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先进制造技术综述论文

发布时间:2024-07-03 15:21:57

先进制造技术综述论文

摘 要 分析了我国先进机械制造技术的特点及发展现状,并阐述了我国先进机械制造技术的发展趋势。 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 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。 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。 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。 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。 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。参考资料:

浅谈虚拟制造技术及发展应用论文

虚拟制造技术是在 CAD/CAM/CAE技术基础上发展起来的。一方面,CAD/CAM/CAE技术为虚拟制造的实现提供了较为成熟的技术基础,如建模技术、分析优化技术、制造过程仿真技术 、分析评价技术、设计分析评价技术和产品信息集成 、转换 、共享技术等。特别是特征建模技术在虚拟制造技术中占有极为重要的地位。另一方面,虚拟制造技术超越了CAD/CAM/CAE技术,CAD/CAM/CAE技术主要考虑产品本身信息的集成与建模,而虚拟制造技术还要考虑加工过程的建模等问题。

1. 虚拟制造技术的基本概念

虚拟制造技术VMT(Virtual Manufacturing Technology)是20世纪80年代后期提出并得到迅速发展的一个新思想。它是以虚拟现实和仿真技术为基础,对产品的设计、生产过程统一建模,在计算机上对产品从设计、加工和装配、检验、使用等整个生命周期进行模拟和仿真。采用虚拟制造技术,可以在产品的设计阶段就模拟出产品及其性能和制造过程,以此来优化产品的设计质量和制造过程,优化生产管理和资源规划,使产品的开发周期和成本最小化。

2. 虚拟制造技术的主要特点:

2.1 运用信息技术对制造系统的要素进行全面仿真和高度集成

通过产品模型、过程模型和资源模型的组合与匹配来仿真特定制造系统中的设备布置、生产活动 、经营活动等行为, 优化制造系统各要素(人、技术、管理 、环境等)的整体配置.从而确保制造系统的可行性 、合理性 、经济性和高适应,为先进制造技术的进一步发展提供了更广大的空间,同时也推动了相关技术的不断发展和进步。

2.2 人与虚拟制造环境交互的自然化

虚拟制造环境是以人为中心,使研究者能够沉浸到由模型创建的虚拟环境中去,通过多种感知渠道直接感受不同媒体映射的模型运行信息,并利用人本身的智能进行信息融合,产生综合映射,从而深刻把握事物的内在实质。人与虚拟制造环境的交互有利于加深人们对生产过程和制造系统的认识和理解,有利于对其进行理论升华,更好地指导实际生产。也有利于对生产人员进行模拟操作训练、异常工艺的应急处理等,加快企业人才的培养速度。

3 虚拟制造技术的研究内容与关键技术

3. 1 虚拟制造技术的研究内容

由于虚拟制造涉及的技术领域极其广泛,并且许多技术并非虚拟制造所特有,有些技术在其它领域也早有研究和应用,如 CAD/CAM/CAE技术为虚拟制造的实现提供了较为成熟的技术基础,多媒体远程通讯 、网络技术、信息集成 、三维实体建模技术等计算机各项技术的发展,为虚拟制造功能的实现提供了有力支撑。近年来,虚拟制造无论在基础研究 ,还是技术开发方面都取得了很大的进步,信息集成技术在虚拟制造中也得到了广泛的应用。但是虚拟制造技术并不是已有各单项技术的简单组合,而是对制造知识进行系统化组织,对工程对象和制造活动进行全面建模,在相关理论和已积累知识的`基础上实现集成。

就目前的研究情况来看,虚拟制造技术针对产品生产与制造过程的拟实仿真、制造企业活动知识抽取、系统过程评价的中断介入等,这需要有高计算能力 、高速度、低成本的硬件和软件的支撑,而目前软件的发展远远滞后于硬件 ,虚拟制造技术要真正成为现代制造技术利器,还有许多相关技术有待研究和开发,虚拟制造技术的研究与应用有着巨大的潜力。

3.2 虚拟制造的关键技术

虚拟制造的关键技术可分为软硬两个方面。目前,这些技术仍处于发展完善之中,相比之下,软件方面的开发远远落后于硬件。

软件方面的关键技术,包括制造系统建模 、产品开发和制造过程仿真以及可制造性评价等。软件技术是创建高度交互的、实时的、逼真的虚拟环境所需的关键技术。在进行软件开发时,要考虑虚拟环境的建模以及所建环境的可交互 性、可漫游性等。

软件方面涉及的主要技术有可视化技术,即将各种信息以一种有意义 、可理解的虚拟方式显示给用户;环境构造技术开发,即一种像通用操作系统那样的环境,以便促进可视化和其它VM功能;信息描述技术,即采用不同的方法、不同的语义或语法表达不 同的信息,集成结构技术,建立硬件和软件技术;仿真技术,在计算机中设计制作实时系统模拟的过程;方法论,找出用于开发和使用VMS 的方法;制造的特征化技术。获取、测量和分析影响制造过程中材料去处的变量;VMS 的实施、测量和检验技术;在VM 环境下的人——机、人——人等关于人机工程学方面的评价和优化技术。

硬件方面涉及的主要技术有输入/输出设备,如头盔式立体显示器(HMD ) ,适用的计算机屏幕、可视化眼镜,数据手套、三维鼠标、数据衣服、虚拟音响设备;与输入/输出有关的存储信息设备;能支持各种设备、数据存储和高速运算的计算机系统,该系统应具有按用户需求实时提供高质量画面的能力;网络体系结构设备和不同站点的硬件设备(如小型机、图形工作站、PC 机等)。

通过软硬技术的结合,建立虚拟现实计算平台,在VRS 中综合处理各种输人信息并产生作用于用户的交互性输出结果的计算机系统。

4. 结束语

虚拟制造技术是一门新兴的先进制造技术,本文从虚拟制造的特点、虚拟制造的研究内容以及几个关键技术出发,对虚拟制造的研究现状、存在问题和研究方向进行了综述和评议。可以看出,尽管近年来国内外取得了一定的研究成果,但还有许多难题需要进行进一步深人的研究,特别是制造系统建模和仿真以及面向虚拟产品开发全过程的集成系统等有待研究和开发,相信通过全世界虚拟制造研究人员的努力,数字化制造的时代一定会到来。

参考文献:

[1] 黄炜.虚拟制造技术及其研究.苏州职业大学学报,2006.(11)

[2]肖田元.虚拟制造.北京:清华大学出版社,2004.

[3] 贾广飞,葛敬霞,印建平.虚拟制造技术及其在我国的发展策略

[4] 薛浩然.虚拟制造技术发展策略浅析.山西电子技术 ,2003, (3):37—38.

先进制造技术文章

先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology,简称为AMT)是指微电子技术、自动化技术、信息技术等先进技术给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。必要条件是制造业企业取得竞争优势。领域是生产技术。具体地说,就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。主要包括:计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。AMT是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一,但并非充分条件,其优势还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理,有赖于技术、管理和人力资源的有机协调。特点⑴先进制造技术是制造技术的最新发展阶段,是面向21世纪的技术,制造业是社会物质文明的保证,是与人类社会一起动态发展的,因此,制造技术必然也将随着科技进步而不断更新。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而来,保持了过去制造技术中的有效要素;但随着高新技术的渗入和制造环境的变化,已经产生了质的变化,先进制造技术是制造技术与现代高新技术结合而产生的一个完整的技术群,是一类具有明确范畴的新的技术领域,是面向21世纪的技术。⑵先进制造技术是面向工业应用的技术,先进制造技术应能适合于在工业企业推广并可取得很好的经济效益,先进制造技术的发展往往是针对某一具体的制造业(如汽车工业、电子工业)的需求而发展起来的适用的先进制造技术,有明显的需求导向的特征。先进制造技术不是以追求技术的高新度为目的,而是注重产生最好的实践效果,以提高企业的竞争力和促进国家经济增长和综合实力为目标。⑶因此,先进制造技术的主体应具有世界水平。但是,每个国家的国情也将影响到从现有的制造技术水平向先进制造技术的过渡战略和措施。中国正在以前所未有的速度进入全球化的国际市场,开发和应用适合国情的先进制造技术势在必行。

先进制造是一个比较抽象的概念,我下面就给你找出一篇相关文章,希望会对你有所帮助。 先进制造技术及其发展趋势 一般认为,人类文明有三大物质支柱:材料、能源和信息。这三大支柱都离不开人类的制造活动。没有“制造”,就没有人类。恩格斯在《自然辩证法》中讲道:“直立和劳动创造了人类,而劳动是从制造工具开始的。”可以形象地讲,人的历程是从制造第一把石刀开始的。制造业是“永远不落的太阳”,是现代文明的支柱之一。它是工业的主体,是提供生产工具、生活资料、科技手段、国防装备等的手段以及它们进步的依托,是现代化的动力源之一。 制造业决不是“夕阳产业”,但制造技术中确有“夕阳技术”,这些技术同信息化大潮格格不入,同高科技发展不相适应,缺乏市场竞争力,甚至还可能危害生态环境。而与制造技术中的“夕阳技术”相对应的“先进制造技术”,则是“制造技术”同“信息技术”、“管理科学”等有关科学技术交融而形成的新型技术,可以说,它是高技术的载体,无一工业发达国家不予高度关注。它有如下八个方面的发展趋势和特色: 1.“数”是发展的核心 “数”是指制造领域的数字化。它包括以设计为中心的数字制造、以控制为中心的数字制造和以管理为中心的数字制造。对数字化制造设备而言,其控制参数均为数字化信号;对数字化制造企业而言,各种信息(如图形、数据、知识、技能等等)均以数字形式通过网络在企业内传递,在多种数字化技术的支持下,企业对产品信息、工艺信息与资源信息进行分析、规划与重组,实现对产品设计和产品功能的仿真,对加工过程与生产组织过程的仿真或完成原型制造,从而实现生产过程的快速重组和对市场的快速反应。对全球制造业而言,在数字制造环境下,用户借助网络发布信息,各类企业通过网络应用电子商务,实现优势互补,形成动态联盟,迅速协同设计并制造出相应的产品。 2.“精”是发展的关键 “精”是指加工精度及其发展。20世纪初,超精密加工的误差是10微米,70―80年代为0.01微米,现在仅为0.001微米,即1纳米。从海湾战争、科索沃战争,到阿富汗战争、伊拉克战争,武器的命中率越来越高,其实质就是武器越来越“精”,也可以说,关键就是打“精度”战。在现代超精密机械中,对精度要求极高,如人造卫星的仪表轴承,其圆度、圆柱度、表面粗糙度等均达到纳米级;基因操作机械其移动距离为纳米级,移动精度为0.1纳米;细微加工、纳米加工技术可达纳米以下的要求,如果借助于扫描隧道显微镜与原子力显微镜的加工,则可达0.1纳米。至于微电子芯片的制造,有所谓的“三超”:①超净,加工车间尘埃颗粒直径小于1微米,颗粒数少于每立方英尺0.1个;②超纯,芯片材料有害杂质,其含量要小于十亿分之一;③超精,加工精度达纳米级。显然,没有先进制造技术,就没有先进电子技术装备;当然,没有先进电子技术与信息技术,也就没有先进制造装备。先进制造技术与先进信息技术是相互渗透、相互支持、紧密结合的。 3.“极”是发展的焦点 “极”就是极端条件,是指生产特需产品的制造技术,必须达到“极”的要求。例如,能在高温、高压、高湿、强冲击、强磁场、强腐蚀等条件下工作,或有高硬度、大弹性等特点,或极大、极小、极厚、极薄、奇形怪状的产品等,都属于特需产品。“微机电系统”就是其中之一。这是工业发达国家高度关注的一项前沿科技,亦即所谓微系统微制造。“微机电系统”用途十分广泛。在信息领域中,用于分子存储器、原子存储器、芯片加工设备;生命领域中,用于克隆技术、基因操作系统、蛋白质追踪系统、小生理器官处理技术、分子组件装配技术;军事武器中,用于精确制导技术、精确打击技术、微型惯性平台、微光学设备;航空航天领域中,用于微型飞机、微型卫星、“纳米”卫星(0.1公斤以内);微型机器人领域中,用于各种医疗手术、管道内操作、窃听与收集情报;此外,还用于微型测试仪器,微传感器、微显微镜、微温度计、微仪器等等。“微机电系统”可以完成特种动作与实现特种功能,乃至可以沟通微观世界与宏观世界,其深远意义难以估量。 4.“自”是发展的条件 “自”就是自动化。它是减轻、强化、延伸、取代人的有关劳动的技术或手段。自动化总是伴随有关机械或工具来实现的。可以说,机械是一切技术的载体,也是自动化技术的载体。第一次工业革命,以机械化这种形式的自动化来减轻、延伸或取代人的有关体力劳动,第二次工业革命即电气化进一步促进了自动化的发展。据统计,从1870―1980年,加工过程的效率提高为20倍,即体力劳动得到了有效的解放,但管理效率只提高1.8至2.2倍,设计效率只提高1.2倍,这表明脑力劳动远没有得到有效的解放。信息化、计算机化与网络化,不但可以极大地解放人的身体,而且可以有效提高人的脑力劳动水平。今天的自动化的内涵与水平已远非昔比,从控制理论、控制技术,到控制系统、控制元件等等,都有着极大的发展。自动化已成为先进制造技术发展的前提条件。 5.“集”是发展的方法 “集”就是集成化。目前,“集”主要指:①现代技术的集成。机电一体化是个典型,它是高技术装备的基础。②加工技术的集成。特种加工技术及其装备是个典型,如激光加工、高能束加工、电加工等等。③企业的集成,即管理的集成,包括生产信息、功能、过程的集成,也包括企业内部的集成和企业外部的集成。从长远看,还有一点很值得注意,即由生物技术与制造技术集结而成的“微制造的生物方法”,或所谓的“生物制造”。它的依据是,生物是由内部生长而成“器件”,而非同一般制造技术那样由外加作用以增减材料而成“器件”。这是一个崭新的充满活力的领域,作用难以估量。 6.“网”是发展的道路 “网”就是网络化。制造技术的网络化是先进制造技术发展的必由之路。制造业在市场竞争中,面临多方的压力:采购成本不断提高,产品更新速度加快,市场需求不断变化,全球化所带来的冲击日益加强等等。企业要避免这一系列问题,就必须在生产组织上实行某种深刻的变革,抛弃传统的“小而全”与“大而全”的“夕阳技术”,把力量集中在自己最有竞争力的核心业务上。科学技术特别是计算机技术、网络技术的发展,使这种变革的需要成为可能。制造技术的网络化会导致一种新的制造模式,即虚拟制造组织,这是由地理上异地分布的、组织上平等独立的多个企业,在谈判协商的基础上,建立密切合作关系,形成动态的“虚拟企业”或动态的“企业联盟”。此时,各企业致力于自己的核心业务,实现优势互补,实现资源优化动态组合与共享。 7.“智”是发展的前景 “智”就是智能化。制造技术的智能化是制造技术发展的前景。近20年来,制造系统正在由原先的能量驱动型转变为信息驱动型,这就要求制造系统不但要具备柔性,而且还要表现出某种智能,以便应对大量复杂信息的处理、瞬息万变的市场需求和激烈竞争的复杂环境,因此智能制造越来越受到重视。与传统的制造相比,智能制造系统具有以下特点:①人机一体化;②自律能力强;③自组织与超柔性;④学习能力与自我维护能力;⑤在未来,具有更高级的类人思维的能力。可以说智能制造作为一种模式,是集自动化、集成化和智能化于一身,并具有不断向纵深发展的高技术含量和高技术水平的先进制造系统,也是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化系统。它的突出之处,是在制造诸环节中,以一种高度柔性与集成的方式,借助计算机模拟的人类专家的智能活动,进行分析、判断、推理、构思和决策,取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动,同时收集、存储、处理、完善、共享、继承和发展人类专家的制造智能。尽管智能化制造道路还很漫长,但是必将成为未来制造业的主要生产模式之一,潜力极大,前景广阔。 8.“绿”是发展的必然 “绿”就是“绿色”制造。人类必须从各方面促使自身的发展与自然界和谐一致,制造技术也不例外。制造业的产品从构思开始,到设计、制造、销售、使用与维修,直到回收、再制造等各阶段,都必须充分顾及环境保护与改善。不仅要保护与改善自然环境,还要保护与改善社会环境、生产环境以及生产者的身心健康。其实,保护与改善环境,也是保护与发展生产力。在此前提下,制造出价廉、物美、供货期短、售后服务好的产品。作为“绿色”制造,产品必须力求同用户的工作、生活环境相适应,给人以高尚的精神享受,体现物质文明与精神文明的高度交融。因此,发展与采用一项新技术时,必须树立科学的发展观,使制造业不断迈向“绿色”制造。 上面所讲的数、精、极、自、集、网、智、绿这八个方面,彼此渗透,相互依赖,相互促进,形成一个整体。同时,八个方面一定要扎根在“机械”和“制造”这个基础上,也就是说,要研究与发展“机械”本身与“制造”本身的理论与机理。八个方面的技术要以此理论与机理为基础来研究、开发、发展,要与此基础相辅相成,最终服务于制造业的发展。 值得注意的是,在科学技术高度发达与高速发展的今天,“先进制造技术”如同一切先进技术一样,是不可能不“以人为本”的,不能见“物”不见“人”,见“技术”不见“文化”、不见“精神”。离开人,离开人的精神,先进技术就失去了“灵魂”,甚至造祸于民。进一步而言,要“以人为本”,就必须“教育先导”,就必须通过各种形式的教育,培养出合乎时代潮流与我国国情的制造业的科技人才与管理人才。科技是关键,人才是根本,教育是基础。要从根本、从长远、从全面着想,不断推动我国先进制造技术的发展。参考资料:

