中国先进加工制造工艺与装备技术中的关键科学问题

根据中国国家自然科学基金委员会安排，研讨先进加工制造工艺与装备科学与技术的发展趋势。针对中国先进加工制造和装备学科存在的基础研究不系统、不深入的共性状况，以国家需求为目标，以加强先进制造工艺与装备的理论基础研究和应用基础研究为突破口，提出国家自然科学基金“十一五”(2006～2010)期间先进加工制造工艺和装备领域需要研究的科学问题、研究方向、工程目标，以及应该优先发展的重点方向。 先进加工制造是实现高效率、高精度和低成本制造的技术支撑。先进加工制造的目标是高效化、精密化、智能化、集成化、数字化和洁净化，关键技术包括高速/高效切削加工技术、高速/超高速磨削技术、精密/超精密加工技术、非传统加工及其复合加工技术，以及相关的先进加工制造装备的制造技术。 摘要根据中国国家自然科学基金委员会安排，研讨先进加工制造工艺与装备科学与技术的发展趋势。针对中国先进加工制造和装备学科存在的基础研究不系统、不深入的共性状况，以国家需求为目标，以加强先进制造工艺与装备的理论基础研究和应用基础研究为突破口，提出国家自然科学基金“十一五”(2006～2010)期间先进加工制造工艺和装备领域需要研究的科学问题、研究方向、工程目标，以及应该优先发展的重点方向。 先进加工制造是实现高效率、高精度和低成本制造的技术支撑。先进加工制造的目标是高效化、精密化、智能化、集成化、数字化和洁净化，关键技术包括高速/高效切削加工技术、高速/超高速磨削技术、精密/超精密加工技术、非传统加工及其复合加工技术，以及相关的先进加工制造装备的制造技术。 高速/高效切削加工技术的科学问题包括切削加工时刀具和工件材料相互作用过程刀具摩擦、磨损和破坏机理，工件材料高速切削变形理论与工件表面成形机理，高速切削刀具与机床的动力学分析，高速切削过程的智能监控理论与技术。研究方向包括高速/高效切削机床与刀具，难加工材料的高速/高效切削加工，高速/高效切削表面质量，高速/高效切削加工的动力学与稳定性。工程目标包括超高速切削，机床主轴转速达到1×106r·min-1，铣削铝及其合金的切削速度达到1×104m·min-1；高性能切削，机床主轴功率达到100kW，进给速度达到50m·min-1；采用多坐标驱动，提高机床的柔性和效率。     

数字制造与数字工厂的研究前景

根据中国国家自然科学基金委员会的安排，就机械与制造科学"十一五"发展战略进行研讨 提出"十一五"期间数字制造科学研究优先发展的重点方向。 数字制造作为新的制造技术和制造模式，已成为推动制造业自主创新的强大动力。其内涵包括数字产品设计与开发、数字制造装备、数字制造技术、数字工厂、数字企业和数字化服务等研究领域。数字装备和数字工厂是数字制造的基础，不仅具有广泛而灵活的加工能力，而且具有强大的信息处理能力。 数字制造和数字工厂所需研究并解决的问题主要包括：多物理场的数字建模、加工和成形过程的数字仿真、高速高精数字加工装备、数字测量设备和数字产品开发过程等。数字制造尚是一个开放的研究领域，也是一个快速发展的研究领域。亟待研究的重要科学问题有：数字建模与仿真的理论和方法；基于视觉信息的数字装备运动规划和自律控制；数字化协同产品开发的基础理论与关键技术等。旨在解决形位空间和旋量空间的几何计算和几何推理；多物理场的交互作用规律及其数字化表示；几何约束、物理约束和产品性能约束的相容性及混合约束求解；制造过程和制造系统中的模糊信息、不确定信息、不完整信息以及经验与技能的形式化和数字化表示；异构制造环境下的信息融合、信息集成和信息共享等问题。     

先进光学数字化制造装备和工艺与信息融合技术研究

通过先进光学数字化制造装备、工艺与信息融合技术,能有效整合、打通光学元件制造过程中的数字化加工和检测装备,消除数字化装备孤岛;达到光学元件制造生产线上下游装备、工艺与信息的共享和协同,提升大口径超精密光学元件制造效率。应用流程分析和快速原型化方法,以光学元件数字化制造工艺流程线为基础,分析研究了数字化先进光学制造装备、工艺和信息融合技术,初步构建了数字化光学制造装备、工艺和信息融合原型系统。     

机械与制造科学“十一五”发展的战略方向(机械学)

