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先进制造的加工技术范文1
关键词:现代机械;加工工艺;制造技术
中图分类号:S219.08文献标识码: A 文章编号:
引言
机械制造业不仅是工业发展中机械设备供应的主要源头,其本身也是国家经济及工业发展的支柱型产业。机械制造的过程是将原材料经过工艺系统的各种加工变成机械产品的过程,同其他任何工业产业一样,现代机械工业的发展与改革离不开工艺及技术的控制与发展。
一、当前我国机械制造加工发展情况
进入21 世纪,我国基本建立了社会主义市场经济体制。全球性的产业结构重新组合和国际分工不断深化,科学技术在突飞猛进地发展,各国都把提高产业竞争能力及发展高新技术,抢占未来经济的制高点,作为科技工作的主攻方向。在机械制造技术方面我国与世界各国的联系日益紧密,中国市场与国际市场进一步接轨,面对国内外市场的激烈竞争,我国企业对技术的需求更加迫切和强烈。新产品的开发水平提高了企业在关键工序增加了先进、精密、高效的关键设备,从而进入高新技术开发阶段,使开发企业开始研制出如超重型数控龙门铣、高精度五轴数控镗铣床、sx—T 大规模集成电路光栅数显仪、大吨位超重水压机等设备;制造技术水平不断提高,船泊制造精度可达5 微米,高精度外圆磨达0.25微米、粗糙度达0.08微米,精密及超精密加工精度已达到亚微米级和亚纳米级,已形成完整的先进数控机床、新型刀具开发的制造体系。
二、先进加工工艺及制造技术特点
现代化的机械加工工艺、制造技术实际应用具有综合性、一体化、系统性及可持续性特点,这些特点与现代化机械生产企业广泛引入并应用现代化的先进自动控制技术、微电子技术、机电一体化技术等先进技术及设备直接关联,多种现代化技术及设备、理念支持下的现代机械产业内部逐渐形成了系统的工程理论及特点。
1、综合性
在机电一体化、微电子技术及计算机信息技术的支撑与推动下,现代化的机械制造业内部正将日常生产理念及生产流程、工艺、技术高度融合并整合为综合性的学科体系,这个综合理论与实践体系之中,高度融合了工业机械生产自动控制、材料科学、计算机信息、电子技术等等理论与实践经验,为现代机械工艺及技术发展提供了良好的理论与实践指导。
2、一体化
一体化主要指制造工艺与制造设计的一体化。此种特性是机械制造与加工操作突破了传统生产模式及理念的基础上发展起来的。现代化的制造及加工工作融合了自动控制技术、微电子技术、机电一体化技术等先进技术,多种技术及理念的融合促进了制造及加工操作一体化模式的产生与发展。
3、系统化
系统性是现代机械加工及制造工作不同于传统加工及制造操作的主要方面。现代化的机械加工及制造操作在融合微电子技术及计算机系统管理技术的基础上,达到了社会科学及信息科学等理论科学的多角度融合,这些技术及理论并不是单纯地堆积一体,而是有机整合的成果。
4、可持续性
此处的可持续性包括了现代机械先进工艺、制造技术的经济可持续发展及环境可持续发展两大方面。现代机械加工及制造在各环节都强化了环境保护功能,加工及制造成本也在各环节的有效衔接之下得到了很好的控制,从而实现了经济与环境双重可持续发展。
三、现代机械的先进加工工艺分类
现代制造技术的分类及发展大体上可从5个方面来论述。
1、系统的自动化、集成化、智能化
机械制造自动化的发展经历了单机自动化、刚性自动线、数控机床和加工中心、柔性制造系统( FMS) 和计算机集成制造等几个阶段,并向柔性化、集成化、智能化进一步发展。
2、特种加工方法
精密加工和超精密加工特种加工方法又称非传统加工方法,它是指一些物理的、化学的加工方法。如电火花加工、电解加工、超声波加工、激光加工、电子束加工、离于束加工等。特种加工方法的主要对象是难加工的材料,如金刚石、陶瓷等超硬材料的加工,其加工精度可达分子级加工单位,所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要手段。
3. 快速成形(零件)制造
零件是一个三维空间实体,它可由在某个坐标方向上的若干个“面”叠加而成。因此,利用离散/堆积成形概念,可将一个三维空间实体分解为若干个二维实体制造出来,再经堆积而构成三维实体,这就是快速成形(零件)制造的基本原理,其具体制造方法很多,较成熟的商品化方法有叠层实体制造法和立体光刻等。如叠层实体制造,根据各叠层几何信息,用数控激光机在铺上一层箔材上切出本层轮廓,去除非零件部分,再铺上一层箔材,用加热辊辗压,以固化粘接剂,使新铺上的—层箔材牢固地粘接在成形物体上,再切割该层的轮廓,如此反复多次直至加工完毕。
4. 零件的分类编码系统
零件分类编码是对零件相似性进行识别的一个重要手段,也是GT 的基本方法。是用数字来描述零件的几何形状、尺寸和工艺特征,即零件特征的数字化。零件分类是根据零件特征的相似性来进行的,这些特征主要分为以下三个方面;
(1)结构特征
零件的几何形状、尺寸大小、结构功能、毛坯类型等。
(2)工艺特征