机械工程导论结课论文

现如今,许多人都写过论文吧,论文是我们对某个问题进行深入研究的文章。那么你有了解过论文吗?下面是我精心整理的机械工程导论结课论文,仅供参考,大家一起来看看吧。

摘要: 机械工程在国民经济发展中起着重要的作用,是国民经济的基础产业、支柱产业,是经济增长方式由粗放型向集约型转变的关键,同时机械制造业也是各国国民经济实体的重要组成。

机械工程的发展与国民经济的景气息息相关。

机械工业发展促进社会生产力发展、使社会经济腾飞。

机械富则国家富,机械强则国家强。

因此机械工业与国民经济发展具有重要的关系。

关键词: 基础产业 支柱产业 关键点 重要组成

机械工程与国民经济的发展有着重要的关系,它承担着为国民经济各部门、各行业提供技术装备和生产工具的任务。

因此,机械工业的发展水平在很大程度上影响着甚至决定着相关产业部门的技术进步和产业发展水平。

机械工业的发展对整个国民经济的发展和民族振兴具有举足轻重的作用。

其重要性包括以下几个方面。

一、机械工程是国民经济的基础产业

基础产业是国民经济的起点,决定着国民经济发展的规模与方向,为其他产业的发展提供各种不可或缺的中间产品、服务、及生产手段。

机械工业属于基础产业中的“手段性”产业,为国民经济提供各种生产手段。

任何一个产业在国民经济中的地位和作用取决于其所生产的产品在经济生活中的重要程度。

整个国民经济可以被看作是一部巨型的从资源到产品及服务的转化器,生这个转化器的就是机械工业,因此,机械工业在经济中具有基础性的地位和作用。

“工欲善其事,必先利其器”,机械工业的主要产品就是包括其自身在内的各行业所必需的生产装备,而生产装备是国民经济各行业的生产手段,由此可见机械工业作为基础产

业对于国民经济的重要性。

先进制造技术是一个国家,一个民主赖以繁荣昌盛的最根本的基础,所以发展先进制造技术是国家的目标,是国家利益、社会利益。

要提高工业素质,制造技术上不去是不行的。

当前国际经济的竞争越来越依赖于技术的竞争,尤其是制造技术的较量。

制造水平的高低直接反应了一个国家的生产力水平,直接关系到传统产业的改造、新兴产业的培育和科学技术的进步。

因此只有生产技术跟上去了,我们的机械工业才能立足于世界,国民经济才会有长足的发展。

二、机械工程是国民经济的支柱产业

国民经济的任何行业的发展都必须依赖于机械制造业的支持,在国民经济生产力构成中,机械制造业的作用占60%以上。

美国人认为社会财富的来源机械制造业占68%。

当今机械制造科学、信息科学、材料科学、生物科学等四大支柱科学相互依存,但是后三种科学必须依赖制造科学才能形成产业和创造社会财富。

而制造科学的发展也必须依靠信息、材料、生物科学的发展。

所以机械制造业是任何其他高新技术实现工业价值的最佳集合点,例如快速原型成型机、虚拟轴机床、智能结构与系统等,虽是已经远远超出了纯机械的范畴,集机械、电子、控制、计算机、材料等众多技术于一体的现代机械设备,体现了人文科学和个性化发展的内涵,但仍旧离不开机械,没有机械它们的价值也将无法体现。

从美国来看, 自二次世界大战以来,美国对机械制造业的发展十分重视。

从50年代以来,在美国大学中设置工业工程专业, 培养机械制造系统人才,着眼于世界市场竞争,企图霸占国际制造业市场。

50年代初, 当第一台数控机床在美国麻省理工学院诞生以后,美国在机械制造业中采取的主导政策是走数控和计算机群控,实现机械制造业中占主导地位的中小批量生产自动化的道路,以提高生产效率。

但实践证明这一策略未能奏效,在机械制造业的国际竞争中,德国和日本是胜利者。

70年代转向吸取德、日经验, 使中、小批量生产通过成组技术(GT)实现生产系统柔性化和自动化。

1979年美国国会通过议案拨款发展柔性化制造系统, 并于80年代末完成了高度柔性化的全自动化小型工厂(small work) 标准化工作,并向中小型企业推广。

但由于忽略了市场的多变性和人因的作用, 在与德、日的竞争中未能占上风,而使机械制造业每况愈下,一度认为机械制造业已成“夕阳工业”。

通过10年论证,从概念上实现了从柔性制造到敏捷制造的转化,把宏观的国际市场需求与具体的公司生产密切结合,充分发挥人的因素,形成对市场的快速反映,提出了敏捷制造的新概念。

美国人对机械工业的重视和发展正凸显出机械工业作为支柱产业的重要性。

三、机械工业是国民经济方式由粗放型向集约型转变的关键

经济增长方式的转变从一般的意义上来讲,有两层含义,一是经济增长由高投入低产出的粗放型增长向低投入高产出的效益型增长的转变;二是改变传统计划经济条件下" 大而全、小而全" 的盲目重复 建设的增长模式,向以分工协作基础的规模经济、集约经济模式发展。

无论提高投入产出效率,还是发展规模经济,一个重要的前提条件就是实现这些目的手段--设备的先进性、高效率性。

一个国家经济发展水平的标志,不在于生产什么,而在于怎样生产(在此指设备的先进性)。

决定一个国家怎样生产的根本因素当然是手段的先进程度和技术含量水平的高低。

因此,要抓住经济增长方式转变的'关键就必须首先振兴机械工业,特别是为机机械本身服务的基础机械工业和基础零部件工业。

在20世纪中后叶,机械工业因其浪费资源和污染环境被称为“夕阳产业”,但是进入21世纪 机械工程因高新技术的发展而得以迅猛发展。

机械工业已经从早期的笨重的浪费资源的时代走向了快速清洁的绿色时代。

中国现在就正处于产业转型的关键时期,加快高新技术的创新,对实现劳动密集型转向技术密集型有着重要意义。

从中国产业结构演变所处的阶段来看,在中国产业结构" 补短" 任务基本完成," 升级" 任务开始受到高度重视,国民经济增长方式转变和结构调整进入关键时刻,在国民经济出现" 买方市场" 的情况下,各行业面临加大折旧力度 ,进行大规模技术改造和升级,设备更新任务繁重的时候,以装备为主要产品的机械工业的重要性就更加突出。

要使国民经济结构全面升级,必然首先振兴机械工业。

四、机械工业是各国国民经济实体的重要组成

机械制造业是国民经济实体的重要组成,是国家竞争力的一个主要标志,是税收的重要来源,并且还可提供大量就业机会。

即使在知识经济时代,制造业与高科技紧密结合,仍将在国民经济生活中发挥基础性作用。

这一点可以用相关的数据来证明。

美国68% 的财富来源于制造业,日本的国民经济总产值约49% 是由制造业提供。

在先进的工业化国家中,约有1/4的人口从业于制造业,在非制造业部门中,又有约半数人员的工作性质与制造业密切相关。

再来看看我国,从2010年的数据中我们可以发现,当年中国GDP 构成为第一产业占、第二产业占其中工业占 、第三产业占 %。

在规模以上工业企业中机械制造业包括通用设备制造业、专用设备制造业、交通运输设备制造业、

电气机械及器材制造业、通信设备、计算机及其他电子设备制造业的工业总产值约占全部工业的。

因此从大体上看,机械制造业占GDP 的比重为。

从我国机械工程的历史看,近百年来,由于封建制度的束缚,严重阻碍了中国工业化的进程。

至中华人民共和国成立前夕中国的机械制造业几乎为零。

解放以来的50多年间,我国机械制造业有了很大地发展,开始拥有了自己独立的汽车工业、航天航空工业等技术难度较大的机械制造工业。

特别是改革开放以来,我国机械制造业充分利用国内外两方面的资金和技术进行了较大规模的技术改造,使制造技术、产品质量和水平及经济效益有了很大地提高,为推动国民经济发展起了重要作用。

另外还有我国机械工程的现状:当前我国一半的财政收入来自制造业,制造业当之无愧是“共和国经济大厦的基石”。

2000年,我国制造业增加值占国民生产总值的比重超过三分之一,占工业总值的,上交税金占国家税收总额的比重也超过三分之一, ,制成品出口占全国外贸出口总额的。

我国机械制造业增加值仅次于美国、日本和德国,居世界第4位。

结语:机械的积聚是国家生产力增长的主要决定因素,机械工业的发展水平在很大程度上影响着甚至决定着相关部门的技术进步和产业发展水平。

发展经济不能脱离机械工程,而同时机械工业水平也会因经济的发展而得以提高。

因此机械对于国民经济的发展具有极其重要的作用。

参考文献

1、罗振璧等 敏捷制造----21世纪制造企业的战略 机械工程学报 1994

2、周祖德 振兴制造业刻不容缓 中国机械工程学会会讯 1998

3、易友华 机械工业的支柱性地位和作用 安徽科技 1997

4、李名德 美国科学技术的政策·组织和管理 北京轻工业出版社 1984

先进制造技术(AMT)可以理解成是一个专业,也可以理解为是一个主干课程,在社会上的应用几乎遍及制造业所有角落,因AMT本身就是内容比较广泛,涉及到先进的加工技术(精密加工等)、先进的设计方法学(有限元法、逆向工程、模块化设计等)、交叉领域的技术(绿色制造、生物制造等)、先进的制造管理技术(创新管理法、现代管理方法)等等多个方面。具体例子如汽车行业的柔性制造技术和超精密加工技术,电脑等行业的模块化设计技术,现代制造企业内部的“零库存”管理技术,生物行业的微电子技术和生物制造技术,能源行业的绿色制造技术等等。希望能够帮到你,如果还有不够详细的请说明

