【正文】 劃實(shí)施成效和吸收“十三五”規(guī)劃戰(zhàn)略研究成果的基礎(chǔ)上，明確先進(jìn)制造領(lǐng)域科技發(fā)展思路和重點(diǎn)任務(wù)，完善規(guī)劃總體框架，銜接各主題板塊內(nèi)容；要與國(guó)家科技計(jì)劃管理改革工作相銜接，統(tǒng)籌考慮重點(diǎn)任務(wù)、基地與人才建設(shè)等；要廣泛征求各方意見，充分凝聚共識(shí)。在21世紀(jì)中，隨著電子、信息等高新技術(shù)的不斷發(fā)展，隨著市場(chǎng)需求個(gè)性化與多樣化，未來先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)是向精密化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化、清潔化、集成化、全球化的方向發(fā)展。信息技術(shù)也正在向制造技術(shù)注入和融合，促進(jìn)著制造技術(shù)的的不斷發(fā)展。它使制造技術(shù)的技術(shù)含量提高，使傳統(tǒng)制造技術(shù)發(fā)生質(zhì)的變化。在21世紀(jì)對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的各方面發(fā)展將起著更重要的作用。各種先進(jìn)生產(chǎn)模式的發(fā)展，如CIMS、并行工程、精益生產(chǎn)、靈捷制造、虛擬企業(yè)與虛擬制造，也無不以信息技術(shù)的發(fā)展為支撐設(shè)計(jì)技術(shù)不斷現(xiàn)代化產(chǎn)品設(shè)計(jì)是制造業(yè)的靈魂。(2)新的設(shè)計(jì)思想和方法不斷出現(xiàn)如并行設(shè)計(jì)、面向“X”的設(shè)計(jì)(Design For XDFX)、健壯設(shè)計(jì)(Robust Design)、優(yōu)化設(shè)計(jì)Optimal Design)、反求工程技術(shù)(Revese Engineering)等。(4)設(shè)計(jì)過程由單純考慮技術(shù)因素轉(zhuǎn)向綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)因素設(shè)計(jì)不只是單純追求某項(xiàng)性能指標(biāo)的先進(jìn)和高低、而是注意考慮市場(chǎng)、價(jià)格、安全、美學(xué)、資源、環(huán)境等方面的影響。展望21世紀(jì)，成形制造技術(shù)正在從制造工件的毛坯、從接近零件形狀(Near Net Shape Proccess)向直接制成工件精密成形或稱凈成形(Net Shape Proccess)的方向發(fā)展。改性技術(shù)主要包括熱處理及表面工程各項(xiàng)技術(shù)。加工制造技術(shù)向著超精密、超高速以及發(fā)展新一代制造裝備的方向發(fā)展(1)超精密加工技術(shù)，已進(jìn)入納米級(jí)加工時(shí)代。超精加工機(jī)床向多功能模塊化方向發(fā)展。(2)超高速切削目前鋁合金超高速切削的切削速度已超過1600m/min，鑄鐵為1500m/min，超耐熱鎳合金為300m/min，鈦合金200m/min。(3)新一代制造裝備的發(fā)展市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)和新產(chǎn)品、新技術(shù)、新材料的發(fā)展推動(dòng)著新型加工設(shè)備的研究與開發(fā)，其中典型的例子是“并聯(lián)桁架式結(jié)構(gòu)數(shù)控機(jī)床”(或俗稱“六腿”機(jī)床)的發(fā)展。工藝由技藝發(fā)展為工程科學(xué)，工藝模擬技術(shù)得到迅速發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)是，工藝設(shè)計(jì)由經(jīng)驗(yàn)判斷走向定量分析，加工工藝由技藝發(fā)展為工程科學(xué)。應(yīng)用數(shù)值模擬于鑄造、鍛壓、焊接、熱處理等工藝設(shè)計(jì)中，并與物理模擬和專家系統(tǒng)相結(jié)合，來確定工藝參數(shù)，優(yōu)化工藝方案，預(yù)測(cè)加工過程中可能產(chǎn)生的缺陷及應(yīng)采取的防止措施，控制和保護(hù)加工工件的質(zhì)量。