浅谈先进制造工艺技术的应用及发展趋势
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浅谈国内先进制造技术摘要:文章阐述了机械制造发展的精密化、自动化、信息化、柔性化、清洁化、集成化和智能化趋势,并提出了我国目前存在的差距及发展策略。
关键词:制造技术生产模式柔性信息对策随着科学技术的飞速发展和市场竞争日益激烈,越来越多的制造企业开始将大量的人力、财力和物力投入到先进的制造技术和先进的制造模式的研究和实施策略之中。
改革开放以来,我国制造科学技术有日新月异的变化和发展,确立了社会主义市场经济体制,但与先进的国家相比仍有一定差距,为了迎接新的挑战,必须认清制造技术的发展趋势,缩短与先进国家的差距,使我国的产品上质量、上效率、上品种和上水平,以增强市场竞争力,因此,对制造技术及制造模式的研究和实施是摆在我们面前刻不容缓的重要任务,以实现我国机械制造业跨入世界先进行列。
1 机械制造业的发展趋势先进的制造业是将物料、能源、设备、资金、技术、信息和人力等制造资源通过先进的制造技术、先进的管理技术和先进的制造过程转变成人类需求产品的行业。
行业追求的目标是:高质量、高效率、高柔性、低成本、低劳动力、低消耗、品种多和规格全的产品,因此,21世纪的机械制造技术的发展趋势体现在以下几个方面。
1.1 精密化精密加工、特种加工、超精密加工技术、微型机械是现代化机械制造技术发展的方向之一。
精密和超精密加工技术包括精密和超精密切削加工、磨削加工、研磨加工以及特种加工和复合加工(如机械化学研磨、超声磨削和电解抛光等)三大领域。
超精密加工技术己向纳米(1nm=10-3μm)技术发展。
纳米技术己在纳米机械学、纳米电子学和纳米材料技术得到了应用。
因此,它促进了机械科学、光学科学、测量科学和电子科学的发展。
1.2 自动化自动化技术自20世纪初出现以后,经历了由刚性自动化向柔性自动化的发展过程,自动化技术的成功应用,不但提高了效率,保证了产品质量,还可以代替人去完成危险场合的工作。
对于批量较大的生产自动化,可通过机床自动化改装、应用自动机床、专用组合机床、自动生产线来完成。
浅谈几种先进制造技术先进制造技术是不断发展的综合性学科,它涉及到产品设计、制造、生产管理、市场营销等多个环节。
下面,我将就几种当前最具发展潜力的先进制造技术进行简要介绍。
一、增材制造(Additive Manufacturing)增材制造是一种基于三维模型的数据驱动制造过程,它通过逐层添加材料的方式进行制造。
这种技术的最大优势在于能够快速、精确地制造出复杂的三维结构,特别适合于高成本、高精度要求的领域,如航空航天、医疗等。
此外,增材制造还可以大幅度降低原材料的浪费,对于环境保护具有重要意义。
二、智能制造(Intelligent Manufacturing)智能制造是指借助物联网、大数据、人工智能等新一代信息技术,实现制造过程的智能化和自动化。
智能制造能提高生产效率,降低生产成本,并保证产品质量的稳定性。
同时,智能制造还可以实时监控生产线状况,对可能出现的问题进行预警,使生产过程更加可控。
三、精益制造(Lean Manufacturing)精益制造是一种旨在消除浪费、提高生产效率和质量的制造管理方法。
它通过优化生产流程,减少生产中的非增值活动,从而实现资源的高效利用。
同时,精益制造还强调与供应商建立长期合作关系,实现供应链的优化。
这种制造技术在全球范围内得到了广泛应用,并被许多企业视为提升竞争力的重要手段。
四、生物制造(Biomanufacturing)生物制造是利用生物体系和生物技术进行物品制造的先进制造技术。
这种制造技术具有独特的优势,例如可以利用生物分子的复杂结构和特性,制造出具有特定功能和性能的材料。
此外,生物制造还可以大幅度降低能源消耗和环境污染,对于实现可持续发展具有重要意义。
五、可持续制造(Sustainable Manufacturing)可持续制造是指在整个产品生命周期中,以最小的环境影响和资源消耗,实现产品设计和制造的可持续性。
它强调在产品设计阶段就考虑环境因素,并优化生产流程以减少能源消耗和排放。
《先进制造技术》学习报告2010年9月22日这学期我接触了《先进制造技术》这门课, 由于这门课是一门考察科目, 我学得不太认真, 所以我只有从书本上和网上来学习这门科的知识。
以下内容我对先进制造技术的浅谈。
