時間:2023-07-20 16:31:27
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇現代制造技術的特征,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞:機械制造;加工工藝;工業加工;機械工業
隨著經濟的發展和科學技術的進步,機械制造技術在現代工業中的地位越來超重要。機械制造工藝及工裝是機械制造技術的重要內容。機械制造的過程是將原材料經過工藝系統的各種加工變成機械產品的過程。機械制造工藝及工裝課程就是以制造過程為主線,包括零件機械加工工藝、機床夾具設計及裝配工藝等,為國民經濟各部門提供冶金機械、礦山及工程機械、石油化工機械、各類運輸機械、機床工具及儀器儀表、紡織及包裝輕工機械、農牧業加工機械等,為人民提供的耐用消費品,如洗衣機、電冰箱、空調、縫紉機、轎車等。從其應用的廣泛性可見,不論傳統還是新興產業都離不開各種各樣的機械裝備。經過半個多世紀的努力,尤其是改革開放以來,通過引進吸收與自主開發,我國的機械工業已經基本形成門類齊全、具有相當規模及技術開發能力的支柱產業。產業的結構正向著臺理化方向發展,先進的制造技術不斷在生產中應用推廣,機電及相關高效技術產品生產基地正在逐步形成。大型成套設備的裝備能力提高了,如我國已能自行設計制造60萬kw火力發電機組、70萬kw水力發電機組、500萬t的大型鋼鐵成套設備等。通過引進技術的消化吸收,一批先進的高精密制造技術也在我國生產中應用和普及。
一、當前我國機械制造加工發展情況
進入21世紀,我國己基本建立社會主義市場經濟體制。全球性的產業結構重新組合和國際分工不斷深化,科學技術在突飛猛進地發展,各國都把提高產業競爭能力及發展高新技術,搶占未來經濟的制高點,作為科技工作的主攻方向。在機械制造技術方面我國與世界各國的聯系日益緊密,中國市場與國際市場進一步接軌,面對國內外市場的激烈競爭,我國企業對技術的需求更加迫切和強烈。新產品的開發水平提高了,大批重點骨干企業在關鍵工序增加了先進、精密、高效的關鍵設備,從而進入到高技術開發企業行業研制出如超重型數控龍門銑、高精度五軸數控鏜銑床、sx-T大規模集成電路光柵數
顯儀、大噸位超重水壓機等;制造技術水平不斷提高,船泊制造精度可達5微米,高精度外圓磨達0.25微米、粗糙度達0.08微米,精密及超精密加工精度已達到亞微米級和亞納米級,已形成完整的先進數控機床、新型刀具開發的制造體系。
二、現代機械的先進加工工藝與制造技術的應用
進入21世紀,機械制造業迎來的是一個更為激烈的競爭和生存環境。新知識、新概念的不斷涌現和新產品、新工藝的迅速更新加速了市場的變化,企業面臨著更加嚴峻的挑戰。特別是在市場不斷高速變化的21世紀,企業不僅需要有對市場變化的快速反應能力,而且還需要通過技術創新和產品更新來不斷開拓市場、引導市場的能力。現代制造技術就是為了適應這種競爭環境而產生的。它是在傳統制造技術的基礎上,不斷吸收和發展機械、電子、能源、材料、信息及現代管理等技術成果,并將其綜合應用于產品設計、制造、檢驗、管理、服務等生產周期的全過程,以實現“優質、高效、低耗、靈活、清潔”的生產技術模式,取得理想技術經濟效果的制造技術的總稱。
(一)現代機械的先進加工工藝特點
隨著計算機技術、微電子技術、傳感技術、自動控制技術和機電一體化技術的迅速發展及其在機械制造方面的應用,由系統論、信息論和控制論所組成的系統科學和方法論與機械制造科學的密切結合,組成了機械制造系統,并形成了現代制造工程學。制造系統就是人、機器以及物料流和信息流的一個組合體。現代制造技術特別強調人的主體作用,強調人、技術和管理三者的有機結合,因此,現代制造技術具有以下特征:
1.現代機械制造技術己成為一門綜合性學科。現代制造技術是由機械、電子、計算機、材料、自動控制、檢測和信息等學科的有機結合而發展起來的一門跨學科的綜合性學科。現代制造技術的各學科、各專業間不斷交叉融合,并不斷發展和提高。
2.產品設計與機械制造工藝一體化。傳統的機械制造技術通常是指制造過程的工藝方法,而現代制造技術則貫穿了從產品設計、加工制造到產品的銷售、服務、使用維護等全過程,成為“市場調查+產品設計+產品制造+銷售服務”的大系統。如并行工程就是為了保證從產品設計、加工制造到銷售服務一次成功而產生的,已成為面向制造業設計的一個新的重要方法和途徑。
3.現代機械制造技術是一個系統工程。現代制造技術不是一個具體的技術,而是利用系統工程技術、信息科學、生命科學和社會科學等各種科學技術集成的一個有機整體,已成為一個能駕馭生產過程的物科流、能量流和信息流的系統工程。
4.現代機械制造技術更加重視工程技術與經營管理的有機結合。現代制造技術比傳統制造技術更加重視制造過程的組織和管理體制的簡化和合理化,由此產生了一系列技術與管理相結合的新生產方式。如制造資源計劃(MRP)、準時生產(HT)、并行工程(CE)、
敏捷制造(AM)和全面質量管理(TQC)等。
5.現代機械制造技術追求的是最佳經濟效果。現代制造技術追求的目標是以產品生命周期服務為中心,以新產品開發速度快、成本低、質量好、服務佳、靈活性強取勝,并獲得最佳的經濟效果。
6.現代機械制造技術特別強調環境保護。現代制造技術必須充分考慮生態平衡、環境保護和有限資源的有效利用,做到人與自然的和諧、協調發展,建立可持續發展戰略。因此,未來的制造業將是“綠色”制造業。
(二)現代機械的先進加工工藝應用分類
現代制造技術的分類及發展大體上可從5個方面來論述
。 1.制造系統的自動化、集成化、智能化
機械制造自動化的發展經歷了單機自動化、剛性自動線、數控機床和加工中心、柔性制造系統(FMS)和計算機集成制造等幾個階段,并向柔性化、集成化、智能化進一步發展。
2.精密工程和特種加工方法
超精密加工和納米加工三個檔次。精密加工和超精密加工特種加工方法又稱非傳統加工方法,它是指一些物理的、化學的加工方法。如電火花加工、電解加工、超聲波加工、激光加工、電子束加工、離于束加工等。特種加工方法的主要對象是難加工的材料,如金剛石、陶瓷等超硬材料的加工,其加工精度可達分子級加工單位或原于級單位,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
零件是一個三維空間實體,它可由在某個坐標方向上的若干個“面”疊加而成。因此,利用離散/堆積成形概念,可將一個三維空間實體分解為若干個二維實體制造出來,再經堆積而構成三維實體,這就是快速成形(零件)制造的基本原理,其具體制造方法很多,較成熟的商品化方法有疊層實體制造法和立體光刻等。如疊層實體制造,根據各疊層幾何信息,用數控激光機在鋪上一層箔材上切出本層輪廓,去除非零件部分,再鋪上一層箔材,用加熱輥輾壓,以固化粘接劑,使新鋪上的—層箔材牢固地粘接在己成形體上,再切割該層的輪廓,如此反復多次直至加工完畢。
4.零件的分類編碼系統
零件分類編碼是對零件相似性進行識別的一個重要手段,也是GT的基本方法。是用數字來描述零件的幾何形狀、尺寸和工藝特征,即零件特征的數字化。零件分類是根據零件特征的相似性來進行的,這些特征主要分為以下三個方面:
1)結構特征。零件的幾何形狀、尺寸大小、結構功能、毛坯類型等。
2)工藝特征。零件的毛坯形狀及材料、加工精度、表面粗糙度、機械加工方法、定位夾緊方式、選用機床類型等。
3)生產組織與計劃特征。加工批量,制造資源狀況,工藝過程跨車間、工段、廠際協作等情況。
零件的特征用相應的標志表示,這些標志由分類系統中的相應環節來描述。零件各種特征的標識按一定規則排成若干個“列”,每“列”就稱為碼位,也叫縱向分類環節;在每個列(碼位)內又安排若干“行”,每一“行”稱為“項”,也叫橫向分類環節。零件分類編碼系統是實施成組技術的基礎和重要手段,對零件進行分類成組,可以便零件設計標準化、系列化和通用化,輔助人工或計算機編制工藝過程和進行成組加工車間的平面設計,改進數控加工的程序編制,使工藝設計合理化;促進工裝和工藝路線標準化,為計算機輔助制造打下基礎,進一步以成組的方式組織生產。
零件的分類編碼反映了零件固有的名稱、功能、結構、形狀和工藝特征等信息。類碼對于每種零件而言不是唯一的,即不同的零件可以擁有相同的或接近的分類碼,由此能劃分出結構相似或工藝相似的零件組來加工。它的特點是從毛坯到產品多數可在同一種類型的設備上完成,也可僅完成其中某幾道工序的加工。如在轉塔車床、自動車床加工的中小零件,多半屬于這種類型。這種組織形式是最初級的形式,最易實現,但對較復雜的零件,需用多臺機床完成時,其效果就不顯著。值得一提的是,自從出現加工中心以來,成組單機加工又重新得到重視。
5.柔性制造系統
