金城機(jī)械制造第七章機(jī)械制造技術(shù)的新發(fā)展

1、推動(dòng)現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)產(chǎn)生的主要因素：7.1.1 現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展1）機(jī)械產(chǎn)品更新?lián)Q代加快2）市場競爭加劇3）新技術(shù)革命的推動(dòng) 現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)是從傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)是從傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展起來，不斷吸收高新技術(shù)成果，或與高新技術(shù)實(shí)現(xiàn)了起來，不斷吸收高新技術(shù)成果，或與高新技術(shù)實(shí)現(xiàn)了局部或系統(tǒng)集成而產(chǎn)生的。局部或系統(tǒng)集成而產(chǎn)生的?，F(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)產(chǎn)生方式：7.1.1 現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展常規(guī)制造過程優(yōu)化常規(guī)制造過程優(yōu)化：形成現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的重要方式。：形成現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的重要方式。它是在保持原有制造原理不變的前提下，通過變更制造工藝它是在保持原有制造原

2、理不變的前提下，通過變更制造工藝條件，優(yōu)化制造工藝參數(shù)；或是通過以制造方法為中心，實(shí)條件，優(yōu)化制造工藝參數(shù)；或是通過以制造方法為中心，實(shí)現(xiàn)制造設(shè)備、輔助工藝和材料、檢測(cè)控制系統(tǒng)技術(shù)的集成和現(xiàn)制造設(shè)備、輔助工藝和材料、檢測(cè)控制系統(tǒng)技術(shù)的集成和改進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、潔凈、靈活等目標(biāo)。改進(jìn)，從而實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、潔凈、靈活等目標(biāo)。與高新技術(shù)相結(jié)合與高新技術(shù)相結(jié)合：高新技術(shù)的發(fā)展對(duì)新型制造技術(shù)的出：高新技術(shù)的發(fā)展對(duì)新型制造技術(shù)的出現(xiàn)有重大影響。新能源、新材料、微電子、計(jì)算機(jī)等高新技現(xiàn)有重大影響。新能源、新材料、微電子、計(jì)算機(jī)等高新技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的不斷引入、滲透和融合，為新型制造技術(shù)在

3、機(jī)械制造領(lǐng)域的不斷引入、滲透和融合，為新型制造技術(shù)的出現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。術(shù)的出現(xiàn)奠定了基礎(chǔ)。7.1.2 現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的特點(diǎn)先進(jìn)性先進(jìn)性：主要表現(xiàn)在優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、潔凈、靈活（柔性）五個(gè)方面 實(shí)用性實(shí)用性：它內(nèi)涵極其豐富，同時(shí)又是動(dòng)態(tài)發(fā)展的，具有多種不同的模式和層次，可以應(yīng)用于各種類型的機(jī)械工廠 前沿性前沿性：它是信息技術(shù)和其它高新技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是制造技術(shù)研究最為活躍的前沿領(lǐng)域 表7-1 三種自動(dòng)化形式比較比較項(xiàng)目剛性自動(dòng)化柔性自動(dòng)化綜合自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)目標(biāo) 減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省勞動(dòng)力，保證加工質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本 減輕工人勞動(dòng)強(qiáng)度，節(jié)省勞動(dòng)力，保證加工質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本，縮短產(chǎn)品

4、制造周期 除左外，提高設(shè)計(jì)工作與管理工作效率和質(zhì)量，提高對(duì)市場的響應(yīng)能力控制對(duì)象物流物流物流，信息流特點(diǎn) 通過機(jī)、電、液氣等硬件控制方式實(shí)現(xiàn)，因而是剛性的，變動(dòng)困難 以硬件為基礎(chǔ)，以軟件為支持，改變程序即可實(shí)現(xiàn)所需的轉(zhuǎn)變，因而是柔性的 不僅針對(duì)具體操作和工人的體力勞動(dòng)，而且涉及腦力勞動(dòng)以及設(shè)計(jì)、經(jīng)營管理等各方面典型系統(tǒng)與裝備 自動(dòng)機(jī)床、組合機(jī)床，機(jī)械手，自動(dòng)生產(chǎn)線 NC機(jī)床，加工中心，工業(yè)機(jī)器人，DNC，F(xiàn)MC，F(xiàn)MS CAD/CAM系統(tǒng)，MRP，CIMS應(yīng)用范圍大批大量生產(chǎn)多品種、中小批量生產(chǎn)各種生產(chǎn)類型關(guān)鍵技術(shù) 繼電器程序控制技術(shù)，經(jīng)典控制論 數(shù)控技術(shù)，計(jì)算機(jī)控制，GT，現(xiàn)代控制論 系統(tǒng)工