零件的毛坯形状及材料、加工精度、表面粗糙度、机械加工方法、定位夹紧方式、选用机床类型等。
(3)生产组织与计划特征
加工批量,制造资源状况,工艺过程跨车间、工段、厂际协作等情况。零件的特征用相应的标志表示,这些标志由分类系统中的相应环节来描述。零件各种特征的标识按一定规则排成若干个“列”,每“列”就称为码位,也叫纵向分类环节; 在每个列( 码位) 内又安排若干“行”,每一“行”称为“项”,也叫横向分类环节。零件分类编码系统是实施成组技术的基础和重要手段。零件进行分类成组,可以便于零件设计标准化、系列化和通用化,辅助人工或计算机编制工艺过程和进行成组加工车间的平面设计,改进数控加工的程序编制,使工艺设计合理化: 促进工装和工艺路线标准化,为计算机辅助制造打下基础,进一步以成组的方式组织生产。零件的分类编码反映了零件固有的名称、功能、结构、形状和工艺特征等信息。类码对于每种零件而言不是唯一的,即不同的零件可以拥有相同的或接近的分类码,由此能划分出结构相似或工艺相似的零件组来加工。它的特点是从毛坯到产品多数可在同一种类型的设备上完成,也可仅完成其中某几道工序的加工。如在转塔车床、自动车床加工的中小零件,多半属于这种类型。这种组织形式是最初级的形式,最易实现,但对较复杂的零件,需用多台机床完成时,其效果就不显著。值得一提的是,自从出现加工中心以来,成组单机加工又重新得到重视。
5、制造系统
柔性制造系统一般是指用一台主机将各台数控机床连接起来,配以物料流与信息流的自动控制生产系统。它一方面进行自动化生产,而另一方面又允许相似零件组中不同零件,经过少量调整实现不同工序的加工。这一组织生产的方式,代表着现代制造技术的发展方向。值得一提的是,成组技术是计算机辅助工艺设计( CAPP) 的基础之一,在成组技术基础上发展起来的派生cAPP 设计方法,已成为工艺现代化的一种主要方法。另外,成组技术作为一种生产哲理,对柔性制造技术和集成制造技术的发展产生了深刻的影响。
结束语
机械工业科技发展正面临着挑战与机遇并存的新形势,我们应当抓住机遇,迎接挑战,坚决贯彻“以科技为先导,以质量为主体”的方针,进一步推动我国机械工业的发展。
参考文献:
[1] 胡明祥. 现代机械的先进加工工艺与制造技术[J]. 北方工业. 2013(04)
先进制造的加工技术范文2
[论文摘要]制造技术是发展制造业的关键技术,是创造财富和为科学技术发展提供先进手段的基础。分析我国先进机械制造技术的特点及发展现状,并阐述我国先进机械制造技术的发展趋势。
在人类社会的发展中,制造技术不断发展。从人类使用天然工具到制造工具,从简单的手工制造到简易机床的出现,人们一直为搜寻更有效更迅捷的制造技术而努力。机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。
一、先进制造技术的特点
(一)是面向21世纪的技术
先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群,它是具有明确范畴的新的技术领域,是面向21世纪的技术。
(二)是面向工业应用的技术
先进制造技术并不限于制造过程本身,它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,并将它们结合成一个有机的整体。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果,其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。
(三)是驾驭生产过程的系统工程
先进制造技术特别强调计算机技术、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。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
(四)是面向全球竞争的技术
20世纪 80年代以来,市场的全球化有了进一步的发展, 发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本。随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越激烈,先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此,一个国家的先进制造技术,它的主体应该具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。
(五)是市场竞争三要素的统一
在20世纪 70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此,市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾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矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。
