【文章內容簡介】 裝備及設計 ——緒 論 機制裝備及設計 ——緒 論 （ 1）生物制造 機制裝備及設計 ——緒 論 BioPlotter 機制裝備及設計 ——緒 論 細胞膠聯系統 機制裝備及設計 ——緒 論 2天 12天 5天 9天 機制裝備及設計 ——緒 論 （ 2）新材料 ? 汽車的輕量化及精密化 ? 美國要求汽車工業(yè)到 2022年油耗降為每 100公里 3 立升； ? 降低 10%汽車重量提高熱效率 7%及降低污染 10%； ? 美國新一代汽車研究計劃的目標是要求車身、車架 減輕重量 50%，而動力系統減輕重量 10% ? 航空、航天及軍事裝備的輕量化及精密化 ? 美國部隊有運載車 250000輛，拖車 110000輛。 ? 和平時期：每加侖油 10美元 ? 戰(zhàn)爭年代：每加侖油 100400美元 機制裝備及設計 ——緒 論 機制裝備及設計 ——緒 論 機制裝備及設計 ——緒 論 ? 消失模鑄造（又稱實型鑄造）是用泡沫塑料（ EPS 、 STMMA或 EPMMA）高分子材料制作成為與要生產鑄造的零件結構、尺寸完全一樣的實型模具，經過浸涂耐火涂料（起強化、光潔、透氣作用）并烘干后，埋在干石英砂中經三維振動造型，澆鑄造型砂箱在負壓狀態(tài)下澆入熔化的金屬液，使高分子材料模型受熱氣化抽出，進而被液體金屬取代冷卻凝固后形成的一次性成型鑄造新工藝生產鑄件的新型鑄造方法。 ? 對于消失模鑄造有多種不同的叫法，國內主要的叫法還有“干砂實型鑄造”“負壓實型鑄造”， 簡稱 EPS 鑄造。國外的叫法主要有： lost foam process ( USA ) 、 policast process ( Italy ) 等。 ? 與傳統鑄造技術相比， 消失模鑄造技術 具有無與倫比的優(yōu)勢，被國內外鑄造界稱為“ 21世紀的鑄造技術”和“鑄造工業(yè)的綠色革命”。 ? 消失模鑄造有下列特點： 鑄件質量好，成本低； 材質不限，大小皆宜； 精度高、表面光潔、減少清理、節(jié)省機加； 內部缺陷大大減少，鑄件組織致密； 可實現大規(guī)模、大批量生產； 適用于相同鑄件的大批量生產鑄造； 適用于人工操作與自動化流水線生產運行控制； 生產線的生產狀態(tài)符合環(huán)保技術參數指標要求； 可以大大改善鑄造生產線的工作環(huán)境與生產條件、降低勞動強度、減少能源消耗 機制裝備及設計 ——緒 論 機制裝備及設計 ——緒 論 3. 信息技術促進和 提升制造技術水平 ? 信息技術與制造技術相融合，將進一步給 設計與制造技術帶來深刻的，甚至是革命 性的變化。 ? 更好、更快、更省、更可靠地制造出創(chuàng)新 產品。 機制裝備及設計 ——緒 論 根據美國科學研究工程技術委員會的測算： ? 模擬仿真可提高產品質量 5~15倍 ? 增加材料利用率 25% ? 降低工程技術成本 13%~30% ? 降低人工成本 5%~20% ? 增加投入設備的利用率 30%~60% ? 縮短產品設計和試制周期 30%~60% ? 增加分析問題廣度和深度的能力 3~ 計算機模擬仿真研究的目標： 多尺度、多學科、多功能、高精度及高效率 機制裝備及設計 ——緒 論 4. 極端制造是制造技術 發(fā)展的重要領域 制造空天飛行器、超常規(guī)動力裝備、超 大型冶金和石油化工裝備等極大尺寸和極強 功能的重大裝備；制造微納電子器件、微納 光機電系統等極小尺度和極高精度的產品。 機制裝備及設計 ——緒 論 （ 1）極小尺度微納制造 機制裝備及設計 ——緒 論 （ 2）極大尺寸高性能構件強能場制造 ? 精度（回彈）： 1% ? 殘余應力： ? 晶粒度： 30~50μm ? 各向同性： % 零件變形抗力： 16萬噸 機制裝備及設計 ——緒 論 飛行高度 4 nm 速度梯度 1010/s 粗糙度 197。 波紋度 1 197。 磁存儲密度： 60?5001000Gb/in2 集成電路線寬 ： 90 ? 50nm 制造難點： ?原子級平整表面制造 ?特殊功能表面制備 ?納米 － 微米形狀加工 （ 3）極高精度 機制裝備及設計 ——緒 論 （ 4）大型構件的精密制造 機制裝備及設計 ——緒 論 （ 5）高速、高精密制造 機制裝備及設計 ——緒 論 1999 2022 2022 2022 2022 2022 2022Low cost 290 313 338 365 395 426 460Hand held 368 397 429 464 501 541 584Cost performance 740 821 912 1012 1123 1247 1384High performance 1600 1792 2022 2248 2518 2820 3158Harsh 240 259 280 302 327 353 381Memory 128 128 128 144 144 160 160芯片上引線數目的增加趨勢 —近期 芯片上引線數目的增加趨勢 —遠期 2022 2022 2022 Low cost 160580 201730 254920 Hand held 256736 322927 4061167 Cost performance 7401893 9322589 11743591 High performance 4437 6234 8758 Harsh 40480 40604 40761 Memory 48182 48200 48220 機制裝備及設計 ——緒 論 機制裝備及設計 ——緒 論 三峽水輪機 機制裝備及設計 ——緒 論 5. 我國中長期規(guī)劃目標 ? 網絡化、協同化、開放式復雜機電產品創(chuàng)新設計 理論與技術 ? 重大工程中的特大型及關鍵零件的制造技術與科學 ? 精密及超精密制造技術與智能化裝備 ? 基于模擬仿真的信息化、數字化制造技術與科學 ? 亞微米到納米級的微細制造技術與科學 ? 生物制造技術與科學 ? 綠色制造技術與科學（將滲透在以上科技內容中） ? 廢舊產品再制造理論和關鍵技術 機制裝備及設計 ——緒 論 五、機械制造技術裝備的發(fā)展方向 ? 成本、質量、生產率和產量、交貨期是衡量企業(yè)生產能力和市場競爭能力的 4個要素 ? 而其總的發(fā)展趨勢是：高效化、精密化、柔性化、網絡化、虛擬化、智能化、集成化和全球化。 1. 高效柔性化 2. 高精化 3. 工序集約化 4. 數字化、信息化、網絡化、智能化 5. 微型化 6. 新型的機床結構 ——并聯機床 機制裝備及設計 ——緒 論 1. 高效柔性化 效率、質量是先進制造技術的主體。高速、高精加工技術可極大地提高效率，提高產品的質量和檔次，縮短生產周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術研究會將其列為 5大現