先進(jìn)制造技術(shù)課程的論文

先進(jìn)制造技術(shù)課程的論文

先進(jìn)制造技術(shù)課程的論文先進(jìn)制造技術(shù)內(nèi)涵廣泛、學(xué)科交叉,并且不斷地發(fā)展與完備,在激烈的國際市場競爭中,制造業(yè)要求生存和發(fā)展,必須掌握并科學(xué)運(yùn)用最先進(jìn)的制造技術(shù)。先進(jìn)制造技術(shù)也是改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的有力武器。先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展與產(chǎn)業(yè)化,將對國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生越來越大的影響。本文主要分析了當(dāng)今我國先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn)及發(fā)展趨勢,介紹了當(dāng)今制造技術(shù)面臨的問題,論述了先進(jìn)制造的前沿科學(xué),并展望了先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展前景。制造業(yè)在國家企業(yè)生產(chǎn)力構(gòu)成中占很大比重,因此若想增強(qiáng)綜合國力,大力發(fā)展制造技術(shù)是必由之路。關(guān)鍵詞:先進(jìn)制造特點(diǎn)發(fā)展現(xiàn)狀趨勢0引言:先進(jìn)制造技術(shù)(AdvancedManufacturingTechnology,簡稱為AMT)是指微電子技術(shù)、自動化技術(shù)、信息技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)給傳統(tǒng)制造技術(shù)帶來的種種變化與新型系統(tǒng)[1]。具體地說,就是指集機(jī)械工程技術(shù)、電子技術(shù)、自動化技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)為一體所產(chǎn)生的技術(shù)、設(shè)備和系統(tǒng)的總稱。主要包括:計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、集成制造系統(tǒng)等。AMT是制造業(yè)企業(yè)取得競爭優(yōu)勢的必要條件之一,但并非充分條件,其優(yōu)勢還有賴于能充分發(fā)揮技術(shù)威力的組織管理,有賴于技術(shù)、管理和人力資源的有機(jī)協(xié)調(diào)和融合。1先進(jìn)制造技術(shù)的特點(diǎn):1.1實(shí)用性:首先先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)該能夠?yàn)槲覀兯?是實(shí)用的,而不是觀念上得東西,能夠真正為人類造福的。其是一項(xiàng)面向工業(yè)應(yīng)用并且兼?zhèn)溆袑?shí)用性的新技術(shù),它的發(fā)展是針對某一具體制造業(yè)的需求而發(fā)展起來的先進(jìn)的、適用的制造技術(shù),它有明確的需求導(dǎo)向的特征,其應(yīng)用特別注意產(chǎn)品最好的實(shí)際效果,以提高制造業(yè)的綜合經(jīng)濟(jì)效益和社會效益為最終目的。1.2先進(jìn)性:其次,從他的命名來看,他顯然應(yīng)當(dāng)具有先進(jìn)性,這符合社會的發(fā)展,能夠帶動社會的生產(chǎn)力的前進(jìn)才是他的.關(guān)鍵所在。它從傳統(tǒng)的工藝發(fā)展而來,既保留了過去制造技術(shù)中的有效要素,又吸收了各種高新技術(shù)的最新成果,并與新技術(shù)實(shí)現(xiàn)了局部或系統(tǒng)集成,先進(jìn)制造技術(shù)的核心是優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的工藝,這些工藝也必須是經(jīng)過優(yōu)化的先進(jìn)工藝。