工藝模擬也發(fā)展并應(yīng)用于金屬切削加工過程、產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程。專業(yè)、學(xué)科間的界限逐漸淡化、消失先進(jìn)制造技術(shù)的不斷發(fā)展，在冷熱加工之間，加工、檢測(cè)、物流、裝配過程之間，設(shè)計(jì)、材料應(yīng)用、加工制造之間，其界限均逐漸淡化，逐步走向一體化。精密成形技術(shù)的發(fā)展，使熱加工可能直接提供接近最終形狀、尺寸的零件，它與磨削加工相結(jié)合，有可能覆蓋大部分零件的加工，淡化了冷熱加工的界限。機(jī)器人加工工作站及FMS的出現(xiàn)，使加工過程、檢測(cè)過程、物流過程融為一體。很多新材料的配制與成型是同時(shí)完成的，很難劃清材料應(yīng)用與制造技術(shù)的界限。綠色制造將成為21世紀(jì)制造業(yè)的重要特征日趨嚴(yán)格的環(huán)境與資源的約束，使綠色制造業(yè)顯得越來越重要，它將是21世紀(jì)制造業(yè)的重要特征，與此相應(yīng)，綠色制造技術(shù)也將獲得快速的發(fā)展。(2)綠色制造技術(shù) 在整個(gè)制造過程，使得對(duì)環(huán)境負(fù)面影響最小，廢棄物和有害物質(zhì)的排放最小，資源利用效率最高。(3)產(chǎn)品的回收和循環(huán)再制造 例如，汽車等產(chǎn)品的拆卸和回收技術(shù)，以及生態(tài)工廠的循環(huán)式制造技術(shù)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在制造業(yè)中獲得越來越多的應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality Technology)主要包括虛擬制造技術(shù)和虛擬企業(yè)兩個(gè)部分。在產(chǎn)品真正制出之前，首先在虛擬制造環(huán)境中生成軟產(chǎn)品原型(Soft Prototype)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬樣品(Hard Prototype)進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)其性能和可制造性進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)，從而縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造周期，降低產(chǎn)品的開發(fā)成本，提高系統(tǒng)快速響應(yīng)市場(chǎng)變化的能力。虛擬企業(yè)的特點(diǎn)是企業(yè)的功能上的不完整、地域上的分散性和組織結(jié)構(gòu)上的非永久性，即功能的虛擬化、組織的虛擬化、地域的虛擬化。精益生產(chǎn)(LP)、靈捷制造(AM)等先進(jìn)制造模式相繼出現(xiàn)，預(yù)計(jì)21世紀(jì)初，先進(jìn)制造模式必將獲得不斷發(fā)展。廣義制造：不僅包括具體的工藝過程，還包括市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制、生產(chǎn)過程管理、營(yíng)銷、售 后服務(wù)直至產(chǎn)品報(bào)廢處理等在內(nèi)的整個(gè)產(chǎn)品壽命周期的全過程。制造系統(tǒng)：是指由制造過程及其設(shè)計(jì)的硬件、軟件和人員組成的一個(gè)具有特定功能的有機(jī)整體。制造業(yè)的核心要素是質(zhì)量、成本和生產(chǎn)率。制造技術(shù)的五個(gè)發(fā)展時(shí)期：工場(chǎng)式生產(chǎn)時(shí)期、工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)時(shí)期、剛性自動(dòng)化發(fā)展時(shí)期、柔性自動(dòng)化發(fā)展時(shí)期、綜合自動(dòng)化發(fā)展時(shí)期。先進(jìn)制造技術(shù)的三個(gè)層次：基礎(chǔ)技術(shù)、新型單元技術(shù)、集成技術(shù)先進(jìn)制造技術(shù)的五個(gè)特征：系統(tǒng)性、廣泛性、集成性、動(dòng)態(tài)性、實(shí)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(shí)，極間電壓將在正負(fù)極間使電介質(zhì)電介液電離而形成火花放電，并在火花通道中瞬時(shí)產(chǎn)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。