二、先进机械制造技术的发展现状
近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。
(一)管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生产(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。
(二)设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM),大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用CAD/CAM技术的比例较低。
(三)制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。
(四)自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS),实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。
三、我国先进机械制造技术的发展趋势
(一)全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈,例如在机械制造业中,国内外已有不少企业,甚至是知名度很高的企业,在这种无情的竞争中纷纷落败,有的倒闭,有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,不得不扩展新的市场;另一方面,网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展,这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用,已成为全球化制造业发展的动力,全球化制造的第一个技术基础是网络化,网络通讯技术使制造的全球化得以实现。 转贴于
(二)网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及,给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外,网络通讯技术的快速发展,加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习,推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。
(三)虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性,以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标,进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真,通过仿真软件来模拟真实系统,以保证产品设计和产品工艺的合理性,保证产品制造的成功和生产周期,发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。
(四)自动化。自动化是一个动态概念,目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。
(五)绿色化。绿色制造则通过绿色生产过程 、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品,产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。采用绿色制造能最大限度地减少制造对环境的负面影响,同时使原材料和能源的利用效率达到最高。
四、结语
制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志,也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期,制造技术是我们的薄弱环节。只有跟上发展先进制造技术的世界潮流,将其放在战略优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。总之,在我国研究和发展先进制造技术势在必行。
参考文献:
[1]马晓春,我国现代机械制造技术的发展趋势[J].森林工程,2002(3).
先进制造的加工技术范文3
[关键词]:先进制造技术 军事 航天产品
1 引言
