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1.1关联性特点
就制造技术而言,其先进性不仅体现在制造过程的先进,同时在相关产品的生产、研发、设计、加工、销售以及售后等方面也要体现先进性要求,且以上内容都是密切关联的,一旦某一环节出现问题,则可能影响整个技术的应用效果。所以,掌握现代机械制造工艺与精密加工技术的关联性至关重要。
1.2系统性特点
根据机械制造的生产过程来分析,现代机械制造工艺是一项系统工程,其应当是计算机信息技术、现代传感技术、生产自动化技术以及新材料、新工艺、新管理方法等多种现代科技手段的综合,且要求应用于产品的生产、研发、设计、加工、销售以及售后等整个过程。
1.3全球化特点
世界经济的全球化发展使得科技行业的竞争日益激烈,同时也推动了机械制造技术的更新换代。所以,我国若想在激烈的国际技术竞争中占据一席之地,就必须使我国的制造技术不断创新,从而使我国制造行业达到世界领先水平。
2现代机械制造工艺与精密加工技术的应用分析
2.1关于现代机械制造工艺的应用分析
按照现代机械制造工艺包括的内容分析,其包括车、钳、铣、焊等许多内容。本文仅就其中应用最广泛的焊接工艺加以探究。
1)气体保护焊工艺。该工艺是把电弧作为主要热源之一进行焊接操作。其主要特点是将气体作为焊接物之间的保护介质,进行焊接操作时,电弧周围会产生有效的气体保护层,从而实现电弧、熔池和空气进行分离的目的。这样即可避免有害气体影响焊接操作,从而保证焊接电弧能够有效燃烧。通常情况下,二氧化碳气体保护焊应用较多,因为二氧化碳成本较低,所以在现代机械制造业里应用最为广泛;
2)电阻焊工艺。该工艺是把焊接物置于正电极、负电极之间进行通电操作,当电流通过时,就会在焊接物之间的接触面及其周围形成“店长效应”,从而焊接物达到熔化并融合的效果,实现压力焊接的目的。该工艺的特点是焊接质量较好、工作生产效率较高、充分实现机械化操作、且需要时间较短、气体及噪声污染较小等,优点较多。电阻焊工艺目前已在航空航天、汽车和家电等现代机械制造业中应用较广。但其也存在缺点和不足,即焊接设备的成本较高、后期维修费用大,并且没有有效的无损检测技术等;
3)埋弧焊工艺。该工艺是指在焊剂层下燃烧电弧而进行焊接的一种焊接工艺。其分为自动焊接以及半自动焊接两种焊接方式。进行自动焊接时,通过焊接车把焊丝以及移动电弧送入从而自动完成焊接操作。进行半自动焊接时,则是由机械完成焊丝送入,再由焊接操作人员进行移动电弧的送入操作,因此增加了劳动成本,目前应用较少。以焊接钢筋为例,过去经常采取手工电弧焊的方法,即半自动埋弧焊,而如今电渣压力焊取代了半自动埋弧焊,该焊法生产效率较高、焊缝质量好,并且具有良好的劳动条件。但选择该焊接工艺焊接时需要注意选择理想的焊剂,因为焊接的工艺水平、应用电流大小、钢材的级别等许多技术指标都可以通过焊剂碱度充分体现出来,所以要特别注意焊剂的碱度;
4)螺柱焊工艺。该工艺是指首先把螺柱与管件或者板件相连接,引入电弧使接触面熔化在一起,再对螺住施加压力进行焊接。其分为储能式、拉弧式两种焊接方式。其中储能式焊接熔深较小,在薄板焊接时应用较多,而拉弧式焊接与之相反,在重工业中应用较多。该两种焊接方式都为单面焊接方式,因此具有无需打孔、钻洞、粘结、攻螺纹和铆接等诸多优势,特别是无需打孔和钻洞,能够确保焊接工艺不会发生漏气漏水现象,现代机械制造业中应用极广;
5)搅拌摩擦焊工艺。该工艺(简称FSW)来源于二十世纪九十年代初的英国TWI焊接研究所。并在上世纪末广泛应用于铁路、飞机、车辆、船舶等机械制造业。2002年,北京赛福斯特技术有限公司成立后引进了该工艺,其最大特点是无需焊接搅拌头以外的焊丝、保护气体、焊条、焊剂等任何焊接消耗性材料,特别是进行铝合金焊接过程中,仅1个焊接搅拌头就能实现低温下的800m焊接要求。
2.2关于现代精密加工技术的应用分析
按照现代精密加工技术的内容进行分析,其可分为精密切削、超精密研磨、模具成型、微细加工、纳米等等诸多技术内容,现仅就其中的精密切削技术做以简要分析。该技术是指通过切削的方式实现精密切削的目的。然而,若想实现高精密水平的切削,必须保证受到加工机床、使用刀具、零件等外界环境的干扰才行。
3结论
关键词 机械制造 科技发展 特点 发展现状 发展方向
机械制造技术是研究产品设计、加工制作、生产和销售及售后、回收等一系列过程的工程学科。我国是制造大国,但同时也是水货大国,制造技术却有待提高。尤其是在新经济时代里,社会竞争的日益激烈和人们生活水平的逐渐提高,都对制造业提出了更高的要求。我国必须提升机械制造技术,缩小与发达国家制造水平的差距,积极应对激烈的市场竞争。