5、程，信息技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)，管理技術(shù) 圖7-1 汽車后橋齒輪箱加工自動(dòng)線剛性自動(dòng)化20年代 柔性自動(dòng)化50年代圖7-2 焊接機(jī)器人綜合自動(dòng)化70年代圖7-3 綜合自動(dòng)化 質(zhì)量質(zhì)量、成本成本和和效率效率是推動(dòng)現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)是推動(dòng)現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展的三個(gè)永恒主題，同時(shí)，發(fā)展的三個(gè)永恒主題，同時(shí)，環(huán)保和服務(wù)業(yè)環(huán)保和服務(wù)業(yè)漸漸漸漸成為人們關(guān)注的目標(biāo)。為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，現(xiàn)代機(jī)成為人們關(guān)注的目標(biāo)。為實(shí)現(xiàn)這些目標(biāo)，現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的械制造技術(shù)的總趨勢(shì)總趨勢(shì)是向是向自動(dòng)化、最優(yōu)化、柔性自動(dòng)化、最優(yōu)化、柔性化、集成化、精密化、高速化、清潔化和智能化化、集成化、精密化、高速化、清潔化和智能化方向發(fā)展。方向發(fā)展。

6、7.1.3現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 7.1.3現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 當(dāng)前，機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展主要方向：適應(yīng)發(fā)展現(xiàn)代高、精、尖軍品和民品生產(chǎn)的需要，發(fā)展適應(yīng)發(fā)展現(xiàn)代高、精、尖軍品和民品生產(chǎn)的需要，發(fā)展精密與超精密加工技術(shù)，發(fā)展納米加工技術(shù)和微機(jī)電系統(tǒng)精密與超精密加工技術(shù)，發(fā)展納米加工技術(shù)和微機(jī)電系統(tǒng)制造技術(shù)；制造技術(shù)；以提高生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量為主要目標(biāo)，發(fā)展多品種、以提高生產(chǎn)效率和加工質(zhì)量為主要目標(biāo)，發(fā)展多品種、中小批量生產(chǎn)機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)；中小批量生產(chǎn)機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)；適應(yīng)市場快速多變的需求，發(fā)展快速響應(yīng)制造技術(shù)；適應(yīng)市場快速多變的需求，發(fā)展快速響應(yīng)制造技術(shù)；適應(yīng)建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)

7、發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的需求，發(fā)展以適應(yīng)建設(shè)資源節(jié)約型社會(huì)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的需求，發(fā)展以綠色制造為主要內(nèi)容的可持續(xù)發(fā)展技術(shù)。綠色制造為主要內(nèi)容的可持續(xù)發(fā)展技術(shù)。7.1.3現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì) 機(jī)械制造技術(shù)進(jìn)展主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 采用采用自動(dòng)化技術(shù)自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)制造過程及制造系統(tǒng)自動(dòng)化。，實(shí)現(xiàn)制造過程及制造系統(tǒng)自動(dòng)化。利用利用計(jì)算機(jī)技術(shù)計(jì)算機(jī)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)適應(yīng)于多品種、小批量的柔性制造。，實(shí)現(xiàn)適應(yīng)于多品種、小批量的柔性制造。 加工與設(shè)計(jì)加工與設(shè)計(jì)之間的界限逐漸淡化，并之間的界限逐漸淡化，并趨向集成及一體化趨向集成及一體化。機(jī)械加工向機(jī)械加工向超精密、超高速超精密、超高速方向發(fā)展。方向發(fā)展。工藝技術(shù)與

