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先進的制造技術(shù)精選(九篇)

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先進的制造技術(shù)

第1篇:先進的制造技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:先進的制造技術(shù);現(xiàn)狀;發(fā)展的趨勢

制造業(yè)是我國國民經(jīng)濟和綜合國力的重要組成部分,其生產(chǎn)總值一般占我國國內(nèi)生產(chǎn)總值的20%~54%。大多數(shù)專家認為,世界上各國經(jīng)濟的競爭力,主要是靠制造技術(shù)的競爭,競爭能力最終體現(xiàn)在國家生產(chǎn)的產(chǎn)品的國際市場占有率上。

隨著世界經(jīng)濟、技術(shù)的高速迅猛發(fā)展以及客戶需求和市場競爭環(huán)境的不斷變化。這種競爭日趨激烈的現(xiàn)狀,導致各國政府都非常重視制造技術(shù)的研究與發(fā)展。中國這樣一個制造大國更需要注意制造技術(shù)的發(fā)展。

1先進制造技術(shù)及其特點

先進制造技術(shù)是制造業(yè)不斷汲取機械、電子、信息(計算機與電子通信、人工智能等)、新能源及系統(tǒng)管理等方面的研究成果,將其綜合應用于產(chǎn)品設(shè)計制造、檢測、管理、組裝、銷售、服務(wù)等全過程,以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔的生產(chǎn),提高對日益變化的產(chǎn)品市場的適應能力和競爭能力的制造技術(shù)的總稱。綜合體現(xiàn)了現(xiàn)代科學技術(shù)和新能源產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新的成果,充分利用了信息技術(shù),促使制造技術(shù)提高到了新的高度。先進制造技術(shù)是發(fā)展我國國民經(jīng)濟的重要技術(shù)之一,對我國的制造業(yè)發(fā)展有著不可估量的作用。先進制造技術(shù)更是重視制造過程組成和管理的合理化革新,它是硬件、軟件、腦件(人)與組織的系統(tǒng)集成。

2我國先進制造技術(shù)的現(xiàn)狀

隨著社會的不斷發(fā)展,人類對產(chǎn)成品的要求也發(fā)生了很大變化,要求產(chǎn)品品種多樣、更新快捷、質(zhì)量穩(wěn)定、使用方便、價格合理、外形美觀、自動化程度高、售后服務(wù)好、能滿足人類越來越高的經(jīng)濟、技術(shù)要求,就需要采用先進的機械制造技術(shù)。我國經(jīng)過30年改革開放完成經(jīng)濟快速增長,取得了令世界矚目的傲人成績,綜合國力和經(jīng)濟總量位列世界前茅。1980年以來,我國制造航業(yè)取得了階段性的發(fā)展。

隨著我國經(jīng)濟技術(shù)的高速發(fā)展以及需方市場環(huán)境的日益變化,這種競爭發(fā)展的日益激烈,所以近年來我國非常重視先進制造技術(shù)的研究與科研開發(fā)。制造業(yè)是我國國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè),先進生產(chǎn)所產(chǎn)生的過敏生產(chǎn)總值占我國國民生產(chǎn)總值(GDP)的40%左右。尤其是中國近幾年來各地房地產(chǎn)業(yè)的新興崛起,帶動了中國機械工業(yè)集團有限公司、天津百利等一批重工業(yè)機械企業(yè)的快速發(fā)展,而這些龍頭企業(yè)的快速發(fā)展又帶動了先進制造技術(shù)的穩(wěn)步發(fā)展,然而雖然我國在先進制造技術(shù)方面取得了驕人的成績,但與發(fā)達國家相比,仍然存在不小的整體上的差距。

其中差異主要體現(xiàn)在以下5個方面:

(1)管理制度方面。發(fā)達國家廣泛采用新型管理方式,高度重視管理體制的更新、生產(chǎn)產(chǎn)品的模式不斷更新發(fā)展,推出了精細化生產(chǎn)、TPM改善提案,Q-COST以及6sigma等新的管理理念。而我國制造業(yè)只有少數(shù)大中型企業(yè)采用了計算機以及管理系統(tǒng)的輔助管理,而多數(shù)小型、微型企業(yè)仍處于傳統(tǒng)管理模式。

(2)制造工藝方面。發(fā)達國家比較廣泛的采用國際先進的管理技術(shù),以少人化、高薪化、自動化為生產(chǎn)管理理念以及多元加工技術(shù)等先進加工方法。我國在此方面的研究以及利用率普遍低于世界平均水平,尚在開發(fā)之中。

(3)設(shè)計方面。發(fā)達國家不斷更新大數(shù)據(jù)庫,采用最新的設(shè)計方法,廣泛采用計算機輔助流程,大型企業(yè)無圖紙化生產(chǎn)流程已經(jīng)日趨完善。而目前我國的現(xiàn)狀是上大中型企業(yè)可以基本實現(xiàn)無紙化辦公,但是生產(chǎn)流程,各種程序文件,還是沒有全部信息化。

(4)自動化技術(shù)方面。發(fā)達國家普遍采用先進數(shù)控機床、高度集成的流水線作業(yè),全部實現(xiàn)無紙化產(chǎn)線,而我國制造行業(yè)的現(xiàn)狀,在此方面并沒有太大的提升,紙質(zhì)化辦公情況嚴重,無管理化情況嚴重。

(5)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面。中國制造造業(yè)的快速發(fā)展,主要是依靠引進技術(shù)先進國家的核心技術(shù),缺少自身的核心創(chuàng)新,加之中國勞動力資源豐富,粗放型生產(chǎn)方式聚集,導致中國制造業(yè)的研發(fā)水平較世界先進水平明顯滯后。雖然中國制造業(yè)的產(chǎn)量已位居世界前列,但是主要為勞動密集型產(chǎn)品,具有自主知識產(chǎn)權(quán)的產(chǎn)品比較少。例如,挖掘機生產(chǎn)的核心技術(shù),計算機產(chǎn)業(yè)的CPU集成發(fā)展等等。

另外,我國在先進制造技術(shù)方面存在著基礎(chǔ)薄弱、創(chuàng)新能力差、產(chǎn)品的研發(fā)與實際生產(chǎn)過程脫節(jié)等問題。許多關(guān)鍵領(lǐng)域技術(shù),如航空航天、煉油、煉鋼等方面的自主創(chuàng)新雖有了一定成績,但與世界領(lǐng)先水平相比仍有較大差距。計算機核心技術(shù)、科學醫(yī)療設(shè)備主要還是依賴進口。長期以來,產(chǎn)品品種單調(diào),品牌單一,競爭力水平薄弱,特別是客戶需求與企業(yè)自身技術(shù)創(chuàng)新上的突出矛盾。

3先進制造技術(shù)的發(fā)展趨勢

先進制造技術(shù)是當今國際間科技競爭的重中之重,隨著社會科技的不斷發(fā)展,需方市場的多元化變革,人們對產(chǎn)品質(zhì)量的要求也日趨多元化,市場競爭日益激烈,企業(yè)要在激烈的市場競爭中求得生存發(fā)展,就必須采用先進的制造技術(shù)。進入21世紀,隨著中國加入WTO,與世界的關(guān)系越來越緊密,先進的制造技術(shù)必然會向著全球化、集成化、系統(tǒng)化、網(wǎng)絡(luò)化、自動化、綠色化、智能化、精密化、快速化的趨勢不斷發(fā)展。

(1)全球化。首先,由于國際和國內(nèi)市場上的激烈競爭,不少暫時還在國內(nèi)市場上占有一定份額的企業(yè),不得不想方設(shè)法擴展新的市場;其次,計算機網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展,推動企業(yè)向著既要競爭又要合作的方向發(fā)展,這種發(fā)展又進一步激化了國際市場的競爭環(huán)境。這兩個原因相互作用,已成為全球化制造業(yè)的發(fā)展動力,全球化制造的首要技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)也使制造的全球化得以全方位的實現(xiàn)。

(2)網(wǎng)絡(luò)化。計算機網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展和不斷普及,給企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境和經(jīng)營活動帶來了不小的變革。從產(chǎn)品設(shè)計、物料選擇、到零件制造、市場開拓、產(chǎn)品銷售都可以在網(wǎng)絡(luò)上進行。此外,計算機網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的高速發(fā)展,加速了各企業(yè)技術(shù)信息交流、也加強了產(chǎn)品開發(fā)的合作和經(jīng)營理念的學習,也在不斷推動企業(yè)向既競爭又合作的方向快步發(fā)展。

(3)虛擬化。在制造過程中的虛擬技術(shù)是指面向各種產(chǎn)品生產(chǎn)過程的模擬實驗和檢驗。檢驗產(chǎn)成品的可加工性、加工工藝方法和工藝流程的合理性,以優(yōu)化制造產(chǎn)品的制造工藝、保證制造產(chǎn)品的質(zhì)量、調(diào)整生產(chǎn)周期和降低生產(chǎn)成本為目標,進行生產(chǎn)過程PDCA循環(huán)的建模和仿真。

(4)自動化。自動化是一個動態(tài)的概念,目前的研究主要體現(xiàn)在制造系統(tǒng)中的合成技術(shù)和系統(tǒng)終端技術(shù)、人機一體化的制造領(lǐng)域系統(tǒng)、制造單元技術(shù)、制造過程的計劃、調(diào)度、制造技術(shù)和適應現(xiàn)代化生產(chǎn)規(guī)?;J降沫h(huán)境等方面。

(5)綠色化。綠色制(下轉(zhuǎn)第頁)(上接第頁)造是通過綠色生產(chǎn)流程、綠色過程設(shè)計、綠色材料選用、綠色設(shè)備使用、綠色工藝流程、綠色包裝的使用、綠色理念的貫徹等一系列的過程累加生產(chǎn)出來的綠色產(chǎn)品,產(chǎn)品使用完畢后再通過綠色無公害的處理加以回收利用。采用綠色制造流程能最大限度的減少制造業(yè)對環(huán)境的不良影響,同時也能使原材料和能源的利用效率大大提高。

(6)精密化?,F(xiàn)代化高新技術(shù)產(chǎn)品需要高精尖的制造技術(shù),全社會的發(fā)展對產(chǎn)品的質(zhì)量提出了越來越完善的要求。這就決定了發(fā)展精密儀器加工、超精密儀器加工技術(shù)是制造業(yè)未來發(fā)展的一個重點。

