行和集成设计的系统化工作模式。强调产品开发人员一开始就考虑产品从概念设计到消亡的整个生命周期里的所有相关因素的影响,把一切可能产生的错误、矛盾和冲突尽可能及早地发现和解决,以缩短产品开发周期、降低产品成本、提高产品质量。

二、虚拟设计

在达到产品并行的目的以后,为了使产品一次设计成功,减少反复,往往会采用仿真技术,而对机电产品模型的建立和仿真又属于是虚拟设计的范畴。虚拟设计能实现在产品加工制造之前,建立产品的功能、结构模型,并能对其进行修改和评审,以满足不同客户的要求。

三、绿色设计

绿色设计是指以环境资源保护为核心概念的设计过程,其基本思想就是在设计阶段就将环境因素和预防污染的措施纳人产品设计之中,将环境性能作为产品的设计目标和出发点,力求使产品对环境的影响为最小。

四、可靠性设计

机电产品的可靠性设计可定义为:产品在规定的条件下和规定的时间内,完成规定功能的能力。可靠性设计是以概率论为数学基础,从统计学的角度去观察偶然事件,并从偶然事件中找出其某些必然发生的规律,而这些规律一般反映了在随机变量与随机变量发生的可能性(概率)之间的关系。

五、智能优化设计

随着与机电一体化相关技术不断的发展,以及机电一体化技术的广泛使用,我们面临的将是越来越复杂的机电系统。解决复杂系统的出路在于使用智能优化的设计手段。智能优化设计突破了传统的优化设计的局限,它更强调人工智能在优化设计中的作用。

六、计算机辅助设计

机械计算机辅助设计,是在一定的计算机辅助设计平台上,对所设计的机械零、部件,输入要达到的技术参数,由计算机进行强度,刚度,稳定性校核,然后输出标准的机械图纸,简化了大量人工计算及绘图,效率比人工提高几十倍甚至更多。

七、动态设计

动态设计法是在计算参数难以准确确定、设计理论和方法带有经验性和类比性时,根据施工中反馈的信息和监控资料完善设计,是一种客观求实、准确安全的设计方法。动态设计通过建立监测系统和信息反馈有利于控制施工安全,并不断地将现场情况及变化反馈到设计单位,以便调整完善设计。

八、模块化设计

结构模块化设计主要是以功能化的产品结构为基础,分解现有的产品,在分解中考虑到各个要素的可行性,从而在早期就预测到设计中可能会出现的矛盾,提高设计的可行性和可靠性,降低产品的成本。

九、计算仿真设计

根据工程机械不同的作业功能,在计算机上模拟各种作业过程,以分析和确定各种状态下的作业参数,研究工程机械各系统主要部件的结构合理性,借助数学实验等方法预估工程机械的作业效果,从而可大大减少设计上的失误,避免或减少走弯路。

十、人机学设计

应用人体测量学、人体力学、劳动生理学、劳动心理学等学科的研究方法,对人体结构特征和机能特征进行研究,提供人体各部分的尺寸、重量、体表面积、比重、重心以及人体各部分在活动时的相互关系和可及范围等人体结构特征参数;还提供人体各部分的出力范围、以及动作时的习惯等人体机能特征参数,分析人的视觉、听觉、触觉以及肤觉等感觉器官的机能特性;分析人在各种劳动时的生理变化、能量消耗、疲劳机理以及人对各种劳动负荷的适应能力;探讨人在工作中影响心理状态的因素以及心理因素对工作效率的影响等。

十一、摩擦学设计

摩擦学是研究相对运动的作用表面间的摩擦、润滑和磨损,以及三者间相互关系的理论与应用的一门边缘摩擦学系统过程研究学科。

十二、疲劳设计疲劳就是材料、零件和构件在循环加载下,在某点或某些点产生局部的永久性损伤,并在一定循环次数后形成裂纹、或使裂纹进一步扩展直到完全断裂的现象。

十三、反求设计

反求设计(也称逆向设计),是指设计师对产品实物样件表面进行数字化处理(数据采集、数据处理),并利用可实现逆向三维造型设计的软件来重新构造实物的cad模型(曲面模型重构),并进一步用cad/cae/cam系统实现分析、再设计、数控编程、数控加工的过程。

十四、无障碍设计

无障碍设计强调在科学技术高度发展的现代社会,一切有关人类衣食住行的公共空间环境以及各类建筑设施、设备的规划设计,都必须充分考虑具有不同程度生理伤残缺陷者和正常活动能力衰退者(如残疾人、老年人)群众的使用需求,配备能够应答、满足这些需求的服务功能与装置,营造一个充满爱与关怀、切实保障人类安全、方便、舒适的现代生活环境。

