【正文】 方面，基本 掌握了精密切割、氣體保護(hù)焊及埋弧自動(dòng)焊等先進(jìn)技術(shù)，焊接成套設(shè)備、焊接機(jī)器人、焊接 生產(chǎn)線和柔性制造系統(tǒng)已經(jīng)使用；熱處理及表面改性方面，已基本掌握或推廣應(yīng)用了可控氣 氛熱處理、真空熱處理、低溫化學(xué)熱處理、激光表面合金化，PVD、CVD及其復(fù)合技術(shù)也成功 地應(yīng)用于工模具，無(wú)污染自泳涂裝技術(shù)廣泛應(yīng)用于工程機(jī)械，在節(jié)能節(jié)材方面取得明顯效果 。 汽車(chē)前軸精密輥鍛和模鍛復(fù)合工藝，其生產(chǎn)線投資僅為以萬(wàn)噸熱模鍛壓力機(jī)為主方案的1/5～ 1/8；精密連接與切割技術(shù)方面，重點(diǎn)發(fā)展了電子束焊接、水下焊接和切割技術(shù)、逆變焊接 電源及藥芯焊絲制造技術(shù)。高強(qiáng)度、形態(tài)復(fù)雜、薄壁、 t的鋁合金鑄件也獲成功；在精 密塑性成形技術(shù)方面，重點(diǎn)發(fā)展了熱鍛技術(shù)、冷精壓技術(shù)、成形軋制技術(shù)、精沖技術(shù)和超塑 成形技術(shù)。電渣熔鑄工藝已 用于大型水輪機(jī)的導(dǎo)葉生產(chǎn)。采用消失模鑄造生產(chǎn)的 鑄件質(zhì)量好，鑄件壁厚公差達(dá)到了177。 　　 近年來(lái)，精密成形技術(shù)在我國(guó)得到迅速發(fā)展［2］。為了日益擴(kuò)大人類(lèi)活動(dòng)范圍，各種水下切割與連接，以及表面改性 技術(shù)獲得發(fā)展與應(yīng)用，已可在水下200 m深處進(jìn)行操作。 　　 為了提高制造成形的質(zhì)量，特別是在大型零件制造中，減少實(shí)驗(yàn)工作量以實(shí)現(xiàn)一次制造成功 ，工藝模擬技術(shù)獲得了飛速發(fā)展，首先在鑄造領(lǐng)域進(jìn)入了商品化階段，在焊接、鍛壓、熱處 理方面也取得了很大成績(jī)。為了加快產(chǎn)品設(shè)計(jì)，近10年來(lái)發(fā)展了快速原型/零件 制造技術(shù)，它打破了材料“去除”的成形原理，采用“累積”成形。 2　現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì) 　現(xiàn)狀 　　近30年來(lái)，精密成形技術(shù)在國(guó)外以很快的速度發(fā)展。制造業(yè)特別是機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，要求 生產(chǎn)過(guò)程節(jié)約能源、節(jié)約材料、提高資源利用效率，這已成為能否以低成本、高質(zhì)量、高效 率參與國(guó)際市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的十分重要的問(wèn)題。美國(guó)競(jìng)爭(zhēng)委員會(huì)在1991年向 美國(guó)總統(tǒng)提交的美國(guó)未來(lái)技術(shù)優(yōu)先權(quán)的研究報(bào)告中，把精密成形與加工技術(shù)列為美國(guó)處于柔 弱地位的技術(shù)，建議政府予以重視與支持。在工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家精密成形鑄件 已占鑄件總產(chǎn)量的25%～30%，而其產(chǎn)值達(dá)到鑄件總產(chǎn)值的50%左右。據(jù)統(tǒng)計(jì)，全世界約有75%的鋼材要經(jīng)過(guò)塑性加工，有45%以 上的鋼材采用焊接技術(shù)得以成形。 　　 精密成形技術(shù)具有以下特點(diǎn)：①近凈成形體尺寸及形位精度高，為后續(xù)采用高效、高精加工 提供了理想的毛坯；②高效、低消耗、低成本，為縮短產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期、降低產(chǎn)品成本提供了 有利條件；③可方便、快捷地做出過(guò)去很難做出的結(jié)構(gòu)件，為新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供有力技術(shù)支撐 ；④較傳統(tǒng)成形產(chǎn)品改善生產(chǎn)條件、減少對(duì)環(huán)境污染，成為一種清潔生產(chǎn)技術(shù)，為可持續(xù)發(fā) 展創(chuàng)造有利條件。它使得成形的機(jī)械構(gòu)件具有精確的外形、高的尺寸精度和形位精度、好的表面粗糙 度。精密成形技術(shù)發(fā)展前沿1 　精密成形技術(shù)的內(nèi)涵及作用 　內(nèi)涵　　 精密成形技術(shù)是指零件成形后，僅需少量加工或不再加工（近凈成形技術(shù)，near net shape technique；或凈成形技術(shù)，net shape technique），就可用作機(jī)械構(gòu)件的成形技術(shù)。