1.3廣泛性:再者,他應(yīng)當(dāng)具有廣泛的應(yīng)用,而不是單單用于某個(gè)狹窄的方面或者是個(gè)狹窄的技術(shù)。他應(yīng)當(dāng)能夠?yàn)楝F(xiàn)在生產(chǎn)制造的絕大部分所使用,這樣才能體現(xiàn)先進(jìn)制造技術(shù)的存在價(jià)值,才能激發(fā)科學(xué)研究者去研究發(fā)展它的決心。先進(jìn)制造技術(shù)是由計(jì)算機(jī)技術(shù)、設(shè)計(jì)技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)管理技術(shù)組成,滲透到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)組織、市場營銷及回收再生等所有領(lǐng)域及其全過程。1.4動態(tài)特性:而且先進(jìn)制造技術(shù)是一類技術(shù),而不是單指某項(xiàng)技術(shù),擁有一定的目標(biāo)。是一個(gè)技術(shù)群,并且是針對一定的應(yīng)用目標(biāo),不斷地吸收各種高新技術(shù)逐漸形成的新技術(shù),因此這個(gè)技術(shù)群是一個(gè)動態(tài)技術(shù),不同時(shí)期有不同的特點(diǎn),通過不同形式發(fā)展不同國家和地區(qū)的制造技術(shù)。1.5集成性:先進(jìn)制造技術(shù)由于專業(yè)、學(xué)科間的不斷滲透、交叉、融合,界限逐漸淡化甚至消失,技術(shù)趨于系統(tǒng)化,已發(fā)展成為集機(jī)械、電子、信息、材料和管理技術(shù)于一體的新興交叉學(xué)科。1.6效益、成本和質(zhì)量的統(tǒng)一性:先進(jìn)制造技術(shù)能對市場變化作出敏捷的反應(yīng),提出提高產(chǎn)品勞動生產(chǎn)率的有效途徑,并且將其轉(zhuǎn)變?yōu)橐詴r(shí)間為核心的效率、成本、質(zhì)量的有機(jī)結(jié)合,使其達(dá)到高度的統(tǒng)一,最終在市場競爭中立于不敗之地[2]。2先進(jìn)制造技術(shù)目前的發(fā)展及幾種常見的技術(shù)介紹:我國現(xiàn)階段正大力發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù),但是與國外頂尖技術(shù)還是有一定的差距,把我國的制造技術(shù)提高上去才能真正增強(qiáng)國家的綜合實(shí)力,才能真正提高國家的科技競爭力,所以應(yīng)當(dāng)大力發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)。2.1主要的核心技術(shù)及發(fā)展情況:2.1.1快速成形,英文是RapidPrototyping,是當(dāng)代先進(jìn)制造技術(shù)的一種.快速成形技術(shù)是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)及制造技術(shù)、逆向工程技術(shù)、分層制造技術(shù)(SFF)、材料去除成形(MPR)材料增加成形(MAP)技術(shù)以及它們的集成.通俗一點(diǎn)說,快速成形就是利用在三維造型軟件中已經(jīng)設(shè)計(jì)的數(shù)字三維模型,通過快速成型設(shè)備(快速成形機(jī)),制造實(shí)體的三維模型的技術(shù)?？焖俪尚渭夹g(shù)有以下特點(diǎn):(1)制造原型所用的材料不限,各種金屬和非金屬材料均可使用(2)原型的復(fù)制性、互換性高(3)制造工藝與制造原型的幾何形狀無關(guān),在加工復(fù)雜曲面時(shí)更顯優(yōu)越[3](4)加工周期短,成本低,成本與產(chǎn)品復(fù)雜程度無關(guān),一般與傳統(tǒng)加工模型的工藝相比,快速成形在制造費(fèi)用上可以降低80%,加工周期可以節(jié)約70%以上(5)高度技術(shù)集成,可實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)制造一體化曾經(jīng)和目前仍然為主流的快速成形技術(shù)有以下幾種:2.1.2立體光刻技術(shù)(SL/SLA)SLA的工作原理是以液態(tài)光敏樹脂(例如一種特殊的環(huán)氧樹脂)為造型材料,采用紫外激光器為能源:一種是氦一福激光器(波長325nm,功率15~50MW),另一種是氨離子激光器(波長351~365nm,功率100~500MW),激光束光斑大小為0.05~3mm。