第一篇：先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用下的汽車變速器發(fā)展

先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用下的汽車變速器發(fā)展

劉 成

摘要：論述了在當(dāng)今汽車工業(yè)發(fā)展背景下車輛變速器的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢。重點介紹了一汽集團(tuán)在乘用車領(lǐng)域和商用車領(lǐng)域變速器研究開發(fā)的現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢。介紹了目前國內(nèi)外在車輛變速器制造方面的一些先進(jìn)技術(shù)及在一汽集團(tuán)的應(yīng)用。闡述了各類先進(jìn)制造技術(shù)在汽車變速器上的應(yīng)用趨勢。對相關(guān)制造設(shè)備業(yè)的發(fā)展提出了若干建議。

關(guān)鍵詞：變速器 ；現(xiàn)狀；趨勢 ；先進(jìn)制造技術(shù)

The application of advanced manufacturing technology of automobile

transmission

LIU Cheng Abstract: This paper discusses the current auto industry development under the background of the vehicle transmission status and its development trend.Introduced the FAW Group in the passenger car and commercial vehicle field transmission research and development present situation and the future development trend.At home and abroad is introduced in vehicle gearbox manufacturing in some of the advanced technology and the application in FAW group.Introduces all kinds of

advanced manufacturing technology in automobile transmission application trends.The equipment manufacturing industry development offerred a certain number of build Key words: transmission;status;trend;advanced manufacturing technology 前言

近年來，汽車變速器的發(fā)展速度呈現(xiàn)出突飛猛進(jìn)的勢頭，而先進(jìn)制造技術(shù)在汽車變速器上的應(yīng)用更是異彩紛呈。一汽集團(tuán)在變速器的設(shè)計、應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展很快，其先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用影響帶動著當(dāng)今國內(nèi)汽車行業(yè)產(chǎn)業(yè)鏈的以“綠色、節(jié)能、低碳、環(huán)?！睘橹黝}的設(shè)計理念及走向。所謂先進(jìn)制造技術(shù)，是指集機械工程技術(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，用于制造產(chǎn)品的技術(shù)、設(shè)備和系統(tǒng)的總稱，主要包括計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造、集成制造系統(tǒng)等[1]。國內(nèi)外汽車變速器的發(fā)展?fàn)顩r

我國采用的技術(shù)有許多借鑒了國外的技術(shù)或標(biāo)準(zhǔn)，所以研究國外汽車變速器的發(fā)展?fàn)顩r，對指導(dǎo)國內(nèi)變速器的開發(fā)具有十分重要的意義。1.1 車輛變速器發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢

綠色汽車、節(jié)能減排已經(jīng)成為當(dāng)今汽車工業(yè)發(fā)展的主旋律，未來新能源汽車的應(yīng)用與車輛“智能化”結(jié)合，也是汽車工業(yè)發(fā)展的方向。發(fā)達(dá)國家車輛變速器發(fā)展?fàn)顩r和需求各有特點，手動與自動并存，不同地域需求比例不同。國內(nèi)變速器主要以手動為主，自動變速器占有率正在快速提升[2]。

變速器發(fā)展總體趨勢主要體現(xiàn)在以下6個方面。a.產(chǎn)品系列化。

b.結(jié)構(gòu)緊湊化、輕量化、多擋化。c.高度集成化。d.更加智能化。e.信息網(wǎng)絡(luò)化。

f.節(jié)能環(huán)?；?。

1.2 乘用車變速器現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

乘用車變速器主要有5類：MT、AT、CVT、AMT、DCT。目前，在國內(nèi)MT市場占有率最高，自動變速器的需求也在快速提升。節(jié)油率和換擋舒適性成為評價變速器性能的關(guān)鍵指標(biāo)。各種變速器的綜合比較見圖1。CVT由于是無級變速，換擋舒適性顯然最佳；7 DCT在節(jié)油率和舒適性兩方面均表現(xiàn)不俗，適用面更廣，將會有廣闊的發(fā)展前景。一汽-大眾已經(jīng)將DCT產(chǎn)品導(dǎo)入邁騰、高爾夫6等車型。AMT雖然舒適性低，但是節(jié)油效果明顯，且傳遞轉(zhuǎn)矩范圍更大，更適合重型載貨車的需求。預(yù)測未來國內(nèi)乘用車市場，手動變速器依然占據(jù)主導(dǎo)地位，但是自動變速器配套率將逐年大幅增長。要匹配雙中間軸變速器高端及出口車采用全同步器變速器。