根据中国国家自然科学基金委员会《机械与制造科学“十一五”发展战略研究报告》，阐述机械与制造科学有关机械学的“十一五”发展战略。 给出复杂机电系统、机构与机器人、摩擦学及表面表层科学、机械结构强度与失效学、智能结构及系统、机电产品现代设计理论与方法的内涵、研究范围及其重要性。指出“十一五”期间将进行的研究。 复杂机电系统的研究目标是，以揭示的系统规律认识和使用已有的复杂装备，在认识系统规律的基础上耦合多物理过程、运用先进技术精确地构建并组成功能更丰富、卓越和完善的复杂装备。 机构和机器人学的研究任务是，揭示自然和人造机械的机构组成原理，创造新机构，研究基于特定性能的机构分析与设计理论，为现代机械与机器人的设计、创新和发明提供系统的基础理论和有效实用的方法。     

高端制造装备关键技术的科学问题

分析了高端制造装备的国家重大需求和面临的发展机遇,讨论了现阶段高端数控机床和极大规模集成电路制造装备研发的主要任务,通过分析这两类高端制造装备的研究现状与发展趋势,总结出了高性能运动控制、高速高精度驱动、装备与工艺动态交互作用、精密加工的环境控制四方面的关键科学问题。     

《国外国防制造技术发展报告2015》

正本报告以深入的情报跟踪与分析为基础,围绕复杂系统总体设计、虚拟设计与仿真验证、设计/制造集成与协同、数字化车间系统等数字化设计制造及生产管理技术,增材制造、高效数控、精密与微细加工、精密成形、先进焊接、特种加工、表面工程、复合材料及非金属材料制造、装配、电气互联及电子元器件制造、绿色安全生产等工艺与装备技术等在国外航天、航空、船舶、兵器、电子等国防工业的     

《国外国防制造技术发展报告2014》

<正>本报告以深入的情报跟踪与分析为基础,围绕复杂系统总体设计、虚拟设计与仿真验证、设计/制造集成与协同、数字化车间系统等数字化设计制造及生产管理技术,增材制造、高效数控、精密与微细加工、精密成形、先进焊接、特种加工、表面工程、复合材料及非金属材料制造、装配、电气互联及电子元器件制造、绿色安全生产等工艺与装备技术等在国外航天、航空、船舶、兵器、电子等国防工业的     

《国外国防制造技术发展报告2014》

<正>本报告以深入的情报跟踪与分析为基础,围绕复杂系统总体设计、虚拟设计与仿真验证、设计/制造集成与协同、数字化车间系统等数字化设计制造及生产管理技术,增材制造、高效数控、精密与微细加工、精密成形、先进焊接、特种加工、表面工程、复合材料及非金属材料制造、装配、电气互联及电子元器件制造、绿色安全生产等工艺与装备技术等在国外航天、航空、船舶、兵器、电子等国防工业的     

传播数字制造理念的制造展——访上海国际数字制造展总监陈长年先生

数字制造是在制造过程中，用信息技术进行设计，制造，控制，通信以及管理，它由数字化硬件——数字机床及相关设备和数字化软件组成——制造业中使用的各种软件，包括设计、制造、流程控制以及管理类软件。数字制造是自动化生产发展的新阶段．是各种新的制造装备、制造技术和管理模式的综合。数字制造是信息技术与传统的制造技术的完美结合，这一概念．覆盖了传统制造业的方方面面，联结着制造技术、生产装备、管理方式、经营理念等各个因素．因此，她已经并且必将对制造业产生革命性的影响。     

《国外国防制造技术发展报告2014》

<正>本报告以深入的情报跟踪与分析为基础,围绕复杂系统总体设计、虚拟设计与仿真验证、设计/制造集成与协同、数字化车间系统等数字化设计制造及生产管理技术,增材制造、高效数控、精密与微细加工、精密成形、先进焊接、特种加工、表面工程、复合材料及非金属材料制造、装配、电气互联及电子元器件制造、绿色安全生产等工艺与装备技术等在国外航天、航空、船舶、兵器、电子等国防工业的研发与应用,从重大制造技术发展规划及其影响分析、重大制造技术发展动向、制     

《国外国防制造技术发展报告2014》

<正>本报告以深入的情报跟踪与分析为基础,围绕复杂系统总体设计、虚拟设计与仿真验证、设计/制造集成与协同、数字化车间系统等数字化设计制造及生产管理技术,增材制造、高效数控、精密与微细加工、精密成形、先进焊接、特种加工、表面工程、复合材料及非金属材料制造、装配、电气互联及电子元器件制造、绿色安全生产等工艺与装备技术等在国外航天、航空、船舶、兵器、电子等国防工业的研发与应用,从重大制造技术发展规划及其影响分析、重大制造技术发展动向、制     