先进制造技术AMT(Advanced Manufacturing Tecnology)是在传统制造的基础上, 不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果, 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、灵活生产, 提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称, 也是取得理想技术经济效益的制造技术的总称。
当前的金融危机也许还会催生新的先进制造制造技术, 特别在生产管理技术方面。
先进制造技术不是一般单指加工过程的工艺方法, 而是横跨多个学科、包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术, 涉及到设计、工艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域, 并逐步融合与集成。
可基本归纳为以下四个方面:一、先进的工程设计技术二、先进制造工艺技术三、制造自动化技术四、先进生产管理技术、制造哲理与生产模式五、发展。
一、先进的工程设计技术先进的工程设计技术包括众多的现代设计理论与方法。
包括CAD.CAE、CAPP、CAT、PDM、模块化设计、DFX、优化设计、三次设计与健壮设计、创新设计、反向工程、协同产品商务、虚拟现实技术、虚拟样机技术、并行工程等。
(1)产品(投放市场的产品和制造产品的工艺装备(夹具、刀具、量检具等))设计现代化。
以CAD为基础(造型, 工程分析计算、自动绘图并提供产品数字化信息等), 全面应用先进的设计方法和理念。
如虚拟设计、优化设计、模块化设计、有限元分析, 动态设计、人机工程设计、美学设计、绿色设计等等;(2)先进的工艺规程设计技术与生产技术准备手段。
在信息集成环境下, 采用计算机辅助工艺规程设计、即CAPP, 数控机床、工业机器人、三坐标测量机等各种计算机自动控制设备设备的计算机辅助工作程序设计即CAM等。
浅谈机械制造工艺的新技术摘要:随着现代机械制造行业的快速发展,越来越重视其制造工艺与精密加工技术,所以,在发展现代机械制造行业的时候,一定要加强先进技术的应用,不断创新制造工艺,提高精密加工的技术水平,实现现代机械制造行业的健康、可持续发展。
本文主要对机械制造工艺的新技术进行了分析探讨。
关键词:机械制造;工艺特点;主要内容;精密加工引言在现代机械制造行业中,一般均是以信息技术为指导,对自动化与节能等方面展开分析与研究,以此来促进新产品的研发,提高现在机械制造行业的技术水平。
随着现代机械制造技术的不断发展,我国在现代机械制造市场中也可以占据一席之地。
为了保证现代机械制造行业的快速、稳定发展,一定要在满足市场需求的基础上,加强先进技术的引进,提高机械制造的自动化与智能化,实现现代机械制造行业的健康、可持续发展。
一、现代机械制造工艺的特点1、制造过程是个系统工程机械制造过程各个环节之间并不是都彼此关联,也有的环节之间可以不关联,是因为,机械制造过程是一种离散的生产过程,不需要每个环节都有关联性。
从现代制造系统工程学来分析,机械制造过程可以说是一个制造系统的过程,所以机械制造过程是个系统工程。
传统机械制造技术与现代的计算机技术、自动化技术、传感技术、现代管理技术以及新材料技术有机结合,传统的制造工艺和现代的制造工艺融为一体,使机械制造工艺成了能控制机械制造生产过程的信息流、能量流和物质流的系统工程。
2、制造是管理、工艺、人员三者的结合现代机械制造已不是单纯的管理问题,先进制造工艺的引入和诚聘英才,使机械制造发展为管理、工艺、工作人员为一体的三者结合的系统工程。
随着机械制造行业的生产规模的扩大,企业已开始追求最佳技术经济效果,从而推动了经营管理与工程技术的结合。
现代机械制造行业意识到制造过程组织和管理体制的合理化和简化的重要性,想出一系列管理、技术与人员相结合的新的生产方式,给制造全过程的优化运行提供有力保障。
先进制造技术现状和发展趋势Prepared on 22 November 2020我国先进制造技术现状和发展趋势摘要:简要介绍了先进制造技术及其特点,并结合国内制造企业,论述了我国先进制造技术的现状和发展趋势。
关键词:先进制造技术;现状;发展趋势引言制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱,其生产总值一般占一个国家国内生产总值的20%-55%。
专家认为,世界上各国家经济的竞争,主要是制造技术的竞争,其竞争能力最终体现在所生产的产品的市场占有率上。
随着经济技术的高速发展以及顾客需求和市场环境的不断变化,这种竞争日趋激烈,因而各国政府都非常重视对制造技术的研究。
对于中国这样一个制造大国更亦是如此。