柔性制造系統一般是指用一臺主機將各臺數控機床連接起來,配以物料流與信息流的自動控制生產系統。它一方面進行自動化生產,而另一方面又允許相似零件組中不同零件,經過少量調整實現不同工序的加工。這一組織生產的方式,代表著現代制造技術的發展方向。值得一提的是,成組技術是計算機輔助工藝設計(CAPP)的基礎之一,在成組技術基礎上發展起來的派生CAPP設計方法,已成為工藝現代化的一種主要方法。另外,成組技術作為一種生產哲理,對柔性制造技術和集成制造技術的發展產生了深刻的影響。
關鍵詞:現代機械;加工工藝;制造技術
中圖分類號:S219.08文獻標識碼: A 文章編號:
引言
機械制造業不僅是工業發展中機械設備供應的主要源頭,其本身也是國家經濟及工業發展的支柱型產業。機械制造的過程是將原材料經過工藝系統的各種加工變成機械產品的過程,同其他任何工業產業一樣,現代機械工業的發展與改革離不開工藝及技術的控制與發展。
一、當前我國機械制造加工發展情況
進入21 世紀,我國基本建立了社會主義市場經濟體制。全球性的產業結構重新組合和國際分工不斷深化,科學技術在突飛猛進地發展,各國都把提高產業競爭能力及發展高新技術,搶占未來經濟的制高點,作為科技工作的主攻方向。在機械制造技術方面我國與世界各國的聯系日益緊密,中國市場與國際市場進一步接軌,面對國內外市場的激烈競爭,我國企業對技術的需求更加迫切和強烈。新產品的開發水平提高了企業在關鍵工序增加了先進、精密、高效的關鍵設備,從而進入高新技術開發階段,使開發企業開始研制出如超重型數控龍門銑、高精度五軸數控鏜銑床、sx—T 大規模集成電路光柵數顯儀、大噸位超重水壓機等設備;制造技術水平不斷提高,船泊制造精度可達5 微米,高精度外圓磨達0.25微米、粗糙度達0.08微米,精密及超精密加工精度已達到亞微米級和亞納米級,已形成完整的先進數控機床、新型刀具開發的制造體系。
二、先進加工工藝及制造技術特點
現代化的機械加工工藝、制造技術實際應用具有綜合性、一體化、系統性及可持續性特點,這些特點與現代化機械生產企業廣泛引入并應用現代化的先進自動控制技術、微電子技術、機電一體化技術等先進技術及設備直接關聯,多種現代化技術及設備、理念支持下的現代機械產業內部逐漸形成了系統的工程理論及特點。
1、綜合性
在機電一體化、微電子技術及計算機信息技術的支撐與推動下,現代化的機械制造業內部正將日常生產理念及生產流程、工藝、技術高度融合并整合為綜合性的學科體系,這個綜合理論與實踐體系之中,高度融合了工業機械生產自動控制、材料科學、計算機信息、電子技術等等理論與實踐經驗,為現代機械工藝及技術發展提供了良好的理論與實踐指導。
2、一體化
一體化主要指制造工藝與制造設計的一體化。此種特性是機械制造與加工操作突破了傳統生產模式及理念的基礎上發展起來的。現代化的制造及加工工作融合了自動控制技術、微電子技術、機電一體化技術等先進技術,多種技術及理念的融合促進了制造及加工操作一體化模式的產生與發展。
3、系統化
系統性是現代機械加工及制造工作不同于傳統加工及制造操作的主要方面。現代化的機械加工及制造操作在融合微電子技術及計算機系統管理技術的基礎上,達到了社會科學及信息科學等理論科學的多角度融合,這些技術及理論并不是單純地堆積一體,而是有機整合的成果。
4、可持續性
此處的可持續性包括了現代機械先進工藝、制造技術的經濟可持續發展及環境可持續發展兩大方面。現代機械加工及制造在各環節都強化了環境保護功能,加工及制造成本也在各環節的有效銜接之下得到了很好的控制,從而實現了經濟與環境雙重可持續發展。
三、現代機械的先進加工工藝分類
現代制造技術的分類及發展大體上可從5個方面來論述。
1、系統的自動化、集成化、智能化
機械制造自動化的發展經歷了單機自動化、剛性自動線、數控機床和加工中心、柔性制造系統( FMS) 和計算機集成制造等幾個階段,并向柔性化、集成化、智能化進一步發展。
2、特種加工方法
精密加工和超精密加工特種加工方法又稱非傳統加工方法,它是指一些物理的、化學的加工方法。如電火花加工、電解加工、超聲波加工、激光加工、電子束加工、離于束加工等。特種加工方法的主要對象是難加工的材料,如金剛石、陶瓷等超硬材料的加工,其加工精度可達分子級加工單位,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
零件是一個三維空間實體,它可由在某個坐標方向上的若干個“面”疊加而成。因此,利用離散/堆積成形概念,可將一個三維空間實體分解為若干個二維實體制造出來,再經堆積而構成三維實體,這就是快速成形(零件)制造的基本原理,其具體制造方法很多,較成熟的商品化方法有疊層實體制造法和立體光刻等。如疊層實體制造,根據各疊層幾何信息,用數控激光機在鋪上一層箔材上切出本層輪廓,去除非零件部分,再鋪上一層箔材,用加熱輥輾壓,以固化粘接劑,使新鋪上的—層箔材牢固地粘接在成形物體上,再切割該層的輪廓,如此反復多次直至加工完畢。
4. 零件的分類編碼系統
零件分類編碼是對零件相似性進行識別的一個重要手段,也是GT 的基本方法。是用數字來描述零件的幾何形狀、尺寸和工藝特征,即零件特征的數字化。零件分類是根據零件特征的相似性來進行的,這些特征主要分為以下三個方面;
(1)結構特征
零件的幾何形狀、尺寸大小、結構功能、毛坯類型等。
(2)工藝特征
零件的毛坯形狀及材料、加工精度、表面粗糙度、機械加工方法、定位夾緊方式、選用機床類型等。
(3)生產組織與計劃特征
加工批量,制造資源狀況,工藝過程跨車間、工段、廠際協作等情況。零件的特征用相應的標志表示,這些標志由分類系統中的相應環節來描述。零件各種特征的標識按一定規則排成若干個“列”,每“列”就稱為碼位,也叫縱向分類環節; 在每個列( 碼位) 內又安排若干“行”,每一“行”稱為“項”,也叫橫向分類環節。零件分類編碼系統是實施成組技術的基礎和重要手段。零件進行分類成組,可以便于零件設計標準化、系列化和通用化,輔助人工或計算機編制工藝過程和進行成組加工車間的平面設計,改進數控加工的程序編制,使工藝設計合理化: 促進工裝和工藝路線標準化,為計算機輔助制造打下基礎,進一步以成組的方式組織生產。零件的分類編碼反映了零件固有的名稱、功能、結構、形狀和工藝特征等信息。類碼對于每種零件而言不是唯一的,即不同的零件可以擁有相同的或接近的分類碼,由此能劃分出結構相似或工藝相似的零件組來加工。它的特點是從毛坯到產品多數可在同一種類型的設備上完成,也可僅完成其中某幾道工序的加工。如在轉塔車床、自動車床加工的中小零件,多半屬于這種類型。這種組織形式是最初級的形式,最易實現,但對較復雜的零件,需用多臺機床完成時,其效果就不顯著。值得一提的是,自從出現加工中心以來,成組單機加工又重新得到重視。
5、制造系統
柔性制造系統一般是指用一臺主機將各臺數控機床連接起來,配以物料流與信息流的自動控制生產系統。它一方面進行自動化生產,而另一方面又允許相似零件組中不同零件,經過少量調整實現不同工序的加工。這一組織生產的方式,代表著現代制造技術的發展方向。值得一提的是,成組技術是計算機輔助工藝設計( CAPP) 的基礎之一,在成組技術基礎上發展起來的派生cAPP 設計方法,已成為工藝現代化的一種主要方法。另外,成組技術作為一種生產哲理,對柔性制造技術和集成制造技術的發展產生了深刻的影響。
結束語
機械工業科技發展正面臨著挑戰與機遇并存的新形勢,我們應當抓住機遇,迎接挑戰,堅決貫徹“以科技為先導,以質量為主體”的方針,進一步推動我國機械工業的發展。
參考文獻:
[1] 胡明祥. 現代機械的先進加工工藝與制造技術[J]. 北方工業. 2013(04)
【關鍵詞】 反求工程 快速成型 仿生支架
1 RE與RP一體化技術簡述
RE(Reverse Engineering)即反求工程,也稱逆向工程、反向工程,是指用一定的測量手段對實物或模型進行測量,根據測量數據通過三維幾何建模方法重構實物的CAD模型的過程。是一個從樣品生成產品數字化信息模型,并在此基礎上進行產品設計開發及生產的全過程。反求工程不是傳統意義上的“仿制”,而是基于原型的再設計。RP(Rapid Prototyping)即快速成型技術,是一種基于離散堆積成型思想的新型成型技術,是集成計算機、數控、激光和新材料等最新技術而發展起來的先進的產品研究與開發技術。是將計算機產生的CAD實體模型,根據工藝要求,按一定厚度進行分層,把原來的三維電子模型經分層切片軟件處理,形成一系列薄截面層形狀的二維平面信息,再將分層后的二維信息生成數控代碼,以平面加工方式有順序地連續加工出每層模型,并使它們自動粘結成形。反求工程和快速成型一體化技術就是從已有的先進產品出發,經過精密測量,三維重構,再現其形狀結構特征并獲得所有制造加工數據,然后采用快速成型技術制造出樣品原型,加以修改后再進入柔性制造系統。
