機械制造技術

時間：2022-10-05 19:01:48 機電一體化畢業(yè)論文我要投稿

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機械制造技術

　　機械制造技術【1】

　　【摘要】機械制造技術不僅是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標志，也是國際間科技競爭的重點。

　　本文對機械制造技術在我國及世界歷史上的發(fā)展作了簡要陳述，對先進機械制造技術的現(xiàn)狀及技術特點進行概括介紹，并簡述了未來機械制造技術的發(fā)展方向。

　　【關鍵詞】機械制造簡史先進機械制造技術發(fā)展現(xiàn)狀

　　中國是世界上機械制造技術發(fā)展最早的國家之一。

　　中國的機械制造技術歷史悠久，成就輝煌，不僅對中國的社會經(jīng)濟發(fā)展起到了重要的促進作用，而且對世界技術文明的進步做出了重大貢獻。

　　傳統(tǒng)機械制造方面，我國在很長一段時期內都領先于世界，到了近代特別是從18世紀初到19世紀40年代，由于諸多原因，我國的機械行業(yè)發(fā)展停滯不前，這100多年的時間正是西方資產(chǎn)階級政治革命和產(chǎn)業(yè)革命時期，機械制造技術飛速發(fā)展，遠遠超過了中國的水平，中國機械制造技術的水平與西方的差距急劇拉大，到十九世紀中期已經(jīng)落后西方一百多年。

　　一、機械制造簡史

　　石器時代人類制造和使用的各種石斧、石錘和木質、皮質的簡單工具是后來出現(xiàn)的機械的先驅。

　　幾千年前，人類創(chuàng)制了用于谷物脫殼和粉碎的臼和磨，用于提水的桔槔和轆轤，裝有輪子的車，航行于江河的船及槳、櫓、舵等。

　　所用的動力由人力發(fā)展到畜力、風力和水力。

　　所用材料由天然的石、木、土、皮革等發(fā)展到人造材料。

　　最早的人造材料是陶瓷。

　　制造陶瓷器皿的陶車，已是具有動力、傳動和工作三個部分的完整機械。

　　鼓風器對人類社會發(fā)展起了重要作用。

　　強大的鼓風器使冶金爐獲得足夠高的爐溫，得從礦石中煉取金屬。

　　西周時期，中國就已有了冶鑄用的鼓風器。

　　17世紀以后，資本主義商品經(jīng)濟在英、法等國迅速發(fā)展，許多人致力于改進各產(chǎn)業(yè)所需要的工作機械和研制新的動力。

　　隨著機械的改進，煤和金屬礦石需求量的增加，只依靠人力和畜力已不能適應生產(chǎn)提高的要求，于是在18世紀初出現(xiàn)了紐科門的大氣式蒸汽機，用以驅動礦井排水泵。

　　1765年，瓦特發(fā)明了有分開凝汽器的蒸汽機，降低了燃料消耗率。

　　1781年，瓦特又創(chuàng)制出提供回轉動力的蒸汽機。

　　18世紀后期，蒸汽機的應用從采礦業(yè)推廣到紡織、面粉和冶金等行業(yè)。

　　制造機械的主要材料逐漸從木材改為金屬。

　　機械制造工業(yè)開始形成，并逐漸成為重要產(chǎn)業(yè)。

　　機械工程從分散性的、主要依賴匠師個人才智和手藝的技藝發(fā)展成為有理論指導的、系統(tǒng)的和獨立的工程技術。

　　機械工程是促成18～19世紀的工業(yè)革命和資本主義機械大生產(chǎn)的主要技術因素。

　　19世紀末，電力供應系統(tǒng)和電動機開始發(fā)展和推廣。

　　20世紀初，電動機已在工業(yè)生產(chǎn)中取代了蒸汽機，成為驅動各種工作機械的基本動力。

　　發(fā)電站初期應用蒸汽機為原動機;20世紀初，出現(xiàn)了高效率、高轉速、大功率的汽輪機，也出現(xiàn)了適應各種水力資源的大、小功率的水輪機。

　　19世紀后期發(fā)明的內燃機經(jīng)過逐年改進，成為輕而小、效率高、易于操縱并可隨時啟動的原動機。

　　內燃機最初用于驅動沒有電力供應的陸上工作機械，以后又用于汽車、移動機械(如拖拉機、挖掘機械等)和輪船，20世紀中期開始用于鐵路機車。

　　內燃機和以后發(fā)明的燃氣輪機和噴氣發(fā)動機，還是飛機、航天器等成功發(fā)展的基礎技術因素之一。

　　二、機械制造技術的發(fā)展

　　工業(yè)革命以前，機械大都是由木工手工制成的木結構，金屬(主要是鋼和鐵)僅用以制造儀器、鐘表、鎖、泵和木結構機械上的小型零件。

　　金屬加工主要靠機匠的精工細作以達到需要的精度。

　　隨著蒸汽機的廣泛使用以及隨之出現(xiàn)的礦山、冶金、輪船和機車等大型機械的發(fā)展，需要成形加工和切削加工的金屬零件越來越多，所用金屬材料由銅、鐵發(fā)展到以鋼為主。