1、先进制造技术及其特点先进制造技术AMT(advancedmanufacturingtechnology)是制造业不断吸收机械、电子、信息(计算机与通信、控制理论、人工智能等)、能源及现代系统管理等方面的成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的全过程,以实现优质、高效、低耗、清洁和灵活生产,提高对动态多变的产品市场的适应能力和竞争能力的制造技术的总称。
它集成了现代科学技术和工业创新的成果,充分利用了信息技术,使制造技术提高到新的高度。
先进制造技术是发展国民经济的重要基础技术之一,对我国的制造业发展有着举足轻重的作用。
先进制造技术以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,提高产品对动态多变市场的适应能力和竞争力为目标。
它不局限于制造工艺,而是覆盖了市场分析、产品设计、加工和装配、销售、维修、服务,以及回收再生的全过程。
强调技术、人、管理和信息的四维集成,不仅涉及到物质流和能量流,还涉及到信息流和知识流,即四维集成和四流交汇是先进制造技术的重要特点。
先进制造技术更加重视制造过程组成和管理的合理化和革新,它是硬件、软件、脑件(人)与组织的系统集成。
2、我国先进制造技术的现状随着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、自动化程度要高、售后服务要好、要满足人们越来越高的要求,就必须采用先进的机械制造技术。
浅谈我国现代化机械制造技术的发展趋势随着经济全球化的加速与高新技术的不断涌现,我国现代化机械制造技术已经逐渐进入高速发展的新阶段。
在这种背景下,为了更好地满足社会的需求和追求创新,我国现代化机械制造技术必须走向更高端、更先进、更绿色、更智能的方向。
一、高端制造是必然趋势“高端制造”已经成为我国机械制造业发展的主旋律。
随着我国经济的发展不断推动,高端装备市场得到了进一步的开拓,国内外市场需求逐步提升,而这些高端产品具备的核心技术和制造标准远远超出了以往的范畴。
为了满足这些需求,我国机械制造业必须将注意力集中到核心部件和关键技术的开发和研究上,并进行深度改革和创新,使其在我国现代化工业中发挥更大的作用。
二、绿色制造势在必行绿色制造是目前国际机械制造业关注的重点之一。
环境问题引起了全球的广泛关注和讨论,机械制造业又是对环境影响最大的行业之一,因此,我国机械制造业就必须以绿色制造为发展方向,尽快实现从传统污染型制造业向生态友好型制造业的转变。
这需要企业引入先进的技术,推动机械制造业的创新升级,采取高效节能的生产工艺,实现资源循环利用和环境保护。
三、智能制造是发展趋势随着信息技术和智能化技术的快速发展,智能制造已经成为了我国机械制造业的发展趋势。
智能化制造可以提高生产效率,降低生产成本,提高质量和可靠性,增强产品的竞争力和附加值。
为推动智能制造的发展,我国机械制造业需要加强人才培养,提升技术水平,强化研发创新和转型升级。
总之,我国现代化机械制造技术的发展已经进入到了新的阶段,我们需要提高技术创新能力,把握市场趋势和机遇,实现国家的现代化转型和机械制造业的升级,切实推动我国经济持续健康发展。
浅谈先进制造工艺技术的应用及发展趋势
摘要:中国虽然是制造大国,但制造工艺技术水平与工业发达国家相比仍有很大差距。
本文阐述了先进制造工艺技术的特点及发展现状,对目前的压铸技术进行简要分析。
并结合目前实际情况进一步阐述了先进制造工艺技术的发展趋势。
2001年中国成为世贸组织成员,此后大量外商进入国内市场,对我国制造业的冲击也是不言而喻。
相对其他产业而言,我国的制造业是发展最快、国际竞争力较强的产业之一。
随着市场竞争的日趋激烈化,国内企业相继以生产规模,成本、产品质量和产品快速交付为经营目标,为实现企业的经营目标,企业不得不提升自身的核心竞争力,正因为如此先进制造工艺应运而生。
1.先进制造工艺技术的定义、内涵、发展现状
1.1定义
先进制造工艺技术是机械制造工艺不断变化和发展后形成的工艺技术,包括常规工艺经优化后的工艺,以及不断出现和发展的新型加工方法。
1.2内涵
主要技术体系由先进成型加工、现代表面工程等技术所构成,前者即是在成形学指导下研究与开发产品创造的技术、方法和程序。
1.3先进制造工艺技术发展现状
因为先进制造工艺是在不断变化和发展的传统机械制造工艺基础上逐渐形成的一种制造工艺技术。
其发展主要表现在以下几个方面:
(1)制造加工精度不断提高;
(2)切削加工速度迅速提高;
(3)新型材料的应用促使了制造工艺的提升和变革;
(4)零件毛坯成形在向少无余量发展;