電火花技工的5種放電狀態(tài)：開路（空載脈沖）、火花放電（工作脈沖）、過度電弧放電（不穩(wěn)定電弧放電）、電弧放電（穩(wěn)定電弧放電）、短路（短路放電）。工具電極材料不需比工件材料硬，制造容易。不受材料硬度影響，不漏熱處理影響，與工件的機(jī)械性能關(guān)系不大。脈沖放電持續(xù)時(shí)間極端，放電產(chǎn)生的熱量傳導(dǎo)擴(kuò)散范圍小，放電侵沒在工作液中進(jìn)行，因此對(duì)整個(gè)工件而言，在加工過程中幾乎不受熱的影響。電火花加工的條件：工具電極和工件之間必須維持合理的間隙。輸送到兩電極間的脈沖能量密度應(yīng)足夠大。脈沖放電需重復(fù)多次進(jìn)行，并且多次脈沖放電在時(shí)間上和空間上是分散的。影響電火花加工的因素：極性效應(yīng)覆蓋效應(yīng)二次放電加工速度電火花放電通道工具電極損耗放電間隙放電產(chǎn)物排出極性效應(yīng)：電火花加工時(shí)，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(gè)電極比另一個(gè)電極的蝕出量大，這種現(xiàn)象叫極性效應(yīng)。當(dāng)采用短脈沖精加工是，應(yīng)選用正極性加工，長(zhǎng)脈沖粗加工是應(yīng)選用負(fù)極性加工。這類機(jī)床的電極絲做高速往復(fù)運(yùn)動(dòng)，一般走絲速度為810m/s。國(guó)外生產(chǎn)和主要使用。采用水或水基工作也，不會(huì)引燃起火，容易實(shí)現(xiàn)安全無人運(yùn)轉(zhuǎn)。工具電極是運(yùn)動(dòng)的長(zhǎng)金屬絲，故可加工很小的窄縫或人工缺陷，電極絲的損耗對(duì)加工精度無影響，但自身尺寸精度對(duì)快慢走絲加工精度均有直接的影響。線切割加工的主要工藝指標(biāo)有切割速度、加工精度及加工表面質(zhì)量等。微機(jī)械主要特點(diǎn)：1體積小，精度高，質(zhì)量輕性能穩(wěn)定，可靠性高能耗低，靈敏度和工作效率高多功能和智能化適用于大批量生產(chǎn)，制造成本低。光刻加工：使用照相復(fù)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(jìn)行選擇性腐蝕，刻蝕出規(guī)定的圖形?？涛g技術(shù)是一類可以獨(dú)立于光刻的微型機(jī)械關(guān)鍵的成型技術(shù)，刻蝕分為濕法刻蝕和干法刻蝕。LIGA是德文的平版印刷術(shù)、電鑄成型和注塑的縮寫。他影響到整個(gè)微機(jī)械的功能和尺寸，是關(guān)鍵技術(shù)。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(xì)加工。刃口能磨得及其鋒銳，刃口半徑極小，能實(shí)現(xiàn)超薄的切削厚度刃口應(yīng)無缺陷與工件材料的抗粘結(jié)性好，化學(xué)親和性笑、摩擦因數(shù)低，能得到極好的加工表面完整性。高速加工技術(shù)是指采用超硬材料的刀具和磨具，能可靠地實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)的自動(dòng)化制造設(shè)備，極大地提高材料切除率，并保證加工精度和加工質(zhì)量的現(xiàn)代化制造加工技術(shù)。高速切削加工的關(guān)鍵技術(shù)包括高速主軸、快速進(jìn)給系統(tǒng)、高性能CNC控制系統(tǒng)、先進(jìn)的機(jī)床結(jié)構(gòu)、高速加工刀具。高速切削通常使用的刀具材料：硬質(zhì)合金涂層刀具、陶瓷刀具、聚晶金剛石刀具、立方氮化硼刀具。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。逆向工程系統(tǒng)的組成：產(chǎn)品實(shí)物幾何外形數(shù)字化CAD模型重建（CAD模型的校驗(yàn)與修正CAD模型的分析與改進(jìn)CAD模型的校驗(yàn)與修正）產(chǎn)品或模具制造模型重建軟件包括：用于正向設(shè)計(jì)的CAD/CAM/CAE軟件（Solidworks）集成有逆向功能模塊的正向CAD/CAM/CAE軟件(Pro/E、UG)專用的逆向工程軟件（Imageware）逆向工程的關(guān)鍵技術(shù)：數(shù)據(jù)采集與處理（數(shù)字化技術(shù)）曲面構(gòu)造（建模技術(shù)）數(shù)字化方法主要分為接觸式測(cè)量和非接觸式測(cè)量快速原型制造技術(shù)（RPM）：綜合機(jī)械、電子、光學(xué)、材料等學(xué)科，能夠自動(dòng)、直接、快速、精確地將設(shè)計(jì)思想轉(zhuǎn)化為具有一定功能的原型或直接制造零件/模具。