首页范文先进制造的加工技术十篇先进制造的加工技术十篇

先进制造的加工技术十篇

发布时间:2024-04-26 00:55:55

先进制造的加工技术篇1

关键词:机械加工工艺及制造技术;行业现状;特点;应用

Doi:10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.016

机械制造其实就是将各种生产原材料经过一定的工艺系统加工成为机械产品的过程,机械制造业的发展对于国家经济的发展有着重要的意义,随着科学技术的不断进步,现阶段,机械工业正在向着自动化、智能化方向发展,各种先进的机械加工制造技术为国家工业的进步做出了重大的贡献,各种先进的高精密制造技术在实际的工业生产过程中渐渐普及开来。

1我国机械制造加工行业的发展现状

市场经济体制之下,我国的产业结构在不断的重组,国际分工也在逐渐深化,为了能够抢占未来经济的制高点,必须要提高产业竞争力,发展更多的高新技术,做好科技研究工作。就机械制造行业而言,现阶段我国面临着十分激烈的市场竞争,各大企业对先进的机械加工工艺及制造技术的需求十分的强烈,相关研究人员将提高新产品开发水平作为自身工作的重点,越来越多的先进精密的关键设备开始进入到机械制造加工工序之中,比如大吨位超重水压机、高精度五轴数控镗铣床等等,机械制造技术水平迅速提升,就船舶制造而言,制造精度已经可以达到5μm,高精度外圆磨可以达到0.25μm,精密加工精度可以达到亚微米级甚至亚纳米级,各种新型的刀具及先进的数控机床开始应用于加工制造体系。

2现代机械制造技术及先进加工工艺的特点

现代机械加工制造技术的主要工作目标是提高产品的质量品质及工业生产效率,节省加工制造的成本,增加产值效益。现代机械加工工艺及制造技术主要有综合性、一体化、系统性及可持续性几个特点。在现代化科学技术的支持之下,机械制造业内部观念、制作工艺技术正在逐渐的融合,形成一个综合性的科学体系,自动化技术、计算机技术、材料科学、电子信息技术等学科技术融合在一起,有效的促进了现代机械加工制造业的发展与进步。现代机械制造工业中利用微电子技术、自动控制理念、机电一体化等工艺技术将传统的机械生产制造方式进行大幅度的改进,有效的促进了机械制造技术及工艺的一体化发展。现代机械加工与制造技术中融合了大量的科学技术,具体的生产过程中进行系统化的操作,有效的提高了机械加工制造的系统性,这也是传统加工制造技术与现代化加工制造技术的根本区别。现代机械加工技术利用各种先进的工艺设备有效的提高了机械生产的效率、减少了环境污染、节约了资源、提高了加工过程中的经济效益,这体现了现代机械加工制造的可持续性。

3现代机械的先进加工工艺及制造技术的实践应用

(1)精密工程与特种加工。按照精密度精密工程可以分为精密加工、超精密交工以及纳米加工三个等级,精密加工和超精密加工主要指的是电解加工、电火花加工、激光加工、超声波加工等物理化学加工方法,属于非传统的加工工艺。特种加工的主要加工对象是陶瓷、金刚石等难加工的材料,具体的加工过程中要求精度必须要达到分子级或者原子级单位,属于精密加工工程。

(2)快速成形制造。各种产品零部件都属于三维空间实体,可以理解为是由某个坐标方向上的许多个“面”叠加而成,实际的加工制造过程中可以利用离散堆积成形的理念,将一个三维的空间实体分成为许多个二维实体,堆积在一起就构成了该三维实体。快速成形制造就是按照这一基本原理进行的,具体的制造方法有立体光刻法、叠层实体制造法等,这两种方法都已经发展的比较成熟,广泛的应用于零部件的商品化生产之中。

(3)零件分配编码技术。零件分类编码指的是实际的工艺生产之中对零件的相似性进行识别,这是零件加工制造的重要工序之一,零件分类编码时首先要对零件的工艺特征、结构特征以及生产组织与计划特征进行数字化描述,其中结构特征主要指的是零件的尺寸大小、几何形状、毛坯类型、结构功能等,工艺特征指的是零件的材料、表面粗糙度、加工精度、加工时使用的机床的类型、机械加工的方法等。生a组织及计划特征则主要指的是工艺过程跨厂际车间工段的情况、加工批量等。

零件的各方面特征都有相应的表示标志,分类时主要分为纵向分类与横向分类两个环节,其中纵向分类指的是按照一定的规则将这些特征标识排列起来,形成“列”,这些“列”也就是码位。横向分类指的是将各码位内特征排成若干个行,每一行为一项。零件的分类编码反映了它们的名称、结构、功能、工艺特征等相关信息,每种零件的类码并不是唯一的,对于成组技术的实施意义重大,有利于实现零件设计的系列化、标准化、通用化。

(4)柔性制造技术。柔性制造技术是现代机械生产制造的关键技术之一,实际的生产过程中主要利用一台主机将几台数控机床连接起来,自动控制生产,能够允许相似零件组不同零件的工序加工。柔性制造技术的重要特征之一即灵活性。工艺生产过程中,可以根据所加工产品的实际需要更换设备零部件、调整生产批量、修改性能参数,能够满足不同用户的需求变化及一些特殊的要求。柔性制造技术是在成组技术的基础之上发展起来的,生产加工过程中依然遵循尺寸相似、形状相似、工艺相似的原则,利用柔性制造技术能够尽可能减少生产投资、提高生产效率、增加经济收益,柔性制造技术代表了现代化机械制造技术的发展方向。

4结束语

现代机械先进加工工艺及制造技术广泛的应用于船舶制造、航空航天、汽车制造等许多行业之中,是现代社会发展必不可少的工艺技术,本文主要就现代机械的先进加工工艺及制造技术的特点、实际应用问题进行了讨论分析,仅为有关研究人员的工作提供参考。

参考文献:

先进制造的加工技术篇2

关键词:先进制造;自动化技术;信息技术

先进制造技术是在传统制造的基础上不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果,它不是一般单指加工过程的工艺方法,而是横跨多个学科,包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术,涉及到设计、工艺、加工自动化、管理及特种加工等多个领域,并逐步融合与集成。

一、先进制造技术产生背景

先进制造技术计划是美国根据本国制造业面临的挑战和机遇,为增强制造业的竞争力和促进国家经济增长,首先提出了先进制造技术的概念。此后,欧洲各国、日本以及亚洲新兴工业化国家如韩国等也相继作出响应。人们往往用amt来概括由于微电子技术、自动化技术、信息技术等给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。

