先進(jìn)制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝分析

胡燁++陳艷偉

摘 要：傳統(tǒng)的末端治理在這個(gè)過(guò)程中存在諸多弊端，如治污成本高等。先進(jìn)制造技術(shù)和機(jī)械制造工藝對(duì)產(chǎn)品生命周期的全過(guò)程進(jìn)行最優(yōu)化控制，在這個(gè)基礎(chǔ)上對(duì)資源在這個(gè)過(guò)程中進(jìn)行合理配置。本文首先介紹了先進(jìn)制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝的產(chǎn)生背景，然后分析了先進(jìn)制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝和傳統(tǒng)制造技術(shù)的比較，然后分析了實(shí)施先進(jìn)制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝的主要途徑。最后分析了新型制造工藝。

關(guān)鍵詞：制造技術(shù)；制造工藝；途徑

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.01.005

據(jù)統(tǒng)計(jì)：機(jī)械加工業(yè)產(chǎn)生的有害廢物各類(lèi)污染源中名列第四位。傳統(tǒng)的末端治理在這個(gè)過(guò)程中存在諸多弊端，如治污成本高等。通常情況下先進(jìn)制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝和傳統(tǒng)制造技術(shù)的主要區(qū)別在于傳統(tǒng)制造技術(shù)和機(jī)械制造工藝在這個(gè)過(guò)程中缺少資源環(huán)境考慮，而先進(jìn)制造技術(shù)和機(jī)械制造工藝對(duì)產(chǎn)品生命周期的全過(guò)程進(jìn)行最優(yōu)化控制，在這個(gè)基礎(chǔ)上對(duì)資源在這個(gè)過(guò)程中進(jìn)行合理配置。先進(jìn)制造技術(shù)和機(jī)械制造工藝是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的體現(xiàn)。先進(jìn)制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝是上個(gè)世紀(jì)八十年代和九十年代的產(chǎn)物，1996年美國(guó)制造工程師學(xué)會(huì)提出先進(jìn)制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝的概念。 其目標(biāo)是使產(chǎn)品在整個(gè)產(chǎn)品生命周期中，資源實(shí)現(xiàn)利用率最高值。

1 先進(jìn)制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝和傳統(tǒng)制造技術(shù)的比較

傳統(tǒng)制造技術(shù)是一個(gè)開(kāi)環(huán)生產(chǎn)系統(tǒng)，從自然界獲取資源，在這個(gè)過(guò)程中加工成為各種工程材料，污染性物質(zhì)進(jìn)入環(huán)境。需投入大量的人力物力，有大量的廢物排放，機(jī)械加工業(yè)產(chǎn)生的有害廢物各類(lèi)污染源中名列第四位。傳統(tǒng)的末端治理在這個(gè)過(guò)程中存在諸多弊端，如治污成本高等。

先進(jìn)制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝分析的先進(jìn)之處便是其綠色環(huán)保之處，是一種閉環(huán)生產(chǎn)系統(tǒng)。 整個(gè)產(chǎn)品生命周期中，對(duì)材料的回收、利用、處理等全部考慮。在先進(jìn)制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝分析中對(duì)于很多問(wèn)題，在產(chǎn)品的生命周期各個(gè)環(huán)節(jié)通過(guò)特定的工藝手段和技術(shù)措施加以解決。

通過(guò)以上分析可以看出，通常情況下先進(jìn)制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝和傳統(tǒng)制造技術(shù)的主要區(qū)別在于傳統(tǒng)制造技術(shù)和機(jī)械制造工藝在這個(gè)過(guò)程中缺少資源環(huán)境考慮，而先進(jìn)制造技術(shù)和機(jī)械制造工藝對(duì)產(chǎn)品生命周期的全過(guò)程進(jìn)行最優(yōu)化控制，在這個(gè)基礎(chǔ)上對(duì)資源在這個(gè)過(guò)程中進(jìn)行合理配置，在這個(gè)基礎(chǔ)上充分發(fā)揮制造系統(tǒng)的功能。

2 實(shí)施先進(jìn)制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝的主要途徑

2.1 網(wǎng)絡(luò)化

先進(jìn)制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝的網(wǎng)絡(luò)化，特別是基于互聯(lián)網(wǎng)的先進(jìn)制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝已成為重要的發(fā)展趨勢(shì)。 先進(jìn)制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝分析的先進(jìn)之處便是其是一種閉環(huán)生產(chǎn)系統(tǒng)。它是一種廢棄物循環(huán)利用的生產(chǎn)模式。整個(gè)產(chǎn)品生命周期中，對(duì)材料的回收、利用、處理等全部考慮。 通過(guò)企業(yè)局域網(wǎng)將各個(gè)分散的加工中心、數(shù)控設(shè)備等聯(lián)接起來(lái)，便于先進(jìn)制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝控制中心對(duì)整個(gè)先進(jìn)制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝加工進(jìn)程進(jìn)行總體監(jiān)控，同時(shí)還可與企業(yè)中各子系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集成，便于優(yōu)化決策。

