先進(jìn)制造技術(shù)先進(jìn)制造技術(shù)(小論文)26

第1章緒論1.1先進(jìn)制造技術(shù)的背景1.1.1世界制造業(yè)及其格局的發(fā)展變化近年來(lái)，隨著信息產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，制造技術(shù)中的某些技術(shù)已經(jīng)不再適應(yīng)高科技的快速發(fā)展，不能很好地融入信息化產(chǎn)業(yè)的大潮，缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，甚至還可能危及生態(tài)環(huán)境。許多人認(rèn)為制造業(yè)已成為“夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè)”。制造技術(shù)中確有“夕陽(yáng)技術(shù)”,這些技術(shù)同信息化大潮格格不入，同高科技發(fā)展不相適應(yīng)，缺乏市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，甚至還可能危害生態(tài)環(huán)境。面臨劇烈的市場(chǎng)變化和技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)，許多工業(yè)國(guó)家迅速調(diào)整其技術(shù)政策，把提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和增強(qiáng)綜合國(guó)力作為科技政策的核心。例如，歷來(lái)重視產(chǎn)業(yè)技術(shù)的日本、澳大利亞和一些新興工業(yè)化國(guó)家。美、英等國(guó)過(guò)去一貫主張，產(chǎn)業(yè)技術(shù)的發(fā)展主要靠市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，由企業(yè)自由發(fā)展，政府不必介入。1.1.2先進(jìn)制造技術(shù)為制造業(yè)注入活力隨著科技進(jìn)步特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，世界范圍內(nèi)對(duì)制造業(yè)進(jìn)行了重新的認(rèn)識(shí)和定位，先進(jìn)制造技術(shù)為制造業(yè)注入新的活力，使制造業(yè)又重新生機(jī)勃勃。制造業(yè)絕不是“夕陽(yáng)產(chǎn)業(yè)”和“夕陽(yáng)技術(shù)”，先進(jìn)制造技術(shù)是高技術(shù)的載體，沒有哪個(gè)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家不予以高度關(guān)注，先進(jìn)制造技術(shù)已經(jīng)成為全球制造業(yè)爭(zhēng)奪的市場(chǎng)焦點(diǎn)。先進(jìn)制造技術(shù)為制造業(yè)注入新鮮血液，是發(fā)展制造業(yè)的基礎(chǔ)，它是傳統(tǒng)制造業(yè)不斷地吸收機(jī)械、信息、電子、材料、能源和現(xiàn)代管理等方面的最新技術(shù)成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、管理和售后服務(wù)的制造全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔和敏捷制造，并取得理想經(jīng)濟(jì)效果的前沿制造技術(shù)的總稱。從本質(zhì)上看，信息技術(shù)＋傳統(tǒng)制造技術(shù)的發(fā)展＋自動(dòng)化技術(shù)＋現(xiàn)代管理技術(shù)就是先進(jìn)制造技術(shù)。1.2國(guó)外先進(jìn)制造技術(shù)的現(xiàn)狀近些年來(lái)，世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的嚴(yán)峻事實(shí)使美國(guó)政府意識(shí)到，制造業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基礎(chǔ)，政府必須介入工業(yè)技術(shù)的發(fā)展。20世紀(jì)80年代末期，美國(guó)根據(jù)本國(guó)制造業(yè)面臨的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，為增強(qiáng)制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力和促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)，采取了一系列措施，進(jìn)行了大規(guī)模的21世紀(jì)制造業(yè)的戰(zhàn)略研究，并首先提出了先進(jìn)制造技術(shù)的理念。其中，強(qiáng)調(diào)要促進(jìn)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，成立各種層次的先進(jìn)制造技術(shù)研究中心，并提出了一系列如并行工程、精益生產(chǎn)和敏捷制造等先進(jìn)制造技術(shù)的新理論，收效良好。緊接著，許多工業(yè)國(guó)家如日本、澳大利亞、西歐各國(guó)以及一些新興的工業(yè)化國(guó)家也都迅速調(diào)整其技術(shù)政策，開始重視研究和應(yīng)用先進(jìn)制造技術(shù)，將提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和增強(qiáng)綜合國(guó)力作為科技決策的核心。自從美國(guó)提出先進(jìn)制造技術(shù)這一概念以來(lái)，很快在日本、西歐各國(guó)以及亞洲新興工業(yè)國(guó)家做出了響應(yīng)，紛紛將先進(jìn)制造技術(shù)列為國(guó)家的高新技術(shù)和優(yōu)先發(fā)展項(xiàng)目，世界各國(guó)都已重視研究、應(yīng)用先進(jìn)制造技術(shù)。1.2.1制造業(yè)在美國(guó)經(jīng)濟(jì)的重要性強(qiáng)大的制造基礎(chǔ)對(duì)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)和軍事力量是至關(guān)重要的。一個(gè)國(guó)家只有生產(chǎn)得好,才能生活得好。如美國(guó)2100萬(wàn)就業(yè)者(占總勞動(dòng)力的17%)從事20%～30%高報(bào)酬的工作;雇傭了75%的科學(xué)家和工程師進(jìn)行90%的非軍事性的ResearchandDevelopment—研制與開發(fā)；每100份工作支持著60個(gè)以上的非制造業(yè)職位；GNP的1/5(超過(guò)1兆美元)為其它經(jīng)濟(jì)部門提供基本產(chǎn)品。1.2.2發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都把先進(jìn)制造技術(shù)作為國(guó)家級(jí)關(guān)鍵技術(shù)和優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域。盡管決定國(guó)家綜合競(jìng)爭(zhēng)力的因素有多種,但制造業(yè)的基礎(chǔ)地位不能忽視。20世紀(jì)90年代以來(lái)，各發(fā)達(dá)國(guó)家,如美國(guó)、日本、歐共體、德國(guó)等都針對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的研發(fā)提出了國(guó)家級(jí)發(fā)展計(jì)劃，旨在提高本國(guó)制造業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)能力。20世紀(jì)90年代初,美國(guó)政府提出“先進(jìn)制技術(shù)”計(jì)劃,將基于信息高速公路的敏捷制造作為美國(guó)21世紀(jì)的制造戰(zhàn)略。1991年美國(guó)里海大學(xué)(LehighUniversity)提出“美國(guó)企業(yè)網(wǎng)”(FAN,FactoryAmericanNet)計(jì)劃,該計(jì)劃的目的是研究如何利用信息高速公路,把美國(guó)的制造企業(yè)聯(lián)系在一起。2008年1月,歐洲聯(lián)盟公布了“第五框架計(jì)劃(2008～2012)”,將虛擬網(wǎng)絡(luò)企業(yè)列入研究主題2012年,歐盟提出了“第六框架計(jì)劃”,選定了需要重點(diǎn)攻關(guān)的7大領(lǐng)域,其中包括信息和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。歐盟第六框架計(jì)劃的目的是,通過(guò)各種方法刺激信息技術(shù)的快速發(fā)展,加強(qiáng)信息的產(chǎn)業(yè)化,使所有歐洲公民從以信息和網(wǎng)絡(luò)為主體的知識(shí)社會(huì)和發(fā)展中獲益。2012年,美國(guó)洛克希德-馬丁公司提出了F-22飛機(jī)研制的虛擬工廠概念,打通了從設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到管理的全數(shù)字化信息流。總之,工業(yè)化國(guó)家大都把先進(jìn)制造技術(shù)作為本國(guó)的科技優(yōu)先發(fā)展領(lǐng)域和高技術(shù)的實(shí)施重點(diǎn)；發(fā)展中國(guó)家也十分重視制造業(yè)信息化,都把信息技術(shù)作為改造傳統(tǒng)企業(yè)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的主要戰(zhàn)略；新興工業(yè)化國(guó)家希望通過(guò)加快制造業(yè)信息化,躋身世界先進(jìn)行列,眾多發(fā)展中國(guó)家也希望以信息化推進(jìn)工業(yè)化,以縮小與先進(jìn)國(guó)家的差距。1.3我國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)的現(xiàn)狀先進(jìn)制造技術(shù)是制造技術(shù)的最新發(fā)展階段，是由傳統(tǒng)的制造技術(shù)發(fā)展起來(lái)的，既保持了過(guò)去制造技術(shù)中的有效要素，又要不斷吸收各種高新技術(shù)成果，并滲透到產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及其全部過(guò)程。先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用特別注意產(chǎn)生最好的實(shí)際效果，其目標(biāo)是為了提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)和促進(jìn)國(guó)家經(jīng)濟(jì)和綜合實(shí)力的增長(zhǎng)。目的是要提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。在20世紀(jì)70年代以前，產(chǎn)品的技術(shù)相對(duì)比較簡(jiǎn)單，一個(gè)新產(chǎn)品上市，很快就會(huì)有相同功能的產(chǎn)品跟著上市。因此，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的核心是如何提高生產(chǎn)率。到了20世紀(jì)80年代以后，制造業(yè)要贏得市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的主要矛盾已經(jīng)從提高勞動(dòng)生產(chǎn)率轉(zhuǎn)變?yōu)橐詴r(shí)間為核心的時(shí)間、成本和質(zhì)量的三要素的矛盾。先進(jìn)制造技術(shù)把這三個(gè)矛盾有機(jī)結(jié)合起來(lái)，使三者達(dá)到了統(tǒng)一。1.3.1我國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)先進(jìn)制造技術(shù)是制造技術(shù)加信息技術(shù)和管理科學(xué),再加上有關(guān)的科學(xué)技術(shù)交融而形成的制造技術(shù)。它不局限于制造工藝,而是覆蓋了市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工和裝配、銷售、維修、服務(wù),以及回收再生的全過(guò)程。其具有如下特點(diǎn)：（1）全球化。21世紀(jì)是國(guó)際化的大市場(chǎng)，世界各國(guó)市場(chǎng)競(jìng)相向國(guó)外開放，促成制造業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的國(guó)際化，主要反映在使制造業(yè)的資源配置由一國(guó)范圍擴(kuò)大到世界范圍，致使制造業(yè)在全球范圍重新分布、組合和洗牌。（2）多樣化。由于每個(gè)用戶群的看法和觀點(diǎn)不同，其提出的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和形狀也不盡相同，中小批量的產(chǎn)品越來(lái)越多，產(chǎn)品的多樣化特征也越來(lái)越明顯。