8、信息技術(shù)、管理技術(shù)緊密結(jié)合工藝技術(shù)與信息技術(shù)、管理技術(shù)緊密結(jié)合，先進(jìn)制造生產(chǎn)模式，先進(jìn)制造生產(chǎn)模式不斷出現(xiàn)并獲得發(fā)展。不斷出現(xiàn)并獲得發(fā)展。計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，取代、加強(qiáng)和延伸了人的部分腦力勞動(dòng)，計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用，取代、加強(qiáng)和延伸了人的部分腦力勞動(dòng)，使機(jī)械制造向使機(jī)械制造向最優(yōu)化和智能化最優(yōu)化和智能化方向發(fā)展。方向發(fā)展。 在一定的發(fā)展時(shí)期，加工精度和表面質(zhì)量達(dá)到較高程度的加工工藝。 超精密加工在一定的發(fā)展時(shí)期，加工精度和表面質(zhì)量達(dá)到最高程度的加工工藝。瓦特改進(jìn)蒸汽機(jī) 鏜孔精度 1mm 20 世紀(jì) 40 年代 最高精度 1m 20 世紀(jì) 末 精密加工：0.1m，Ra 0.01m（亞微米加工） 超精密

9、加工： 0.01m ，Ra 0.001m（納米加工） 微小尺寸的精密加工 超微細(xì)加工微小尺寸的超精密加工 零件 加 工 精 度 表面粗糙度 激光光學(xué)零件 形狀誤差 0.1m Ra 0.010.05m 多面鏡 平面度誤差 0.04m Ra 0.02m 磁頭 平面度誤差 0.04m Ra 0.02m 磁盤 波度 0.01 0.02m Ra 0.02m 雷達(dá)導(dǎo)波管 平面度垂直度誤差 0.1m Ra 0.02m 衛(wèi)星儀表軸承 圓柱度誤差 0.01m Ra 0.002m 天體望遠(yuǎn)鏡 形狀誤差 0.03m Ra 0.01m 表7-3 幾種典型精密零件的加工精度 幾種典型精密零件的加工精度精密加工與超精密加

10、工的發(fā)展（圖7-17）圖7-17 精密加工與超精密加工的發(fā)展（Taniguchi，1983）普通加工精密加工超精密加工超高精密磨床超精密研磨機(jī)離子束加工分子對(duì)位加工車床,銑床卡尺加工設(shè)備測(cè)量儀器精密車床磨床百分尺比較儀坐標(biāo)鏜床坐標(biāo)磨床氣動(dòng)測(cè)微儀光學(xué)比較儀金剛石車床精密磨床光學(xué)磁尺電子比較儀超精密磨床精密研磨機(jī)激光測(cè)長儀圓度儀輪廓儀激光高精度測(cè)長儀掃描電鏡電子線分析儀加工誤差（m）10010110210-210-110-3190019201940196019802000年份例：美國哈勃望遠(yuǎn)鏡形狀精度0.01m；超大規(guī)模集成電路最小線寬0.1m，日本金剛石刀具刃口鈍圓半徑達(dá)2nm例：美國陀螺儀球圓

11、度0.1m，粗糙度Ra0.01m，導(dǎo)彈命中精度控制在50m范圍內(nèi)；英國飛機(jī)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子葉片加工誤差從60m降至12m，發(fā)電機(jī)壓縮效率從89%提高到94%；齒形誤差從3-4m減小1m，單位重量齒輪箱扭矩可提高一倍精密與超精密加工技術(shù)涉及多種基礎(chǔ)學(xué)科和多種新興技術(shù)，其發(fā)展無疑會(huì)帶動(dòng)和促進(jìn)這些相關(guān)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展q 精密與超精密加工地位。“進(jìn)化”加工原則背吃刀量小于晶粒大小，切削在晶粒內(nèi)進(jìn)行，與傳統(tǒng)切削機(jī)理完全不同。微量切削機(jī)理特種加工與復(fù)合加工方法應(yīng)用越來越多傳統(tǒng)切削與磨削方法存在加工精度極限，超越極限需采用新的方法。q 精密與超精密加工特點(diǎn)要達(dá)到加工要求，需綜合考慮工件材料、加工方法、加工設(shè)備與工具