先进制造技术学术论文

(部分)1、大学生创造能力的培养.山西省高等学校社会科学学报,2000(2)2、以创新教育为主线构建机制专业人才培养模式.华北工学院学报,2000(8)3、网络环境下的高校思想政治教育工作研究.华北工学院学报,2001(1)4、大学生创造能力测试与培养.发明与革新,2001(6)5、新形势下学生教育管理工作研究.华北工学院学报,2001(Z1)6、实施文明修身工程 提高大学生综合素质.华北工学院学报,2002(Z1)7、测试报告:大学生创造能力的现状与培养.中国青年研究,2002(3)8、大学生创造力水平对比测试与创造力培养.北京工业大学学报,2002(4)9、高校大学生民族精神教育探析.华北工学院学报,2003(4)10、新时期高校学生工作研究.中国高教研究, 2004(4)11、磁流体密封技术.华北工学院学报,1996(2)12、新型水锤泵设计与研究.新能源,1997(7)13、水锤泵自动阀门设计.阀门,1998(3)14、数控编程中自由曲面的构造与光滑拼接.华北工学院学报,1999(4)15、基于有限元分析的机车发动机机体主轴孔加工专用组合镗床设计.制造业自动化,2002(24)16、机车发动机机体主轴孔加工专用组合镗床镗杆的有限元分析.先进制造技术,2002年17、数控车床编程模拟加工系统开发与研制.仪器仪表学报,2004(4)18、快速成形技术在仿生制造中的应用.机械工程师,2004(1)19、加工机车发动机机体主轴孔用组合镗床镗杆的有限元分析.机械工程师,2004(4)20、Simulation of AutoCAD-Based Numerical Control Machining.山东大学学报(工学版),2004(34)21、弹药数据库及CAD的实现与应用.弹箭与制导学报,2004(2)22、机车发动机机体主轴孔加工专用组合镗床.新技术新工艺,2004(11)23、RESEARCH ON E_MANUFACTURING IN VIRTUAL OF MACHINING TECHNOLOGY,2004(12)24、智能雷飞行动力学计算机仿真.弹箭与制导学报,2005(2)25、基于AUTOCAD 的数控车床自动编程系统.华北工学院学报,2005(2) 26、三坐标数控机床几何精度检测与误差补偿.测试技术学报,2005(3)27、Optimizing Design of the Helix Flute Grinding Parameters with a 6UPS Parallel Grinding 年28、快速成形技术在人工骨骼制造中的应用.应用基础与工程科学学报,2005(10)29、三坐标数控机床几何误差参数辨识方法研究.振动、测试与诊断, 2006(9)30、Deep single-edge technology test of rigid Design and Manufacture, 2011(11) 31、The Structure Optimization of Double Feeder System Core Manufacturing Technology,2012(3) 32、深孔单刃刚性铰刀工艺试验研究.中北大学学报,2012(2)33、基于DEFORM-3D的小深孔钻削模拟研究.中北大学学报,2013(4)34、BTA深孔钻削力学特性分析及钻头优化. 制造业自动化,2015(14)

如何改善中空玻璃的密封寿命中空玻璃的边缘密封失败, 意味窗户失去应有的功能, 不但窗户的设计节能性能达不到, 而且消费者也不能透过结露的空气层看清外面。 1、影响中空玻璃密封长期寿命的主要因素 (1)中空玻璃的设计, 包括选择何种隔条以及结构:单道密封还是双道密封; (2)密封胶的选择及用量; (3)干燥剂的选择; (4)间隔条的选择:连续的抑或为四角插接式; (5)玻璃的清洗; (6)工艺及工人的加工质量。2、间隔条的选择 间隔条的选择主要考虑两方面因素:(1)热传导系数,(2)对中空窗密封寿命的影响。从热传导率出发,可将中空玻璃使用的间隔条分为冷边和暖边两大类。冷边是指传统的金属铝框,暖边指间隔条的材料或构造不同于传统铝隔条的间隔条,如国内使用的胶条(由波浪形铝带外加一层内含干燥剂的密封胶)。我国目前使用的间隔条大部分为铝隔条,属于冷边类,易导致边缘处结露或上霜,降低整窗的节能效果。暖边间隔条顾名思意是一种旨在改善中空玻璃边缘热传导性的间隔条, 通过采用少量的金属或完全非金属材料,或改变传统铝条的结构来实现窗户的节能效果。在北美, 暖边主要有超级间条(SUPER SPACER), 舒适胶条(SWIGGLE),不锈钢U型隔条(INTERCEPT), 强化塑料和铝合成的漕型条,玻璃纤维隔条,以及带冷桥的金属隔条等等。随着人们对节能的认识提高,可以预见暖边隔条在我国中空玻璃市场份额会逐渐上升。据报道,传统的冷边金属隔条在北美市场的份额已由1990年的85%下降到1997年的20%,而在同一时期,暖边类的间隔条却从1990年的15%上升到1997年的80%。 从中空玻璃的密封寿命角度看,暖边与冷边之分和窗的密封寿命之间没有必然的联系。也就是说,属冷边的铝间隔条可能较暖边隔条的寿命要长,而有的暖边隔条的密封寿命也可能较冷边隔条的寿命要长。关键要看间隔条本身与中空玻璃的其他材料配置如何。3、铝间隔条 铝间隔条主要有两类:传统的四角插接式与改进后的连续长管弯角式。四角插接式在具体做法上又分为接头处涂胶处理与不涂胶处理两种。一般来说,铝框的接头越少其密封性能越好,只有一个接头的连续长管弯角式铝框较四角插接的改善许多。但是,如果四角插接式铝框在接头处涂胶,而连续长管弯角式不涂胶,则接头少的密封性能不一定比接头多的好。 鉴于我国目前使用的间隔铝框(特别是在中小企业)大多数为四角插接式,而连续长管弯角式铝框的制造成本又较高,笔者认为,提高中空窗密封性能的较实际方法是采取在四角接头处涂胶的方法。4、暖边间隔条 有些暖边间隔条内含有溶剂,在温度升高时会分解挥发,悬挂在中空玻璃的空气层里。如果中空玻璃内采用的干燥剂不能吸附这种挥发的有机溶剂水汽,当温度降低时,溶剂水汽就会凝结在玻璃内侧,形成化学雾,导致玻璃永久性变花。 为改善中空窗的节能性能,有些厂家将LOW-E玻璃与暖边隔条结合起来使用,但LOW-E玻璃的镀镆对化学雾特别敏感,一旦形成就较之普通白玻看上去更明显。因此,在选择暖边隔条时,必需考虑到化学雾的问题。5、中空玻璃的构造:单道密封和双道密封 中空玻璃胶的主要作用有两方面。(1)密封作用,即防止外界的水汽进入中空玻璃空气层内;(2)结构作用,即在外界温度高低变化及高湿度和紫外线照射下仍能够保持中空玻璃的结构整体性。可见,中空玻璃胶的作用要求中空玻璃打两道胶,一道结构一道密封,各尽其职。如果中空玻璃只打一道胶,即单道密封,则这一道胶要同时起两项作用。但在实践中,选择一种同时具备良好的密封和结构性能的胶是不可能的。 与其他试验标准不同,P1中空玻璃密封寿命加速老化试验没有通过和不通过的标准。除高湿度和大气循环的测试条件外,P1测试的产品还要有紫外线的强烈照射,直到测试的密封系统失败为止。事实表明,单道密封系统的寿命要较之双道密封系统短。具体测试结果见表1和表2。表1 单道密封系统的P1测试单道密封系统配置 时间 聚异丁烯胶,铝隔条 24小时 内含波浪铝条的丁基胶条 2周 硅酮胶,铝隔条 3周 聚硫胶或热熔丁基胶,铝隔条 6-8周表2 双道密封系统的P1测试双道密封系统的P1测试 时间 聚异丁烯胶与聚硫胶或与聚胺酯、铝隔条 12-18周 硅酮胶,四角插头不经涂胶处理、聚异丁烯胶、铝隔条 15-20周 内含波浪铝条的丁基胶条、硅酮胶 25周以上 硅酮胶、四角插头经涂胶处理、聚异丁烯胶、铝隔条 40周以上 热熔丁基胶、超级间隔 40周以上表3 水汽渗透率(MVTR)单位:克/平米/24小时 MVTR 渗透率聚异丁烯 热熔丁基胶 舒适胶条 聚胺酯 聚硫胶 硅酮胶 表4 不同中空玻璃胶的性能之比较 抗水汽能力 抗紫外线能力 抗热能力 抗冷能力热熔丁基胶 优秀 好 好 一般聚异丁烯胶 优秀 好 好 一般聚硫胶 好 好 好 一般聚胺酯 好 好 好 好硅酮胶 差 优秀 优秀 优秀舒适胶条胶 优秀 好 好 一般6、胶的选择及用量 在选择中空玻璃胶时需要考虑胶的特点。在选择密封胶方面,首先考虑的因素是水汽透过率(MVTR),其次是抗紫外线能力,再次是抗温度变化能力。水汽透过率指外界水汽透过胶进入中空玻璃空气层内的速度。水汽透过率越低中空玻璃的密封寿命就长,反之亦然。 此外, 还必须考虑胶的透气性(见表5)。表5 透气性(氩气)聚异丁烯胶 1热熔丁基胶 2舒适胶条 2聚硫胶 4聚胺酯 10硅酮胶 >100 所打胶量的多少对中空玻璃的密封寿命的影响也是十分重要的。对此用水汽渗透路程(MVTP)来衡量。水汽透过路线是指水汽透过胶进入中空玻璃空气层内所必需通过的距离。一般来说,水汽透过路线越长中空玻璃的密封寿命越长,反之亦然。 在选择结构胶方面主要考虑胶的结构强度,与玻璃的兼容性,以及胶的施工方法。7、干燥剂的选择 干燥剂的作用主要有三种:吸附生产时密封在空气层内水份,吸附可挥发性有机溶剂和吸附在中空窗寿命期进入空气层内的水汽。显然,选择适当的干燥剂的条件是必须同时满足干燥剂应具有的三个功能。但同时要求干燥剂不吸附空气层内的空气或惰性气体。用于中空玻璃的干燥剂主要有两类:分子筛和二氧化硅。分子筛有3A、4A和13X三种。干燥剂的吸附是选择性的,与其孔径的大小有直接关系。3A分子筛除水分子之外不吸附任何物质(包括气体和挥发的化学溶剂),而13X分子筛和二氧化硅则吸附一切物质。 因此,选择干燥剂时必须综合考虑它们各自的性质。 干燥剂的选择与选用的何种中空玻璃胶有直接关系,必须结合起来考虑。8、玻璃的清洗 清洗玻璃是中空玻璃生产的第一个环节,也是保证中空玻璃的密封寿命的最重要的环节。如果玻璃上的残留的油渍和汗水不能彻底清洗掉,则密封胶与玻璃的密封程度及结构胶对玻璃的黏合力就会大大削弱,从而降低中空窗的密封寿命。应该强调指出,前面所述的选择干燥剂、密封胶和间隔条应考虑的因素,是以玻璃清洗干净为前提的,它们对中空玻璃寿命的影响在相当大的程度上是以玻璃清洗干净与否为转移的。但实践中,人们往往对清洗玻璃的重视程度最差,必须改正。9、中空玻璃的生产工艺和操作人员的加工质量 一般来说,生产中空玻璃时使用的人工越少就越能保证中空玻璃的质量。尽管采用不同的中空玻璃生产工艺(手工、半机械化或机械化)在相当大的程度影响中空玻璃的密封寿命,采用不同的隔条的中空玻璃系统可能起的作用更大些。比如说,使用传统的间隔铝框虽然生产工艺的机械化程度同样高,但是四角插接式的隔条就不如连续长管弯角式的隔条产生的密封寿命高。再比如,使用美国超级间条的生产工艺可以有手工,半机械化和机械化,相应的专用设备投资从8千美元到50万美元不等,但其密封寿命却不受影响。 操作人员加工质量可以说是影响中空窗密封寿命的关键。从玻璃的清洗、灌注分子筛,到上条、合片、打胶和充惰性气体,无一环节不与操作人员的熟练程度和加工质量有关。因此,加强对岗位人员的培训,实施事前质量控制等手段是提高中空玻璃密封寿命所必需的。表6 不同中空玻璃胶的性能之比较 结构强度 与玻璃的兼容性 施工方式热熔丁基胶 一般 一般 热融泵或挤压聚异丁烯胶 差 一般 手工和挤压聚硫胶 优秀 优秀 泵或涂抹聚胺酯 优秀 优秀 泵或涂抹硅酮胶 优秀 优秀 泵舒适胶条 一般 一般 手工、半自动化、自动化表7 干燥剂干燥剂类型 孔径(埃) 被吸附物 非吸附物3A分子筛 3 H2O 其他一切4A分子筛 4 H2O,空气,氩气,氪气 SF6,溶质13X分子筛 所有 无二氧化硅 20-300 所有 无表8 干燥剂的选择 吸附水的能力 吸附溶质的能力 吸附空气的能力 吸附氩气的能力3A分子筛 √ ××× √√√ √√√4A分子筛 √√ ××× ×× ××13X分子筛 √√√ √√ ××× ×××二氧化硅 ××× √ × ××表9 干燥剂的选择和密封胶建议使用的干燥剂和密封胶热融丁基胶 3A聚胺酯 3A聚硫胶/单道密封 3A/13X聚硫胶/聚异丁烯胶 3A或3A/13X其他胶/聚异丁烯胶 3A