一、机械制造技术的特点
我国是一个人口大国,制造业是我国国民经济的重要组成部分。随着人口红利的日渐缩小,社会发展、时展要求我国搞好机械制造自动化建设。目前机械制造自动化还比较欠缺,因此必须根据我国制造业的发展现状,扎实做好制造业基础工作。
1、机械制造技术是一项综合性技术。现代机械制造技术是集工业创新与现代科技于一体的现代化技术,主要应用于研究产品设计、加工制作、生产和销售及售后、回收等一系列过程。工业生产的一系列过程是一个统一的整体,需要在整体的基础上来提高工业制造业的社会、经济效益。
2、机械制造技术是一个系统工程。现代机械制造技术要求计算机信息技术、自动化技术和现代管理制度等在工业产品生产、制造、销售等过程中的应用。它不是排除传统制造技术,只依靠新技术的发展,需要将传统制造技术和新技术有效结合起来,实现工业生产物质、能量和信息的系统化。
3、机械制造技术是市场经济发展的客观要求。在新经济时代,社会竞争的日益激烈和人们生活水平的逐渐提高,都对制造业提出了更高的要求。现代机械制造技术的应用可以大大提高劳动生产率,获得在竞争之中的优势。市场经济发展、当下时展要求共同促使机械制造技术的革新。
4、机械制造技术是时代的新技术。世界一体化、经济全球化趋势已经不可阻挡,为了顺应时代的潮流,积极应对激烈的全球化的市场竞争,需要在金融、资本或者技术上占据优势地位。机械制造技术是国家科技发展的重要衡量标志,先进的机械制造技术能够提升国家在应对市场竞争中的优势地位。机械制造技术是集工业创新与现代科技于一体的现代化技术,是时代的新技术。
二、我国机械制造技术的发展现状
机械制造技术是研究产品设计、加工制作、生产和销售及售后、回收等一系列过程的工程学科。现代机械制造技术是集工业创新与现代科技于一体的现代化技术,是国家科技发展的重要衡量标志,也是社会发展和人们日益增长的需要提出的较高要求。
上世纪70年代之前,产品制造技术还是十分单一,新品上市成功就会带动很多同类产品上市。世界一体化、经济全球化趋势已经不可阻挡,市场竞争势必如火如荼。
上世纪90年代初期,CIMS技术已经推广使用,建立了CIMS实验工程中心和7个开放的实验室。在全国范围内也有很多研究项目,如产品自动化设计、工艺自动化设计和质量保证体系等研究都取得了一些进展。但是因为大部分机械制造业自动化基础较为薄弱,机械自动化制造技术发展根基不足,制造业发展还有所欠缺。
随着人口红利的日渐缩小,社会发展、时展要求我国搞好机械制造自动化建设。特别是加入了世界贸易组织,我国机械制造业面临着前所未有的机遇与挑战。为了适应时展的需求,我国现代机械制造技术必须面向全球化、网络化、智能化和绿色化发展。
三、我国机械制造技术未来的发展方向
我国机械制造技术的发展需要将传统制造技术和新技术有效结合起来,实现工业生产物质、能量和信息的系统化。现代扫描显微镜的发明和使用,逐渐发展应用了现代纳米技术,这一精密加工技术对我国工业制造业的发展产生了非常大的影响。现代机械制造技术的发展逐渐向精密化发展和高度自动化发展。精密化发展,主要体现在纳米加工和微细加工;高度自动化就体现于CIMS和敏捷制造的更进一步发展。
1、精密加工包括有塑形加工、焊接和铸造。精密成型技术包含有精密塑形加工、精密焊接和精密铸造等。
2、无切削液加工简化了加工工艺,降低了加工成本而且还消除了冷却液带来的众多问题,这种技术主要运用于机械加工业。
3、快速成型技术。这种技术设计主要就是打破了传统技术的限制,根据累积和添加的原理进行原料加工。代表性技术包含了熔化沉积制造和分层实体制造等。
为了适应时展的需求,我国现代机械制造技术必须面向全球化、网络化、智能化和绿色化发展。以上技术都符合了以上的原则,降低了原料消耗和成本投入,同样达到了良好的效果。这些绿色制造工艺需要在今后的发展中逐步推广使用。
四、总结
现代机械制造技术是集工业创新与现代科技于一体的现代化技术,是国家科技发展的重要衡量标志,也是社会发展和人们日益增长的需要提出的较高要求。我国首先需要了解现代机械制造技术的特点,进而在分析我国机械制造技术的现状的基础上,准确定位今后我国机械制造技术的发展方向,逐渐缩小与发达国家制造水平的差距,积极应对激烈的市场竞争。
参考文献:
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[2]阎树田,杨利玲,沙成梅,田波.21世纪先进制造技术发展趋势的探讨[J].机电产品开发与创新,2004(06).
