先進制造技術發(fā)展研究(編輯修改稿)
2025-07-18 15:36 本頁面
【文章內容簡介】 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)代超精密機械中, 對精度要求極高, 如人造衛(wèi)星的儀表軸承, 其圓度、圓柱度、表面粗糙度等均達納米級。譬如, 電子制造中所要求的控制精度趨于納米級、加工精度趨于亞納米級。精密和超精密加工技術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合加工【15】(如機械化學研磨、超聲磨削和電解拋光等) 三大領域。超精密加工技術已向納米技術發(fā)展, 近年來納米技術的出現(xiàn), 促使超精密加工向其極限加工精度) 原子級加工進行挑戰(zhàn)。納米技術促進了機械科學、材料科學、光學科學、測量科學和電子科學的發(fā)展。b) 自動化: 自動化技術自20 世紀初出現(xiàn)以后, 經歷了由適合于單一品種大批量生產的剛性自動化、到多品種小批量的柔性自動化【16】、多品種變批量的綜合自動化的發(fā)展過程, 自動化技術的成功應用, 極大地提高了產品的生產率, 有效地向用戶提供優(yōu)質產品, 同時還可以完成高危工作環(huán)境的任務。對于像汽車、發(fā)動機這樣生產批量較大的行業(yè)的自動化, 可通過機床自動化改造、使用自動機床、組合機床、自動生產線來完成。小批量生產自動化可通過NC, IMS, MC, CAM, FMS, CIM, IMS等來完成。未來的自動化將更多的考慮人、機、環(huán)境等的協(xié)調關系。c) 網絡化【17】: 制造過程中的市場開發(fā)、原料采購、產品設計、零件加工、機器裝配、成品銷售等環(huán)節(jié), 已不局限于一個企業(yè)、一個集團或者是一個國家, 借助網絡技術, 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、跨國界動態(tài)企業(yè)聯(lián)盟, 通過企業(yè)之間的信息集成、業(yè)務過程集成、資源共享, 對企業(yè)開展異地協(xié)同的設計制造, 網絡營銷、供應鏈管理等提供技術支撐環(huán)境和手段, 實現(xiàn)產品商務的協(xié)同、產品設計的協(xié)同、產品制造的和供應鏈的協(xié)同, 極大地縮短了產品的研制周期, 降低了研制費用, 提高整個產業(yè)鏈和制造群體的競爭力。d) 集成化: 隨著時間的推移, 在傳統(tǒng)制造工藝技術【19】不斷發(fā)展的基礎上, 將計算機技術、信息技術、新材料技術和管理技術等有機融合于產品生命周期中去, 形成多專業(yè)學科的交叉滲透的技術綜合體【20】, 先進制造技術其內涵跨越了傳統(tǒng)制造技術和企業(yè)及加工車間的邊界, 它是一個包含從市場需求、創(chuàng)新設計、工藝技術到生產過程組織與監(jiān)控、市場信息反饋、企業(yè)文化在內的工程系統(tǒng)。 是以先進制造工藝、計算機應用技術為核心的信息、設計方法、工藝技術、能源工程及相應的工程管理技術集成的現(xiàn)代制造工程。e) 智能化: 信息時代借助機器實現(xiàn)人的腦力勞動部分機械化【21】和自動化, 使人擺脫繁瑣的計算和分析, 有更多的精力從事創(chuàng)造性勞動。智能化【22】是制造技術的發(fā)展趨勢之一,智能化促進了制造系統(tǒng)的柔性化,使它具有更為完善的判斷與適應能力,保證制造系統(tǒng)以最佳的狀態(tài)在運行過程。f) 綠色化: 綠色制造是人類社會可持續(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、清潔生產和廢棄物的最少化和利用, 對產品而言, 綠色制造覆蓋產品的設計、生產、包裝、運輸、流通、消費及報廢等整個產品生命周期。在綠色設計方面, 選擇綠色無毒、無污染、易回收、可再用或易降解的材料。 提高產品的可拆卸性能, 產品只有通過拆卸和分類才能較徹底地進行材料的回收和零部件的再循環(huán)利用；設計時充分考慮產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、回收費用等與產品有關的一系列問題, 從而達到簡化回收處理過程、減少資源浪費、對環(huán)境無污染或少污染的目的【23】。海灣戰(zhàn)爭期間, 美國陸軍支援大隊在短短3個月時間內, 利用再制造技術恢復了戰(zhàn)區(qū)70%的損壞裝備, 日本富士施樂公司對可再利用的零部件進行修復和處理后循環(huán)再使用, 利用率達到50%以上, 擁有舊零部件的復印機產量達到總產量的25%。美國對鋼鐵材料報廢產品的再制造已經取得顯著效果；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%。為減少切削加工過程中切削液對環(huán)境的污染, 出現(xiàn)了最小量潤滑切削【
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