近年来,高科技产业的发展,迫使先进制造技术快速发展,在信息化快速发展的今天,信息技术、微电子技术、光电子技术的发展在计算机、微电子产品中的作用非常明显,电子技术产品更新换代的速度前所未有。在国际形势复杂变化的今天,国家将先进制造业的发展列为国防建设的首位。现代化的军事作战将以快速化和准确性为特点,那么地面控制将依赖先进的全方位信息控制系统,这些控制系统构建,则依靠先进的制造技术,生产制造出的高精度,低功耗、高可靠的卫星、飞机、坦克、火箭等等。以上这些技术以航天应用技术为纽带,将推动先进制造业的快速发展,所以先进制造业不是“夕阳产业”,它以强健的市场竞争力迅猛发展。
2 先进制造技术的发展特点
先进制造技术(AMT)是一个全新的概念,被称为21世纪的高新技术。先进制造技术以强调实用性为主要特征,通过提高企业竞争能力为主要手段,以达到提高综合经济效益的目的,所以成为发展现代高科技民用产业和国防重要设备建设的主要技术支柱,从而大大促进了整个国民经济的发展。先进制造技术以“转”、“合”、“新”、“洁”为主要特点:
2.1“转”是将设计快速转变成为产品
AMT以动态技术实现快速的发展,将各种高新技术成果应用到产品的设计、制造、生产管理及市场营销的所有领域及其全过程,以人性化的管理模式、高效的生产效率、较少的运作成本、优良的产品质量,实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产模式,从而满足可持续发展的要求。
2.2“合”就是指产品从设计到售后服务的一个统一的有机整体
AMT是面向工业应用的技术。AMT不仅包括加工制造过程本身,而且还涉及市场调研、产品设计、材料分析、工艺设计、加工制造、售前售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。
2.3“新”是产品要不断地创新
AMT将创新设计快速转变为企业的发展资源。因为先进制造本身是针对一定的应用目标,不断地吸取各种高新技术,它是一个系统工程,将先进的计算机技术、信息技术和现代管理技术快速的应用到产品设计、制造和生产组织管理等方面。
2.4 “洁”是指产品为绿色商品。AMT追求环境保护
它要求产品是绿色商品的基础上,同时要求产品的生产过程是环境型的。这说明普通的制造技术已经不能适应环境。AMT运用先进的工艺技术,以消耗最少的资源制造出对环境无污染、对人体无危害、对空间占有面积最小的优良产品,甚至废品便于回收利用。
3先进制造技术的发展应用
3.1 军事领域的应用概况
先进制造技术的突破是武器装备更新换代的动力,它是国防工业生产和军队武器装备现代化不可缺少的关键技术,是武器和军事尖端技术的发展基础。
在现代化战争中,精确打击是新型武器发展的重要技术。洲际导弹的造价成本高昂,发度成了导弹能否精准的命中打击目标的关键技术,但打击精度主要由惯性器件的精度决定;而精密导引部件是米级精度的精确打击武器的关键技术。因此先进制造技术成为惯性器件、导引部件及伺服机构等关键部件制造的关键技术。
3.2航天领域的应用概况
航天技术作为高科技领域的前沿,对先进制造技术有着更大的需求和依赖性,新型航天系统和武器的发展应用是与先进制造技术的突破分不开的。现代化的战争离不开高分辨率的军事卫星,卫星不但要有机动性而且要有较高的分辨率,国外军事高分卫星的分辨率达十几厘米,其核心技术是摄像机光学零件的精密加工,此外在激光核聚变、高能武器等新型武器中,先进加工也成为关键核心技术。
应用陀螺气浮轴承和浮子高精度金刚石切削加工技术,制造除了航天气浮平台;静压液浮陀螺平台的成功研制,主要得益于形状位置精度达0.1-0.3μm的动压马达制造技术;平面度0.03μm,表面粗糙度0.5nm以内的超光滑表面研抛技术的应用,使得激光陀螺精度达到0.01°/h数量级,从而进入高精度武器系统应用领域。
超精密偶件以惯性器件和伺服机构为典型代表。其中一维偶合,如陀螺的浮子及支架、陀螺马达轴承等,零件的尺寸精度、圆度和圆柱度要求都达到亚微米级精度;人造卫星仪器轴承是真空无轴承,其孔和轴的表面粗糙度达到1nm,圆度和圆柱度均为纳米级;多维偶合,如动压马达孔、轴、轴向与锥平面副复合偶合,伺服阀方孔偶件;多层次二维偶合,如精密伺服阀。超精密异形零件,如高速多瓣防滑轴承的内滚道、激光陀螺微晶玻璃腔体,惯性制导平台的框架、台体、基座、六面体等的加工精度在0.5μm以内,舵机壳体、雷达探测、光电探测,瞄准、捷联惯导的复杂壳体、框架等,空间几何精度很高且形状复杂的系统。
电场测量仪主要用于地球地震监测,通过测量地球电磁场的变化来预测地壳内部的活动情况,从而达到预报地震的目的。其核心部件球体的加工精度影响此项技术的成败,面轮廓度达0.003μm,表面粗糙度0.3nm,此零件的技术指标要求依赖于先进加工技术。
4结束语
先进制造技术是军事及航天产品乃至整个制造技术的核心,将推动航天技术更快的发展,国内制造业需要引起足够的重视,国家应该作为一项长远发展战略,投入足够人力、物力、财力和精力,开展深入系统性地研究。利用世界先进科学技术的发展,大量掌握和利用信息,进行创新性研究。
参考文献:
[1]赵云龙,宋文学.先进制造技术[J].2006,(8).
[2]杨辉.超精密加工设备的发展与展望[J].航空制造技术,2008.