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。
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,加强与着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。
一、发展现代机械制造工艺及精密加工技术的重要性
现代机械制造工艺及精密加工技术是利用计算机技术实现机械制造加工工艺的智能化、自动化以及精细化,从而提高机械加工技术水平。精密机械加工工艺流程是工件或者零件制造加工的步骤,采用机械加工的方法,直接改变毛坯的形状、尺寸和表面质量等,使其成为零件的过程称为机械加工工艺流程。因此发展现代机械制造工艺及精密加工技术对提高我国机械制造技术具有重要的意义:一是通过发展该技术可以提高我国机械制造产品的性能。传统的机械制造主要是采取人工加工或者按照产品设计进行加工,这样在处理一些细微环节时存在操作不规范、加工不严谨的问题,从而影响到机械产品的性能。以汽车齿轮加工为例,如果采取传统的机械加工模式会影响到齿轮的精密度,影响其使用寿命,而采取精密加工,通过激光焊接大大提高了齿轮制造性能。激光焊接齿轮无需在真空中进行,可避免焊接变形,焊接后的齿轮无需再精加工,齿轮焊接既可减少零件数量,又能提高齿轮质量,降低齿轮的制造成本;二是发展该技术有利于实现绿色生产。精密加工就是严格按照机械加工规范要求进行,有效避免了制造过程中存在的能源过度消耗、材料过度使用的现象,从而实现了绿色发展。同样以汽车制造为例,汽车制造过程中通过精密加工为企业节省大量的原材料,避免了能源消耗;三是发展该技术有利于提高机械制造企业的经济效益。原材料使用的降低、加工效率的提高都有助于降低企业的成本支出,提高企业的经济效益。
二、现代机械制造工艺及精密加工技术的特点
随着大数据在现代机械制造领域内的应用,现代机械制造工艺及精密加工技术呈现以下特点:一是关联性。机械加工工艺贯穿于机械加工的全过程,本着节能、高效的原则,精密加工技术在机械加工的全过程中都得以应用;二是系统性。机械加工精密技术包含的技术比较多,需要计算机技术、自动化技术、传感技术以及生产技术等融为一体,通过密切的合作实现对机械加工的精密控制;三是智能化。随着我国互联网技术的发展,精密加工技术呈现出智能化的特点,通过运行计算机控制程序实现对机械加工的自动化操作,实现了机械加工的精准化与科学化。
三、现代机械制造工艺与精密加工技术在实践中的应用
现代机械制造工艺及精密加工技术的发展对实现机械制造强国战略具有重要的意义,通过实践观察,精密加工技术在实践中已得到广泛的应用,其不仅在航空航天、军工、医疗、艺术设计和消费电子产品等多个领域得以应用,而且还在人们的生活中被广泛使用。而且随着我国智能机械技术的不断发展精密加工技术在实践中的应用会越来越广泛,本文以超精密研磨技术为例,随智能机器人技术的发展,需要在智能机器人中插入超薄的智能芯片,而智能芯片的厚度有着严格的规定,一般不会超过2mm,这就要求突破传统的研磨工艺,提高芯片的精确度。但在具体的精密加工中,精密加工工艺容易受到外界的影响。结合当前我国精密加工技术的现状,可以说超精密加工技术是未来我国机械制造领域的主要发展方向之一,尤其是我国近期颁布的关于机器人发展规划对超精密技术突出了新要求。近期国防科技大学自主研制的新一代超精密光学零件加工设备,标志我国超精密光学零件加工技术跨入世界领先行列。
关键词:机械制造工艺;精密加工;技术
现代机械制造工艺及精密加工技术的发展具有重要作用,不仅能够提高机械制造业以及加工技术的发展水平,还能够促进机械制造业以及精密加工技术的革新,提升机械建造业的综合实力。
1现代机械制造工艺及精密加工技术的特点
随着传感技术、计算机技术以及自动控制技术等现代技术的飞速发展,机械制造方面取得了长远的进步与发展。将现代技术应用于机械制造具有重要作用,可促进现代机械制造业的发展,提高现代机械制造水平。现代机械制造工艺是一门综合性较强的学科,具有关联性特点。首先,知识不是单一片面的,而是融合了计算机、自动控制、信息检测等多门专业知识的综合性学科,知识内容丰富、全面[1]。其次,在制造技术方面,现代机械制造工艺不仅融汇于制造工艺,还包含了产品开发、产品工艺设计以及产品加工等多方面内容。这些内容具有关联性,某一环节出现漏洞就会影响整体工艺技术,产生严重的不良影响。由此可见,现代机械制造工艺及精密加工技术的显著特征就是关联性。因此,注重关联性特征,合理利用,充分了解其特征,具有重要的意义。系统性。现代机械制造工艺及精密技术是一个整体,具有系统性。产品开发、设计、工程制造等内容是一套完整的工序。作为一个有机的整体,注重制造工艺的系统性至关重要。通过合理控制系统性,能够提升机械制造业的工作效率,促进现代机械制造业的进步发展[2]。由此可见,系统性是现代机械制造工艺及精密加工技术的显著特征之一。全球化。全球化是世界大背景下的社会趋势。在这一背景下,挑战与机遇共存,现代机械制造工艺以及精密加工技术同样受到了全球化的影响,全球化成为现代制造业的显著特征。通过全球化能够发展技术,占取先机,提高自身竞争力,使我国的制造技术发展更为迅速,达到良性循环。