12、、測(cè)試手段、工作環(huán)境等諸多因素，是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，難度較大。形成綜合制造工藝廣泛采用計(jì)算機(jī)控制、適應(yīng)控制、再線檢測(cè)與誤差補(bǔ)償技術(shù)，以減小人的因素影響，保證加工質(zhì)量。與自動(dòng)化技術(shù)聯(lián)系緊密精密與超精密加工設(shè)備造價(jià)高，難成系列。常常針對(duì)某一特定產(chǎn)品設(shè)計(jì)（如加工直徑3m射電天文望遠(yuǎn)鏡的超精密車床，加工尺寸小于1mm微型零件的激光加工設(shè)備）。與高新技術(shù)產(chǎn)品緊密結(jié)合加工與檢測(cè)一體化精密檢測(cè)是精密與超精密加工的必要條件，并常常成為精密與超精密加工的關(guān)鍵。波及工件內(nèi)層，可獲得高精度和好表面質(zhì)量照像機(jī)塑料鏡片、樹脂隱形眼鏡鏡片等應(yīng)用機(jī)理、特點(diǎn)金剛石車床加工4.5mm陶瓷球圖7-23 金剛石車床及其加工照片進(jìn)

13、給圖7-24 ELID磨削原理電源金剛石砂輪（鐵纖維結(jié)合劑）冷卻液冷卻液電刷ELID（Electrolytic In-Process Dressing）接觸輪硬磁盤裝在主軸真空吸盤上圖7-25 砂帶磨削示意圖V砂帶砂帶輪卷帶輪F-徑向進(jìn)給f-徑向振動(dòng)精密與超精密砂帶磨削工件小間隙加壓拋光輪懸浮液微粉(磨粒)圖7-29 彈性發(fā)射加工原理拋光輪與工件表面形成小間隙，中間置拋光液，靠拋光輪高速回轉(zhuǎn)造成磨料的“彈性發(fā)射”進(jìn)行加工。游離磨料加工拋光工具圖7-30 液體動(dòng)力拋光小間隙工件工具運(yùn)動(dòng)方向拋光液磨粒拋光工具活性拋光液圖7-31 機(jī)械化學(xué)拋光小間隙工件工具運(yùn)動(dòng)方向加壓q 激光測(cè)量圖7-34 雙頻激

14、光測(cè)量系統(tǒng)要求：1 0.01 實(shí)現(xiàn)方法：大、小恒溫間+局部恒溫（恒溫 罩，恒溫油噴淋）要求：相對(duì)濕度35%45%，波動(dòng)10%1% 實(shí)現(xiàn)方法：采用空氣調(diào)節(jié)系統(tǒng) 要求：10000100級(jí)（100級(jí)系指每立方英尺 空氣中所含大于0.5m塵埃個(gè)數(shù)不超過100） 實(shí)現(xiàn)方法：采用空氣過濾器，送入潔凈空氣要求：消除內(nèi)部、隔絕外部振動(dòng)干擾 實(shí)現(xiàn)方法：隔振地基，隔振墊層，空氣彈簧 隔振器 q 精密與超精密加工環(huán)境主要采用銑、鉆和車三種形式，可加工平面、內(nèi)腔、孔和外圓表面。刀具：多用單晶金剛石車刀、銑刀線放電磨削法（WEDG）通常指納米級(jí)（0.1nm100nm）的材料、設(shè)計(jì)、制造、測(cè)量和控制技術(shù)。納米技術(shù)涉及機(jī)械

15、、電子、材料、物理、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)等多個(gè)領(lǐng)域。在達(dá)到納米層次后，決非幾何上的“相似縮小”，而出現(xiàn)一系列新現(xiàn)象和規(guī)律。量子效應(yīng)、波動(dòng)特性、微觀漲落等不可忽略，甚至成為主導(dǎo)因素。納米技術(shù)研究的主要內(nèi)容q 掃描隧道顯微測(cè)量（STM）ASTM圖7- 48 STM工作過程演示圖7- 47 STM實(shí)物照片 通過掃描隧道顯微鏡操縱氙原子用35個(gè)原子排出的“IBM”字樣 石墨三維圖像 圖7- 49 用STM移動(dòng)分子組成的IBM字樣圖7- 50 用STM觀察石墨原子排列單個(gè)原子的控制與操作 AMT首先由美國于20世紀(jì)80年代末提出長期以來，美國政府只對(duì)基礎(chǔ)研究、衛(wèi)生健康、國防技術(shù)等給予經(jīng)費(fèi)支持，而對(duì)產(chǎn)業(yè)技術(shù)不