先进制造技术的发展趋势顾新建 李 晓(浙江大学机械系,浙江 杭州310027)摘 要:对先进制造技术的特点、体系结构和发展趋势进行了简要分析,并对其中的计算机集成制造系统和大批量定制技术的发展现状作了简要介绍。关键词:先进制造技术;计算机集成制造系统;大批量定制1 先进制造技术的发展趋势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。先进制造技术是制造业21世纪发展的方向。先进制造技术的特点如下:�(1)先进制造技术贯穿了从产品设计、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。�(2)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。�(3)先进制造技术是技术、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、人件和支持网络(技术的与社会的)综合与统一。�(4)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。�(5)先进制造技术是一个高度开放、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。�(6)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。�美国从90年代初相继提出了先进制造技术计划、TEAM计划、下一代制造(NGM)技术计划、美国国家关键技术等,德国提出了“生产2000”计划、“生产2000+”计划、“微系统2000”计划等、日本提出了智能制造系统计划、韩国提出了高级先进技术国家计划(G-7计划)等〔1〕。图1为先进制造技术的体系结构。�美国乔治·华盛顿大学于90年代初成立了由45位著名的未来学家和技术专家组成的新兴技术预测委员会,在1996年的预测中,从可以预见到的最重要的技术进步中挑选85项将要出现的技术。共分为12个大类。其中在第八大类:制造业与机器人中有如下技术〔2〕:(1)计算机集成制造系统。在2012年,80%的工厂生产将实现计算机集成化;�(2)生产自动化。到2015年,由于实现了生产自动化,工厂的就业人数在劳动力总人数中所占的比例将下降到10%以下;�(3)大批量定制。到2011年,汽车、电器等30%以上的产品将广泛实现大批量定制生产;�(4)先进的机器人。到2016年,带有传感输入、具有决策和学习功能、可移动的机器人将投放市场;�(5)纳米技术。到2016年,微型机器和纳米技术将投入商业应用。可以认为,这五种技术是最重要的先进制造技术。限于篇幅,这里仅对计算机集成制造系统和大批量定制作一简单的介绍。这两种技术对企业的影响范围较大,有较大的适用性。先进制造技术的发展趋势可以概括为:�(1)数字化。在这方面,人们提出了CIMS、数字化工厂等概念。通过CAX(CAD,CAPP,CAE, CAM)系统和PDM系统,进行产品的数字化设计、仿真,并结合数字化制造设备,进行自动加工。并采用MRPII/ERP系统,对整个企业的物流、资金流、管理信息流和人力资源进行数字化管理。进一步的发展是,通过数字化的供应链管理(SCM)系统和客户关系管理(CRM)系统,支持企业与供应商和客户的合作。网络技术的发展使企业内部和外部的数字化运作更加方便。�(2)知识化。知识将成为企业的最重要的生产要素,技术创新将是企业最重要的生存和竞争能力。知识管理技术、学习型组织等将受到越来越大的重视。�(3)模块化。产品的模块化和企业的模块化将使企业能快速地、低成本地生产出顾客所需要的个性化产品。�(4)微小化。微机械及制造技术正在迅速发展,这将导致一大类全新的产品,深刻改变人们的生活。�(5)绿色化。强调产品和制造过程对环境的友好性。2 计算机集成制造系统(CIMS)自从美国的Harringtong博士在1973年提出CIMS概念以来,CIMS在世界上走过了曲折的道路,人们对CIMS的本质认识有了巨大的变化,主要是:现代制造业的方向并不只是计算机的集成,信息的集成,而是人、技术、组织的整体集成,包括功能集成、组织集成、信息集成、过程集成、知识集成和企业间的集成〔4〕。由于计算机集成制造系统这一词容易使人误解,以为只要将计算机集成在一起就能构造成一个先进的制造系统。为此,我国的一些学者提出了现代集成制造系统(CIMS,Contemporary Integrated Manufacturing Systems)的概念。当前,CIMS的发展有以下特点。 集成化CIMS中有以下几个关键的信息集成系统。CIMS在这些系统的基础上进一步实现企业的总体集成。�(1)ERP(企业资源计划)系统:国外有名的系统是SAP,Oracle,Baan,IBM等,国内有金蝶、用友、开思等。ERP 系统集成了企业中的生产管理、财务、人事、采购、销售等子系统。系统涉及面广,十分庞大,对人员素质、数据和流程规范性要求高,因此实施难度大,成功率不高。�(2)CAD/CAPP/CAM一体化:目前虽然有些CAD系统可以支持CAD/CAPP/CAM一体化,但主要针对基本上都采用数控加工的零件,如PRO/E软件。由于不同产品中的零件差别很大,每个企业的加工条件和水平也不相同,因此复杂零件的CAD/CAPP/CAM一体化还没有通用的系统。�(3)PDM(产品数据管理)系统:被用于管理和控制由CAX(CAD、CAPP、CAE、CAM等的统称)系统所形成的大量的信息,避免花费很多时间去寻找本应该垂手可得的信息。PDM是设计自动化技术系统的核心,在产品的整个生命周期内管理全部的产品知识和信息,并为产品开发过程中的各个应用系统提供所需的数据,为不同应用系统提供集成平台。PDM系统以产品数据库为底层支持,以BOM为组织核心,把定义最终产品的所有工程数据和文档联系起来,实现产品数据的组织、控制和管理。PDM系统一般是由CAD软件开发商所开发的。因此,同一软件公司的CAD系统和PDM系统能很好的无缝集成,而来自不同软件公司的CAD系统和PDM系统间的集成性就差多了。PDM系统的实施难度比CAD系统要大,因为前者涉及管理、组织等问题。(4)工作流管理系统:主要用于办公自动化,是企业管理层的信息集成系统。目前工作流管理系统与知识管理系统紧密结合起来,使企业的知识得以共享和保存。� 网络化以因特网为代表的网络技术正在制造业中产生越来越大的影响。人类正在进入一个新的时代——网络经济时代,在制造业中,也正在出现一种新的模式——网络化制造模式。在网络化制造中,新的网络空间与传统的物理空间紧密结合,产生出各种新思想、新观点、新方法和新系统。制造企业将利用因特网进行产品的协同设计和制造;通过因特网,企业将与顾客直接联系,顾客将参与产品设计,或直接下订单给企业进行定制生产,企业将产品直接销售给顾客;由于因特网无所不到,市场全球化和制造全球化将是企业发展战略的重要组成部分;由于在因特网上信息传递的快捷性,并由于制造环境变化的激烈性,企业间的合作越来越频繁,企业的资源将得到更加充分和合理的利用。企业内联网(Intranet)/外联网(Extranet)也将极大地改变企业内的组织和管理模式,将有效地促进企业员工的信息和知识的交流和共享〔5〕。 敏捷化进入21世纪,企业将面对日益激烈的国际化竞争的挑战,另一方面,企业可以利用制造全球化的机遇,专注发展自己有优势的核心能力及业务,而将其它任务外包和外协。企业将变得更加敏捷,对市场的变化将有更快的反应能力。但这些需要新的信息技术的支持,如供应链管理系统,促进企业供应链反应敏捷、运行高效,因为企业间的竞争将变成企业供应链间的竞争;又如客户关系管理系统,使企业为客户提供更好的服务,对客户的需求作出更快的响应。 虚拟化虚拟制造可以简单地理解为“在计算机内制造”,通过应用集成的、用户友好的软件系统生成“软样机”,对产品、工艺和整个企业的性能进行仿真、建模和分析。虚拟制造包括:虚拟设计、虚拟装配和虚拟加工过程。新产品的开发需要考虑很多因素。例如在开发一种新车型时,其美学的创造性要受到安全性、人机工程学、可制造性及可维护性等多方面的制约。在虚拟设计中,利用虚拟原型在可视化方面的强大优势以及可交互地探索虚拟物体的功能,对产品进行几何、制造和功能等方面的交互建模与分析,快速评价不同的设计方案,可以从人机工程学角度检查设计效果,设计师可直接参与操作模拟,移动部件和进行各种试验,以确保设计的准确性。这种技术的特点是:①及早看到新产品的外形,以便从多方面观察和评审所设计的产品;②及早发现产品结构空间布局中的干涉和运动机构的碰撞等问题;③及早对产品的可制造性有清楚的了解。美国波音飞机公司在设计波音777飞机中采用了虚拟制造技术。采用飞行仿真器及虚拟原型技术在各种模拟的条件下,对飞机进行飞行试验。� 智能化例如,随着CAD系统中知识的积累,CAD系统的智能化程度将大幅度提高。这种智能化具体表现为:①智能地支持设计者的工作,而且人机接口也是智能的。系统能领会设计人员的意图,能够检测失误,回答问题,提出建议方案等;②具有推理能力,使不熟练的设计者也能做出好的设计来。� 绿色化包括绿色产品和绿色制造。要求产品的零部件易回收、可重复使用、尽量少用污染材料、在整个产品的制造和使用过程中排废少、对环境的污染要尽可能的小、所消耗的能量也尽可能的少。要求制造和使用具有洁净性。产品和制造过程的绿色化,不仅要求企业把环境保护当作自己的重要使命,同时也是企业未来生存和发展的战略。因为不注意环境保护的企业将被市场所淘汰。�3 大批量定制当前我国已进入买方市场,一般产品和一般的制造能力严重过剩;随着市场竞争的国际化,用户可以在更广泛的范围内选择自己需要的产品,用户对产品的质量、价格和新颖性的要求越来越高。许多企业都在探索如何在这种新环境中生存和发展。大批量定制(MC, Mass Customization)就是一种很有前途的生产模式。大批量定制又称大规模定制、大规模客户化生产、批量定制、批量客户化等〔6〕。从理论上讲,大批量定制要实现以大批量的低成本和短交货期生产用户定制的单件产品,但实际上,大批量定制可以看作是一种低成本、快速满足用户个性化需求的产品设计、制造和营销的新概念、新模式和新实践。大批量生产和单件产品的定制生产一直是两种水火不相容的生产方式。实现大批量定制不仅仅是技术问题,还涉及到组织、管理和技术的全面变革。真正实现大批量定制也并非是一个企业的事情,需要全行业、全社会的共同努力。因此,大批量定制是一个大系统工程。�大批量定制从产品和过程两个方面对制造系统及产品进行了优化,或者说产品维(空间维)和过程维(时间维)的优化。其中,产品维优化的主要内容是:�(1)正确区分用户的共性和个性需求;�(2)正确区分产品结构中的共性和个性部分;�(3)将产品维的共性部分归并处理;�(4)减少产品中的定制部分。�过程维优化的主要内容是:�(1)正确区分生产过程中的大批量生产过程环节和定制过程环节;�(2)减少定制过程环节,增加大批量生产过程环节。�图2描述了大批量定制中的产品维和过程维优化的基本原理。这里将企业产品中的各种零部件分为两大类,一类是通用零部件,另一类是定制零部件。产品维优化方向是减少定制零部件数。这里还将产品的生产环节分成两部分,一部分是大批量生产环节,另一部分是定制环节,过程维优化方向是减少定制环节数。大批量定制的实质是要减少图2中的小矩形面积,理想的情况是该面积为零,但这实际上是不可能的。�大批量定制的典型案例有:�(1)美国莱维·斯特劳斯(Levi Strauss)服装公司:该公司可以向用户提供多达近千种不同的款式、花色,加上量体裁衣的服务,以保证用户获得称心如意的牛仔裤。用户只需多付10美元即可根据腰围等个人尺寸在流水线上定制。公司的营业额上升了三成,库存急剧减少,经营成本大幅降低。�(2)宝洁公司(P&G):把洗发剂的配方增加到5万多种,只要顾客能拿出头发的油性酸性指标,就可以按通常价格给顾客定制专用洗发剂。�(3)日本松下自行车工业公司:每辆车都是根据用户的身体重量和爱好特制的,价格仅比现成的型号高10%,两星期内交货。不同定制的自行车中,大量零部件则是采用标准化战略进行设计和制造的。�(4)福特公司:发动机的模块化设计,即对6缸、8缸、10缸和12缸等不同规格的发动机结构进行调整,使其绝大部分组件都能通用,以尽可能少的规格部件实现最大的灵活组合。不同规格的发动机可在一条生产线上加工。每年节约数亿美元〔7〕。�(5)海尔集团:以58大门类9200个规格品种为素材,再加上提供的上千种“佐料”——2万多个基本功能模块,经销商和消费者可自由地将这些“素材”和“佐料”组合,形成独具个性的产品。目前可以提供适合B2B2C的模块化网络家电9万种以上。�(6)波音公司:面对结构复杂、品种繁多、零件数以百万计的大型民用客机,将飞机中的零部件分为三类:第一类是基本的、稳定的无个性特性件、第二类是用户的可选件、第三类是用户特定的零部件。由于前两类的数量占了一架飞机的工作量90%左右,这样接到订单90%的工作量已经完成或接近完成,这就大大缩短了生产周期,库存量也不高,生产成本也降低了。并且波音公司在飞机模块化设计的基础上,开发了一个飞机配置设计及制造资源管理系统。波音的销售代表在与用户谈判时,可以利用便携式计算机上的这个软件系统与用户协同配置飞机。这一软件能直接从构型库中存取数据。销售人员能向用户展示各种选项将如何影响飞机的价格和重量。这些信息有助于用户作出考虑周全的经营决策。参考文献1 顾新建,祁国宁.知识型制造企业. 北京:国防工业出版社,20002 晓科. 美国专家预测2001年至2030年间将出现的新兴技术. 中国专利报, 1998-02-18(1)3 顾新建,祁国宁,等. 机械制造系统工程学.杭州:浙江大学出版社,19964 祁国宁,顾新建.计算机集成制造系统方法论. 上海:上海科学技术出版社,19965 顾新建,祁国宁,陈子辰. 网络化制造战略和方法. 北京:高等教育出版社,20016 〔美〕大卫 M. 安德森, B.约瑟夫.派恩.21世纪企业竞争前沿:大规模定制模式下的敏捷产品开发. 北京:机械工业出版社, 20007 薛福康. 登上世界汽车工业的金字塔—记著名美籍华人汽车专家顾永平.光明日报,1999-05-02(1)8 宜君. 海尔洗衣机:从专为您设计到个性化按需定制. 人民日报网络版,2001-09-05中国航天冲压发动机技术研讨瞄准世界前沿当前,各国研制的以导弹武器为代表的飞行器,都在向着更快、更远、更准、更高的目标进发,而实现这一目标的关键技术之一,就在于发动机技术水平的不断提高。8月4日,由航天科工集团公司主办、三院31所承办的我国冲压发动机领域的盛会——2005年冲压发动机技术交流会,吸引了国内数十家科研院所、企业高校的约140名专家、学者到会。航天科工集团公司科技委主任夏国洪、副主任花禄森、黄瑞松参加了会议。航天产品,动力先行。我国一直非常重视冲压发动机技术的发展,上世纪50年代末,三院31所率先开展了冲压发动机技术的研究,被业界称为“亚非拉,头一家”。经过40多年的发展,现已建立了比较完备的研发体系,研制出多种冲压发动机装备用于型号产品,多项研究成果获得国家科技进步奖。“目前,各国研制的导弹武器都向着速度更快、射程更远的方向发展,同时,未来的航天运输系统也需要先进的动力系统来支撑。因此,冲压发动机以其特有的先进技术,将成为21世纪航空航天动力的宠儿。”31所所长薛亮对冲压发动机的发展前景做了前瞻式的预测。其实,冲压发动机技术的“热度”从本次会议收到的100多篇论文中也可见一斑。许多专家学者都把目光瞄准了世界前沿水平。其中,刘兴洲院士所作的《冲压发动机技术研究进展》,从未来战争的一体化、信息化、中远程精确打击等特点出发,引申出冲压发动机的发展需求,并对冲压发动机的一体化设计、燃烧、燃料、材料、控制、试验等技术前沿领域进行了介绍和展望,向与会代表描绘了未来冲压发动机的发展蓝图。本次会议交流研讨的学术气氛浓厚,许多论文水平较高,是对我国近年来冲压发动机的前沿研究、产品设计和工程实践的经验总结;同时,本次会议使各单位增进了了解,对今后加强合作,促进信息、资源、技术和市场的共享将起到积极作用。