2现代机械制造工艺及精密加工技术的分类
2.1柔性制造系统
柔性制造系统是实现信息流与物流自动控制的生产系统。一般情况下,它是用主机与数控机床连接而实现的。柔性制造系统具有显著特征,最主要特点是代表了现代机械制造业的发展方向。它不仅可以实现不同工序的加工,而且生产相似零件的同时能够生产不同零件,还能够进行自动化生产,具有重要作用。柔性制造系统技术中的成组技术,是计算机辅助工艺设计的基础,是现代机械制造的主要方法之一。由此可知,柔性制造系统的发展具有深远的意义。
2.2分类编码系统
分类编码系统是识别零件相似性的一种有效方法,是指通过数字描述零件以达到识别零件目的的方法。通过利用数字识别零件的工艺特征、几何形状以及尺寸大小等内容,实现零件特征的数字化具有重要作用[3]。分类编码系统的特征主要有以下几点。第一,结构特征。结构特征主要是指零件的尺寸、形状、结构、毛坯类型以及功能等特征,在零件分类编码中至关重要。第二,工艺特征。工艺特征主要包括零件加工精度、外表粗糙度、机械加工方法、毛坯材料及形状以及选用机床类型等内容。第三,计划与组织特征。计划与组织特征包括加工的批量、资源、场记协作等情况。通过标志描述分类系统中的相应环节,使工艺设计更加具有科学性以及规范性,从而促进现代机械制造业的标准化发展,奠定现代机械制造业及精密加工技术的基础,提高组织生产的能力。
2.3特种加工方法
特种加工方法包括纳米加工、精密加工、超精密加工三种档次,又被称为非传统加工。特种加工方法主要包含一些化学的、物理的加工方法,如电解、电火花、激光、超声波等加工方法。这几种加工方法都是特种加工方法的主要形式,具有重要作用[4]。特种加工方法是一种有效的加工方法,适用于较难加工的材料。例如,陶瓷、金刚石等超级硬的材料,就需要运用特种加工方法才能取得较好的效果。特种加工方法具有一个显著优势,加工精确度较高,加工精度可达分子级甚至是原子级加工单位,是精密加工以及超精密加工的重要手段。
3现代机械制造工艺及精密加工技术的原理
3.1精密加工技术
精密加工技术包括超精密加工技术和微细加工技术,主要目标是提高加工水平,达到常规加工方式无法企及的高精度加工方式。精密加工技术主要包括以下三点内容。第一,超精密研磨技术。超精密研磨技术的精确度较高,与一般研磨技术相比具有显著优势。首先,超精密研磨技术涵盖了化学机械研磨以及线修整固研磨等创新型技术,研磨的精确度高,效果较好[3]。其次,设备简单,并能符合繁杂电路研磨的要求,应用性广,认可度高。第二,微细加工技术。微细加工技术的发展符合社会潮流。当前,高科技产品以及电子设备的体积越来越小,迷你已经成为电子设备的一大特点。因此,电子设备的零件也越来越精细化,对精细教工技术的要求越来越高。微细加工技术能够满足这一要求,提高微细零件的制作水平,方便微细零件的制作,在电子零件微细迷你的基础上保证零件的功能属性。第三,超精密切割技术。超精密切割技术应用广泛,是一种通过切割手段实现精密切削的技术,具有两个显著的特征。一是超精定位,由于零件、机床等易受外部因素的影响,实现精确定位十分重要,是精密切割的关键,因此超精定位十分重要,是超精切割的关键。二是微控制,通过微控制能够增强切割的准确度,具有重要意义。通过分析以上内容可知,精密加工技术具有重要作用,在现代机械制造方面具有重要的应用价值。
3.2现代机械制造技术
现代机械制造技术涵盖内容十分广泛,主要包括以下几点内容,分别为电阻焊焊接工艺以及气体保护焊焊接工艺,下面根据其原理分别进行简要概述[4]。电阻焊焊接工艺是一种利用电阻热效应焊接物体的一种工艺,通过对焊接物体正负极之间进行通电,使物体表面以及周围产生热电阻效应,从而使物体温度升高融化将金属进行有效融合,完成焊接。气体保护焊焊接工艺是使电弧周围产生气体保护层,在完成焊接的同时,使有害气体无法对焊接产生不良影响的一种焊接方式。该技术经济实惠,被广泛应用于现代机械制造业中。
4总结
综上所述,本文主要研究现代机械制造工艺及精密加工技术的特点、现代机械制造工艺及精密加工技术的分类、现代机械制造工艺及精密加工技术的原理三大部分内容,简要概述现代机械制造业与精细加工的相关知识,并希望通过对相关知识的研究,推进机械建造业的发展,以达到提升企业的综合实力和市场竞争力的目的。
作者:王桂林 单位:白银矿冶职业技术学院
参考文献:
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关键词:现代制造技术;课程建设;教学改革
中图分类号:G423
文献标志码:A
文章编号:1002-0845(2006)07-0018-02
一、现代制造技术的发展趋势
机械制造业的生产发展规模经历了从少品种、小批量到多品种大批量的转变,资源配置从过去的劳动密集和设备密集向技术密集和知识密集的方向发展,生产方式也沿着手工、机械化、单机自动化、刚性流水自动化、柔性自动化、智能自动化的轨迹不断进化。制造技术的发展增强了企业的生产能力和市场适应性,产品结构也走向多元化,产品性能大幅度提高。