先进制造的加工技术范文4
一、现代机械工业制造技术
1、面向未来的机械制造。先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。先进制造技术与现代高新技术相结合而产生了一个完整的技术群,它是具有明确范畴的新的技术领域,是面向未来的机械制造技术。
2、注重实际应用。先进制造技术并不限于制造过程本身,它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,并将它们结合成一个有机的整体。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果,其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。
3、物质流、能量流和信息流的统一。先进制造技术特别强调计算机技术、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。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
4、技术面向全球竞争。市场的全球化有了进一步的发展,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本。随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越激烈,先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。因此,一个国家的先进制造技术,它的主体应该具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。
5、生产效率生产成本与产品质量相统一。在20世纪70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。因此,市场竞争的核心是如何提高生产率。到了20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾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矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。
二、现代机械制造技术的发展现状
近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。
1、管理方面。工业发达国家广泛采用计算机管理,重视组织和管理体制、生产模式的更新发展,推出了准时生产、敏捷制造、精益生产、并行工程等新的管理思想和技术。我国只有少数大型企业采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。
2、设计方面。工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术,大型企业开始无图纸的设计和生产。我国采用这类的技术比例较低。
3、制造工艺方面。工业发达国家较广泛的采用高精密加工、纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。
4、自动化技术方面。工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS),实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。我国尚处在单机自动化、刚
性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。
三、现代机械制造技术的发展趋势
1、全球化。一方面由于国际和国内市场上的竞争越来越激烈,例如在机械制造业中,国内外已有不少企业,甚至是知名度很高的企业,在这种无情的竞争中纷纷落败,有的倒闭,有的被兼并。不少暂时还在国内市场上占有份额的企业,不得不扩展新的市场;另一方面,网络通讯技术的快速发展推动了企业向着既竞争又合作的方向发展,这种发展进一步激化了国际间市场的竞争。这两个原因的相互作用,已成为全球化制造业发展的动力,全球化制造的第一个技术基础是网络化,网络通讯技术使制造的全球化得以实现。
2、网络化。网络通讯技术的迅速发展和普及,给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外,网络通讯技术的快速发展,加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习,推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。
3、虚拟化。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性,以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标,进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真,通过仿真软件来模拟真实系统,以保证产品设计和产品工艺的合理性,保证产品制造的成功和生产周期,发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误。
4、自动化。自动化是一个动态概念,目前它的研究主要表现在制造系统中的集成技术和系统技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、制造过程的计划和调度、柔性制造技术和适应现化生产模式的制造环境等方面。制造自动化技术的发展趋势是制造全球化、制造敏捷化、制造网络化、制造虚拟化、制造智能化和制造绿色化。