16、予支持，主張產(chǎn)業(yè)技術(shù)通過市場競爭，由企業(yè)自主發(fā)展20世紀(jì)70年代，一批美國學(xué)者不斷鼓吹美國已進(jìn)入“后工業(yè)化社會(huì)”，認(rèn)為制造業(yè)是“夕陽工業(yè)”，主張經(jīng)濟(jì)重心由制造業(yè)轉(zhuǎn)向高科技產(chǎn)業(yè)和第三產(chǎn)業(yè)結(jié)果：導(dǎo)致美國在經(jīng)濟(jì)上競爭力下降，貿(mào)易逆差巨增，日本家電、汽車大量涌入并占領(lǐng)了美國市場。（20世紀(jì)60年代美國汽車產(chǎn)量占世界汽車總產(chǎn)量的2/3，而到了80年代下降到不足1/3） 20世紀(jì)80年代,美國政府開始認(rèn)識(shí)到問題的嚴(yán)重性白宮一份報(bào)告稱“美國經(jīng)濟(jì)衰退已威脅到國家安全”MIT 的一份報(bào)告寫到“經(jīng)濟(jì)競爭歸根結(jié)底是制造技術(shù)和制造能力的競爭”，“一個(gè)國家要生活好，必須生產(chǎn)好”，表明美國知識(shí)界與政府之間取得了共識(shí)198

17、8年,美國政府投資進(jìn)行大規(guī)?！?1世紀(jì)制造企業(yè)戰(zhàn)略”研究,并于其后不久提出了“先進(jìn)制造技術(shù)”發(fā)展目標(biāo)，制定并實(shí)施了“先進(jìn)制造技術(shù)計(jì)劃（ATP）”和“制造技術(shù)中心計(jì)劃（MTC）”1991年，白宮科學(xué)技術(shù)政策辦公室發(fā)表“美國國家關(guān)鍵技術(shù)”報(bào)告，重新確立了制造業(yè)的地位 “制造業(yè)仍是美國的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)，美國曾多年是制造業(yè)的世界領(lǐng)袖，不受挑戰(zhàn)。但近十年我們的實(shí)力每況愈下，美國公司仍擅于作出新的突破，如IBM的高溫超導(dǎo)發(fā)現(xiàn)，但往往不能很好地貫徹到底，即把技術(shù)既迅速又便宜地轉(zhuǎn)化為新產(chǎn)品和新工藝。美國企業(yè)和政府對(duì)制造技術(shù)投資不足，與其它外國競爭者相比，美國公司在整個(gè)研究開發(fā)計(jì)劃中忽視了與工藝有關(guān)的研究開發(fā)。我們也

18、忽視了現(xiàn)有技術(shù)和訣竅的傳播，現(xiàn)在已有的新的制造技術(shù)和方法，只有少數(shù)美國公司開始采用，大部分公司仍是慢吞吞的。這個(gè)問題在雇有800萬工人的35萬家小型制造商中最為尖銳，他們往往缺乏取得這些技術(shù)的資源和能力”1993年，克林頓在硅谷發(fā)表題為“促進(jìn)美國經(jīng)濟(jì)增長的技術(shù) 增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)實(shí)力的新方向”的演說，對(duì)制造業(yè)給予了實(shí)質(zhì)性強(qiáng)有力的支持。 愛國者導(dǎo)彈愛國者導(dǎo)彈 至今尚無明確的和一致公認(rèn)的定義，通過對(duì)其特征的分析和多年的實(shí)踐，可以認(rèn)為： AMT是制造業(yè)不斷吸收信息技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)的成果,將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工、檢測(cè)、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的制造全過程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提