当前,我国的经济逐渐与国际接轨,国内企业大量采用现代制造技术参与国际竞争,因此形成了对掌握先进制造技术人才的巨大需求。随着现代科学技术的进步,特别是随着微电子技术、计算机技术、信息技术、现代管理技术、制造技术与机械制造技术的不断融合,机械制造工业的面貌发生了很大的变化,相继出现了数控机床、加工中心、柔性制造系统、集成制造系统、虚拟制造、敏捷制造、并行工程等许多先进的制造方法和生产模式,形成了现代制造技术体系。现代制造技术是传统制造业不断吸收机械、电子、信息、材料、能源及现代管理等技术成果,并将其综合应用于制造全过程,以实现优质、高效、低消耗、清洁、灵活生产,从而取得较理想的技术与经济效果的制造技术的总称。先进的制造技术是制造业的技术支柱,是一个国家科技水平、综合国力的重要体现,制造技术的发展是经济持续增长的根本动力。
二、现代制造技术发展的特点
1.贯穿制造全过程
传统制造技术一般指加工制造的工艺方法,实际上只是制造全过程的一部分;而现代制造技术则贯穿了从市场预测、产品设计、采购、生产经营管理、制造装配、质量保证、市场销售、售后服务、报废处理甚至回收再利用等整个制造过程,使整个制造过程成为一个大系统。
2.技术、管理、人员三者结合
现代制造技术已不是一个单纯的技术问题,已发展为由技术支撑转变为技术、管理、人员三者的有机集成,它强调更加灵活的组织管理模式,以使制造全过程达到优化运行。例如,一家企业要建立计算机集成制造系统,就必须首先对所有员工进行培训,改变传统的思维模式。而精良生产理论提出的市场驱动、需求牵引理念,强调用户是核心,快速响应市场需求。
3.多学科交叉融合
传统制造技术的专业、学科单一,不同专业之间界限分明;而现代制造技术的专业、学科之间不断渗透、交叉、融合,其界限逐渐淡化甚至消失,这使得现代制造技术趋于系统化和集成化,并发展成为集机械、电子、材料和管理等技术于一体的新兴交叉技术。如快速成型技术就是机械工程、CAD、数控、激光以及材料等技术交叉优化集成的结果。
4.支持可持续发展
资源、环境与人口是当今社会面临的三大主要问题。现代制造技术强调优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,它所倡导的绿色制造、清洁制造、生态工厂等新概念、新哲理,是支持可持续发展战略的有力武器。
5.制造过程是个系统工程
机械制造过程是一种离散的生产过程,制造过程中的各个环节之间可以彼此关联或不关联。用系统论的观点来分析和研究制造过程,就出现了制造系统的概念,并形成了现代制造系统工程学。制造系统由物质流系统、能量流系统和信息流系统三个基本要素组成。计算机技术、数控技术、微电子技术、传感技术等的发展,促进了制造系统的形成和发展。
三、现代制造技术对教学改革的要求
由于现代制造技术不是指某项技术,而是一个综合的系统技术,这对当前的教学内容、培养体系以及专业和学科间的交叉渗透提出了新的挑战。拓宽专业、培养通才,是面向21世纪教学改革的一个重要内容。而教学计划受学时数的限制,许多新的制造技术却无法一一单独安排,学生也难以自由选择专业和课程,因此导致他们的知识面狭窄。
现代制造技术要求从业人员在掌握坚实的自然科学知识和宽广的人文社会科学知识的基础上,具有广泛收集与处理信息的能力、获取新知识的能力、分析与解决问题的能力、组织管理能力、综合协调能力、表达沟通能力和社会活动能力等,尤其是要求不断增加创新能力和工程实践能力。因此,急需加强教育与产业部门间的密切交流与合作。从某种意义上说,产学研结合的教育模式已成为提高教育质量、培养应用型人才的重要途径。
目前,制造业产业结构调整的频率和产品更新的周期不断加快,知识失效的速度也明显加快,工科毕业生知识的半衰期只有六年左右。因此传统的一次性教育模式已不能适应新的时代要求,这对当前的培养模式与教育手段提出了新的要求。
为培养适应现代制造技术发展的高层次工程技术应用人才,必须适时调整机械制造技术类课程的体系结构和教学内容,使学生初步建立起与现代制造技术相适应的知识体系。学生除了具备机械制造技术基础知识、专门知识和相关的职业技能外,还应该拓宽知识面,注重培养创新应用能力和综合素质,提高毕业后对工作环境的专业适应性。
四、现代制造技术课程建设的基本思路
为适应机械制造及自动化和机电一体化专业课程设置调整的需要,通过对先进制造技术的主要内容进行综合提炼,我们开设了现代制造技术这门课程,用以简要地介绍现代制造领域的设计、制造、加工自动化和生产管理等技术,并展望了现代制造技术今后的发展趋势。课程设置的目的是为了拓宽学生的知识面,培养他们对新技术的跟踪适应能力,提高机械类各专业学生的就业能力。
现代制造技术课程建设的基本思路是:以现代制造技术的前沿性、综合性、交叉性和适用性为原则,注重国内外新成果和新技术的采用,对与我国、特别是本地机械制造行业关系密切的关键技术作重点介绍,注重学科之间的交叉融合,从系统的角度介绍现代制造技术的内涵、特征、技术发展前沿和关键技术等内容。根据这个目标制定了以下四项具体目标:
(1)将各类相关课程之间进行最佳组合,实现课程设置科学化;(2)调整课程内容,实现课程知识结构的综合化、教学内容的现代化;(3)改进教学方法和手段,实现教学手段的现代化,提高教学效果和质量;(4)拓宽学生的知识面,培养学生的创新意识,实现人才素质的优化。
五、现代制造技术课程体系建设的改革
现代制造技术包括三大主题技术群:主体技术群、支撑技术群和制造技术环境。这三大主题技术群不是彼此孤立的,它们之间有信息交换。传统的课程体系生硬地将实际相互关联的整体内容人为地分割切块,这对于各门课程的学习而言,在保证知识的系统性、完整性、条理性、透彻性等许多方面,是有积极意义的。但现代制造技术的一个重要特征是学科间的内容不断渗透、交叉、融合,界限逐渐淡化,技术也更趋于系统化和集成化,因此,现有体系造成了学生所掌握的知识是零碎散乱的,因而直接导致了学生综合应用能力的欠缺。
为了应对现代制造技术迅猛发展带来的挑战,必须用先进的制造技术改造传统学科,淡化专业划分,加强素质教育。在教学计划的安排上,提出了“努力保持传统制造技术内涵,大力拓展现代制造技术外延”的总体设想,对旧的教学体系进行大刀阔斧的改革,在课程设置和内容上逐年调整,使传统制造技术和现代制造技术两条课程主线相互补充、相辅相成,使本专业毕业生既能较快地适应传统制造业的需求,也能很好地跟踪先进技术发展的趋势,保持可持续发展的潜力。近几年,机械制造各专业针对周边地区机械行业发展的需要,不断对传统课程进行整合,大幅度压缩学时,先后开出了机械CAD原理与应用、有限元法应用、机电一体化基础、数控加工技术、测试技术、现代制造技术等系列课程。在教学内容和体系上逐步突破传统的CAD和制造工艺教学,构建先进制造技术的知识体系。
虽然过去的教学体系改革中对许多单门课程的教学内容进行了局部优化,适时增加了相关的现代制造技术的一些零碎内容,但整个课程体系的整体框架并没有结构性的变化。我们本着课程体系建设要与社会需求和工程技术发展水平相适应的原则,对现代制造技术进行了综合与整合,制订了新的教学计划,拟定了新的教学大纲,将各种互相渗透和融合的相关技术集成为现代制造技术内容,安排40学时进行教学,
将众多的现代制造技术整合成一门课,其难度是相当大的。为了将各项内容有机、有序地整合在一起,使学生具备先进制造技术的基础知识,我们采用了宏观整合和微观整合的措施,使课程内容较好地反映本课程的宗旨。
宏观整合是在总体结构上进行整合,解决相关章节的取舍和编排问题。我们把众多的先进制造技术按照内容分类,进行整合,确定了按现代设计技术、现代制造工艺技术、制造自动化技术和系统管理技术等几个方面分别介绍的总体结构。在内容的取舍上,我们主要考虑的是与现有课程的衔接,凡已有单独安排的内容如数控技术、计算机辅助设计技术、有限元技术等不再讲述,以避免重复。
关键词:数控技术 现代制造业 发展应用 前景
中图分类号:TH164 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)01(b)-0002-02
工业的发展带动了社会的进步,机械制造业是工业发展的重要部分,而数控技术是有效促进我国现代机械制造业发展的手段之一。在现代机械制造业中,普遍运用的技术手段有数控技术、自动化技术和信息化技术。与传统技术相比较,现代数控技术更加符合机械制造发展的要求,被广泛应用。
1 数控技术国内外发展历史
数控技术经过不断改进发展,技术水平逐步成熟。但是在快速发展的同时,一些问题随之出现。目前数控技术大部分采用的是封闭式框架内部结构,如兼容性、移植性及二次开发利用等,以上性能目前数控技术发展水平都不具备,导致技术升级及系统维护方面受到阻碍,并且厂商研发数控系统软件资源封闭,不能共享,这也导致了发展步伐缓慢和创新格局的落后。要想解决这些弊端,需要对各模块和数控系统进行整合、修改及更新,研发二次开发软件系统,使控制器更加系统化、个性化及科学有效发展。1984年美国首次提出开放式数控系统概念,简称NGC(Next Generation Controller)。随后世界各国启动了很多数控技术相关的研究方案,这其中产生重要影响的有日本OSEC计划及欧洲的OSACA计划等。主要特点汇总见表1。
这些计划的有效实施,给数控系统带来了翻天覆地的变化,降低投资成本及维修费用,提高了机床的使用率,加快了产品研发的速度,实现了重构控制器机制和方便软硬件使用的目标,从而适应了市场需求,同时加快了控制系统更新换代的步伐。对于美国汽车制造业的发展最为明显。这些先进的开放式数控体系结构,引领了整个世界机械工程产业的发展。
2 我国数控技术发展现状及其特点
2.1 数控技术的发展现状
数控技术在世界上提出已有50年的发展历程,在我国机械制造业得到了飞速发展,数字化技术的逐步发展完善,为机械制造业取得很多成果。各种精密高效数控机床和重型机床的生产制造是机械产业的突破,不断提高加工精度和机床性能,机床生产水平也接近世界先进发展水平。但是,数控机床与欧美先进国家相比较还是存在很大差距的,在质量精度、先进专业化水平及高效率机床产量方面存在不足,需要不断完善改进,在未来朝着更好的方向发展。