　　機械加工(包括鑄造、鍛壓、焊接、熱處理等技術及其設備以及切削加工技術和機床、刀具、量具等)迅速發(fā)展，從而保證了發(fā)展生產(chǎn)所需要的各種機械裝備供應。

　　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。

　　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。

　　三、先進機械制造技術的特點

　　1、面向工業(yè)應用的技術。

　　先進制造技術并不限于制造過程本身，它涉及到產(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。

　　先進制造技術的應用特別注意產(chǎn)生最好的實際效果，其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，目的是要提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟效益和社會效益。

　　2、駕馭生產(chǎn)過程的系統(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。

　　3、面向全球競爭的技術。

　　20世紀80年代以來，市場的全球化有了進一步的發(fā)展，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。

　　隨著全球市場的形成，使得市場競爭變得越來越激烈，先進制造技術正是為適應這種激烈的市場競爭而出現(xiàn)的。

　　因此，一個國家的先進制造技術，它的主體應該具有世界先進水平，應能支持該國制造業(yè)在全球市場的競爭力。

　　4、市場競爭三要素的統(tǒng)一。

　　在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。

　　因此，市場競爭的核心是如何提高生產(chǎn)率。

　　到了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。

　　機械制造技術不僅是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標志，也是國際間科技競爭的重點。

　　我國正處于經(jīng)濟發(fā)展的關鍵時期，機械制造技術是我們的薄弱環(huán)節(jié)。

　　只有跟上發(fā)展先進機械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。

　　機械制造技術【2】

　　摘要：隨著社會科技的迅速發(fā)展，同時市場競爭日益激烈，傳統(tǒng)的機械制造生產(chǎn)模式很難滿足現(xiàn)實需要，因此，本文首先分析了現(xiàn)代機械制造的特點，然后就發(fā)展趨勢展開論述。

　　關鍵詞：機械制造;特點;發(fā)展趨勢;

　　隨著社會的不斷進步，機械制造技術也獲得快速的發(fā)展，具有精密化、智能化、清潔化以及集成化的特點。

　　就目前而言，計算機、傳感、自動化、新材料以及管理等技術與傳統(tǒng)的機械制造技術進行結合，保證成為一體，在發(fā)展過程中，形成物質流、信息流和能量流的整體系統(tǒng)工程，不斷保證生產(chǎn)規(guī)模的擴大和追求最佳的經(jīng)濟技術效果，實現(xiàn)機械制造過程中管理的簡化和合理化，促進不斷采用最新的生產(chǎn)方式。

　　一、現(xiàn)代機械制造技術發(fā)展的國內外現(xiàn)狀

　　從國外發(fā)展情況來看，發(fā)達國家的機械水平已經(jīng)相當高，在進行實際的設計過程中，一般采油工計算機輔助和仿真等方法，同時對企業(yè)管理的方法和手段也日趨規(guī)范化和科學化，尤其在機械加工技術方面實現(xiàn)全面的自動化，采用數(shù)控技術和自動引導小車等技術。

　　發(fā)達國家主要制造了一系列新的系統(tǒng)，主要包括計算機集成制造、智能制造以及敏捷制造和并行工程等系統(tǒng)。

　　(一)計算機集成制造系統(tǒng)主要建立在自動化、信息技術等基礎上，有效利用計算機軟件，把企業(yè)內部的生產(chǎn)較為分散的自動化系統(tǒng)集成起來，在很大程度上可以提高機械制造的效率。

　　在利用計算機集成系統(tǒng)過程中，要注意以下幾個方面，在功能方面來講，要做好市場預測、產(chǎn)品設計、加工技術以及制造管理和售后服務等，這比傳統(tǒng)機械企業(yè)自動化服務的范圍要大的多，系統(tǒng)非常復雜。

　　這種計算機集成主要以信息和功能，在很大程度上可以有效不斷縮短產(chǎn)品開發(fā)、保證產(chǎn)品質量，降低工程投資等。

　　(二)智能制造系統(tǒng)。

　　這種系統(tǒng)主要把模糊推理等人工智能技術廣泛的應用到制造系統(tǒng)，最大限度解決實際中遇到的復雜問題，提高機械制造的水平和技術。

　　人工智能系統(tǒng)是智能制造系統(tǒng)的核心技術，可以節(jié)省大量的人力和物力以及財力，提高解決實際技術問題的能。

　　(三)并行工程。

　　并行工程，也可以稱為同步或者同期工程，主要對傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品進行串行的開發(fā)，這種系統(tǒng)主要要求開發(fā)過程中要考慮到產(chǎn)品的周期，具體包括機械產(chǎn)品的質量、成本、因素、計劃以及用戶的要求等，保證各方能夠協(xié)調工作。

