王兵朝+于金争
摘 要:随着经济社会的迅猛发展,机械制造加工工艺也获得了相应的发展。原有的传统型机械制造工艺已经不能完全满足现代机械制造的需要,而先进的加工工艺和制造技术的高效能应用将在现代机械制造业中日益发挥着举足轻重的重要作用。因此,必须顺应现代机械制造业的发展趋势,不断增强现代机械的先进加工工艺研发,增强先进制造技术和加工工艺在现代机械制造业的应用。
关键词:现代机械制造技术;特征;发展趋势
现代制造技术意义较为多,通常情况下,现代制造技术可理解为通过传统制造技术和现代高新技术充分结合的产物,如计算机技术、信息技术与自动控制技术等,是一个多样化一体的新型交叉学科,其使制造技术发生了质的改变。为此,现代制造技术已经成为衡量现代制造水平的重要指标,其能够将人与设备的优势、潜能充分发挥出来,能够为传统机械制造行业带来强有力的发展动力。在发达国家其制造业自动化发展水平已经较为成熟,达到机械制造系统自动化的阶段。计算机辅助设计、计算机辅助产品工程与计算机仿真等技术在设计产品中极为常见。同时也选取了较为科学、规范的管理模式进行企业管理。
1 现代机械制造技术的特征
1、柔性、集成、并行工作。现代机械制造系统具有多功能性和信息密集性,能够制造生产成本与批量无关的产品,能按订单制造,满足产品的个性要求。
2、制造智能化。能够代替熟练工人的技艺,具有学习工程技术人员多年实践经验和知识的能力,并用以解决生产实际问题。智能制造系统能发挥人的创造能力和具有人的智能和技能,强调以人为系统的主导者这一总的概念。在智能制造系统中,智能和集成并列,集成是智能的重要支撑,反过来智能又促进集成水平的提高。
3、设计与工艺一体化。传统的制造工程设计和工艺分步实施,造成了工艺从属于设计、工艺与设计脱离等现象,影响了制造技术的发展。产品设计往往受到工艺条件的制约,受到制造可靠性、加工精度、表面粗糙度、尺寸等限制。因此,设计与工艺必须密切结合,要以工艺为突破口,形成设计与工艺的一体化。
4、产品生命周期的全过程。现代制造技术是一个从产品概念开始,到产品形成、使用,一直到处理报废的集成活动和系统。在产品的设计中,不仅要进行结构设计、零件设计、装配设计,而且特别强调拆卸设计。使产品报废处理时,能够进行材料的再循环。节约能源,保护环境。
5、人、组织、技术三结合。现代制造技术强调人的创造性和作用的永恒性,提出了由技术支撑转变为人、组织、技术的集成;强调了经营管理、战略决策的作用。在制造工业战略决策中,提出了市场驱动、需求牵引的概念,强调用户是核心,用户的需求是企业成功的关键,并且强调快速响应市場需求的重要性。
2 机械制造技术的发展趋势
精密工程技术与机械制造高度自动化为现代机械制造技术的主要发展趋势,在本世纪初超精密加工已实现1nm的加工精度,同时,分子束生长技术、离子注入技术与材料合成、扫描隧道工程也达到了0.3到0.1nm加工精度。目前精密工程已经逐步迈向原子级精度加工,换言之,随着科技的发展,实现移动原子级别加工将不远了。同样传统机床模式的结构布局已发生改变,如产品综合样本中日本Mazak公司将一种未来机床展示出来,外形方面,此机床和太空飞行器类似,噪音、油污等将给环境带来严重污染的问题在此类机床加工过程中将不再出现。伴随社会经济发展速度的不断提升及科学技术的快速发展,现代机械制造技术的发展趋势可归结为三方面,全球化、虚拟化与绿色化,这3方面发展,更能凸显现代机械制造业的规模性、高效性及环保性,只有不断创新机械制造技术,才能确保机械制造行业更快更好的发展,才能为国家发展、社会稳定创建良好的发展环境,提供全面技术支撑。
1、全球化
步入21世纪以来,机械制造行业自动化发展的主要方向就是制造全球化。尤其是经济全球化的不断深入,在各个工业领域内,无论是大企业、还是小公司都逐步与国际接轨,向国际化经营方面发展。其主要原因在于改革开放后,国内外市场竞争愈来愈烈,如国内机械制造行业因技术不过关,技术不先进,在市场竞争中面临的压力越来越大,甚至出现倒闭、兼并现象。为此,在国内市场占有一定位置的大多数企业必须转变发展思路,进行新市场的扩张。除此之外,因计算机互联网技术发展速度的加快,将大量技术信息交流、开发产品与管理经营的先进技术提供给所需企业,对企业竞争合作关系的建立起到了推动作用。这种关系同时也对国际间市场竞争产生了激化作用。在以上原因的互相影响下,发展制造全球化,才能找到发展出路,才能实现机械制造业可持续发展。
2、虚拟化
在设计环节选取的拟实技术与制造环节的虚拟技术都被看做是虚拟化。通过虚拟化可对开发产品的速度大幅度提升,同时做到降低风险的目的。设计产品的拟实技术的目的为产品自身性能、成本的合理优化,其为面向产品结构、性能的分析技术。
制造环节的虚拟技术则是将产品制造工艺优化、产品质量保障及成本最低化等作为该技术应用的主要目的,其主要对产品的可加工性、加工方式是否科学有效进行检验。计算机仿真是虚拟化的重点。利用仿真软件能够对真实系统进行模拟,以此确保合理化设计产品,确保产品质量符合相关标准规定。
3、绿色化
目前制造企业都面临着资源如何最大限度利用与污染如何实现最小化等问题,绿色制造的出现可充分解决此类问题。其为现代制造业在人类社会可持续发展战略的重要表现,也是制造业自动化系统今后必须思考的问题。现阶段,已经产生的绿色制造技术主要包含精密成型技术、无切削液加工、快速成形技术等,这些技术都可纳入绿色制造系统内,主要原因在于此类技术能够对原材料、能耗量等最大限度降低,同时通过改进相应技术方式,还能起到保护环境的目的。
3 结束语
综上所述,现代意义上的机械制造技术,不单单关系到机械行业的发展与完善,同时也承担着衡量一个国家在制造方面整体性水平的重要任务。我国作为一个发展中国家,现代机械制造技术的应用及其发展走向,还是不是特别的明确,尤其是产品的性能上,还是有待提升的。从现有的工作来看,现代机械制造技术,应满足多个群体的不同需求,并且在经济效益上和社会效益上,应具有较大的提升。应用过程中,需保证为使用者提供较多的帮助;发展走向上,必须与国际相接轨,与国内实际情况相互结合,以此来促进社会建设工作的全面进步。为此,现代机械制造技术的应用及其发展走向,必须进行深入研究。
参考文献
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