2.2 数控技术的特点
目前,我国的数控技术是利用计算机设计制定数字控制程序,从而对设备执行控制的一种新型科技手段。数控技术的特点主要有以下几方面:第一,对于传统制造不能完成复杂曲面形状配件的问题能够较好地解决,节省了工作时间,同时保证了机械产品的质量。第二,程序设定精准,减少了辅助程序的参与。第三,加工过程中对零部件的调整或者对新产品的研发,可以利用计算机调整工艺参数进而准确地在流程中及时处理问题。第四,机械生产的效率和质量均提高,保证了精准度和自动化。第五,节省了以往安装和换刀的时间,机械工具制造水平在模块化标准下准确率更高。
3 数控技术在现代机械制造业的发展应用
3.1 应用于机床设备
现代数控技术已普遍应用于机床设备生产中,其重要程度是其他技术手段无法替代的。机床加工中采用数控技术是一次技术性的新变革。机床加工在控制能力上取得了重大突破,实现了利用计算机程序来发出命令,通过机床设备间的相互配合准确地进行加工零件生产流程。
3.2 应用于工业机器人
工业机器人已经在各领域里发挥作用,利用计算机控制系统操控机器人作业来取代人类的体力劳动,有效改善了工业制造生产中人为不便的不利状况。例如:在生产环境恶劣及人为作业时间长的问题上,机器人的引进受到了极大的欢迎。
3.3 应用于汽车制造业
随着汽车销售量的飞速增加,汽车成为现代家庭生活的必备交通工具。在近20年的发展历程上,数控技术在汽车制造业中的应用加快了汽车生产的精准、安全及快速发展。机械加工技术的有效提高,成为了汽车制造业的强大支撑技术力量。汽车数控技术主要包括集成技术、虚拟技术及柔性技术等方面,避免了传统制造技术中零件生产的复杂化流程,简单的数控技术生产为汽车制造业节省了将近一半的生产成本,促进了汽车制造业的发展,在未来会被更广泛地应用。
4 数控技术对于现代机械制造发展前景的影响
4.1 智能化数控技术
数控技术在智能化机械制造业的有效运用,替代了人为劳动作业,节省了生产时间,使生产具备高效性并提高了生产的精准度。智能化数控技术在未来多领域内都会广泛应用,发展前景十分广阔。
4.2 高精度快速数控技术
高精度数控技术是保证安全生产避免误差的重要技术,保证生产产品能取得更大的贡献价值。除保证高精度需求外,还需要快速高效化的数控技术。这两种技术的有效引入,能够让机械制造业提高效率,缩短周期并保证质量安全。
参考文献
关键词:机械设计;工艺特点;自动化;发展前景
中图分类号:F407文献标识码: A
一、 机械制造业的意义
机械制造业是我国社会经济发展的主要技术来源,在我国整体产业结构比例中占据了重要的比重,可以说是我国的基础产业,机械设计制造技术的发展与进步,在一定程度上反应了我国综合国力的发展水平,决定了我国工业发展的具体走向。在传统机械设计制造中,原材料的消耗量是比较大的,生产效益比较低,并且机械功能相对来说较为单一,人工成本较高。自动化技术的发展,有效的弥补了传统机械设计制造技术中的不足,并且通过新技术的应用,很大程度上提高了机械设计制造技术的发展速度,是现代工业发展的重要基础性力量。现阶段,我国的械设计制造专业已经由传统的发展模式,逐渐进入了自动化、智能化的发展领域。
二、机械设计制造工艺的特点
机械设计制造工艺主要是指“设计师在产品设计过程中发挥自身的主观能动性,在符合产品设计要求的前提下融入自己的创作设计灵感,实现自身的创造力“。机械设计制造工艺要结合产品特点,符合企业的要求,并且还要能够保证产品的质量,保证实际生产率等。一般来说,机械设计制造工艺不可能在短期内实现,需要多次返工或逐步完善,才能达到要求。机械设计产品普遍具有可靠性高、精度高的特点,由于机械设计产品制造企业对机械设计制造工艺方面的要求越来越高,导致了机械设计制造工艺的流更加繁琐和复杂,同时在设计中也需要注重细节,这就决定了机械设计制造工艺的周期相对较长。随着自动化程度的提高,机械设计产品涉及的零部件数量越来越多,就大量的零部件群而言,可靠性就成了首要考虑的问题。另外,在产品加工高精度的要求下,要避免设计前后数据的不一致,否则会出现较为明显的偏差;也要考虑在具体生产过程中外界因素的影响,诸如温度影响造成的热变形等,这样才会使机械设计制造工艺最大程度地符合实际生产过程。因此,在设计过程中需要谨慎、细致,从而满足产品在精度和可靠性方面的要求。
三、机械设计制造及自动化技术