十五、共用性设计

共用性设计ud(universaldesign)是指,在商业利润的前提下河现有生产技术条件下,产品(广义的,包括器具﹑环境﹑系统和过程等)的设计尽可能使不同能力的使用者(例如残疾人﹑老年人等),在不同的外界条件下能够安全﹑舒适地使用的一种设计过程。

十六、有限元法

以电子计算机为工具的一种现代数值计算方法。它不仅能用于工程中复杂的非线行问题、非稳态问题的求解,还可用于工程设计中进行复杂结构的静态和动力分析,并能准确地计算形状复杂零件的应力分布和变形,成为复杂零件强度和刚度计算的有力分析工具。

十七、机械系统设计

系统的观点,研究内外系统和各子系统之间的相互关系,通过各子系统的协调工作,取长补短来实现整个系统最佳的总功能。

十八、机械动态设计

根据产品的动载工况,以及对产品提出的动态性能要求与设计准则,按动力学方法进行分析计算、优化与试验、并反复进行的一种设计方法。

十九、工业艺术造型设计

在保证产品实用功能的前提下,用艺术手段按照美学法则对工业产品进行造型活动,对工业产品的结构尺寸、体面形态、色彩、材质、线条、装饰及人际关系等因素进行有机的综合处理,从而设计出优质美观的产品造型。

四、简述超高速加工技术和超精密加工技术所涉及的主要关键技术问题有哪些?(20分)

超高速加工技术:超高速加工技术是指采用超硬材料刀具和磨具,利用能可靠地实现高速运动的高精度、高自动化和高柔性的制造设备,以提高切削速度来达到提高材料切除率、加工精度和加工质量的先进加工技术。

超高速加工技术的特征:切削力低、热变形小、材料切除率高、高精度、减少工序。

超高速加工技术主要包括:超高速切削与磨削机理研究,超高速主轴单元制造技术,超高速进给单元制造技术,超高速加工用刀具与磨具制造技术,超高速加工在线自动检测与控制技术等。

超精密加工技术当前是指被加工零件的制造公差为0.30~0.03um,表面粗糙度值为ra0.03~0.005um的加工。实现这些加工所采用的工艺方法和技术措施,则称为超精密加工技术。

超精密加工技术主要包括:超精密加工的机理研究,超精密加工的设备制造技术研究,超精密加工工具及刃磨技术研究,超精密测量技术和误差补偿技术研究,超精密加工工作环境条件研究。

五、非传统加工技术主要有哪些种类?非传统加工技术的主要特点有哪些?(10分)非传统加工亦称为“特种加工”或“现代加工方法”,泛指用电能、热能、光能、电化学能、化学能、声能及特殊机械能等能量达到去除或增加材料的加工方法,从而实现材料被去除、变形、改变性能或被镀覆等。

2、非接触加工,不一定需要工具,有的虽使用工具,但与工件不接触,因此,工件不承受大的作用力,工具硬度可低于工件硬度,故使刚性极低元件及弹性元件得以加工。

3、微细加工,工件表面质量高,有些特种加工,如超声、电化学、水喷射、磨料流等,加工余量都是微细进行,故不仅可加工尺寸微小的孔或狭缝,还能获得高精度、极低粗糙度的加工表面。

4、不存在加工中的机械应变或大面积的热应变,可获得较低的表面粗糙度,其热应力、残余应力、冷作硬化等均比较小,尺寸稳定性好。

5、两种或两种以上的不同类型的能量可相互组合形成新的复合加工,其综合加工效果明显,且便于推广使用。

6、特种加工对简化加工工艺、变革新产品的设计及零件结构工艺性等产生积极的影响。

六、简述快速原型制造技术工作原理、其优点是什么?主要类型有哪些?(15分)

rp技术的基本原理是:将计算机内的三维数据模型进行分层切片得到各层截面的轮廓数据,计算机据此信息控制激光器(或喷嘴)有选择性地烧结一层接一层的粉末材料(或固化一层又一层的液态光敏树脂,或切割一层又一层的片状材料,或喷射一层又一层的热熔材料或粘合剂)形成一系列具有一个微小厚度的片状实体,再采用熔结、聚合、粘结等手段使其逐层堆积成一体,便可以制造出所设计的新产品样件、模型或模具,简单描述就是“分层制造,逐层叠加”类似于积分过程。如下图:

快速原型制造技术优点:

1、从制造角度出发,减少设计、加工、检查的工具,不需要任何刀具,模具及工装卡具的情况下,可将任意复杂形状的设计方案快速转换为三维的实体模型或样件。

2、从市场和用户角度出发,减少风险,可实时地根据市场需求低成本地改变产品。模型或样件可直接用于新产品设计验证、功能验证、外观验证、工程分析、市场订货以及企业的决策等,非常有利于早找错早修改早优化,提高了新产品开发的一次成功率,缩短了开发周期,降低了研发成本。