　　保證產(chǎn)品開發(fā)的各個階段具有一定順序性和并行性，保證在進行機械產(chǎn)品設計開發(fā)的過程中，及時發(fā)現(xiàn)其中存在的問題，最大限度的減少產(chǎn)品的研究、開發(fā)和生產(chǎn)周期，保證產(chǎn)品的質量，提高企業(yè)的經(jīng)濟效益。

　　(四)敏捷制造又稱為靈捷、迅速和靈活指導，就是將柔性生產(chǎn)、熟練掌握生產(chǎn)技術進行集成，實現(xiàn)對勞動力的靈活管理，能夠有效的無法預見的市場消費潛力做出比較迅速的反映。

　　進行敏捷制造的工作原理，就是利用計算機網(wǎng)絡和信息集成結構，實現(xiàn)標準化和專業(yè)化的生產(chǎn)，采用競爭合作的原則。

　　二、機械指導技術的發(fā)展趨勢

　　就目前而言，機械指導技術發(fā)展主要朝著精密加工、微細加工以及納米技術方向和高度自動化方向的發(fā)展，以敏捷制造和CIMS等為主。

　　超精密加工設備正朝著高精度、高速度、多功能、高復合以及智能、安全、環(huán)保方向發(fā)展，在很大程度上突破了傳統(tǒng)的格局，不斷降低噪音、油污和粉塵等危害。

　　同時隨著全球經(jīng)濟、科技、信息的迅速發(fā)展，機械制造朝著全球化、虛擬化以及綠色化的方向反戰(zhàn)。

　　(一)全球化。

　　近些年來，全球化趨勢不斷加強，機械制造國際化經(jīng)營越來越受到歡迎，但是也面臨著許多的問題和挑戰(zhàn)，導致有的企業(yè)倒閉或者被兼并。

　　另一方面，由于計算機網(wǎng)絡技術的不斷發(fā)展，不斷豐富機械制造企業(yè)相互之間的信息交流、產(chǎn)品開發(fā)以及經(jīng)營管理，最大限度地增加了國際的市場競爭，因此機械制造全球化的技術基礎就是實現(xiàn)網(wǎng)絡化、標準化以及集成化，這給機械制造企業(yè)帶來革命性的變革，保證產(chǎn)品設計、材料選購、機械制造以及產(chǎn)品的開拓和銷售可以跨國跨地區(qū)的進行流通，真正實現(xiàn)全球化。

　　(二)虛擬化。

　　虛擬化就是指在實際的機械制造過程中采用虛擬技術，可以大大降低機械產(chǎn)品開發(fā)的風險，提升產(chǎn)品的開發(fā)速度，保證機械產(chǎn)品的結構和性能能夠達到相關標準和要求，不斷對投資成本進行優(yōu)化，具體可以采用運動仿真、動力學、造型設計、人機工程學等。

　　在進行機械制造過程中，要采用模擬和檢驗技術，促進檢驗的加工方法、可加工性和合理性，保證機械產(chǎn)品的質量，優(yōu)化機械產(chǎn)品生產(chǎn)質量，實現(xiàn)最大的經(jīng)濟效益，做好機械產(chǎn)品的設計計劃、具體的生產(chǎn)組織管理和車間調度以及物流鏈的設計等。

　　虛擬化最為關鍵和重要的就是進行計算機仿真，通過一些軟件對真實的系統(tǒng)進行模擬，保證機械產(chǎn)品設計的質量和合理性，避免出現(xiàn)不必要的錯誤和缺陷，保證機械產(chǎn)品的質量。

　　(三)綠色化。

　　在進行機械產(chǎn)品設計過程中，要嚴格按照ISO9000系列國家質量標準進行設計，保證實現(xiàn)機械產(chǎn)品的綠色化，具體包括綠色設計、材料、設備、工藝、技術、包裝以及管理等，不斷生產(chǎn)處綠色產(chǎn)品，包括最后在產(chǎn)品使用后經(jīng)過綠色處理后保證能夠回收利用。

　　因為采用綠色設計和生產(chǎn)可以在很大程度上減少對環(huán)境的破壞，提高機械制造原料和能源的利用率，體現(xiàn)了人類社會的可持續(xù)發(fā)展，實現(xiàn)制造業(yè)的自動化。

　　具體可以采用以下幾項技術，精密機械的成形技術主要鑄造、焊接以及塑性加工技術，精密的鑄造、鍛壓、熱塑性成形以及切割等技術。

　　無切削液加工被廣泛的應用在機械加工汗液，在很大程度上解決了冷卻液帶來的一系列問題。

　　ROM技術突破了傳統(tǒng)加工技術的的原則，而是采用添加和累計的方法，具有分層實體制造和熔化沉積制造等技術。

　　以上機械綠色制造工藝的應用，在很大程度上減少原料和能源的消耗，同時建少了產(chǎn)品開發(fā)的成本，降低企業(yè)的投資成本。

　　綜上所述，在進行現(xiàn)代機械制造過程中，要不斷采用先進節(jié)能的技術，促進機械制造的可持續(xù)發(fā)展。

　　參考文獻：

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