先进制造技术课程论文 1先进制造技术的特点1.1先进制造技术是一个发展的概念事物的先进性具有明显的相对性.先进制造技术是相对于传统制造技术而言的。某种现阶段先进的技术若干年后可能会显得落后,甚至被淘汰。尤其随着计算机科学和电子科学的发展及渗入融合到现代制造系统中,反映现代科学理论的系统论、信息论、控制论和智能理论与控制技术有机融合为一体,导致先进制造技术具有明显的时效性。因此,先进制造技术体系只有不断补充新技术、淘汰落后技术,才能永远保持其先进性。这里有详细的介绍1.2多学科集成的特性先进制造技术并不是指某一项具体技术,而是机械、材料、电子、信息、自动化、管理、环保等多门学科的理论和技术相互渗透。共同发展而形成的技术综合体。先进制造技术在性质上跨越自然科学、环境科学社会科学。特另是经济学和管理科学;同时又与技术科学和众多门类的工程技术相联系,是多种学科的集成。先进制造技术特别强调人、技术、管理三者的有机结合。

先进制造技术论文8000

先进制造技术课程论文 1先进制造技术的特点1.1先进制造技术是一个发展的概念事物的先进性具有明显的相对性.先进制造技术是相对于传统制造技术而言的。某种现阶段先进的技术若干年后可能会显得落后,甚至被淘汰。尤其随着计算机科学和电子科学的发展及渗入融合到现代制造系统中,反映现代科学理论的系统论、信息论、控制论和智能理论与控制技术有机融合为一体,导致先进制造技术具有明显的时效性。因此,先进制造技术体系只有不断补充新技术、淘汰落后技术,才能永远保持其先进性。这里有详细的介绍1.2多学科集成的特性先进制造技术并不是指某一项具体技术,而是机械、材料、电子、信息、自动化、管理、环保等多门学科的理论和技术相互渗透。共同发展而形成的技术综合体。先进制造技术在性质上跨越自然科学、环境科学社会科学。特另是经济学和管理科学;同时又与技术科学和众多门类的工程技术相联系,是多种学科的集成。先进制造技术特别强调人、技术、管理三者的有机结合。

装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业(如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业)的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别,不在于生产什么,而在于怎样生产,用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资,不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业,而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。 数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,其技术范围覆盖很多领域:(1)机械制造技术;(2)信息处理、加工、传输技术;(3)自动控制技术;(4)伺服驱动技术;(5)传感器技术;(6)软件技术等。 1 数控技术的发展趋势 数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面〔1~4〕。 1.1 高速、高精加工技术及装备的新趋势 效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。 在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。 从EMO2001展会情况来看,高速加工中心进给速度可达80m/min,甚至更高,空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂,包括我国的上海通用汽车公司,已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min,快速为100m/min,加速度达2g,主轴转速已达60 000r/min。加工一薄壁飞机零件,只用30min,而同样的零件在一般高速铣床加工需3h,在普通铣床加工需8h;德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和1g。 在加工精度方面,近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(μm)。 在可靠性方面,国外数控装置的MTBF值已达6 000h以上,伺服系统的MTBF值达到30000h以上,表现出非常高的可靠性。为了实现高速、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展,应用领域进一步扩大。 5轴联动加工和复合加工机床快速发展 采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。 当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。 在EMO2001展会上,新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头,可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现,还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工,可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势 21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。 为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究,如美国的NGC(The Next Generation Work-Station/Machine Control)、欧共体的OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems)、日本的OSEC(Open System Environment for Controller),中国的ONC(Open Numerical Control System)等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。 网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,如在EMO2001展中,日本山崎马扎克(Mazak)公司展出的“CyberProduction Center”(智能生产控制中心,简称CPC);日本大隈(Okuma)机床公司展出“IT plaza”(信息技术广场,简称IT广场);德国西门子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment(开放制造环境,简称OME)等,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。 重视新技术标准、规范的建立 关于数控系统设计开发规范 如前所述,开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性,美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划,并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定,预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定。 关于数控标准 数控标准是制造业信息化发展的一种趋势。数控技术诞生后的50年间的信息交换都是基于ISO6983标准,即采用G,M代码描述如何(how)加工,其本质特征是面向加工过程,显然,他已越来越不能满足现代数控技术高速发展的需要。为此,国际上正在研究和制定一种新的CNC系统标准ISO14649(STEP-NC),其目的是提供一种不依赖于具体系统的中性机制,能够描述产品整个生命周期内的统一数据模型,从而实现整个制造过程,乃至各个工业领域产品信息的标准化。 STEP-NC的出现可能是数控技术领域的一次革命,对于数控技术的发展乃至整个制造业,将产生深远的影响。首先,STEP-NC提出一种崭新的制造理念,传统的制造理念中,NC加工程序都集中在单个计算机上。而在新标准下,NC程序可以分散在互联网上,这正是数控技术开放式、网络化发展的方向。其次,STEP-NC数控系统还可大大减少加工图纸(约75%)、加工程序编制时间(约35%)和加工时间(约50%)。 目前,欧美国家非常重视STEP-NC的研究,欧洲发起了STEP-NC的IMS计划(~)。参加这项计划的有来自欧洲和日本的20个CAD/CAM/CAPP/CNC用户、厂商和学术机构。美国的STEP Tools公司是全球范围内制造业数据交换软件的开发者,他已经开发了用作数控机床加工信息交换的超级模型(Super Model),其目标是用统一的规范描述所有加工过程。目前这种新的数据交换格式已经在配备了SIEMENS、FIDIA以及欧洲OSACA-NC数控系统的原型样机上进行了验证。 2 对我国数控技术及其产业发展的基本估计 我国数控技术起步于1958年,近50年的发展历程大致可分为3个阶段:第一阶段从1958年到1979年,即封闭式发展阶段。在此阶段,由于国外的技术封锁和我国的基础条件的限制,数控技术的发展较为缓慢。第二阶段是在国家的“六五”、“七五”期间以及“八五”的前期,即引进技术,消化吸收,初步建立起国产化体系阶段。在此阶段,由于改革开放和国家的重视,以及研究开发环境和国际环境的改善,我国数控技术的研究、开发以及在产品的国产化方面都取得了长足的进步。第三阶段是在国家的“八五”的后期和“九五”期间,即实施产业化的研究,进入市场竞争阶段。在此阶段,我国国产数控装备的产业化取得了实质性进步。在“九五”末期,国产数控机床的国内市场占有率达50%,配国产数控系统(普及型)也达到了10%。 纵观我国数控技术近50年的发展历程,特别是经过4个5年计划的攻关,总体来看取得了以下成绩。 a.奠定了数控技术发展的基础,基本掌握了现代数控技术。我国现在已基本掌握了从数控系统、伺服驱动、数控主机、专机及其配套件的基础技术,其中大部分技术已具备进行商品化开发的基础,部分技术已商品化、产业化。 b.初步形成了数控产业基地。在攻关成果和部分技术商品化的基础上,建立了诸如华中数控、航天数控等具有批量生产能力的数控系统生产厂。兰州电机厂、华中数控等一批伺服系统和伺服电机生产厂以及北京第一机床厂、济南第一机床厂等若干数控主机生产厂。这些生产厂基本形成了我国的数控产业基地。 c.建立了一支数控研究、开发、管理人才的基本队伍。虽然在数控技术的研究开发以及产业化方面取得了长足的进步,但我们也要清醒地认识到,我国高端数控技术的研究开发,尤其是在产业化方面的技术水平现状与我国的现实需求还有较大的差距。虽然从纵向看我国的发展速度很快,但横向比(与国外对比)不仅技术水平有差距,在某些方面发展速度也有差距,即一些高精尖的数控装备的技术水平差距有扩大趋势。从国际上来看,对我国数控技术水平和产业化水平估计大致如下。 a.技术水平上,与国外先进水平大约落后10~15年,在高精尖技术方面则更大。 b.产业化水平上,市场占有率低,品种覆盖率小,还没有形成规模生产;功能部件专业化生产水平及成套能力较低;外观质量相对差;可靠性不高,商品化程度不足;国产数控系统尚未建立自己的品牌效应,用户信心不足。 c.可持续发展的能力上,对竞争前数控技术的研究开发、工程化能力较弱;数控技术应用领域拓展力度不强;相关标准规范的研究、制定滞后。 分析存在上述差距的主要原因有以下几个方面。 a.认识方面。对国产数控产业进程艰巨性、复杂性和长期性的特点认识不足;对市场的不规范、国外的封锁加扼杀、体制等困难估计不足;对我国数控技术应用水平及能力分析不够。 b.体系方面。从技术的角度关注数控产业化问题的时候多,从系统的、产业链的角度综合考虑数控产业化问题的时候少;没有建立完整的高质量的配套体系、完善的培训、服务网络等支撑体系。 c.机制方面。不良机制造成人才流失,又制约了技术及技术路线创新、产品创新,且制约了规划的有效实施,往往规划理想,实施困难。 d.技术方面。企业在技术方面自主创新能力不强,核心技术的工程化能力不强。机床标准落后,水平较低,数控系统新标准研究不够。 3 对我国数控技术和产业化发展的战略思考 战略考虑 我国是制造大国,在世界产业转移中要尽量接受前端而不是后端的转移,即要掌握先进制造核心技术,否则在新一轮国际产业结构调整中,我国制造业将进一步“空芯”。我们以资源、环境、市场为代价,交换得到的可能仅仅是世界新经济格局中的国际“加工中心”和“组装中心”,而非掌握核心技术的制造中心的地位,这样将会严重影响我国现代制造业的发展进程。 我们应站在国家安全战略的高度来重视数控技术和产业问题,首先从社会安全看,因为制造业是我国就业人口最多的行业,制造业发展不仅可提高人民的生活水平,而且还可缓解我国就业的压力,保障社会的稳定;其次从国防安全看,西方发达国家把高精尖数控产品都列为国家的战略物质,对我国实现禁运和限制,“东芝事件”和“考克斯报告”就是最好的例证。 发展策略 从我国基本国情的角度出发,以国家的战略需求和国民经济的市场需求为导向,以提高我国制造装备业综合竞争能力和产业化水平为目标,用系统的方法,选择能够主导21世纪初期我国制造装备业发展升级的关键技术以及支持产业化发展的支撑技术、配套技术作为研究开发的内容,实现制造装备业的跨跃式发展。 强调市场需求为导向,即以数控终端产品为主,以整机(如量大面广的数控车床、铣床、高速高精高性能数控机床、典型数字化机械、重点行业关键设备等)带动数控产业的发展。重点解决数控系统和相关功能部件(数字化伺服系统与电机、高速电主轴系统和新型装备的附件等)的可靠性和生产规模问题。没有规模就不会有高可靠性的产品;没有规模就不会有价格低廉而富有竞争力的产品;当然,没有规模中国的数控装备最终难以有出头之日。 在高精尖装备研发方面,要强调产、学、研以及最终用户的紧密结合,以“做得出、用得上、卖得掉”为目标,按国家意志实施攻关,以解决国家之急需。 在竞争前数控技术方面,强调创新,强调研究开发具有自主知识产权的技术和产品,为我国数控产业、装备制造业乃至整个制造业的可持续发展奠定基础。