（3）虛擬化。虛擬制造是指利用計(jì)算機(jī)模擬與仿真技術(shù)、人工智能技術(shù)、并行工程以CAD/CAPP/CAM/CAE等多種技術(shù)，模擬現(xiàn)實(shí)制造環(huán)境或現(xiàn)實(shí)制造過(guò)程,呈現(xiàn)現(xiàn)實(shí)制造系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)或者現(xiàn)實(shí)產(chǎn)品性能的一種制造技術(shù)。（4）生產(chǎn)過(guò)程的高速化和柔性化。由于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和制造周期的不斷縮短，顧客要求的交貨期也相應(yīng)的越來(lái)越短；因此，高速生產(chǎn)技術(shù)得到了普遍應(yīng)用，即要求實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程的高速化。（5）集群化。為了提高自身抵抗風(fēng)險(xiǎn)的能力，各個(gè)小型制造企業(yè)開始紛紛聯(lián)合組成集團(tuán)公司，制造企業(yè)呈現(xiàn)越來(lái)越多的集中和并購(gòu)，制造業(yè)的市場(chǎng)集中度也得到了進(jìn)一步提高。（6）服務(wù)化。隨著當(dāng)前綠色制造和循環(huán)制造概念的提出，制造業(yè)應(yīng)不僅考慮產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，還應(yīng)考慮從市場(chǎng)調(diào)研開始到售后服務(wù)，再到產(chǎn)品報(bào)廢回收，以及循環(huán)使用的產(chǎn)品整個(gè)生命周期或多個(gè)生命周期。1.3.2我國(guó)的先進(jìn)制造技術(shù)與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)比（1）管理方面：工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛采用計(jì)算機(jī)管理，重視組織和管理體制、生產(chǎn)模式的更新發(fā)展，推出了準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生產(chǎn)（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技術(shù)。我國(guó)只有少數(shù)大型企業(yè)局部采用了計(jì)算機(jī)輔助管理，多數(shù)小型企業(yè)仍處于經(jīng)驗(yàn)管理階段。（2）設(shè)計(jì)方面：工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家不斷更新設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和準(zhǔn)則，采用新的設(shè)計(jì)方法，廣泛采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)（CAD/CAM），大型企業(yè)開始無(wú)圖紙的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。我國(guó)采用CAD/CAM技術(shù)的比例較低。（3）制造工藝方面：工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家較廣泛的采用高精密加工、精細(xì)加工、微細(xì)加工、微型機(jī)械和微米/納米技術(shù)、激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)、超塑加工技術(shù)以及復(fù)合加工技術(shù)等新型加工方法。我國(guó)普及率不高，尚在開發(fā)、掌握之中。（4）自動(dòng)化技術(shù)方面：工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家普遍采用數(shù)控機(jī)床、加工中心及柔性制造單元（FMC）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS），實(shí)現(xiàn)了柔性自動(dòng)化、知識(shí)智能化、集成化。我國(guó)尚處在單機(jī)自動(dòng)化、剛性自動(dòng)化階段，柔性制造單元和系統(tǒng)僅在少數(shù)企業(yè)使用。1.3.3我國(guó)對(duì)先進(jìn)制造的重視隨著美國(guó)政府采取一系列措施進(jìn)行大規(guī)模的21世紀(jì)制造業(yè)戰(zhàn)略的研究。我國(guó)政府和企業(yè)界投入巨資，組織大量專家進(jìn)行研究和分析，得出的結(jié)論是振興中國(guó)經(jīng)濟(jì)的出路在于振興美國(guó)的制造業(yè)，經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)歸根到底是制造技術(shù)和制造能力的競(jìng)爭(zhēng)。因而，我國(guó)提出要促進(jìn)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，成立國(guó)家級(jí)、地區(qū)級(jí)、大學(xué)、企業(yè)等各種層次的先進(jìn)制造技術(shù)協(xié)調(diào)、推廣、應(yīng)用研究中心。這些措施收到了良好的效果，使制造水平大幅度提高。通過(guò)先進(jìn)制造技術(shù)，讓企業(yè)適應(yīng)多變的市場(chǎng)需求我國(guó)制造業(yè)市場(chǎng)具有很大的潛力，使得我國(guó)的制造技術(shù)水平和工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的差距進(jìn)一步縮小。1.4先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)1.4.1數(shù)字化制造技術(shù)數(shù)字化制造技術(shù)是支持信息化和知識(shí)化制造業(yè)的技術(shù)，是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的核心，包括以設(shè)計(jì)為中心、以控制為中心和以管理為中心的數(shù)字制造。應(yīng)用數(shù)字化制造技術(shù)，將會(huì)使全球制造網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的產(chǎn)品異地設(shè)計(jì)與制造成為21世紀(jì)的重要制造模式，促使制造技術(shù)和制造產(chǎn)業(yè)發(fā)生革命性的變革。對(duì)全球制造業(yè)而言，在數(shù)字制造環(huán)境下，用戶借助網(wǎng)絡(luò)發(fā)布信息，各類企業(yè)通過(guò)電子商務(wù)實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，形成動(dòng)態(tài)聯(lián)盟，迅速協(xié)同設(shè)計(jì)并制造出相應(yīng)的產(chǎn)品。1.4.2精密化是發(fā)展的關(guān)鍵現(xiàn)代超精密機(jī)械對(duì)精度要求極高，如借助于掃描隧道顯微鏡與原子力顯微鏡，加工精度可達(dá)0.1μｍ；而基于操作機(jī)械的移動(dòng)距離為納米級(jí)，移動(dòng)精度可達(dá)0.1ｎｍ。顯然，沒有先進(jìn)制造技術(shù)就沒有先進(jìn)電子技術(shù)裝備。先進(jìn)制造技術(shù)與先進(jìn)信息技術(shù)是相互滲透、相互促進(jìn)和緊密結(jié)合的，精密化是當(dāng)前先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵所在。1.4.3網(wǎng)絡(luò)化是發(fā)展的道路隨著網(wǎng)絡(luò)化的進(jìn)一步普及，各種網(wǎng)上銷售和網(wǎng)上購(gòu)物正在悄然進(jìn)入人們的生活當(dāng)中，網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)成為先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的必由之路，這必將導(dǎo)致新的制造模式，即虛擬制造組織，形成動(dòng)態(tài)的虛擬企業(yè)或企業(yè)聯(lián)盟。此時(shí)，各企業(yè)致力于其核心業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)和資源優(yōu)化動(dòng)態(tài)組合與共享，如美國(guó)的“日不落計(jì)劃”正是基于這一點(diǎn)。1.4.4綠色化是發(fā)展的方向綠色制造是一個(gè)綜合考慮環(huán)境影響因素和資源效率的現(xiàn)代化制造模式，當(dāng)前日趨嚴(yán)格的環(huán)境與資源的約束使綠色制造業(yè)顯得越來(lái)越重要，綠色制造技術(shù)也將獲得快速的發(fā)展。其要求產(chǎn)品、制造、使用、維修及回收全部綠色化，主要體現(xiàn)在：１）綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)；２）綠色制造技術(shù)；３）產(chǎn)品的回收和循環(huán)再制造。1.4.5智能化是發(fā)展的前景以智能機(jī)器人和人類專家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng)，使制造系統(tǒng)具有自適應(yīng)能力、自學(xué)習(xí)能力和自組織能力，能極大地提高系統(tǒng)的響應(yīng)速度和決策水平。與傳統(tǒng)制造相比，智能制造系統(tǒng)的突出之處在于制造諸環(huán)節(jié)中以一種高度柔性與集成的方式，借助計(jì)算機(jī)模擬人類專家的智能活動(dòng)，取代或延伸制造環(huán)境中人的部分腦力勞動(dòng)；同時(shí)，收集、存儲(chǔ)、處理、完善、共享、繼承和發(fā)展人類專家的制造智能。在不久的將來(lái)，為應(yīng)對(duì)大量復(fù)雜信息的處理、瞬息萬(wàn)變的市場(chǎng)需求和激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，智能制造會(huì)越來(lái)越受到重視。1.4.6集成化是發(fā)展的方法集成化主要指現(xiàn)代技術(shù)、加工技術(shù)和企業(yè)等的集成，其使專業(yè)和學(xué)科間的界限逐漸淡化和消失。先進(jìn)制造技術(shù)的不斷發(fā)展，使得冷、熱加工之間，加工、檢測(cè)、物流和裝配過(guò)程之間，設(shè)計(jì)、材料應(yīng)用和加工制造之間的界限也逐漸淡化，逐步走向一體化。例如，CAD/CAPP和CAM的出現(xiàn)、精密成形技術(shù)的發(fā)展、快速原型件制造技術(shù)的產(chǎn)生、機(jī)器人加工工作站及FMS的出現(xiàn)。很多新材料的配制和成型是同時(shí)完成的，很難劃清材料應(yīng)用與制造技術(shù)的界限。1.5對(duì)我國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)的思考我國(guó)制造業(yè)市場(chǎng)的巨大潛力，為先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展提供了廣闊的市場(chǎng)空間。但是與制造業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)相比，國(guó)內(nèi)的先進(jìn)制造技術(shù)的研發(fā)與市場(chǎng)拓展還不均衡?？v觀國(guó)際制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)與發(fā)展，面對(duì)國(guó)際、國(guó)內(nèi)２個(gè)制造業(yè)市場(chǎng)的日漸融合，如何立足國(guó)內(nèi)制造業(yè)的市場(chǎng)需求，整合分散的科研與企業(yè)資源，盡快形成自身在先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)是擺在我國(guó)制造業(yè)面前的迫在眉睫的課題。發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)要結(jié)合國(guó)情，突出重點(diǎn)，在吸收世界各國(guó)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，走一條具有自身特點(diǎn)的道路。（1）高度重視，全面規(guī)劃。對(duì)涉及面廣、技術(shù)難度大的技術(shù)，其研究及推廣應(yīng)用需要投入大量的力、物力及資金。（2）加強(qiáng)人員培養(yǎng)和培訓(xùn)工作。人是技術(shù)的主體，沒有高素質(zhì)的人才，再好的技術(shù)也會(huì)被束之高閣。（3）嚴(yán)格論證，科學(xué)管理。擬實(shí)施和上馬的項(xiàng)目必須根據(jù)企業(yè)總體規(guī)劃進(jìn)行嚴(yán)格論證。