3、从设计和工程的角度出发,快速、准确、以及制造复杂模型。

4、结合cad/cam技术、激光技术、计算机数控技术、精密伺服驱动技术以及新材料技术。

主要类型为

(1)立体印刷技术(sla)

sla(stereolithograghyapparatus)法,其工艺原理是:从最底层开始,激光在光敏树脂表面扫描,在扫描过程中,激光的曝光量超过树脂固化所需的阈值能量的地方才会发生聚合反应形成固态。

(2)选择性激光烧结(sls)

sls(selectivelasersintering)是利用激光所提供的能量有选择性地融化热塑性塑料以形成三维零件。

(3)熔融沉积成型(fdm)

fdm(fuseddepositionmodeling)是利用热塑性细丝在移动头中进行熔化,熔化后的材料在移动的过程中被挤压出来堆积零件。

(4)层压物体制造技术(lom)

lom(laminatedobjectmanufacturing)是通过逐层激光剪切薄纸材料制造零件的一种技术。

七、先进制造生产模式有哪些主要特点?主要的先进制造生产模式有哪些?(10分)

先进制造模式的先进性表现在企业的组织结构合理、管理手段得当、制造技术领先、市场反应快、客户满意度高、单位产品成本低等诸多方面。

主要特点:通过对现代各种先进制造模式的研究分析,可以总结出它们具有如下几个特点。(1)综合性:是技术、管理方法和人的有效综合和集成。(2)普适性:其概念、哲理和结构,适用于不同企业,其核心思想和观念具有普遍指导意义。(3)协同性:强调人一机协同、人一人协同因素的重要性,技术和管理是两个平行推进的车轮。(4)动态性:与社会及其生产力发展水平相适应的动态发展过程。

柔性生产模式

由英国莫林斯(molins)公司首次提出的柔性生产模式,在20世纪70年代末得到推广应用。该模式主要依靠有高度柔性的以计算机数控机床为主的制造设备来实现多品种小批量的生产,以增强制造业的灵活性和应变能力,可缩短产品生产周期,提高设备使用效率和员工劳动生产率且改进产品质量。智能制造模式该模式是在制造生产的各个环节中,应用智能制造技术和系统,以一种高度柔性和高度集成的方式,通过计算机模拟专家的智能活动,进行分析、判断、推理、构思和决策,以便取代或延伸制造过程中人的部分脑力劳动,并对人类专家的制造智能进行了完善、继承和发展。因智能制造可实现决策自动化,实现“制造智能”和制造技术的“智能化”,进而实现制造生产的信息化和自动化。

敏捷制造模式产生于20世纪80年代后期的敏捷制造模式与虚拟制造生产模式一起被美国政府作为具有划时代意义的“21世纪制造企业的发展战略”。该模式是将柔性制造的先进技术、熟练掌握的生产技能、有素质的劳动力,以及促进企业内部和企业之间的灵活管理三者集成在一起,利用信息技术对千变万化的市场机遇做出快速响应,最大限度地满足顾客的要求。这种模式促进了传统的制造业发生根本性变化,以因特网为代表的信息技术导致制造企业的管理体制和生产模式发生根本变化。敏捷制造生产模式的新概念和新理论不断出现,推动着制造科学发展,例如分形制造、生物制造、全球制造、全能制造和智能制造等新概念的问世。

高效快速重组生产系统模式该模式是在对柔性生产、精益生产和敏捷制造这三种制造生产模式的优点进行比较、综合和创新之后,于1995年提出的,目前已开始推广应用。高效快速重组生产系统模式是上述三种模式的理论和实践在更高层次上的有机集成生产系统,其特征是对市场的灵活快速反应的制造资源的有效集成。

虚拟制造生产模式

虚拟制造生产模式是利用制造过程计算机模拟和仿真来实现产品的设计和研制的模式,即在计算机中实现的制造技术。它将从根本上改变设计、试制、修改设计、规模生产的传统制造模式。在产品真正制造出来之前,首先应在虚拟制造环境中完成软产品原型(softprototype),代替传统的硬样品(hardprototype)进行试验,对其性能进行了预测和评估,从而大大缩短产品设计与制造周期、降低产品开发成本,提高其快速响应市场变化的能力,以便更可靠地决策产品研制,更经济地投入、更有效地组织生产,从而实现制造系统全面最优的制造生产模式。

极端制造模式

制造技术正在从常规制造、传统制造向非常规制造及极端制造发展,因而出现了极端制造模式。极端制造是指在极端条件或环境下,制造极端尺度或极高功能的器件和功能系统。当前,极端制造已成为制造技术发展的重要领域,极端制造集中表现在微细制造、超精密制造、巨系统制造和强场(如强能量场)制造,例如:制造空天飞行器、超常规动力装备、超大型冶金和石油化工装备等极大尺寸和极强功能的重大装备,制造微纳电子器件、微纳光机电系统等极小尺度和极高精度的产品。