先進(jìn)制造生產(chǎn)模式主要有：柔性生產(chǎn)、準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)、精益生產(chǎn)、敏捷制造、并行工程、分散網(wǎng)絡(luò)化制造等。先進(jìn)制造技術(shù)系統(tǒng)是一個(gè)由技術(shù)、人和組織構(gòu)成的集成體系，三者有效集成才能取得滿意的效果。、管理技術(shù)緊密結(jié)合，先進(jìn)制造生產(chǎn)模式獲得不斷發(fā)展CAD/CAM、FMS、CIMS、并行工程、快速原型等先進(jìn)制造技術(shù)及哲理的出現(xiàn)，使加工與設(shè)計(jì)之間的界限逐漸淡化，并走向一體化。 在清潔生產(chǎn)基礎(chǔ)上，滿足產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到使用乃至回收和廢棄處理的整個(gè)周期都符合特定的環(huán)境要求的“綠色制造”將成為21世紀(jì)制造業(yè)的重要特征。如在鑄造生產(chǎn)中，噪聲極大的震擊式造型機(jī)已被射壓、靜壓造型機(jī)所取代。近年來(lái)清潔生產(chǎn)成為加工過(guò)程的一個(gè)新的目標(biāo)，除搞好三廢治理外，重在從源頭抓起，杜絕污染的產(chǎn)生。 3）將計(jì)算機(jī)輔助工藝編程（CAPP）、數(shù)控、CAD/CAM、機(jī)器人、自動(dòng)化搬運(yùn)倉(cāng)儲(chǔ)、管理信息系統(tǒng)（MIS）等自動(dòng)化單元技術(shù)綜合用于工藝設(shè)計(jì)、加工及物流過(guò)程，形成不同檔次的柔性自動(dòng)化系統(tǒng)；數(shù)控加工、加工中心（MC）、柔性制造單元（FMC）、柔性制造島（FMI）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）和柔性生產(chǎn)線（FTL），及至形成計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）和智能制造系統(tǒng)（IMS）。 1）應(yīng)用集成電路、可編程序控制器、微機(jī)等新型控制元件、裝置實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)備的單機(jī)、生產(chǎn)線或系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。微電子、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化技術(shù)與工藝設(shè)備相結(jié)合，形成了從單機(jī)到系統(tǒng)，從剛性到柔性，從簡(jiǎn)單到復(fù)雜等不同檔次的多種自動(dòng)化成形加工技術(shù)，使工藝過(guò)程控制方式發(fā)生質(zhì)的變化，其發(fā)展歷程及趨勢(shì)為：實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程的優(yōu)化控制其中以多種形式的激光加工發(fā)展最為迅速。 目前起高速切削鋁合金的切削已超過(guò)1600m/min；鑄鐵為1500m/min；超高速切削已成為解決一些難加工材料加工問(wèn)題的一條途徑。超精密加工技術(shù)目前已進(jìn)入納米加工時(shí)代。 、超高速方向發(fā)展近年來(lái)熱加工界提出了“向近無(wú)“缺陷”方向發(fā)展”的目標(biāo)，這個(gè)“缺陷”是指不致引起早期失效的臨界缺陷概念。毛坯和零件成形質(zhì)量高低的一另一指標(biāo)是缺陷的多少、大小和危害程度。 3. 成形質(zhì)量向近無(wú)“缺陷”方向發(fā)展主要方法有多種形式的精鑄、精鍛、精沖、冷溫?cái)D壓、精密焊接及切割?！懊鳌迸c“零件”的界限越來(lái)越小。金屬毛坯和零件的成形一般有鑄造、鍛造、沖壓、焊接和軋材下料五類(lèi)方法。 模擬技術(shù)同樣已開(kāi)始應(yīng)用于機(jī)械加工、特種加工及裝配過(guò)程，并已向擬實(shí)制造成形的方向發(fā)展，成為分散網(wǎng)絡(luò)化制造、數(shù)字化制造及制造全球化的技術(shù)基礎(chǔ)。 近年來(lái)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)及現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)形成的熱加工工藝模擬及優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)風(fēng)靡全球，成為熱加工各個(gè)學(xué)科最為熱門(mén)的研究熱點(diǎn)和跨世紀(jì)的技術(shù)前沿。 成形、改性與加工是機(jī)械制造工藝的主要工序，是將原材料（主要是金屬材料）制造加工成毛坯或零部件的過(guò)程。