論證時(shí)應(yīng)吸收有關(guān)各方人員參與，集思廣益，使實(shí)施計(jì)劃更趨于完善。（4）發(fā)展我國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)的關(guān)鍵前沿技術(shù)。利用自身優(yōu)勢(shì)，大力發(fā)展一些關(guān)鍵前沿技術(shù)，比如新一代材料成型技術(shù)、快速原型制造、智能制造等。第2章先進(jìn)制造技術(shù)與新工業(yè)革命2.1先進(jìn)制造技術(shù)的概念、內(nèi)涵及主要內(nèi)容先進(jìn)制造技術(shù)（advancedmanufacturingtechnology簡(jiǎn)稱AMT）是美國(guó)在20世紀(jì)80年代末提出的概念，是作用于產(chǎn)品整個(gè)壽命周期的所有實(shí)用技術(shù)的總稱，主要是指在當(dāng)今技術(shù)條件下能顯著提高企業(yè)的設(shè)計(jì)、加工、檢測(cè)、物料儲(chǔ)運(yùn)、營(yíng)銷和生產(chǎn)管理等方面能力的設(shè)備，計(jì)算機(jī)軟硬件和管理方法，其涉及制造技術(shù)的各個(gè)方面，包括工程設(shè)計(jì)、制造自動(dòng)化、制造工藝技術(shù)、現(xiàn)代管理技術(shù)以及相關(guān)的支持環(huán)境和條件。先進(jìn)制造技術(shù)在不同時(shí)代具有不同的含義，當(dāng)前各種新出現(xiàn)的、先進(jìn)的機(jī)械加工技術(shù)（納米加工、激光切割、增材制制造等）、精益生產(chǎn)、并行工程、柔性制造、虛擬制造、敏捷制造和現(xiàn)代集成制造模式等，都屬于AMT的研究之列。圖1先進(jìn)制造技術(shù)的圖1先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵、層次及技術(shù)構(gòu)成2.2先進(jìn)制造工藝技術(shù)（1）高效精密、超精密加工技術(shù)，包括精密、超精密磨削、車削，細(xì)微加工技術(shù)，納米加工技術(shù)。超高速切削。精密加工一般指加工精度在10～0.1μm（相當(dāng)于IT5級(jí)精度和IT5級(jí)以上精度），表面粗糙度Ra值在0.1μm以下的加工方法，如金剛車、金剛鏜、研磨、珩磨、超精研、砂帶磨、鏡面磨削和冷壓加工等。超精密加工是指被加工零件的尺寸公差為0.1～0.01μm數(shù)量級(jí)，表面粗糙度Ra值為0.001μm數(shù)量級(jí)的加工方法。此外，精密加工與特種加工一般都是計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化加工。（2)精密成型制造技術(shù)，包括高效、精密、潔凈鑄造、鍛造、沖壓、焊接及熱處理與表面處理技術(shù)。（3）現(xiàn)代特種加工技術(shù)，包括高能束流（主要是激光束、以及電子束、離子束等）加工，電解加工與電火花（成型與線切割）加工、超聲波加工、高壓水加工等。電火花加工(Electricaldischargemachining(EDM))電火花加工（electricsparkmachining)是指在一定介質(zhì)中，通過(guò)工具電極和工件電極之間脈沖放電的電蝕作用對(duì)工件進(jìn)行的加工。能對(duì)任何導(dǎo)電材料加工而不受被加工材料強(qiáng)度和硬度的限制。可分為電火花成型加工(EDM)和電火花線切割加工兩大類。一般都采用CNC控制。（4）快速成型制造（RPM).快速成形技術(shù)是在計(jì)算機(jī)控制下，基于離散堆積原理采用不同方法堆積材料最終完成零件的成型與制造的技術(shù)。從成型角度看，零件可視為“點(diǎn)”或“面”的疊加而成。從CAD電子模型中離散得到點(diǎn)、面的幾何信息，再與成型工藝參數(shù)信息結(jié)合，控制材料有規(guī)律、精確地由點(diǎn)到面，由面到體地堆積零件。（5）柔性制造技術(shù)柔性制造技術(shù)是對(duì)各種不同形狀加工對(duì)象實(shí)現(xiàn)程序化柔性制造加工的各種技術(shù)的總和。柔性制造技術(shù)是技術(shù)密集型的技術(shù)群，我們認(rèn)為凡是側(cè)重于柔性，適應(yīng)于多品種、中小批量(包括單件產(chǎn)品)的加工技術(shù)都屬于柔性制造技術(shù)。目前，按規(guī)模大小劃分為：柔性制造系統(tǒng)（FMS），柔性制造單元（FMC）,柔性制造線（FML），柔性制造工廠（FMF）。柔性主要包括：①機(jī)器柔性。②工藝柔性。③產(chǎn)品柔性。④維護(hù)柔性。⑤生產(chǎn)能力柔性。⑥擴(kuò)展柔性。⑦運(yùn)行柔性。隨著批量生產(chǎn)時(shí)代正逐漸被適應(yīng)市場(chǎng)動(dòng)態(tài)變化的生產(chǎn)所替換，一個(gè)制造自動(dòng)化系統(tǒng)的生存能力和競(jìng)爭(zhēng)能力在很大程度上取決于它是否能在很短的開發(fā)周期內(nèi)，生產(chǎn)出較低成本、較高質(zhì)量的不同品種產(chǎn)品的能力。2.3先進(jìn)制造模式/系統(tǒng)圖2制造模式的演變圖2制造模式的演變圖3先進(jìn)制造生產(chǎn)模式關(guān)系20世紀(jì)90圖3先進(jìn)制造生產(chǎn)模式關(guān)系2.4先進(jìn)制造技術(shù)對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)活動(dòng)的影響從生產(chǎn)流程來(lái)看，ATM與傳統(tǒng)制造技術(shù)對(duì)制造過(guò)程的影響如圖4所示。傳統(tǒng)制造是利用制造資源將原材料轉(zhuǎn)換為產(chǎn)品的過(guò)程，僅為生產(chǎn)過(guò)程的一部分，一般包括產(chǎn)品的加工和裝配兩大內(nèi)容，制造商自行生產(chǎn)或者從供應(yīng)商購(gòu)買零件，將其組裝成產(chǎn)品并檢驗(yàn)以符合要求。制造過(guò)程中輸入的是原材料、能量、信息、人力資源等，輸出的是符合要求的產(chǎn)品。傳統(tǒng)的制造系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制造與銷售各部分之間信息的傳遞與反饋不暢，各部門按功能分解任務(wù)，容易只考慮本部門的利益，對(duì)系統(tǒng)的優(yōu)化考慮較少，造成設(shè)計(jì)與制造部門間難以協(xié)調(diào)、矛盾突出。ATM主要從材料設(shè)計(jì)、制造流程改造、產(chǎn)品服務(wù)融合的集成解決方案和循環(huán)利用四個(gè)方面拓展傳統(tǒng)制造技術(shù)。圖5先進(jìn)制造技術(shù)對(duì)制造業(yè)的影響圖5先進(jìn)制造技術(shù)對(duì)制造業(yè)的影響圖4先進(jìn)制造（右）與傳統(tǒng)制造（左）流程的比較2.5新工業(yè)革命工業(yè)革命是生產(chǎn)技術(shù)的變革，同時(shí)也是一場(chǎng)深刻的社會(huì)關(guān)系變革。新科技群的協(xié)同效應(yīng)和深度融合將導(dǎo)致生產(chǎn)組織方式和制造模式發(fā)生重大變化，從而引發(fā)新的工業(yè)革命。目前正在出現(xiàn)一種新工業(yè)革命，但仍是一個(gè)十分模糊的概念，不同研究者對(duì)新工業(yè)革命的概念有各自的理解，主要有５種不同的觀點(diǎn)：圖6里夫金提出的新工業(yè)革圖6里夫金提出的新工業(yè)革命的五個(gè)支柱（2）克里斯·安德森認(rèn)為，新型材料的應(yīng)用和增材制造技術(shù)等數(shù)字化制造方式將引發(fā)新工業(yè)革命，采用新型材料、３Ｄ打印技術(shù)和基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同制造服務(wù)等智能化與數(shù)字化制造方法，能夠迅速和精準(zhǔn)地將計(jì)算機(jī)中的虛擬設(shè)計(jì)模型轉(zhuǎn)化為真實(shí)物體，甚至直接打印出零件或模具，基于網(wǎng)絡(luò)的新型數(shù)字化設(shè)計(jì)及制造的創(chuàng)新提供給網(wǎng)絡(luò)用戶以創(chuàng)造真實(shí)物體的能力，將制造延伸至范圍更廣的生產(chǎn)人群中，這些制造過(guò)程蘊(yùn)藏著由普通人完成的無(wú)限可能，眾多個(gè)人制造聯(lián)合推動(dòng)全面創(chuàng)造，將直接加快向新型工業(yè)化趨勢(shì)發(fā)展的步伐，從而引領(lǐng)新工業(yè)革命。（3）英國(guó)彼得·馬什在《新工業(yè)革命：消費(fèi)者、全球化以及大規(guī)模生產(chǎn)的終結(jié)》一書中，將工業(yè)革命劃分為五次，如表１所示，而將始于2005年的第五次工業(yè)革命稱為新工業(yè)革命。表1馬什的工業(yè)革命劃分表1馬什的工業(yè)革命劃分（5）德國(guó)政府于2013年4月舉辦的漢諾威工業(yè)博覽會(huì)上，正式推出了工4.0第四次工業(yè)革命項(xiàng)目，目的是支持工業(yè)領(lǐng)域新一代革命性技術(shù)的研發(fā)與創(chuàng)新。工業(yè)4.0強(qiáng)調(diào)在工業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中，以信息物理融合系統(tǒng)為核心，將眾多智能體聚集在信息平臺(tái)上，形成一種高度協(xié)同的互聯(lián)互通關(guān)系，從而構(gòu)建智能化的新型生產(chǎn)模式與產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)。工業(yè)4.0正引領(lǐng)新一輪的工業(yè)革命，傳統(tǒng)的行業(yè)界限將消失，并會(huì)產(chǎn)生各種新的活動(dòng)領(lǐng)域、商業(yè)模式和合作形式，將導(dǎo)致工業(yè)結(jié)構(gòu)、經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)和社會(huì)結(jié)構(gòu)從垂直向扁平轉(zhuǎn)變，從集中向分散轉(zhuǎn)變。新工業(yè)革命是基于新能源、智能制造、數(shù)字化制造、機(jī)器人技術(shù)、新一代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)綜合系統(tǒng)協(xié)同創(chuàng)新及突破性的發(fā)展，融合信息、計(jì)算機(jī)、數(shù)字化、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)創(chuàng)新變革，使工業(yè)生產(chǎn)方式與制造模式發(fā)生巨大變化，從而使交易方式與人們的生活方式發(fā)生重大變化。傳統(tǒng)的自上而下、集中規(guī)?；纳a(chǎn)模式將逐步被新工業(yè)革命的分散、扁平和協(xié)作的模式取代，定制化、個(gè)性化、智能化、分散化和合作化是新工業(yè)革命的主要特征。2.6先進(jìn)制造技術(shù)與新工業(yè)革命之間關(guān)系圖7制造技術(shù)/模式與工業(yè)革命的演變圖7制造技術(shù)/模式與工業(yè)革命的演變圖中：第一次工業(yè)革命中，由于蒸汽機(jī)、電氣技術(shù)、內(nèi)燃機(jī)的發(fā)明與改進(jìn)，機(jī)器取代手工成為主導(dǎo)生產(chǎn)方式，制造業(yè)進(jìn)入機(jī)械化制造時(shí)代，成為近代工業(yè)化大生產(chǎn)時(shí)代的開端。第二次工業(yè)革命中，大規(guī)模制造成為主導(dǎo)生產(chǎn)方式，20世紀(jì)20年代，隨著電子技術(shù)、信息技術(shù)的發(fā)展，以流水線為典型代表的大規(guī)模制造模式在組織結(jié)構(gòu)上追求縱向一體化與大規(guī)模，內(nèi)部分工仔細(xì)，專業(yè)化程度高，簡(jiǎn)單熟練的操作提高了生產(chǎn)效率，使制造成本隨規(guī)模遞減，同時(shí)質(zhì)量的穩(wěn)定性也得到提高，制造模式進(jìn)入批量大規(guī)模制造階段。新工業(yè)革命是現(xiàn)代先進(jìn)制造模式集成協(xié)同創(chuàng)新的結(jié)果，進(jìn)入20世紀(jì)90年代后期，隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)、智能控制技術(shù)研究的深入和以知識(shí)為基礎(chǔ)的經(jīng)濟(jì)時(shí)代的到來(lái)，制造業(yè)的市場(chǎng)環(huán)境與技術(shù)變革發(fā)生了根本性的改變。大規(guī)模制造系統(tǒng)的剛性與市場(chǎng)的個(gè)性化需求以及環(huán)境快速變化所要求的響應(yīng)速度之間的矛盾日益尖銳，正是在此背景下，各種新制造模式研究探索與試驗(yàn)如雨后春筍般迅速興起，現(xiàn)ATM融合自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的最新進(jìn)展，以綠色、低碳、可持續(xù)為發(fā)展理念，帶來(lái)了產(chǎn)業(yè)組織模式的轉(zhuǎn)變，對(duì)轉(zhuǎn)變經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)方式、政府管理模式和社會(huì)組織形態(tài)都有巨大的推動(dòng)作用，使全球技術(shù)要素和市場(chǎng)要素配置方式發(fā)生了革命性變化。