随着社会的先进技术的不断进步,制造技术也获得快速的发展,具有精密化、智能化、清洁化以及集成化的特点。下面是我精心推荐的先进制造技术2000字论文,希望能对大家有所帮助! 先进制造技术2000字论文篇一:《浅析机械制造技术》 摘 要:随着社会科技的迅速发展,同时市场竞争日益激烈,传统的机械制造生产模式很难满足现实需要,因此,本文首先分析了现代机械制造的特点,然后就发展趋势展开论述。 关键词:机械制造;特点;发展趋势; 随着社会的不断进步,机械制造技术也获得快速的发展,具有精密化、智能化、清洁化以及集成化的特点。就目前而言,计算机、传感、自动化、新材料以及管理等技术与传统的机械制造技术进行结合,保证成为一体,在发展过程中,形成物质流、信息流和能量流的整体系统工程,不断保证生产规模的扩大和追求最佳的经济技术效果,实现机械制造过程中管理的简化和合理化,促进不断采用最新的生产方式。 一、现代机械制造技术发展的国内外现状 从国外发展情况来看,发达国家的机械水平已经相当高,在进行实际的设计过程中,一般采油工计算机辅助和仿真等 方法 ,同时对 企业管理 的方法和手段也日趋规范化和科学化,尤其在机械加工技术方面实现全面的自动化,采用数控技术和自动引导小车等技术。发达国家主要制造了一系列新的系统,主要包括计算机集成制造、智能制造以及敏捷制造和并行工程等系统。 (一)计算机集成制造系统主要建立在自动化、信息技术等基础上,有效利用计算机软件,把企业内部的生产较为分散的自动化系统集成起来,在很大程度上可以提高机械制造的效率。在利用计算机集成系统过程中,要注意以下几个方面,在功能方面来讲,要做好市场预测、产品设计、加工技术以及制造管理和售后服务等,这比传统机械企业自动化服务的范围要大的多,系统非常复杂。这种计算机集成主要以信息和功能,在很大程度上可以有效不断缩短产品开发、保证产品质量,降低工程投资等。 (二)智能制造系统。这种系统主要把模糊推理等人工智能技术广泛的应用到制造系统,最大限度解决实际中遇到的复杂问题,提高机械制造的水平和技术。人工智能系统是智能制造系统的核心技术,可以节省大量的人力和物力以及财力,提高解决实际技术问题的能。 (三)并行工程。并行工程,也可以称为同步或者同期工程,主要对传统的机械产品进行串行的开发,这种系统主要要求开发过程中要考虑到产品的周期,具体包括机械产品的质量、成本、因素、计划以及用户的要求等,保证各方能够协调工作。保证产品开发的各个阶段具有一定顺序性和并行性,保证在进行机械产品设计开发的过程中,及时发现其中存在的问题,最大限度的减少产品的研究、开发和生产周期,保证产品的质量,提高企业的经济效益。 (四)敏捷制造又称为灵捷、迅速和灵活指导,就是将柔性生产、熟练掌握生产技术进行集成,实现对劳动力的灵活管理,能够有效的无法预见的市场消费潜力做出比较迅速的反映。进行敏捷制造的工作原理,就是利用计算机网络和信息集成结构,实现标准化和专业化的生产,采用竞争合作的原则。 二、机械指导技术的发展趋势 就目前而言,机械指导技术发展主要朝着精密加工、微细加工以及纳米技术方向和高度自动化方向的发展,以敏捷制造和CIMS等为主。超精密加工设备正朝着高精度、高速度、多功能、高复合以及智能、安全、环保方向发展,在很大程度上突破了传统的格局,不断降低噪音、油污和粉尘等危害。同时随着全球经济、科技、信息的迅速发展,机械制造朝着全球化、虚拟化以及绿色化的方向反战。 (一)全球化。近些年来,全球化趋势不断加强,机械制造国际化经营越来越受到欢迎,但是也面临着许多的问题和挑战,导致有的企业倒闭或者被兼并。另一方面,由于计算机 网络技术 的不断发展,不断丰富机械制造企业相互之间的信息交流、产品开发以及经营管理,最大限度地增加了国际的市场竞争,因此机械制造全球化的技术基础就是实现网络化、标准化以及集成化,这给机械制造企业带来革命性的变革,保证产品设计、材料选购、机械制造以及产品的开拓和销售可以跨国跨地区的进行流通,真正实现全球化。 (二)虚拟化。虚拟化就是指在实际的机械制造过程中采用虚拟技术,可以大大降低机械产品开发的风险,提升产品的开发速度,保证机械产品的结构和性能能够达到相关标准和要求,不断对投资成本进行优化,具体可以采用运动仿真、动力学、造型设计、人机工程学等。在进行机械制造过程中,要采用模拟和检验技术,促进检验的加工方法、可加工性和合理性,保证机械产品的质量,优化机械产品生产质量,实现最大的经济效益,做好机械产品的设计计划、具体的生产组织管理和车间调度以及物流链的设计等。虚拟化最为关键和重要的就是进行计算机仿真,通过一些软件对真实的系统进行模拟,保证机械产品设计的质量和合理性,避免出现不必要的错误和缺陷,保证机械产品的质量。 (三)绿色化。在进行机械产品设计过程中,要严格按照ISO9000系列国家质量标准进行设计,保证实现机械产品的绿色化,具体包括绿色设计、材料、设备、工艺、技术、包装以及管理等,不断生产处绿色产品,包括最后在产品使用后经过绿色处理后保证能够回收利用。因为采用绿色设计和生产可以在很大程度上减少对环境的破坏,提高机械制造原料和能源的利用率,体现了人类社会的可持续发展,实现制造业的自动化。具体可以采用以下几项技术,精密机械的成形技术主要铸造、焊接以及塑性加工技术,精密的铸造、锻压、热塑性成形以及切割等技术。无切削液加工被广泛的应用在机械加工汗液,在很大程度上解决了冷却液带来的一系列问题。ROM技术突破了传统加工技术的的原则,而是采用添加和累计的方法,具有分层实体制造和熔化沉积制造等技术。以上机械绿色制造工艺的应用,在很大程度上减少原料和能源的消耗,同时建少了产品开发的成本,降低企业的投资成本。 综上所述,在进行现代机械制造过程中,要不断采用先进节能的技术,促进机械制造的可持续发展。 参考文献: [1]李云飞.机械制造技术专业校企合作人才培养模式研究[D].沈阳师范大学2013 [2]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) [3]王洋.浅析我国现代机械制造技术的发展趋势[J].装备制造技术.2011(02) 先进制造技术2000字论文篇二:《浅谈机械制造技术》 【摘要】机械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。本文对机械制造技术在我国及世界历史上的发展作了简要陈述,对先进机械制造技术的现状及技术特点进行概括介绍,并简述了未来机械制造技术的发展方向。 【关键词】机械制造简史 先进机械制造技术 发展现状 发展趋势 中国是世界上机械制造技术发展最早的国家之一。中国的机械制造技术历史悠久,成就辉煌,不仅对中国的社会经济发展起到了重要的促进作用,而且对世界技术文明的进步做出了重大贡献。传统机械制造方面,我国在很长一段时期内都领先于世界,到了近代特别是从18世纪初到19世纪40年代,由于诸多原因,我国的机械行业发展停滞不前,这100多年的时间正是西方资产阶级政治革命和产业革命时期,机械制造技术飞速发展,远远超过了中国的水平,中国机械制造技术的水平与西方的差距急剧拉大,到十九世纪中期已经落后西方一百多年。 新中国建立后特别是近三十年来,机械制造技术发展速度很快,向机械产品大型化、精密化、自动化和成套化的趋势发展,在有些方面已经达到或超过了世界先进水平。新中国机械制造技术的发展速度之快、水平之高是前所未有的。而且这一时期还没有结束,只要我们能够采取正确的方针、政策,用好科技发展规律并勇于创新,我国的机械制造技术还将向更高的水平发展,重新引领世界机械工业发展潮流。 1.机械制造简史。石器时代人类制造和使用的各种石斧、石锤和木质、皮质的简单工具是后来出现的机械的先驱。 几千年前,人类创制了用于谷物脱壳和粉碎的臼和磨,用于提水的桔槔和辘轳,装有轮子的车,航行于江河的船及桨、橹、舵等。所用的动力由人力发展到畜力、风力和水力。所用材料由天然的石、木、土、皮革等发展到人造材料。最早的人造材料是陶瓷。制造陶瓷器皿的陶车,已是具有动力、传动和工作三个部分的完整机械。鼓风器对人类社会发展起了重要作用。强大的鼓风器使冶金炉获得足够高的炉温,得从矿石中炼取金属。西周时期,中国就已有了冶铸用的鼓风器。 17世纪以后,资本主义商品经济在英、法等国迅速发展,许多人致力于改进各产业所需要的工作机械和研制新的动力。随着机械的改进,煤和金属矿石需求量的增加,只依靠人力和畜力已不能适应生产提高的要求,于是在18世纪初出现了纽科门的大气式蒸汽机,用以驱动矿井排水泵。1765年,瓦特发明了有分开凝汽器的蒸汽机,降低了燃料消耗率。1781年,瓦特又创制出提供回转动力的蒸汽机。 18世纪后期,蒸汽机的应用从采矿业推广到纺织、面粉和冶金等行业。制造机械的主要材料逐渐从木材改为金属。机械制造工业开始形成,并逐渐成为重要产业。机械工程从分散性的、主要依赖匠师个人才智和手艺的技艺发展成为有理论指导的、系统的和独立的工程技术。机械工程是促成18~19世纪的工业革命和资本主义机械大生产的主要技术因素。 19世纪末,电力供应系统和电动机开始发展和推广。20世纪初,电动机已在工业生产中取代了蒸汽机,成为驱动各种工作机械的基本动力。发电站初期应用蒸汽机为原动机;20世纪初,出现了高效率、高转速、大功率的汽轮机,也出现了适应各种水力资源的大、小功率的水轮机。19世纪后期发明的内燃机经过逐年改进,成为轻而小、效率高、易于操纵并可随时启动的原动机。内燃机最初用于驱动没有电力供应的陆上工作机械,以后又用于汽车、移动机械(如 拖拉机 、挖掘机械等)和轮船,20世纪中期开始用于铁路机车。内燃机和以后发明的燃气轮机和喷气发动机,还是飞机、航天器等成功发展的基础技术因素之一。 2.机械制造技术的发展。工业革命以前,机械大都是由 木工 手工制成的木结构,金属(主要是钢和铁)仅用以制造仪器、钟表、锁、泵和木结构机械上的小型零件。金属加工主要靠机匠的精工细作以达到需要的精度。随着蒸汽机的广泛使用以及随之出现的矿山、冶金、轮船和机车等大型机械的发展,需要成形加工和切削加工的金属零件越来越多,所用金属材料由铜、铁发展到以钢为主。机械加工(包括铸造、锻压、焊接、热处理等技术及其设备以及切削加工技术和机床、刀具、量具等)迅速发展,从而保证了发展生产所需要的各种机械装备供应。 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。 3.先进机械制造技术的特点。 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。 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。 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。 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。 4.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。 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。 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。 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。 先进制造技术2000字论文篇三:《论先进制造技术课程的教学特色与 教学方法 》 0 引言 随着电子信息技术、计算机技术的飞速发展,我国制造业也发生了较大的变革,传统的依靠手工制作的制造业也越来越多的融入了现代信息技术的元素,其产品的设计、制作的工艺、企业的生产经营管理方式等均得到不断的优化。先进制造技术也越来越多的被应用到生产实践过程中,从而对员工的素质提出了更高的要求,因此,各大高校纷纷将先进制造技术这门课作为机械工程及自动化专业的专业课,从而系统地介绍先进制造技术及工程应用方面的内容。由于先进制造技术是集机械、自动化、信息技术于一体的多学科交叉课程,其涉及的范围较广、内容纷繁复杂,并且技术更新换代速度较快。因此,必须改革传统的教学方法,在理论教学的同时,增加实践操作教学的比例,将所学的先进制造技术理论课程知识运用到实际生产中,让学生在实践过程中对给门课程的知识有一个感性的认识,从而对相关知识掌握得更加牢靠,印象更加深刻。 1 先进制造技术课程教学的内容与特色 先进制造技术课程教学的内容 先进制造技术是将传统的制造技术结合机械、电子信息、经营管理等现代化技术,并将其应用于产品的设计、制作加工、经营管理、售后服务等过程中,以便实现生产过程的高效、低耗和清洁,从而在市场竞争中获取低成本、高收益的优势。各大高校所使用的《先进制造技术》课程涉及的内容较多,较深,前后章节之间的衔接性不是很好,学生在学习的过程中表现得很吃力,对先进制造技术在实际生产中的应用不太熟练,教学效果不太理想。因此,必须改变传统的先进制造技术课程教学方法,提高教学质量。 先进制造技术课程教学的特色 首先,先进制造技术是一门多学科交叉的从课程,其综合性较强。由于该课程涉及到机械、电子信息、自动化、现代管理等各方面的技术,包含了信息流、物质流和资金流等的多学科交叉融合的课程,其涵盖的内容、过程和信息相当的复杂。 其次,先进制造技术是一门内容覆盖面广的学科。与传统的制造技术相比,现代先进制造技术涉及到产品生产加工的整个生命周期,从最初的产品设计、到产品生产加工、生产过程中的管理,到销售及售后服务的跟踪与质量服务等各方面的过程,其运用到的技术包括自动化技术、产品制作加工技术、以及生产管理技术等等。因此,现代制造技术在传统制造技术的基础上融入了更多跨学科的技术和知识,对学生来说,无形中加大了学习的难度和强度,并且技术更新的速度较快,学生适应能力也不断受到挑战。 再者,先进制造技术是一门动态发展的技术,由于先进制造技术融入了信息技术、自动化技术、管理技术等,而这些技术渗透到了制造业的每一个环节,从最初的设计到生产加工到生产管理再到最后的销售和售后整个环节。只有每一个环节都做得最好,才能实现高效、低耗和清洁生产的目的。因此,随着新技术的不断革新,先进制造技术课程内容也要随着发生变化,并不断得到更新和发展。 最后,先进制造技术课程的实用性较强。由于先进制造技术在现代加工制造业的应用较为广泛,实践性较强。与传统的纯理论教学方法不同,先进制造技术课程不仅重视技术的学习,还重视生产过程中的管理技术,技术与管理的结合使得先进制造技术课程的实用性得到加强。 2 先进制造技术课程教学方法的研究 合理选择教材,优化教学内容 由于先进制造技术课程是一门动态变化的课程,随着新技术的不断更新和变化,教材和教学内容也应该随之做出调整。首先,要合理地制定教学计划,由于该课程涉及的内容较多,覆盖的学科范围较广,在有限的教学课时内,难以兼顾到教材所涵盖的全部内容。因此,教师应该根据相关知识板块的重要性程度做出课程所需课时的安排,对教学内容进行合理取舍,从而优化教学内容,使学生能够把握课程的重点,有的放矢地去学习相关知识点。 其次,先进制造技术更新换代的速度较快,为了赢得市场竞争力,企业对员工的素质提出了更高的要求,因此,掌握先进制造技术的应用型人才受到制造型企业的青睐。为了顺应这种市场形势,高校必须保证先进制造课程教学内容的前沿性。这就要求教师要熟悉最新的先进制造技术,并将其融入到课堂教学中来,以便开阔学生的视野,启发学生的思维,使学生能够以发展的眼光来学习这门课程。最后,教学内容应该突出先进制造技术课程的特色,由于这门课程是一门实践性较强的课程,教师在授课过程中不仅要要求学生掌握好相关的基础知识,还要培养学生分析问题的能力,培养学生的工程思想,将所学知识与实际工程应用相结合。 更新教学理念,优化教学方法 由于先进制造技术课程更新速度较快,课程内容具有前沿性,为了培养具有先进制造技术的应用型人才,必须要更新教学理念。另外,现代制造型企业已经从传统的加工装配延伸到产品的整个生命周期,这就要求学生不仅要掌握好先进制造的技术还要具备现代 管理知识 ,具备团队合作能力和工程实践能力。理念指导实践,随着新理念的诞生,新的技术也随之出现,因此,随着先进制造理念的独断发展变化,先进制造技术也不断得到发展。只有让学生掌握好了新的理念,才能更好地将其运用到工程实践中,才能有所创造有所作为。 另外,除了要更新教学理念之外,还要对教学方法进行优化,也就是根据教学内容,采取有针对性的教学方法,以提高教学效果。由于先进制造技术课程既有对基本概念的讲解,也有对相关技术知识的讲解,应分别采取不同的教学方法。例如对基本概念的讲解可以采用授业式讲解,对技术知识的讲解可以采用案例教学、互动式教学或者两者相互结合的方法。通过学生自己查阅资料解决相关问题,然后在课堂上一起讨论的方法,培养了学生思考问题、分析问题、解决问题的能力以及学生的创造性思维。因此,对于先进制造技术课程这样的多学科交叉的课程,教师应该有针对性地采取不同的教学方法进行教学,不断更新教学理念,优化教学方法,以便达到更好的教学效果。 结合先进技术,优化教学手段 先进制造技术课程涉及的内容较多,课程信息量大,教师可以借助于多媒体进行辅助教学。利用多媒体,将文字、图形图像、音频视频等将教学内容生动形象的展示出来,给学生以视觉和听觉的冲击,提高学生学习的积极性,改善教学效果。同时,利用多媒体进行教学,不仅节省上课板书的时间,使教师将主要的时间用于相关知识的讲解上面。并且,在教学过程中,穿插一些动画、视频等,不仅使课堂内容更加丰富,还能激发学生学习的兴趣,对相关的知识点有更加感性的认识,对教学内容的印象也更加深刻。但应该注意的是,多媒体教学只是一种辅助教学手段,教师还是应该对整个课程讲解起到主导作用,在多媒体授课过程中,对相关重难知识点做出板书,方便学生理解。除此之外,教师应该提前设计一些问题,引导学生进行思考,同时增加学生和教师之间的互动性,调动学生学习的积极性,变被动学习为主动学习,从而既提高了教学的效率,又增加了教学的效果。 注重实践教学,优化教学效果 先进制造课程的实用性和工程性表明这门课程不仅要有理论教学,还要注重实践教学。再加上这门课程涉及的内容较多,覆盖面较广,学生在学习过程中难以理解相关的知识点,对理论知识难以形成感性认识,学习起来较为吃力,久而久之,便逐渐产生厌学的情绪。因此,必须要加大先进制造课程实践教学的比重,培养学生的创新意识和工程意识。具体可以从以下两个方面进行先进制造技术课程的实践教学:一方面可以进行实验教学,实验教学在培养学生的动手能力、创新能力方面有着重大的作用。学生通过实验进行观察、思考和操作,能够对理论知识形成更加直观的认识,通过参与到实验室的项目中来,既能培养学生的团队合作能力,沟通交流能力,解决问题和分析问题的能力。另一方面,教师也可以组织学生到大型制造型企业、科研机构或者其他实验基地进行观察和体验,从而对先进的设备和制作工艺有一个更加感官的接触,让学生深刻体会到先进制造课程在企业的实际应用中的重要性。这样学生便能对所学的知识产生一种新的认识,并且更加愿意去探索和挖掘这些理论知识的实用型。 3 总结 先进制造技术课程是一门多学科交叉的综合性学科,涵盖的内容较多,知识面较广,并且由于先进制造技术融入了信息技术、自动化技术、管理技术等,随着技术的不断革新,先进制造技术也要不断地发生变化,以便适应市场需求的发展。除此之外,先进制造技术还是一门实用性较强的课程,教师在教学过程中,除了要讲授基本的理论知识,还要加大实践课程的比重,培养学生的动手能力和创新意识。因此,通过对先进制造技术课程教学方法进行研究,本文提出了四种教学方法,分别从教学内容、讲学方法、教学手段和实践教学效果着几个方面着手进行优化教学,以便提高教学质量,增强教学效果。 猜你喜欢: 1. 先进连接技术论文 2. 先进磨削技术论文 3. 关于机械方面毕业论文优秀范文 4. 关于机械制造毕业论文 5. 机械制造技术论文发表