二、先进制造技术的关键技术

一是成组技术。在机械制造工程中,成组技术是计算机辅助制造的基础,将成组哲理用于设计、制造和管理等整个生产系统,改变多品种小批量生产方式,获得最大的经济效益。

二是敏捷制造。敏捷制造是借助于计算机网络和信息集成基础结构,构造有多个企业参加的“Vm”环境,以竞争合作的原则,在虚拟制造环境下动态选择合作伙伴,组成面向任务的虚拟公司,进行快速和最佳生产。

三是并行工程。并行工程(Ce)是对产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。在传统的串行开发过程中,设计中的问题或不足,要分别在加工、装配或售后服务中才能被发现,然后再修改设计,改进加工、装配或售后服务(包括维修服务)。而并行工程就是将设计、工艺和制造结合在一起,利用计算机互联网并行作业,大大缩短生产周期。

四是快速成型技术。快速成型技术是利用所要制造零件的三维CaD模型数据直接生成产品原型,并且可以方便地修改CaD模型后重新制造产品原型。随着计算机技术的决速发展和三维CaD软件应用的不断推广,越来越多的产品基于三维CaD设计开发,使得快速成型技术的广泛应用成为可能。快速成形技术已广泛应用于宇航、航空、汽车、通讯、医疗、电子、家电、玩具、军事装备、工业造型(雕刻)、建筑模型、机械行业等领域。

五是虚拟制造技术。虚拟制造技术以计算机支持的建模、仿真技术为前提,对设计、加工制造、装配等全过程进行统一建模,在产品设计阶段,实时并行模拟出产品未来制造全过程及其对产品设计的影响,预测出产品的性能、产品的制造技术、产品的可制造性与可装配性,从而更有效地、更经济地灵活组织生产,使工厂和车间的设计布局更合理、有效,以达到产品开发周期和成本最小化、产品设计质量的最优化、生产效率的最高化。

六是智能制造。智能制造(im)是制造技术、自动化技术、系统工程与人工智能等学科互相渗透、互相交织而形成的一门综合技术。它强调通过“智能设备”和“自治控制”来构造新一代的智能制造系统模式。因此,智能制造技术的研究开发对于提高生产效率与产品品质、降低成本,提高制造业市场应变能力、国家经济实力和国民生活水平,具有重要意义。

三、常见先进制造加工技术

一是精密、超精密加工技术。它是指对工件表面材料进行去除,使工件的尺寸、表面性能达到产品要求而采取的技术措施。当前,纳米加工技术代表了制造技术的最高精度水平,超精密加工的材料已有金属扩大到了非金属领域。根据加工的尺寸精度和表面粗糙度,精度加工可大致分为精密加工、超精密加工和纳米加工。

二是精密成型制造技术。它是指工件成型后只需少量加工或无须加工就可用做零件的成型技术。它是由多种高新技术与传统的毛坯成型技术融合而成的综合技术,正在从近净成型工艺向净成型工艺的方向发展。

三是特种加工技术。它是指利用电、磁、声、光、化学等能量及其组合施加在工件的被加工部位上,从而达到材料去除、变形、改变性能等目的的非传统加工技术。

四是表面工程技术。它是指采用物理、化学、金属学、高分子化学、电学、光学和机械学等技术及其组合,提高产品表面耐磨、耐蚀、耐热、耐辐射、抗疲劳等性能的各项技术。表面工程技术主要包括热处理、表面改性、制模和涂层等技术。

我国制造科学技术有日新月异的变化和发展,为了迎接新的挑战,必须认清制造技术的发展趋势,缩短与先进国家的差距,使我国生产的产品无论是质量、效率,还是品种,都有较强的市场竞争力,因此,对先进制造技术研究和实施是刻不容缓的重要任务,以实现我国机械制造业跨入世界先进的行列。

参考文献:

先进制造的加工技术篇3

1先进机械制造技术的特点

先进的机械制造技术是企业能够立足于国际竞争的必要条件,是计算机广泛应用于机械制造行业所带来的必然结果。随着计算机技术的不断发展,将其融入机械制造技术中,对制造业来说要有一个新的理念,改变企业的思维模式,将传统的制造业带入一个全新时代。因此,企业应该充分了解先进机械制造技术的特点,科学地应用先进机械制造技术。

1.1先进机械制造技术是面向工业应用的技术

先进机械制造技术包括产品市场调研,新产品的研究和发明,产品的工艺设计,产品的生产准备工作,产品的加工制造以及产品的售后服务工作等,因此先进机械制造技术是将市场调研、产品生产和售后服务整个过程有机结合的整体。并且,先进机械制造技术的应用最为重要的是注重生产产品所产生的实际效果,因为应用先进机械制造技术所生产出来的产品,质量的好坏在很大程度上决定了企业产品的竞争力,所以,重视先进机械制造技术产生的效果是非常重要的。

因此,科学地应用先进的生产机械技术,产生良好的实际效果,能够有效提高企业的市场竞争力,有效提升企业的综合能力,促进企业实现较快发展。由此可见,先进机械制造技术是面向工业应用的技术,企业在未来的发展过程中会广泛应用,充分发挥先进机械制造技术的作用。

1.2先进机械制造技术是驾驭生产过程的系统工程

先进机械制造技术主要是将现代化技术有效结合起来,它的设计主要是将现代化的计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术以及科学的现代系统管理技术有效地结合起来,研发成先进的机械制造技术。

因此,先进的机械制造技术是机械制造企业不断吸收现代化高新技术,并且将传统的机械制造技术结合起来,从而使先进的机械制造技术成为成功驾驭生产过程的系统工程,能够有效地控制生产过程的信息流、物质流以及能量流,成为企业在未来发展过程中主要应用的现代化技术。

1.3先进机械制造技术是面向全球竞争的技术

随着市场全球化的迅猛发展,发达的资本主义国家在抢夺市场、倾销资本和进行资本输出的过程中主要是通过金融、经济和科技等手段实现的。如今全球市场的形成日渐成熟,经济市场的竞争也变得越来越激烈,先进机械制造技术的出现是符合这种经济市场环境的。

因此,我国企业应用先进的机械制造技术,不仅能够体现企业的机械制造技术水平,而且也表明了我国的机械制造水平。由此可见,我国企业应用先进的机械制造技术,使其成为面向全球竞争的现代化技术,可以使我国的机械制造企业具备世界先进水平,从而提高我国机械制造企业在全球经济市场中的竞争力。