第二章先進(jìn)制造工藝的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)而作為先進(jìn)制造技術(shù)的核心環(huán)節(jié)———現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)更要快速超前發(fā)展。世界各國(guó)都十分清楚美國(guó)人所提出的“ 為競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)而設(shè)計(jì)”的口號(hào)的重要意義。21 世紀(jì)是“設(shè)計(jì)的世紀(jì)”，這是著名華裔物理學(xué)家楊振寧博士和德國(guó)哲學(xué)家沃爾岡這主要是由于企業(yè)要在不斷變化的產(chǎn)品需求和激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地，就要不斷的改進(jìn)設(shè)計(jì)理念，使用先進(jìn)設(shè)計(jì)制造技術(shù)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，降低成本，提高生產(chǎn)率，生產(chǎn)出符合用戶需求的高科技產(chǎn)品，這也是現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展方向。（8）CA 化 現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)廣泛使用計(jì)算機(jī)，應(yīng)用各種功能強(qiáng)大的軟件，使設(shè)計(jì)計(jì)算 繪圖 制造 改進(jìn)一體化，從而提高了設(shè)計(jì)的精度、穩(wěn)定性和效率。（7）智能化 現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)堅(jiān)持“ 以人為本”的指導(dǎo)思想，充分發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性。（5）動(dòng)態(tài)化 現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)在靜態(tài)分析的基礎(chǔ)上，考慮載荷譜、負(fù)載率等隨機(jī)變量，根據(jù)概率論和統(tǒng)計(jì)學(xué)方法，進(jìn)行動(dòng)態(tài)多變量最優(yōu)化設(shè)計(jì)。（3）社會(huì)性 現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品的整個(gè)過(guò)程，從產(chǎn)品的概念形成到報(bào)廢處理的全生命周期的所有問(wèn)題，都要以面向社會(huì)、面向市場(chǎng)為指導(dǎo)思想全面考慮解決。同時(shí)考慮技術(shù)系統(tǒng)與外界的聯(lián)系，即人 機(jī) 環(huán)境的大系統(tǒng)關(guān)系。它是一種定量的、動(dòng)態(tài)的和科學(xué)的設(shè)計(jì)技術(shù)。常規(guī)設(shè)計(jì)技術(shù)是以經(jīng)驗(yàn)總結(jié)為基礎(chǔ)，運(yùn)用力學(xué)和數(shù)學(xué)形成的公式、圖表、手冊(cè)等作為設(shè)計(jì)的依據(jù)，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式、近似系數(shù)或類(lèi)比等方法進(jìn)行設(shè)計(jì)，是一種直覺(jué)設(shè)計(jì)、經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)和靜態(tài)設(shè)計(jì)，它目前已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足產(chǎn)品的功能和市場(chǎng)需求。理性的高度。機(jī)械產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)是對(duì)傳統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)的革新，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法中，有人工計(jì)算速度慢，產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期長(zhǎng)，設(shè)計(jì)的形象形比較差等缺點(diǎn)．比如傳統(tǒng)設(shè)計(jì)主要是在大量的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上使用直覺(jué)法、類(lèi)比法設(shè)計(jì)。并使這個(gè)可行的方案付諸于實(shí)踐。又應(yīng)用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)知識(shí)．再加上設(shè)計(jì)人員的創(chuàng)造性思維過(guò)程。