机械制造技术基础综述

［摘要］随着时代的进步，全球经济水平的提高，机械制造在经济发展中的位置越来越高，在一些发达国家，机械制造业已经成为一个国家经济发展的重要支柱。本文介绍了机械制造技术发展历史，并通过对现代机械制造技术发展的分析，总结了我国未来机械制造技术的发展趋势。Withtheprogressoftimeandtheraiseoftheglobaleconomylevel,machinerymanufacturingintheeconomicdevelopmentisincreasinglyhigh.Insomedevelopedcountries,machinerymanufacturingindustryhasbecomeanimportantpillarofacountry'seconomicdevelopment.Thisarticledescribesthehistoricaldevelopmentofmechanicalmanufacturingtechnology,andthroughtheanalysisofmodernmachinerymanufacturingtechnologydevelopment,summedupthefuturedevelopmenttrendofChinesemachinerymanufacturingtechnology.［关键字］机械制造技术发展历史现代发展我国发展趋势一、机械制造技术机械制造指从事各种动力机械、起重运输机械、农业机械、冶金矿山机械、化工机械、纺织机械、机床、工具、仪器、仪表及其他机械设备等生产的工业部门。机械制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科，是以提高质量、效益、竞争力为目标，包含物质流、信息流和能量流的完整系统工程。此外，机械制造业为整个国民经济提供技术装备，其发展水平是国家工业化程度的主要标志之一。二、机械制造技术历史石器时代的人类制造和使用的各种石斧，石锤，木材，皮革简单的工具，是随后出现的机械的先驱。数千年前，人类已经开始创造工具，出现了臼和磨，主要用于农作物脱壳和粉碎；桔槔和辘轳用于提水；随后相继出现了简单的推车、木筏等运输工具等。慢慢的由机械取代人力，例如：畜力、风力和水力。所用的材料由人造材料取代了天然石材，木材，泥土，皮革等。陶瓷是古老的人造材料。制造陶瓷器皿的陶车有充分的动力，传动和工作三个部分机械。鼓风器在当时对社会发展也起到了很大作用，鼓风器可以制造高温条件，使冶金炉炉温度足够高，以获得从金属矿石精炼。17世纪以后，英国，法国和其他国家在资本主义商品经济的飞速发展，许多企业开始致力于在各行业的机械工作的改进和发展的新动力。机械性能的不断提高，对原材料的需求也越来越大，如果还是依靠人力或者畜力已经不能满足需要，因此在西方的资本主义国家很快进入了工业革命时代，18世纪初出现了大气式蒸汽机，用以驱动矿井排水泵。1765年，瓦特发明了有分开凝汽器的蒸汽机，降低了燃料消耗率。1781年，瓦特又创制出提供回转动力的蒸汽机。18世纪后期，蒸汽机的应用已经从采矿业发展到纺织，面粉，冶金等众多行业。生产机械锁选用的材料逐渐从木材变为金属。机械工业制造的兴起成为一个时代的标志。机械工程从分散的工匠个人的聪明才智和工艺技术的发展主要依赖于成为理论指导系统和独立的工程技术。机械工程贡献了18至19世纪的工业革命和资本主义机器生产的技术主要因素。在19世纪后期，电源系统和电机开始开发和推广。20世纪初，电机已经取代了蒸汽机在工业生产中，成为各种机械的基本的驱动力。发电站早期还是以蒸汽机的主要动力，在20世纪初，相继出现了高效率，高转速，高功率的汽轮机，适应于各种大、小功率的发电机组。19世纪后期，内燃机的性能逐年提高，成为轻，小，效率高，易于操作机械发展的主要推动者，并且可以根据需要随时启动操作。内燃机在最初使用中只是在没有电力供应的驱动上，主要应用于陆地上的机械操作，到现在已经慢慢应用于汽车、机车、轮船等，直至今日，这项技术已经成为飞航天器的主要技术因素之一。三、现代机械制造技术的发展趋势近些年来，随着现代科学技术的不断发展，特别是计算机技术的进一步发展，促使传统的机械制造技术气数控技术、精密检侧技术的相互结合，向高精度、高效率、柔性化、集成化、智能化的方向发展，使生产效率和质量大幅度提高。纵观机械制造的渊源及发展，其发展趋势主要表现在以下几个方面：1、 向高速、强力切削方向发展。金属切削机床结构设计与制造水平的提高和新型刀具材料的应用，使切削加工效率大为提高。目前，数控机床的主轴转速已达到5000r/min，（工业发达国家有的加工中心的主轴转速已达到70000r/min，高速铣床的主轴转速已经达到100000r/min）:机床进给系统采用直流或交流伺服电动机W动、大导程滚珠丝杠螺母传动，其快进速度最高可达60mtrrin，当采用直线电动机传动装置时，快进速度可达150-210nVrrine采用新型刀具材料如涂层硬质合金、陶瓷、立方氮化翻等，使常规切削速度提高了5—10倍。