ATM的發(fā)展將在新工業(yè)革命中發(fā)揮重要作用。如前所述，工業(yè)革命的實(shí)質(zhì)是制造業(yè)生產(chǎn)方式與制造模式發(fā)生重大變化，它必然也是始于制造技術(shù)突破性的發(fā)展。ATM是制造業(yè)產(chǎn)生變革的根本力量，新一代信息技術(shù)（云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、務(wù)聯(lián)網(wǎng)、云平臺(tái)等）、新能源（再生能源、清潔能源等）、新材料（復(fù)合材料、納米材料等）技術(shù)等將為新工業(yè)革命創(chuàng)造強(qiáng)大的新基礎(chǔ)設(shè)施；分散式制造（網(wǎng)絡(luò)化制造、制造物聯(lián)、云制造、智能制造）、眾包生產(chǎn)、集群效應(yīng)、利基思維等使生產(chǎn)方式產(chǎn)生變革，將整個(gè)工業(yè)生產(chǎn)體系提升到一個(gè)新的水平，工業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)濟(jì)體系和社會(huì)結(jié)構(gòu)將從垂直轉(zhuǎn)向扁平、從集中轉(zhuǎn)向分散；以智能制造為代表的新一代先進(jìn)制造模式，必將使商業(yè)模式、管理模式、服務(wù)模式、企業(yè)組織結(jié)構(gòu)和人才資源需求發(fā)生巨大變化，給工業(yè)領(lǐng)域、生產(chǎn)價(jià)值鏈、業(yè)務(wù)模式乃至生活方式帶來(lái)根本性變革，進(jìn)而推進(jìn)和實(shí)現(xiàn)新的工業(yè)革命。制造模式的演進(jìn)與新工業(yè)革命的出現(xiàn)由市場(chǎng)發(fā)展、社會(huì)變革、技術(shù)突破、管理創(chuàng)新多種動(dòng)因的綜合作用決定。對(duì)新工業(yè)革命的內(nèi)涵的理解必須通過(guò)與社會(huì)科學(xué)（如經(jīng)濟(jì)學(xué)和管理學(xué)）等跨學(xué)科的對(duì)話和交流，適當(dāng)突破自然科學(xué)和工程技術(shù)學(xué)科的理論范疇。工業(yè)發(fā)展歷程表明，新的生產(chǎn)模式的出現(xiàn)均為與特定的社會(huì)制度、組織結(jié)構(gòu)和經(jīng)濟(jì)因素等相互作用的產(chǎn)物,而新的制造模式又會(huì)對(duì)既有社會(huì)制度和管理方式提出新的要求，從而推進(jìn)企業(yè)管理模式、社會(huì)制度環(huán)境的變革。綜上所述，在市場(chǎng)、技術(shù)、社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境變化與全球一體化趨勢(shì)的推動(dòng)下，制造業(yè)正在經(jīng)歷著一場(chǎng)革命，一場(chǎng)以實(shí)施先進(jìn)制造技術(shù)和經(jīng)營(yíng)方式徹底變革為主要內(nèi)容的先進(jìn)制造模式的革命，涉及制造理念、制造戰(zhàn)略、制造技術(shù)、制造組織與管理各個(gè)領(lǐng)域的全面變革。第3章航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)近年來(lái)，為適應(yīng)國(guó)家安全和國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，各種型號(hào)的預(yù)警機(jī)、殲擊機(jī)、直升機(jī)、大客大運(yùn)等新型飛機(jī)不斷飛上藍(lán)天，但他們絕大多數(shù)依然缺乏一顆強(qiáng)勁的“中國(guó)心”。中國(guó)制造的ARJ21客機(jī)安裝著美國(guó)的CF34-10A發(fā)動(dòng)機(jī)，中國(guó)制造的C919大型客機(jī)，將配裝美、法研制的LEAP-X1C發(fā)動(dòng)機(jī)，我們必須盡快翻過(guò)這一頁(yè)?？梢韵嘈?，隨著中國(guó)制造2025的全面布局，航空發(fā)動(dòng)機(jī)重大工程的開展，通過(guò)航空發(fā)動(dòng)機(jī)人的不懈努力，逐步解決航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造的關(guān)鍵技術(shù)、基礎(chǔ)技術(shù)和熱點(diǎn)技術(shù).從關(guān)鍵技術(shù)、熱點(diǎn)技術(shù)和基礎(chǔ)技術(shù)3個(gè)層面介紹航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵制造技術(shù)，制造關(guān)鍵技術(shù)是研制先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)必須具有的技術(shù)；制造熱點(diǎn)技術(shù)是提高發(fā)動(dòng)機(jī)制造效率和制造品質(zhì)必須開展研究的技術(shù)；制造基礎(chǔ)技術(shù)是發(fā)動(dòng)機(jī)研制和批量生產(chǎn)應(yīng)逐步積累和發(fā)展的技術(shù)，代表發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)水平和生產(chǎn)能力的軟實(shí)力。3.1航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造基礎(chǔ)技術(shù)（1）精密制坯技術(shù)。精密制坯技術(shù)包括精密鍛造制坯、精密鑄造制坯和3D打印技術(shù)制坯，它是為現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造提供“糧食”的技術(shù)。（2）高效高質(zhì)量焊接技術(shù)。構(gòu)件整體化是新型航空發(fā)動(dòng)機(jī)零件結(jié)構(gòu)發(fā)展變化的趨勢(shì)，高效焊接技術(shù)是實(shí)現(xiàn)構(gòu)件整體化的最有效方法之一。擴(kuò)散連接焊、線性摩擦焊、電子束焊等焊接工藝是實(shí)現(xiàn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)構(gòu)件整體化制造的3大關(guān)鍵技術(shù)。（3）刀具、機(jī)床、構(gòu)件一體化技術(shù)。航空發(fā)動(dòng)機(jī)上幾乎所有的零件都需要機(jī)械加工，機(jī)械加工離不了刀具和機(jī)床。現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)，使刀具技術(shù)和機(jī)床功能等得到了高速發(fā)展。（4）基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)的開發(fā)和應(yīng)用技術(shù)。國(guó)外航空發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)、試驗(yàn)和制造大量采用仿真技術(shù)進(jìn)行模擬相關(guān)零件、構(gòu)件或發(fā)動(dòng)機(jī)整機(jī)的特性，模擬鍛件的變形、鑄件的凝固、焊接件的連接、零件加工中材料的切削過(guò)程等。（5）加工廢料回收和再利用技術(shù)。高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)需要使用高強(qiáng)度、耐高溫材料，靠近燃燒室的壓氣機(jī)和渦輪部件大量使用鎳基和鈷基超耐熱合金，風(fēng)扇和壓氣機(jī)葉片、機(jī)匣、盤大量采用鈦合金、高溫合金材料。3.2單晶渦輪葉片制造技術(shù)現(xiàn)代航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪前溫度大大提升，F(xiàn)119發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪前溫度高達(dá)1900~2050K，傳統(tǒng)工藝鑄造的渦輪葉片根本無(wú)法承受如此高的溫度，甚至?xí)蝗刍瑹o(wú)法有效地工作。單晶渦輪葉片成功解決了推重比10一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片耐高溫的問(wèn)題，單晶渦輪葉片優(yōu)異的耐高溫性能主要取決于整個(gè)葉片只有一個(gè)晶體，從而消除了等軸晶和定向結(jié)晶葉片多晶體結(jié)構(gòu)造成晶界間在高溫性能方面的缺陷。單晶渦輪葉片是目前航空發(fā)動(dòng)機(jī)所有零件中制造工序最多、周期最長(zhǎng)、合格率最低、國(guó)外封鎖和壟斷最為嚴(yán)格的發(fā)動(dòng)機(jī)零件。制造單晶渦輪葉片的工序包括壓芯、修芯、型芯燒結(jié)、型芯檢驗(yàn)、型芯與外型模具的匹配、蠟?zāi)鹤ⅰ⑾災(zāi)光檢驗(yàn)、蠟?zāi)１诤駲z測(cè)、蠟?zāi)Ｐ拚?、蠟?zāi)＝M合、引晶系統(tǒng)系統(tǒng)及澆冒口組合、涂料撤砂、殼型干燥、殼型脫蠟、殼型焙燒、葉片澆注、單晶凝固、清殼吹砂、初檢、熒光檢查、脫芯、打磨、弦寬測(cè)量、葉片X光檢查、X光底片檢查、型面檢查、精修葉片、葉片壁厚檢測(cè)、終檢等制造環(huán)節(jié)。除此之外，還必須完成渦輪葉片精鑄模具設(shè)計(jì)和制造工作。單晶渦輪葉片，目前世界上只有美國(guó)、俄羅斯、英國(guó)、法國(guó)、中國(guó)等少數(shù)幾個(gè)國(guó)家能夠制造。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)在單晶渦輪葉片制造中也取得了較大的進(jìn)步，研制了推重比10一級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)單晶渦輪葉片并批量生產(chǎn)了高功重比渦軸發(fā)動(dòng)機(jī)單晶渦輪葉片。3.3整體葉盤高效高精度低成本加工技術(shù)整體葉盤技術(shù)的應(yīng)用推動(dòng)了航空發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新和制造工藝的跨越，實(shí)現(xiàn)了發(fā)動(dòng)機(jī)減重和增效的目的，提高了發(fā)動(dòng)機(jī)工作的可靠性。同時(shí)，葉片的薄厚度、大彎扭高效率氣動(dòng)設(shè)計(jì)，形成了葉片剛性差，加工易變形難控制的問(wèn)題；葉片間窄而深的氣流通道，使葉盤加工工藝實(shí)現(xiàn)性差；鈦合金、高溫合金等高強(qiáng)材料，難切削加工，效率低。美英20世紀(jì)80年代的新型發(fā)動(dòng)機(jī)開始應(yīng)用整體葉盤技術(shù)，我國(guó)整體葉盤技術(shù)起步于1996年前后。整體葉盤技術(shù)的應(yīng)用推動(dòng)了發(fā)動(dòng)機(jī)零件結(jié)構(gòu)整體化技術(shù)的發(fā)展，帶鼓筒葉盤、帶軸葉盤、盤片鼓筒軸組合葉盤、帶箍閉式葉盤、整流器靜子環(huán)葉盤和兩級(jí)或多級(jí)葉盤組合的串列式整體葉盤結(jié)構(gòu)在新型航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制中陸續(xù)得到應(yīng)用；整體葉盤的功能結(jié)構(gòu)在軸流葉盤、離心葉輪的基礎(chǔ)上，發(fā)展了大小葉片結(jié)構(gòu)葉盤、斜流轉(zhuǎn)子葉盤。自整體葉盤在高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)上應(yīng)用以來(lái)，整體葉盤制造技術(shù)一直在發(fā)展和提升，目前整體葉盤加工的工藝方法主要有以下5種：失蠟精密鑄造整體葉盤、電子束焊接整體葉盤、電化學(xué)加工整體葉盤、線性摩擦焊整體葉盤和五坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床加工整體葉盤等工藝方法。五坐標(biāo)數(shù)控機(jī)床加工整體葉盤工藝方法是國(guó)內(nèi)航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤制造中技術(shù)研究開展的最早、工程應(yīng)用面最寬、技術(shù)成熟度較高的葉盤制造工藝方法。其中，插銑開槽加工工藝、對(duì)稱螺旋銑削葉型精銑加工工藝、葉片前后緣加工誤差補(bǔ)償技術(shù)和整體葉盤葉型自適應(yīng)加工工藝技術(shù)是該技術(shù)發(fā)展和應(yīng)用的關(guān)鍵。國(guó)外T700發(fā)動(dòng)機(jī)、BR715發(fā)動(dòng)機(jī)增壓級(jí)、EJ200發(fā)動(dòng)機(jī)的整體葉盤使用此加工方法加工制造，我國(guó)CJ1000A、WS500等航空發(fā)動(dòng)機(jī)整體葉盤也是采用五坐標(biāo)數(shù)控加工技術(shù)制造。