2 RE與RP一體化技術的開發應用
反求工程技術和快速成形技術相結合即RE與RP一體化技術,是現代制造產業的必然趨勢,這項技術的深入研究必將使其在實用技術的各個領域凸顯出更大優勢,解決更多的實際問題,加快我國技術經濟發展的速度。目前,RE與RP一體化技術已經應用于民用領域和工業領域的諸多方面,但是從開發運用角度出發該技術主要應用于三方面。一是用反求技術直接生成STL文件,供快速成形系統的數據處理軟件直接使用,產生數控代碼。二是用反求技術生成層片CLI文件,這種輸出比較適用于對各種CT圖像的逆向,由于快速成形本身就是分層制造法,用斷層圖像或矢量化的層片輪廓信息直接驅動快速成形設備逐層疊加而成三維實體。三則是用反求技術來重構出實體模型,借助于CAD系統來轉化成STL文件。
3 RE與RP一體化技術在仿生支架中的開發應用
(1)技術開發意義:仿生支架在現代醫療中需求量很大。傳統的仿生支架開發流程是一種比較固定的順序模式,即從市場需求抽象出產品的功能描述,然后進行概念設計,根據概念設計生成產品外觀曲面,并對幾何特征建模,建立產品的三維模型或者繪制二維工程圖紙,然后進行產品的生產模具加工或者機械加工,將加工生成的產品零件進行各項檢驗,對所發現的設計錯誤進行修正,再重新設計,直到各項設計目標的實現。快速成型技術(RP)的出現極大地縮短了仿生支架的制造周期,但是對于所有需要仿生支架的人來說,由于每個人的骨骼大小和形狀都有差別,單一采用RP技術制造仿生支架,每生產一個支架必須重新設計計算、生產加工,生產周期仍然滿足不了病人需求的時間,況且造價較高。快速成型技術RP和反求工程技術RE的相互融合突破了傳統仿生支架的制造方法,能夠很好地解決各種傳統工藝在成形多孔細胞載體支架結構方面存在的各種問題。根據CT或MRI的數據,應用RE技術和RP技術可以快速制造出既具有精確解剖學形態,又具有適當尺寸的孔隙及孔隙率的三維立體結構的仿生支架,從而提供給細胞的生存以最適宜的空間和營養條件。
(2)技術開發方案:通過采集自然軟骨和骨組織的微觀結構圖像,通過ER和CAD技術完成軟骨與骨復合支架仿生結構建模,利用CAD/CAE技術對支架的力學特征、內部流體動力學特征及其軟骨與骨復合組織特征研究及支架的結構設計等進行研究,并利用RP技術完成仿生支架復雜結構的制造方案。
(3)技術開發應用過程:將快速成型設備與三坐標測量儀有效聯機,進行產品樣件或實物模型的測量實驗,研究測量的方法和測量的精度;達到要求后進行數據采集和數據的預處理,轉換成STL文件格式進行快速成形加工,同時,通過數據預處理后形成點云數據,提取數據特征點進行數據分割,進行重構曲面,再設計;對曲面品質進行分析,建立CAD模型,轉換成STL文件格式,最后再進行快速成形加工,形成新產品(如圖1)。
4結語
應用RE和RP一體化技術開發的仿生支架形成可控孔隙結構小于200μm并保證了空隙之間的完全貫通,實現了孔隙之間的梯度成形,達到了仿生支架的醫學指標。并且應用RE和RP一體化技術開發的新產品與單一應用RP技術開發仿生支架的模式相比,制造周期僅為后者的1/10-1/3,生產成本為前者的1/5-1/3。
參考文獻:
[1]張高錦.塑性成形工藝與模具設計[M].北京:機械工業出版社,2001.
[2]許發樾.模具標準應用手冊[M].北京:機械工業出版社,2007.
【關鍵詞】先進制造技術 機械制造業 應用分析
隨著現代科技的不斷發展和創新,先進制造技術在機械制造業中的應用日漸普及,但是需要注意的時,現代人們對先進制造技術概念還缺少著一個統一的認識,從而也就形成了很多不必要的誤區。先進制造技術的應用和發展,會對機械制造業的發展帶來很大的促進作用。一方面,先進制造技術的技術理論,在機械制造業中得到具體應用和實現,能夠促進機械制造業的快速發展;另一方面,機械制造業因為自身生存雪球,諸多新工藝和新技術的出現也能夠讓先進制造技術的理論得到豐富和發展,從而促使其應用范圍得到進一步擴大,逐漸推廣到其他制造領域中。
1 先進制造技術的概念分析
先進制造技術起始于二十世紀八十年代末,其是由美國學者結合當時美國制造業所遭遇的危機和機遇,通過全面、深刻的分析其在制造業中存在的一系列問題,對國民經濟中制造業的地位和作用重新得到認識之后所提出的一種全新理念[1]。而隨著現代計算機信息技術的快速發展,在很大程度上行促進了制造技術的快速發展,促使現代制造技術得到了進一步創新改革,相對于傳統制造技術而言逐漸發生著重大改變,先進制造技術思想也就是在當下的社會局勢下逐漸衍生。先進制造技術概念一經提出就獲得了諸多國家的普遍認可,如日本、歐洲各國等,并結合此技術將一系列發展技術制定出來,以此來對先進制造技術的發展予以強有力的支持。近幾年來,先進制造技術發展和應用的重要性和必要性在我國也逐漸得到了充分認識。
從當下理論界而言,尚海沒有出現一個關于先進制造技術的公認的嚴格定義。而筆者認為先進制造技術屬于一種技術群,其是以計算機技術為核心,對信息、草料以及能源和環保等高新技術和現代管理技術進行綜合運用,然后將其運用到制造全過程,如產品設計、加工以及生產管理與銷售等上的一種制造技術總稱。先進制造技術的特點主要可劃分為四種:第一,先進制造技術并不是某種具體技術,而是一種技術群,且這種技術群并不是始終一成不變的,而是具有一定的動態化。第二,先進制造技術不是一種只是指制造過程中的一種技術,而是在產品設計、制造、生產管理以及營銷的所有制造過程中予以落實貫徹。第三,先進制造技術是一種技術群且具有著一定程度的綜合性特征,其融入了諸多專業學科中的先進技術。第四,先進制造技術的核心在于計算機技術,其是以計算機技術為依據的一種先進技術。
2 先進制造技術在機械制造業中的應用
2.1 在產品設計開發過程中的應用
在機械制造過程中現代設計的思想和方法已經在機械產品的設計、開發等過程中得到了廣泛應用,諸多現代設計方法和技術,如:綠色設計、計算機輔助設計、虛擬技術、可靠性設計以及并行工程等,促使傳統設計思想和方法逐漸開始發展改變。從設計內容的角度上講,傳統機械產品設計的設計過程主要可分成三個層次,及方案、技術以及工藝設計,其設計的內容存在一定的局限性[2]。而現代設計的內容已經延伸到了產品制造的全過程的全面設計,如產品規劃、制造、檢驗、銷售以及維護和回收等。而從設計方法的角度上講,傳統設計的主要示結合所積累的經驗、單一化的知識以及滯后的生產設計工具來實施,而現代設計則是在計算機輔助技術的基礎上,以多種學科及技術手段為核心,讓并行化、最優化以及精確化的設計過程得以實現。
2.2 產品制造是所衍生出來了一系列新工藝和新技術
機械制造工藝主要是指將原材料和半成品,加工制造成機械產品的一種方法和流程,在機械制造的整個過程中有著非常重要的作用。在其制造過程中,隨著日漸滲透進來的先進制造技術,再加上生產的實際需求,已然衍生出來一系列全新工藝和技術。例如:在毛坯制造上,近幾年來涌現出來了諸多高新技術,包括鋼液精煉和保護成套技術、高效金屬型鑄造工藝及設備、新型焊接電源及控制技術以及激光焊接與切割技術等。從機械加工角度上來看,有精密加工、超精密加工技術,難加工材料的切削技術以及復雜型面的數控加工技術等。從熱處理上看,有可控氣氛熱處理、真空熱處理、激光表面合金化等先進技術。從自動化生產角度上看,機床數控技術、工業機器人、傳感技術以及集成制造技術等已經得到了較為廣泛的運用。這些應用技術,不僅能夠讓機械制造本身的需求得到有效滿足,而且也能夠對先進制造技術的體系發展和建設帶來一定的支持作用。
2.3 先進制造技術讓企業組織管理模式得到創新
在大批量生產模式下,企業組織管理模式大都是以功能專業化為主,通過對剛性生產線進行運用,讓各個部門都能夠嚴格執行自身的職責。而隨著先進制造技術的滲透,促使現在制造業的生產模式正逐漸轉變成中小批量生產模式,由此也就促使企業的組織和管理模式不得不進行針對性的創新和改革[3]。首先,使其從傳統的順序工作方式逐漸轉變成并行工作方式;其次,從組織形式上功能劃分部門的固定形式逐漸轉變成小組組織下的動態、自主管理形式;第三,從金字塔式的多層次生產管理結構轉變成扁平式網絡機構;第四,從質量為主的競爭戰略轉變成迅速響應市場的競爭戰略;最后,從以技術為核心轉變成以人為本。
3 結語
綜上所述,先進制造技術是制造技術領域中的一種創新和改革,其為制造技術的發展帶來了新的機遇和挑戰,為傳統機械制造業輸入了全新的生命力,進一步促進了諸多相關產業的快速、穩定、可持續發展。
參考文獻:
[1]李曉明,孫林巖,汪應洛,高杰.先進制造技術(AMT)應用水平與制造業企業市場競爭力關系研究[J].管理工程學報,2013,04:55-59.