機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工程的重要組成部分，是決定機(jī)械性能的最主要的因素。而現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)中的地位同樣重要。根據(jù)德國(guó)工程師協(xié)會(huì)文件VDI2225 的調(diào)查分析，產(chǎn)品設(shè)計(jì)成本約占產(chǎn)品成本的5% 7%，但卻決定了產(chǎn)品制造成本的75% 80%。具體例子如汽車(chē)行業(yè)的柔性制造技術(shù)和超精密加工技術(shù)，電腦等行業(yè)的模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)，現(xiàn)代制造企業(yè)內(nèi)部的“零庫(kù)存”管理技術(shù)，生物行業(yè)的微電子技術(shù)和生物制造技術(shù)，能源行業(yè)的綠色制造技術(shù)等等。每發(fā)展與采用一項(xiàng)新技術(shù)時(shí)，應(yīng)站在哲學(xué)高度，慎思“塞翁得馬，安知非禍”，即必須充分考慮可持續(xù)發(fā)展，計(jì)及環(huán)境文明。在此前提與內(nèi)涵下，還必須制造出價(jià)廉、物美、供貨期短、售后服務(wù)好的產(chǎn)品。制造業(yè)的產(chǎn)品從構(gòu)思開(kāi)始，到設(shè)計(jì)階段，制造階段、銷(xiāo)售階段、使用與維修階段，直到回收階段、再制造各階段，都必須充分計(jì)及環(huán)境保護(hù)。　　保護(hù)環(huán)境，就是保護(hù)生產(chǎn)力。《老子》講的“無(wú)為”就是這個(gè)意思，即不去“為”違背客觀規(guī)律之“為”。人類(lèi)社會(huì)的發(fā)展必將走向人類(lèi)社會(huì)與自然界的和諧，就是走向“天人合一”。目前，特別是分布式數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、智能代理技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等發(fā)展，將突出知識(shí)在制造活動(dòng)中的價(jià)值地位。當(dāng)然，目前還只能算初步，但潛力極大，前景廣闊。它突出了在制造諸環(huán)節(jié)中，以一種高度柔性與集成的方式，借助計(jì)算機(jī)模擬的人類(lèi)專(zhuān)家的智能活動(dòng)，進(jìn)行分析、判斷、推理、構(gòu)思和決策，取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動(dòng)。⑤在未來(lái)，具有更高級(jí)的類(lèi)人思維的能力。③自組織與超柔性?！　∨c傳統(tǒng)的制造相比，智能制造系統(tǒng)具有以下特點(diǎn)：①人機(jī)一體化。近20年來(lái)，制造系統(tǒng)正在由原先的能量驅(qū)動(dòng)型轉(zhuǎn)變?yōu)樾畔Ⅱ?qū)動(dòng)型，這就要求制造系統(tǒng)不但要具備柔性，而且還要表現(xiàn)出某種智能，以便應(yīng)對(duì)大量復(fù)雜信息的處理、瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)需求和激烈競(jìng)爭(zhēng)的復(fù)雜環(huán)境，因此，智能制造越來(lái)越受到高度的重視?！爸恰笔前l(fā)展的前景　　“智”就是智能化。在電子商務(wù)下的網(wǎng)絡(luò)化制造中，供應(yīng)鏈管理、客戶關(guān)系管理、產(chǎn)品生命周期管理共同構(gòu)成了制造的增殖鏈。在制造技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化中，電子商務(wù)應(yīng)用值得關(guān)注。　　這個(gè)變革體現(xiàn)在兩方面：一方面利用網(wǎng)絡(luò)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造與生產(chǎn)管理等活動(dòng)乃至企業(yè)整個(gè)業(yè)務(wù)流程中充分享用有關(guān)資源，即快速調(diào)集、有機(jī)整合與高效利用有關(guān)制造資源。采購(gòu)成本不斷提高，產(chǎn)品更新速度加快，市場(chǎng)需求不斷變化，客戶定單生產(chǎn)方式迅速發(fā)展，全球制造所帶來(lái)的沖擊日益加強(qiáng)等等。制造技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化由兩個(gè)因素決定：一是生產(chǎn)組織變革的需要，一是生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的可能?！熬W(wǎng)”是發(fā)展的道路　　“網(wǎng)”就是網(wǎng)絡(luò)化。