典型的RPM工藝方法：光敏液相固化法SLA疊層實(shí)體制造法LOM選擇性激光燒結(jié)法SLS熔融沉積制造法FDM激光加工技術(shù)：利用光能經(jīng)過透鏡聚焦后達(dá)到的很高的能量密度，依靠光熱效應(yīng)來加工各種材料。特點(diǎn)：非接觸加工，加工速度快，熱影響區(qū)小，無明顯機(jī)械力，可加工易變形的薄板和彈性零件。不需要加工工具無工具損耗，適宜自動(dòng)化生產(chǎn)。應(yīng)用：激光打孔激光切割激光焊接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(dòng)，通過磨料懸浮液加工，使工件成型的一種方法。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)CAD：是指工程技術(shù)人員以計(jì)算機(jī)為工具，用各自的專業(yè)知識(shí)，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)、繪圖、分析和編寫技術(shù)文檔等設(shè)計(jì)活動(dòng)的總稱。CAD系統(tǒng)的軟件分為系統(tǒng)軟件，支撐軟件和應(yīng)用軟件三個(gè)層次。CAPP是應(yīng)用計(jì)算機(jī)快速處理信息功能和具有各種決策功能的軟件來自動(dòng)深沉工藝文件的過程。計(jì)算機(jī)輔助制造CAM：按計(jì)算機(jī)與物流系統(tǒng)是否有硬件接口聯(lián)系可將CAM功能分為直接應(yīng)用功能和簡(jiǎn)介應(yīng)用功能。CNC機(jī)床數(shù)控系統(tǒng)由數(shù)控裝置、可編程控制器（PLC）、進(jìn)給伺服驅(qū)動(dòng)裝置、主軸伺服驅(qū)動(dòng)裝置、輸入輸出接口，以及機(jī)床控制面板和人機(jī)界面等部分組成。數(shù)控加工編程的一般步驟：工藝處理數(shù)值計(jì)算編制零件加工程序單輸入零件加工程序單程序校驗(yàn) CAD/CAM計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助制造，是一門基于計(jì)算機(jī)技術(shù)而發(fā)展起來的、與機(jī)械設(shè)計(jì)和制造技術(shù)相互滲透相互結(jié)合的、多學(xué)科綜合性的技術(shù)。廣義CAM是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行零件的工藝規(guī)劃、數(shù)控程序編制、加工過程仿真等。更為廣義的CAM是指應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助完成從原材料到產(chǎn)品的全部制造過程，包括直接制造過程和簡(jiǎn)介制造過程。硬件系統(tǒng)包括計(jì)算機(jī)和外部設(shè)備，軟件系統(tǒng)由系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件和專業(yè)軟件組成。廣義包含了產(chǎn)品設(shè)計(jì)自動(dòng)化、企業(yè)管理自動(dòng)化、加工過程自動(dòng)化和質(zhì)量控制自動(dòng)化等產(chǎn)品制造全過程以及各個(gè)環(huán)節(jié)綜合集成自動(dòng)化，以使產(chǎn)品制造過程實(shí)現(xiàn)高效、優(yōu)質(zhì)、低耗、及時(shí)、潔凈的目標(biāo)。制造自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)可用敏捷化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化、全球化、綠色化六個(gè)方面來概括。工業(yè)機(jī)器人一般由執(zhí)行機(jī)構(gòu)、控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)以及位置檢測(cè)機(jī)構(gòu)等幾個(gè)部分構(gòu)成。