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与传统制造技术相比,先进制造技术具有以下显著特征:
      1、先进制造技术是涉及机械科学、信息科学、系统科学和管理科学的一门综合性学科。
      2、先进制造技术除了能够实现优质、高效、低成本外,敏捷制造、可持续发展也成为其追求的重要目标。
      3、先进制造技术更加重视技术与管理的结合,重视制造过程的组织和管理体制的精简及合理化,从而产生一系列技术与管理相结合的新的生产方式。
      先进制造技术的主要发展趋势有以下方面:
      1、制造技术兼顾标准化、系列化、通用化向自动化、集成化、和智能化的方向发展。如CIM、精良生产、并行工程、敏捷制造等。
      2、制造技术向高精度方向发展——纳米技术。
      3、综合考虑社会、环境要求及节约资源的可持续发展的制造技术将越来越受到重视。
      4、随着全球一体化进程的推进,全球一体化制造越来越受到重视。其中虚拟制造和网络化制造逐步呈现出来。
      5、制造技术工艺方法向非传统加工(特种加工)发展,如电火花加工、线切割、电化学、光化学加工超声加工、快速原模成型技术、激光束、电子束、离子束、水射流、电铸等。
      6、为适应复杂多变的市场形势,柔性制造系统(FMS)、柔性装配系统(FAS)将得到更多的应用。
      近年来,先进制造技术的发展与应用得到社会的共识,先进制造技术已被列为国家重点科技发展领域,并将企业实施技术改造列为重点,以寻求新的制造策略,建立新的包括市场需求、设计、车间制造和分销集成在一起的先进制造系统。
      先进制造系统继承了计算机辅助设计(CAD),计算机辅助制造(CAM),计算机辅助工艺设计(CAPP),计算机辅助工程(CAE),计算机辅助质量管理(CAQ),企业资源计划(ERP),物料搬运等单元技术。这些单元技术集成为计算机集成制造系统CIMS。
1 机械制造工艺的发展现状
机械制造工艺是机械制造的核心技术,目前我国的机械制造业还处在发展阶段,其中一些先进的工艺已开始应用于机械制造过程中。另外,自动控制技术也随着电子计算机技术的发展逐步应用于机械制造中,数控机床、加工中心、自动制造单元、自动制造系统等,而且计算机集中控制的流水线也逐步进入到生成过程。我国目前柔性控制技术还没有完全普及。
1. 1 自动化制造工艺的现状
首先,自动化制造单元已经得到了逐步的普及,其特征就是由单台或多台的加工中心或者工业机器人、数控机床、物料输送设备构成,其特征就是可以适应多种产品的加工,较为灵活。制造单元可以看做是一种小型的自动化系统,是自动化生产与成本节约相配合的产物,而且突出的优势就是可以实现单机的自动化,从而提高效率而降低成本。
其次,是自动化制造系统的实用性推广,这个系统主要是由多台自动化数控机床或者车削中心构成,集中由统一的计算机系统控制,并由物料运输装置进行连接,从而形成一个简单的加工流水线,在不停机的状况下实现多品种小批量的机械制造。这种方式已经在我国的企业中逐渐推广。自动化流水线的主要特征是其介在非自动化和中小规模量产自动化系统之间,其加工的设备是加工选区烧结、光固化法、叠层法等。
( 2) 激光热处理技术。
机械制造中很多的零件都需进行热处理,以此达到其使用中提高寿命或者机械性能的目的。尤其是一些磨损较快的零件,为了提高其使用的寿命往往都需要在其表面进行必要的处理。在这里常见的一种处理方式就是利用表面添加熔覆材料来提高耐磨性。这时就可以利用激光的高
温特性来实现对基材和熔覆材料的热处理,并使其形成一种表面“合金”。借鉴这种方式,机械制造可以将激光的高温性能用于某些材料的表面热处理,达到表面固化的作用; 同时还可以利用其修复某些生产模具,使其提高寿命,且不会改变原有的形状和尺寸。
2 自动化和激光技术的发展趋势
2. 1 自动化控制的发展方向
( 1) 自动化制造单元将成为自动化发展的领跑者。随着柔性技术的应用,FMC 将因其投资小,生产方式灵活的优势,成为制造业自动化发展的领跑者。因为我国的中小型企业在短期内还将是制造业的主体。因此,从实际出发,成本较低,灵活性较高的FMC将成为这些制造企业的首选,可见,未来自动化制造工艺将围绕FMC 系统的完善和柔性提高来进行
( 2) 自动化制造生产线的完善。
大批量零件的生产需求让企业对高度自动化的制造生产线成为未来自动化发展的又一个方向。提高生产线的自动化程度、高速性、准确性将成为自动化设备生产厂商的重点研究方向。因此,完善的高效率的自动化大规模生产线将成为自动化机械制造的另一个发展趋势。
( 3) 多功能自动化设备将成为主导。
未来,单一功能的自动化设备将不能完全满足机械制造的需求,因此开发多功能的自动