(7)智能化。智能化制造是綜合利用各個相關(guān)學科、各種先進的技術(shù)和方法,解決和處理制造系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題。系統(tǒng)能高度領(lǐng)會設(shè)計人員的設(shè)計意圖,檢測常規(guī)失誤,回答提出的問題,提出改善建議方案。

(8)快速化??焖倩菍κ袌鲂枨蟮目焖儆行У捻憫?,對生產(chǎn)的快速重組調(diào)整。要求生產(chǎn)規(guī)模、模式有高度的可調(diào)節(jié)性與高度敏捷性??焖倩梢詮娪辛Φ赝苿又圃旒夹g(shù)的進步與高速發(fā)展,是先進制造技術(shù)發(fā)展的不竭“動力”。

(9)集成化?,F(xiàn)代化制造業(yè)的發(fā)展方向并不只是計算機技術(shù)的高度集成,而是人、機、料的整體集成,包括各種功能的集成、組織的集成、各種信息的集成、制造過程的集成、儲備知識的集成和企業(yè)間合作的集成。

4結(jié)束語

第2篇:先進的制造技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:機械加工工藝及制造技術(shù);行業(yè)現(xiàn)狀;特點;應用

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

機械制造其實就是將各種生產(chǎn)原材料經(jīng)過一定的工藝系統(tǒng)加工成為機械產(chǎn)品的過程,機械制造業(yè)的發(fā)展對于國家經(jīng)濟的發(fā)展有著重要的意義,隨著科學技術(shù)的不斷進步,現(xiàn)階段,機械工業(yè)正在向著自動化、智能化方向發(fā)展,各種先進的機械加工制造技術(shù)為國家工業(yè)的進步做出了重大的貢獻,各種先進的高精密制造技術(shù)在實際的工業(yè)生產(chǎn)過程中漸漸普及開來。

1 我國機械制造加工行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀

市場經(jīng)濟體制之下,我國的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)在不斷的重組,國際分工也在逐漸深化,為了能夠搶占未來經(jīng)濟的制高點,必須要提高產(chǎn)業(yè)競爭力,發(fā)展更多的高新技術(shù),做好科技研究工作。就機械制造行業(yè)而言,現(xiàn)階段我國面臨著十分激烈的市場競爭,各大企業(yè)對先進的機械加工工藝及制造技術(shù)的需求十分的強烈,相關(guān)研究人員將提高新產(chǎn)品開發(fā)水平作為自身工作的重點,越來越多的先進精密的關(guān)鍵設(shè)備開始進入到機械制造加工工序之中,比如大噸位超重水壓機、高精度五軸數(shù)控鏜銑床等等,機械制造技術(shù)水平迅速提升,就船舶制造而言,制造精度已經(jīng)可以達到5μm,高精度外圓磨可以達到0.25μm,精密加工精度可以達到亞微米級甚至亞納米級,各種新型的刀具及先進的數(shù)控機床開始應用于加工制造體系。

2 現(xiàn)代機械制造技術(shù)及先進加工工藝的特點

現(xiàn)代機械加工制造技術(shù)的主要工作目標是提高產(chǎn)品的質(zhì)量品質(zhì)及工業(yè)生產(chǎn)效率,節(jié)省加工制造的成本,增加產(chǎn)值效益?,F(xiàn)代機械加工工藝及制造技術(shù)主要有綜合性、一體化、系統(tǒng)性及可持續(xù)性幾個特點。在現(xiàn)代化科學技術(shù)的支持之下,機械制造業(yè)內(nèi)部觀念、制作工藝技術(shù)正在逐漸的融合,形成一個綜合性的科學體系,自動化技術(shù)、計算機技術(shù)、材料科學、電子信息技術(shù)等學科技術(shù)融合在一起,有效的促進了現(xiàn)代機械加工制造業(yè)的發(fā)展與進步?,F(xiàn)代機械制造工業(yè)中利用微電子技術(shù)、自動控制理念、機電一體化等工藝技術(shù)將傳統(tǒng)的機械生產(chǎn)制造方式進行大幅度的改進,有效的促進了機械制造技術(shù)及工藝的一體化發(fā)展。現(xiàn)代機械加工與制造技術(shù)中融合了大量的科學技術(shù),具體的生產(chǎn)過程中進行系統(tǒng)化的操作,有效的提高了機械加工制造的系統(tǒng)性,這也是傳統(tǒng)加工制造技術(shù)與現(xiàn)代化加工制造技術(shù)的根本區(qū)別。現(xiàn)代機械加工技術(shù)利用各種先進的工藝設(shè)備有效的提高了機械生產(chǎn)的效率、減少了環(huán)境污染、節(jié)約了資源、提高了加工過程中的經(jīng)濟效益,這體現(xiàn)了現(xiàn)代機械加工制造的可持續(xù)性。

3 現(xiàn)代機械的先進加工工藝及制造技術(shù)的實踐應用

(1)精密工程與特種加工。按照精密度精密工程可以分為精密加工、超精密交工以及納米加工三個等級,精密加工和超精密加工主要指的是電解加工、電火花加工、激光加工、超聲波加工等物理化學加工方法,屬于非傳統(tǒng)的加工工藝。特種加工的主要加工對象是陶瓷、金剛石等難加工的材料,具體的加工過程中要求精度必須要達到分子級或者原子級單位,屬于精密加工工程。

(2)快速成形制造。各種產(chǎn)品零部件都屬于三維空間實體,可以理解為是由某個坐標方向上的許多個“面”疊加而成,實際的加工制造過程中可以利用離散堆積成形的理念,將一個三維的空間實體分成為許多個二維實體,堆積在一起就構(gòu)成了該三維實體??焖俪尚沃圃炀褪前凑者@一基本原理進行的,具體的制造方法有立體光刻法、疊層實體制造法等,這兩種方法都已經(jīng)發(fā)展的比較成熟,廣泛的應用于零部件的商品化生產(chǎn)之中。

(3)零件分配編碼技術(shù)。零件分類編碼指的是實際的工藝生產(chǎn)之中對零件的相似性進行識別,這是零件加工制造的重要工序之一,零件分類編碼時首先要對零件的工藝特征、結(jié)構(gòu)特征以及生產(chǎn)組織與計劃特征進行數(shù)字化描述,其中結(jié)構(gòu)特征主要指的是零件的尺寸大小、幾何形狀、毛坯類型、結(jié)構(gòu)功能等,工藝特征指的是零件的材料、表面粗糙度、加工精度、加工時使用的機床的類型、機械加工的方法等。生a組織及計劃特征則主要指的是工藝過程跨廠際車間工段的情況、加工批量等。

零件的各方面特征都有相應的表示標志,分類時主要分為縱向分類與橫向分類兩個環(huán)節(jié),其中縱向分類指的是按照一定的規(guī)則將這些特征標識排列起來,形成“列”,這些“列”也就是碼位。橫向分類指的是將各碼位內(nèi)特征排成若干個行,每一行為一項。零件的分類編碼反映了它們的名稱、結(jié)構(gòu)、功能、工藝特征等相關(guān)信息,每種零件的類碼并不是唯一的,對于成組技術(shù)的實施意義重大,有利于實現(xiàn)零件設(shè)計的系列化、標準化、通用化。

(4)柔性制造技術(shù)。柔性制造技術(shù)是現(xiàn)代機械生產(chǎn)制造的關(guān)鍵技術(shù)之一,實際的生產(chǎn)過程中主要利用一臺主機將幾臺數(shù)控機床連接起來,自動控制生產(chǎn),能夠允許相似零件組不同零件的工序加工。柔性制造技術(shù)的重要特征之一即靈活性。工藝生產(chǎn)過程中,可以根據(jù)所加工產(chǎn)品的實際需要更換設(shè)備零部件、調(diào)整生產(chǎn)批量、修改性能參數(shù),能夠滿足不同用戶的需求變化及一些特殊的要求。柔性制造技術(shù)是在成組技術(shù)的基礎(chǔ)之上發(fā)展起來的,生產(chǎn)加工過程中依然遵循尺寸相似、形狀相似、工藝相似的原則,利用柔性制造技術(shù)能夠盡可能減少生產(chǎn)投資、提高生產(chǎn)效率、增加經(jīng)濟收益,柔性制造技術(shù)代表了現(xiàn)代化機械制造技術(shù)的發(fā)展方向。

4 結(jié)束語

現(xiàn)代機械先進加工工藝及制造技術(shù)廣泛的應用于船舶制造、航空航天、汽車制造等許多行業(yè)之中,是現(xiàn)代社會發(fā)展必不可少的工藝技術(shù),本文主要就現(xiàn)代機械的先進加工工藝及制造技術(shù)的特點、實際應用問題進行了討論分析,僅為有關(guān)研究人員的工作提供參考。

參考文獻:

第3篇:先進的制造技術(shù)范文

【關(guān)鍵詞】模具 先進制造技術(shù) 發(fā)展 應用

改革開放以來,我國的計算機信息技術(shù)、自動化技術(shù)取得了前所未有的發(fā)展,傳統(tǒng)制造技術(shù)再次成為人們關(guān)注的一大焦點。當前我國的先進制造技術(shù)已經(jīng)逐步向系統(tǒng)化、集成化發(fā)展,為現(xiàn)代先進制造技術(shù)的發(fā)展提供了必要的技術(shù)支持,對模具先進制造技術(shù)的發(fā)展和應用研究有著重要的實踐意義與應用價值。

1.模具CAD/CAE/CAM技術(shù)概述

在數(shù)字化技術(shù)以及三維造型技術(shù)的支持下,CAD/CAE/CAM一體化技術(shù)在我國各大行業(yè)中得到了廣泛地推廣。目前CAD/CAM技術(shù)已經(jīng)普遍應用于汽車大型覆蓋件模具,不僅能夠進行模具設(shè)計、制造與沖壓,而且在數(shù)控編程技術(shù)的支持下能夠?qū)崿F(xiàn)DNC。CAD/CAE/CAM技術(shù)在塑料模具方面也得到了進一步的應用,我國自主研發(fā)的軟件如北航華正CAXA軟件已經(jīng)得以廣泛地推廣。新時期,我國的CAD/CAE/CAM技術(shù)得到了進一步發(fā)展。模具CAD不僅僅是對傳統(tǒng)設(shè)計與計算方法的單一模仿,而且采用先進的設(shè)計理論,根據(jù)以往的實踐經(jīng)驗與專業(yè)的知識理論進行設(shè)計,結(jié)果更加合理、科學。其次在模具結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中采用了立體思維以及三維參數(shù)化特征,信息流組織以及管理、共享等技術(shù)貫穿了模具設(shè)計、裝配與檢測等的全過程。另外還能夠?qū)δ>叩目芍圃煨赃M行科學評價,其中主要涉及到模具制造與費用的大致估算、模具實用性的評估以及零件制作工藝的評估等。