圖8為我國(guó)制造的商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)高壓壓氣機(jī)第一級(jí)整體葉盤。圖8商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)高壓壓氣機(jī)第一級(jí)整體葉盤圖8商用航空發(fā)動(dòng)機(jī)高壓壓氣機(jī)第一級(jí)整體葉盤3.4空心葉片制造技術(shù)圖9空心風(fēng)扇葉片及內(nèi)部三角形結(jié)構(gòu)渦扇發(fā)動(dòng)機(jī)的風(fēng)扇遠(yuǎn)離燃燒室，熱負(fù)荷低，但先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)其氣動(dòng)效能的要求和防外物打傷的能力在不斷提升。高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)風(fēng)扇均采用寬弦、無(wú)凸肩、空心風(fēng)扇葉片。羅·羅公司研制的三角形桁架結(jié)構(gòu)的空心風(fēng)扇葉片是對(duì)原蜂窩夾芯葉片的改進(jìn)，羅·羅公司稱其為第二代空心風(fēng)扇葉片，其工藝是采用超塑成形/擴(kuò)散連接（SPF/DB）組合工藝方法，將3層鈦合金板制成寬弦空心風(fēng)扇葉片，葉片空心部位呈三角形桁架結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)葉片已經(jīng)在波音777和A330飛機(jī)的“遄達(dá)”發(fā)動(dòng)機(jī)上使用。我國(guó)三角形桁架結(jié)構(gòu)的空心風(fēng)扇葉片制造技術(shù)也取得突破（圖9為空心風(fēng)扇葉片及內(nèi)部三角形結(jié)構(gòu)），但要滿足工程化應(yīng)用還需開展大量的強(qiáng)度、振動(dòng)、疲勞試驗(yàn)和工藝優(yōu)化研究工作?？招娜~片的制造工藝流程為：首先需準(zhǔn)備3塊鈦合金板并按上、中、下3層放置，中間一層為芯板，上下層分別為葉盆和葉背層板，然后按照除油酸洗3塊鈦合金板、中間層噴涂止焊劑、鈦板焊接、入模加溫、氬氣凈化、擴(kuò)散連接、超塑成型、隨爐冷卻、表面化洗、葉根及進(jìn)排氣邊加工、葉片檢驗(yàn)等工序[2]超塑成形/圖9空心風(fēng)扇葉片及內(nèi)部三角形結(jié)構(gòu)3.5高端軸承制造技術(shù)軸承是航空發(fā)動(dòng)機(jī)的關(guān)鍵零部件之一，軸承在以每分鐘上萬(wàn)轉(zhuǎn)高速長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)的同時(shí)，還要承受發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的巨大離心力和各種形式的擠壓應(yīng)力、摩擦與超高溫作用。軸承的質(zhì)量和性能直接影響到發(fā)動(dòng)機(jī)性能、壽命、可靠性和飛行安全。高端軸承的研制和生產(chǎn)與接觸力學(xué)、潤(rùn)滑理論、摩擦學(xué)等學(xué)科交叉及疲勞與破壞、熱處理與材料組織等基礎(chǔ)研究密切相關(guān)，同時(shí)還必須解決設(shè)計(jì)、材料、制造、制造裝備、檢測(cè)與試驗(yàn)、油脂及潤(rùn)滑等環(huán)節(jié)大量的技術(shù)難題。目前，高端軸承的研發(fā)、制造與銷售基本上被鐵姆肯、NSK、SKF，F(xiàn)AG等西方國(guó)家的軸承制造企業(yè)壟斷。我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造技術(shù)落后，國(guó)內(nèi)軸承制造企業(yè)的生產(chǎn)能力和研制水平，在短期根本無(wú)法提供適合先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)使用的高端軸承。軸承已成為我國(guó)航空發(fā)動(dòng)機(jī)研發(fā)中難以翻越的“珠穆朗瑪峰”，極大制約了我國(guó)高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展。3.6粉末渦輪盤制造技術(shù)航空發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪盤承受著高溫和高應(yīng)力的疊加作用，工作條件苛刻，制備工藝復(fù)雜，技術(shù)難度大，成為我國(guó)發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展的難點(diǎn)之一。基于粉末高溫合金具有優(yōu)異的綜合力學(xué)性能和良好的冷熱工藝性能等優(yōu)點(diǎn)，國(guó)外高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)上廣泛使用粉末渦輪盤。粉末渦輪盤的制造包括材料研制、母合金熔煉、粉末制備與處理、熱等靜壓、等溫鍛造、熱處理，以及高精度檢測(cè)與評(píng)價(jià)等一系列關(guān)鍵制造技術(shù)，它承載著先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造不可或缺的關(guān)鍵制造技術(shù)。國(guó)外粉末渦輪盤研究的趨勢(shì)為在渦輪盤使用性能上從高強(qiáng)型渦輪盤向耐損傷型渦輪盤發(fā)展、制粉工藝向超純凈細(xì)粉方向發(fā)展，成型工藝在采用熱等靜壓成型工藝的同時(shí)，還發(fā)展擠壓成型工藝、等溫鍛成型工藝。國(guó)內(nèi)，北京航空材料研究院已研制了多種航空發(fā)動(dòng)機(jī)粉末渦輪盤，解決了先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)粉末渦輪盤的關(guān)鍵制造技術(shù)難題，但粉末渦輪盤工程化制造問(wèn)題還未徹底解決。3.7葉片進(jìn)排氣邊（前后緣）加工技術(shù)及自適應(yīng)加工技術(shù)航空發(fā)動(dòng)機(jī)葉片進(jìn)排氣邊的加工質(zhì)量是影響航空發(fā)動(dòng)機(jī)氣動(dòng)性能的關(guān)鍵因素之一。進(jìn)排氣邊也是葉片缺陷易發(fā)部位和鈦合金缺陷敏感區(qū)，大量的發(fā)動(dòng)機(jī)失效事件都是葉片進(jìn)排氣邊加工缺陷造成的。由于葉片進(jìn)排氣邊是葉片最薄的部位，又是葉片的邊沿部位，其剛性差、加工變形量大，加工的葉片進(jìn)排氣邊常常出現(xiàn)方頭、尖頭等。發(fā)動(dòng)機(jī)葉片批量產(chǎn)中，高效高質(zhì)量葉片進(jìn)排氣邊加工的關(guān)鍵工藝問(wèn)題仍未徹底解決。自適應(yīng)加工技術(shù)分為3種形式，即刀位軌跡的自適應(yīng)規(guī)劃、數(shù)控系統(tǒng)的自適應(yīng)控制和與數(shù)字化檢測(cè)相結(jié)合的自適應(yīng)加工。國(guó)內(nèi)自適應(yīng)加工技術(shù)在航空發(fā)動(dòng)機(jī)精鍛/輥軋葉片加工、損傷葉片修復(fù)和線性摩擦焊接整體葉盤加工中等到成功應(yīng)用，雖然自適應(yīng)加工技術(shù)在理論和實(shí)踐上都取得了突破和發(fā)展，但是自適應(yīng)加工技術(shù)的工程化應(yīng)用仍是航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造研究的熱點(diǎn)技術(shù)。3.8防鳥撞技術(shù)鳥撞事件頻發(fā)，由此造成危害巨大成為航空發(fā)動(dòng)機(jī)研制不可避開的問(wèn)題，國(guó)內(nèi)外均開展了廣泛的研究。2015年7月美國(guó)FAA發(fā)布了《運(yùn)輸類飛機(jī)鳥撞要求》的通告，此要求的發(fā)布不僅對(duì)未來(lái)航空發(fā)動(dòng)機(jī)的防鳥撞、防外物打傷提出了具體的要求和規(guī)定，同時(shí)又為發(fā)動(dòng)機(jī)新材料新結(jié)構(gòu)制造技術(shù)的開展指明了又一新的研究方向。3.9復(fù)合材料制造及3D打印技術(shù)復(fù)合材料技術(shù)已在高性能航空發(fā)動(dòng)機(jī)上取得廣泛的應(yīng)用，為研制LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)的需要，斯耐克瑪公司采用三維編制樹脂轉(zhuǎn)移模塑（RTM）工藝技術(shù)，加工制造了復(fù)合材料風(fēng)扇機(jī)匣和復(fù)合材料風(fēng)扇葉片，RTM技術(shù)制造的LEAP發(fā)動(dòng)機(jī)零件，不但強(qiáng)度高，而且質(zhì)量只有相同結(jié)構(gòu)鈦合金部件質(zhì)量的一半。在研制F119發(fā)動(dòng)機(jī)過(guò)程中，普惠公司研制連續(xù)SiC纖維增強(qiáng)鈦基復(fù)合材料寬弦風(fēng)扇葉片。該類復(fù)合材料葉片具有剛度高、質(zhì)量輕、耐撞擊等性能，被稱為第三代寬弦風(fēng)扇葉片。3D打印也稱增材制造，集成CAD、CAM、粉末冶金、激光加工等多項(xiàng)技術(shù)。利用3D打印技術(shù)，我們可以把“大腦”的思維變成三維實(shí)體，把電腦上的零件圖像打印成“真實(shí)”零件。3D打印技術(shù)使制造技術(shù)和加工理念發(fā)生了“革命性”的變化。澳大利亞莫納什大學(xué)，成功制造出世界上首個(gè)3D打印噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。同時(shí)，還與波音公司、空客集團(tuán)和賽峰集團(tuán)合作，為波音等提供3D打印的發(fā)動(dòng)機(jī)原型機(jī)，用于飛行測(cè)試。采用3D打印技術(shù)，發(fā)動(dòng)機(jī)零部件的制造時(shí)間可以從3個(gè)月縮短至6天。利用3D打印技術(shù)制造了發(fā)動(dòng)機(jī)上非承力件、靜子件零件，但零件使用的力學(xué)性能正在積極地評(píng)估，同時(shí)，使用3D打印技術(shù)制造發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)子零件、承力件等也開展了廣泛的研究工作。第4章超精密加工領(lǐng)域的研究超精密加工是獲得高形狀精度、表面精度和表面完整性的必要手段。隨著對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和多樣化的要求日益提高，對(duì)超精密加工提出更多、更高的要求。超精密加工技術(shù)已成為包含當(dāng)代最新科技成果的一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)工程。從加工精度、加工質(zhì)量和加工效率角度對(duì)先進(jìn)的具有代表性的超精密加工機(jī)床、超精密切削、超精密磨削和超精密拋光技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)評(píng)述和比較。超精密加工目前包括4個(gè)領(lǐng)域：①超精密切削加工；②超精密磨削加工；③超精密拋光加工；④超精密特種加工(如電子束、離子束加工)。圖10給出了目前各種典型超精密加工方法的加工精度范圍。圖10目前各種超精密加工方法的精度范圍超精密加工是現(xiàn)代高技術(shù)戰(zhàn)爭(zhēng)的重要支撐技術(shù)，是現(xiàn)代高科技產(chǎn)業(yè)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)，是現(xiàn)代制造科學(xué)的重要發(fā)展方向。以超精密加工技術(shù)為支撐的高性能武器，對(duì)現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)的進(jìn)程及結(jié)果發(fā)揮了決定性的作用。以超精密加工技術(shù)為支撐的三代半導(dǎo)體器件，為電子、信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。圖10目前圖10目前各種超精密加工方法的精度范圍4.1超精密機(jī)床超精密機(jī)床是實(shí)現(xiàn)超精密加工的首要基礎(chǔ)條件。對(duì)于切削和磨削來(lái)說(shuō)，要實(shí)現(xiàn)超精密加工就是要實(shí)現(xiàn)材料的超微量去除，除了要有極鋒利的刀具或微細(xì)磨具之外，機(jī)床的動(dòng)態(tài)剛度和精度以及微量進(jìn)給系統(tǒng)非常重要。超精密機(jī)床技術(shù)目前已經(jīng)發(fā)展成為一項(xiàng)綜合性的系統(tǒng)工程，其發(fā)展綜合利用了基礎(chǔ)理論(包括切削機(jī)理、懸浮理論等)、關(guān)鍵單元部件技術(shù)、相關(guān)功能器件技術(shù)、刀具技術(shù)、計(jì)量與測(cè)試分析技術(shù)、誤差處理技術(shù)、切削工藝技術(shù)、運(yùn)動(dòng)控制技術(shù)和可重構(gòu)技術(shù)、環(huán)境技術(shù)等。因此，技術(shù)高度集成已成為超精密機(jī)床的主要特點(diǎn)。目前超精密機(jī)床已達(dá)到了很高的水平?