1.4先进机械制造技术是市场竞争三要素的统一

我国在改革开放以前,机械制造企业生产产品的技术相对来说比较简单,只要有新产品进入到经济市场,很快就会出现与此产品相同功能的产品在经济市场上流通,所以,在当时的市场环境下,机械制造企业提高产品生产率,增加产品的产量,才是企业提高市场竞争力的重要手段。改革开放以后,随着我国市场经济的快速发展,我国机械制造企业也取得较快的发展,主要通过减少生产产品的时间,降低生产成本,提高产品质量来提高市场竞争力,增加产品在经济市场上的占有率。

因此,我国机械制造企业通过应用先进的机械制造技术,可以把以时间为核心的时间、成本和质量有效结合起来,实现三者的统一。由此可见,在新的市场经济环境中,先进机械制造技术是市场竞争三要素的统一。

1.5先进机械制造技术是面向新时代的新技术

先进机械制造技术是在传统机械制造技术的基础上,融入现代化技术,不断发展而成的新的机械制造技术。先进机械制造技术不仅保留了传统机械制造技术好的方面,而且还吸收了现代化的高新技术,通过不断实验,逐渐应用于实践中,从而形成先进的机械制造技术。

因此,我国机械制造企业应用的先进机械制造技术是融合现代高新技术的新技术,是面向新时代的新技术。

1.6先进机械制造技术的先进性和实用性

先进机械制造技术采用的是高效率、低耗能、优质、清洁以及灵活性较强的工艺,这些工艺都是优化过的先进工艺,不仅保留了传统机械制造技术的有效因素,并且能够在传统工艺的基础上不断发展和改造,同时又引用了高新技术成果,从而形成先进的工艺,充分体现了先进机械制造技术的先进性。

先进机械制造技术是满足具体制造业的发展需求,通过不断研发和实践,形成的先进、实用的机械制造技术,并且先进机械制造技术是非常重视这种技术的实际效果的,从而充分体现了先进机械制造技术的实用性。由此可见,我国机械制造企业应用的先进机械制造技术能够突显这种新技术的先进性和实用性。

1.7先进机械制造技术的集成性和动态性

由于先进机械制造技术是将机械、电子、信息、材料以及管理技术有效结合起来的高新技术,是系统化的机械制造技术,因此,先进机械制造技术是由现代化高新技术集成的,充分体现了先进机械制造技术的集成性。

先进机械制造技术不是单一的技术,而是有很多高新技术组成的技术群,并且这个技术群是动态技术,在不同的发展时间发展不同的技术特点,从而能够适应不同时期制造企业的发展要求,使企业能够在各种时期都能够取得良好的经济效益和社会效益。因此,制造企业应用先进的机械制造技术生产产品,可以充分体现先进机械制造技术的动态特性。

2先进机械制造技术的应用

随着全球经济的快速发展,工业的带动作用是不能忽视的。从工业发展情况看,发达国家机械制造业在制造业所占的比例很大,因此很多机械制造企业为了提高生产质量和效率,先后将一些高新技术应用到机械制造中,从而使得先进机械制造技术的理论不断成熟,研发先进机械制造技术的速度不断发展,逐渐应用到机械制造中,这也促进了机械制造业的发展。

从我国机械制造业的发展情况看,我国机械制造企业所采用的制造技术相对落后,与西方发达国家的机械制造企业相比,我国机械制造企业生产的产品在全球市场中所占的份额会很小,缺乏较强的市场竞争力。但是,随着我国市场经济的快速发展,高新技术不断研发和应用,使得我国机械制造企业在产品生产过程中也应用了很多新工艺和高新技术,先进机械制造技术理论不断得到丰富,从而使其在机械制造业中得到推广和普及,对于提高我国机械制造企业的经济效益,提高我国机械制造产品的市场竞争力起到非常重要的作用。

2.1现代设计技术的应用

我国机械制造企业在生产产品过程中已经应用了现代设计技术,并且机械产品的开发和设计与现代设计技术是密不可分的。企业为了提高机械产品的生产质量和效率,提高机械制造产品的市场竞争力,大都会把绿色环保设计、并行工程设计、可靠性设计、计算机辅助设计、模糊设计以及虚拟设计等现代设计技术应用到机械制造过程中。例如,机械制造企业在产品的规划、制造与检验、营销与维护以及报废与回收等环节中都融入了现代设计的相关理念和方法,并且将现代设计技术和传统机械产品的设计技术有效地结合起来。仅仅从传统设计角度看,传统设计通常是凭借以往的设计经验和基本的设计常识,应用较为落后和陈旧的工具实行的,导致设计水平较低。

但是,可以充分利用传统设计技术的优点,能够更好地研发出新的设计技术。然而,现代设计技术相对于传统设计技术要非常先进,并且现代设计技术作为新的设计技术,通过计算机辅助设计和多种先进技术作为手段,不断优化和精确设计过程和设计结果。所以,将现代设计技术与传统设计技术进行有效结合,使现代设计技术融入到机械制造产品设计中,有助于企业设计高质量的产品。

2.2产品制造中应用新工艺和新技术

机械制造工艺作为机械制造整个过程的重要组成部分,主要是将初始原材料和一些半成品加工成产品。随着先进机械制造技术应用于整个产品生产的过程中,满足了企业制造的需求。机械制造企业在毛坯制造过程中,合理应用钢液精炼、保护成套、高效金属铸造工艺以及激光焊接与切割等高新技术。机械制造企业在机械加工方面也应用了现代化高新技术,例如机械制造企业应用了精密加工技术,甚至应用了超精密加工技术,高速切削技术、高速磨削技术、切削难加工材料技术以及加工复杂型面等高新技术。在热处理方面机械制造企业还应用了可控气氛的热处理方法、真空热处理方法以及激光表面合金化等高新技术。机械制造企业在自动化生产方面也应用了一些高新技术,例如机床数控技术、集成制造技术、传感技术、机械制造机器人、自动检测技术以及信号识别技术等。总而言之,我国机械制造企业在机械制造过程中广泛应用各种新工艺和新技术,能够有效提高产品的生产质量和生产效率,从而提高机械制造企业的经济效益和社会效益。

2.3网络通讯技术和虚拟技术的应用

随着知识信息时代的到来,网络通讯技术迅速发展,在社会中得到广泛普及,机械制造企业在生产和经营活动中也应用了网络通讯技术,这能够使企业在设计产品、选择优质的物料、制造零部件、开拓市场和销售产品的过程中更加灵活,使企业在贸易活动中能够进行异地交易和跨国交易。与此同时,合理应用网络信息技术,加速网络技术信息的交流和沟通,加强与著名企业进行产品研发合作,提高企业的经营管理水平,从而使我国机械制造企业朝着既合作又竞争的方向发展,有效提高我国机械制造企业的经济效益和市场竞争力。