先进制造技术3000论文

提高数控车床工作实效得用途径摘 要 随着经济的发展,科学技术日新月异,机械制造业面临着更高更新的要求:最大程度地和计算机技术、信息技术相结合以实现智能化、自动化、高产、高效、低能耗、无污染的目标,本文从几个方面介绍先进制造技术,指明机械制造业的发展方向。 关键字 先进制造技术 机械制造业作为一个传统的领域已经发展了很多年,积累了不少理论和实践经验,但随着社会的发展,人们的生活水平日益提高,各个方面的个性化需求越加强烈。作为已经深入到各行各业并已成为基础工业的机械制造业面临着严峻的挑战。 先进制造技术这个概念的提出为机械制造业的发展指明了方向。虽然这个名词没有确定的定义,但目前公认的认识是:先进制造技术是传统制造技术不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产,并取得理想技术经济效果的制造技术的总称。它具有如下一些特点: 1. 从以技术为中心向以人为中心转变,使技术的发展更加符合人类社会的需要。 2. 从强调专业化分工向模糊分工、一专多能转变,使劳动者的聪明才智能够得到充分发挥。 3. 从金字塔的多层管理结构向扁平的网络化结构转变,减少层次和中间环节。 4. 从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变,缩短工作周期,提高工作质量。 5. 从按照功能划分部门的固定组织形式向动态的自主管理的小组工作方式转变。 6. 机械制造技术的发展趋势可以概括为:(1)机械制造自动化。(2)精密工程。(3)传统加工方法的改进与非传统加工方法的发展。 下面对自动化技术给予论述和展望。 机械制造自动化技术始终是机械制造中最活跃的一个研究领域。也是制造企业提高生产率和赢得市场竞争的主要手段。机械制造自动化技术自本世纪20年代出现以来,经历了三个阶段,即刚性自动化、柔性自动化和综合自动化。综合自动化常常与计算机辅助制造、计算集成制造等概念相联系,它是制造技术、控制技术、现代管理技术和信息技术的综合,旨在全面提高制造企业的劳动生产率和对市场的响应速度。 一、集成化 计算机集成制造(CIMS)被认为是21世纪制造企业的主要生产方式。CIMS作为一个由若干个相互联系的部分(分系统)组成,通常可划分为5部分: 1. 工程技术信息分系统 包括计算机辅助设计(CAD),计算机辅助工程分析(CAE),计算机辅助工艺过程设计(CAPP),计算机辅助工装设计(CATD)数控程序编制(NCP)等。 2. 管理信息分系统(MIS) 包括经营管理(BM),生产管理(PM),物料管理(MM),人事管理(LM),财务管理(FM)等。 3. 制造自动化分系统(MAS) 包括各种自动化设备和系统,如计算机数控(CNC),加工中心(MC),柔性制造单元(FMS),工业机器人(Robot),自动装配(AA)等。 4. 质量信息分系统 包括计算机辅助检测(CAI),计算机辅助测试(CAT),计算机辅助质量控制(CAQC),三坐标测量机(CMM)等。 5. 计算机网络和数据库分系统(Network & DB) 它是一个支持系统,用于将上述几个分系统联系起来,以实现各分系统的集成。 二、智能化 智能制造系统可被理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,该系统在制造过程中能进行智能活动,如分析、推理、判断、构思、决策等。 在智能系统中,“智能”主要体现在系统具有极好的“软”特性(适应性和友好性)。在设计和制造过程中,采用模块化方法,使之具有较大的柔性;对于人,智能制造强调安全性和友好性;对于环境,要求作到无污染,省能源和资源充分回收;对于社会,提倡合理协作与竞争。 三、敏捷化 敏捷制造是以竞争力和信誉度为基础,选择合作者组成虚拟公司,分工合作,为同一目标共同努力来增强整体竞争能力,对用户需求作出快速反应,以满足用户的需要。为了达到快速应变能力,虚拟企业的建立是关键技术,其核心是虚拟制造技术,即敏捷制造是以虚拟制造技术为基础的。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路,它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平,是现代集成制造系统的发展方向。 实现敏捷制造的技术基础包括: 1. 大范围的通讯基础结构,要求在全国范围内建立工厂信息网络和准时信息系统(Just-In-Time-Information)。 2. 柔性化、模块化的产品设计方法。 3. 高柔性、模块化、可伸缩的制造系统。 4. 为定单而设计、制造的生产方式。 5. 基于任务的组织与管理。 6. 基于信任的雇佣关系。 四、虚拟化 “虚拟制造”的概念于20世纪90年代初期提出。虚拟制造以系统建模和计算机仿真技术为基础,集现代制造工艺、计算机图形学、信息技术、并行工程、人工智能、多媒体技术等高新技术为一体,是一项由多学科知识形成的综合系统技术。虚拟制造利用信息技术、仿真计算机技术对现实制造活动中的人、物、信息及制造过程进行全面的仿真,以发现制造中可能出现的问题,在产品实际生产前就采取预防的措施,从而达到产品一次性制造成功,来达到降低成本、缩短产品开发周期,增强产品竞争力的目的。 五、清洁化 清洁生产是指:将综合预防的环境战略,持续应用于生产过程和产品中,以便减少对人类和环境的风险。 清洁生产的两个基本目标是资源的综合利用和环境保护。对生产过程而言,清洁生产要求渗透到从原材料投入到产出成品的全过程,包括节约原材料和能源,替代有毒的原材料和短缺资源,二次能源和再生资源的利用,改进工艺及设备,并将一切排放物的数量与毒性削减在离开生产过程之前。对于产品而言,清洁生产覆盖构成产品整个生命周期的各个阶段,即从原材料的提取到产品的最终处理,包括产品的设计、生产、包装、运输、流通、销售及报废等,合理利用资源,并最大限度地减少对人类和环境的不利影响。 综上所述,机械制造业的发展方向是将传统的制造技术与现代信息技术、管理技术、自动化技术、系统工程技术进行有机的结合,通过计算机技术是企业产品在全生命周期中有关的组织、经营、管理和技术有机集成和优化运行,在企业产品全生命周期中实现信息化、智能化、集成优化达到产品上市快、服务好、质量优成本低的目的,进而提高企业的柔性、健壮性和敏捷性,是企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。 参考文献 [1] 机械制造技术基础,张世昌著,天津大学出版社 [2] 计算机辅助设计与制造,李佳著,天津大学出版社 [3] CIMS论坛网页