19、高對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場的適應(yīng)能力和競爭力的制造技術(shù)的總稱。要點(diǎn)： AMT 是一項(xiàng)綜合性技術(shù)是一項(xiàng)綜合性技術(shù) AMT不是一項(xiàng)具體的技術(shù)，而是利用系統(tǒng)工程思想和方法將各種相關(guān)技術(shù)集合成一個(gè)整體，它特別強(qiáng)調(diào)計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)在整個(gè)制造過程中的綜合應(yīng)用，特別強(qiáng)調(diào)人的主體作用，強(qiáng)調(diào)人、技術(shù)、管理的有機(jī)結(jié)合。 AMT 是一項(xiàng)動(dòng)態(tài)技術(shù)是一項(xiàng)動(dòng)態(tài)技術(shù) AMT 沒有一個(gè)固定的模式，它要與企業(yè)的具體情況相結(jié)合。同時(shí)AMT 也不是一成不變的，而是動(dòng)態(tài)發(fā)展的，它要不斷地吸收和利用各種高新技術(shù)成果，并將其滲透到制造系統(tǒng)的各個(gè)部分和整個(gè)過程，使其不斷趨于完善。 AMT 是面向全球競爭的技術(shù)是面向全球競爭的技術(shù)

20、通過提高企業(yè)綜合效益和對(duì)市場的快速反應(yīng)能力，達(dá)到提高競爭力的目標(biāo)。 AMT 是面向是面向21世紀(jì)的技術(shù)世紀(jì)的技術(shù) AMT是制造技術(shù)發(fā)展的新階段，它保留了傳統(tǒng)制造技術(shù)中有效要素，吸收并充分利用了一切高新技術(shù)，使其產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍。 AMT強(qiáng)調(diào)環(huán)保技術(shù)，符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。 AMT 是面向工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)是面向工業(yè)應(yīng)用的技術(shù) AMT 有明顯的需求導(dǎo)向特征，不以追求技術(shù)高新度為目的，重在實(shí)際效果。 信息技術(shù)對(duì)AMT發(fā)展起著越來越重要的作用 信息技術(shù)是各種先進(jìn)制造技術(shù)的重要支撐，信息技術(shù)向制造技術(shù)的注入與融合，必將促進(jìn)AMT的不斷發(fā)展?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)將迅速發(fā)展和不斷完善 包括CAD，CAE，DFX，健壯設(shè)

21、計(jì)，優(yōu)化設(shè)計(jì)，智能設(shè)計(jì)，反求工程，面向全生命周期的設(shè)計(jì)等。材料成形向精密、低耗、清潔方向發(fā)展 材料成形技術(shù)將使毛坯從接近零件形狀向直接制成工件精密成形或稱凈成形的方向發(fā)展。據(jù)國際機(jī)械加工技術(shù)協(xié)會(huì)預(yù)測(cè)，本世紀(jì)初，塑性成形與磨削加工相結(jié)合，將取代大部分中小零件的切削加工。運(yùn)用改性技術(shù)，將獲得各種特殊性能要求的表面（涂）層，同時(shí)減少能耗并消除污染。 加工技術(shù)向超精密、超高速方向發(fā)展綠色制造將成為21世紀(jì)制造業(yè)重要特征 包括：（產(chǎn)品在全生命周期符合環(huán)保、人類健康、能耗低、資源利用率高的要求）；（在整個(gè)制造過程，對(duì)環(huán)境負(fù)面影響最小，廢棄物和有害物質(zhì)的排放最小，資源利用效率最高）；（例如，汽車等產(chǎn)品的拆卸

22、和回收技術(shù)，以及生態(tài)工廠的循環(huán)式制造技術(shù)等）。虛擬制造將獲得廣泛應(yīng)用 首先在虛擬制造環(huán)境中生成軟產(chǎn)品原型（Soft Prototype）代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬樣品（Hard Prototype）進(jìn)行試驗(yàn)，對(duì)其性能和可制造性進(jìn)行預(yù)測(cè)和評(píng)價(jià)，從而縮短產(chǎn)品的設(shè)計(jì)與制造周期，降低成本，提高系統(tǒng)快速響應(yīng)市場變化的能力。 市場競爭日趨激烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代越來越快，產(chǎn)品品種市場競爭日趨激烈，產(chǎn)品更新?lián)Q代越來越快，產(chǎn)品品種增多，而每種產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)量卻并不很多。世界上增多，而每種產(chǎn)品的生產(chǎn)數(shù)量卻并不很多。世界上7580的機(jī)械產(chǎn)品是以中小批生產(chǎn)方式制造的。的機(jī)械產(chǎn)品是以中小批生產(chǎn)方式制造的。 與大量生產(chǎn)企業(yè)相比，中小批生產(chǎn)企