绿色制造模式

绿色制造是综合运用生物技术、“绿色化学”、信息技术和环境科学等方面的成果,使制造过程中没有或极少产生废料和污染物的工艺或制造系统的综合集成生态型制造技术。绿色制造模式是实现制造业可持续长远发展的制造模式。

绿色制造主要体现在:

(1)绿色产品设计:使产品在生命周期内都符合环保、健康、能耗低、资源利用率高的要求。

(2)绿色生产过程:在整个制造过程,对环境负面影响最小,废弃物和有害物质的排放最小,资源利用效率最高。绿色制造技术主要包含了绿色资源、绿色生产过程和绿色产品三方面的内容。

(3)产品的回收和循环再利用:如生态工厂的循环式制造技术。它主要包括生产系统工厂--致力于产品设计和材料处理、加工及装配等阶段,恢复系统工厂--对产品(材料使用)生命周期结束时的材料处理循环再利用。

八、现代化机械制造系统自动化的关键技术主要有哪些?(10分)现代化机械制造系统自动化的关键技术主要有:

一、制造自动化系统开放式智能体系结构

目标是使制造系统具备自组织和并行作用的能力,充分利用分布式计算机技术、网络技术等,使制造自动化向柔性化、集成化、智能化和全球化方向发展。

二、智能4m系统中关键技术的研究

智能4m系统就是将建模(modeling)、加工(manufacturing)、测量(measuring)、机器人操作(manipulation)四者一体化的智能系统,实现信息共享,促进建模、加工、测量、装夹、操作的一体化,其目的是实现快速制造、快速检测、快速响应和快速重组。

三、制造自动化系统的优化理论与调度方法

制造系统是一类离散事件动态系统(discreteeventdynamicsystem,deds),其物流、信息流以及各种资源的规则、调度和控制等有独特的要求。对这类系统的更精确的描述、分析和控制,需要在离散事件动态系统理论方面进一步突破。同时,由于实现各种先进的制造哲理和管理策略,如虚拟企业、敏捷制造、精益生产、准时生产等,作为先进制造模式赖以实现的基础之一,生产组织与过程优化中决策调度的成功与否对上述目标的实现有着最为直接的影响。

四、面向制造自动化的虚拟制造技术研究

虚拟制造关键技术的研究可分为四个层次,即:虚拟制造哲理研究、虚拟制造技术层、虚拟制造原型系统层,虚拟制造集成开发平台层。虚拟制造哲理的研究为制造企业敏捷制造提供指导思路,在信息集成基础上,通过组织管理、技术、资源和人机集成实现产品的开发过程的集成。

五、cad/capp/cam一体化技术的研究

cad/capp/cam一体化是一项综合性的高新技术,当前正朝着集成化、智能化,可视化和标准化方向发展.主要研究内容有:cad系统面向产品的整个生命周期,充分考虑产品信息的继承性,满足并行设计的要求,cad与产品信息标准化相结合,产品模型的可转换性,面向全国乃至全球的产品信息编码系统等方面的研究:具有很好的可移植性和自组织性的软件系统、智能化cad系统的研究,虚拟现实设计技术的研究.cad/capp/cam一体化技术一个重要研究内容就是capp技术的研究,主要有;基于并行工程的capp技术;虚拟制造模式下capp技术:基于pdm的cad/capp/cam集成系统;面向cims/capp集成开发平台等。

六、面向制造自动化的数控技术的研究

构系统的发展,采用新元件、新工艺不断改善和扩展以高精、高速、高效为代表的功,改善和发展伺服技术,采用通信技术,研制开发超精数控系统等。

七、柔性制造技术和智能制造技术的研究

制理论、系统扰动及再调度理论和技术、jit技术、开放式体系结构等;制造资源控制管理理论和技术的研究,主要涉及刀具管理理论及技术、加工设备的实时调度技术、物料储运系统如agv、立体仓库等的控制技术。

八、机器人化制造技术的研究

机器人是一种高度柔性化的自动化设备,未来的典型制造工厂将是计算机网络控制的包含多个机器人加工单元的分布式自主制造系统,工业机器人(ir)、智能加工中心(imc)、坐标测量机(cmm)、自动导引小车(agv)均被视为“智能机器”,这些智能机器依据不同的要求有机地组成机器人化制造单元,实现多元化产品生产。

九、先进制造智能传感与检测的研究

智能传感与检测研究主要包括智能传感器、智能传感和检测技术以及光纤传感技术等方面的研究。

智能传感器主要功能为:感知环境条件的变化,并进行相应补充,通过双向通信,以一种可以理解和接受的格式及执行机构或控制器等与其他系统连接,对白身进行检测式诊断,实现智能决策。