關鍵字:機械 工藝 精密加工
科技的發展使我國的現代機械制造技術得到不斷發展,機械制造在我國經濟發展中起了一定的作用。技術的不斷提高,機械及其自動化的程度越高是我國機械制造業進一步發展的不竭動力。
一、現代機械制造工藝與特點
1.現代機械制造工藝
現代機械制造工藝主要是指機械產品包括零件加工、裝配等的制造工藝,它的目的就是,不斷提高質量,并且在人力、物力、財力等方面的消耗達到最低,使效益最大化。現代機械制造工藝的快速發展,使工藝具備了精度高、柔軟性強以及效率高等特點。現代機械制造工藝的發展使制造工藝的效率、產品特性等都有了很大的發展空間。
2.現代機械制造工藝特點
2.1柔性高
機械技術隨著科技與技術的發展,柔性越來越高。加工柔性化就是指加工的樣式多、更具靈活性、適應性強[1]。同時,各種數控機床、工業機器人等自動化設備的使用,柔性概念在機械制造系統不斷得到肯定與認可,并在實施中取得了一定的效果。這種制造系統可以分成以下幾種,包括:在數控設備的基礎上,利用全自動的儲運系統來連接的柔性制造單元、自動線以及柔性制造系統這幾個部分。同時,利用計算機對零件的加工過程進行監控,使其生產過程完全自動化。
2.2精度高
精度高是現代機械制造工藝中重要特點之一。在現代機械制造工藝中,有很多方法可以提高機械制造工藝的精度,計算機技術是最主要也是最常用的方式,輔之以國防技術等的利用,有效促進現代機械制造行業的持續、快速的發展。
2.3效率高
效率高是現代機械制造工藝快速發展的第三個特點。在現代機械制造工藝中,高效率特點主要體現在縮短工期、提高加工速度這兩方面。比如,可以采取三種方法來進行冷加工工藝:第一種方法是多重加工方法。這主要是指為了保證切削加工程序的高效進行,利用計算機系統來集中整合、控制各種設備的加工方式,它的優點在于可以縮短加工循環所需時間。第二種方法是新型加工工藝的使用,以此來提高加工的速度,進而提高效率。比如,應用一些化學方面的技術技能,激光等的應用,這能大幅度提高加工工藝的質量。最后一種方法則是先進刀具的應用。使用最新的切割刀具可以在很大程度上提高切削速度。比如,利用金剛石刀具來切割加工機械效果就比較好。其他的高性能刀具同樣可以滿足工藝的不同需求。這對提高切割速度的重要價值不言而喻,時間的大量節約,效率自然就上去了。
二、現代機械制造工藝與精密加工技術的實踐應用
1.現代機械制造工藝的實踐應用
現代機械制造工藝包括的內容很多,比如車、鉗、銑、焊等。本文以焊接工藝為例進行研究。
1.1氣體保護焊工藝
此工藝是指它的主要熱源是電弧為特征的焊工工藝,進行焊接操作。它的突出特征是把氣體作為保護介質,來連接焊接物,這具體是指,在進行焊接操作時,氣體保護膜會在電弧周圍來進行保護,通過這種工作原理來分離電弧、熔池和空氣這三種介質。從而達到焊接能夠正常進行而不被有害氣體干擾,使電弧的能夠持續、有效供熱。通常情況下,由于二氧化碳成本低,所以二氧化碳氣體保護焊的應用較廣泛。
1.2電阻焊接工藝
電阻焊接工藝主要是指利用正負電極進行通電來對被焊接的物體進行焊接的,原理是利用電流經過被焊物體的接觸面極其附近時,高電阻熱效應所產生的高溫度使被焊接物體融化,從而使它與其他金屬相融合,達到焊接的目的,利用這種原理進行焊接有很多好處 [1]。使用這種工藝進行焊接可以使焊接的質量很高,機械化程度高,更重要的是由于加熱時間短,有害氣體污染少、噪聲低等特點,提高了生產效率,因而這種焊接工藝被廣泛應用于現代機械制造。
1.3攪拌摩擦焊工藝
該工藝(簡稱 FSW)是英國 TWI 焊接研究所在20世紀90年代初提出來的。主要應用于鐵路、飛機、船舶等機械制造業。其最引人矚目的就是只需利用焊接攪拌頭就能達到焊接目的,跟其他焊接工藝相比,不需要保護氣體、焊劑等的使用,就可以很方便、高效的進行焊接,汽車行業比較青睞這種焊接工藝 [2]。
1.4 埋弧焊焊接工藝
所謂埋弧焊焊接工藝,通俗講就是在焊劑層下使用燃燒電弧這種原理來進行焊接的一種焊接工藝[3]。該焊接工藝有兩種焊接方式:自動和半自動。自動埋弧焊只需利用焊絲和移動電弧進行焊接,而半自動埋弧焊需要手動送進焊絲,由于移動電弧需要人工手動完成,所需成本很大,現在很少有人使用。同時,這種焊接方式由于其具備生產率高,焊縫質量高且工作效率好的特點被用來焊接時,應注重焊劑的選擇,這要根據工藝性能,冶金性能和電流種類來選擇[4]。
1.5精密加工技術
精密加工技術的應用方面較廣,其中最主要的有納米、精細加工、超精密研磨、模制作具、高精確切削等幾個技術[5]。精密加工技術與我們的生活息息相關,更值得一提的是,精密切削技術用途的很重要,這種切削技術只要是指,通過高精度切削來提高表面相糙度的水平和高精度[6]。根據機械的功能、屬性的不同,其表面光滑、摩擦力的大小都有很高的要求,需達到相應的參數。使用精密管切削技術將很好解決這一問題。
三、結語
通過對現代機械制造業工藝與精密加工技術的探討,我們能進一步了解工藝的進展以及他們的應用是如何提供機械零件的質量與生產效率的,這將極大地解放人力,機械制造工藝與精密技術的發展能促進機械自動化的發展。因此,現代機械制造工藝及精密加工技術的價值引起我們的重視,要加快該行業的快速、高效的發展,從而更好地為現代機械業的發展服務。
參考文獻:
關鍵詞:機械制造;工藝;發展現狀;發展趨勢
制造業體現的是一個國家的綜合實力,是一個國家的支柱產業。世界發生著巨大的變化,機械制造工藝對人們的生活和生產影響深遠。目前,我國的機械制造工藝處于發展階段,在機械制造過程中已經有些先進的工藝得到了推廣和應用。下面將對機械制造工藝的發展現狀以及發展趨勢進行詳細地闡述。
1、機械制造工藝的發展現狀
1.1 機械制造工藝中激光技術的應用
激光具備單色性較好、亮度高以及方向好等顯著特征,因此,激光在社會許多領域中得到了廣泛應用,激光技術是一項重要的技術,其在制造業領域的應用具體體現在以下兩個方面:一是快速切割成型。激光技術在制造工藝中的一個重要應用為快速切割,該技術主要是充分利用激光技術中的CAD模塊的準確定型以及快速切割,從而快速地完成對材料的切割成型。快速切割成型的對象主要包括復雜的零件以及零件的模型,由于快速切割成型具備獨特的優勢, 所以其在制造業中得到了廣泛的應用;二是激光熱處理技術。激光熱處理技術主要運用在零件加工過程中, 采用激光熱處理技術有助于減少零件的磨損,提高機器的使用性能,也有助于延長零件的使用壽命。一般在零件的表面涂抹耐磨材料能夠有效地提高零件的耐磨性能。零件在加工的過程中使用激光技術時,會產生大量的熱能,因此,采用激光技術能夠修復模具,提高零件的使用壽命。
1.2 在機械制造工藝中應用自動化控制技術
第一,自動化制造工廠。自動化制造工廠的技術含量較高,能夠實現從材料到產品的自動化完成,其屬于一種綜合性非常高的自動化技術。自動化制造工廠是由自動化制造系統構成的,在高自動化物料運輸系統與計算機控制系統結合的條件下, 由于自動化制造工廠具備生產成本較高、科技含量高等特征,因此自動化制造工廠還沒有在制造業中得到廣泛應用。第二,自動化制造生產線。自動化控制系統是指自動化加工流水線, 目前自動化控制技術在機械制造業中應用比較廣泛。這種自動化系統在較少的人工直接或者是間接的干預下,將原材料加工成零件或者是將零件組裝成產品,在產品加工的過程中實現了工藝過程或者是管理過程的自動化。計算機通常控制著多臺加工設備,這些加工設備就是自動化系統的重要組成部分。第三,自動化制造單元。自動化制造單元屬于一種小型的自動化控制系統,采用這種自動化系統能夠有效地提高生產效率,大大地降低了生產成本。自動化制造單元能夠獨立地完成各項任務,并且其體型較小,因此在機械制造業中得到了廣泛應用。自動化制造單元能夠是多臺設備或者是一臺設備,在組合加工設備時可以根據具體的加工產品來決定,比如,數控機床、物料輸送機等。
1.3 高精度技術在機械制造中的應用
精密加工是現代機械制造業的發展方向, 精密加工主要涉及到復合加工技術、研磨加工技術、超精密切削技術以及微型機械等方面。現階段,納米技術在納米材料以及納米電子等方面得到了推廣與應用,納米技術的發展直接推動著機械科學、光科學等先進技術的發展。因此,微型機械以及納米技術的發展一定會發展成為未來的關鍵技術,一些智能技術在機械制造工藝中也正朝著高精度、高速率的方向發展。
2、機械制造工藝的發展趨勢
2.1 集成化
集成化是微機設備升級的一個重要標志,也代表著現代微機技術的進步與發展,同時代表著計算機網絡系統的各種不同功能由以往的分割狀態逐漸向融合狀態轉變,集成化的工作原理是將各個獨立的部件與功能,經過一定的整個之后形成的整體性作業功效高于零散的、部分的作業功效的總和,這一特征也是促使集成化能夠徹底改善人們生活與生產的關鍵所在。由于新時代的信息交流與處理比較復雜,促使廣大人民群眾在對待計算機的功能時需要同時進行,這一因素是保證集成化存在和使用的關鍵。因此,在改革制造機械化運用時,需要充分地考慮該技術的獨特優勢。
2.2 智能化
目前,智能化技術已經滲透到社會各個行業、各個領域中,智能化技術的一個顯著特征是非簡單化機械的程序運行,智能化技術能夠較好地模擬人類大腦的一些思維方式與邏輯性運行方式。這種機械性技術的廣泛應用,給人工帶來了巨大的挑戰,同時這也是機械化今后需要努力的目標之一。在沒有運用智能化技術之前,在使用機械設備時,人們經常會抱怨機械設備的速度以及精度達不到預期的要求,并且對機械的邏輯性能力以及分析綜合性的能力沒有抱有任何的期望,產生這種現象的原因是人們清楚地認識到機械只是根據一個固定的程序發揮作用的,是無法與人們的操作產生任何的互動,機械所能做到的是被動地接受指令,但是智能化技術卻改變了這一現象,人們對智能化技術感到驚奇與欣喜。同時人們把智能化技術廣泛地應用在社會各個不同領域以及各個不同行業中去,用智能化技術替代一部分人工作用。目前,我國對智能化技術的運用已經進入了一個比較成熟、比較完善的階段,許多具備智能化人工效能的機械設備已經廣泛應用到各種不同行業以及各種不同領域中,并且正在慢慢地改變著廣大人民群眾的生活方式以及工作方式,促使人們逐漸體驗到了智能化機械技術運用的人性化,以及“以人為本”的設置理念。
3、小結
綜上所述,機械設備是人類生活與生產中的重要工具,其扮演著新時代工作中的重要身份,通過機械設備所生產出來的產品直接影響著人們生活和工作的各個方面,機械制造對人類的發展有著至關重要的作用,尤其是生產環節。因此,需要不斷創新機械制造的工藝技術,提高機械設備的質量與效率,促使機械能夠更好地為人類的經濟生活服務。
參考文獻:
[1] 高偉,殷國富,成爾京. 機械制造工藝序列中的知識發現方法研究[J].機械工程學報,2011.12(22):110-111.