23、業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率低，與大量生產(chǎn)企業(yè)相比，中小批生產(chǎn)企業(yè)的勞動(dòng)生產(chǎn)率低，生產(chǎn)周期長，產(chǎn)品成本高，市場競爭能力差。生產(chǎn)周期長，產(chǎn)品成本高，市場競爭能力差。 能否把大批量生產(chǎn)的先進(jìn)工藝和高效設(shè)備以及生產(chǎn)方式能否把大批量生產(chǎn)的先進(jìn)工藝和高效設(shè)備以及生產(chǎn)方式用于組織中小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)，一直是國際生產(chǎn)工程界廣為用于組織中小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)，一直是國際生產(chǎn)工程界廣為關(guān)注的重大研究課題。關(guān)注的重大研究課題。 成組技術(shù)就是針對(duì)生產(chǎn)中的這種需求發(fā)展起來的一種生成組技術(shù)就是針對(duì)生產(chǎn)中的這種需求發(fā)展起來的一種生產(chǎn)和管理相結(jié)合的科學(xué)。產(chǎn)和管理相結(jié)合的科學(xué)。一、成組技術(shù)一、成組技術(shù) 充分利用事物之間的相似性，將許多具有相似信

24、息的研究對(duì)象歸并成組，并用大致相同的方法來解決這一組研究對(duì)象的生產(chǎn)技術(shù)問題，這樣就可以發(fā)揮規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)，達(dá)到提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本的目的，這種技術(shù)統(tǒng)稱為成組技術(shù)（Group Technology 簡稱GT）。成組技術(shù)的概念成組技術(shù)的概念一、成組技術(shù)一、成組技術(shù)二、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（二、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（CAPPCAPP）計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)方法計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)方法1、派生式2、創(chuàng)成式3、半創(chuàng)成式派生式計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)原理派生式計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)原理1、零件編碼矩陣化2、零件組特征的矩陣化3、主樣件設(shè)計(jì)4、零件上各種形面的數(shù)字化5、工序工步名稱編碼6、綜合加工

25、工藝路線的數(shù)字化7、工序工步內(nèi)容矩陣1、工藝信息數(shù)字化、工藝信息數(shù)字化2 2、CAPPCAPP數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)庫特征矩陣文件綜合工藝路線工序、工步文件工藝數(shù)據(jù)文件 從廣義的角度講，從廣義的角度講，CAMCAM指利用計(jì)算機(jī)輔助從毛坯到產(chǎn)品制指利用計(jì)算機(jī)輔助從毛坯到產(chǎn)品制造過程中的直接和間接的活動(dòng)，包括計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)計(jì)劃、造過程中的直接和間接的活動(dòng)，包括計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)計(jì)劃、計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)數(shù)控編程、計(jì)算機(jī)控制加工過計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)數(shù)控編程、計(jì)算機(jī)控制加工過程等內(nèi)容。程等內(nèi)容。 而從狹義的角度講，而從狹義的角度講，CAMCAM僅指數(shù)控程序的編制，包括刀具僅指數(shù)控程序的編制，包括刀具路徑

26、的確定、刀位文件的生成、刀具軌跡仿真以及路徑的確定、刀位文件的生成、刀具軌跡仿真以及NCNC代碼的代碼的生成等生成等三、計(jì)算機(jī)輔助制造（三、計(jì)算機(jī)輔助制造（CAMCAM）數(shù)控編程與數(shù)控編程與CADCAD、CAPPCAPP的集成是一個(gè)重要發(fā)展方的集成是一個(gè)重要發(fā)展方向向四、四、CIMSCIMS制造（制造（Manufacturing）是關(guān)于企業(yè)的一組相關(guān)操作和活動(dòng)的集合，它包括市場分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、材料選擇、計(jì)劃作業(yè)、生產(chǎn)、質(zhì)量檢驗(yàn)、生產(chǎn)管理和市場銷售等一系列與制造企業(yè)有關(guān)的生產(chǎn)活動(dòng)。CIMCIM是一種概念和哲理，可用來作為組織現(xiàn)代工是一種概念和哲理，可用來作為組織現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的指導(dǎo)思想。業(yè)生產(chǎn)的指

