淺析機械精確制造技術的發(fā)展趨勢

茹長春

（開灤集團荊各莊礦業(yè)公司，河北 唐山 063000）

我國正處于經(jīng)濟發(fā)展的關鍵時期，制造技術是我們的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上先進制造技術的世界潮流，將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位，并以足夠的力度予以實施，才能盡快縮小與發(fā)達國家的差距，才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

1 我國機械制造技術發(fā)展的現(xiàn)狀分析

機械制造技術是研究產(chǎn)品設計、生產(chǎn)、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程的工程學科，是以提高質量、效益、競爭力為目標，包含物質流、信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。

20世紀70年代以前，產(chǎn)品的技術相對比較簡單，一個新產(chǎn)品上市，很快就會有相同功能的產(chǎn)品跟著上市。20世紀80年代以后，隨著市場全球化的進一步發(fā)展，市場競爭變得越來越激烈。

20世紀90年代初，隨著CIMS技術的大力推廣應用，包括有CIMS實驗工程中心和7個開放實驗室的研究環(huán)境已建成。在全國范圍內，部署了CIMS的若干研究項目，諸如CIMS軟件工程與標準化、開放式系統(tǒng)結構與發(fā)展戰(zhàn)略，CIMS總體與集成技術、產(chǎn)品設計自動化、工藝設計自動化、柔性制造技術、管理與決策信息系統(tǒng)、質量保證技術、網(wǎng)絡與數(shù)據(jù)庫技術以及系統(tǒng)理論和方法等均取得了豐碩成果，獲得不同程度的進展。但因大部分大型機械制造企業(yè)和絕大部分中小型機械制造企業(yè)主要限于CAD和管理信息系統(tǒng)，底層基礎自動化還十分薄弱，數(shù)控機床由于編程復雜，還沒有真正發(fā)揮作用。因此，與工業(yè)發(fā)達國家相比，我國的制造業(yè)仍然存在一個階段性的整體上的差距。

目前，我國已加入WTO，機械制造業(yè)面臨著巨大的挑戰(zhàn)與新的機遇。因此，我國機械制造業(yè)不能單純的沿著20世紀凸輪及其機構為基礎采用專用機床、專用夾具、專用刀具組成的流水式生產(chǎn)線--剛性自動化發(fā)展。而是要全面拓展，面向五化發(fā)展，即全球化、網(wǎng)絡化、虛擬化、自動化、綠色化。

2 機械制造技術的特點

做好基礎自動化的工作仍是我國制造企業(yè)一項十分緊迫而艱巨的任務。但加工中心無論是數(shù)量還是利用率都很低?？删幊炭刂破鞯氖褂貌⒉黄占?，工業(yè)機器人的應用還很有限。因此，我們要立足于我國的實際情況，在看到國際上制造業(yè)發(fā)展趨勢的同時扎扎實實地做好基礎工作。

2.1 機械制造技術是一個系統(tǒng)工程

先進制造技術特別強調計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術在產(chǎn)品設計、制造和生產(chǎn)組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術成果與傳統(tǒng)制造技術相結合，使制造技術成為能駕馭生產(chǎn)過程的物質流、能量流和信息流的系統(tǒng)工程。

2.2 機械制造技術是一個綜合性技術

先進制造技術應用的目標是為了提高企業(yè)競爭和促進國家經(jīng)濟和綜合實力的增長。因此，它并不限于制造過程本身，它涉及產(chǎn)品從市場調研、產(chǎn)品開發(fā)及工藝設計、生產(chǎn)準備、加工制造、售后服務等產(chǎn)品壽命周期的所有內容，并將它們結合成一個有機的整體。以便提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟效益和社會效益。

2.3 機械制造技術是市場競爭要素的統(tǒng)一體

市場競爭的核心是如何提高生產(chǎn)率。隨著市場全球化的進一步發(fā)展，20世紀80年代以后，制造業(yè)要贏得市場競爭的主要矛盾已經(jīng)從提高勞動生產(chǎn)率轉變?yōu)橐詴r間為核心的時間、成本和質量的三要素的矛盾。先進制造技術把這三個矛盾有機結合起來，使三者達到了統(tǒng)一。