光纤传感技术主要研究内容为:光波调制原理、调制光波信号检测技术、多传感器复用技术、多传感器网络及通信技术、光纤传感技术与光纤通信技术的结合原理和方法等。

先进制造技术课程的论文篇六

构成:从内层到外层分别为基础技术、新型单元技术、集成技术。

9、极端制造10.精密化11.绿色制造

自动化技术

制造技术的自动化包括产品设计自动化、企业管理自动化、加工过程自动化和质量控制过程自动化。制造系统的自动化突出特点是采用信息技术,实现产品全生命周期中的信息集成,人、技术和管理三者的有效集成。

问:制造自动化技术的研究现状?

答:1)制造系统中的集成技术和系统技术已成为制造自动化研究中热点问题;

2)更加注重研究制造自动化系统中人的作用的发挥;

3)单元系统的研究仍然占有重要的位置;

4)制造过程的计划和调度研究十分活跃,实用化的成果不多;

5)柔性制造技术的研究向着深度和广义发展;

6)适应现代生产模式的制造环境的研究正在兴起;

7)底层加工系统的智能化和集成化研究越来越活跃。

柔性制造系统定义:我国国家军用标准“柔性制造系统是由数控加工设备、物料运储装置和计算机控制系统组成的自动化制造系统,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、中小批量生产。”

柔性制造系统的特点:(柔性和自动化)

(1)适应市场需求,以利于多品种、中小批量生产。

(2)提高机床利用率,缩减辅助时间,以利于降低生产成本。

(3)缩短生产周期,减少库存量,以利于提高市场响应能力。

互替形式(并联)、互补形式(串联)和混合形式(并串联)三种。常见的物料存储装置有立体仓库、水平回转型自动料架、垂直回转型自动料架和缓冲料架。柔性制造系统中的数据流,实质上就是信息的流动。数据类型:基本数据、控制数据和状态数据。

柔性制造技术是在自动化技术、信息技术及制造技术的基础上发展起来的。计算机集成制造

定义:基于企业资源的一种先进制造模式是计算机集成制造系统,简称cims。信息集成和总体优化是集成制造系统与一般制造系统的最主要区别之一。

组成:人与机构、经营、技术三要素。

从功能角度看,一般可以将cims分为四个功能分系统和两个支撑分系统。

四个功能系统:1)工程设计自动化分系统

2)管理信息分系统(mis)

3)cims制造自动化分系统(mas)

4)cims质量保证分系统质量保证分系统的目标:a.保证用户对产品的需求;

数据库:就是以一定的组织方式将相关的数据组织在一起存放在计算机存储器上形成的、能为多个用户共享的、与应用程序彼此独立的一组相关数据的集合。

先进制造工艺技术

特点:具有优质、高效、低耗、洁净和灵活五个方面的显著特点特种加工技术

定义:是用非常规的切削加工手段,利用电、磁、声、光、热等物理及化学能量直接施加于被加工工件部位,达到材料去除、变形以及改变性能等目的的加工技术。

特种加工与传统切削加工的不同特点主要有:

定义:激光加工是利用材料在激光聚焦照射下瞬时急剧熔化和气化,并产生很强的冲击波,使被熔化的物质爆炸式地喷溅来实现材料去除地加工技术。

基本原理和特点:利用光能经过透镜聚焦后达到很高的能量密度,依靠光热效应加工各种材料。基本设备包括:激光器、电源、光学系统、冷却系统及机械系统等。

激光加工技术的应用:(1)激光打孔(2)激光切割(3)激光焊接(4)激光表面处理等加工制造领域。

电子束加工

离子束加工分为离子刻蚀、离子溅射沉积、离子镀及离子注入4类。

激光加工、电子束加工、离子束加工都是利用高能量密度的束流作为热源,对材料或构件进行加工的技术,又称为高能束加工。

超声波加工主要是磨粒的撞击作用

超声波加工适合于加工硬脆材料,尤其是不导电的非金属材料。(玻璃、陶瓷、石英、硅、玛瑙、宝石)微细加工技术是指微小尺寸零件的生产加工技术。

包括三级:微米级

亚微米级

纳米级

快速原型制造技术原理:基于“材料逐层堆积”的制造理念,将复杂的三维加工分解为简单的材料二维添加的组合。

rpm技术的特点:(1)可以制造任意复杂的三维几何实体,不受传统机械加工中刀具无法达到某些型面的限制。

(2)成形过程中无人干预或较少干预,大大减少了对熟练技术工人的需求。

(3)任意复杂零件的加工只需在一台设备上完成,也不需要专用的工装、夹具和模具。

快速堆积成形

快速成形系统根据切片的轮廓和厚度要求,用片材、丝材、液体或粉末材料制成所要求的薄片,通过一片片的堆积,最终完成三维实体原型的制备。

选择性激光烧结则使用粉末材料。

超高速加工技术

常用的刀具材料有:涂层刀具金属陶瓷刀具立方氮化硼(cbn)刀具

聚晶金刚石(pcd)刀具超高速切削机床电主轴采用陶瓷滚动球轴承磁悬浮轴承

pdm技术的发展可以分为以下三个阶段:配合cad工具的pdm系统、专业pdm系统产生和pdm的标准化阶段。

pdm系统标准化包括:管理对象的标准化和管理过程的标准化

先进制造技术课程的论文篇七

在这三周的时间里我们参观了大大小小的十几家单位企业,大到长江三峡水利枢纽中心,小到武汉理工磁悬浮试验室;强电如葛洲坝二江电厂、换流站,弱电如理工光科、华中数控等企业;武汉市内如武钢工业港,宜昌市如红光港机厂,每一家单位企业都给我留下深刻印象,大多企业和我所学的专业知识相关,使我在开阔了眼界的同时,进一步强化了所学的理论知识。电力电子技术,计算机控制技术,电机及拖动技术等专业课是在实-中应用的最广泛的课程。

可以大致将参观的单位分为三类,首先是高精尖技术型企业,第二是港口码头类企业,第三是电子电力类企业。

高精尖技术性企业如楚天激光、华远红外、华中数控、理工光科,磁悬浮试验室等。这些企业与我们所学的控制理论有比较密切的关系。

尤其是华中数控,华中数控作为中国数控类企业的龙头,不仅在数控系统方面已经达到国际先进水平,在大功率伺服电机驱动单元也已经实现批量生产。数控技术与我们所学的计算机控制技术关系比较密切,在计算机控制技术中,我们学过了步进电机进给技术,通过给步进电机施加不同频率的电压信号,可以控制步进电机的行进速度,是一种典型的开环控制技术。而伺服电机则是一种典型的闭环控制技术。伺服电机作为系统的执行元件,可将收到的电信号转换为电动机轴上的角位移或角速度输出。电动机转动的同时可以通过自身的编码器将位置信息反馈给驱动器,驱动器将反馈值与目标值进行比较,调整转子转动的角度,实现闭环控制。数控机床即系统可同时操作多个伺服电机进行不同角度,不同速度的运行,以实现刀具不同方向的进给。

理工光科是我们学校控股的企业,主做光纤传感器系列产品,光纤传感器可以在比较极端的环境实现被控量的测量,典型应用为桥梁应力的检验、油库温度的检测等等。这其中同样应用到控制理论以及信息传递方面的知识。

磁悬浮实验室享受国家自然科学基金。电机采用磁悬浮技术可以大大减小定子和转子之间的摩擦阻力,只需要很少的动力就可以让电机运行,若要停止电机的运行,只需要在电机的两端施加反向电压即可。磁悬浮技术还可以用在飞轮电池的研究和应用。飞轮电池是一种以物理手段储存能力的新技术,飞轮电池中有一个电机,充电时该电机以电动机形式运转,在外电源的驱动下,电机带动飞轮高速旋转,即用电给飞轮电池“充电”增加了飞轮的转速从而增大其功能;放电时,电机则以发电机状态运转,在飞轮的带动下对外输出电能,完成机械能(动能)到电能的转换。通过磁悬浮的手段是飞轮电池的飞轮悬浮,即非接触式磁轴承。

这些知识有的是我们在课堂是已经学-过的,有的是我在实-中才了解到并查阅资料进行研究的。控制理论、传感器技术、电子技术、计算机控制技术等方面的知识都融入其中,当然还有作为工具使用的计算机程序语言。在实-中基本明确了这些所学的知识的应用方式及应用角度,控制理论当然要用在控制核心中,而控制理论的实现则必须要以计算机程序语言来实现;同时又涉及到数据的采集以及控制信号的输出,看似简单的一个工程将我们所学的知识全都串联起来了。

电子电力类企业如三峡、葛洲坝、长江动力等。这些纯粹强点类的企业和我们所学的电力电子技术、电机拖动和即将要学-的电力拖动密切相关。

长江动力集团是一家以生产发电机为主的企业,在长动我观看了发电机定子、转子的生产过程;水轮机叶片的生产过程以及发电机的组装过程。

在葛洲坝,我们主要参观了二江电厂和葛洲坝换流站。

葛洲坝换流站主要是实现电能输送前的交直变换。发电机发出的电能是三相交流,升压为一定值后输送到换流站,换流站经过整流处理后,将三相交流整为直流进行输送。这个过程和我们所学知识最密切的是整流、逆变的过程。在我们理论仿真和实验室状态下,一般使用耐压值不高,开关速率一般的电力mosfet和igbt来实现一定电压值,一定功率的交直交变换。整流的方式常用桥式整流电路,它可以得到更稳定的电压电流波形,开关管需要专用的驱动电路和控制电路,在实验室应用中,我们可以采用单片机控制专用驱动芯片的方式来控制开关管的通断,以实现电压的交直变换。逆变是一个相反的工作过程。