随着高新技术在我国机械制造企业中得到广泛应用,使得我国机械制造企业得到长足的发展。随着虚拟技术的出现,我国机械制造企业应用了虚拟技术对产品生产过程进行模拟和检验。企业通过应用虚拟技术可以检验产品的可加工性和加工工艺的合理性,能够优化产品的制造工艺。通过模拟产品生产过程,组织管理过程、车间调度情况和产品供应情况等,从而保证产品制造的成功性。因此,企业应用虚拟技术对于保证产品的生产质量,降低生产成本,提高企业的经济效益具有重要的作用。

3结论

本文通过对先进机械制造技术的特点及应用的分析和研究,从中深刻认识到我国机械制造企业通过应用先进机械制造技术对于提高机械制造企业的经济效益具有重要的意义。通过对先进机械制造技术特点的分析,认识到先进机械制造技术是面向工业应用、面对全球竞争、面向新时代的技术,是能够驾驭生产过程的系统工程,能够实现市场竞争三要素的统一,展现了鲜明的先进性、实用性、集成性和动态性的特点;通过对先进机械制造技术应用的研究,充分了解到企业应用一些现代化新工艺和新技术,能够有效提高企业的生产质量、生产效率,从而实现企业经济利益的最大化。

参考文献

[1]胡燕海,叶飞帆.国外实施先进制造技术的成效问题与对策[J].工业工程与管理,2007(1).

[2]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).

[3]王世敬,温筠.现代机械制造技术及其发展趋势[J].石油机械,2002(11).

[4]李更新.现代机械制造技术[m].天津:天津大学出版社,2009.

[5]齐宏.现代机械制造技术概论[m].北京:机械工业出版社,2009.

[6]沈旭东.先进制造技术对我国制造业提出新要求[J].中国科技成果,2006(11).

先进制造的加工技术篇4

关键词:机械制造特点发展现状趋势

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,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、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。

1先进制造技术的特点

1.1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。

1.2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。

1.3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。

1.4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。

1.5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。

2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。

(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(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。

(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(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。

(3)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。

(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。

3我国先进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。

(5)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。

4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篇5

先进机械制造技术主要是将现代化技术有效结合起来,它的设计主要是将现代化的计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术以及科学的现代系统管理技术有效地结合起来,研发成先进的机械制造技术。因此,先进的机械制造技术是机械制造企业不断吸收现代化高新技术,并且将传统的机械制造技术结合起来,从而使先进的机械制造技术成为成功驾驭生产过程的系统工程,能够有效地控制生产过程的信息流、物质流以及能量流,成为企业在未来发展过程中主要应用的现代化技术。随着市场全球化的迅猛发展,发达的资本主义国家在抢夺市场、倾销资本和进行资本输出的过程中主要是通过金融、经济和科技等手段实现的。如今全球市场的形成日渐成熟,经济市场的竞争也变得越来越激烈,先进机械制造技术的出现是符合这种经济市场环境的。因此,我国企业应用先进的机械制造技术,不仅能够体现企业的机械制造技术水平,而且也表明了我国的机械制造水平。由此可见,我国企业应用先进的机械制造技术,使其成为面向全球竞争的现代化技术,可以使我国的机械制造企业具备世界先进水平,从而提高我国机械制造企业在全球经济市场中的竞争力。

我国在改革开放以前,机械制造企业生产产品的技术相对来说比较简单,只要有新产品进入到经济市场,很快就会出现与此产品相同功能的产品在经济市场上流通,所以,在当时的市场环境下,机械制造企业提高产品生产率,增加产品的产量,才是企业提高市场竞争力的重要手段。改革开放以后,随着我国市场经济的快速发展,我国机械制造企业也取得较快的发展,主要通过减少生产产品的时间,降低生产成本,提高产品质量来提高市场竞争力,增加产品在经济市场上的占有率。因此,我国机械制造企业通过应用先进的机械制造技术,可以把以时间为核心的时间、成本和质量有效结合起来,实现三者的统一。由此可见,在新的市场经济环境中,先进机械制造技术是市场竞争三要素的统一。先进机械制造技术是在传统机械制造技术的基础上,融入现代化技术,不断发展而成的新的机械制造技术。先进机械制造技术不仅保留了传统机械制造技术好的方面,而且还吸收了现代化的高新技术,通过不断实验,逐渐应用于实践中,从而形成先进的机械制造技术。因此,我国机械制造企业应用的先进机械制造技术是融合现代高新技术的新技术,是面向新时代的新技术。

先进机械制造技术采用的是高效率、低耗能、优质、清洁以及灵活性较强的工艺,这些工艺都是优化过的先进工艺,不仅保留了传统机械制造技术的有效因素,并且能够在传统工艺的基础上不断发展和改造,同时又引用了高新技术成果,从而形成先进的工艺,充分体现了先进机械制造技术的先进性。先进机械制造技术是满足具体制造业的发展需求,通过不断研发和实践,形成的先进、实用的机械制造技术,并且先进机械制造技术是非常重视这种技术的实际效果的,从而充分体现了先进机械制造技术的实用性。由此可见,我国机械制造企业应用的先进机械制造技术能够突显这种新技术的先进性和实用性。由于先进机械制造技术是将机械、电子、信息、材料以及管理技术有效结合起来的高新技术,是系统化的机械制造技术,因此,先进机械制造技术是由现代化高新技术集成的,充分体现了先进机械制造技术的集成性。先进机械制造技术不是单一的技术,而是有很多高新技术组成的技术群,并且这个技术群是动态技术,在不同的发展时间发展不同的技术特点,从而能够适应不同时期制造企业的发展要求,使企业能够在各种时期都能够取得良好的经济效益和社会效益。因此,制造企业应用先进的机械制造技术生产产品,可以充分体现先进机械制造技术的动态特性。

先进机械制造技术的应用

随着全球经济的快速发展,工业的带动作用是不能忽视的。从工业发展情况看,发达国家机械制造业在制造业所占的比例很大,因此很多机械制造企业为了提高生产质量和效率,先后将一些高新技术应用到机械制造中,从而使得先进机械制造技术的理论不断成熟,研发先进机械制造技术的速度不断发展,逐渐应用到机械制造中,这也促进了机械制造业的发展。从我国机械制造业的发展情况看,我国机械制造企业所采用的制造技术相对落后,与西方发达国家的机械制造企业相比,我国机械制造企业生产的产品在全球市场中所占的份额会很小,缺乏较强的市场竞争力。但是,随着我国市场经济的快速发展,高新技术不断研发和应用,使得我国机械制造企业在产品生产过程中也应用了很多新工艺和高新技术,先进机械制造技术理论不断得到丰富,从而使其在机械制造业中得到推广和普及,对于提高我国机械制造企业的经济效益,提高我国机械制造产品的市场竞争力起到非常重要的作用。