(5)优质清洁表面工程技术的形成和发展[3]。
2.先进制造工艺技术应用——压力铸造技术
2.1压铸技术
压力铸造是近代金属加工工艺中,发展较快的一种先进的铸造方法。
当液态金属或半固体金属液在高速高压作用下射入模具型腔内,通过模具保压、冷却结晶直至凝固,从而形成半成品或成品。
它具有生产效率高、经济性优良、产品尺寸精度高和互换性好等特点。
在现代制造业得到广泛应用和迅速的发展,压铸件已成为许多产品的重要组成部分。
随着国民经济水平的提升,汽车、摩托车、手机通信、家用电器和五金等行业的进入飞速发展期,压铸件的功能和应用领域不断扩大,压铸技术也在不断发展,压铸合金品质不断提高。
2.2压铸件的结构工艺性
(1)消除内侧凹,保证医铸件从压型中顺利取出。
(2)可铸出细小的螺纹、孔、齿和文字等,但有一定的限制。
(3)压铸件适宜的壁厚为:锌合金为1~4mm,铝合金为1.5~5mm,铜合金为2~5mm。
(4)对于复杂而无法取芯的铸件或局部有特殊性能(如耐磨、导电、导磁和绝缘等)要求的铸件,可采用嵌铸法,把镶嵌件先放在压型内,然后和压铸件铸合在一起[2]。
2.3压力铸造技术的特点
在压力铸造中,金属液在高压力下填充型腔,并在更高的压力下结晶凝固,常见的压力为15—50MPa。
金属液以高速充填型腔,通常在O.5~7米/秒,部分还可以超过8米/秒,充型时问仅为O.01~O.20 s。
正是由于这种特殊充型方式及凝固方式,导致压力铸造具有自身独特的特点。
(1)高压和高速充型:可以得到薄壁、形状复杂但轮廓清晰的铸件。
如铝合金压铸件的最小壁厚可为0.5『ⅢD,最小铸出孔直径为0.7『ⅢD。
铸件的壁厚通常在1~6 m之间,小铸件可以做得更薄,而大铸件的壁可以更厚。
(2)铸件精度高、尺寸稳定、加工余量少、表面光洁。
加工余量一般在0.2~0.5 IIIII,表面粗糙度在R。
3.2 uⅢ以下。
一般只要对零件进行少量加工便可进行装配,有的零件甚至无须机械加工就能直接装配使用。
(3)铸件组织致密、具有较好的力学性能。
由于铸件在压力作用下凝固,所获得的晶粒细小,所以铸件组织十分致密,强度较高。
由于激冷造成铸件表面硬化,形成约0.3~O.5 IIIn的硬化层,铸件表现出良好的耐磨性。
(4)生产效率高。
压力铸造的生产周期短,一次操作的循环时间约5 s~3 min,可实现半自动化及自动化生产,压力铸造是所有铸造方法中生产效率最高的。
(5)压力铸造采用镶铸法可以省去装配工序并简化制造工艺。
镶铸的材料一般为钢、铸铁、铜、绝缘材料等,镶铸体的形状有圆形管状、薄片等。
利用镶铸法可制作出有特殊要求的铸件[1]。
2.4压力铸造的应用压力铸造应用广泛,可用于生产锌合金、铝合金、镁合金和铜合金等铸件。
应用压铸件最多的是汽车制造业,其次为仪表和电子仪器工业。
此外,在农业机械、国防工业、计算机、医疗器械等制造业中,压铸件也用得较多。
2.5我国压铸技术展望
(1)新型压射控制系统研发;如压铸机的实时控制系统,采用伺服阀与PLC 相结合控制。
保证压射过程的稳定性和再现性
(2)发展新的压铸工艺:消除铸件气孔,如真空压铸
(3)开发新的压铸合金材料:如金属基复合材料,镁合金,高铝锌基合金。
(4)开发ChD/C~/CAM系统
3.先进制造工艺技术发展趋势
(1)品质优良、生产高效、低能耗,操作灵捷、环境洁净是机械制造业永恒的追求目标,也是先进制造工艺技术的发展目标。
(2)先进精密超精密加工技术、特种加工技术、超高速切削及超高速磨削技术、微型机械加工技术、新一代制造装备技术及虚拟制造技术等。
(3)精密铸造、精确塑性成形总体上向“净成形”目标迈进。
(4)激光表面合金化和熔覆工艺日趋成熟。
(5)快速原型制造技术更加精密化。
(6)计算机模拟仿真、并行工程及虚拟制造技术为成形制造注入新的活力。
4.结束语
先进制造工艺技术是先进制造技术的核心和基础,任何高级的自动控制系统都无法取代先进制造工艺技术的作用。
可以说,制造工艺技术水平的高低在很大程度上决定了制造业的技术水平。
制造企业只有跟上发展先进制造工艺技术的世界潮流,将其放在优先地位,并以足够的力度予以实施,才能尽快缩小与发达国家的差距,才能在激烈的市场竞争中立于不败之地。
5.参考文献
[1]赵浩峰.现代压力铸造技术l M1.北京:中国标准出版社,2002.
[2]赖华清.压铸工艺及模具l M1.北京:机械工业出版社,2004.
[3]李长河.先进制造工艺技术l M1.科学出版社有限责任公司,2011.
[4]王先逵.先进制造工艺l M1.北京:机械工业出版社,2011:326 331
[5]王先逵. 机械制造工艺学[加.北京:机械工业出版社,2006.1.。