2.模具先進制造技術(shù)的發(fā)展

2.1高速銑削技術(shù)

作為型腔模具加工的重要組成部分,銑削加工技術(shù)以其加工平穩(wěn)、加工質(zhì)量優(yōu)良以及加工效率高等特點在模具加工中得到了廣泛地應用。首先該技術(shù)具有高效性,一般情況下,高速銑削的主軸轉(zhuǎn)速保持在15000~40000轉(zhuǎn)/min,其最高能夠達到100000轉(zhuǎn),在進行鋼切削時,速度可以達到400m/min,其與傳統(tǒng)的銑削加工相比高出10倍左右,在加工效率方面也顯示出極大的優(yōu)越性。以插座外殼壓鑄模加工為例,傳統(tǒng)的銑削、電火花成型加工所需的時間為60h左右,而采用先進的高速銑削加工14h便能夠完成。高速銑削技術(shù)精度較高,一般能夠10um,其工件溫升小,表面不會出現(xiàn)變質(zhì)會微裂紋,質(zhì)量較高,研究顯示其表面粗糙度Ra不高于1um。另外高速銑削技術(shù)能夠?qū)Ω哂膊牧线M行加工,最高硬度可達到60HRC,成為當前模具制造技術(shù)的重要發(fā)展方向。

2.2電火花加工技術(shù)與綠色產(chǎn)品技術(shù)

所謂電火花加工主要指的是在液體介質(zhì)中,采用脈沖放電原理對導電材料出現(xiàn)的電蝕現(xiàn)象進行清除,進而使零件的尺寸、形狀等達到相應的技術(shù)要求。國外的電加工機床技術(shù)發(fā)展較快,其性能、工藝指標與自動化程度均處于領(lǐng)先水平。近年來,隨著電火花加工技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對加工中的安全與防護技術(shù)給予了高度重視。當前電火花加工機床過程中的問題主要集中在輻射騷擾方面,其不僅會引發(fā)一系列安全事故的發(fā)生,而且對環(huán)境具有一定的破壞作用,因此,國際市場開始致力于對綠色產(chǎn)品的研究。以日本某公司為例,該公司采用直線電機伺服實施驅(qū)動,不僅反應速度快,而且具有較高的定位精度,且不容易變形,體現(xiàn)了鮮明的優(yōu)越性。除此之外部分EDM采用混粉加工工藝、微精加工脈沖電源等技術(shù),提升了工作效率。

2.3RPM下的快速經(jīng)濟制模技術(shù)

快速原型制造技術(shù)最早起源于20世紀中后期的美國,是對制造領(lǐng)域的一次新的創(chuàng)新與突破,該技術(shù)將CAD技術(shù)、數(shù)控技術(shù)以及機械工程技術(shù)等融為一體,實現(xiàn)了由零件設(shè)計發(fā)展成為三維實體原型設(shè)計,是一項系統(tǒng)性的先進制造技術(shù)。截至目前,RPM技術(shù)已經(jīng)實現(xiàn)了向快速模具技術(shù)的轉(zhuǎn)移,成為國內(nèi)外RPM領(lǐng)域研究的一個熱點話題。

3.模具先進制造技術(shù)的應用

新時期,我國的科學技術(shù)水平得到了極大的提升,模具先進制造技術(shù)的應用范圍越來越廣,不僅有效改變了傳統(tǒng)加工難以實施的狀況,而且在航空航天、機床、汽車以及電器等領(lǐng)域的模具制造中得到了廣泛地應用。除此之外,其在電化學、超聲波以及激光等新能源中的應用不僅提升了能量的多元化、綜合化,而且擴大了傳統(tǒng)加工領(lǐng)域的范圍,提高了模具制造的質(zhì)量。目前超聲波的加工精度能夠達到0.01~0.02mm之間,粗糙程度與傳統(tǒng)的模具制造技術(shù)相比明顯降低,僅為0.54um,對于充模、拉絲模以及拋光模等工藝中體現(xiàn)了較好的應用效果。再如激光加工,其不僅能夠?qū)Ρ砻孢M行一系列的處理,而且能夠?qū)嵤┐蚩?、雕刻以及微細加工等工藝,其在聚晶金剛石拉絲模胚料中的加工直徑不足0.04mm,數(shù)十秒便能夠完成。當前我國的車輛與電機等產(chǎn)品呈現(xiàn)出輕量化的發(fā)展趨勢,這在一定程度上增加壓鑄模的比例,與此同時對壓鑄壽命與質(zhì)量也提出了更高的要求。另外隨著現(xiàn)代成型工藝的進一步發(fā)展,氣輔模具的應用更加廣泛,其以優(yōu)良的剛性與耐高壓特性在精密模具型腔應淬火中得到了廣泛地應用。除此之外在熱流道技術(shù)的支持下,制件的質(zhì)量以及生產(chǎn)效率能夠得到極大的提升,降低對原材料的依賴性,節(jié)省了大量的生產(chǎn)成本,目前,熱流道模具在我國企業(yè)中的使用率已經(jīng)達到了85%以上。

結(jié)束語:模具先進制造技術(shù)類型復雜多樣,且擁有良好的發(fā)展前景。新時期必須充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)、管理技術(shù)以及自動化技術(shù)等,加強先進制造技術(shù)系統(tǒng)中人力、技術(shù)與組織構(gòu)成的集成,不斷探索新的模具制造模式,提升先進制造技術(shù)在模具制造中的應用效果。

參考文獻:

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析[J].華東科技:學術(shù)版,2015,14(2):245-245.

第4篇:先進的制造技術(shù)范文

關(guān)鍵詞 機械制造 特點 發(fā)展現(xiàn)狀 趨勢

機械制造技術(shù)是研究產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、加工制造、銷售使用、維修服務(wù)乃至回收再生的整個過程的工程學科,是以提高質(zhì)量、效益、競爭力為目標,包含物質(zhì)流、信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。隨著社會的發(fā)展,人們對產(chǎn)品的要求也發(fā)生了很大變化,要求品種要多樣、更新要快捷、質(zhì)量要高檔、使用要方便、價格要合理、外形要美觀、自動化程度要高、售后服務(wù)要好、要滿足人們越來越高的要求,就必須采用先進的機械制造技術(shù)。

1 先進制造技術(shù)的特點

1.1 是面向21世紀的技術(shù)

先進制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段,是由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展起來的,既保持了過去制造技術(shù)中的有效要素,又要不斷吸收各種高新技術(shù)成果,并滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及其全部過程。先進制造技術(shù)與現(xiàn)代高新技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生了一個完整的技術(shù)群,它是具有明確范疇的新的技術(shù)領(lǐng)域,是面向21世紀的技術(shù)。

1.2 是面向工業(yè)應用的技術(shù)

先進制造技術(shù)并不限于制造過程本身,它涉及到產(chǎn)品從市場調(diào)研、產(chǎn)品開發(fā)及工藝設(shè)計、生產(chǎn)準備、加工制造、售后服務(wù)等產(chǎn)品壽命周期的所有內(nèi)容,并將它們結(jié)合成一個有機的整體。先進制造技術(shù)的應用特別注意產(chǎn)生最好的實際效果,其目標是為了提高企業(yè)競爭和促進國家經(jīng)濟和綜合實力的增長。目的是要提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟效益和社會效益。

1.3 是駕馭生產(chǎn)過程的系統(tǒng)工程

先進制造技術(shù)特別強調(diào)計算機技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化技術(shù)、新材料技術(shù)和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計、制造和生產(chǎn)組織管理、銷售及售后服務(wù)等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術(shù)成果與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合,使制造技術(shù)成為能駕馭生產(chǎn)過程的物質(zhì)流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。

1.4 是面向全球競爭的技術(shù)

20世紀 80年代以來,市場的全球化有了進一步的發(fā)展, 發(fā)達國家通過金融、經(jīng)濟、科技手段爭奪市場,傾銷產(chǎn)品,輸出資本。隨著全球市場的形成,使得市場競爭變得越來越激烈,先進制造技術(shù)正是為適應這種激烈的市場競爭而出現(xiàn)的。因此,一個國家的先進制造技術(shù),它的主體應該具有世界先進水平,應能支持該國制造業(yè)在全球市場的競爭力。

1.5 是市場競爭三要素的統(tǒng)一

在20世紀 70年代以前,產(chǎn)品的技術(shù)相對比較簡單,一個新產(chǎn)品上市,很快就會有相同功能的產(chǎn)品跟著上市。因此,市場競爭的核心是如何提高生產(chǎn)率。到了20世紀80年代以后,制造業(yè)要贏得市場競爭的主要矛盾已經(jīng)從提高勞動生產(chǎn)率轉(zhuǎn)變?yōu)橐詴r間為核心的時間、成本和質(zhì)量的三要素的矛盾。先進制造技術(shù)把這三個矛盾有機結(jié)合起來,使三者達到了統(tǒng)一。

2 先進機械制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

近年來,我國的制造業(yè)不斷采用先進制造技術(shù),但與工業(yè)發(fā)達國家相比,仍然存在一個階段性的整體上的差距。

(1)管理方面。工業(yè)發(fā)達國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產(chǎn)模式的更新發(fā)展,推出了準時生產(chǎn)(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生產(chǎn)(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術(shù)。我國只有少數(shù)大型企業(yè)局部采用了計算機輔助管理,多數(shù)小型企業(yè)仍處于經(jīng)驗管理階段。

