機械制造技術

時間：2022-10-05 19:01:48 機電一體化畢業論文我要投稿

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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展作了簡要陳述，對先進機械制造技術的現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展方向。

　　【關鍵詞】機械制造簡史先進機械制造技術發展現狀

　　中國是世界上機械制造技術發展最早的國家之一。

　　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濟發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，我國的機械行業發展停滯不前，這100多年的時間正是西方資產階級政治革命和產業革命時期，機械制造技術飛速發展，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的機械的先驅。

　　幾千年前，人類創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展到畜力、風力和水力。

　　所用材料由天然的石、木、土、皮革等發展到人造材料。

　　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，資本主義商品經濟在英、法等國迅速發展，許多人致力于改進各產業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提高的要求，于是在18世紀初出現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推廣到紡織、面粉和冶金等行業。

　　制造機械的主要材料逐漸從木材改為金屬。

　　機械制造工業開始形成，并逐漸成為重要產業。

　　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展成為有理論指導的、系統的和獨立的工程技術。

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

　　19世紀末，電力供應系統和電動機開始發展和推廣。

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

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

　　19世紀后期發明的內燃機經過逐年改進，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。

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

　　二、機械制造技術的發展

　　工業革命以前，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的礦山、冶金、輪船和機車等大型機械的發展，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)迅速發展，從而保證了發展生產所需要的各種機械裝備供應。

　　機械制造技術是研究產品設計、生產、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工程。

　　隨著社會的發展，人們對產品的要求也發生了很大變化，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，它涉及到產品從市場調研、產品開發及工藝設計、生產準備、加工制造、售后服務等產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生最好的實際效果，其目標是為了提高企業競爭和促進國家經濟和綜合實力的增長，目的是要提高制造業的綜合經濟效益和社會效益。

　　2、駕馭生產過程的系統工程。

　　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、新材料技術和現代系統管理技術在產品設計、制造和生產組織管理、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制造技術相結合，使制造技術成為能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。

　　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展，發達國家通過金融、經濟、科技手段爭奪市場，傾銷產品，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在全球市場的競爭力。

　　4、市場競爭三要素的統一。

　　在20世紀70年代以前，產品的技術相對比較簡單，一個新產品上市，很快就會有相同功能的產品跟著上市。

　　因此，市場競爭的核心是如何提高生產率。

　　到了20世紀80年代以后，制造業要贏得市場競爭的主要矛盾已經從提高勞動生產率轉變為以時間為核心的時間、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，使三者達到了統一。

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

　　我國正處于經濟發展的關鍵時期，機械制造技術是我們的薄弱環節。

　　只有跟上發展先進機械制造技術的世界潮流，將其放在戰略優先地位，并以足夠的力度予以實施，才能盡快縮小與發達國家的差距，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展，同時市場競爭日益激烈，傳統的機械制造生產模式很難滿足現實需要，因此，本文首先分析了現代機械制造的特點，然后就發展趨勢展開論述。

　　關鍵詞：機械制造;特點;發展趨勢;

　　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的機械制造技術進行結合，保證成為一體，在發展過程中，形成物質流、信息流和能量流的整體系統工程，不斷保證生產規模的擴大和追求最佳的經濟技術效果，實現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方式。

　　一、現代機械制造技術發展的國內外現狀

　　從國外發展情況來看，發達國家的機械水平已經相當高，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，同時對企業管理的方法和手段也日趨規范化和科學化，尤其在機械加工技術方面實現全面的自動化，采用數控技術和自動引導小車等技術。

　　發達國家主要制造了一系列新的系統，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。

　　(一)計算機集成制造系統主要建立在自動化、信息技術等基礎上，有效利用計算機軟件，把企業內部的生產較為分散的自動化系統集成起來，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、產品設計、加工技術以及制造管理和售后服務等，這比傳統機械企業自動化服務的范圍要大的多，系統非常復雜。

　　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品開發、保證產品質量，降低工程投資等。

　　(二)智能制造系統。

　　這種系統主要把模糊推理等人工智能技術廣泛的應用到制造系統，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。

　　人工智能系統是智能制造系統的核心技術，可以節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，主要對傳統的機械產品進行串行的開發，這種系統主要要求開發過程中要考慮到產品的周期，具體包括機械產品的質量、成本、因素、計劃以及用戶的要求等，保證各方能夠協調工作。

　　保證產品開發的各個階段具有一定順序性和并行性，保證在進行機械產品設計開發的過程中，及時發現其中存在的問題，最大限度的減少產品的研究、開發和生產周期，保證產品的質量，提高企業的經濟效益。

　　(四)敏捷制造又稱為靈捷、迅速和靈活指導，就是將柔性生產、熟練掌握生產技術進行集成，實現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，就是利用計算機網絡和信息集成結構，實現標準化和專業化的生產，采用競爭合作的原則。

　　二、機械指導技術的發展趨勢

　　就目前而言，機械指導技術發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、環保方向發展，在很大程度上突破了傳統的格局，不斷降低噪音、油污和粉塵等危害。

　　同時隨著全球經濟、科技、信息的迅速發展，機械制造朝著全球化、虛擬化以及綠色化的方向反戰。

　　(一)全球化。

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

　　另一方面，由于計算機網絡技術的不斷發展，不斷豐富機械制造企業相互之間的信息交流、產品開發以及經營管理，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網絡化、標準化以及集成化，這給機械制造企業帶來革命性的變革，保證產品設計、材料選購、機械制造以及產品的開拓和銷售可以跨國跨地區的進行流通，真正實現全球化。

　　(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品開發的風險，提升產品的開發速度，保證機械產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，保證機械產品的質量，優化機械產品生產質量，實現最大的經濟效益，做好機械產品的設計計劃、具體的生產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進行模擬，保證機械產品設計的質量和合理性，避免出現不必要的錯誤和缺陷，保證機械產品的質量。

　　(三)綠色化。

　　在進行機械產品設計過程中，要嚴格按照ISO9000系列國家質量標準進行設計，保證實現機械產品的綠色化，具體包括綠色設計、材料、設備、工藝、技術、包裝以及管理等，不斷生產處綠色產品，包括最后在產品使用后經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可以在很大程度上減少對環境的破壞，提高機械制造原料和能源的利用率，體現了人類社會的可持續發展，實現制造業的自動化。

　　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，同時建少了產品開發的成本，降低企業的投資成本。

　　綜上所述，在進行現代機械制造過程中，要不斷采用先進節能的技術，促進機械制造的可持續發展。