我国机械制造企业在生产产品过程中已经应用了现代设计技术,并且机械产品的开发和设计与现代设计技术是密不可分的。企业为了提高机械产品的生产质量和效率,提高机械制造产品的市场竞争力,大都会把绿色环保设计、并行工程设计、可靠性设计、计算机辅助设计、模糊设计以及虚拟设计等现代设计技术应用到机械制造过程中。例如,机械制造企业在产品的规划、制造与检验、营销与维护以及报废与回收等环节中都融入了现代设计的相关理念和方法,并且将现代设计技术和传统机械产品的设计技术有效地结合起来。仅仅从传统设计角度看,传统设计通常是凭借以往的设计经验和基本的设计常识,应用较为落后和陈旧的工具实行的,导致设计水平较低。但是,可以充分利用传统设计技术的优点,能够更好地研发出新的设计技术。然而,现代设计技术相对于传统设计技术要非常先进,并且现代设计技术作为新的设计技术,通过计算机辅助设计和多种先进技术作为手段,不断优化和精确设计过程和设计结果。所以,将现代设计技术与传统设计技术进行有效结合,使现代设计技术融入到机械制造产品设计中,有助于企业设计高质量的产品。

机械制造工艺作为机械制造整个过程的重要组成部分,主要是将初始原材料和一些半成品加工成产品。随着先进机械制造技术应用于整个产品生产的过程中,满足了企业制造的需求。机械制造企业在毛坯制造过程中,合理应用钢液精炼、保护成套、高效金属铸造工艺以及激光焊接与切割等高新技术。机械制造企业在机械加工方面也应用了现代化高新技术,例如机械制造企业应用了精密加工技术,甚至应用了超精密加工技术,高速切削技术、高速磨削技术、切削难加工材料技术以及加工复杂型面等高新技术。在热处理方面机械制造企业还应用了可控气氛的热处理方法、真空热处理方法以及激光表面合金化等高新技术。机械制造企业在自动化生产方面也应用了一些高新技术,例如机床数控技术、集成制造技术、传感技术、机械制造机器人、自动检测技术以及信号识别技术等。总而言之,我国机械制造企业在机械制造过程中广泛应用各种新工艺和新技术,能够有效提高产品的生产质量和生产效率,从而提高机械制造企业的经济效益和社会效益。#p#分页标题#e#

随着知识信息时代的到来,网络通讯技术迅速发展,在社会中得到广泛普及,机械制造企业在生产和经营活动中也应用了网络通讯技术,这能够使企业在设计产品、选择优质的物料、制造零部件、开拓市场和销售产品的过程中更加灵活,使企业在贸易活动中能够进行异地交易和跨国交易。与此同时,合理应用网络信息技术,加速网络技术信息的交流和沟通,加强与著名企业进行产品研发合作,提高企业的经营管理水平,从而使我国机械制造企业朝着既合作又竞争的方向发展,有效提高我国机械制造企业的经济效益和市场竞争力。随着高新技术在我国机械制造企业中得到广泛应用,使得我国机械制造企业得到长足的发展。随着虚拟技术的出现,我国机械制造企业应用了虚拟技术对产品生产过程进行模拟和检验。企业通过应用虚拟技术可以检验产品的可加工性和加工工艺的合理性,能够优化产品的制造工艺。通过模拟产品生产过程,组织管理过程、车间调度情况和产品供应情况等,从而保证产品制造的成功性。因此,企业应用虚拟技术对于保证产品的生产质量,降低生产成本,提高企业的经济效益具有重要的作用。

先进制造的加工技术篇6

【关键词】先进制造技术;发展趋势;关键技术

【中图分类号】tH16【文献标识码】a

【文章编号】1007―4309(2010)10―0086―2

先进制造技术amt(advancedmanufacturingtechnology)是传统制造技术在不断吸收机械、材料、电子、信息、能源和现代化管理等领域的成果上产生的,它被综合应用于产品的生产、设计、制造、检测、管理和售后服务的全过程。它是由传统的制造技术发展而来的,保留了过去制造技术中的有效要素,是制造技术与现代高新技术结合而产生的完整的技术群,先进制造技术的发展,大体经历了四个阶段:

第一阶段(20世纪60―70年代):柔性制造单元(CaD/Cam),它是以数控机床、加工中心和工业机器人为代表的。

第二阶段(20世纪70―80年代):柔性制造系统(FmS),它是以柔性制造单元加上自动或半自动物流输送组合而成的,但特点仍然是分布式生产过程。

第三阶段(20世纪80―90年代):集成阶段(CimS),是以信息、工艺、物流、计算机集成控制为特点的。

第四阶段(20世纪90年代至今):智能集成制造系统阶段,是以设计智能化、单元加工过程智能化和系统整体管理智能化为特征的。

一、先进制造技术的特点

目前,每一个国家都处于全球化市场中,先进制造技术的竞争是面向全球的。一个国家的先进制造技术对该国制造业在全球范围市场的竞争力发挥着非常重要和不可替代的作用。先进制造技术的目标是要提高产品对动态多变的市场的适应能力以及竞争能力,同时实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产。它不局限于制造工艺,而是覆盖了市场分析、产品设计、加工和装配、销售、维修、服务,以及回收再生的全过程,概括起来有以下特点:

(1)成形和加工技术日趋精密化。

(2)企业装备将以制造工艺、设备和工厂的柔性与可重构性作为显著特点。

(3)虚拟制造技术和网络制造技术将被广泛应用。

(4)机电产品和先进制造技术将把智能化、数字化作为发展方向。

(5)以提高对市场快速反应能力为目标的制造技术将超速发展。

(6)先进制造技术的发展越来越离不开信息技术,信息技术发挥着越来越重要的作用。

(7)21世纪的企业面临着要在管理方面进行创新的新课题。

(8)现代设计技术将成为21世纪制造业的重要特征。(现代技术的内涵即为:绿色产品设计技术、优良性能设计基础技术、竞争优势创建技术、全寿命周期设计技术。)

二、当前先进制造技术的发展趋势

市场需求的个性化与多样化趋势越来越明显,精密化、绿色化、智能化、信息化、虚拟化将成为未来先进制造技术发展的总趋势。其主要体现在以下几个方面:

(一)信息化

近几年,信息技术和制造技术的不断融合,使得数字化成为制造业日益发展的趋势。数字化制造技术具有较多的优点,如使市场多样化和个性化的需求得到满足;能够对市场作出快速的响应,使生产成本得以降低;能够提高产品精度和可靠性;等等。数字化产品既方便、直观,又便于通过计算机控制产品,对信息进行处理和传递。随着计算机技术的飞速发展,制造业应用系统越来越离不开internet技术,internet技术是实现各种制造系统自动化的基础,是其重要的支撑平台。基于web技术的供应链管理系统、数据交换转换系统等成为产品的主流。据专家预测,在未来生产中占主导地位的将是基于网络制造的分布式网络化生产系统。因此,先进制造技术将把以微电子技术、软件技术为核心,以数字化、网络化为特征的信息化制造技术作为重要的发展方向。

(二)智能化

智能化就是应用人工智能技术实现产品生命周期(包括产品设计、制造、发货、支持等)各个环节的智能化,如生产设备的智能化,人与制造系统的融合及人在其中智能的充分发挥等。智能化能够使制造系统的自动化和柔性化水平得到进一步的提高,使生产系统的适应与判断能力更加完善。

(三)精密化

超高速切削、超精密加工技术以及发展新一代制造装备成为了加工制造技术的发展方向。

1.超精密加工技术

目前已进入纳米级加工时代,加工精度和表面粗糙度分别达到了0.025μm和0.0045μm。超精切削厚度由目前的红外波段向可见光波段甚至更短波段近;超精加工机床向多功能模块化方向发展;超精加工材料由金属扩大到非金属。

2.超高速切削

目前,铝合金超高速切削的切削速度已超过1 600m/min,铸铁、超耐热镍合金、钛合金的速度分别为1 500m/min、300m/min和200m/min。超高速切削的发展已转移到一些难加工材料的切削加工上。

3.新一代制造装备的发展

市场竞争和新的产品、技术和材料的发展对新型加工设备的研究与开发起着推动作用,如“并联桁架式结构数控机床”的发展就是一个典型的例子。它采用六个轴长短的变化,以实现刀具相对于工件的加工位姿的变化,是对传统机床结构方案的突破。

(四)绿色化

由于资源与环境的约束日益严格,21世纪的制造业要以绿色制造为重要特征。与此相适应的,绿色制造技术的发展也将是快速的。主要表现为:

1.绿色产品设计技术,既能够保证产品在生命周期内环保和对人类健康无危害,又能保证低能耗和高资源利用率。

2.绿色制造技术,使整个制造的过程对环境所造成的不利影响最小,废弃物和有害物质的排放量最少,资源利用效率最高。

3.产品的回收和循环再制造,它主要包括以设计产品和处理材料为主的生产系统工厂和以处理循环产品生命周期结束时的材料为主的恢复系统工厂。如汽车等产品的拆卸、回收技术和生态工厂的循环式制造技术。

(五)虚拟化

在制造业中,虚拟现实技术(VirtualRealitytechnology)越来越被广泛地应用,它主要包括两部分,即虚拟企业和虚拟制造技术。虚拟制造技术是在产品真正制出之前,先在虚拟制造环境中生成软产品原型进行试验,并且预测和评价其性能和可制造性。

三、未来先进制造技术发展中的关键技术

(一)虚拟制造Vm(virtualmanufacturing)

Vm技术的发展是以仿真技术和虚拟现实VR(virtualreality)技术为基础的。Vm技术是在虚拟条件下模拟产品的设计、制造、测试、营销的全过程,并预测和评价有关技术数据和性能指标,从而使产品开发周期得以缩短,使制造过程得以优化。Vm技术是工程设计的一次革命性的进步,它的应用范围是非常广泛的,如快速设计与快速原型、面向装配或制造的设计、产品维护、产品设计进入市场的并行处理和人员培训等领域。

(二)智能制造im(intelligentmanufacturing)

智能制造技术是一门综合技术。之所以这么说,是因为它是通过自动化技术、制造技术、系统工程和人工智能等学科互相交织和渗透形成的一门技术。智能设计、智能装配、智能加工、智能控制、智能工艺规划、智能调度与管理、智能测量与诊断等都属于智能制造技术的范畴。对于制造系统集成自动化和柔性自动化来说智能制造是其新发展,也是其重要组成部分,智能传感与检测是智能制造的重点。

(三)纳米制造

20世纪出现了一种高新技术,即纳米技术。它的加工精度或尺寸为0.1nm―100nm。而纳米制造是纳米技术与制造技术相融合而产生的,精密加工、超精加工、微细加工和超微细加工都属于纳米制造。常用的制造技术有聚焦离子束工艺等。

(四)绿色制造Gm(greenmanufacturing)

绿色制造是一种现代制造模式,它综合考虑资源消耗和环境影响,其目的是使产品在整个生命周期中(包括从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理)做到对资源利用率最高,对环境的不利影响最小,并优化协调企业经济效益和社会效益。目前绿色制造受到了全球制造业的关注,因为未来制造业的可持续发展离不开绿色制造,绿色制造已成为先进制造技术的主要内容,也是各国支持和优先发展的研究项目。

四、结论

我国将先进制造技术列入“九五”科技规划和15年科技发展规划中。21世纪的今天,经济全球化进程日益加快,随之而来的日益加剧的制造业领域的竞争,实际上是以先进制造技术为竞争核心的。在这样的大环境、大背景下,我国不仅要迎接挑战,而且要抓住机遇,要不断地对传统产业进行改造,发展先进制造技术,要在技术、机制、管理以及人才等方面进行创新,只有这样我国才能实现跻身世界制造强国的目标。

【参考文献】

[1]王隆太等.先进制造技术[m].北京:机械工业出版社,2003.

[2]张平亮等.先进制造技术[m].北京:高等教育出版社,2009.

[3]冯.先进制造技术基础[m].北京:北京大学出版社,2009.

先进制造的加工技术篇7

关键词:机械制造技术特点发展方向

一、现代机械制造技术的概况

机械制造技术是产品设计、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。随着的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、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。

二、现代机械制造技术的特点

(一)现代机械制造技术的先进性

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)现代制造技术的全面性

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,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,其目标是为了提高竞争和促进国家和综合实力的增长。目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。

(三)现代制造技术的系统性

先进制造技术特别强调机技术、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)现代制造技术的全球性

随着我国加入世界贸易组织,市场的全球化有了进一步的发展,发达国家通过、经济、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。

三、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。

(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、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,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。我国采用计算机辅助设计技术的比例较低,机械制造技术基础还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。因此,与工业发达国家相比,我国的制造业仍然存在一个阶段性整体上的差距。

(三)制造工艺方面

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。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、柔性制造系统、机集成制造系统,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使用。

四、现代机械制造技术的趋势

(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,例如一些知名度很高的企业,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,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。

(二)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。

(三)自动化

自动化的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。

(四)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,同时使原材料和能源的利用效率达到最高。

参考文献:

[1]王富文.谈我国先进机械制造技术的特点及发展趋势[J].中国新技术新产品,2008(16).