(2)設(shè)計方面。工業(yè)發(fā)達國家不斷更新設(shè)計數(shù)據(jù)和準則,采用新的設(shè)計方法,廣泛采用計算機輔助設(shè)計技術(shù)(CAD/CAM),大型企業(yè)開始無圖紙的設(shè)計和生產(chǎn)。我國采用CAD/CAM技術(shù)的比例較低。轉(zhuǎn)貼于

(3)制造工藝方面。工業(yè)發(fā)達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米/納米技術(shù)、激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)、超塑加工技術(shù)以及復合加工技術(shù)等新型加工方法。我國普及率不高,尚在開發(fā)、掌握之中。

(4)自動化技術(shù)方面。工業(yè)發(fā)達國家普遍采用數(shù)控機床、加工中心及柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(tǒng)(FMS)、計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS),實現(xiàn)了柔性自動化、知識智能化、集成化。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段,柔性制造單元和系統(tǒng)僅在少數(shù)企業(yè)使用。

3 我國先進機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢

(1)全球化。一方面由于國際和國內(nèi)市場上的競爭越來越激烈,例如在機械制造業(yè)中,國內(nèi)外已有不少企業(yè),甚至是知名度很高的企業(yè),在這種無情的競爭中紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并。不少暫時還在國內(nèi)市場上占有份額的企業(yè),不得不擴展新的市場;另一方面,網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展,這種發(fā)展進一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用,已成為全球化制造業(yè)發(fā)展的動力,全球化制造的第一個技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)化,網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)使制造的全球化得以實現(xiàn)。

(2)網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的迅速發(fā)展和普及,給企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營活動帶來了革命性的變革。產(chǎn)品設(shè)計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產(chǎn)品銷售都可以異地或跨越國界進行。此外,網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展,加速技術(shù)信息的交流、加強產(chǎn)品開發(fā)的合作和經(jīng)營管理的學習,推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展。

(3)虛擬化。制造過程中的虛擬技術(shù)是指面向產(chǎn)品生產(chǎn)過程的模擬和檢驗。檢驗產(chǎn)品的可加工性、加工方法和工藝的合理性,以優(yōu)化產(chǎn)品的制造工藝、保證產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)周期和最低成本為目標,進行生產(chǎn)過程計劃、組織管理、車間調(diào)度、供應鏈及物流設(shè)計的建模和仿真。虛擬化的核心是計算機仿真,通過仿真軟件來模擬真實系統(tǒng),以保證產(chǎn)品設(shè)計和產(chǎn)品工藝的合理性,保證產(chǎn)品制造的成功和生產(chǎn)周期,發(fā)現(xiàn)設(shè)計、生產(chǎn)中不可避免的缺陷和錯誤。

(4)自動化。自動化是一個動態(tài)概念,目前它的研究主要表現(xiàn)在制造系統(tǒng)中的集成技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)、人機一體化制造系統(tǒng)、制造單元技術(shù)、制造過程的計劃和調(diào)度、柔性制造技術(shù)和適應現(xiàn)化生產(chǎn)模式的制造環(huán)境等方面。制造自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網(wǎng)絡(luò)化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。

(5)綠色化。綠色制造則通過綠色生產(chǎn)過程 、綠色設(shè)計、綠色材料、綠色設(shè)備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品,產(chǎn)品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環(huán)境的負面影響,同時使原材料和能源的利用效率達到最高。

4 結(jié)語

制造技術(shù)不僅是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標志,也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經(jīng)濟發(fā)展的關(guān)鍵時期,制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上發(fā)展先進制造技術(shù)的世界潮流,將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發(fā)達國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地??傊?,在我國研究和發(fā)展先進制造技術(shù)勢在必行。

參考文獻

1 馬曉春.我國現(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢[J].森林工程,2002(3)

第5篇:先進的制造技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:CIMS;并行工程;敏捷制造;虛擬制造

0 前言

計算機輔助設(shè)計(CAD)技術(shù)是近幾十年來迅速發(fā)展起來的一門新興的綜合計算機應用技術(shù),它的應用和發(fā)展已經(jīng)成為衡量一個企業(yè)工業(yè)現(xiàn)代化水平的重要標志。特別是在當今市場競爭日趨激烈的條件下,要想贏得競爭,企業(yè)必須以最快的上市速度、最好的質(zhì)量、最低的成本、最優(yōu)的服務(wù)、最利于環(huán)境的產(chǎn)品滿足用戶的不同需求。在各種先進的制造模式中,CAD技術(shù)得到了廣泛的應用。無論是并行設(shè)計、協(xié)同設(shè)計、虛擬設(shè)計,還是環(huán)保設(shè)計都離不開現(xiàn)代CAD技術(shù)的應用。應用現(xiàn)代CAD技術(shù)能使設(shè)計工作實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化、集成化和智能化,以求達到產(chǎn)品設(shè)計周期短、成本低和高質(zhì)量的目標。

1 CAD技術(shù)在并行工程中的應用

并行工程和協(xié)同工作是一種新型的設(shè)計模式,通過把先進的企業(yè)管理和先進的自動化技術(shù)結(jié)合在一起,采用并行化的產(chǎn)品設(shè)計理念及其相關(guān)過程,在產(chǎn)品的設(shè)計早期全面考慮產(chǎn)品的制造過程和生命周期。并行工程的設(shè)計方法強調(diào)功能和過程的集成。在對產(chǎn)品設(shè)計過程進行集成的前提下,優(yōu)化和重組產(chǎn)品的開發(fā)過程,實現(xiàn)多學科專家群體協(xié)同工作的工作方式。

(1)將企業(yè)實施的各種串行過程轉(zhuǎn)變?yōu)椴⑿泄こ?,要求在進行上游工作環(huán)節(jié)設(shè)計的同時,盡可能多的考慮下游工作環(huán)節(jié)的工作。在產(chǎn)品設(shè)計的初始階段,應全面考慮后續(xù)制造的相關(guān)問題,對產(chǎn)品的可靠性、可制造性、可測試性、規(guī)范性和成本可計算性進行設(shè)計,盡早考慮產(chǎn)品整個生命周期中的所有設(shè)計因素,以求達到各項設(shè)計工作的協(xié)調(diào)一致,力爭設(shè)計工作一次完成。

(2)并行工程的實施需要建立多學科協(xié)作的組織形式,運用可制造性設(shè)計DFM方法開發(fā)新產(chǎn)品。當采用這種設(shè)計方法時,由于需要集體合作,所以個體的設(shè)計結(jié)果應該信息共享,設(shè)計規(guī)范統(tǒng)一,應用集體的智慧和經(jīng)驗,產(chǎn)生高質(zhì)量、低成本的產(chǎn)品。

(3)在進行產(chǎn)品的并行設(shè)計時,要選擇合適的軟件工具和方法,選定的軟件能對產(chǎn)品的設(shè)計、制造周期進行全程服務(wù)。在設(shè)計、制造周期中的數(shù)據(jù)交換應符合STEP標準,便于實現(xiàn)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM。通過這些CAD技術(shù)的應用使產(chǎn)品的開發(fā)集體所有成員都組合在同一個信息環(huán)境中,保證所有成員得到最新、最準確的產(chǎn)品信息,協(xié)同一致的完成設(shè)計任務(wù)。在產(chǎn)品的設(shè)計早期全面地考慮產(chǎn)品的制造周期。

2 CAD技術(shù)在敏捷制造中的應用

精良(Lean Production,LP)生產(chǎn)是一種新的生產(chǎn)模式,這種生產(chǎn)方式在日本企業(yè)中得到了推廣應用,并且取得了成功,促進了日本經(jīng)濟的快速發(fā)展。在精良生產(chǎn)方式中,從生產(chǎn)操作、組織管理、經(jīng)營方式等各方面,找出一切不能為產(chǎn)品增值的活動和人員,加以改革,進而杜絕浪費,提高經(jīng)濟效益。精良生產(chǎn)方式實現(xiàn)了精良管理、精良設(shè)計、協(xié)同配套、用戶至上、高素質(zhì)人員的集成。在此基礎(chǔ)上,美國的制造業(yè)界提出了敏捷制造(Agile Manufacturing, AM)的先進制造模式,為了實現(xiàn)企業(yè)生產(chǎn)制造的敏捷性,采取現(xiàn)代通訊手段,通過快速配置各種資源,以有效和協(xié)調(diào)的方式響應用戶需求的一種新的企業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略。這種生產(chǎn)模式正在發(fā)展之中,其基本思想是將靈活的動態(tài)聯(lián)盟組織、先進的柔性生產(chǎn)技術(shù)和高素質(zhì)的人員全面集成,使企業(yè)能夠應付迅速變化和不可預測的市場需求,以求得長期穩(wěn)定的經(jīng)濟效益。CAD技術(shù)在產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)全過程的動態(tài)聯(lián)盟組織中的應用有如下特點:

(1)實現(xiàn)產(chǎn)品的敏捷設(shè)計和管理。

應用CAD技術(shù)可實現(xiàn)設(shè)計資源共享、信息服務(wù)、合作建模、數(shù)據(jù)管理和設(shè)計過程管理,達到敏捷設(shè)計的目的。在敏捷設(shè)計中,產(chǎn)品的開發(fā)是利用數(shù)字方式確定工作任務(wù),用數(shù)字方式在各部門、各地點的合作者之間進行聯(lián)絡(luò)。產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境中的產(chǎn)品實際上是一種數(shù)字模型,在同一個數(shù)字模型上工作,通過PDM系統(tǒng)管理和集成,PDM是管理產(chǎn)品信息的重要技術(shù)措施。

(2)實現(xiàn)網(wǎng)上協(xié)同設(shè)計。

在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下,從事CAD技術(shù)工作的人員組成跨專業(yè)學科的設(shè)計團隊,分散在不同的企業(yè)中,實現(xiàn)企業(yè)間的動態(tài)集成。隨著產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的日益復雜化以及新技術(shù)更替的加快,對某些產(chǎn)品一個企業(yè)已不可能快速、經(jīng)濟的獨立開發(fā)和制造,必須尋求企業(yè)的動態(tài)聯(lián)盟形式,把具有各種特點和優(yōu)勢的企業(yè)以產(chǎn)品為紐帶聯(lián)合在一起,共享一個產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫和統(tǒng)一的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),最大限度的保證設(shè)計者和制造者以優(yōu)化的形式在網(wǎng)上進行新產(chǎn)品的協(xié)同設(shè)計和制造。