强电也是自动化专业的一个很重要的方向,我们学的电力电子技术就是要以弱电控制强电,使用单片机、fpga、嵌入式系统可以实现电力的精确控制。在葛洲坝换流站时,很多数据的监控都采用人工进行,这样不仅费时费力,还增加了工作的危险性,所以我想可以设计一监控系统,不断采集需要采集的数据,并将其实时返回至控制核心,通过人加交互界面就可以实现人对现场的检测和控制。

港口企业我们参观了汉阳港集装箱码头和武钢工业港以及设计制造港口设备的红光港机厂。港口是各种控制系统以及机械设备的集合体。

实-之前还以为会是像工人一样在厂房车间里面工作,实-开始才知道是参观实-,不过这丝毫没有影响我的积极性。在这有限的时间里,我不仅了解到了我所学的知识在实际生产中的应用过程,还了解了一些企业的管理运作模式。我们控制类专业不仅可以控制机器的正常运作,同样还可以控制人和企业的正常运转。

记得大一刚刚来校的时候,一教授在讲座中称,只要有电的地方就有自动化。现在我基本上明白了这句换的含义,因为我们自动化能强能弱、能软能硬。而现代化的厂房里自动化程度越来越高,这就对我们自动化人才有了大量的需求。

在这样的就业寒冬里,想要找到一份自己称心如意的工作并不见得是多么难的事情,只要我们能够将所学的知识掌握,并且能够这种类似的实-中,熟悉企业的生产流程和各种方面的知识,我们就可以增加自己就业的砝码,从而战胜就业寒冬。

将本文的word文档下载到电脑,方便收藏和打印

推荐度:

点击下载文档

搜索文档

先进制造技术课程的论文篇八

1.1实用性:首先先进制造技术应该能够为我们所用,是实用的,而不是观念上得东西,能够真正为人类造福的。其是一项面向工业应用并且兼备有实用性的新技术,它的发展是针对某一具体制造业的需求而发展起来的先进的、适用的制造技术,它有明确的需求导向的特征,其应用特别注意产品最好的实际效果,以提高制造业的综合经济效益和社会效益为最终目的。

1.2先进性:其次,从他的命名来看,他显然应当具有先进性,这符合社会的发展,能够带动社会的生产力的前进才是他的关键所在。它从传统的工艺发展而来,既保留了过去制造技术中的有效要素,又吸收了各种高新技术的最新成果,并与新技术实现了局部或系统集成,先进制造技术的核心是优质、高效、低耗、清洁、灵活的工艺,这些工艺也必须是经过优化的先进工艺。

现先进制造技术的存在价值,才能激发科学研究者去研究发展它的决心。先进制造技术是由计算机技术、设计技术、自动化技术、系统管理技术组成,渗透到产品的设计、制造、生产组织、市场营销及回收再生等所有领域及其全过程。

1.4动态特性:而且先进制造技术是一类技术,而不是单指某项技术,拥有一定的目标。是一个技术群,并且是针对一定的应用目标,不断地吸收各种高新技术逐渐形成的新技术,因此这个技术群是一个动态技术,不同时期有不同的特点,通过不同形式发展不同国家和地区的制造技术。

1.5集成性:先进制造技术由于专业、学科间的不断渗透、交叉、融合,界限逐渐淡化甚至消失,技术趋于系统化,已发展成为集机械、电子、信息、材料和管理技术于一体的新兴交叉学科。

[2]。

2先进制造技术目前的发展及几种常见的技术介绍:我国现阶段正大力发展先进制造技术,但是与国外顶尖技术还是有一定的差距,把我国的制造技术提高上去才能真正增强国家的综合实力,才能真正提高国家的科技竞争力,所以应当大力发展先进制造技术。

2.1主要的核心技术及发展情况:

2.1.1快速成形,英文是rapidprototyping,是当代先进制造技术的一种。快速成形技术是计算机辅助设计及制造技术、逆向工程技术、分层制造技术(sff)、材料去除成形(mpr)材料增加成形(map)技术以及它们的集成。通俗一点说,快速成形就是利用在三维造型软件中已经设计的数字三维模型,通过快速成型设备(快速成形机),制造实体的三维模型的技术。

快速成形技术有以下特点:

(1)制造原型所用的材料不限,各种金属和非金属材料均可使用

(2)原型的复制性、互换性高

(3)制造工艺与制造原型的几何形状无关,在加工复杂曲面时更显优越[3]