机械设计作为传统工科专业中重要的一种,对于国家经济的发展与技术发展有着重要意义,随着时间的流逝,人类文明的小断进步,科学技术在小断的发展,械设计制造的技术也在小断的发展当中。但是,随着外界经济环境的快速发展,机械设计制造技术水平也面临着新的挑战和压力,只有小断的更新发展,使得机械设计制造能够与时俱进,才能满足社会发展的需求,小会被时代所淘汰。山于当时的科技限制,传统的机械设计制造技术存在着一定的缺陷和小足,小能更好的适应现代工业水平的发展需求,近年来随着技术小断发展,出现的自动化技术则很好的弥补了传统机械设计制造技术的小足之处。自动化技术是以计算机技术、信息技术为主要内容,并且融介其他学科来渗透和发展的,是一门综介性学科专业。自动化技术是现代科学技术的结晶,是基于传统技术的发展,并且广泛的应用在机械设计制造过程中的一项新技术。在机械制造行业生产过程中,对制造过程的工艺进行了严格的控制与掌握,并且有着高度的变量精确性要求。因此自动化技术的应用,对于传统机械设计制造行业造成了深远的影响,并且赋子了机械设计制造行业很多新的内容与定义。机械产品融入自动化技术,通过信息处理和交互,实现了更多的功能,突破了传统机械设备的技术水平限制。自动化技术的应用,通过电子信息技术,达到了对工艺变量的精确控制,实现了高效的无人化管理,降低生产成本,提高生产效率。机械设计制造与自动化技术的同步发展和相互交融,很大程度上提高了机械产品的使用效率和女全性,同时提高了生产力,提高了机械设备产品的自身价值。
四、机械设计制造及自动化技术的发展
我国机械设计制造及自动化专业技术虽然在现阶段已经取得了一系列的相关研究成果,正处于一个飞速发展的阶段,但是,山于我国发展的晚,起点低,所以机械设计制造及自动化专业技术的专业水平与其他国际上的发达国家相比,仍然存在一定的差距。我国现阶段的机械设计制造及自动化技术的发展方向从现代社会的发展趋势来看,大体可分为网络信息化、智能化与模块化、绿色化与生活化的趋势,下而就详细介绍下这三种发展。
(一)信息网络化发展
随着科学技术的小断发展,特别是电子科技的小断发展与应
用,可以说信息网络技术已经成为现代社会的一项重要技术,并且
对于各行各业都带来了深入的影响。现今的机械设计制造及自动化
技术当然也受到了信息网络技术的影响,其专业深度与广度都得到
了大幅度的提升。利用信息网络技术的新技术在自动化技术中的应
用,实现了很多远程监控、信息交互等多项功能的应用,现今在企业生产湘L械设备的过程中,已经能够通过远程监控,使管理者实时的掌握企业生产情况,根据具体的生产情况,能够对设备的生产状态进行控制,从而及时调整设备的生产状态,提高对生产过程的控制能力,提高生产效率。与此同时,在企业生产的过程中,自动化技术与信息网络技术相结介,实现了小同生产部门之间的信息交流与共享,更好的提高了小同生产部门之间的配介程度,增强了企业的凝聚力,有效的提高了生产质量和生产效率,是现代机械制造行业生产力发展的小可或缺的重要动力之一。
(二)智能化与模块化发展
随着科技的小断进步,智能化可以说是现阶段各个领域的共同
追求,因为智能化将会很大程度上减少劳动力,提高生产力,取得事半功倍的效果,满足人们的生产生活的需求。通过智能化技术的应用,可以更好的拓展机械设备的应用范围,智能化是机械产品的发展目标,是提高机械产品自身适应现代生产与社会需求的重要前提,现阶段,智能化是区别传统机械与现代机械的一个重要指标,是一个重要的标准。而模块化是现代社会生产中一个重要的思想,通过模块化思维的推广,使得机械产品从研发到使用的效率都得到了大幅度的提高,将标准化建设成为可能,有效的促进了机械制造业的规范、标准的发展,对机械设计制造及自动化技术的发展起着重要的发展性作用。
(三)绿色化与生活化发展
因为我国走的是城市化、工业化的发展道路,这就使得在社会
经济高速发展的同时,也带来了一定程度的环境污染,但是可持续
发展是保证人类长远生存的关键,现今社会的一个重要发展理念就
是可持续化。机械产品的研究与生产,其根本目的是为了促进社会
发展,为人们营造舒适的生活环境,因此机械设计制造及自动化技
术的发展必须将绿色化做为根本目标,通过环保技术的应用,提高
机械产品的循环利用,进而为后续生产降低成本。机械产品的作用
就是方便人们的生产和生活,因此机械产品应该与人类的生活进行
深入的融介,体现出机械制造业的技术密集和知识密集的特点。现
阶段,我国的机械设计制造及自动化技术已经得以广泛应用,特别
是在农业生产、办公、居住等多方而的内容都实现了自动化,为人类生活带来了极大的便利,体现了机械产品的价值与作用。
结束语:
如今,我国的经济发展迅猛,各行各业都有较快的发展,机械设计制造行业也是如此。我国相应部门对机械实际制造诸多环节的要求都较为细致和全面,尤其是设计、选材、加工过程等环节,均有细致的工艺和技术要求。可以说,在机械设计制造业中,机械设计制造工艺环节是极为重要的,对于该行业发展有着举足轻重的影响和作用。当前,我国的机械设计制造有了较快的发展,已经接近国际市场,同时国家和政府也比较注重和引导数字化机械设计制造工艺,支持其广泛使用。在机械设计制造过程中,设计者们都非常注重采用先进的设计技术,以此保证生产出相对较高质量的机械产品。
参考文献:
[1]赵丽丽. 对机械设计制造及其自动化专业的认识[J]. 科技资讯,2013,28:49.
[2]黄凌峰. 关于机械设计制造及其自动化发展的研究[J]. 江西建材,2014,13:301+303.
[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.