，F(xiàn)在美國(guó)和日本均各有幾十家工廠和研究所生產(chǎn)超精密機(jī)床，英國(guó)、荷蘭、德國(guó)等也都有單位在研發(fā)超精密機(jī)床，也都達(dá)到了較高的水平。目前美國(guó)超精密機(jī)床的水平最高，不僅有不少工廠生產(chǎn)中小型超精密機(jī)床，而且由于國(guó)防和尖端技術(shù)的需要，研發(fā)了大型超精密機(jī)床，其代表是LL國(guó)家實(shí)驗(yàn)室于1983～1984年研制成功的DTM-3和LODTM大型金剛石超精密車床，這兩臺(tái)機(jī)床是目前為止世界公認(rèn)的最高水平的大型超精密機(jī)床。超精密機(jī)床發(fā)展過(guò)程中，國(guó)際上一些典型的、具有代表性的機(jī)床技術(shù)性能指標(biāo)如表2所示。4.2超精密切削技術(shù)超精密切削是特指采用金剛石等超硬材料作為刀具的切削加工技術(shù)，其加工表面粗糙度Ra可達(dá)到幾十納米，包括超精密車削、鏜削、銑削及復(fù)合切削(超聲波振動(dòng)車削加工技術(shù)等)。采用微量切削可以獲得光滑而加工變質(zhì)層較少的表面。最小切削厚度取決于金剛石刀具的切削刃鈍圓半徑，切削刃鈍圓半徑越小，則最小切削厚度越小。因此，具有納米級(jí)刃口鋒利度的超精密切削刀具的設(shè)計(jì)與制造表2幾種典型的超精密機(jī)床技術(shù)性能指標(biāo)是實(shí)現(xiàn)超精密切削的關(guān)鍵技術(shù)之一。超精密切削用刀具材料目前均采用天然單晶金剛石。國(guó)外金剛石刀具制造廠商主要有英國(guó)的康圖公司、日本的大阪鉆石工業(yè)株式會(huì)社。目前國(guó)外高精度圓弧刃金剛石刀具的刃磨水平最高已達(dá)到數(shù)納米。國(guó)內(nèi)尚不能制造高精度的圓弧刃金剛石刀具，切削刃鈍圓半徑只能達(dá)到0.1～0.3μm，生產(chǎn)中使用的高精度圓弧刃刀具均依賴于進(jìn)口，價(jià)格昂貴。金剛石刀尖切削刃鈍圓半徑從理論上可達(dá)到3nm，但目前還無(wú)法直接測(cè)量。由于金剛石刀具在切削黑色金屬如鋼材時(shí)磨損嚴(yán)重，因此在黑色金屬的超精密切削加工中也可以采用高性能陶瓷刀具、TiN、CBN、金剛石涂層的硬質(zhì)合金刀具以及CBN刀片，但由于其加工表面質(zhì)量不如天然金剛石好，僅用于表面質(zhì)量不十分嚴(yán)格的場(chǎng)合。未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)是采用金剛石刀具材料表面改性或復(fù)合切削技術(shù)(如低溫切削技術(shù)、超聲波振動(dòng)切削技術(shù)等)來(lái)減小金剛石刀具在切削黑色金屬時(shí)的磨損。微小結(jié)構(gòu)表面切削加工是超精密切削的一個(gè)新的研究方向，目前德國(guó)和日本在該領(lǐng)域的研究處于國(guó)際領(lǐng)先水平。德國(guó)夫瑯和費(fèi)生產(chǎn)技術(shù)學(xué)院用微小單晶金剛石刀具加工出表面特征結(jié)構(gòu)尺寸小100表2幾種典型的超精密機(jī)床技術(shù)性能指標(biāo)4.3超精密磨削技術(shù)超精密磨削是指以利用細(xì)粒度或超細(xì)粒度的固結(jié)磨料砂輪以及高性能磨床實(shí)現(xiàn)材料高效率去除、加工精度達(dá)到或高于0.1μm，加工表面粗糙度Ra<0.025μm的加工方法，是超精密加工技術(shù)中能夠兼顧加工精度、表面質(zhì)量和加工效率的加工手段。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，在機(jī)械、電子、通信、空間、光學(xué)等尖端技術(shù)和國(guó)防工業(yè)領(lǐng)域中，硬脆材料高精度，高表面質(zhì)量的零件獲得了廣泛的應(yīng)用，如單晶硅片、工程陶瓷、光學(xué)玻璃、光學(xué)晶體、藍(lán)寶石基片等，超精密磨削技術(shù)就是為適應(yīng)這些材料的高精度高表面質(zhì)量的加工需要而發(fā)展起來(lái)的，硬脆材料超精密磨削可獲得高度的鏡面，具有很大的發(fā)展?jié)摿?。但由于磨削是面狀刀具與工件的作用，因此，與單刃刀具相比，其產(chǎn)生的磨削阻力要大數(shù)倍乃至百倍。為了獲得高的磨削精度，必須要有高剛度的砂輪和磨床。對(duì)硬脆材料的磨削，要生成微小切削必須采用微細(xì)磨粒的砂輪，而要產(chǎn)生自銳性必須使磨粒脫落的可能性增大。樹脂結(jié)合劑砂輪因結(jié)合劑較軟使砂輪自銳性顯著提高，比金屬結(jié)合劑砂輪磨削質(zhì)量好。但是，磨削阻力會(huì)引起砂輪面的變形和精度惡化問(wèn)題。為解決砂輪的高剛性化，采用玻璃質(zhì)固化的微細(xì)金剛石砂輪具有氣孔且易排屑，適用于高質(zhì)量，高精度的磨削?，F(xiàn)已生產(chǎn)出粒度為0.5nm、以鐵粉作結(jié)合劑的金剛石砂輪，磨削的表面粗糙度為0.5nm，適用于磨削精細(xì)陶瓷、玻璃以及單晶材料。超精密磨削要求機(jī)床具有很高的精度和剛度，砂輪軸的高速旋轉(zhuǎn)必須使用價(jià)格昂貴的軸承，而某種程度的振動(dòng)總是不可避免的。磨削過(guò)程中需要對(duì)砂輪不斷地進(jìn)行修整，以保持磨粒的銳利，防止磨屑堵塞砂輪燒傷工件表面，容屑空間及其保持性成為制作超微細(xì)磨粒砂輪的主要難題；另外，磨削過(guò)程中，工件與砂輪主要為線接觸方式，加工具有單向性，很難保證加工表面的均勻性；非磁導(dǎo)性工件裝夾困難。這些問(wèn)題都限制了磨削加工可獲得的表面質(zhì)量。如果能控制單顆磨粒對(duì)工件的法向載荷并使之小于中位—徑向裂紋或側(cè)向裂紋產(chǎn)生的臨界載荷，此時(shí)工件可能僅發(fā)生彈性變形，則可實(shí)現(xiàn)無(wú)亞表面損傷的加工或塑性域加工。4.4超精密拋光技術(shù)超精密拋光是利用微細(xì)磨粒的機(jī)械作用和化學(xué)作用，在軟質(zhì)拋光工具或化學(xué)液、電/磁場(chǎng)等輔助作用下，為獲得光滑或超光滑表面，減少或完全消除加工變質(zhì)層，從而獲得高表面質(zhì)量的加工方法，加工精度可達(dá)到數(shù)納米，加工表面粗糙度Ra可達(dá)到10–1nm級(jí)，超精密拋光是目前最主要的終加工手段。目前，拋光加工中材料的去除單位已在納米甚至是亞納米級(jí)，在這種加工尺度內(nèi)，加工區(qū)域氛圍的化學(xué)作用就成為拋光加工不可忽視的一部分。(1)超精密無(wú)損傷拋光。超精密無(wú)損傷拋光是以不破壞極表層結(jié)晶結(jié)構(gòu)的加工單位進(jìn)行材料微量去除的加工方法?？梢园醇庸顟B(tài)，將無(wú)損傷拋光看作是機(jī)械作用和化學(xué)的作用所進(jìn)行的，它們的組合形成了各種拋光法。這些方法可分為：機(jī)械微量去除拋光、化學(xué)拋光、化學(xué)機(jī)械復(fù)合拋光。機(jī)械微量去除，只限定于磨圖11各種拋光法的加工原理圖11各種拋光法的加工原理分類(2)界面反應(yīng)拋光。過(guò)去，硬脆電子功能陶瓷材料的加工基本上是利用硬質(zhì)磨粒的機(jī)械壓入、刻劃作用為主的研磨和拋光。通常在工件表面留有加工變質(zhì)層。為了消除加工變質(zhì)層，一般采用化學(xué)拋光和電解拋光加工，但又會(huì)造成形狀精度降低。為了克服上述缺點(diǎn)，必須開發(fā)新的拋光法，以實(shí)現(xiàn)功能陶瓷的高精度高質(zhì)量拋光加工。在工件與磨料的摩擦界面上的機(jī)械能一部分轉(zhuǎn)化為熱能，使界面真實(shí)接觸部位處于高溫高壓狀態(tài)，處于這種狀態(tài)的界面是不穩(wěn)定的，各物質(zhì)之間很容易互相滲透，化合物很容易產(chǎn)生和分解。這種界面反應(yīng)一般稱為機(jī)械化學(xué)反應(yīng)。如果將反應(yīng)生成物控制在工件表層極小的深度內(nèi)(一般只有數(shù)個(gè)?)，因其加工單位很小，就可以在不傷及母材情況下使其脫落，可以獲得一般機(jī)械加工絕對(duì)達(dá)不到的超精密表面。這就是一邊反應(yīng)生成易于去除的局部軟質(zhì)生成物，一邊進(jìn)行加工的界面反應(yīng)拋光方法?？捎糜趻伖饧庸さ慕缑娣磻?yīng)現(xiàn)象有機(jī)械化學(xué)固相反應(yīng)和水合反應(yīng)現(xiàn)象，相應(yīng)的拋光方法稱為機(jī)械化學(xué)拋光和水合拋光。這些新方法與傳統(tǒng)的拋光法相比在加工機(jī)理上是完全不同的。由于不必使用彈性拋光盤而使加工的面形精度得以提高。由于利用了化學(xué)反應(yīng)，所形成的加工變質(zhì)層極小。界面反應(yīng)拋光將可能成為功能陶瓷元器件基片超精密加工的主要方法。(4)電、磁場(chǎng)輔助拋光。電、磁場(chǎng)輔助拋光(Field-assistedfinefinishing,FF)或場(chǎng)致拋光是通過(guò)控制電、磁場(chǎng)的強(qiáng)弱控制磨粒對(duì)工件的作用力，進(jìn)行拋光的加工方法。磁場(chǎng)輔助拋光主要包括磁性磨粒加工、磁流體拋光和磁流變加工三種。磁性磨粒加工、磁流變加工將在下一節(jié)介紹，磁流體拋光有懸浮式和分離式兩種，前者將磨?；烊氪帕黧w中，通過(guò)磁流體在磁場(chǎng)作用下的“浮置”作用進(jìn)行拋光；后者的磨粒不混入磁流體中，而是利用磁流體向強(qiáng)磁場(chǎng)方向移動(dòng)的特性，通過(guò)橡膠等彈性體擠壓磨料，對(duì)工件進(jìn)行拋光。電場(chǎng)輔助拋光主要是指電泳拋光，它利用膠體粒子在電場(chǎng)作用下產(chǎn)生的電泳現(xiàn)象進(jìn)行拋光。圖12氣囊式拋光原理(5)氣囊式拋光。氣囊式拋光原理如圖12圖12氣囊式拋光原理超精密加工技術(shù)總的發(fā)展趨勢(shì)是：①大型化、微小型化、數(shù)控化、智能化的加工裝備；②復(fù)合化、無(wú)損傷加工工藝；③超精密、高效率、低成本批量加工；④在生產(chǎn)車間大量應(yīng)用的高精度低成本專用檢測(cè)裝置。我國(guó)已把“高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備”列為《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》確定的16個(gè)國(guó)家科技重大專項(xiàng)之一。該專項(xiàng)的目標(biāo)是：到2020年，我國(guó)將形成高檔數(shù)控機(jī)床與基礎(chǔ)制造裝備主要產(chǎn)品的自主開發(fā)能力，總體技術(shù)水平進(jìn)入國(guó)際先進(jìn)行列，部分產(chǎn)品國(guó)際領(lǐng)先。該專項(xiàng)的實(shí)施，對(duì)于提升我國(guó)超精密機(jī)床和基礎(chǔ)制造裝備產(chǎn)業(yè)的自主創(chuàng)新能力和核心競(jìng)爭(zhēng)力具有重要意義。第5章本文總結(jié)隨著社會(huì)的發(fā)展，先進(jìn)制造技術(shù)呈現(xiàn)了新的特點(diǎn)和發(fā)展趨勢(shì)。首先，介紹了先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展背景和國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀，闡述了先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展特點(diǎn)、技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)等。其次，介紹了先進(jìn)制造技術(shù)和新工業(yè)革命的關(guān)系，并對(duì)先進(jìn)制造工藝技術(shù)、先進(jìn)制造模式/系統(tǒng)、先進(jìn)制造技術(shù)對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)活動(dòng)的影響和新工業(yè)革命的影響。再次，對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行詳細(xì)的論述，尤其對(duì)航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造基礎(chǔ)技術(shù)、單晶渦輪葉片制造技術(shù)、整體葉盤高效高精度低成本加工技術(shù)、空心葉片制造技術(shù)、高端軸承制造技術(shù)、粉末渦輪盤制造技術(shù)、葉片進(jìn)排氣邊（前后緣）加工技術(shù)及自適應(yīng)加工技術(shù)、防鳥撞技術(shù)、復(fù)合材料制造及3D打印技術(shù)等的分析。最后，對(duì)超精密加工領(lǐng)域進(jìn)行研究分析，主要分析了超精密機(jī)床、超精密切削技術(shù)、超精密磨削技術(shù)和超精密拋光技術(shù)四個(gè)方面。為更全面地理解先進(jìn)制造技術(shù)與正在全球興起的新工業(yè)革命，在分析先進(jìn)制造技術(shù)的概念、內(nèi)涵、體系結(jié)構(gòu)和關(guān)鍵技術(shù)的基礎(chǔ)上，系統(tǒng)總結(jié)了現(xiàn)有的制造模式提出實(shí)施先進(jìn)制造技術(shù)的戰(zhàn)略及把握新工業(yè)革命機(jī)遇的對(duì)策?？傊匾曋圃鞓I(yè)和先進(jìn)制造技術(shù)已成為全球化的大趨勢(shì)。