先进制造的加工技术篇8

关键词:先进制造技术,内涵,特点,发展趋势

 

一、引言

先进制造技术amt(advancedmanufacturingtechnology)是集机械,电子,信息,材料,能源和管理等各项先进技术而发展起来的高新技术,它是发展国民经济的重要基础技术之一。先进制造技术是制造业为提高竞争力以适应时代的要求而形成的一个高新技术群,经过发展,已形成了完整的体系结构。先进制造技术是当今生产力的主要构成因素,是国民经济的重要支柱。论文大全。它担负着为国民经济各部门和科学技术的各个学科提供装备、工具和检测仪器的重要任务,成为国民经济和科学技术赖以生存和发展的重要手段。尤其是一些尖端科技,如航空、航天、微电子、光电子、激光、分子生物学和核能等等技术的出现和发展,如果没有先进制造技术作为基础,是不可能实现的。

二、先进制造技术的起源

“先进制造技术”一词源于美国。二战结束之前的制造技术,可以统称为传统的制造技术,美国制造业在第二次世界大战以后,在当时的国际环境背景下得到了空前的发展,并形成了一支强大的研究开发力量,强调基础科学研究的重要性,忽视制造技术的发展。至20世纪70年代,随着日、德经济的恢复,美国制造业遇到了强有力的挑战,汽车业等行业的霸主地位,遇到了强有力的冲击,出口产品的竞争力大大落后于日、德,美国经济滞胀,发展缓慢。而日本在过去几十年内不断主动地采用制造新技术,已使其成为制造业公认的世界领袖。

在此背景下,美国反思了制造技术同国民经济、技术与国力的至关重要的相互依赖关系,强调了制造技术的重要性,明确了社会经济目标的关键是技术的重要性,制定了国家关键技术计划,并对其技术政策作了重大调整。与此同时,以计算机为中心的新一代信息技术的发展,也全面推动了制造技术的飞跃发展。由于经济和增强国防的需要,在剧烈的市场竞争的刺激下,各个国家和地区纷纷将传统的制造技术与新发展起来的科技成就相结合,先进制造技术的概念逐步形成并发展。

三、先进制造技术的内涵及特点

先进制造技术是传统制造业不断地吸收机械、信息、材料及现代管理技术等方面最新的成果,并将其综合应用于产品开发与设计、制造、检测、管理及售后服务的制造全过程,实现优质、高效、低耗、清洁、敏捷制造,并取得理想技术经济效果的前沿制造技术的总称。从本质上可以说,先进制造技术是传统制造技术、信息技术、自动化技术和现代管理技术等的有机融合。

与传统的制造技术比较起来,当代先进的制造技术以其高效率、高质量和对于市场变化的快速响应能力为主要特征。它贯穿了从产品设计、加工制造到产品销售及使用维修等全过程,成为“市场—产品设计—制造—市场”的大系统。而传统制造工程一般单指加工过程。

先进制造技术充分应用计算机技术、传感技术、自动化技术、新材料技术、管理技术等的最新成果,各专业、学科间不断交叉、融合,其界限逐渐淡化甚至消失。它是技术、组织与管理的有机集成,特别重视制造过程组织和管理体制的简化及合理化。

先进制造技术又可看作是硬件、软件、人和支持网络(技术的与社会的)综合与统一。先进制造技术并不追求高度自动化或计算机化,而是通过强调以人为中心,实现自主和自律的统一,最大限度地发挥人的积极性、创造性和相互协调性。先进制造技术高度开放、具有高度自组织能力的系统,通过大力协作,充分、合理地利用全球资源,不断生产出最具竞争力的产品。

先进制造技术的目的在于能够以最低的成本、最快的速度提供用户所希望的产品,实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,并取得理想的技术经济效果。

四、先进制造技术的主要内容

信息技术和现代管理技术是先进制造技术的两个支柱,而现代管理技术要以先进制造哲理为基础。不同的时代具有不同的消费需求和科学技术,不同的消费需求和科学技术又会产生不同的生产技术和生产方式,进而要求不同的管理与之相适应。先进制造哲理与信息技术和现代管理技术的有机结合,是必然产生的生产模式。先进制造哲理、现代管理技术与先进生产模式三位一体,共同构成了先进制造技术生长的软环境。

自20世纪90年代以来,人们在总结Gt、FmS、Jit、mRpii、CimS等生产模式经验和教训的基础上,提出了许多新的制造概念和生产模式。例如,以组成多功能协同小组工作模式为特征的并行工程(Ce),以简化组织和强调人的能动性为核心的精益生产(Lp),以动态多变的组织结构和充分发挥技术、组织人员的高度柔性集成为主导的敏捷制造(am)。

先进工程设计技术是先进制造技术的重要组成部分。论文大全。产品生产首先从工程设计开始。工程设计包括需求分析、产品规划、方案设计、总体设计、详细设计、工艺设计等内容。工程设计结果直接影响产品的功能、性能、质量、制造成本与交货期。据统计,产品设计阶段决定了产品生产成本的70%-80%。

先进制造工艺是先进制造技术的核心和基础。按照设计方案,将原材料转化为实际产品的过程,称为制造工艺过程。论文大全。为实现这一过程,需要采用各种有效的制造工艺方法对产品质量、成本、生产周期等具有重要影响的因素实施有效控制。

先进制造技术的支撑技术是指支持主体技术(设计和制造工艺)发展所需的技术、工具、手段和系统集成的基础技术,它包括信息技术、标准框架、机床和工具技术、传感与控制技术等。

五、先进制造技术的发展趋势

先进制造技术的一个重要发展趋势是工艺设计从经验判断走向定量分析,其方法就是将数值模拟技术与物理模拟和人工智能技术相结合,确定工艺参数,优化工艺方案,预测加工质量,使生产过程从“理论-实验-生产”转变为“理论-计算机模拟-生产”。随着人工智能技术、计算机视觉技术、数字化信息处理技术、机器人技术的溶入,促使制造技术向着工艺高效化,控制数字化、智能化以及生产过程机器人化方向发展。