3 CAD技術(shù)在CIMS集成系統(tǒng)中的應用

早期的CAD系統(tǒng)是致力于提高繪圖的工作效率,數(shù)控機床的出現(xiàn),發(fā)展成了計算機輔助制造CAM,進而促進了CAD技術(shù)的發(fā)展。在CIMS系統(tǒng)中,要求產(chǎn)品的信息實現(xiàn)CAD、CAPP和CAM的集成,實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計到制造各環(huán)節(jié)中資源共享和信息傳遞,提高設(shè)計效率。CAD技術(shù)在CIMS系統(tǒng)中的應用有如下特點:

(1)CAD建模技術(shù)的應用。

特征建模技術(shù)是CIMS的關(guān)鍵技術(shù)之一。它是在CAD/CAPP/CAM范圍內(nèi)建立相對統(tǒng)一的、基于特征的產(chǎn)品定義模型,包括了從產(chǎn)品設(shè)計到制造各階段所需要的產(chǎn)品定義信息,通過產(chǎn)品的幾何形狀信息和工程信息的描述,體現(xiàn)設(shè)計意圖,并將產(chǎn)品的設(shè)計意圖反映到各個后續(xù)環(huán)節(jié)。特征建模技術(shù)是CAD/CAPP/CAM集成的重要前提。

(2)數(shù)據(jù)交換技術(shù)的應用。

對于以單元自動化為目標的CAD/CAPP/CAM應用系統(tǒng),各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)的邏輯和物理結(jié)構(gòu)差異很大,這給各子系統(tǒng)間的數(shù)據(jù)傳遞帶來了一定的困難。因此,需要設(shè)計專用的數(shù)據(jù)格式文件交換產(chǎn)品信息。為了提高產(chǎn)品數(shù)據(jù)格式的標準化程度,可通過標準數(shù)據(jù)格式文件交換產(chǎn)品信息,這需要在各個子系統(tǒng)中設(shè)計前/后置數(shù)據(jù)處理程序,實現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)格式與標準格式的轉(zhuǎn)換,常用IGES圖形數(shù)據(jù)交換格式作為各子系統(tǒng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的標準格式。也可以通過統(tǒng)一的產(chǎn)品模型交換設(shè)計信息,使各子系統(tǒng)間直接進行信息交換,采用STEP標準以通用的數(shù)據(jù)格式描述一個產(chǎn)品在生產(chǎn)周期內(nèi)完整的產(chǎn)品模型。這樣做可以大大提高系統(tǒng)的集成性。

(3)產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)技術(shù)的應用。

為了提高數(shù)據(jù)傳輸效率和系統(tǒng)的集成化程度,保證各子系統(tǒng)間設(shè)計數(shù)據(jù)的一致性、可靠性和數(shù)據(jù)共享??刹捎卯a(chǎn)品數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)(PDM)統(tǒng)一管理與生產(chǎn)有關(guān)的全部信息。CAD/CAPP/CAM之間不需要傳遞信息。各子系統(tǒng)從PDM系統(tǒng)中提取和存放各自需要的信息,從而真正實現(xiàn)CAD/CAPP/CAM的集成。通過PDM實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計、分析、制造、工藝規(guī)劃和質(zhì)量管理等方面的信息集成,確保CAD/CAPP/CAM設(shè)計出最新、最好、性能最優(yōu)的產(chǎn)品。

第6篇:先進的制造技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:制造技術(shù);機械制造;特征分析;相關(guān)性

引言:

不斷創(chuàng)新是推動機械制造企業(yè)實現(xiàn)發(fā)展的根本動力。目前來看,先進制造技術(shù)主要融合了信息技術(shù)、電子技術(shù)和新型管理理念等,利用先進制造技術(shù)指導機械產(chǎn)品的加工制造,一方面可以提高生產(chǎn)效率,實現(xiàn)了流水化、批量化生產(chǎn);另一方面也保證了制造質(zhì)量,減少了材料浪費,這也符合當前“綠色生產(chǎn)”的理念。文章首先對先進制造技術(shù)與機械制造工藝的相關(guān)性進行了分析,隨后就如何利用先進制造技術(shù)推動機械制造發(fā)展提出了幾點建議。

一、先進制造技術(shù)的基本特征

1、全球化

雖然近年來國內(nèi)機械制造技術(shù)取得了長足進步,但是客觀來說,與國際前沿水平仍然有很大的差距。因此,在開展先進制造技術(shù)研究和創(chuàng)新工作時,也必須樹立全球化的理念,主動向國外部分國家學習技術(shù)經(jīng)驗,做到“取彼之長,為我所用”,這也是在短時間內(nèi)縮小國內(nèi)制造技術(shù)與國際前沿技術(shù)差距的有效方法。

2、多樣化

先進制造技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新,必然要融合多種技術(shù),這樣才能兼顧制造技術(shù)的創(chuàng)新性和實用性,真正發(fā)揮先進制造技術(shù)在促進機械制造工藝方面的作用。例如,將信息技術(shù)、數(shù)控技術(shù)進行整合,并應用到機械制造中,可以利用數(shù)控設(shè)備代替?zhèn)鹘y(tǒng)的人工控制,減輕了人工壓力。由此可見,在未來先進制造技術(shù)發(fā)展過程中,多種技術(shù)的融合應用成為必然趨勢。

二、先進制造技術(shù)與機械制造工藝的相關(guān)性分析

1、先進制造技術(shù)是機械制造工藝升級的基礎(chǔ)

以往的機械加工制造中,存在高投入、高浪費、低產(chǎn)出的問題,企業(yè)實際獲得的經(jīng)濟效益不高。而通過引進先進制造技術(shù),可以實現(xiàn)傳統(tǒng)機械制造工藝的升級,通過新設(shè)備、新工藝提高了機械制造的效率,通過節(jié)省成本、提高質(zhì)量來為企業(yè)創(chuàng)造更高效益,進而使企業(yè)有更多的資金投入到先進技術(shù)研發(fā)中,實現(xiàn)了良性循環(huán)發(fā)展。制造單元技術(shù)創(chuàng)新是此系統(tǒng)中的第二任務(wù),能夠應用于數(shù)控技術(shù)、機器人制造、清潔技術(shù)、并行工程等領(lǐng)域中。而先進制造集成技術(shù),融入了信息技術(shù)、計算機技術(shù)、系統(tǒng)工程、現(xiàn)代化管理、新材料技術(shù)等方面,以適應現(xiàn)代社會的發(fā)展。

2、機械制造工藝使先進制造技術(shù)發(fā)揮實際價值

先進制造技術(shù)是將現(xiàn)代技術(shù)應用于實際生產(chǎn)中,并能夠?qū)⑵湄灤┯谥圃炝鞒痰恼麄€環(huán)節(jié)。創(chuàng)新制造技術(shù)是現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的必然選擇,也是我國社會經(jīng)濟發(fā)展的重要途徑。在我國目前的制造行業(yè)中,制造技術(shù)創(chuàng)新與研發(fā)的速度提高,逐漸形成了高新制造技術(shù),并通過不斷地研究與發(fā)展,形成了比較完善的體系。在現(xiàn)代社會中,先進制造技術(shù)需要將質(zhì)量、綠色環(huán)保、節(jié)能、經(jīng)濟、高效等納入其中,并逐漸向基礎(chǔ)制造工藝發(fā)展。機械制造工藝的核心在于制造過程,為了實現(xiàn)質(zhì)量高、產(chǎn)量高以及效率高的目標,需要將信息技術(shù)、物質(zhì)技術(shù)與傳統(tǒng)制造工藝相結(jié)合,進而創(chuàng)新出新型制造工藝,包括熱處理工藝、加工工藝等新型工藝技術(shù)。

三、利用先進制造技術(shù)促進制造工藝發(fā)展的措施

1、創(chuàng)新先進制造技術(shù)與機械制造工藝

目前我國科學技術(shù)不斷發(fā)展,出現(xiàn)了較多的新型制造技術(shù),推動著我國機械制造工藝的發(fā)展。為了在競爭激烈的市場環(huán)境下生存,必須認真分析制造技術(shù)與機械制造工藝的聯(lián)系,提高兩者的整合力度,生產(chǎn)出高質(zhì)量、高效率的機械產(chǎn)品。同時還要創(chuàng)新先進制造技術(shù)與機械制造公司。創(chuàng)新是一個民族發(fā)展的不竭動力,也是決定機械制造行業(yè)能否長久發(fā)展的重要因素。因此各級政府必須推行相關(guān)政策,鼓勵機械制造技術(shù)與機械制造工藝創(chuàng)新,并將新型的制造技術(shù)推廣到市場,促進先進制造技術(shù)與機械制造工藝的長久發(fā)展。

2、國家政府部門加強資金與政策支持

資金與政策對先進制造技術(shù)與機械制造工藝的發(fā)展具有很大作用,因此國家政府部門必須加強研究,同時制造單位也要認真參與,并不斷成為制造研發(fā)主體。從當前的發(fā)展來看,機械制造單元必須及時轉(zhuǎn)變制造理念,同時正確處理各項利益關(guān)系,提高資金投入,加強經(jīng)營管理。政府部門要關(guān)注機械行業(yè)的發(fā)展,尤其對機械制造薄弱環(huán)節(jié)進行扶持,充分發(fā)揮管理職能,利用政策引導并支持企業(yè)的發(fā)展。

3、提高人才綜合素質(zhì)

人才是決定先進制造技術(shù)與機械制造工藝發(fā)展的重要因素,因此必須提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。實際操作中不僅要加強專業(yè)技術(shù)的培養(yǎng),還要提高人才的綜合素質(zhì)。目前機械制造行業(yè)人才綜合培養(yǎng)還有待完善,忽略了人才綜合實力。為了培養(yǎng)較多的復合型人才,就必須加強人才綜合素質(zhì)培養(yǎng),鼓勵人員積極學習金融與管理等內(nèi)容。同時還要給人才提供較多的實踐機會,將理論知識成功應用到實踐中,必要時可加強實踐能力考核。此外,還要加強人才道德素質(zhì)培養(yǎng),在長期作業(yè)中培養(yǎng)出較多實力較雄厚的綜合性人才。

4、積極學習國外先進制造技術(shù)與機械制造工藝

國外先進制造技術(shù)與機械制造工藝明顯優(yōu)于我國,在實際發(fā)展中有較多可值得借鑒的地方,可以從以下兩個方面做起。首先,積極學習國外先進制造技術(shù),并結(jié)合我國發(fā)展情況合理應用;其次,對國外成功改革案例進行研究,學習國外取得成功的原因,并將其合理地應用到我國實際中。我國目前已經(jīng)形成了獨特的制造技術(shù),如何打造出更符合我國國情的先進制造技術(shù)已經(jīng)成為當前研究的核心問題。因此在今后研究中還要不斷學習,提高我國在國際市場上的競爭力,打造獨有的自主產(chǎn)權(quán)國際標準,并在長期競爭中穩(wěn)定發(fā)展地位。

結(jié)語:

先進制造技術(shù)與機械制造工藝是機械行業(yè)最重要的組成部分,也是衡量我國綜合國力的重要指標。因此在實際作業(yè)中必須認識到先進制造技術(shù)與機械制造工藝的聯(lián)系,促進制造企業(yè)實現(xiàn)轉(zhuǎn)型發(fā)展,獲取更高的經(jīng)濟效益。

參考文獻: 

[1]徐寶華,曹寧,房付華,等.先進制造技術(shù)與機械制造工藝若干分析[J].中國高新技術(shù)企業(yè),2017(05):108-109. 