先进制造的加工技术范文5
罗洪辉
(陕西法士特齿轮有限责任公司 陕西 西安 710077)
摘要:机械制造业是制造业的核心,是为国民经济各部门提供各种技术装备的工业部门,其生产能力和发展水平不仅决定相关产业的质量和竞争力的高低,而且成为传统产业借以实现产业升级的基础和根本手段。本文就机械制造技术的特点进行分析,重点对现代机械制造技术的发展趋势进行详细的阐述。
关键词:现代机械;制造技术;发展趋势
一、机械制造技术的特点
1、机械制造技术是一个系统工程。先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、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等方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。
2、机械制造技术是一个综合性技术。先进制造技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。因此,它并不限于制造过程本身,它涉及产品从市场调研、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,并将它们结合成一个有机的整体。以便提高制造业的综合经济效益和社会 效益。
3、机械制造技术是市场竞争要素的统一体。市场竞争的核心是如何提高生产率。随着市场全球化的进一步发展,20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾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矛盾。先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。
4、机械制造技术是一个世界性技术。20世纪80年代以来,随着全球市场的形成,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,为适应这种激烈的市场竞争,一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。同时,机械制造技术是面向21世纪的技术,应与现代高新技术相结合,应是有明确范畴的新的技术领域。
二、我国机械制造工业的现状与形势
作为国民经济的支柱产业,中国机械制造业经过几十年的努力已经具有相当的规模,积累了大量的技术和经验。近年来我国机械工业获得迅速发展,中国制造业规模已达世界第四位,仅次于美国、日本和德国。
中国的制造业大而不强,中国是制造大国而不是制造强国。例如钢铁年产量超过2亿吨,我们大量出口低价钢材而进口高附加值的合金钢。机床也是出口价的简单机床,而进口昂贵的数控和精密机床。中国制造业的劳动生产率,仅是美国的1/25,日本的1/26。中国很多机械产品价虽,而质量也低,突出的例子,如钻头,价格是国外的1/10,而寿命也是国外的1/10。在世界企业的500强中,中国的制造业仅有两家。中国不仅不是一个制造强国,而且是一个制造水平很低的国家。只是由于中国劳动力工资很低,因而在中国大量生产的只是劳动密集型产品,而高水平高质量的产品,如精密和数控机床,飞机,精密仪器,精密微电子设备,还都需要大量进口,一些重要精密尖端产品还自己不能生产,受制于外国。
中国制造工业存在的问题主要有:机械工业产品落后,国外已是新的机电一体化产品,并且产品不断更新,而我国生产的往往是老的产品,产品更新很慢;不掌握产品核心技术,引进的机电产品很多使用外国的专利,核心技术没有自己的知识产权;机床装备数量虽多,但设备总体构成十分落后;制造技术落后,制造技术工艺落后,加工度低,工作效率和生产效率低;生产周期长,新产品试制周期长,流动资金占用多;管理落后,非生产人员比例大;研究费用及人力投入少,技术创新少。
三、现代机械制造技术的发展趋势
现代先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展起来的,既保持了过去制造技术中的有效要素,又要不断吸收各种高新技术成果,并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程。随着宇航、电子、激光等现代科学技术的发展,对机械加工技术提出了越来越高的要求。现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上:一是精密工程技术,以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表,将步入微型机械电子技术和微型机器人的时代;二是机械制造的高度自动化,以CIMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。具体来说,现代机械制造技术的发展趋势有:
1、精密制造技术。精密制造技术包括精密加工和超精密加工技术、微细加工和超微细加工技术、微型机械等。精密加工和超精密加工的主要方法是精密切削和精密磨削技术等,其加工精度已由微米级(μm)向纳米级(nm)发展。目前,已研制成功纳米管、极小的微电机系统、微型机器人等。在精密制造技术中,纳米技术是目前最先进的技术,它对于21世纪科学的发展提供了一个新的技术基础。微细加工和超微细加工是一种特殊的精密加工,不仅精度高,而且尺寸十分微小,其主要工艺方法是光刻(蚀)、沉淀、扩散、离子注入等。微型机械是机械技术和电子技术在纳米级水平上相融合的产物,它将是21世纪的核心技术。