我数控学习的心得我刚上大学时我毫不明白数控专业是什么,也不太清楚我们这个专业将来实际到底该做哪一行的工作,还想过要调换专业,最终还是没有,曾几何时我们这个专业将来到底有没有前途~~我一直不清楚!但今天,我告诉你!!好好学吧!!前途无量!!专家们预言:二十一世纪机械制造业的竞争,其实质是数控技术的竞争。 2002年10月29日~~11月8日,华中科技大学国家数控系统工程技术研究中心数控职业教育培训调研组对东北三省以及江苏、上海、浙江的十多所正在或准备从事数控技术人才培养的各层次学校(主要是职业技术学院)的教学、培训工作开展情况和所用设备状况及其该地区数控技术人才需求情况进行了一系列调研。具体情况如下: 一、数控人才市场需求 在发达国家中,数控机床已经大量普遍使用。我国制造业与国际先进工业国家相比存在着很大的差距,机床数控化率还不到2%对于目前我国现有的有限数量的数控机床(大部分为进口产品)也未能充分利用。原因是多方面的,数控人才的匾乏无疑是主要原因之一、由于数控技术是最典型的、应用最广泛的机电光一体化综合技术,我国迫切需要大量的从研究开发到使用维修的各个层次的技术人才。 数控人才的需求主要集中在以下的企业和地区: 1、国有大中型企业,特别是目前经济效益较好的军工企业和国家重大装备制造企业.军工制造业是我国数控技术的主要应用对象. 杭州发电设备厂用6000元月薪招不到数控操作工。 2、随着民营经济的飞速发展,我国沿海经济发达地区(如广东,浙江、江苏、山东),数控人才更是供不应求,主要集中在模具制造企业和汽车零部件制造企业。 具有数控知识的模具技工的年薪已开到了30万元,超过了“博士”。 二、数控人才的知识结构 现在处于生产一线的各种数控人才主要有二个来源:一是大学、高职和中职的机电一体化或数控技术应用等专业的毕业生,他们都很年轻,具有不同程度的英语、计算机应用、机械和电气基础理论知识和一定的动手能力,容易接受新工作岗位的挑战。他们最大的缺陷就是学校难以提供的工艺经验,同时,由于学校教育的专业课程分工过窄,仍然难以满足某些企业对加工和维修一体化的复合型人才的要求。 另一个来源就是从企业现有员工中挑选人员参加不同层次的数控技术中、短期培训,以适应企业对数控人才的急需。这些人员一般具有企业所需的工艺背景、比较丰富的实践经验,但是他们大部分是传统的机类或电类专业的各级毕业生,知识面较窄,特别是对计算机应用技术和计算机数控系统不太了解。 对于数控人才,有以下三个需求层次,所需掌握的知识结构也各不同: 1、蓝领层: 数控操作技工:精通机械加工和数控加工工艺知识,熟练掌握数控机床的操作和手工编程,了解自动编程和数控机床的简单维护维修。适合中职学校组织培养。此类人员市场需求量大,适合作为车间的数控机床操作技工。但由于其知识较单一,其工资待遇不会大高。 2、灰领层 1)数控编程员:掌握数控加工工艺知识和数控机床的操作,掌握复杂模具的设计和制造专业知识,熟练掌握三维CAD/CAM软件,如uc、ProE等;熟练掌握数控手工和自动编程技术;适合高职、本科学校组织培养。适合作为工厂设计处和工艺处的数控编程员。此类人员需求量大,尤其在模具行业非常受欢迎;待遇也较高。 2)数控机床维护、维修人员:掌握数控机床的机械结构和机电联调,掌握数控机床的操作与编程,熟悉各种数控系统的特点、软硬件结构、PLC和参数设置。精通数控机床的机械和电气的调试和维修。适合高职学校组织培养。适合作为工厂设备处工程技术人员。此类人员需求量相对少一些,但培养此类人员非常不易,知识结构要求很广,适应与数控相关的工作能力强,需要大量实际经验的积累,目前非常缺乏,其待遇也较高。 3、金领层 数控通才:具备并精通数控操作技工、数控编程员和数控维护、维修人员所需掌握的综合知识,并在实际工作中积累了大量实际经验,知识面很广。精通数控机床的机械结构设计和数控系统的电气设计,掌握数控机床的机电联调。能自行完成数控系统的选型、数控机床电气系统的设计、安装、调试和维修。能独立完成机床的数控化改造.是企业(特别是民营企业)的抢手人才,其待遇很高。适合本科、高职学校组织培养。但必须在提供特殊的实训措施和名师指导等手段,促其成才。适合于担任企业的技术负责人或机床厂数控机床产品开发的机电设计主管。 对于以上各类数控人才,主要的基础知识基本相同,专业课的内容和重点不同。在课程设置方面应特别加强实训内容和与企业实习的内容。 bread:如果你是刚刚学,我建议你从基本的编程开始,循序渐进,慢慢来! 如果你已具备一些知识,你可以从机床结构等下手 . 这样可以吗? 或者 现代数控车床对刀方法的探讨 摘 要:以现代数控车床为例,假设编程原点选在工件右端中心,介绍了几种常用的数控车床对刀方法。 关键词:对刀 工件 坐标系 对刀是数控车床加工中极其重要和复杂的工作,对刀的目的就是建立工件坐标系或是编程坐标系的过程。就是使刀架上每把刀的刀位点都能准确到达指定的加工位置。或是使工件原点(编程原点)与机床参考点之间建立某种联系。其中刀位点是刀具上的一个基准点,刀位点的相对运动轨迹就是编程轨迹,而机床参考点是数控机床上的一个固定基准点,该点一般位于机床移动部件沿其坐标轴正向的极限位置。在现代数控车床操作中,对刀的方法比较多,笔者根据自己多年的实践经验,现总结以下几种常用的对刀方法,以便和数控界同仁商榷。 一、试切法对刀 1、使用G50、G92指令对刀 在对刀时,我们可以通过设置刀具起点相对工件坐标系的坐标值来设定工件坐标系,如图1所示,对刀的目的就是将刀具的刀位点移至A点,这样,通过A点间接确定出工件的编程坐标系原点O的位置。 对刀步骤如下: (1)使数控车床返回机床参考点。 (2)使刀具原有的偏置量清零。 (3)用“手轮”方式车削工件右端面和工件外圆。 (4)使刀具退到工件右端面和外圆母线的交点,如图1所示中C点的位置。 (5)让刀尖向Z轴正向退α mm(可使用相对坐标清零方式操作)。 (6)停止主轴转动。 (7)用外径千分尺测量工件外径尺寸d。 (8)让刀尖向X轴正向退b-d。 (9)则刀尖现在的位置就为程序中G50(G92)规定的位置。要求其程序形式为: O * * * *(程序号) N10 G50(G92) Xα Zb N20 …… …… 至此,对刀工作全部结束,可以调出程序进行加工了。但要注意的是采用此种方法对刀,加工前必须将刀具的刀位点放在指定的位置上,而且此种对刀方法,仅适合一把刀具加工工件。 2、使用G54/G55/G56/G57/G58/G59指令对刀 我们可以使用现代数控车床提供的存储型零点偏置模式建立坐标系,它是将对刀特定点的当前机床坐标输入到数控系统零点偏置的存储单元中,从而得到刀具当前刀位点的工件编程坐标。对刀步骤如下: (1)使数控机床返回机床参考点。 (2)使刀具原有的偏置量清零。 (3)用“手轮”方式车削工件右端面。 (4)沿+X方向退刀,并停下主轴(不要在+Z方向上移动刀架)。 (5)把当前该把刀的机床坐标系下的Z方向坐标值,输入到G54零点偏置存储单元上的Z方向坐标上。 (6)用“手轮”方式车削工件外圆。 (7)沿+ Z方向上退刀,并停下主轴(不要在+ X方向上移动刀架)。 (8)测量车削后的外圆直径d。 (9)读取当前该把刀的机床坐标下的X方向坐标值,并把此值减去外圆直径d后的坐标值,输入到G54零点偏置存储单元中的X坐标上。 用同样的方法,可以把第2刀、第3刀……,对应的输入到G55、G56……G59零点偏置存储单元中。 要求程序形式为: O * * * *(程序号) N10 T0101(调用已经设有刀偏量的1号刀) N20 G54 X Z M03 S600(调用通过G54设置的工件坐标系) …… Nχχ T0202(调用已经设有刀偏量的2号刀) Nχχ G55 X Z M03 S500(调用通过G54设置的工件坐标系) …… 采用此种方法对刀,加工前无须将刀具放在一个特定点上,而且适合多把刀具加工工件。 3、使用绝对型刀具位置补偿方式对刀 数控系统通过对刀可以直接获得每把刀具的刀位点相对于工件编程坐标原点的机床绝对坐标,并将此坐标直接输入到数控系统的刀具位置存储单元中,在程序中调用带有刀具位置补偿号的刀具功能指令后,即建立起工件的编程坐标系。对刀步骤如下: (1)使数控机床返回机床参考点。(2)用“手轮”方式车削工件右端面。(3)沿+X方向退刀,并停下主轴(不要在+Z方向上移动刀架)。(4)选择数控车床操作面板中的“刀补”键或是“OFFSET”键,在相对应的刀号上输入Z=0。(5)用“手轮”方式车削工件外圆。(6)沿+ Z方向上退刀,并停下主轴(不要在+ X方向上移动刀架)。(7)测量车削后的外圆直径d。(8)选择数控车床操作面板中的“刀补”键或是“OFFSET”键,在相对应的刀号上输入X=d。 采用该种方法对刀,加工前无须将刀具放在一个特定点上,而且程序中并无G50、G54等指令。 4、使用相对补偿法对刀 此种对刀方法是先确定一把刀作基准(标准)刀,并设定一个对刀基准点,把基准刀的刀补值设为零,然后使每把刀的刀尖与这一基准点接触,利用这一点为基准,测出各把刀与基准刀的X、Z轴的偏置值△X、△Z,如图2所示。这样就得出每把刀的刀偏量,并把此值输入到数控系统当中。 此种方法操作简便易行。采用该种方法对刀,加工前也无须将刀具放在一个特定点上,而且程序中也无G50、G54等指令。 二、光学检测对刀仪对刀(机外对刀) 它是将刀具随同刀架座一起紧固在刀具台安装座上,摇动X向和Z向进给手柄,使移动部件载着投影放大镜沿着两个方向移动直至刀尖或假想刀尖(圆弧刀)与放大镜中+字线交点重合为止。如图3所示,通过读数器分别读出X和Z向的长度值,即为该刀具的对刀长度,并把此值输入到数控系统当中去。 此种方法是预先将刀具在机床外校对好,以便装上机床即可以使用,大大节省辅助时间。 三、机械检测对刀仪对刀 此种方法是使每把刀的刀尖与百分表测头接触,得到两个方向的刀偏量,如图4所示,并把此值输入到数控系统当中。 此种方法操作简便、易行,但需要数控机床装有专用设备。 每一种对刀方法都有其自身的优缺点,操作者可以根据自己的实际需要,灵活运用,这样会使整个对刀工作即简单,又能保证加工质量,还大大节省辅助时间,有效地提高生产效率

先进制造技术课程论文 1先进制造技术的特点1.1先进制造技术是一个发展的概念事物的先进性具有明显的相对性.先进制造技术是相对于传统制造技术而言的。某种现阶段先进的技术若干年后可能会显得落后,甚至被淘汰。尤其随着计算机科学和电子科学的发展及渗入融合到现代制造系统中,反映现代科学理论的系统论、信息论、控制论和智能理论与控制技术有机融合为一体,导致先进制造技术具有明显的时效性。因此,先进制造技术体系只有不断补充新技术、淘汰落后技术,才能永远保持其先进性。这里有详细的介绍1.2多学科集成的特性先进制造技术并不是指某一项具体技术,而是机械、材料、电子、信息、自动化、管理、环保等多门学科的理论和技术相互渗透。共同发展而形成的技术综合体。先进制造技术在性质上跨越自然科学、环境科学社会科学。特另是经济学和管理科学;同时又与技术科学和众多门类的工程技术相联系,是多种学科的集成。先进制造技术特别强调人、技术、管理三者的有机结合。

数控技术和装备发展趋势及对策 装备工业的技术水平和现代化程度决定着整个国民经济的水平和现代化程度,数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业(如信息技术及其产业、生物技术及其产业、航空、航天等国防工业产业)的使能技术和最基本的装备。马克思曾经说过“各种经济时代的区别,不在于生产什么,而在于怎样生产,用什么劳动资料生产”。制造技术和装备就是人类生产活动的最基本的生产资料,而数控技术又是当今先进制造技术和装备最核心的技术。当今世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力和水平,提高对动态多变市场的适应能力和竞争能力。此外世界上各工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资,不仅采取重大措施来发展自己的数控技术及其产业,而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。数控技术是用数字信息对机械运动和工作过程进行控制的技术,数控装备是以数控技术为代表的新技术对传统制造产业和新兴制造业的渗透形成的机电一体化产品,即所谓的数字化装备,其技术范围覆盖很多领域:(1)机械制造技术;(2)信息处理、加工、传输技术;(3)自动控制技术;(4)伺服驱动技术;(5)传感器技术;(6)软件技术等。1 数控技术的发展趋势数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业(IT、汽车、轻工、医疗等)的发展起着越来越重要的作用,因为这些行业所需装备的数字化已是现代发展的大趋势。从目前世界上数控技术及其装备发展的趋势来看,其主要研究热点有以下几个方面[1~4]。1.1 高速、高精加工技术及装备的新趋势效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会(CIRP)将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料“掏空”的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。从EMO2001展会情况来看,高速加工中心进给速度可达80m/min,甚至更高,空运行速度可达100m/min左右。目前世界上许多汽车厂,包括我国的上海通用汽车公司,已经采用以高速加工中心组成的生产线部分替代组合机床。美国CINCINNATI公司的HyperMach机床进给速度最大达60m/min,快速为100m/min,加速度达2g,主轴转速已达60 000r/min。加工一薄壁飞机零件,只用30min,而同样的零件在一般高速铣床加工需3h,在普通铣床加工需8h;德国DMG公司的双主轴车床的主轴速度及加速度分别达12*!000r/mm和1g。在加工精度方面,近10年来,普通级数控机床的加工精度已由10μm提高到5μm,精密级加工中心则从3~5μm,提高到1~μm,并且超精密加工精度已开始进入纳米级(μm)。在可靠性方面,国外数控装置的MTBF值已达6 000h以上,伺服系统的MTBF值达到30000h以上,表现出非常高的可靠性。为了实现高速、高精加工,与之配套的功能部件如电主轴、直线电机得到了快速的发展,应用领域进一步扩大。 5轴联动加工和复合加工机床快速发展采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。在EMO2001展会上,新日本工机的5面加工机床采用复合主轴头,可实现4个垂直平面的加工和任意角度的加工,使得5面加工和5轴加工可在同一台机床上实现,还可实现倾斜面和倒锥孔的加工。德国DMG公司展出DMUVoution系列加工中心,可在一次装夹下5面加工和5轴联动加工,可由CNC系统控制或CAD/CAM直接或间接控制。 智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负载自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。目前许多国家对开放式数控系统进行研究,如美国的NGC(The Next Generation Work-Station/Machine Control)、欧共体的OSACA(Open System Architecture for Control within Automation Systems)、日本的OSEC(Open System Environment for Controller),中国的ONC(Open Numerical Control System)等。数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,如在EMO2001展中,日本山崎马扎克(Mazak)公司展出的“CyberProduction Center”(智能生产控制中心,简称CPC);日本大隈(Okuma)机床公司展出“IT plaza”(信息技术广场,简称IT广场);德国西门子(Siemens)公司展出的Open Manufacturing Environment(开放制造环境,简称OME)等,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。 重视新技术标准、规范的建立 关于数控系统设计开发规范如前所述,开放式数控系统有更好的通用性、柔性、适应性、扩展性,美国、欧共体和日本等国纷纷实施战略发展计划,并进行开放式体系结构数控系统规范(OMAC、OSACA、OSEC)的研究和制定,世界3个最大的经济体在短期内进行了几乎相同的科学计划和规范的制定,预示了数控技术的一个新的变革时期的来临。我国在2000年也开始进行中国的ONC数控系统的规范框架的研究和制定。

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