(5)高度技术集成,可实现了设计制造一体化

曾经和目前仍然为主流的快速成形技术有以下几种:

2.1.2立体光刻技术(sl/sla)

sla的工作原理是以液态光敏树脂(例如一种特殊的环氧树脂)为造型材料,采用紫外激光器为能源:一种是氦一福激光器(波长325nm,功率15~50mw),另一种是氨离子激光器(波长351~365nm,功率100~500mw),激光束光斑大小为0.05~3mm。由cad设计出三维模型后将模型进行水平切片,分成为成千上万个薄层,生成分层工艺信息,按计算机所确定的轨迹,控制激光束的扫描轨迹,使被扫描区域内的液态光敏树脂固化,形成一层薄固体截面后,升降机构带动工作台下降一层高度,其上复盖另一层液态光敏树脂,接着进行第二层激光扫描固化,新固化的一层牢固地粘在前一层上,就这样逐层叠加直到完成整个模型的制作。一般每个薄层的厚度0.07~0.4mm,模型从树脂中取出后,进行最终硬化处理加以打光、电镀、喷漆或着色等即可。

发展趋势:稳步发展。sl/sla技术的缺点在于材料成本和设备维护成本十分高昂。因为紫外激光器的使用寿命只能维持在1年左右,同时作为成形材料的光敏树脂也需要每年更换,仅此两项便需要每年50万人民币以上的维护成本。此外,sl/sla快速成形设备结构复杂,零件众多,日常的维护保养也十分不易。但是,由于sl/sla技术的成形精度非常高,可以制造十分细小的模型或表面特征,这一项优势似的sl/sla技术仍然具有十分广阔的应用前景。

2.1.3薄材叠层成形技术(lom)

薄材叠层成形技术是通过

对原料纸进行激光切割与粘合的方式来形成零件的。其工艺是先将单面涂有热熔胶的纸通过加热辊加压粘结在一起,此时位于其上方的激光器按照分层cad模型所获得的数据,将一层纸切割成所制零件的内外轮廓,然后新的一层纸再叠加在上面,通过热压装置,将下面已经切割的层粘合在一起,激光再次进行切割。切割时工作台连续下降,切割掉的纸片仍留在原处,起支撑和固化作用,纸片的。一般厚度为0.07~0.1mm。该方法特点是成形速率高,成本低廉。

发展趋势:已经淘汰。lom技术是快速成形技术发展过程中曾今为了寻找成本相对低廉,精度相对合理的解决方案的一种尝试性探索。客观而言,lom设备的成形精度适中,可以制造一些具有表面纹路的模型,同时,成形速度也相对较快。但是,由于lom技术的材料利用率很低(10%-20%),使得实际的材料成本并不便宜。此外,lom设备的稳定性和安全性也存在严重隐患,在实际运行过程中,纸质、木质和pvc材料在激光照射极易着火,引起事故。因此,目前lom技术在全世界范围内已经几乎停止使用。

2.1.4选区激光粉末烧结技术(sls)

选择性激光烧结(sls)的成形方法是。在层面制造与逐层堆积的过程中,用激光束有选择地将可熔化粘结的金属粉末或非金属粉末(如石蜡、塑料、树脂沙、尼龙等)一层层地扫描加热,使其达到烧结温度并烧结成形;当一层烧结完后,工作台降下一层的高度,铺下一层的粉末,再进行第二层的扫描,新烧结的一层牢固地粘结在前一层上,如此重复,最后烧结出与cad模型对应的三维实体。选择性激光烧结(sls)突出的优点在于它是以粉末作为成形材料,所使用的成形材料十分广泛,从理论上来说,任何被激光加热后能够在粉粒间形成原子间连接的粉末材料都可以作为sls的成形材料。

展趋势:停滞不前。

2.1.5熔融沉积成形技术(mem)

mem的基本原理是:加热喷头在计算机的控制下,根据截面轮廓信息作x--y平面运动和高度z方向的运动,丝材(如塑料丝、石腊质丝等)由供丝机构送至喷头,在喷头中加热、熔化,然后选择性地涂覆在工作台上,快速冷却后形成一层截面轮廓,层层叠加最终成为快速原型。用此法可以制作精密铸造用蜡模、铸造用母模等。

发展趋势:快速发展。mem是在相对近期发展处的快速成形技术,其有点在于安全性高,设备稳定性高,成形精度高而运行成本低。因为含有特殊配方的abs工程塑料本身的物理和化学性质,使得mem技术制作的模型具有很好的强度和韧度,可以经受锻造、钻孔、打磨等高强度的测试。加之abs丝材成本相对低廉,设备设计简洁,维护方便等优势,使得mem技术目前后来居上,成本工人的应用最广泛的快速成形技术。