2、 向超精密及细微加工技术方向发展。各种精密、超精密加工技术，细微加工与纳米加工技术在微电子芯片、光电子芯片、徽机电系统（MEMS）等尖端技术及国防装备领域中将大显身手。机械加工精度已从20世纪初的1um，提高到O.O01um，最近已达到0.001-0.1nm，即超精密加工，超精密加工的发展有力地推动了各种新技术的发展，已成为在国际竞争中立于不败之地的关键技术。3、制造系统的自动化。为适应市场的不断变化，机电产品更新换代的频率在加快，多品神、中小批量的生产将成为今后一种主要生产类型，因此，自动制造技术将进一步向柔性化、集成化、智能化、网络化方向发展。CAD/CAPP/CAE/CAM（计算机辅助设计/计算机辅助工艺规程/计算机辅助分析/计算机辅助制造）等技术进一步地完善，提高了多品种、中小批量产品的质量、加工效率。精益制造（LP），敏捷制造（AM）等先进制造管理模式将主导21世纪的制造业。4、绿色制造技术。综合考虑社会、环境、资源等可持续发展因素的绿色制造（无浪费制造）技术，将朝着能源与原材料消耗最少，所产生的废弃物最少并尽可能回收利用，在产品的整个生命周期中对环境无害等方向发展，它是精益生产、柔性生产、敏捷制造的延伸和发展。我国机械制造技术的发展1、全球化。全球化的经济布局已经成为事实，这给国际和国内市场带来了巨大的压力，同时也带来了新的发展机遇。这点在机械制造业尤为明显，世界大多数的企业当中，甚至是高知名度的企业已经失去了市场竞争力，都面临这倒闭、合并的可能，剩下来的部分企业，还在努力支撑着仅存的一点市场份额，在努力的寻求生机；另外，全球正在迎来信息化的潮流，计算机技术，软件技术，虚拟技术，网络通讯技术都将渗透到各个企业当中，存在不同的企业开发研究不同的技术，最后通过自己的优势在市场中处于领先地位，因此慢慢出现了企业之间的联合合作，通过互相学习和交换，达到共赢的局面，这种合作的建立首先是建立在竞争的基础上，虽然使同行的竞争优势提升，但是自己在整个制造领域的优势也得到了巨大的提升。竞争与合作的相互作用，已经成为全球化经济发展的驱动力，局部的合作并不能带动整个机械制造业的快速提升，只有实现了网络化的普及才能真正实现制造业的全球化。2、 网络化。网络化是进入21世纪以来最流行的话题，早在十年前，网络化的应用在一个国家中还寥寥无几，尤其是在发展中国家，网络化的机械制造应用更是不为人知，经过近几年的发展，人们已经看到网络化给行业带来的巨大优势，因此，越来越多的人开始学习计算机技术，网络化应用，如今，网络化的课程已经融入到每一个行业当中。在产品开发和企业管理学习中既竞争又合作，以促进企业发展的方向。3、 虚拟化。虚拟化主要是针对不同的产品，再生产过程中通过模拟演示加以控制的手段，目的是为了保证生产的最优化，并更直观的了解整个生产的过程，有利于缩短生产周期，提高生产效率。虚拟化可以应用于产品的设计、产品的制造、产品的管理等多个方面。在实际操作系统中，通过计算机软件，对生产产品的大小型号，先后顺序进行排列组合，保证操作流程的正常运行，提高产品的质量和性能，避免在生产中出现误差和损坏。4、 自动化。自动化主要是针对产品在生产过程中减少人力劳动的举措，能够把需要人工完成的作业交给机器完成，通过计算机技术对制造操作的高度集成化，实现全机器操作的自动化流程。自动化技术是当今乃至未来机械制造业发展的一个主流，生产产品的高度自动化也将成为企业发展的核心竞争力。计算机集成制造系统为机械制造的自动化操作带来了新的转机，成功缩小的设备重量和体积，并且是操作更加容易控制。5、 绿色化。绿色是全球共同探讨的一个主题，国家生产绿色化将是一个国家行业长期可持续发展的保障，对机械制造的绿色化要求包括：绿色产品，绿色生产，绿色设计，绿色材料，绿色设备，绿色技术，绿色包装，并做绿色回收。绿色制造的生产目的是减少对环境的负面影响，提高原材料和能源利用效率。中国的机械制造技术正处在面临转折的一个重要时期，落后的制造技术，巨大的发展空间牵引着我国的制造业蓄势待发，机械制造业的发展需要放在一个战略重点上，有计划的稳步实施，争取在短期内赶上国际先进水平，我相信，通过我国对机械制造业投入力度的加大，以及对机械制造人才的培养，我国的机械制造技术一定会在上一个新的台阶。［参考文献］［1］孙建，姚芳萍.先进制造技术的发展趋势及其应用［J］林业机械与木工设备，2010（4）:78-80［2］ 周正文，王立强.如何大力发展先进机械制造技术［J］黑龙江科技信息，2007（19）:123-125［3］ 靳玉芳.试论我国先进机械制造技术的特点及发展趋势［J］.民营科技，2010（1）:78-79［4］ 谭学深.浅谈我国机械制造技术的现状及发展方向［J］.中国科技信息，2008（15）:117-119.［5］ 王国栋.我国