鑒于AMT在燃油經(jīng)濟(jì)性和駕駛舒適性方面的優(yōu)勢，隨著AMT技術(shù)在國內(nèi)的完善和推廣，AMT在國內(nèi)將具有廣闊的發(fā)展前景。1.3 客車變速器現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

在歐洲，客車自動變速器配裝率達(dá)到97%以上，美國和日本分別為80%和60%。與世界發(fā)達(dá)國家相比，國內(nèi)只有少數(shù)幾個城市在使用，裝配率不到10%。

隨著城市交通狀況的改變，為了適應(yīng)公交車頻繁起停，降低駕駛員勞動強度，自動變速器的比例會越來越高。在國內(nèi)客車市場，專家預(yù)測10年后自動變速器的裝配比例將達(dá)到50%。

1.4 載貨車變速器現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

目前，在歐洲地區(qū)載貨車AMT配裝率已經(jīng)達(dá)到50%，主要生產(chǎn)廠家有ZF、伊頓等。另外，三菱扶桑、ZF等廠商推出了用于載貨車的DCT[3]。

在國內(nèi)，仍然以手動變速器為主，自動變速器比例很低，并且主要來自進(jìn)口。手動變速器有單中間軸全同步器、雙中間軸無同步器和全同步器結(jié)構(gòu)。目前，國內(nèi)重型載貨車主要匹配雙中間軸變速器，高端及出口車采用全同步器變速器。鑒

于AMT在燃油經(jīng)濟(jì)性和駕駛舒適性方面的優(yōu)勢，隨著AMT技術(shù)在國內(nèi)的完善和廣，AMT在國內(nèi)將具有廣闊的發(fā)展前景。一汽集團(tuán)變速器的開發(fā)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

在了解國內(nèi)外變速器的發(fā)展趨勢同時，對比一汽集團(tuán)的變速器應(yīng)用現(xiàn)狀發(fā)現(xiàn)，一汽集團(tuán)在乘用車、商用車、客車各領(lǐng)域變速器的發(fā)展都是具有代表性的，其應(yīng)用情況在各種車型領(lǐng)域代表著國內(nèi)變速器行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r。2.1 乘用車領(lǐng)域

除了手動變速器以外，6AT、AMT和7DCT作為開發(fā)重點。發(fā)展趨勢如下。a.以手動變速器開發(fā)為基礎(chǔ)，以自動變速器開發(fā)為重點。b.重點提升制造能力和水平。

c.重點發(fā)展DCT、AMT，適時發(fā)展AT。d.產(chǎn)品平臺系列化，適用面更廣。先進(jìn)制造技術(shù)在一汽集團(tuán)汽車變速器上的應(yīng)用

鑒于上述變速器開發(fā)的趨勢及特點，一汽集團(tuán)在變速器制造技術(shù)領(lǐng)域廣泛采用了國內(nèi)外最先進(jìn)技術(shù)，其應(yīng)用的范圍不盡相同。一汽集團(tuán)變速器制造企業(yè)從體制上劃分為合資和自主兩個體系。合資體系以一汽-大眾、一汽豐田為代表，采用進(jìn)口設(shè)備較多。而自主體系以一汽解放變速箱分公司、一汽轎股長春齒輪廠、天津一汽變速器廠為代表，正在從傳統(tǒng)的加工理念，向高速度、高效率、高精度和柔性化方向發(fā)展。下面主要從以下4個方面介紹一汽集團(tuán)自主體系的變速器制造業(yè)狀況。