[2]張明翠,于國富,呂英俊.淺談先進制造技術(shù)與機械制造工藝特征及對策分析[J].軍民兩用技術(shù)與產(chǎn)品,2015(14):131-133. 

第7篇:先進的制造技術(shù)范文

論文關(guān)鍵詞:CAE;集成化;發(fā)展

計算機輔助工程(CAE)軟件是迅速發(fā)展中的計算力學、計算數(shù)學、相關(guān)的工程科學、工程管理學與現(xiàn)代計算機科學和技術(shù)相結(jié)合,而形成的一種綜合性、知識密集型信息產(chǎn)品。CAE與CAD/CAM/CAPP/PDM/ERP軟件一起,已經(jīng)成為企業(yè)家和工程師們實現(xiàn)工程/產(chǎn)品創(chuàng)新的得力助手和有效工具。同時,也已成為專家、教授進行研究重要手段。

一、CAE的發(fā)展

CAE的理論基礎(chǔ)起源于20世紀40年代,1943年數(shù)學家首先涉及有限元分析領(lǐng)域,但由于手工計算的限制,直到1960年以后,隨著電子計算機的廣泛應用和發(fā)展,有限元技術(shù)依靠數(shù)值計算方法,才迅速發(fā)展起來。

隨著計算機的迅猛發(fā)展,70年代到80年代初,國外的CAE技術(shù)得以蓬勃發(fā)展。有限元分析技術(shù)在結(jié)構(gòu)分析和場分析領(lǐng)域獲得了很大的成功,出現(xiàn)了許多著名的分析軟件如Nastran,I-DEAS等,此時的CAE主要在航空、航天、軍事等幾個領(lǐng)域中被使用。上世紀90年代是CAE技術(shù)的成熟壯大時期。大量的CAE軟件的涌現(xiàn),使CAE技術(shù)幾乎遍及所有的制造業(yè),CAE已經(jīng)成為支持工程行業(yè)和制造企業(yè)信息化的重要技術(shù)。

CAE在提高工程/產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量,降低研究開發(fā)成本,縮短開發(fā)周期方面發(fā)揮了重要作用,成為實現(xiàn)工程/產(chǎn)品創(chuàng)新的支撐技術(shù)。主要體現(xiàn)在:

(一)CAE功能不斷擴充,實現(xiàn)多結(jié)構(gòu)耦合析,實現(xiàn)多物理場耦合分析,多尺度耦合分析,以及結(jié)構(gòu)、構(gòu)件及其材料的一體化設(shè)計計算與模擬仿真。

(二)基于Internet/Intranet的CAD(計算機輔助設(shè)計)/CAE(計算機輔助工程)/CAM(計算機輔助制造)/CAPP(計算機輔助工藝設(shè)計)/PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)/ERP(企業(yè)資源計劃)的集成化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化。

所謂CAD/CAM集成是指在CAD、CAE、CAPP、CAM各模塊之間有關(guān)信息的自動傳遞和轉(zhuǎn)換。集成化的CAD/CAM系統(tǒng)借助于公共的工程數(shù)據(jù)庫、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、以及標準格式的中性文件接口,把分散于機型各異的計算機中的CAD/CAM模塊高效地集成起來,實現(xiàn)軟、硬件資源共享,保證系統(tǒng)內(nèi)信息的流動暢通無阻。

二、CAE應用中存在的問題

目前,在CAE應用中存在以下亟待解決的問題:

(一)標準化

俗話說,國有國法,行有行規(guī)。在這個工業(yè)時代,標準化就是工業(yè)生產(chǎn)的行規(guī)。而隨著CAE技術(shù)在我國各行各業(yè)普及和應用的發(fā)展,確保CAE技術(shù)應用的標準化和規(guī)范化,便成為了迫在眉睫的事情。目前CAE的管理存在著以下幾個不足,其主要表現(xiàn)在:

1、軟件方面近年來,CAE軟件開發(fā)成為商家的一塊新蛋糕,市場上CAE軟件各式各樣,其性能的優(yōu)劣卻是參差不齊。多數(shù)企業(yè)在應用CAE技術(shù)方面面對林林總總的軟件無從選擇,急需規(guī)范CAE軟件上市的準入門檻。

2、缺乏對CAE技術(shù)人才的培訓和從業(yè)資格的認證。各行各業(yè)都有自己的資格認證考試,以此來規(guī)范和引導從業(yè)人員掌握相關(guān)技術(shù)及規(guī)范知識。建筑行業(yè)有建造師、監(jiān)理工程師,學校有教師資格證,打官司要有律師,可是像CAE這樣跨行業(yè)的新型學科卻沒有相關(guān)的規(guī)定,企業(yè)只能是跟著感覺走。

3、缺乏對不同行業(yè)CAE技術(shù)正確合理應用的技術(shù)指導??傊?,隨著CAE技術(shù)的普及與發(fā)展,制定CAE行業(yè)標準也迫在眉睫。不可否認,由于CAE技術(shù)應用的多樣化與復雜化,要制定適用于所有行業(yè)的CAE技術(shù)應用標準規(guī)范是有一定難度的,甚至是不可能的。但是,如果分散開來,依據(jù)不同的行業(yè)特點,制定具體行業(yè)的CAE標準規(guī)范,如重機制造行業(yè)、汽車行業(yè)、建筑行業(yè)等等,這樣操作起來應該比較容易,也會比較有針對性。

(二)與CAD協(xié)同,消除數(shù)據(jù)交換障礙

長久以來CAD軟件、CAE軟件都是單兵作戰(zhàn),數(shù)據(jù)交換障礙很難得到消除。我們希望能在一個統(tǒng)一的環(huán)境下直接讀入各種CAD軟件的零件模型,并在這一環(huán)境下實現(xiàn)任意模型裝配和CAE分析,整合相同或不同CAD軟件模型數(shù)據(jù)就能得到CAE分析用的CAD模型庫,這些模型庫中保留了CAD中的設(shè)計參數(shù),并通過連接技術(shù)實現(xiàn)與CAD軟件之間的共享,其優(yōu)點是任何CAD和CAE人員對設(shè)計的改變都能立即反映到對方軟件環(huán)境中,從而實現(xiàn)設(shè)計-仿真的同步協(xié)調(diào)。只有真正消除了數(shù)據(jù)間的交換障礙,才能真正發(fā)揮出CAE軟件的強大功能。

(三)網(wǎng)絡(luò)化

計算機支持的協(xié)同工作的出現(xiàn),為異地協(xié)同設(shè)計提供了環(huán)境支持,傳統(tǒng)的CAD/CAE/CAM技術(shù)也在向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。隨著產(chǎn)品設(shè)計的復雜化及互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)的日趨成熟,傳統(tǒng)的順序設(shè)計方式顯然已經(jīng)過時,很難適應市場快速產(chǎn)品更新的競爭需求,企業(yè)各部門之間交互合作及數(shù)據(jù)共享,構(gòu)建企業(yè)內(nèi)部甚至企業(yè)之間的數(shù)字化設(shè)計交互虛擬平臺已不再只是概念化的問題,如何高效實現(xiàn)數(shù)據(jù)的同步及信息交互對提高產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量,縮短設(shè)計周期具有重要的現(xiàn)實意義。 轉(zhuǎn)貼于

(四)開放性

眾所周知,由于CAD技術(shù)和CAE技術(shù)的并行發(fā)展,使得在傳統(tǒng)意義上的CAD技術(shù)并不能實現(xiàn)和CAE技術(shù)的無縫對接。同時,根據(jù)虛擬仿真的對象、計算方法、物理場、應用行業(yè)等不同維度,CAE技術(shù)可以細分出很多單元技術(shù)。許多單元技術(shù)應用于特定行業(yè)、特定問題的CAE產(chǎn)品,各個領(lǐng)域的虛擬仿真結(jié)果得出了局部的性能仿真和改進建議,但是,單元的CAE產(chǎn)品無法實現(xiàn)產(chǎn)品整體性能提升,只能解決局部優(yōu)化問題,無法解決全局優(yōu)化問題。這就需要新開發(fā)的CAE軟件必須具有開放性,要為其他軟件提供開放的平臺。

(五)數(shù)據(jù)和系統(tǒng)兼容性

對產(chǎn)品進行虛擬仿真涉及到十分復雜的流程,而應用單元的CAE產(chǎn)品,需要手工管理仿真流程,導致虛擬仿真的效率不高。同時,數(shù)據(jù)的接收和系統(tǒng)的兼容成為了CAE技術(shù)發(fā)展的一個瓶頸。如何實現(xiàn)虛擬仿真流程的自動化,創(chuàng)建完整的仿真流程模板,并且能夠根據(jù)各個學科仿真的需求動態(tài)調(diào)整網(wǎng)格模型,提供統(tǒng)一的接口,這對于提升CAE技術(shù)的使用效率和質(zhì)量非常關(guān)鍵。