2.4 機械制造技術是一個世界性技術

20世紀80年代以來，隨著全球市場的形成，發(fā)達國家通過金融、經(jīng)濟、科技手段爭奪市場，傾銷產(chǎn)品，輸出資本，使得市場競爭變得越來越激烈，為適應這種激烈的市場競爭，一個國家的先進制造技術應具有世界先進水平，應能支持該國制造業(yè)在全球市場的競爭力。同時，機械制造技術是面向21世紀的技術，應與現(xiàn)代高新技術相結合，應是有明確范疇的新的技術領域。

3 我國機械制造技術的發(fā)展方向

先進制造技術是制造技術的最新發(fā)展階段，是由傳統(tǒng)的制造技術發(fā)展起來的，既保持了過去制造技術中的有效要素，又要不斷吸收各種高新技術成果，并滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領域及其全部過程。

20世紀80年代，隨著掃描顯微鏡的發(fā)明和使用，人類認識世界和改造世界的能力進入納米尺度，納米技術是指實現(xiàn)納米級精度，是一種在納米尺度上研究原子和分子結構，物質特性及相互作用與運動，并運用這種技術為人類服務的高新技術，納米技術對制造業(yè)產(chǎn)生了很大的影響，其應用范圍將非常廣泛，包括納米材料技術、納米加工技術、納米裝配技術和納米測量技術等。

超精密加工的加工精度在2000年已達到納米級，在21世紀初開發(fā)的分子束生長技術、離子注入技術和材料合成、掃描隧道工程（STE）可使加工精度達到0.0003～0.0001μm，現(xiàn)在精密工程正向其終極目標--原子級精度的加工逼近，也就是說，可以做到移動原子級別的加工?，F(xiàn)代機械制造技術的發(fā)展主要表現(xiàn)在兩個方向上：一是精密工程技術，以超精密加工的前沿部分、微細加工、納米技術為代表，將進入微型機械電子技術和微型機器人的時代；二是機械制造的高度自動化，以CIMS和敏捷制造等的進一步發(fā)展為代表。

3.1 精密成形技術成形制造技術包括鑄造、焊接、塑性加工等。精密成形技術包括：精密鑄造（濕膜精密成形鑄造、剛型精密成形鑄造、高精度造芯）、精密鍛壓（冷濕精密成形、精密沖裁）、精密熱塑性成形、精密焊接與切割等。公務員之家

3.2 無切削液加工無切削液加工的主要應用領域是機械加工行業(yè)，無切削液加工簡化了工藝、減少了成本并消除了冷卻液帶來的一系列問題，如廢液排放和回收等等。

3.3 快速成形技術快速原型零件制造技術（RPM），其設計突破了傳統(tǒng)加工技術所采用的材料去除的原則，而采用添加、累積的原理。其代表性技術有分層實體制造（LOM），熔化沉積制造（FDM）等等。

由于以上工藝和技術不僅減少了原材料和能源的耗用量或縮短了開發(fā)周期、減少了成本，而且有些工藝的改進對環(huán)境起到保護作用，因此被稱為綠色制造工藝。綠色制造是人類社會可持續(xù)發(fā)展在制造業(yè)中的體現(xiàn)。這一切除了工藝革新外，還必須依靠信息技術，通過計算機的模擬、仿真，才能實現(xiàn)。

結論。現(xiàn)代制造技術是現(xiàn)代技術和工業(yè)創(chuàng)新的集成，是國家制造業(yè)的水平的主要標志，也是國家工業(yè)的基礎和支柱。隨著社會的發(fā)展，人們對產(chǎn)品的要求也發(fā)生了很大變化，要求品種要多樣、更新要快捷、質量要高檔、使用要方便、價格要合理、外形要美觀、自動化程度要高、售后服務要好、要滿足人們越來越高的要求，就必須采用先進的機械制造技術。因此，我們應抓住機遇，了解我國機械制造技術的發(fā)展現(xiàn)狀，把握現(xiàn)代機械制造技術的發(fā)展趨勢，使我國現(xiàn)代制造業(yè)與世界發(fā)達國家站在同一起跑線上。

[1]馬曉春.我國現(xiàn)代機械制造技術的發(fā)展趨勢[J].森林工程，2002，（3）.

[2]王世敬，溫筠.現(xiàn)代機械制造技術及其發(fā)展趨勢[J].石油機械，2002，（11）.

[3]武永利.機械制造技術新發(fā)展及其在我國的研究和應用[J].機械制造與自動化，2003，（1）.