先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展研究(編輯修改稿)
2024-07-18 15:36 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 一般加工精度為100Lm, 精密加工精度為1 Lm, 超精密加工精度為0. 1 Lm。 到20世紀(jì)末, 一般加工精度1 Lm, 精密加工精度為0. 01Lm, 超精密加工精度為0. 001 Lm。在現(xiàn)代超精密機(jī)械中, 對(duì)精度要求極高, 如人造衛(wèi)星的儀表軸承, 其圓度、圓柱度、表面粗糙度等均達(dá)納米級(jí)。譬如, 電子制造中所要求的控制精度趨于納米級(jí)、加工精度趨于亞納米級(jí)。精密和超精密加工技術(shù)包括精密和超精密切削加工、磨削加工、研磨加工以及特種加工和復(fù)合加工【15】(如機(jī)械化學(xué)研磨、超聲磨削和電解拋光等) 三大領(lǐng)域。超精密加工技術(shù)已向納米技術(shù)發(fā)展, 近年來(lái)納米技術(shù)的出現(xiàn), 促使超精密加工向其極限加工精度) 原子級(jí)加工進(jìn)行挑戰(zhàn)。納米技術(shù)促進(jìn)了機(jī)械科學(xué)、材料科學(xué)、光學(xué)科學(xué)、測(cè)量科學(xué)和電子科學(xué)的發(fā)展。b) 自動(dòng)化: 自動(dòng)化技術(shù)自20 世紀(jì)初出現(xiàn)以后, 經(jīng)歷了由適合于單一品種大批量生產(chǎn)的剛性自動(dòng)化、到多品種小批量的柔性自動(dòng)化【16】、多品種變批量的綜合自動(dòng)化的發(fā)展過(guò)程, 自動(dòng)化技術(shù)的成功應(yīng)用, 極大地提高了產(chǎn)品的生產(chǎn)率, 有效地向用戶提供優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品, 同時(shí)還可以完成高危工作環(huán)境的任務(wù)。對(duì)于像汽車、發(fā)動(dòng)機(jī)這樣生產(chǎn)批量較大的行業(yè)的自動(dòng)化, 可通過(guò)機(jī)床自動(dòng)化改造、使用自動(dòng)機(jī)床、組合機(jī)床、自動(dòng)生產(chǎn)線來(lái)完成。小批量生產(chǎn)自動(dòng)化可通過(guò)NC, IMS, MC, CAM, FMS, CIM, IMS等來(lái)完成。未來(lái)的自動(dòng)化將更多的考慮人、機(jī)、環(huán)境等的協(xié)調(diào)關(guān)系。c) 網(wǎng)絡(luò)化【17】: 制造過(guò)程中的市場(chǎng)開發(fā)、原料采購(gòu)、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、零件加工、機(jī)器裝配、成品銷售等環(huán)節(jié), 已不局限于一個(gè)企業(yè)、一個(gè)集團(tuán)或者是一個(gè)國(guó)家, 借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù), 特別是Internet, 跨越不同的企業(yè)之間存在的空間差距, 組織、管理和利用分散在各地的制造資源【18】, 建立靈活有效、互惠互利的異地、跨國(guó)界動(dòng)態(tài)企業(yè)聯(lián)盟, 通過(guò)企業(yè)之間的信息集成、業(yè)務(wù)過(guò)程集成、資源共享, 對(duì)企業(yè)開展異地協(xié)同的設(shè)計(jì)制造, 網(wǎng)絡(luò)營(yíng)銷、供應(yīng)鏈管理等提供技術(shù)支撐環(huán)境和手段, 實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品商務(wù)的協(xié)同、產(chǎn)品設(shè)計(jì)的協(xié)同、產(chǎn)品制造的和供應(yīng)鏈的協(xié)同, 極大地縮短了產(chǎn)品的研制周期, 降低了研制費(fèi)用, 提高整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈和制造群體的競(jìng)爭(zhēng)力。d) 集成化: 隨著時(shí)間的推移, 在傳統(tǒng)制造工藝技術(shù)【19】不斷發(fā)展的基礎(chǔ)上, 將計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、新材料技術(shù)和管理技術(shù)等有機(jī)融合于產(chǎn)品生命周期中去, 形成多專業(yè)學(xué)科的交叉滲透的技術(shù)綜合體【20】, 先進(jìn)制造技術(shù)其內(nèi)涵跨越了傳統(tǒng)制造技術(shù)和企業(yè)及加工車間的邊界, 它是一個(gè)包含從市場(chǎng)需求、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、工藝技術(shù)到生產(chǎn)過(guò)程組織與監(jiān)控、市場(chǎng)信息反饋、企業(yè)文化在內(nèi)的工程系統(tǒng)。 是以先進(jìn)制造工藝、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)為核心的信息、設(shè)計(jì)方法、工藝技術(shù)、能源工程及相應(yīng)的工程管理技術(shù)集成的現(xiàn)代制造工程。e) 智能化: 信息時(shí)代借助機(jī)器實(shí)現(xiàn)人的腦力勞動(dòng)部分機(jī)械化【21】和自動(dòng)化, 使人擺脫繁瑣的計(jì)算和分析, 有更多的精力從事創(chuàng)造性勞動(dòng)。智能化【22】是制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)之一,智能化促進(jìn)了制造系統(tǒng)的柔性化,使它具有更為完善的判斷與適應(yīng)能力,保證制造系統(tǒng)以最佳的狀態(tài)在運(yùn)行過(guò)程。f) 綠色化: 綠色制造是人類社會(huì)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略在現(xiàn)代制造業(yè)中的體現(xiàn), 綠色織造主要涉及到資源的優(yōu)化利用、清潔生產(chǎn)和廢棄物的最少化和利用, 對(duì)產(chǎn)品而言, 綠色制造覆蓋產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、包裝、運(yùn)輸、流通、消費(fèi)及報(bào)廢等整個(gè)產(chǎn)品生命周期。在綠色設(shè)計(jì)方面, 選擇綠色無(wú)毒、無(wú)污染、易回收、可再用或易降解的材料。 提高產(chǎn)品的可拆卸性能, 產(chǎn)品只有通過(guò)拆卸和分類才能較徹底地進(jìn)行材料的回收和零部件的再循環(huán)利用；設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮產(chǎn)品的各種材料組分的回收利用的可能性、回收處理方法及工藝、回收費(fèi)用等與產(chǎn)品有關(guān)的一系列問(wèn)題, 從而達(dá)到簡(jiǎn)化回收處理過(guò)程、減少資源浪費(fèi)、對(duì)環(huán)境無(wú)污染或少污染的目的【23】。海灣戰(zhàn)爭(zhēng)期間, 美國(guó)陸軍支援大隊(duì)在短短3個(gè)月時(shí)間內(nèi), 利用再制造技術(shù)恢復(fù)了戰(zhàn)區(qū)70%的損壞裝備, 日本富士施樂(lè)公司對(duì)可再利用的零部件進(jìn)行修復(fù)和處理后循環(huán)再使用, 利用率達(dá)到50%以上, 擁有舊零部件的復(fù)印機(jī)產(chǎn)量達(dá)到總產(chǎn)量的25%。美國(guó)對(duì)鋼鐵材料報(bào)廢產(chǎn)品的再制造已經(jīng)取得顯著效果；節(jié)省能源47% ～74%, 減少大氣污染86%, 減少水污染76%, 減少固體廢料97%, 節(jié)省水量40%。為減少切削加工過(guò)程中切削液對(duì)環(huán)境的污染, 出現(xiàn)了最小量潤(rùn)滑切削【
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