3.1 現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用

一汽集團(tuán)產(chǎn)品設(shè)計大量采用了計算機輔助設(shè)計、模塊化設(shè)計、并行設(shè)計、反求工程設(shè)計、模擬仿真設(shè)計、動態(tài)設(shè)計等技術(shù)，在提高設(shè)計效率、完善設(shè)計質(zhì)量、降低產(chǎn)品成本、減輕勞動強度等方面發(fā)揮出巨大優(yōu)勢。

變速器新產(chǎn)品設(shè)計，從齒輪的宏觀參數(shù)和微觀修形方面對齒輪進(jìn)行低噪聲的部件優(yōu)化設(shè)計，針對不同設(shè)計方案進(jìn)行齒輪變形分析、齒輪傳遞誤差一致性分析、齒輪修形公差噪聲分析、齒輪的嚙合印記分析等。針對殼體、軸和軸承等支撐元件對變速器總成噪聲的影響，進(jìn)行了系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計。

在產(chǎn)品開發(fā)初期，進(jìn)行變速器動力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、換擋平順性預(yù)測，保證變速器的性能。通過對完整的結(jié)構(gòu)件和運動件的CAE分析，動力總成一體化NVH

校核，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，降低產(chǎn)品開發(fā)成本。傳統(tǒng)的產(chǎn)品靜態(tài)設(shè)計正逐步被動態(tài)設(shè)計所取代。

3.2 先進(jìn)制造工藝及技術(shù)的應(yīng)用（1）先進(jìn)成形技術(shù)

精鍛齒坯、精鑄殼體的應(yīng)用減少了零件的機械加工工序，提高了工作效率。同時，對節(jié)能、環(huán)保起到推動作用。鋼制沖壓同步環(huán)噴涂碳摩擦材料的應(yīng)用，可使產(chǎn)品設(shè)計緊湊、質(zhì)量減輕。（2）高速硬切削技術(shù)

熱處理后零件采用硬車加工，保證了其尺寸精度，取代傳統(tǒng)磨削方式，減少環(huán)境污染，降低加工成本。（3）高精技術(shù)應(yīng)用

軸齒件采用剃齒或磨齒的齒輪精加工工藝，提高承載能力，降低噪聲。（4）數(shù)控機床刀具選擇

刀具選擇實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化，保證加工精度穩(wěn)定性，降低生產(chǎn)成本，縮短交貨期。高性能刀片應(yīng)用實現(xiàn)高速、高效切削，有效延長刀具壽命，刀具成本降低50%。（5）激光焊接的應(yīng)用

簡化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)及制造工藝，提高了產(chǎn)品開發(fā)和制造水平。（6）現(xiàn)代表面改性技術(shù)的應(yīng)用

軸齒件采用了強力噴丸技術(shù)，提高了齒輪材料使用壽命。對產(chǎn)生油煙、粉塵的機床安裝了氣體凈化設(shè)備，過濾后的空氣可直接排放。（7）先進(jìn)熱處理技術(shù)應(yīng)用

一汽集團(tuán)從德國引進(jìn)了連續(xù)式滲碳自動線，處于世界領(lǐng)先水平實現(xiàn)了低耗、潔凈熱處理。

3.3 制造自動化技術(shù)應(yīng)用（1）變速器柔性裝配

裝配線采用自動隨行小車輸送，主控制臺對整線運行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控，采用無線局域網(wǎng)通訊，實現(xiàn)自動小車與主控制臺之間的信息交換。小車停止精度小于5 mm，夾具翻轉(zhuǎn)精度小于1°，在裝配線上廣泛采用了計算機控制技術(shù)。在線擰緊、墊片測量、漏氣試驗等數(shù)據(jù)實時上傳監(jiān)控。

（2）柔性制造技術(shù)

機床夾具多采用快換設(shè)計，實現(xiàn)夾具柔性，節(jié)約夾具成本，提高工作效率。（3）工業(yè)機器人應(yīng)用

變速器殼體結(jié)合面涂膠，采用基于位置視覺伺服涂膠機器人自動施涂，提高了涂膠工序的質(zhì)量和效率，具有更高的柔性，滿足多品種混流生產(chǎn)需要，在國內(nèi)重型載貨車變速器裝配行業(yè)屬首例。（4）高精檢測技術(shù)應(yīng)用