【關鍵詞】逆向工程;制造技術;機械;分析
隨著社會經濟的快速發展,各種各樣的新興學科技術也隨著社會的快速發展而出現,并且有的已經在社會生產和實際生活中得到大量運用,其中逆向工程的現代制造技術就是近幾年中發展非常迅速的一門新興學科,并且已經在機械制造行業得到了大量實際運用。
1.逆向工程的簡述和特點
1.1 逆向工程的簡述
逆向工程又稱為反求工程,主要包括以下三個方面:一是,形狀反求;二是,工藝反求;三是,材料反求。盡管逆向工程技術已經得到大量的實際運用,但是其應有范圍還是比較集中在單一零件實物樣件這樣的幾何模型的反求方面的研究。
1.2 逆向工程的重要意義
現在的逆向工程制造技術生產的零件實物主要是從現有的物理模型或者是實物零件中生產出相應的CAD模型,基本上是模仿出來的,這跟機械類行業的仿形制造技術是非常相似的,雖然有著很相近的相似性,但是現代的逆向制造技術跟傳統的仿形制造技術有著根本上的區別,主要表現在以下兩個方面:一是,仿形技術的設計、制造、質量分析等所需要的各種信息、資料都可以通過逆向工程來提供;二是,現有的零件如果要想再繼續進行更深入的創新可以通過先進的CAD/CAM技術來實現。因此,可以說逆向工程一方面能夠實現復制出跟原來形狀、大小等完全相同的零件實物;另一方面還能夠在原零件的基礎上再進行更加深入的創新,研制出更新的產品來,所以說,逆向工程無論是在引進、消化、吸收國內外先進技術方面,還是在開發新產品方面都具有非常重要的現實意義。
1.3 逆向工程的特點
逆向工程被廣泛的應用到引進、消化、吸收國內外先進技術和新產品的開發以及產品的設計、制造、質量分析等方面,可以說是有著非常廣泛的應用領域,因此,逆向工程具有以下四方面的特點:
(1)有利于加快產品的設計、研發速度,提高新產品的開發力度;
(2)有利于使企業降低研發新產品的投資資本和投資風險;
(3)有利于縮短產品的造型和系列化設計的周期;
(4)有利于單件、小批量的零件制造投資,尤其是對一些模具的制造是非常適合的逆向工程技術在制造模具時一般分為兩種:一是,將模具CAD的結果通過RP系統直接制造成型的快速直接制模法,該方法是建立在RP技術基礎上的,并且該方法對RP系統制作樣件是不適用的,因此,該方法對傳統的模具制造工藝沒有依賴性,非常適合制造金屬模具,所以,該方法的開發前景是非常光明的;二是,在制造模具時,結合傳統的制模工藝,并且把原型作為母模、模芯或制模工具(研磨模),就是我們常說的間接制模法,該方法在制造產品零件原型時是利用RP技術進行制造的。
2.逆向工程的現代制造技術的分析
在逆向工程中最為關鍵的一步是,正確、迅速、全面的獲得整個實物原型的三維數據,因為三維數據對逆向工程后期的進行起著決定性的作用,可以說是直接決定著能否進行后期的活動。在這里數據的采集主要是指利用某一種方法準確的測量出實物表面的幾組組點的幾何坐標,這種測量實現的方法是多種多樣的,因此,在測量實物時,可以根據被測實物的表面是否有接觸分為以下兩大類:一是接觸式測量;二是非接觸式測量。
2.1 接觸式測量
我們都知道傳統的三維數字化儀是由3~6個自由度的桿式機構和末端的探針組成的探針式測量儀,在計算過程中,要想得到末端探針觸點的三坐標信息,必須利用運動學來進行計算,而且這種技術已經運用的非常成熟。其數據在處理過程中使用了兩種處理技術即:數字信號處理(DSP)技術、溫度補償技術,這使得該測量技術的精確度已經達到了0.0768~0.178mm,并且最終能夠達到100點/s的測量速度。另一個廣泛應用的接觸式測量設備是三坐標測量機(Coordinate Measuring Machine,CMM),這種接觸探針式的三維數字化儀在的初期逆向工程的應用過程中是一項非常重要的數據采集手段,它的特點是測量精度高、適應性強。
2.2 非接觸式測量
非接觸式測量的測量方法有很多,根據其原理不同可以分為光學測量法、工業CT測量法、核磁共振(MRI)測量法、超聲波測量法、電磁測量法、層析法等方式,其中光學測量法是應用最廣、技術最穩定的一種方法。
3.逆向工程制造技術的發展趨勢
3.1 數據獲取技術的發展趨勢
就目前的技術而言,數據獲取中測量手段的應用過程跟其它基本上沒有什么聯系,可以說是一個相對比較孤立的行為,因此,其測量過程中無論是對后續的數據處理,還是模型建立,都很少考慮進去,甚至對后續的快速加工也基本上不考慮,一個非常重要的發展趨勢就是根據幾何外形或者后續處理的要求進行特定方式的掃描,三坐標測量設備的發展趨勢是:精確度要高、自動化程度要高、非接觸測量、使用現場化,尤其是在關鍵部件的使用過程中更要選擇那些膨脹系數小、彈性模量高等優勢的新興材料。
3.2 數據預處理技術的發展趨勢
對大規模散亂數據處理的精確度高、自動化程度高是數據預處理的一個難點,因此,這就決定了數據預處理技術發展的主要方向,特別注意的是其提取特征線,要想很好的完成,主要是根據操作者的經驗。
3.3 曲面重構技術的發展趨勢
就目前而言,一個一直以來困擾逆向工程研究人員的一個難題就是在曲面重構過程中無論是速度還是精度都出現不足現象,而且還對還原特征之間的約束關系無法準確的確定,這樣在描述對象模型更高層次的結構特征信息時,不能夠準確的表達出來,不利于對產品改進、創新設計、CAPP/CAM集成等方面的自由曲面進行改正。
4.結論
逆向工程的現代制造技術在機械制造行業有著非常廣泛的應用,因此,必須重視逆向工程制造技術的方法和發展趨勢,使其能夠更好的投入實際應用中,發揮出其應用的價值。
參考文獻
【關鍵詞】 機械制造 發展方向
隨著科學技術的飛速發展和市場競爭日益激烈,越來越多的制造企業開始將大量的人力、財力和物力投入到先進的制造技術和先進的制造模式的研究和實施策略之中。改革開放以來,我國機械制造業有日新月異的變化和發展,確立了社會主義市場經濟體制,但與發達國家相比仍有很大差距,為了迎接新的挑戰,必須認清制造技術的發展趨勢,縮短與發達國家的差距,使我國的產品在質量上、效率上、品種上得到全面提升,以增強市場競爭力,因此,對制造技術及制造模式的研究和實施是擺在我們面前刻不容緩的重要任務,以實現我國機械制造業跨入世界先進行列。
1 機械制造業的發展趨勢
先進的制造業是將物料、能源、設備、資金、技術、信息和人力等制造資源通過先進的制造技術、先進的管理技術和先進的制造過程轉變成人類需求產品的行業。行業追求的目標是:高質量、高效率、高柔性、低成本、低勞動力、低消耗、品種多和規格全的產品,因此, 21世紀的機械制造技術的發展趨勢體現在以下幾個方面:
(1)精密化。機械制造新工藝趨向精密化現代化機械制造技術發展的方向之一是特種加工、精密加工、超精密加工技術、微型機械。納米技術己在納米機械學、納米電子學和納米材料技術得到了應用。 (2)自動化。自動化技術自20世紀初出現以后,經歷了由剛性自動化向柔性自動化的發展過程,自動化技術的成功應用,不但提高了效率,也保證了產品質量,還代替了人去完成危險場合的工作。對于批量較大的生產自動化,可通過機床自動化改裝、應用自動機床、專用組合機床、自動生產線來完成。在未來的自動化技術實施過程中,將更加重視人在自動化系統中的作用。(3)信息化。信息、物質與能量是制造系統的三要素。產品制造過程中的信息投入,己成為決定產品成本的主要因素。制造過程的實質是對制造過程中各種信息資源的采集、輸入、加工和處理過程,最終形成的產品可看作是信息的物質表現.(4)集成化。計算機集成制造(CIMS)被認為是21世紀制造企業的主要生產方式。CIMS作為一個由若干個相互聯系的部分(分系統)組成,通常可劃分為5部分:①工程技術信息分系統包括計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助工程分析(CAE)、計算機輔助工藝過程設計(CAPP)、計算機輔助工裝設計(CATD)數控程序編制(NCP)等。②管理信息分系統(MIS)包括經營管理(BM)、生產管理(PM)、物料管理(MM)、人事管理(LM)、財務管理(FM)等。③制造自動化分系統(MAS)包括各種自動化設備和系統,如計算機數控(CNC)、加工中心(MC)、柔性制造單元(FMS)、工業機器人(Robot)、自動裝配(AA)等。④質量信息分系統包括計算機輔助檢測(CAI)、計算機輔助測試(CAT)、計算機輔助質量控制(CAQC)、三坐標測量機(CMM)等。(5)智能化。由于科學技術的迅猛發展,智能化是21世紀機械自動化技術發展的一個重要發展方向。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心里學、生理學和混飩動力學等新思想、新方法、模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得更高的控制目標。誠然,使機械自動化產品具有低級智能或人的部分智能,則是完全可能而又必要的。(6)人格化。未來的機械自動化更加注重產品與人的關系,機械自動化的人格化有兩層含義。一層是機械自動化產品的最終使用對象是人,如何賦予機械自動化的智能、情感、人性顯得越來越重要,特別是對家用機器人,其高層境界就是人機一體化,另一層是模仿生物機理、研制各種機械自動化產品,實事上,許多機械自動化產品都是受動物的啟發研制出來的。