由CAD設(shè)計(jì)出三維模型后將模型進(jìn)行水平切片,分成為成千上萬個(gè)薄層,生成分層工藝信息,按計(jì)算機(jī)所確定的軌跡,控制激光束的掃描軌跡,使被掃描區(qū)域內(nèi)的液態(tài)光敏樹脂固化,形成一層薄固體截面后,升降機(jī)構(gòu)帶動工作臺下降一層高度,其上復(fù)蓋另一層液態(tài)光敏樹脂,接著進(jìn)行第二層激光掃描固化,新固化的一層牢固地粘在前一層上,就這樣逐層疊加直到完成整個(gè)模型的制作。一般每個(gè)薄層的厚度0.07~0.4mm,模型從樹脂中取出后,進(jìn)行最終硬化處理加以打光、電鍍、噴漆或著色等即可。發(fā)展趨勢:穩(wěn)步發(fā)展.SL/SLA技術(shù)的缺點(diǎn)在于材料成本和設(shè)備維護(hù)成本十分高昂。因?yàn)樽贤饧す馄鞯氖褂脡勖荒芫S持在1年左右,同時(shí)作為成形材料的光敏樹脂也需要每年更換,僅此兩項(xiàng)便需要每年50萬人民幣以上的維護(hù)成本.此外,SL/SLA快速成形設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜,零件眾多,日常的維護(hù)保養(yǎng)也十分不易.但是,由于SL/SLA技術(shù)的成形精度非常高,可以制造十分細(xì)小的模型或表面特征,這一項(xiàng)優(yōu)勢似的SL/SLA技術(shù)仍然具有十分廣闊的應(yīng)用前景.2.1.3薄材疊層成形技術(shù)(LOM)薄材疊層成形技術(shù)是通過對原料紙進(jìn)行激光切割與粘合的方式來形成零件的。其工藝是先將單面涂有熱熔膠的紙通過加熱輥加壓粘結(jié)在一起,此時(shí)位于其上方的激光器按照分層CAD模型所獲得的數(shù)據(jù),將一層紙切割成所制零件的內(nèi)外輪廓,然后新的一層紙?jiān)侬B加在上面,通過熱壓裝置,將下面已經(jīng)切割的層粘合在一起,激光再次進(jìn)行切割。切割時(shí)工作臺連續(xù)下降,切割掉的紙片仍留在原處,起支撐和固化作用,紙片的一般厚度為0.07~0.1mm。該方法特點(diǎn)是成形速率高,成本低廉。2.1.4選區(qū)激光粉末燒結(jié)技術(shù)(SLS)選擇性激光燒結(jié)(SLS)的成形方法是。在層面制造與逐層堆積的過程中,用激光束有選擇地將可熔化粘結(jié)的金屬粉末或非金屬粉末(如石蠟、塑料、樹脂沙、尼龍等)一層層地掃描加熱,使其達(dá)到燒結(jié)溫度并燒結(jié)成形;當(dāng)一層燒結(jié)完后,工作臺降下一層的高度,鋪下一層的粉末,再進(jìn)行第二層的掃描,新燒結(jié)的一層牢固地粘結(jié)在前一層上,如此重復(fù),最后燒結(jié)出與CAD模型對應(yīng)的三維實(shí)體。選擇性激光燒結(jié)(SLS)突出的優(yōu)點(diǎn)在于它是以粉末作為成形材料,所使用的成形材料十分廣泛,從理論上來說,任何被激光加熱后能夠在粉粒間形成原子間連接的粉末材料都可以作為SLS的成形材料。展趨勢:停滯不前。2.1.5熔融沉積成形技術(shù)(MEM)MEM的基本原理是:加熱噴頭在計(jì)算機(jī)的控制下,根據(jù)截面輪廓信息作X--Y平面運(yùn)動和高度Z方向的運(yùn)動,絲材(如塑料絲、石臘質(zhì)絲等)由供絲機(jī)構(gòu)送至噴頭,在噴頭中加熱、熔化,然后選擇性地涂覆在工作臺上,快速冷卻后形成一層截面輪廓,層層疊加最終成為快速原型。用此法可以制作精密鑄造用蠟?zāi)?、鑄造用母模等。發(fā)展趨勢:快速發(fā)展.MEM是在相對近期發(fā)展處的