机械制造技术在我国的发展历程探讨

2014-03-04初颖

中国科技纵横 2014年20期

关键词：成形加工发展

初颖

(沈阳沈飞民品工业有限公司,辽宁沈阳 110000)

机械制造技术在我国的发展历程探讨

初颖

(沈阳沈飞民品工业有限公司,辽宁沈阳 110000)

在全球经济一体化的发展趋势下,机械制造业面临着巨大的挑战,只有跟上先进制造技术的世界潮流,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。本文基于对先进机械制造技术发展现状的阐述,结合先进制造技术的特点,提出了我国机械制造技术的发展方向。

机械制造技术发展现状特点发展方向

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。

1 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。

1.1 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。

1.2 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。

1.3 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。

1.4 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。

2 先进制造技术的特点

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)机械制造技术的发展趋势可以概括为：机械制造自动化和精密工程。

3 我国机械制造技术的发展方向

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。20世纪80年代，随着扫描显微镜的发明和使用人类认识世界和改造世界的能力进入纳米尺度，纳米技术是指实现纳米级精度，是一种在纳米尺度上研究原子和分子结构，物质特性及相互作用与运动，并运用这种技术为人类服务的高新技术，纳米技术对制造业产生了很大的影响，其应用范围将非常广泛，包括纳米材料技术、纳米加工技术、纳米装配技术和纳米测量技术等。

超精密加工的加工精度在2000年已达到纳米级，在21世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程(STE)可使加工精度达到0.0003～0.0001μm，现在精密工程正向其终极目标—原子级精度的加工逼近，也就是说，可以做到移动原子级别的加工。现代机械制造技术的发展主要表现在两个方向上：一是精密工程技术，以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表，将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代;二是机械制造的高度自动化，以CIMS和敏捷制造等的进一步发展为代表。

(1)精密成形技术。成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括：精密铸造(湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯)、精密锻压(冷湿精密成形、精密冲裁)、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。(2)无切削液加工。无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业，无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题，如废液排放和回收等等。(3)快速成形技术。快速原型零件制造技术(RPM)，其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则，而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造(LOM)，熔化沉积制造(FDM)等。

由于以上工艺和技术不仅减少了原材料和能源的耗用量或缩短了开发周期、减少了成本，而且有些工艺的改进对环境起到保护作用，因此，被称为绿色制造工艺。绿色制造是人类社会可持续发展在制造业中的体现。这一切除了工艺革新外，还必须依靠信息技术，通过计算机的模拟、仿真，才能实现。