2 先進的制造模式
機械制造業發展趨勢表明,只有采用先進的制造技術并能實施在相匹配的制造模式中才能符合上述的趨勢。制造模式是指企業體制、經營、管理、生產組織和技術系統的形態和運作模式。
2.1 精良生產(LP)與獨立制造島(AMI)
20世紀90年代美國麻省理工學院(MIT)提出精良生產(LP)概念。它的特征是:(1)重視客戶需求,以最快的速度和適宜的價格提供質量優良的適銷新產品去占領市場,并向客戶提供優質服務。(2)重視人的作用,強調一專多能,推行小組自治工作制,賦予每個工段有一定的獨立自,運行企業文化。(3)精簡一切生產中不創造價值的工作,減少管理層次,精簡組織結構,簡化產品開發過程和生產過程,減少非生產費用,強調一體化質量保證。(4)精益求精、持續不斷的改進生產、降低成本、零廢品、零庫存和產品品種多樣化。
獨立制造島是教授根據在引進先進技術的同時,必須改革生產組織的角度提出新的生產模式。獨立制造島的技術構思是:以GT為基礎,以NC機床為核心,強調信息流的自動化和以人為中心的生產模式,它的特征是:組織、人員和技術三者的有機集成,面向車間、權力下放、綜合治理,并以獲取經濟效益為主要目標。AMI是發展中國家走向工廠自動化的重要途徑,它的推廣對中國機械制造業轉向市場機制,參與國際競爭意義重大。
2.2 集成制造與智能制造
美國哈林頓博士在“計算機和集成制造”一書中提出計算機和集成制造(CIM)的概念。集成制造的核心內容是:制造企業從市場預測、產品設計、加工制造、經營管理直至售后服務是一個不可分割的整體,需要統籌考慮。整個制造過程的實質是信息采集、傳遞和加工過程,最終生產的產品可看作是信息的物質表現。集成是CIM的核心,這種集成不僅是物的集成,更主要的是以信息集成為特征的技術集成和功能集成,計算機是集成的工具,計算機和輔助各單元技術是集成的基礎,信息交換是橋梁,信息共享是關鍵。集成的目的在于制造企業組織結構和運行方式的合理化和最優化,以提高企業對市場變化的動態響應速度,并追求最高整體效益和長期效益。
智能制造(IM)是美國出版研究IM和IMS書籍中首先提出的。它的特征是:在制造工業的各個環節的高度柔性與高度集成的方式,通過計算機和模擬人類專家的智能活動,進行分析、判斷、推理、構思和決策,旨在取代或延伸制造環境中人的部分腦力勞動,并對人類專家的制造智能進行收集、存儲、完善、共享、繼承與發展。
3 存在差距和實施策略
改革開放以來,我國制造科技術有日新月異的變化,通過技術改造和引進國外先進制造技術,使我國的制造工業有了長足的進步,與先進國家相比有很大差距,其表現:技改投入相對不足,原有技術基礎和研究開發能力薄弱,制造業產品落后,技術水平低,信息含量少,更新換代慢,以及市場營銷、經營管理、人才素質相對落后,缺乏國際競爭能力。面對這樣形勢,發展先進制造技術、實施先進的制造模式已經到了刻不容緩的地步。為了使我國的制造業站在世界先進行列,必須采取相適應的措施和策略。
(1)培養人才是關鍵。發展和推廣先進的制造技術、實施先進的制造模式人才是關鍵。我國是社會主義市場經濟體制,研究先進制造技術和先進的生產模式其根本目的是制造出有競爭力的產品去占領國內市場和國際市場,科技人員必須強化市場意識。科技人員要懂得市場營銷、經營管理和經濟法。要開發學科領域,及時更新教育內容和方法,培養一支了解和掌握機械工程科學的前沿技術人才,加速先進制造技術的推廣和實施,為市場經濟服務。 (2)加強政策與法規建設,建立強有力的宏觀調控機制。在市場經濟環境下,國家應該制訂科學的制造產業規劃和制造技術進步的總體規劃,以及相應的法規政策。(3)發展適應我國國情的生產模式。相對于某些先進的制造技術和先進的制造模式,要根據我國現實存在的技術水平和能力向前發展,避免盲目的追求目前實施有一定困難的理想的先進科學制造技術。目前要積極發展適應我國國情的制造模式。(4)實用機械自動化技術結合生產實際注重實用發展機械自動化技術。同時要有組織有計劃的引進先進制造技術進行消化和吸收。對引進的并行工程(CE)、敏捷制造(AM)、精良生產(LP)、智能制造( IM)等先進制造模式要根據它們的技術構思和特征開發創新成適合我國國情的生產模式,以便企業適應市場經濟的需要。(5)提高制造業現代化管理水平。現代管理核心是信息管理、物質管理、質量管理、生產過程管理和市場信息管理、加強企業人才的培養同時與國際接軌,開展ISO9000系列管理體系認證,加快現代企業制度改革,為先進制造技術的發展奠定良好的基礎。
參考文獻:
[1]楊永良.先進制造技術與先進制造模式.商品與質量.
[2]侯如穎.談先進制造技術與先進制造模式.大眾科技.
關鍵詞:機械工藝;機械制造;技術特點;發展趨勢
中圖分類號:F407.44 文獻標識碼:A 文章編號:
機械制造加工是把原材料、半成品轉化為成品的生產過程,包括產品圖紙設計、生產組織準備和技術準備、原材料購買、標準件統籌、毛坯制造、零件機械加工與熱處理、裝配等一系列工序。在所有生產流程中占據最重要地位的是工藝,它包括鍛壓、鑄造、沖壓、焊接、機械加工、熱處理、裝配和試驗等。在加工過程中,所有加工條件和加工方法都是有區別的,零部件的制作工藝也是多種多樣的。
1 現代機械工藝的廣義概念
工藝是制造技術的靈魂,也是核心力量。現代制造工藝可以說是先進制造技術的重要組成部分,也是其最有活力的部分。“設計”和“工藝”非常重要,缺一不可。很多人把二者割裂或對立起來,這顯然不正確,應用廣義的“制造”概念把它們統一起來。現在,人們常會較為看重設計師在產品創意上的作用,卻未能正確評價工藝制造師的作用。機械制造是一門歷史悠久的學科,在人類文明的發展進程中占據了重要地位。而機械制造工藝是專門研究產品設計、生產、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程的工程學科。綜上所述,為適應時代要求,必須采用現代機械制造技術。
2 機械制造工藝的發展趨勢
在機械制造工藝不斷發展的今天,其在國內外表現出全球化、自動化、環保化、虛擬化、網絡化等發展趨勢,下面我們就其中幾個方面作個簡單探討。
(1)全球化。機械制造業的國內、國際市場競爭越來越激烈,不少企業,甚至包括知名企業,在無情的競爭中落敗,倒閉的倒閉,被兼并的被兼并,不少暫時還得以在國內市場立足的知名企業只能另辟蹊徑,拓展新市場。網絡通訊技術的快速發展進一步推動了企業間既競爭又合作的發展趨勢,它與激烈的市場角逐相互作用,成為了制造業全球化的發展動力。當然我們也需要明確,全球化機械制造的基礎是技術網絡化,是網絡通訊技術的發展使得制造全球化得以完整實現。
(2)自動化。自動化信息管理一直是機械制造工藝領域追求的終極目標,制造技術自動化可以提高產品的質量和生產率,同時又能降低成本,減輕工人的勞動強度。目前,制造技術自動化的研究方向主要是制造系統中的集成和系統技術、制造單元技術、人機一體化制造系統、工業機器人、制造過程的計劃和調度、柔性制造技術以及適應現代化生產模式的制造環境等。
(3)網絡化。網絡通訊技術的迅速發展和普及為企業生產、經營等活動帶來了新的變革,零件制造、產品設計、產品銷售與市場開拓都變得可以在異地甚至異國進行。網絡通訊技術的快速發展同時也加快了技術信息的交流,加強了產品開發的合作與經營管理模式的學習,在一定程度上推動了企業向既競爭又合作的方向發展。