六、结束语

在市场全球化,竞争全球化的今天,消费者对产品的性能和质量要求更为挑剔、更具多样性,产品的寿命周期更短。在要求对市场需求做出快速响应的背景下,先进制造应运而生是有其客观基础的。先进制造技术是在新的市场环境下,增强企业市场竞争力、促进国家经济繁荣、提高国家综合实力的手段。

参考文献

[1]张世昌,先进制造技术,天津:天津大学出版社,2004

先进制造的加工技术篇9

【关键词】机械制造技术特点发展方向

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。

一、我国机械制造技术发展的现状分析

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。

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。20世纪80年代以后,随着市场全球化的进一步发展,市场竞争变得越来越激烈。

20世纪90年代初,随着cims技术的大力推广应用,包括有cims实验工程中心和7个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内,部署了cims的若干研究项目,诸如cims软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略,cims总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果,获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于cad和管理信息系统,底层基础自动化还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。因此,与工业发达国家相比,我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。

目前,我国已加入wto,机械制造业面临着巨大的挑战与新的机遇。因此,我国机械制造业不能单纯的沿着20世纪凸轮及其机构为基础采用专用机床、专用夹具、专用刀具组成的流水式生产线——刚性自动化发展。而是要全面拓展,面向五化发展,即全球化、网络化、虚拟化、自动化、绿色化。

二、机械制造技术的特点

做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。但加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及,工业机器人的应用还很有限。因此,我们要立足于我国的实际情况,在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。

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、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。

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,倾销产品,输出资本,使得市场竞争变得越来越激烈,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。

三、我国机械制造技术的发展方向

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。

20世纪80年代,随着扫描显微镜的发明和使用,人类认识世界和改造世界的能力进入纳米尺度,纳米技术是指实现纳米级精度,是一种在纳米尺度上研究原子和分子结构,物质特性及相互作用与运动,并运用这种技术为人类服务的高新技术,纳米技术对制造业产生了很大的影响,其应用范围将非常广泛,包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术和纳米测量技术等。

超精密加工的加工精度在2000年已达到纳米级,在21世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程(ste)可使加工精度达到0.0003~0.0001μm,现在精密工程正向其终极目标——原子级精度的加工逼近,也就是说,可以做到移动原子级别的加工。

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,将进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。

1.精密成形技术成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括:精密铸造(湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯)、精密锻压(冷湿精密成形、精密冲裁)、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。

2.无切削液加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业,无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题,如废液排放和回收等等。

3.快速成形技术快速原型零件制造技术(rpm),其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则,而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造(lom),熔化沉积制造(fdm)等等。

由于以上工艺和技术不仅减少了原材料和能源的耗用量或缩短了开发周期、减少了成本,而且有些工艺的改进对环境起到保护作用,因此被称为绿色制造工艺。绿色制造是人类社会可持续发展在制造业中的体现。这一切除了工艺革新外,还必须依靠信息技术,通过计算机的模拟、仿真,才能实现。

四、结论

现代制造技术是现代技术和工业创新的集成,是国家制造业的水平的主要标志,也是国家工业的基础和支柱。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、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。因此,我们应抓住机遇,了解我国机械制造技术的发展现状,把握现代机械制造技术的发展趋势,使我国现代制造业与世界发达国家站在同一起跑线上。

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篇10

【关键词】机械制造技术特点发展方向

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。

一、我国机械制造技术发展的现状分析

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。

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。20世纪80年代以后,随着市场全球化的进一步发展,市场竞争变得越来越激烈。

20世纪90年代初,随着cims技术的大力推广应用,包括有cims实验工程中心和7个开放实验室的研究环境已建成。在全国范围内,部署了cims的若干研究项目,诸如cims软件工程与标准化、开放式系统结构与发展战略,cims总体与集成技术、产品设计自动化、工艺设计自动化、柔性制造技术、管理与决策信息系统、质量保证技术、网络与数据库技术以及系统理论和方法等均取得了丰硕成果,获得不同程度的进展。但因大部分大型机械制造企业和绝大部分中小型机械制造企业主要限于cad和管理信息系统,底层基础自动化还十分薄弱,数控机床由于编程复杂,还没有真正发挥作用。因此,与工业发达国家相比,我国的制造业仍然存在一个阶段性的整体上的差距。

目前,我国已加入wto,机械制造业面临着巨大的挑战与新的机遇。因此,我国机械制造业不能单纯的沿着20世纪凸轮及其机构为基础采用专用机床、专用夹具、专用刀具组成的流水式生产线——刚性自动化发展。而是要全面拓展,面向五化发展,即全球化、网络化、虚拟化、自动化、绿色化。

二、机械制造技术的特点

做好基础自动化的工作仍是我国制造企业一项十分紧迫而艰巨的任务。但加工中心无论是数量还是利用率都很低。可编程控制器的使用并不普及,工业机器人的应用还很有限。因此,我们要立足于我国的实际情况,在看到国际上制造业发展趋势的同时扎扎实实地做好基础工作。

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、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。

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,倾销产品,输出资本,使得市场竞争变得越来越激烈,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。

三、我国机械制造技术的发展方向

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。

20世纪80年代,随着扫描显微镜的发明和使用,人类认识世界和改造世界的能力进入纳米尺度,纳米技术是指实现纳米级精度,是一种在纳米尺度上研究原子和分子结构,物质特性及相互作用与运动,并运用这种技术为人类服务的高新技术,纳米技术对制造业产生了很大的影响,其应用范围将非常广泛,包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术和纳米测量技术等。

超精密加工的加工精度在2000年已达到纳米级,在21世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程(ste)可使加工精度达到0.0003~0.0001μm,现在精密工程正向其终极目标——原子级精度的加工逼近,也就是说,可以做到移动原子级别的加工。

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,将进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。

1.精密成形技术成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括:精密铸造(湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯)、精密锻压(冷湿精密成形、精密冲裁)、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。

2.无切削液加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业,无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题,如废液排放和回收等等。

3.快速成形技术快速原型零件制造技术(rpm),其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则,而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造(lom),熔化沉积制造(fdm)等等。

由于以上工艺和技术不仅减少了原材料和能源的耗用量或缩短了开发周期、减少了成本,而且有些工艺的改进对环境起到保护作用,因此被称为绿色制造工艺。绿色制造是人类社会可持续发展在制造业中的体现。这一切除了工艺革新外,还必须依靠信息技术,通过计算机的模拟、仿真,才能实现。

四、结论

现代制造技术是现代技术和工业创新的集成,是国家制造业的水平的主要标志,也是国家工业的基础和支柱。随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、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。因此,我们应抓住机遇,了解我国机械制造技术的发展现状,把握现代机械制造技术的发展趋势,使我国现代制造业与世界发达国家站在同一起跑线上。

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).