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机械制造技术的发展趋势 |
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| | 机械制造工业为人类的生存、生产、生活提供各种设备,是国民经济中极其重要的基础产业。所谓四个现代化,从某种意义上说,就是用现代化设备去装备工业、农业、国防和科学技术事业,使之达到先进的水平。制造业为人类创造着辉煌的物质文明。据统计,90年20个工业化国家制造业所创造的财富占国民生产总值(GDP)的比例平均为22.15%,制造业是一个国家的立国之本。制造技术支持着制造业的健康发展,先进的制造技术使一个国家的制造业乃至国民经济处于有竞争力的地位。忽视制造技术的发展,就会导致经济发展走入岐途。 机械工业对提高人民生活质量,推动科学技术进步起着十分重要的作用。 而机械工业的发展和进步,在很大程度上又取决于机械制造技术的发展。从历史上看,1769年瓦特发明了蒸汽机,但当时加工技术十分落后,苦于加工不出高精度的汽缸而得不到推广应用。1775年,威尔逊成功地改造了一台汽缸镗床,解决了这一难题。就在第二年(1776年)蒸汽机便得到了实际应用,迎来了第一次产业革命,由此可见,机械制造技术的发展对人类科学技术的进步有何等重要的作用。在科学技术高度发展的今天,依然是如此,现代工业对机械制造技术提出了越来越高的要求,如要求达到纳米级(10-6mm)的超精密加工,大规模集成电路硅片划片的超微细加工,重型设备超大型件的加工,难加工材料和具有特殊物理性能材料的加工等等,诸如此类,给现代机械制造技术提出了许多新的课题。同时,当产品的设计图样决定之后,要提高产品质量和劳动生产率,降低成本,采用先进的制造技术是关键。因此,在未来的竞争中,谁掌握先进的制造技术,谁就拥有控制市场的主动权。 另一方面,也正是由于科学技术的发展,又为机械制造技术的发展提供了工具和手段,特别是计算机技术的发展,促使常规技术与精密检测技术和数控技术、传感技术等相互结合,给机械制造领域带来许多新技术、新观念,使产品质量和生产效率大大提高,当前,机械制造技术的发展主要表现在以下几方面: 向高柔性化和自动化方向发展。随着国际市场竞争越来越激烈,机电产品的更新周期越来越短,多品种的中小批生产将成为今后生产一种主要类型。如何解决中小批生产的自动化问题是摆在我们面前的一个突出问题。因此,以解决中小批生产自动化为主要目标的柔性制造技术越来越受到重视,如CNC(计算机数控)、CAD/CAM( Computer-Aided Design 、 Computer -Aided Manufacturing 计算机辅助设计 /计算机辅助制造)、FMS(Flexible Manufacturing System柔性制造系统)的应用越来越广泛,一些发达国家,进而正在大力发展CIMS( Computer Integrated Manufacturing System 计算机集成制造系统 ),使整个生产过程在计算机控制下,不仅实现自动化,而且实现柔性化、智能化、集成化,使产品质量和生产效率大大提高,生产周期缩短,产生了很好的经济效益。 Ø CAE- Computer-Aided Engineering 计算机辅助工程 Ø CAPP - Computer-Aided Process Planning 计算机辅助辅助工艺设计 精密加工和超精密加工是机械制造技术发展的另一个方面。在现代高科技领域中,产品的精度要求越来越高,有的尖端产品其加工精度达到0.001um,表面粗糙度小于Ra0.005 um,即纳米(nm)级,促使加工精度由微米级(形状尺寸精度0.1~1um,表面粗糙度为Ra0.03~0.3 um)向亚微米级和纳米级发展。掌握超精密加工技术,在未来的科技竞争中具有重要意义,也是一个国家制造水平的重要标志。要实现精密和超精密加工,必须具有与之相适应的加工设备、工具、仪器以及加工环境与检测技术。 发展高速切削、强力切削,提高切削加工效率也是机械技术发展的一种趋势。而要实现高速切削(切削速度为常用切削速度的5~10倍)与强力切削关键是要具有与之相适应的机床和切削工具。目前数控车床主轴转速已达5000r/min,国外有的加工中心主轴转速已达20000r/min以上,磨削速度普遍已达40~60m/s(一般在35m/s左右),高的已达80~120m/s。 解放前,我国的机械工业十分落后,几乎没有什么像样的机械工业,解放后经过40多年的建设,我国的机械工业得到了很大的发展,取得了长足的进步,现已建成100多个行业的机械制造工业体系,国民经济各部门的机电设备,已基本上能自行设计制造。但与世界发达国家相比,还有很大差距。我国机床数控化率到1993年仅为3.74%,而世界发达国家已达70%以上。产品更新换代的周期长、质量差、劳动生产率低,经济效益差是机械行业普遍存在的问题。其中落后的机械制造技术水平是造成上述问题的主要原因之一。 作为机械制造专业的大学生和技术人员,应具有强烈的责任感和使命感,赶超世界先进的机械制造技术水平,将历史地落在你们这一代的肩上,让我们为创造美好的明天而努力奋斗吧! | |
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