先進(jìn)制造技術(shù)不是一項(xiàng)具體技術(shù)，而是利用系統(tǒng)工程技術(shù)將各種相關(guān)技術(shù)集成的一個(gè)有機(jī)整體；先進(jìn)制造技術(shù)是一種動(dòng)態(tài)技術(shù)，而不是一成不變的，它需要不斷吸收各種高新技術(shù)成果，并將其滲透到產(chǎn)品的所有領(lǐng)域，結(jié)合成一個(gè)有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔和靈活的生產(chǎn)；先進(jìn)制造技術(shù)在強(qiáng)調(diào)環(huán)保護(hù)的同時(shí)，還強(qiáng)調(diào)各專業(yè)學(xué)科之間的相互滲透、融合和淡化，并消除其間的界限。參考文獻(xiàn)：[1]孫林巖,汪建.先進(jìn)制造模式理論與實(shí)踐[M].西安:西安交通大學(xué)出版社,2003.[2]房貴如,劉維漢。先進(jìn)制造技術(shù)的總體發(fā)展過(guò)程和趨勢(shì)[J].中國(guó)機(jī)械工程,1995(3):7-10.[3]楊叔子,李斌,吳波.先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展與展望[J].機(jī)械制造與自動(dòng)化,2004(2):1-6.[4]趙曉梅,李愛榮.先進(jìn)制造技術(shù)體系結(jié)構(gòu)及特點(diǎn)[J].機(jī)械管理開發(fā),2001(2);30-31[5]周曉東,鄒國(guó)勝等大規(guī)模定制研究綜述[J].計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS),2003(12):1046-1056[6]魏志強(qiáng),王先逵,吳丹,面向全球制造環(huán)境的先進(jìn)制造技術(shù)[J].中國(guó)機(jī)械工程,2001(7):761-765.[7]馬曉春.我國(guó)現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)[J].森林工程，2002（3）[8]王世敬，溫筠.現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)及其發(fā)展趨勢(shì)[J].石油機(jī)械，2002[9]武永利.機(jī)械\o"制造"制造技術(shù)新發(fā)展及其在我國(guó)的研究和應(yīng)用[J].\o"機(jī)械"機(jī)械制造與自動(dòng)化,2003（1）.[10]LUNDROBERTT,HANSENJOHNA.KeepingAmericaatwork:strategiesforemployingthentechnologies[M].NewYork,N.Y.USA:JohnWiley&Sons,1986.[11]ZAMMUTORAYMONDF,［４］OCONNOREDWARDJ,Gainingadvancedmanufacturingtechnologiesbenefits:therlesforganizationdesignadculture[J].AcademyofManagementReview,2012,17(4):701-728.附錄資料：不需要的可以自行刪除Excel的50個(gè)使用技巧一、建立分類下拉列表填充項(xiàng)我們常常要將企業(yè)的名稱輸入到表格中，為了保持名稱的一致性，利用“數(shù)據(jù)有效性”功能建了一個(gè)分類下拉列表填充項(xiàng)。1.在Sheet2中，將企業(yè)名稱按類別（如“工業(yè)企業(yè)”、“商業(yè)企業(yè)”、“個(gè)體企業(yè)”等）分別輸入不同列中，建立一個(gè)企業(yè)名稱數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.選中A列（“工業(yè)企業(yè)”名稱所在列），在“名稱”欄內(nèi)，輸入“工業(yè)企業(yè)”字符后，按“回車”鍵進(jìn)行確認(rèn)。仿照上面的操作，將B、C……列分別命名為“商業(yè)企業(yè)”、“個(gè)體企業(yè)”……3.切換到Sheet1中，選中需要輸入“企業(yè)類別”的列（如C列），執(zhí)行“數(shù)據(jù)→有效性”命令，打開“數(shù)據(jù)有效性”對(duì)話框。在“設(shè)置”標(biāo)簽中，單擊“允許”右側(cè)的下拉按鈕，選中“序列”選項(xiàng)，在下面的“來(lái)源”方框中，輸入“工業(yè)企業(yè)”，“商業(yè)企業(yè)”，“個(gè)體企業(yè)”……序列（各元素之間用英文逗號(hào)隔開），確定退出。

再選中需要輸入企業(yè)名稱的列（如D列），再打開“數(shù)據(jù)有效性”對(duì)話框，選中“序列”選項(xiàng)后，在“來(lái)源”方框中輸入公式：=INDIRECT（C1），確定退出。4.選中C列任意單元格（如C4），單擊右側(cè)下拉按鈕，選擇相應(yīng)的“企業(yè)類別”填入單元格中。然后選中該單元格對(duì)應(yīng)的D列單元格（如D4），單擊下拉按鈕，即可從相應(yīng)類別的企業(yè)名稱列表中選擇需要的企業(yè)名稱填入該單元格中。提示：在以后打印報(bào)表時(shí)，如果不需要打印“企業(yè)類別”列，可以選中該列，右擊鼠標(biāo)，選“隱藏”選項(xiàng)，將該列隱藏起來(lái)即可。二、建立“常用文檔”新菜單在菜單欄上新建一個(gè)“常用文檔”菜單，將常用的工作簿文檔添加到其中，方便隨時(shí)調(diào)用。1.在工具欄空白處右擊鼠標(biāo)，選“自定義”選項(xiàng)，打開“自定義”對(duì)話框。在“命令”標(biāo)簽中，選中“類別”下的“新菜單”項(xiàng)，再將“命令”下面的“新菜單”拖到菜單欄。按“更改所選內(nèi)容”按鈕，在彈出菜單的“命名”框中輸入一個(gè)名稱（如“常用文檔”）。2.再在“類別”下面任選一項(xiàng)（如“插入”選項(xiàng)），在右邊“命令”下面任選一項(xiàng)（如“超鏈接”選項(xiàng)），將它拖到新菜單（常用文檔）中，并仿照上面的操作對(duì)它進(jìn)行命名（如“工資表”等），建立第一個(gè)工作簿文檔列表名稱。重復(fù)上面的操作，多添加幾個(gè)文檔列表名稱。3.選中“常用文檔”菜單中某個(gè)菜單項(xiàng)（如“工資表”等），右擊鼠標(biāo)，在彈出的快捷菜單中，選“分配超鏈接→打開”選項(xiàng)，打開“分配超鏈接”對(duì)話框。通過(guò)按“查找范圍”右側(cè)的下拉按鈕，定位到相應(yīng)的工作簿（如“工資.xls”等）文件夾，并選中該工作簿文檔。重復(fù)上面的操作，將菜單項(xiàng)和與它對(duì)應(yīng)的工作簿文檔超鏈接起來(lái)。4.以后需要打開“常用文檔”菜單中的某個(gè)工作簿文檔時(shí)，只要展開“常用文檔”菜單，單擊其中的相應(yīng)選項(xiàng)即可。提示：盡管我們將“超鏈接”選項(xiàng)拖到了“常用文檔”菜單中，但并不影響“插入”菜單中“超鏈接”菜單項(xiàng)和“常用”工具欄上的“插入超鏈接”按鈕的功能。三、讓不同類型數(shù)據(jù)用不同顏色顯示在工資表中，如果想讓大于等于2000元的工資總額以“紅色”顯示，大于等于1500元的工資總額以“藍(lán)色”顯示，低于1000元的工資總額以“棕色”顯示，其它以“黑色”顯示，我們可以這樣設(shè)置。1.打開“工資表”工作簿，選中“工資總額”所在列，執(zhí)行“格式→條件格式”命令，打開“條件格式”對(duì)話框。單擊第二個(gè)方框右側(cè)的下拉按鈕，選中“大于或等于”選項(xiàng)，在后面的方框中輸入數(shù)值“2000”。單擊“格式”按鈕，打開“單元格格式”對(duì)話框，將“字體”的“顏色”設(shè)置為“紅色”。2.按“添加”按鈕，并仿照上面的操作設(shè)置好其它條件（大于等于1500，字體設(shè)置為“藍(lán)色”；小于1000，字體設(shè)置為“棕色”）。3.設(shè)置完成后，按下“確定”按鈕?？纯垂べY表吧，工資總額的數(shù)據(jù)是不是按你的要求以不同顏色顯示出來(lái)了。四、制作“專業(yè)符號(hào)”工具欄在編輯專業(yè)表格時(shí)，常常需要輸入一些特殊的專業(yè)符號(hào)，為了方便輸入，我們可以制作一個(gè)屬于自己的“專業(yè)符號(hào)”工具欄。

1.執(zhí)行“工具→宏→錄制新宏”命令，打開“錄制新宏”對(duì)話框，輸入宏名?如“fuhao1”?并將宏保存在“個(gè)人宏工作簿”中，然后“確定”開始錄制。選中“錄制宏”工具欄上的“相對(duì)引用”按鈕，然后將需要的特殊符號(hào)輸入到某個(gè)單元格中，再單擊“錄制宏”工具欄上的“停止”按鈕，完成宏的錄制。仿照上面的操作，一一錄制好其它特殊符號(hào)的輸入“宏”。2.打開“自定義”對(duì)話框，在“工具欄”標(biāo)簽中，單擊“新建”按鈕，彈出“新建工具欄”對(duì)話框，輸入名稱——“專業(yè)符號(hào)”，確定后，即在工作區(qū)中出現(xiàn)一個(gè)工具條。切換到“命令”標(biāo)簽中，選中“類別”下面的“宏”，將“命令”下面的“自定義按鈕”項(xiàng)拖到“專業(yè)符號(hào)”欄上（有多少個(gè)特殊符號(hào)就拖多少個(gè)按鈕）。3.選中其中一個(gè)“自定義按鈕”，仿照第2個(gè)秘技的第1點(diǎn)對(duì)它們進(jìn)行命名。4.右擊某個(gè)命名后的按鈕，在隨后彈出的快捷菜單中，選“指定宏”選項(xiàng)，打開“指定宏”對(duì)話框，選中相應(yīng)的宏（如fuhao1等），確定退出。重復(fù)此步操作，將按鈕與相應(yīng)的宏鏈接起來(lái)。5.關(guān)閉“自定義”對(duì)話框，以后可以像使用普通工具欄一樣，使用“專業(yè)符號(hào)”工具欄，向單元格中快速輸入專業(yè)符號(hào)了。五、用“視面管理器”保存多個(gè)打印頁(yè)面有的工作表，經(jīng)常需要打印其中不同的區(qū)域，用“視面管理器”吧。1.打開需要打印的工作表，用鼠標(biāo)在不需要打印的行（或列）標(biāo)上拖拉，選中它們?cè)儆覔羰髽?biāo)，在隨后出現(xiàn)的快捷菜單中，選“隱藏”選項(xiàng)，將不需要打印的行（或列）隱藏起來(lái)。2.執(zhí)行“視圖→視面管理器”命令，打開“視面管理器”對(duì)話框，單擊“添加”按鈕，彈出“添加視面”對(duì)話框，輸入一個(gè)名稱（如“上報(bào)表”）后，單擊“確定”按鈕。3.將隱藏的行（或列）顯示出來(lái)，并重復(fù)上述操作，“添加”好其它的打印視面。4.以后需要打印某種表格時(shí)，打開“視面管理器”，選中需要打印的表格名稱，單擊“顯示”按鈕，工作表即刻按事先設(shè)定好的界面顯示出來(lái)，簡(jiǎn)單設(shè)置、排版一下，按下工具欄上的“打印”按鈕，一切就OK了。六、讓數(shù)據(jù)按需排序如果你要將員工按其所在的部門進(jìn)行排序，這些部門名稱既的有關(guān)信息不是按拼音順序，也不是按筆畫順序，怎么辦?可采用自定義序列來(lái)排序。1.執(zhí)行“格式→選項(xiàng)”命令，打開“選項(xiàng)”對(duì)話框，進(jìn)入“自定義序列”標(biāo)簽中，在“輸入序列”下面的方框中輸入部門排序的序列（如“機(jī)關(guān),車隊(duì),一車間,二車間,三車間”等），單擊“添加”和“確定”按鈕退出。

2.選中“部門”列中任意一個(gè)單元格，執(zhí)行“數(shù)據(jù)→排序”命令，打開“排序”對(duì)話框，單擊“選項(xiàng)”按鈕，彈出“排序選項(xiàng)”對(duì)話框，按其中的下拉按鈕，選中剛才自定義的序列，按兩次“確定”按鈕返回，所有數(shù)據(jù)就按要求進(jìn)行了排序。七、把數(shù)據(jù)徹底隱藏起來(lái)工作表部分單元格中的內(nèi)容不想讓瀏覽者查閱，只好將它隱藏起來(lái)了。1.選中需要隱藏內(nèi)容的單元格（區(qū)域），執(zhí)行“格式→單元格”命令，打開“單元格格式”對(duì)話框，在“數(shù)字”標(biāo)簽的“分類”下面選中“自定義”選項(xiàng)，然后在右邊“類型”下面的方框中輸入“；；；”（三個(gè)英文狀態(tài)下的分號(hào)）。2.再切換到“保護(hù)”標(biāo)簽下，選中其中的“隱藏”選項(xiàng)，按“確定”按鈕退出。3.執(zhí)行“工具→保護(hù)→保護(hù)工作表”命令，打開“保護(hù)工作表”對(duì)話框，設(shè)置好密碼后，“確定”返回。經(jīng)過(guò)這樣的設(shè)置以后，上述單元格中的內(nèi)容不再顯示出來(lái)，就是使用Excel的透明功能也不能讓其現(xiàn)形。提示：在“保護(hù)”標(biāo)簽下，請(qǐng)不要清除“鎖定”前面復(fù)選框中的“∨”號(hào)，這樣可以防止別人刪除你隱藏起來(lái)的數(shù)據(jù)。八、讓中、英文輸入法智能化地出現(xiàn)在編輯表格時(shí)，有的單元格中要輸入英文，有的單元格中要輸入中文，反復(fù)切換輸入法實(shí)在不方便，何不設(shè)置一下，讓輸入法智能化地調(diào)整呢?選中需要輸入中文的單元格區(qū)域，執(zhí)行“數(shù)據(jù)→有效性”命令，打開“數(shù)據(jù)有效性”對(duì)話框，切換到“輸入法模式”標(biāo)簽下，按“模式”右側(cè)的下拉按鈕，選中“打開”選項(xiàng)后，“確定”退出。以后當(dāng)選中需要輸入中文的單元格區(qū)域中任意一個(gè)單元格時(shí)，中文輸入法（輸入法列表中的第1個(gè)中文輸入法）自動(dòng)打開，當(dāng)選中其它單元格時(shí)，中文輸入法自動(dòng)關(guān)閉。九、讓“自動(dòng)更正”輸入統(tǒng)一的文本你是不是經(jīng)常為輸入某些固定的文本，如《電腦報(bào)》而煩惱呢?那就往下看吧。1.執(zhí)行“工具→自動(dòng)更正”命令，打開“自動(dòng)更正”對(duì)話框。2.在“替換”下面的方框中輸入“pcw”（也可以是其他字符，“pcw”用小寫），在“替換為”下面的方框中輸入“《電腦報(bào)》”，再單擊“添加”和“確定”按鈕。3.以后如果需要輸入上述文本時(shí)，只要輸入“pcw”字符?此時(shí)可以不考慮“pcw”的大小寫?，然后確認(rèn)一下就成了。十、在Excel中自定義函數(shù)Excel函數(shù)雖然豐富，但并不能滿足我們的所有需要。我們可以自定義一個(gè)函數(shù)，來(lái)完成一些特定的運(yùn)算。下面，我們就來(lái)自定義一個(gè)計(jì)算梯形面積的函數(shù)：1.執(zhí)行“工具→宏→Visual