眾所周知,現代機械制造技術突出表現為現代技術和工業創新的集成,它不僅是國民經濟的重要組成部分,也是衡量國家科技發展水平的重要標志,是國際間科技競爭的重點。我們要抓住機遇,了解機械制造技術工藝的發展特點,把握現代機械制造技術的發展趨勢,緊跟發展先進制造技術的世界潮流,將發展現代機械制造工藝放在戰略優先地位,盡快縮小與發達國家的差距,才能在全球化的激烈競爭中立于不敗之地。
3 機械制造工藝的發展現狀分析
我國的現代制造技術主要沿著“廣義制造”(或稱“大制造”)的方向發展,具體的發展方向可以歸納為 4 個方面和多個大項目。這4個方面體現為現代設計的技術、現代成形和改性的技術、現代加工的技術、制造系統和管理的技術,大項目則包括反求工程、分層制造技術、微納米技術、中尺度制造技術、極限制造技術、高速加工技術、表面工程技術、質量控制工程、虛擬制造、智能制造、協同制造、綠色制造和共生制造等。當前,我國工藝發展的重點是并行設計、創新設計、改性技術與現代成形、材料成形過程仿真和優化等。
3.1 機械制造工藝中自動化的發展現狀
自動化制造單元在機械制造工藝領域已經逐漸得到廣泛應用,其主要特征就是利用多臺或者單臺加工機器、數控機床等進行多種產品的加工,因此可以看成是一種小型化的較為靈活的自動系統。這是機械制造中自動化生產與成本相互配合作用下的產物,其最大的優勢就是能夠提高生產效率從而降低生產成本。機械制造中的自動化系統由多個自動化數控機床構成,在統一的計算機體系之下接受控制,進而形成一個簡單的加工性的流水線,具有很強的實用性,在我國的企業中得到廣泛應用。該系統中自動化制造和分散控制是主導,具有生產線自動化的特點,已經在很多技術領域廣為使用。自動化制造工廠將單一的制造過程連接起來,并配備健全的儲運系統,使得原材料采購、產品生產與裝配以及成品檢驗與配送等一系列的工序都在自動化中完成運轉。在我國,具備這樣的自動化系統的工廠仍僅占少數。
3.2 機械制造工藝中激光技術的發展應用
激光技術是利用激光快速成型的技術,這里主要指的是利用激光的快速切割功能,輔之以計算機的 CAD 模塊,以制造出所需要的商品零件樣品。這種技術的主要特征是在計算機的 CAD 模塊指揮下實現快速的切割以及成型,應用該技術可以直接制造出零件的模型甚至是零件本身,且在沒有模具和其他相關輔助工具幫助時也能進行一次性加工,這對于較為復雜的零件加工尤為有用。因此,這項技術以其獨特的優勢在機械工藝制造中獲得了越來越廣泛的應用。在機械制造業中,為了提高使用壽命或機械性能,很多零件都需要做熱處理。特別是一些容易磨損的零件,為了延長其使用壽命,一般都需要對其表面進行一些必要的處理。在機械制造工藝過程中最為常見、應用范圍最廣的就是在零件表面添加熔覆材料來提高其耐磨程度,使其表面形成一個特殊的保護層。在這種方式的基礎上,機械制造工藝將激光的高溫特性運用到一些材料的熱處理工序中,使得零件表面固化。與此同時,激光技術還被運用到默寫模具生產的修復工序中,在不改變原有尺寸大小的情況下加長其使用期限。
4 當前制造技術面臨的形勢和任務
關鍵詞:集成;系統;技術構成
中圖分類號:TP29文獻標識碼:A文章編號:1671-1297(2008)08-129-01
一、現代集成制造系統的含義與定位
現代集成制造系統(Contemporary Integrated Manufacutring System)是計算機集成制造系統新的發展階段,在繼承計算機集成制造系統優秀成果的基礎上,它不斷吸收先進制造技術中相關思想的精華,從信息集成、過程集成向企業集成方向迅速發展,在先進制造技術中處于核心地位。具體地說,它將傳統的制造技術與現代信息技術、管理技術、自動化技術、系統工程技術進行有機地結合,通過計算機技術使企業產品在全生命周期中有關的組織、經營、管理和技術有機集成和優化運行。在企業產品全生命周期中實現信息化、智能化、集成優化,達到產品上市快、服務好、質量優、成本低的目的,進而提高企業的柔性、健壯性和敏捷性,使企業在激烈的市場競爭中立于不敗之地。
二、現代集成制造系統的技術構成
先進制造技術(AMT Advanced Manufacturing Technology)作為一個專有名詞目前還沒有準確的定義。通過對其內涵和特征的研究,目前共同的認識是:先進制造技術是傳統制造技術不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現代管理等方面的成果,并將其綜合應用于產品設計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務的制造全過程,以實現優質、高效、低耗、清潔、靈活的生產,并取得理想技術經濟效果的制造技術的總稱。其具有如下一些特點:
1、從以技術為中心向以人為中心轉變,使技術的發展更加符合人類社會的需要;
2、從強調專業化分工向模糊分工、一專多能轉變,使勞動者的聰明才智能夠得到充分發揮;
3、從金字塔的多層管理結構向扁平的網絡化結構轉變,減少層次和中間環節;
4、從傳統的順序工作方式向并行工作方式轉變,縮短工作周期,提高工作質量;
5、從按照功能劃分部門的固定組織形式向動態的自主管理的小組工作方式轉變。
通過對先進制造技術的定義和特點的分析發現,現代集成制造系統擁有先進制造技術的絕大部分特點,只不過先進制造技術所涉及的范圍要比現代集成制造系統大,現代集成制造系統在吸收計算機集成制造系統的優秀成果的基礎上,繼續推動并行工程、虛擬制造、敏捷制造和動態聯盟的研究工作,并不斷吸收先進制造技術中的成功經驗和先進思想,將它們進行推廣應用,由此使現代集成制造系統成為先進制造技術的核心。
(1)并行工程(CE Concurrent Engineering)并行工程是集成地、并行地設計產品及其相關過程(包括制造過程和支持過程)的系統方法。它要求產品開發人員在一開始就考慮產品整個生命周期中從概念形成到產品報廢的所有因素,包括質量、成本、進度計劃和用戶要求。為了達到并行的目的,必須建立高度集成的主模型,通過它來實現不同部門人員的協同工作;為了達到產品的一次設計成功,減少反復,它在許多部分應用了仿真技術;主模型的建立、局部仿真的應用等都包含在虛擬制造技術中,可以說并行工程的發展為虛擬制造技術的誕生創造了條件,虛擬制造技術將是以并行工程為基礎的,并行工程的進一步發展就是虛擬制造技術。同時,并行工程是在CAD、CAM、CAPP等技術支持下,將原來分別進行的工作在時間和空間上交叉、重迭,充分利用了原有技術,并吸收了當前迅速發展的計算機技術、網絡技術的優秀成果,使其成為先進制造技術的基礎。
(2)虛擬制造(VM Virtual Manufacturing)虛擬制造利用信息技術、仿真技術、計算機技術對現實制造活動中的人、物、信息及制造過程進行全面的仿真,以發現制造中可能出現的問題,在產品實際生產前就采取預防措施,從而使產品一次性制造成功,達到降低成本、縮短產品開發周期,增強產品競爭力的目的。
(3)敏捷制造(AM Agile Manufacturing)敏捷制造是以競爭力和信譽度為基礎的,選擇合作者組成虛擬公司,分工合作,為同一目標共同努力來增強整體競爭能力,對用戶需求作出快速反應,以滿足用戶的需要。為了達到快速應變能力,虛擬企業的建立是關鍵技術,其核心是虛擬制造技術,即敏捷制造是以虛擬制造技術為基礎的。敏捷制造是現代集成制造系統從信息集成發展到企業集成的必由之路,它的發展水平代表了現代集成制造系統的發展水平,是現代集成制造系統的發展方向。
(4)綠色制造(GM Green Manufacturing)綠色制造是一個綜合考慮環境影響和資源效率的現代制造模式,其目標是使產品從設計、制造、包裝、運輸、使用到報廢的整個產品生命周期中,對環境的影響(負作用)最小,資源的使用效率最高。綠色制造的提出是人們日益重視環境保護的必然選擇,發展不能以環境污染為代價。國際制造業的實踐表明,通過改進整個制造工藝來減少廢棄物,要比處理工廠處理已經排放的廢棄物大大節省開支。綠色制造的實現可以通過計算機仿真來達到目的,即它是虛擬制造的一部分。從可持續發展戰略的觀點看,綠色制造是必然選擇,它將成為現代集成制造系統的一個重要的組成部分。
從以上的分析中我們可以看到:各種先進制造技術是相互關聯、彼此交叉的,在先進制造技術的含義下,現代集成制造系統成為它的核心,并隨著先進制造技術的不斷發展而發展。
參考文獻
[1]李伯虎等.現代集成制造系統的發展與863/CIMS主題的實施策略.CIMS,1998,(10).