《国外国防制造技术发展报告2015》

正本报告以深入的情报跟踪与分析为基础,围绕复杂系统总体设计、虚拟设计与仿真验证、设计/制造集成与协同、数字化车间系统等数字化设计制造及生产管理技术,增材制造、高效数控、精密与微细加工、精密成形、先进焊接、特种加工、表面工程、复合材料及非金属材料制造、装配、电气互联及电子元器件制造、绿色     

现代制造科学展望

制造科学是先进制造技术的理论、方法和技术基础。它涉及制造系统和制造过程的理论与建模、制造信息和知识的获取、处理、传递及应用、制造模式与生产管理理论及方法、产品的现代设计理论与方法、制造过程和制造系统中的测量、监控理论与方法,以及制造自动化理论等。 ２１世纪制造科学的研究对象是大制造,即泛指一般机电产品的设计与制造。其研究的特征是学科交叉性、系统性和集成性,特别强调各种高新技术的融合与应用。２１世纪制造科学将不断地吸收机械、信息、材料、生物、物理、化学及现代管理技术等方面最新的成果,并将其综合应用…     

先进制造技术与现代制造工程--关于先进制造技术的再思考

若干年来,对先进制造技术有了进一步深入的理解,先进制造技术是一项系统工程,也是一项现代制造工程.发晨先进制造技术要突出两个重点,即超精密加工和精密成形技术;综合自动化和系统管理技术.自主开发和创新可能是与先进制造技术同等重要的另一个主题.     

《精密加工技术实用手册》王先逵 主编／2001

精密加工和超精密加工技术是先进制造技术的基础和关键，是一个国家制造工业水平的重要标志之一。本书分4篇共14章，内容包括总论、精密加工常用材料、超精密车削、精密和超精密磨削、光整加工、超精密加工机床、精密特种加工及微细加工、微型机械与微型机电系统、精密测量及微尺寸测量技术、微位移技术、误差的在线检测与补偿技术、精密和超精密加工的支持环境及精密基础件加工等。     

《国外国防制造技术发展报告2016》

<正>本报告以深入的情报跟踪与分析为基础,围绕复杂系统总体设计、虚拟设计与仿真验证、设计/制造集成与协同、数字化车间系统等数字化设计制造及生产管理技术,增材制造、高效数控、精密与微细加工、精密成形、先进焊接、特种加工、表面工程、复合材料及非金属材料制造、装配、电气互联及电子元器件制造、绿色     

《国外国防制造技术发展报告2016》

<正>本报告以深入的情报跟踪与分析为基础,围绕复杂系统总体设计、虚拟设计与仿真验证、设计/制造集成与协同、数字化车间系统等数字化设计制造及生产管理技术,增材制造、高效数控、精密与微细加工、精密成形、先进焊接、特种加工、表面工程、复合材料及非金属材料制造、装配、电气互联及电子元器件制造、绿色     

数控刀具制造及切削加工领域中数字化测量技术及量具量仪的发展

1 引言 近年来,高速、高效、精密数控切削加工技术及装备获得了快速发展.先进的数字化切削加工技术和高档数控机床的发展已成为我国机械装备制造业的重点关注方向.数控切削加工系统主要由数控切削机床、工装夹具、数控刀具及工具系统、加工零件、数控系统、数字化测量系统、包括加工工艺数据库在内的数控切削加工信息服务系统共七大部分组成.数字化测量技术及量具量仪用于对整个数控切削加工系统的加工过程和结果实施检测与监控.     

《国外国防制造技术发展报告2015》

正本报告以深入的情报跟踪与分析为基础,围绕浮躁系统总体设计、虚拟设计与仿真验证、设计/制造集成与协同、数字化车间系统等数字化设计制造及生产管理技术,增材制造、高校数控、精密与微细加工、精密成形、先进焊接、特种加工、     

《国外国防制造技术发展报告2016》

<正>本报告以深入的情报跟踪与分析为基础,围绕复杂系统总体设计、虚拟设计与仿真验证、设计/制造集成与协同、数字化车间系统等数字化设计制造及生产管理技术,增材制造、高效数控、精密与微细加工、精密成形、先进焊接、特种加工、表面工程、复合材料及非金属材料制造、装配、电气互联及电子元器件制造、绿色安全生产等工艺与装备技术等在国外航天、航空、船舶、兵器、电子等国防工业的研发与应用,从重大制造技术发展规划及其影响分析、重大制造技术发展动向、制造技术重要进展、发展特点等多个角度,全面、系统、客观地反映了2016年度国外国防制造技术领域的发展态势。