2、制造系统的自动化、柔性化、集成化和智能化。现代制造技术的发展,使高质量和高效率成为可能。现代制造系统的发展是:NC(数控)FMS(柔性制造系统)CIMS(计算机集成制造系统)IMS(智能制造系统)。计算机集成制造系统是一个工厂全盘集成制造系统,它借助计算机将经营决策、产品设计、生产准备、零件加工、产品装配、检查和销售等各个自动化子系统有机地综合集成起来,成为高效益、高柔韧性自动化、智能化的生产系统。先进工业国的柔性制造系统已相当广泛。我国起步晚,但数控技术和柔性制造技术也已得到较广泛的应用。CIMS(计算机集成制造系统)的研究已取得了相当的成就,并开始在全国进行试点、推广,取得了良好的效果和效益。
3、特种加工技术。随着社会发展的需要,很多机械设备都有高温、高压、高速和高精度的要求,因而不断产用了一些新材料来制造零件,如淬火钢、耐热合金、硬质合金、硅、锗、宝石和金刚石等难加工材料。同时很多零件的形状也越来越复杂,如小孔、深孔、型孔、窄缝、弯孔和型腔等。用通常的金属切削加工方法来加工这些零件已十分困难,有的就无法加工。这就需要探索新的加工工艺方法;特种加工技术是一种直接利用电能、热能、光能、化学能、声能、电化学能来进行加工的方法。它可以加工高强度、高硬度、高脆性、耐高温等难切削材料,以及精密细小和复杂形状的零件。
四、结束语
综上所述,只有紧紧把握现代机械制造技术的发展潮流,积极鼓励自主创新,掌握核心技术产权,加快调整产业结构,才能使我国从制造大国迈向制造强国,从而为我国的国民经济的稳定、安全、高效发展提供保证。
参考文献:
1.王西洋 《现代制造技术》 国防工业出版社 2009
先进制造的加工技术范文6
关键词:先进制造;智能化;绿色化
先进制造技术(AMT)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。先进制造技术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
一、先进制造技术特点
1.先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是面向二十一世纪的技术制造业是社会物质文明的保证,是与人类社会一起动态发展的,因此,制造技术必然也将随着科技进步而不断更新。先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是由传统的制造技术发展而来,保持了过去制造技术中的有效要素;但随着高新技术的渗入和制造环境的变化,已经产生了质了变化,先进制造技术是制造技术与现代高新技术结合而产生的一个完整的技术群,是一类具有明确范畴的新的技术领域,是面向二十一世纪的技术。
2.先进制造技术是面向工业应用的技术先进制造技术应能适合于在工业企业推广并可取得很好的经济效益。先进制造技术的发展往往是针对某一具体的制造业(如汽车工业、电子工业)的需求而发展起来的适用的先进制造技术,有明显的需求导向的特征。先进制造技术不是以追求技术的高新度为目的,而是注重产生最好的实践效果,以提高企业的竞争力和促进国家经济增长和综合实力为目标。
3.先进制造技术的竞争是面向全球的。目前,每一国家都处于全球化市场中。一个国家的先进制造技术是支持该国制造业在全球范围市场的竞争力。因此,先进制造技术的主体应具有世界水平。但是,每个国家的国情也将影响到从现有的制造技术水平向先进制造技术的过渡战略和措施。我国正在以前所未有的速度进入全球化的国际市场,开发和应用适合国情的先进制造技术势在必行。
在科学技术高速发展的推动下,制造业的资源配置沿着劳动密集、设备密集、信息密集、知识密集的方向发展。而与之相适应的制造技术的生产方式沿着手工、机械化、单机自动化;刚性流水自动化、柔性自动化、智能自动化的方向发展,这些推动了制造业的不断发展,促进了制造业的不断进步。
二、先进制造技术的发展趋势
随着全球经济竞争的不断激烈化,先进制造技术的发展在柔性化、自动化、敏捷化、虚拟化等基础上趋于向以下几个发展方向。
1.网络化。制造业随着经济全球化也开始步入全球的一体化。从采购、设计、制造加工,再到销售,已不再局限于某个企业、某个集团或是某个国家。地域的分散性必将给企业的经营和管理带来诸多不便,随之而来的是制造成本的增加。随着网络通讯技术的迅速发展和普及,企业可以通过制造的网络化来有效组织管理分散在各地的制造资源。另外,制造企业也可以基于网络实现世界范围内的动态联盟。这些都属于虚拟市场,是基于信息化与虚拟化技术的进一步延伸。
2.集成化。制造业已不再局限于先进的制造加工技术,而应是集机械、电子、光学、信息、材料、能源、环境、现代管理等最新成就为一体的新兴技术。各个专业、学科间不断渗透、交叉、融合而使技术趋于系统化、集成化。同时,为了更大限度的实现信息资源共享与优化,企业内部及企业之间也应该实现集成化。
3.绿色化。大批量的生产模式是以消耗资源为代价的,而由此造成的资源枯竭和环境污染等问题已向人们敲响了警钟。最有效地利用资源和最低限度地产生废弃物是当前全球环境问题的治本之道,也是制造业探索更清洁、更优良的制造模式的重要方向,即通过绿色生产过程、绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理等生产出绿色产品。此外,产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。
4.极端化。这里指出的“极”是前沿科技发展的焦点,即在高温、高压、高湿、强腐蚀等条件下工作,或有高硬度、大弹性要求的,或在几何形体上极大、极小、极厚、极薄的制造技术或产品。
5.智能化。智能化是先进制造技术自动化的深度延伸。随着计算机技术的不断发展,制造业不仅要实现物资流控制的传统体力劳动自动化,还应实现信息流控制的脑力劳动的自动化。先进制造技术的智能化致力于设计技术的现代化,加工制造的精密化、快速化,自动化技术的柔性化、智能化,整个制造过程的网络化、全球化、绿色化。
当今世界各国的竞争主要是先进制造技术的竞争。美国、德国等国家发展重点就是发展先进制造技术。世界各国都在致力于设计技术的现代化,加工制造的精密化、快速化,自动化技术的柔性化、智能化,整个制造过程的网络化、全球化、绿色化。