按結(jié)構(gòu)形式分直角坐標(biāo)機(jī)器人、球坐標(biāo)機(jī)器人、圓柱坐標(biāo)機(jī)器人、關(guān)節(jié)機(jī)器人。通用機(jī)器人有36個(gè)自由度。提取重力。通用機(jī)器人的最大直線運(yùn)動(dòng)速度大多在1000mm/s以下，最大回轉(zhuǎn)速度一般不超過120176。位置精度。177。工業(yè)機(jī)器人的控制系統(tǒng)分類：按控制系統(tǒng)回路的不同，可分為開環(huán)系統(tǒng)和閉環(huán)系統(tǒng)。按自動(dòng)化控制程度分順序控制系統(tǒng)、程序控制系統(tǒng)、自適應(yīng)控制系統(tǒng)、人工智能系統(tǒng)按編程方式分屋里設(shè)置編程控制系統(tǒng)、示教編程控制系統(tǒng)、高線編程控制系統(tǒng)。工業(yè)機(jī)器人的性能特征：通用性、柔性、靈活性、智能性柔性制造系統(tǒng)（FMS）：概念：是集數(shù)控技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)器人技術(shù)以及現(xiàn)代管理技術(shù)為一體的現(xiàn)代制造技術(shù)。更為直觀的定義：柔性制造系統(tǒng)至少由兩臺(tái)機(jī)床、一套具有高度自動(dòng)化的物料運(yùn)儲(chǔ)系統(tǒng)和一套計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)所組成的制造系統(tǒng)，通過簡(jiǎn)單改變軟件程序便能制造出多種零件的任何一種零件。刀具運(yùn)儲(chǔ)系統(tǒng)包括中央刀庫、機(jī)床刀庫、刀具預(yù)調(diào)站、刀具裝卸站、刀具輸送小車或機(jī)器人、換刀機(jī)械手等。除此之外還包含集中冷卻潤(rùn)滑系統(tǒng)、切屑運(yùn)輸系統(tǒng)、自動(dòng)化清洗裝置、自動(dòng)去毛刺設(shè)備等附屬系統(tǒng)。虛擬制造技術(shù)VM：是指物質(zhì)世界的數(shù)字化，也就是對(duì)真實(shí)世界的動(dòng)態(tài)模擬和再現(xiàn)，即虛擬現(xiàn)實(shí)。CIMS三大特征為數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)、集成、柔性 五個(gè)層次 ：工廠級(jí)、車間級(jí)、單元級(jí)、工作站級(jí)和設(shè)備級(jí)。NC:數(shù)控技術(shù) CNC:計(jì)算機(jī)數(shù)控 FMC柔性制造單元 FMS柔性制造系統(tǒng) CAD/CAM計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造 CAPP計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)劃 CAE計(jì)算機(jī)輔助工程 CAT計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè) ROBOT工業(yè)機(jī)器人 CIMS計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng) CE并行工程 LP精益生產(chǎn) AM：敏捷制造 CM:綠色制造第三篇：先進(jìn)制造技術(shù)先進(jìn)制造技術(shù)論文隨著我國(guó)制造業(yè)的的不斷發(fā)展，先進(jìn)制造技術(shù)得到越來越廣泛的應(yīng)用。先進(jìn)制造技術(shù)不是一般單指加工過程的工藝方法，而是橫跨多個(gè)學(xué)科、包含了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、到產(chǎn)品銷售、用戶服務(wù)等整個(gè)產(chǎn)品生命周期全過程的所有相關(guān)技術(shù)，涉及到設(shè)計(jì)、工藝、加工自動(dòng)化、管理以及特種加工等多個(gè)領(lǐng)域，并逐步融合與集成。它的特點(diǎn)是：（1）系統(tǒng)性(2)動(dòng)態(tài)性（3）創(chuàng)造性（4）計(jì)算機(jī)化（5）并行化、最優(yōu)化、虛擬化和自動(dòng)化在老師布置的課題