Basic編輯器”菜單命令（或按“Alt+F11”快捷鍵），打開Visual

Basic編輯窗口。2.在窗口中，執(zhí)行“插入→模塊”菜單命令，插入一個(gè)新的模塊——模塊1。3.在右邊的“代碼窗口”中輸入以下代碼：Function

V（a,b,h）V

=

h*（a+b）/2End

Function4.關(guān)閉窗口，自定義函數(shù)完成。以后可以像使用內(nèi)置函數(shù)一樣使用自定義函數(shù)。提示：用上面方法自定義的函數(shù)通常只能在相應(yīng)的工作簿中使用十一、表頭下面襯張圖片為工作表添加的背景，是襯在整個(gè)工作表下面的，能不能只襯在表頭下面呢?1.執(zhí)行“格式→工作表→背景”命令，打開“工作表背景”對(duì)話框，選中需要作為背景的圖片后，按下“插入”按鈕，將圖片襯于整個(gè)工作表下面。2.在按住Ctrl鍵的同時(shí)，用鼠標(biāo)在不需要襯圖片的單元格（區(qū)域）中拖拉，同時(shí)選中這些單元格（區(qū)域）。3.按“格式”工具欄上的“填充顏色”右側(cè)的下拉按鈕，在隨后出現(xiàn)的“調(diào)色板”中，選中“白色”。經(jīng)過(guò)這樣的設(shè)置以后，留下的單元格下面襯上了圖片，而上述選中的單元格（區(qū)域）下面就沒有襯圖片了（其實(shí)，是圖片被“白色”遮蓋了）。提示?襯在單元格下面的圖片是不支持打印的。十二、用連字符“&”來(lái)合并文本如果我們想將多列的內(nèi)容合并到一列中，不需要利用函數(shù)，一個(gè)小小的連字符“&”就能將它搞定（此處假定將B、C、D列合并到一列中）。1.在D列后面插入兩個(gè)空列（E、F列），然后在D1單元格中輸入公式：=B1&C1&D1。2.再次選中D1單元格，用“填充柄”將上述公式復(fù)制到D列下面的單元格中，B、C、D列的內(nèi)容即被合并到E列對(duì)應(yīng)的單元格中。3.選中E列，執(zhí)行“復(fù)制”操作，然后選中F列，執(zhí)行“編輯→選擇性粘貼”命令，打開“選擇性粘貼”對(duì)話框，選中其中的“數(shù)值”選項(xiàng)，按下“確定”按鈕，E列的內(nèi)容（不是公式）即被復(fù)制到F列中。4.將B、C、D、E列刪除，完成合并工作。提示：完成第1、2步的操作，合并效果已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，但此時(shí)如果刪除B、C、D列，公式會(huì)出現(xiàn)錯(cuò)誤。故須進(jìn)行第3步操作，將公式轉(zhuǎn)換為不變的“值”。十三、快速打印學(xué)生成績(jī)條常有朋友問(wèn)“如何打印成績(jī)條”這樣的問(wèn)題，有不少人采取錄制宏或VBA的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)，這對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)有一定難度。出于此種考慮，我在這里給出一種用函數(shù)實(shí)現(xiàn)的簡(jiǎn)便方法。此處假定學(xué)生成績(jī)保存在Sheet1工作表的A1至G64單元格區(qū)域中，其中第1行為標(biāo)題，第2行為學(xué)科名稱。1.切換到Sheet2工作表中，選中A1單元格，輸入公式：=IF（MOD（ROW（），3）=0，″″，IF（0MOD?ROW（），3（=1，sheet1！A$2，INDEX（sheet1！$A：$G，INT（（（ROW（）+4）/3）+1），COLUMN（））））。2.再次選中A1單元格，用“填充柄”將上述公式復(fù)制到B1至G1單元格中；然后，再同時(shí)選中A1至G1單元格區(qū)域，用“填充柄”將上述公式復(fù)制到A2至G185單元格中。至此，成績(jī)條基本成型，下面簡(jiǎn)單修飾一下。3.調(diào)整好行高和列寬后，同時(shí)選中A1至G2單元格區(qū)域（第1位學(xué)生的成績(jī)條區(qū)域），按“格式”工具欄“邊框”右側(cè)的下拉按鈕，在隨后出現(xiàn)的邊框列表中，選中“所有框線”選項(xiàng)，為選中的區(qū)域添加邊框（如果不需要邊框，可以不進(jìn)行此步及下面的操作）。4.同時(shí)選中A1至G3單元格區(qū)域，點(diǎn)擊“常用”工具欄上的“格式刷”按鈕，然后按住鼠標(biāo)左鍵，自A4拖拉至G186單元格區(qū)域，為所有的成績(jī)條添加邊框。按“打印”按鈕，即可將成績(jī)條打印出來(lái)。十四、Excel幫你選函數(shù)在用函數(shù)處理數(shù)據(jù)時(shí)，常常不知道使用什么函數(shù)比較合適。Excel的“搜索函數(shù)”功能可以幫你縮小范圍，挑選出合適的函數(shù)。執(zhí)行“插入→函數(shù)”命令，打開“插入函數(shù)”對(duì)話框，在“搜索函數(shù)”下面的方框中輸入要求（如“計(jì)數(shù)”），然后單擊“轉(zhuǎn)到”按鈕，系統(tǒng)即刻將與“計(jì)數(shù)”有關(guān)的函數(shù)挑選出來(lái)，并顯示在“選擇函數(shù)”下面的列表框中。再結(jié)合查看相關(guān)的幫助文件，即可快速確定所需要的函數(shù)。十五、同時(shí)查看不同工作表中多個(gè)單元格內(nèi)的數(shù)據(jù)有時(shí)，我們編輯某個(gè)工作表（Sheet1）時(shí)，需要查看其它工作表中（Sheet2、Sheet3……）某個(gè)單元格的內(nèi)容，可以利用Excel的“監(jiān)視窗口”功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。執(zhí)行“視圖→工具欄→監(jiān)視窗口”命令，打開“監(jiān)視窗口”，單擊其中的“添加監(jiān)視”按鈕，展開“添加監(jiān)視點(diǎn)”對(duì)話框，用鼠標(biāo)選中需要查看的單元格后，再單擊“添加”按鈕。重復(fù)前述操作，添加其它“監(jiān)視點(diǎn)”。以后，無(wú)論在哪個(gè)工作表中，只要打開“監(jiān)視窗口”，即可查看所有被監(jiān)視點(diǎn)單元格內(nèi)的數(shù)據(jù)和相關(guān)信息。十六、為單元格快速畫邊框在Excel2002以前的版本中，為單元格區(qū)域添加邊框的操作比較麻煩，Excel2002對(duì)此功能進(jìn)行了全新的拓展。單擊“格式”工具欄上“邊框”右側(cè)的下拉按鈕，在隨后彈出的下拉列表中，選“繪圖邊框”選項(xiàng)，或者執(zhí)行“視圖→工具欄→邊框”命令，展開“邊框”工具欄。單擊工具欄最左側(cè)的下拉按鈕，選中一種邊框樣式，然后在需要添加邊框的單元格區(qū)域中拖拉，即可為相應(yīng)的單元格區(qū)域快速畫上邊框。提示：①如果畫錯(cuò)了邊框，沒關(guān)系，選中工具欄上的“擦除邊框”按鈕，然后在錯(cuò)誤的邊框上拖拉一下，就可以清除掉錯(cuò)誤的邊框。②如果需要畫出不同顏色的邊框，可以先按工具欄右側(cè)的“線條顏色”按鈕，在隨后彈出的調(diào)色板中選中需要的顏色后，再畫邊框即可。③這一功能還可以在單元格中畫上對(duì)角的斜線。十七、控制特定單元格輸入文本的長(zhǎng)度你能想象當(dāng)你在該輸入四位數(shù)的單元格中卻填入了一個(gè)兩位數(shù)，或者在該輸入文字的單元格中你卻輸入了數(shù)字的時(shí)候，Excel就能自動(dòng)判斷、即時(shí)分析并彈出警告，那該多好啊!要實(shí)現(xiàn)這一功能，對(duì)Excel來(lái)說(shuō)，也并不難。例如我們將光標(biāo)定位到一個(gè)登記“年份”的單元格中，為了輸入的統(tǒng)一和計(jì)算的方便，我們希望“年份”都用一個(gè)四位數(shù)來(lái)表示。所以，我們可以單擊“數(shù)據(jù)”菜單的“有效性”選項(xiàng)。在“設(shè)置”卡片“有效性條件”的“允許”下拉菜單中選擇“文本長(zhǎng)度”。然后在“數(shù)據(jù)”下拉菜單中選擇“等于”，且“長(zhǎng)度”為“4”。同時(shí)，我們?cè)賮?lái)到“出錯(cuò)警告”卡片中，將“輸入無(wú)效數(shù)據(jù)時(shí)顯示的出錯(cuò)警告”設(shè)為“停止”，并在“標(biāo)題”和“錯(cuò)誤信息”欄中分別填入“輸入文本非法!”和“請(qǐng)輸入四位數(shù)年份?！弊謽?。很顯然，當(dāng)如果有人在該單元格中輸入的不是一個(gè)四位數(shù)時(shí)，Excel就會(huì)彈出示的警告對(duì)話框，告訴你出錯(cuò)原因，并直到你輸入了正確“樣式”的數(shù)值后方可繼續(xù)錄入。神奇吧?其實(shí)，在Excel的“數(shù)據(jù)有效性”判斷中，還有許多特殊類型的數(shù)據(jù)格式可選，比如“文本類型”啊，“序列大小”啊，“時(shí)間遠(yuǎn)近”啊，如你有興趣，何不自作主張，自己設(shè)計(jì)一種檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，讓你的Excel展示出與眾不同的光彩呢。十八、成組填充多張表格的固定單元格我們知道每次打開Excel，軟件總是默認(rèn)打開多張工作表。由此就可看出Excel除了擁有強(qiáng)大的單張表格的處理能力，更適合在多張相互關(guān)聯(lián)的表格中協(xié)調(diào)工作。要協(xié)調(diào)關(guān)聯(lián)，當(dāng)然首先就需要同步輸入。因此，在很多情況下，都會(huì)需要同時(shí)在多張表格的相同單元格中輸入同樣的內(nèi)容。那么如何對(duì)表格進(jìn)行成組編輯呢?首先我們單擊第一個(gè)工作表的標(biāo)簽名“Sheet1”，然后按住Shift鍵，單擊最后一張表格的標(biāo)簽名“Sheet3”（如果我們想關(guān)聯(lián)的表格不在一起，可以按住Ctrl鍵進(jìn)行點(diǎn)選）。此時(shí)，我們看到Excel的標(biāo)題欄上的名稱出現(xiàn)了“工作組”字樣，我們就可以進(jìn)行對(duì)工作組的編輯工作了。在需要一次輸入多張表格內(nèi)容的單元格中隨便寫點(diǎn)什么，我們發(fā)現(xiàn)，“工作組”中所有表格的同一位置都顯示出相應(yīng)內(nèi)容了。但是，僅僅同步輸入是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。比如，我們需要將多張表格中相同位置的數(shù)據(jù)統(tǒng)一改變格式該怎么辦呢?首先，我們得改變第一張表格的數(shù)據(jù)格式，再單擊“編輯”菜單的“填充”選項(xiàng)，然后在其子菜單中選擇“至同組工作表”。這時(shí)，Excel會(huì)彈出“填充成組工作表”的對(duì)話框，在這里我們選擇“格式”一項(xiàng)，點(diǎn)“確定”后，同組中所有表格該位置的數(shù)據(jù)格式都改變了。十九、改變文本的大小寫在Excel中，為表格處理和數(shù)據(jù)運(yùn)算提供最強(qiáng)大支持的不是公式，也不是數(shù)據(jù)庫(kù)，而是函數(shù)。不要以為Excel中的函數(shù)只是針對(duì)數(shù)字，其實(shí)只要是寫進(jìn)表格中的內(nèi)容，Excel都有對(duì)它編輯的特殊函數(shù)。例如改變文本的大小寫。在Excel2002中，至少提供了三種有關(guān)文本大小寫轉(zhuǎn)換的函數(shù)。它們分別是：“=UPPER（源數(shù)據(jù)格）”，將文本全部轉(zhuǎn)換為大寫；“=LOWER（源數(shù)據(jù)格）”，將文本全部轉(zhuǎn)換成小寫；“=PROPER（源數(shù)據(jù)格）”，將文本轉(zhuǎn)換成“適當(dāng)”的大小寫，如讓每個(gè)單詞的首字母為大寫等。例如，我們?cè)谝粡埍砀竦腁1單元格中輸入小寫的“excel”，然后在目標(biāo)單元格中輸入“=UPPER（A1）”，回車后得到的結(jié)果將會(huì)是“EXCEL”。同樣，如果我們?cè)贏3單元格中輸入“mr.weiwei”，然后我們?cè)谀繕?biāo)單元格中輸入“=PROPER（A3）”，那么我們得到的結(jié)果就將是“Mr.Weiwei”了。二十、提取字符串中的特定字符除了直接輸入外，從已存在的單元格內(nèi)容中提取特定字符輸入，絕對(duì)是一種省時(shí)又省事的方法，特別是對(duì)一些