27、導(dǎo)思想。CIMS的核心在于集成：人員、信息、功能、技術(shù)集成 精良生產(chǎn)方式實(shí)質(zhì)上是從生產(chǎn)操作、組織管理、經(jīng)精良生產(chǎn)方式實(shí)質(zhì)上是從生產(chǎn)操作、組織管理、經(jīng)營方式等各個(gè)方面，找出一切不能為產(chǎn)品增值的活動(dòng)或人營方式等各個(gè)方面，找出一切不能為產(chǎn)品增值的活動(dòng)或人員，并加以革除。員，并加以革除。 當(dāng)今產(chǎn)品市場是多元化、個(gè)人化，因此要力求制造系當(dāng)今產(chǎn)品市場是多元化、個(gè)人化，因此要力求制造系統(tǒng)做到成本與批量無關(guān)，生產(chǎn)周期短，產(chǎn)品復(fù)雜性高，并統(tǒng)做到成本與批量無關(guān)，生產(chǎn)周期短，產(chǎn)品復(fù)雜性高，并一切企業(yè)具有高柔性、強(qiáng)的應(yīng)變能力去對(duì)付市場的挑戰(zhàn)。一切企業(yè)具有高柔性、強(qiáng)的應(yīng)變能力去對(duì)付市場的挑戰(zhàn)。一、精良生產(chǎn)（一、精良生產(chǎn)

28、（Lean Production）v精良生產(chǎn)綜合了單件生產(chǎn)和大量生產(chǎn)的優(yōu)點(diǎn)，克服了傳統(tǒng)經(jīng)營方式中的很多不合理做法，開創(chuàng)了一種新的高效率的生產(chǎn)方式；v它既避免了單件生產(chǎn)的高成本，又避免了大量生產(chǎn)的僵化不靈活；v與大量生產(chǎn)相比，人員、場地、設(shè)備都減少一半，新品開發(fā)時(shí)間、工程設(shè)計(jì)工時(shí)、現(xiàn)場庫存減少一半，廢品大大減少，而且能生產(chǎn)更多、更好，又各種變型的產(chǎn)品；v精良生產(chǎn)方式要求產(chǎn)品“盡善盡美”，必須精益求精，不斷降低成本，做到無廢品、零庫存、無設(shè)備故障等，產(chǎn)品品種多樣化。v減少以至撤消非增值的人員和崗位，徹底消除各種浪費(fèi)；v精良生產(chǎn)把人看作是生產(chǎn)中最寶貴的，是解決問題的根本動(dòng)力，而不是當(dāng)成會(huì)說話的機(jī)器，

29、解決問題只能靠技術(shù)。特點(diǎn)特點(diǎn)一、精良生產(chǎn)（一、精良生產(chǎn)（Lean Production） 敏捷制造是一種哲理，是先進(jìn)制造業(yè)的一種模式，目前世界各地都有人在研究敏捷制造，但還沒有公認(rèn)的定義，正在不斷發(fā)展的過程之中。但必須正確認(rèn)識(shí)這一概念，要改變舊的傳統(tǒng)觀念，才能正確地改造舊企業(yè)，走上新運(yùn)行模式地道路。二、敏捷制造（二、敏捷制造（agile manufacturingagile manufacturing）v面對(duì)21世紀(jì)的市場競爭，制造業(yè)不僅要靈活多變地滿足用戶對(duì)產(chǎn)品多樣性地要求，而且新產(chǎn)品要快速上市。v敏捷性是對(duì)于在急速變化、連續(xù)分裂地全球市場中提供高質(zhì)量、高性能、按用戶要求配置地商品和服務(wù)而贏利的挑戰(zhàn)的反應(yīng)。v未來市場對(duì)產(chǎn)品多樣性要求會(huì)非常突出，各種產(chǎn)品和生產(chǎn)系統(tǒng)必須是可重新編程、可重新組合、可連續(xù)更換的，每張訂單