關鍵詞:自動化技術 機械自動化技術 柔性自動化 全盤自動化 高度自動化
自動化技術是本世紀以來發展極迅速和影響極大的科學技術之一。現代自動化技術是一種完全新型的生產力,是直接創造社會財富的主要手段之一,對人類的生產活動和物質文明起著極大的推動作用。因此,自動化技術受到世界各國的廣泛重視和越來越多的應用。
機械自動化,主要指在機械制造業中應用自動化技術,實現加工對象的連續自動生產,實現優化有效的自動生產過程,加快生產投入物的加工變換和流動速度。機械自動化技術的應用與發展,是機械制造業技術改造、技術進步的主要手段和技術發展的主要方向。機械自動化的技術水準,不僅影響整個機械制造業的發展,而且對國民經濟各部門的技術進步有很大的直接影響。因此,發展我國的機械制造業自動化技術,符合我國社會主義的基本原則,符合我國現代生產的發展規律。
一、如何發展我國的機械自動化技術
這里有個技術政策問題,應實事求是,一切從我國的具體國情出發,做好各項基礎工作,走中國的機械自動化技術發展之路。結合我國國情,發展現代機械自動化技術。國內外的工業發展史告訴我們,實現機械自動化是一個由低級到高級、由簡單到復雜、由不完善到完善的發展過程。當機器的操作采用自動控制器后,生產方式才從機械化逐步過渡到機械控制(傳統)自動化、數字控制自動化、計算機控制自動化。只有建立了自動化工廠后,生產過程才能全盤自動化,才能使生產率全面提高,達到自動化的高級理想階段。
機械自動化技術從上世紀20 年代首先在機械制造冷加工大批量生產過程中開始發展應用,60 年代后為適應市場的需求和變化,為增強機械制造業對市場靈活快速反應的能力,開始建立可變性自動化生產系統,即圍繞計算機技術的柔性自動化。它是在制造系統不變或變化較小的情況下,機器設備或生產管理過程通過自動檢測、信息處理、分析判斷自動地實現預期的操作或某種過程,并能夠自動地從造一種零件轉換到制造另一種不同的零件。社會實踐證明,這種定義下的制造系統自動化與當代大多數企業的實際不相容。當代社會還沒有在科學技術、物質和人員方面準備好實現這一自動化的條件,硬要這么做只會事倍功半。這種情況對于離散生產方式的機械制造業也不例外,難度會更大些。
二、柔性自動化生產模式
70-80 年代國際上出現了開始采用計算機集成制造系統CIMS (Computer IntegratedManufacturing),柔性自動化生產模式也有這種情況。初期以信息集成為重點,以較高的自動化程度為特征,但在實現過程中遇到了困難。鑒于實現計算機集成制造系統的全盤自動化所需的巨額投入(一個全盤自動化工廠耗資數百億美元,柔性制造系統一般價格為600-2500萬美元),所承擔的巨大風險,加之技術上的
難度與可靠性等問題,世界工業發達國家已開始“ 碰壁轉產”,轉而注重信息集成的效果,追求低成本自動化LCA (Low Cost Automation)的企業組織結構和運行方式。
目前,世界各國的機械自動化水準除少數工業發達國家的某些生產部門外,大多數還處于操作階段的自動化。我國也不例外,需要循序漸進,不斷努力,創造條件,向自動化的高級理想階段邁進。實現我國機械自動化技術是一個長期的過程,不可能一蹴而就。當前,我國還處在社會主義初級階段,經濟、財力、生產力水準、國民素質等,與世界發達國家的差距是很大的;我國有豐富的勞動力資源,每年城鎮新增就業人口達兩千多萬,且今后每年的就業人數還會增加。機械自動化最大限度地提高勞動生產率,勞動力的過剩和分工的轉移就是一個現實問題。
我國的產業結構層次低,我國機械制造業目前有11.4 萬個企業,發展很不平衡,有大量落后于現代水準的產業,大部分企業還比較落后,手工勞動占有相當的比重,我國能獨立開發現代機械自動化技術的企業可以說沒有;我國機械制造業企業中自動化裝備少、水準低,不僅在數量上同世界先進國家有較大差距,而且在品種上、質量上、使用上,同世界先進水準也存在階段性差距。在我國這種國情下,要把龐大的勞動力大軍從機械制造業生產崗位上撤下來,投入巨額資金改造現有的大量落后設備和研制大量的現代自動化裝備及控制裝置,在科學技術水準和人員素質不太高的情況下采用先進的技術裝備,都是不現實的。普遍發展應用計算機集成制造系統的“全盤自動化”或“高度自動化”,我國并不具備必要的基礎技術、經驗和投資能力。
因此,要不要普遍發展全盤自動化或高度自動化CIMS 技術,一定要慎重行事。而且全盤自動化或高度自動化的CIMS 技術也并非我國機械制造業的當務之急,只能列為機械制造自動化技術的主要發展方向。當前我國機械制造業決不是追求全盤自動化或高度自動化的時候,不是大搞自動化,形成自動化熱的時候。應該發展工藝成熟的大批量生產的自動化技術。大批量生產的產品品種單一,結構穩定,產量很大,具有連續流水作業和綜合機械化的良好條件。應發展生產效率高和技術經濟效果良好的生產自動線,并在自動線的基礎上按先進的工藝方案建立綜合自動化車間和全盤自動化工廠。
【關鍵詞】機械制造;工藝;精密加工技術
現代機械制造工藝技術與精密加工技術是機械制造技術的核心,是機械制造技術的重要組成部分。隨著社會的不斷發展,傳統的機械制造工藝和加工技術已經無法適應現代機械制造的要求,為了提高我國機械制造技術,促進我國機械制造業的發展,必須要提高機械制造工藝和加工技術。
1.現代機械制造工藝及精密加工技術的特征
(1)關聯性。現代機械制造技術不僅運用于機械制造的全過程,而且還用于其他多個方面,如產品的設計、開發、調研以及銷售等。然而這些環節與機械技術有著緊密的聯系,如果其中一個環節出現問題,就會影響到機械技術的整體運用。
(2)系統性。從機械的制造過程看,現代機械制造技術具有綜合的系統性。現代機械制造技術不是單獨存在的,而是借助各種先進科學技術逐步發展起來的,如機械制造技術通常與計算機、傳感、信息、自動化等相結合,促進了機械制造業的發展。
2.現代機械制造工藝
現代機械制造工藝比較廣泛,如焊、銑、鉗等,由于焊接工藝在現代機械制造運中用比較普遍,因此本文主要對焊接工藝進行分析和研究。
2.1攪拌摩擦焊焊接工藝
攪拌摩擦焊焊接工藝的優點突出表現在焊接材料的消耗性小。該焊接工藝除了焊接攪拌頭之外,不需要任何如焊條、焊絲、焊劑以及保護氣體等消耗性材料。特別是針對鋁合金焊接,六七百米的焊縫只需一個焊接攪拌頭就可以完成,而且在焊接的過程中不會產生過高的溫度。
2.2氣體保護焊焊接工藝
氣體焊接工藝主要以電弧提供熱源而對物體進行焊接,其最突出的特點就是借助氣體保護被焊接物。氣體保護焊焊接工藝的工作原理為:在焊接的過程中,氣體會在電弧周圍形成一種保護層,阻隔空氣與電弧、熔池的聯系,以此避免有害氣體對電弧造成影響,從而使電弧充分燃燒,確保焊接工作的有效運行。然而由于二氧化碳的成本低,所以在制造業中多以之作為保護焊的氣體。
2.3電阻焊焊接工藝
電阻焊接工藝由于加熱時間短、效率高,噪音污染小以及焊接質量高等優點而被廣泛應用在航天、汽造、家電等機械制造業中。但是該焊接工藝也存在一些缺點,例如,設備成本高,缺乏對設備進行無損檢測的技術,而且維修的難度大等問題。電阻焊接工藝是一種壓力型焊接技術,其工作步驟為:首先將被焊接的物體緊壓在正負電極中間,然后利用電流在物體周圍形成一股電阻熱效應,從而對被焊接的物體進行加熱至其熔化,最終借助壓力使之與金屬合為一體。
2.4螺柱焊焊接工藝
螺柱焊接工藝的突出優點在于不會產生漏水漏氣的現象,其工作步驟為:首先將螺柱與零件表面相接觸,然后通過電弧燃燒直至熔化接觸面,再借助一定的壓力完成焊接工作。該焊接工藝包括拉弧式以及儲能式兩種焊接方式,二者的優點在于均為單面焊接且無需打孔與鉆洞。由于二者的焊深大小不同,被廣泛應用于不同領域,其中拉弧式焊接方式多應用在重工業中,而儲能式焊接方式則應用于薄板焊接。
2.5埋弧焊焊接工藝
埋弧焊焊接工藝就是借助穩定的電弧在焊劑層進行充分燃燒而實現焊接工作的一種焊接工藝。這一焊接工藝包括兩種方式,即自動與半自動。這兩種形式的區別在于,自動焊接只需利用小車送進電弧、焊絲,而半自動焊接則完全需要借助人工手動才能順利完成。考慮到消耗的勞動成本問題,目前市場上已經用電渣壓力焊取代了半自動的埋弧焊。值得注意的是,由于焊劑中的堿度會對焊接工藝的性能以及冶金的性能產生影響,因此在選用埋弧焊焊接工藝時,對焊劑的選擇要十分慎重。
3.精密加工技術
(1)模具成型技術。目前的各種工業產品如飛機、汽車、家電產器等的零部件有1/3是通過模具加工完成的。而模具加工的核心部分就是提高模具精度,并且模具的加工精度也反映了一個國家制造業的發展水平。在機械制造過程中,電解加工工藝能使模具的精度提高到微米級,能夠有效解決復雜腔型的加工問題。
(2)精密切割技術。精密切割技術就是通過切削技術以提高產品精度的一種方法。機械制造過程中,為了提高產品的精度就必須最大限度地減少工件、機床和刀具等因素對切割的影響。如對于機床的抗震性、小熱變形以及高剛度等特性的要求,就必須要采用先進的技術完成,如微驅動技術、空氣靜壓軸承以及精密控制技術等。
(3)精密研磨技術。機械制造中精密研磨技術經常用于對集成電路中小型元件的加工,如對硅片的加工要在1—2mm之間進行,然而傳統的研磨技術很難達到這一要求。所以對硅片的加工必須要采用原子級研磨、拋光技術。隨著科學技術的不斷發展,形成了各種精密的研磨技術,如流體型懸浮的非接觸研磨技術、彈性發射加工研磨技術,借助加工液實現化學反應的研磨技術等。通過這些先進的研磨、磨削以及拋光技術極大推動了研磨技術的發展。
4.結語
現代機械制造工藝以及精密加工技術對我國機械制造技術的提高產生重要影響,而且對我國機械制造業的發展也起到十分重要的作用。所以必須要對機械制造工藝和精密加工工藝進行創新,進而推動我國機械制造業向更高層次邁進。 [科]
【參考文獻】
[1]田小英.淺談現代機械制造工藝及精密加工技術[J].科技風,2011.