(六)良好的數(shù)據(jù)管理機制

在這個信息大爆炸的年代,如何在海量的信息中找到自己有用的信息成為一個難題。同樣,在CAE虛擬仿真的過程中,生成了大量的、不同類型的仿真文檔和數(shù)據(jù)。例如:同樣的產(chǎn)品模型,應用同樣的CAE軟件,但不同的分析工程師,由于知識和經(jīng)驗的差異,給出不同的參數(shù),就會產(chǎn)生不同的數(shù)據(jù),從而分析出來的結(jié)果差異會很大。因此,如何有效管理仿真文檔,如何建立分析文檔與產(chǎn)品模型的對應關(guān)系,如何建立虛擬仿真規(guī)范和知識庫,實現(xiàn)對虛擬仿真知識的捕捉和重用,是CAE技術(shù)深化應用必須解決的問題。

三、現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)

現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)(CIMS)的內(nèi)涵是借助計算機,把企業(yè)中與制造有關(guān)的各種技術(shù)系統(tǒng)地集成起來,進而提高企業(yè)適應市場競爭的能力。這個概念強調(diào)了兩個方面:

(一)企業(yè)的各個生產(chǎn)環(huán)節(jié)是不可分割的,需要統(tǒng)一安排組織

(二)產(chǎn)品制造過程實質(zhì)上是信息采集、傳遞、加工處理的過程

CIMS是一種先進的制造思想,但是由于當時技術(shù)水平的限制,直到80年代初,這個思想才被制造領(lǐng)域重視并采用。近十余年來,在市場競爭的激勵與相關(guān)技術(shù)進步的推動下,CIMS在實踐中被不斷充實、完善與發(fā)展。從這個概念出發(fā),經(jīng)歷了信息集成、過程集成和企業(yè)集成的研究和實踐,我們提出了現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)(ContemporaryIntegratedManufacturingSystem,CIMS)的概念。四、我國的CIMS計劃

(一)信息集成

在企業(yè)內(nèi)部實現(xiàn)信息正確、高速的共享和交換,是改善企業(yè)技術(shù)和管理水平必須首先解決的問題。信息集成對于提高企業(yè)的市場競爭力是有效的,但是直到現(xiàn)在實施信息集成的手段還比較落后。這使得企業(yè)CIMS應用工程開發(fā)周期長,質(zhì)量不易得到保證。所以,信息集成在今后仍然是企業(yè)信息化的主要內(nèi)容,也是實施諸如并行工程技術(shù)的基礎(chǔ)。在我國以信息集成為主要內(nèi)容的CIMS應用工程,將仍是今后大多數(shù)企業(yè)信息化過程中必然要經(jīng)歷的。

(二)過程集成

傳統(tǒng)串行作業(yè)的設(shè)計、開發(fā)過程,往往會造成產(chǎn)品開發(fā)過程中出現(xiàn)反復,使產(chǎn)品開發(fā)周期長、成本增加。如果把產(chǎn)品設(shè)計中的各個串行過程盡可能多地轉(zhuǎn)變?yōu)椴⑿泄こ?,在設(shè)計時考慮到下面工序中的可制造性、可裝配性,則可以減少反復,縮短開發(fā)時間。并行工程便是基于這一思想的一種先進制造模式。

(三)企業(yè)集成

第8篇:先進的制造技術(shù)范文

【關(guān) 鍵 詞】現(xiàn)代機械;技術(shù)應用;機械工業(yè);工藝流程

【中圖分類號】F407.4【文獻標識碼】A【文章編號】1672-5158(2013)07-0253-01

機械給人類帶來的便利是不言而喻的,機械的應用越來越普遍,使得機械工業(yè)成為國家的基礎(chǔ)工業(yè)。機械工業(yè)的發(fā)展歷經(jīng)了一個曲折而漫長的過程,追溯到70年代初,世界工業(yè)以傳統(tǒng)的手工業(yè)及農(nóng)業(yè)為主,社會生產(chǎn)力及科技水平的發(fā)展已將傳統(tǒng)手工業(yè)及農(nóng)業(yè)遠遠拋在后面,世界傳統(tǒng)工業(yè)的低效率發(fā)展使得社會生產(chǎn)大幅度下滑。但是在不少科學界人士的倡導下,高科技帶來的生產(chǎn)力的提高引起了各國政府的高度重視,微電子技術(shù),微機技術(shù)開始闖入人們的日常生活。到如今,現(xiàn)代機械的應用使得傳統(tǒng)的機械工業(yè)在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方面發(fā)生了質(zhì)的變化?,F(xiàn)代機械在各個發(fā)達國家中占據(jù)著重要的戰(zhàn)略地位。

一、 傳統(tǒng)機械與現(xiàn)代機械的區(qū)別

我們把由傳動結(jié)構(gòu)、操縱控制裝置、動力機及執(zhí)行機構(gòu)等部分構(gòu)成的機械稱為傳統(tǒng)機械。但是對于現(xiàn)代機械,不同學者對其認識各有不同,沒有一種清晰而讓眾人認同的定義。其中能為大家所基本認同的現(xiàn)代機械定義出現(xiàn)在1948年美國機械工程師協(xié)會在對美國國家科學基金會報告中的提法中。報告中提出現(xiàn)代機械是“由計算機信息網(wǎng)絡(luò)協(xié)調(diào)與控制的,用于完成包括機械力、運動和能量等動力學任務(wù)的機械和機電部件相互聯(lián)系的系統(tǒng)”。由此定義我們可以得出,現(xiàn)代機械即是由機電組成一個整體的機械系統(tǒng)。

現(xiàn)代機械系統(tǒng)借鑒了人類年復一年、日積月累的進化過程中形成的人體功能結(jié)構(gòu),這種借鑒使得現(xiàn)代機械的出現(xiàn)一方面減輕了人類一部分體力勞動,另外少部分的體力勞動也可以由現(xiàn)代機械代替。現(xiàn)代機械成為了人類改造客觀世界的工具。這種借鑒表現(xiàn)在:現(xiàn)代機械系統(tǒng)借鑒人體大腦形成控制及信息處理裝置;借鑒感官形成檢測傳感裝置;借鑒肌肉形成執(zhí)行元件;借鑒手足形成機構(gòu);借鑒內(nèi)臟和骨路形成動力部分。這五個基礎(chǔ)部分的借鑒使得機械系統(tǒng)與人體結(jié)構(gòu)形成大致一一對應關(guān)系。由此可見機械系統(tǒng)發(fā)展之成熟,并將隨著科技的發(fā)展日益強大。

二、 現(xiàn)代先進機械在加工工藝與制造技術(shù)方面的應用

機電一體化是現(xiàn)代機械系統(tǒng)的新特點,這個特點使它區(qū)別于傳統(tǒng)機械產(chǎn)品又與一般電子產(chǎn)品不同,它是由機械技術(shù)與電子技術(shù)有機結(jié)合的一個全新的系統(tǒng)。機械與電子技術(shù)的完美結(jié)合,相互借鑒各自特點,一方面為機械系統(tǒng)帶來新活力改變傳統(tǒng)機械產(chǎn)品面貌,另一方面促進了電子技術(shù)的發(fā)展,擴大了電子技術(shù)的應用領(lǐng)域。

1、柔性提高,功能增多

“軟件化”及“柔性化”體現(xiàn)了現(xiàn)代機械系統(tǒng)的方便及多功能化,為人類帶來更多的便利,這種區(qū)別于傳統(tǒng)機械系統(tǒng)的新特點提高了現(xiàn)代機械系統(tǒng)工作效率?,F(xiàn)代機械系統(tǒng)中只需要控制系統(tǒng)中預先設(shè)定的程序便可以使各機構(gòu)動作相協(xié)調(diào)、各工藝次序吻合、各工作節(jié)拍合理。要改變機構(gòu)的動作規(guī)律、各工作的次序只需修改預先設(shè)定的控制程序,無須改變機械或電子的“硬件”。例如,加工中心機床是現(xiàn)代機械系統(tǒng)的核心部分,通過改變加工中心機床的程序可以改變加工工序,讓現(xiàn)代化機械機床一次性完成需要多臺普通機床完成的多道工序。并且加工中心還有自動保護、自動診斷等功能,工件、刀具的自動檢測、自動顯示功能。又如配有機器人操作的大型激光加工中心,通過控制機器人“體內(nèi)”程序,可以代替人類在危險、有害、惡劣的環(huán)境中自動完成劃線、切割、鉆孔、焊接和熱處理等操作,可以為人類減輕工作量自動完成加工金屬、塑料、陶瓷、橡膠等各種材料。傳統(tǒng)機械加工系統(tǒng)無法比擬現(xiàn)代化機械加工系統(tǒng)這種強大的多功能功能和良好的柔性。機器人的出現(xiàn),可代替人類完成許多單調(diào)的流水線活動,減輕人類勞動強度、提高工作效率,可代替人類完成惡劣、有害條件下的工作,改善人類工作環(huán)境、提高其生活質(zhì)量。

2、結(jié)構(gòu)簡化,改善性能

目前,隨著傳動技術(shù)的逐漸發(fā)展,電子調(diào)速裝置的興起及應用取代了笨重且復雜的齒輪變速箱,電子調(diào)速裝置中采用的計算機的控制軟件,它便利的實現(xiàn)了精準的運動規(guī)劃,改變了傳統(tǒng)機械中依靠傳動鏈實現(xiàn)的各種關(guān)聯(lián)運動。這種改變突破了在傳統(tǒng)機械系統(tǒng)中,靠增加機構(gòu)的辦法來實現(xiàn)增加一種功能,或?qū)崿F(xiàn)某一控制規(guī)律。這種改變減小了現(xiàn)代機械產(chǎn)品的體積,簡化了現(xiàn)代化機械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu),減輕了現(xiàn)代化機械產(chǎn)品的重量,節(jié)省更多的材料。例如,一臺微機控制的精密插齒機,其齒輪等傳動部件比傳統(tǒng)插齒機減少30%;現(xiàn)代新型的縫紉機利用一塊單片機控制針腳花樣、就代替老式縫紉機內(nèi)的350個機械部件;大型刨銑床上應用了感應同步器數(shù)顯裝置,可將加工精度從0.06mm / 1000mm 提高到0.01mm / 1000mnl。

