现代制造技术的发展

《现代制造技术的发展》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、第一章现代制造技术的发展主要内容1.1现代制造技术的主要特点1.2现代制造技术的研究内容1.3现代制造技术的发展现状1.4现代制造技术的发展趋势1.5现代制造技术的发展战略人类社会发展所依赖的物质文明支柱除了材料、能源、信息外，还应包括“制造”。直立和劳动创造了人类，而劳动是从制造工具开始的。——恩格斯《自然辩证法》1.1现代制造技术的特点1制造工程是系统工程机械制造过程是一种离散的生产过程，用系统论观点分析和研究制造过程，就出现了制造系统的概念，并形成现代制造系统工程学。制造系统是由物质流(材料流)、能量流和信息流三个基本要素组成的，而信息流的引入是

2、形成制造系统最关键的要素。<-----管理流，价值流2从传统的顺序工作方式向并行工作方式转变实例：设计与工艺一体化1）制造工程的主要内容可分为设计和工艺两大部分。2）设计和工艺的脱离，源于大生产的分工；3）产品设计往往受到制造可行性限制，两者必须密切结合。现代制造技术的特点3精密加工技术是关键1）精密和超精密加工技术是衡量先进制造技术水平的重要指标。2）当前，纳米加工技术代表了制造技术的最高精度水平。4产品生命周期的全过程1）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，是一个功能系统和信息系统。2）它包括了产品生

3、命周期的全过程。从产品制造的角度来分析，就包含了产品技术、生产技术、拆卸技术和再循环技术4个方面。现代制造技术的特点5人、组织、技术三结合近几十年，制造技术有了长足的进步和迅速的发展：1）人机协同的观点：自动化，人的创造性；2）技术支撑转变为人、组织、技术的集成：经营管理、战略决策；3）市场驱动、需求牵引：用户是核心；4）快速响应市场需求。6制造形成了科学制造科学是由机械、计算机、信息、材料、自动化等学科有机结合而发展起来的一门跨学科的综合科学。正在不断充实、完善和发展，形成了一门真正的科学。现代制造技术的主要研究内容1制造系统自动化发展阶段：单机自动

4、化、自动线、数控机床、加工中心、柔性制造系统、计算机集成制造系统和并行工程等几个阶段，并进一步向柔性化、集成化、智能化发展。自动化的目的：提高生产效率和改善劳动条件；保证产品质量；提高市场响应速度和竞争能力。并行工程的应用：集成地、并行地设计产品及其相关的各种过程(包括制造过程的支持过程)的系统方法，要求产品开发人员在设计一开始就考虑产品全生命周期。并联机床现代制造技术的主要研究内容2精密工程和微型机械精密工程包括精密加工和超精密加工技术、微细加工和超微细加工技术、纳米技术等方面。以纳米技术为代表的超精密加工技术和以微细加工为手段的微型机械技术代表了当

5、前精密工程的方向。由于原子晶格间距是0.2~0.4nm，因此纳米加工技术是当今的极限工艺。1）超精密加工设备及其新型结构的研究四面体结构立轴超精密磨床，它由6个柱连接4个支持球构成一个罐状的四面体，静刚度为10N／nm，加工精度可达1nm以上。图示是英国国立物理学实验室(NPL)开发的磨床。图四面体结构立轴超精密磨床现代制造技术的主要研究内容2)金刚石砂轮超精密磨削是超精密加工的重要研究方向之一：主要加工方式：外圆磨、无心磨、沟槽磨和切割等，被加工材料：陶瓷、半导体等难加工材料。研究的关键问题：金刚石砂轮的修整、微粉金刚石砂轮超精密磨削等。3)先进超精

6、密研磨抛光加工近年来出现了油石研磨、磁性研抛、滚动研磨、弹性发射加工、液体动力抛光、液中抛光、磁流体抛光、挤压研抛、砂带研抛、超精研抛、机械化学抛光、化学机械抛光等众多有成效的加工方法。几个发展动向：（1）采用软质磨粒，甚至比工件硬度还要软的磨粒，抛光时不易造成被加工表面的机械损伤，如微裂纹、磨粒嵌入、麻点等。（2）非接触抛光，或称浮动抛光（一薄层磨料流）（3）恒温液中抛光（4）复合加工现代制造技术的主要研究内容4)纳米加工和微型机械精密和超精密加工正向着纳米级精度发展，向着去除、附着、变形加工等原子级、分子级加工方向发展。这种加工已深入到物质微观领域

7、，某些物理量的转变是以最小单位——量子跳跃式进行，而不是连续的，因此，今后超精密加工将以量子为基础，以量子力学为指导进行发展。微型机械是近年来发展起来的新型学科，具有很强的生命力，已逐渐应用于机械工程、生物工程、海洋工程、宇宙工程。医疗技术等方面。图1微型电机，图2为微型齿轮。现代制造技术的主要研究内容3特种加工定义：指一些利用声、光、电、磁、原子等能源的物理的、化学的非传统加工方法，如：电火花加工、电解加工、超声波加工、激光加工、电子束加工、离子束加工等。加工对象：难加工材料。高能束流加工：主要指激光束加工、电子束加工和离子束加工，是极有前途的特种加

8、工方法。不少特种加工方法同时又是精密和超精密加工方法。复合加工：传统加工和特种加工相结合的复合