2.2 信息化

先進(jìn)制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝和傳統(tǒng)制造技術(shù)的主要區(qū)別在于傳統(tǒng)制造技術(shù)和機(jī)械制造工藝在這個(gè)過(guò)程中缺少資源環(huán)境考慮，而先進(jìn)制造技術(shù)和機(jī)械制造工藝對(duì)產(chǎn)品生命周期的全過(guò)程進(jìn)行最優(yōu)化控制，在這個(gè)基礎(chǔ)上對(duì)資源在這個(gè)過(guò)程中進(jìn)行合理配置，在這個(gè)基礎(chǔ)上充分發(fā)揮制造系統(tǒng)的功能。其功能的充分發(fā)揮對(duì)信息的依賴很高，先進(jìn)制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝的通常情況下追求目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)整體最優(yōu)化制造，即從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，全面考慮綜合成本，確定最合理的制造方案。 為實(shí)現(xiàn)整體最優(yōu)化制造，通常情況下需要建立機(jī)械加工數(shù)據(jù)庫(kù)，采用先進(jìn)技術(shù)對(duì)各種先進(jìn)制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝（如高速切削、干切削、MQL 等）進(jìn)行建模、仿真、虛擬加工和決策，實(shí)現(xiàn)并行設(shè)計(jì)與生產(chǎn)。

2.3 柔性化

現(xiàn)代生產(chǎn)方式已在很大程度上逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樾∨?、多品種生產(chǎn)，這就要求生產(chǎn)企業(yè)能夠快速適應(yīng)市場(chǎng)需求。 先進(jìn)制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝加工系統(tǒng)應(yīng)能實(shí)現(xiàn)快速重構(gòu)，在很大程度上具有快速響應(yīng)能力，盡快適應(yīng)環(huán)境的變化。

3 新型制造工藝分析

3.1 少無(wú)切削加工技術(shù)

在機(jī)械中的應(yīng)用日趨成熟。有些成形件在很大程度上不需要機(jī)械加工就可直接使用，減少了產(chǎn)品的制造周期。該技術(shù)最適合用于加工異形孔類(lèi)零件、齒輪花鍵、等類(lèi)似零件。與傳統(tǒng)工藝相比，降低約 20～70%。

3.2 干式加工技術(shù)

傳統(tǒng)的切削加工需要大量切削液澆，使用切削液增加了制造成本，切削液中含有有害的添加劑，處理不當(dāng)會(huì)污染環(huán)境、威脅工人健康。干式切削通常情況下有意識(shí)地減少使用或不使用切削液的。干式切削分為完全不使用切削液代替切削液，其使用的是最小量潤(rùn)滑技術(shù)。

車(chē)削等加工應(yīng)用干切削較多，KC250H 型干式滾齒機(jī)在這個(gè)過(guò)程中進(jìn)行了高速滾齒加工，加工速度提高了2.3倍，最適合進(jìn)行干切削。試驗(yàn)表明，CNB 刀具比陶瓷刀具更適合鑄鐵材料的高速切削。對(duì)于難加工材料，使用激光輔助加工技術(shù)。

3.3 減少加工余量

在機(jī)械中的應(yīng)用日趨成熟。有些成形件在很大程度上不需要機(jī)械加工就可直接使用，減少了產(chǎn)品的制造周期。 由于零件的毛坯粗糙，因此加工余量較大，產(chǎn)生了很多弊端，不僅原材料消耗大，也在很大程度上造成了生產(chǎn)效率的低下。因此，如果條件允許，毛坯制造可以實(shí)現(xiàn)組織專業(yè)化，對(duì)毛坯精度進(jìn)行提升；除此之外，通過(guò)先進(jìn)的制造技術(shù)，來(lái)對(duì)加工質(zhì)量加以確保。

綜上所述，通常情況下先進(jìn)制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝和傳統(tǒng)制造技術(shù)的主要區(qū)別在于傳統(tǒng)制造技術(shù)和機(jī)械制造工藝在這個(gè)過(guò)程中缺少資源環(huán)境考慮，而先進(jìn)制造技術(shù)和機(jī)械制造工藝對(duì)產(chǎn)品生命周期的全過(guò)程進(jìn)行最優(yōu)化控制，在這個(gè)基礎(chǔ)上對(duì)資源在這個(gè)過(guò)程中進(jìn)行合理配置，在這個(gè)基礎(chǔ)上充分發(fā)揮制造系統(tǒng)的功能。先進(jìn)制造技術(shù)和機(jī)械制造工藝是可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的體現(xiàn)。先進(jìn)制造技術(shù)與機(jī)械制造工藝是以傳統(tǒng)制造技術(shù)為基礎(chǔ)，并在這個(gè)過(guò)程中結(jié)合環(huán)境科學(xué)、材料科學(xué)、控制技術(shù)等新技術(shù)的先進(jìn)制造技術(shù)。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：胡燁（1965-），男，湖北麻城人，本科，講師，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)與先進(jìn)制造工藝。