3、提高效率,降低成本

電子技術(shù)的引用提高了現(xiàn)代機械系統(tǒng)的控制和檢測功能。一方面,它減少了人為因素的影響,設(shè)定仿造最佳操作工人的技巧程序,使得生產(chǎn)質(zhì)量得到最佳保證。另一方面,它能減少生產(chǎn)準備和輔助時間,縮短生產(chǎn)周期,提高合格率,降低成本,提高生產(chǎn)力。例如,數(shù)控機床相比普通機床而言,在質(zhì)量方面數(shù)控機床質(zhì)量更加穩(wěn)定;在生產(chǎn)效率方面數(shù)控機床高出普通機床5-6倍;金屬消耗方面數(shù)控機床消耗比普通機床減少90%。柔性制造系統(tǒng)的優(yōu)勢顯而易見:柔性制造系統(tǒng)可使生產(chǎn)周期縮短40%,生產(chǎn)成本降低50%,生產(chǎn)設(shè)備利用率可提高2—3倍。機床數(shù)量和操作人員都可減少一半以上。整個投資在幾年內(nèi)便可全部收回。

低能耗的驅(qū)動機構(gòu)和優(yōu)化控制的引用讓現(xiàn)代機械系統(tǒng)達到顯著的節(jié)能效果。例如,電子點火器運用到汽車上,使得它能很好地控制點火時間和運行狀態(tài),從而達到節(jié)省汽油消耗的目的。

現(xiàn)代先進機械的功能非常強大,可以因不同的加工工藝與制造技術(shù)的要求而改變而且其具體功能要求有很大的差異。例如,對主要用作搬運的工業(yè)機器人來說,要有較大的持重能力和作業(yè)范圍、較高的運動速度或加速度、一定的重復定位精度及方便的編程和示教能力,才能完成簡單而重復物品的搬運與工件的上下料基本動作。

總而言之,現(xiàn)代化先進機械在加工工藝與制造技術(shù)的應用,為人類生產(chǎn)力的提高帶來歷史性的變革,加速了全球的經(jīng)濟發(fā)展,提高了社會生產(chǎn)效率,從而改善了人們的生活。機械技術(shù)作為最悠久的應用技術(shù)之一,作為現(xiàn)代先進機械系統(tǒng)最重要的基礎(chǔ)技術(shù),需要我們不斷地探索,不斷地改進,不斷的研究,讓現(xiàn)代化先進機械繼續(xù)為人類服務(wù),為現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展奠定堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻

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第9篇:先進的制造技術(shù)范文

關(guān)鍵詞:先進制造技術(shù) 車輛工程 教學改革 課程內(nèi)容

中圖分類號:G642 文獻標識碼:A 文章編號:1674-098X(2015)06(c)-0152-02

1 先進制造技術(shù)課程背景

20世紀80年代末,美國為了應對其制造業(yè)所遭遇的挑戰(zhàn),達到促進經(jīng)濟持續(xù)健康發(fā)展和增加就業(yè)的目的,提出了發(fā)展先進制造技術(shù)(Advanced Manufacturing Technology,AMT)以增強其制造業(yè)在國際上的競爭力,由國家科學工程技術(shù)委員會(FCCSET)主持開始實施先進制造技術(shù)計劃。隨后,歐美日等國家紛紛跟進。

先進制造技術(shù)是現(xiàn)代制造技術(shù)的總稱,涵蓋了制造的各方面,包括工程設(shè)計、制造工藝、管理技術(shù)、物流技術(shù)和相關(guān)學科的支撐技術(shù)和支撐環(huán)境。

國際生產(chǎn)工程學會(International Institution for Production Engineering Researeh,CIRP)統(tǒng)計表明,當前先進制造系統(tǒng)和先進制造模式多達30余種[1]。特別是我國近十年來制造業(yè)迅猛發(fā)展,越來越多的先進制造技術(shù)應用到生產(chǎn)中。

汽車制造是先進制造技術(shù)最主要的應用領(lǐng)域之一。近年來,我國汽車制造業(yè)發(fā)展迅速。根據(jù)國家工業(yè)和信息化部的汽車工業(yè)數(shù)據(jù)顯示,2014年我國汽車總產(chǎn)量為2372.29萬輛,同比增長了7.3%,同時汽車銷量為2349.19萬輛,同比增長了6.9%,產(chǎn)銷量均位列世界第一。其中,前六強為上汽、東風、一汽、長安、北汽和廣汽,其銷量分別為558.37萬輛、380.25萬輛、308.61萬輛、254.78萬輛、240.09萬輛和117.23萬,占2014年全國汽車銷售總量的79.2%。然而,我國自主品牌轎車的銷量為277.44萬輛,僅占轎車銷售市場的22.4%,同比反而下降了17.4%。因此,國產(chǎn)汽車的自主知識產(chǎn)權(quán)的設(shè)計制造技術(shù)亟待提高和加強。相應地,作為培養(yǎng)創(chuàng)新人才的高校這方面的課程需要加強。

2 先進制造技術(shù)課程現(xiàn)狀

為了讓學生能夠了解和掌握相關(guān)的技術(shù),從20世紀90年代起,許多高校就開始面向本科教學相繼開設(shè)了《先進制造技術(shù)》課程,來滿足工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)的要求。

一直以來,先進制造技術(shù)教材的特點是內(nèi)容全面,但是重點不突出。大多數(shù)教材都是把先進制造技術(shù)分為幾個主題技術(shù)群,即現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)、先進制造工藝和制造自動化技術(shù)。該分類方法是1994年由美國工業(yè)技術(shù)委員會提出的[2]。然而,時至今日,先進制造技術(shù)發(fā)展了20年,許多新涌現(xiàn)出的技術(shù)尚未吸納進現(xiàn)行的教材中。

先進制造技術(shù)之所以謂之先進,是因為它指的是動態(tài)的技術(shù),是在不斷吸收其它學科新技術(shù)的基礎(chǔ)上體現(xiàn)其先進性,所以先進制造技術(shù)課程內(nèi)容也應該是動態(tài)的,其教學內(nèi)容應該隨著相關(guān)技術(shù)的發(fā)展而不斷更新[3]。

另一方面,現(xiàn)有先進制造技術(shù)的教材內(nèi)容廣泛,但沒有考慮到行業(yè)特點,缺乏對應的案例,因此就成了泛泛而談的一些基本概念介紹,造成學生感覺枯燥乏味的狀況。

3 課程改革

3.1 教學內(nèi)容改革

針對目前的課程現(xiàn)狀與本校的行業(yè)特點,重慶交通大學機電學院著重強調(diào)交通裝備行業(yè)特色,對先進制造技術(shù)課程內(nèi)容進行改革,以車輛制造(汽車、摩托車和軌道車輛)為導向,引入近年來車輛制造企業(yè)逐漸采用的新技術(shù)。

機械產(chǎn)品的制造分為三種方式:去除成形,整體成形和添加成形,對應的典型工藝分別為切削加工,材料成形(鑄造、沖壓等)和快速成形。當前幾乎所有的先進制造技術(shù)教材都包含了去除成形和添加成形的內(nèi)容,例如高速加工、精密加工和快速成形,但是現(xiàn)有教材卻始終忽略了材料成形技術(shù)。然而,汽車、軌道車輛等制造企業(yè)已經(jīng)在開始使用這些新技術(shù)。因此,非常有必要對學生增加這方面的知識。

近年來,出現(xiàn)了許多先進材料成形技術(shù),如漸進成形技術(shù)、多點成形技術(shù)、熱沖壓成形等[4]。因此,在教學內(nèi)容中增加先進板料成形技術(shù)內(nèi)容。

另外,近年來,隨著節(jié)能環(huán)保日益受到重視,汽車輕量化成為當前的熱點,研究內(nèi)容之一就是輕量化材料的使用。而鋁合金等輕量化材料的焊接完全不同于傳統(tǒng)的鋼質(zhì)車身,因此例如攪拌摩擦焊等一些新的材料連接技術(shù)被應用于車身的焊裝生產(chǎn)[5]。因此,在教學內(nèi)容中增加先進連接技術(shù)內(nèi)容。

3.2 流程教學法

現(xiàn)行教材內(nèi)容組織在章節(jié)上基本上分為先進設(shè)計技術(shù)、先進制造工藝、制造自動化、先進生產(chǎn)管理技術(shù)和制造模式幾部分[6],然而企業(yè)生產(chǎn)實踐中,各種技術(shù)的應用并沒有明確的界限。為了讓學生對這些技術(shù)的使用有一個完整的了解,在課堂教學中,打亂教材的組織順序,以生產(chǎn)實際中制造流程來講授相關(guān)技術(shù)。實踐表明,流程教學法類似于案例教學法,更能激發(fā)學生的興趣和學習主動性。

(1)產(chǎn)品開發(fā)階段。從汽車概念設(shè)計開始,在車身造型階段引入逆向工程技術(shù)和CAD建模技術(shù),在車身結(jié)構(gòu)設(shè)計時引入CAE技術(shù),在樣車制造階段引入快速成型技術(shù)。

(2)生產(chǎn)準備階段。針對工裝夾具設(shè)計講解成組技術(shù)和計算機輔助工藝設(shè)計CAPP,針對模具設(shè)計制造講解CAM編程和數(shù)控技術(shù)。

(3)批量生產(chǎn)階段。針對汽車三大部件:發(fā)動機、車身和底盤,以發(fā)動機為對象,講解高速加工技術(shù)、超精密加工技術(shù)和特種加工技術(shù)。以車身沖壓為例,講解先進板料成形技術(shù);以白車身焊接為例,講解攪拌摩擦焊等先進焊接技術(shù);結(jié)合焊接機器人講解機器人技術(shù)。結(jié)合沖壓生產(chǎn)線和總裝生產(chǎn)線,講解先進生產(chǎn)管理技術(shù)和先進制造模式。

通過上述教學內(nèi)容和教學模式的改革,極大地調(diào)動了學生的興趣,激發(fā)了學生的學習主動性,收到了很好的效果。

參考文獻

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[3] 黃中華,謝雅.先進制造技術(shù)課程教學改革[J].湖南工程學院學報,2011,12:112-115.

[4] 李光耀,王琥,楊旭靜,等.板料沖壓成形工藝與模具設(shè)計制造中的若干前沿技術(shù)[J].機械工程學報,2010,5:31-39.