即依據(jù)生物是由內(nèi)部生長(zhǎng)而成“器件”，而非同一般制造技術(shù)那樣由外加作用以增減材料而成“器件”。當(dāng)然，管理的集成不可能不包含管理與技術(shù)的集成。包括生產(chǎn)過(guò)程的集成、全壽命周期過(guò)程的集成?！　。?、加工技術(shù)的集成，特種加工技術(shù)及其裝備是個(gè)典型，如增材制造(即快速原型)、激光加工、高能束加工、電加工等等。e精密機(jī)械技術(shù)。c自動(dòng)控制技術(shù)。a檢測(cè)傳感技術(shù)。目前，“集”主要指：　?。薄F(xiàn)代技術(shù)的集成，機(jī)電一體化是個(gè)典型，它是高技術(shù)裝備的基礎(chǔ)，如微電子制造裝備，信息化、網(wǎng)絡(luò)化產(chǎn)品及配套設(shè)備，儀器、儀表、醫(yī)療、生物、環(huán)保等高技術(shù)設(shè)備。已如前述，先進(jìn)制造技術(shù)就是制造技術(shù)、信息技術(shù)、管理科學(xué)與有關(guān)科學(xué)技術(shù)的集成。它一是技術(shù)的集成，一是管理的集成，一是技術(shù)與管理的集成。信息化、計(jì)算機(jī)化與網(wǎng)絡(luò)化，不但極大地解放了人的體力勞動(dòng)，而且更為關(guān)鍵的是有效地提高了腦力勞動(dòng)自動(dòng)化的水平，解放了人的部分的腦力勞動(dòng)。此后，CAD發(fā)展極為迅速。這表明腦力勞動(dòng)遠(yuǎn)沒(méi)有得到有效的解放。第二次工業(yè)革命，電氣化進(jìn)一步促進(jìn)了自動(dòng)化的發(fā)展?？梢哉f(shuō)，機(jī)械是一切技術(shù)的載體，也是自動(dòng)化技術(shù)的載體。它就是減輕人的勞動(dòng)，強(qiáng)化、延伸、取代人的有關(guān)勞動(dòng)的技術(shù)或手段。MEMS可以完成特種動(dòng)作與實(shí)現(xiàn)特種功能，乃至可以溝通微觀世界與宏觀世界，其深遠(yuǎn)意義難于估量。軍事武器中，精確制導(dǎo)技術(shù)，精確打擊技術(shù)，微型慣性平臺(tái)，微光學(xué)設(shè)備?！　∩踔量梢哉f(shuō)，“極”是前沿科技或前沿科技產(chǎn)品發(fā)展的一個(gè)焦點(diǎn)。顯然，這些產(chǎn)品都是科技前沿的產(chǎn)品。(STM)“極”是發(fā)展的焦點(diǎn)　　“極”就是極端條件，就是指在極端條件下工作的或者有極端要求的產(chǎn)品，從而也是指這類(lèi)產(chǎn)品的制造技術(shù)有“極”的要求。細(xì)微加工、納米加工技術(shù)可達(dá)納米以下的要求，如離子束加工可達(dá)納米級(jí)，借助于掃描隧道顯微鏡與原子力顯微鏡的加工。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)。20世紀(jì)初，超精密加工的誤差是10微米，30年代達(dá)1微米，即1納米。有了后者，才促使前者得以發(fā)展。顯然，這兩方面是一回事。“精”是發(fā)展的關(guān)鍵　　“精”是“精密化”。對(duì)制造設(shè)備而言，其控制參數(shù)均為數(shù)字化信號(hào)。數(shù)字化制造就是指制造領(lǐng)域的數(shù)字化，它是制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與管理科學(xué)的交叉、融和、發(fā)展與應(yīng)用的結(jié)果，也是制造企業(yè)、制造系統(tǒng)與生產(chǎn)過(guò)程、生產(chǎn)系統(tǒng)不斷實(shí)現(xiàn)數(shù)字化的必然趨勢(shì)。“數(shù)字化”不僅是“信息化”發(fā)展的核心，而且也是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的核心。先進(jìn)制造技術(shù)的未來(lái)發(fā)展?fàn)顩r先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展可以用8個(gè)字來(lái)概括：“數(shù)”是核心，“精”是關(guān)鍵，“極”是焦點(diǎn)，“自”是條件，“集”是方法，“網(wǎng)”是道路，“智”是前景，“綠”是必然。(9) 制造以人為本。(7) 實(shí)施無(wú)污染綠色制造。(5) 開(kāi)發(fā)新一代超精密、超高速制造裝備。(3) 成型及制造技術(shù)精密化、制造過(guò)程實(shí)現(xiàn)低能耗。隨著電子、信息等高新技術(shù)的不斷發(fā)展，市場(chǎng)需求個(gè)性化與多樣化，未來(lái)現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展的總趨勢(shì)是向精密化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化、綠色集成化、全球化的方向發(fā)展。今后應(yīng)關(guān)注的研究領(lǐng)域有生物加工技術(shù)