優(yōu)質(zhì)的機械制造產(chǎn)品離不開測量技術(shù)，而測量技術(shù)需要高質(zhì)量的檢測設(shè)備。一汽解放變速箱分公司主要應(yīng)用的檢測設(shè)備如下。

a.德國進(jìn)口三坐標(biāo)檢測儀，具有主動掃描技術(shù)及探頭自動更換功能。b.英國進(jìn)口圓度、圓柱度檢測儀，具有對軸承滾動摩擦副的精密形狀公差進(jìn)行檢測與控制的功能。

c.進(jìn)口的柔性軸類檢測儀，具有對回轉(zhuǎn)體類零件進(jìn)行柔性檢測的功能。d.大量程臺架比較儀，具有對高度尺寸進(jìn)行柔性測量的功能。e.X射線應(yīng)力分析儀，對強力噴丸的軸齒件進(jìn)行定量測量，從而準(zhǔn)確掌握噴丸強度。

f.齒輪檢測中心，增加三位拓?fù)錅y量功能，可以對齒根部位細(xì)節(jié)進(jìn)行測量。g.齒輪芯軸柔性化應(yīng)用，實現(xiàn)快速裝夾和高精度裝夾。精密表讀數(shù)值≤0.005 0 mm。

（5）總成在線檢測與試驗

建立了科學(xué)完整的變速器試驗流程，包括AMT變速器總成在線檢測性能試驗臺、溫度穩(wěn)定性/潤滑/效率試驗臺、軸扭轉(zhuǎn)疲勞試驗臺等，實現(xiàn)從零件到總成的全面驗證和質(zhì)量跟蹤，便于修理和檢測分析。3.4 先進(jìn)管理理念和技術(shù)應(yīng)用

信息技術(shù)是對生產(chǎn)效率提升的重要保證，信息的網(wǎng)絡(luò)化和智能化可以使制造敏捷化；先進(jìn)管理理念和技術(shù)可以節(jié)能降耗、增效降本。企業(yè)資源管理ERP、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理PDM、物流系統(tǒng)管理、準(zhǔn)時生產(chǎn)管理等技術(shù)的應(yīng)用，推進(jìn)了企業(yè)

信息化管理，使管理體系的運行更加順暢。先進(jìn)制造技術(shù)在汽車變速器上的應(yīng)用趨勢

總結(jié)上述一汽集團(tuán)在變速器制造方面所應(yīng)用的先進(jìn)制造技術(shù)可以看出，隨著汽車行業(yè)的競爭更加激烈，汽車更新?lián)Q代的速度不斷加快，汽車對環(huán)保節(jié)能及安全舒適性要求更高，對汽車變速器也提出更高要求，從而對零部件制造提出高精、高效要求。

（1）關(guān)注生產(chǎn)過程控制

MES（制造執(zhí)行系統(tǒng)）是將產(chǎn)品的制造價值流過程透明化，并在此基礎(chǔ)上建立起的縱向貫通、橫向集成、短周期控制的制造系統(tǒng)。將生產(chǎn)管理重心下移到執(zhí)行與控制階段，是一種新的制造過程管理理念。信息化是當(dāng)今社會發(fā)展的趨勢，信息技術(shù)發(fā)展迅速，并正在向制造技術(shù)注入和融合，促進(jìn)制造技術(shù)的不斷發(fā)展。（2）關(guān)注開發(fā)一體化

數(shù)控設(shè)備的應(yīng)用大大提高了制造水平。而由計算機輔助設(shè)計(CAD)、計算機輔助工程分析(CAE)、計算機輔助制造(CAM)構(gòu)成的開發(fā)過程一體化能有效縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，同時實現(xiàn)工藝與裝備的數(shù)控化和網(wǎng)絡(luò)化，為進(jìn)一步實現(xiàn)敏捷制造打下基礎(chǔ)。

（3）關(guān)注加工方式轉(zhuǎn)變

柔性制造技術(shù)是集數(shù)控技術(shù)、計算機技術(shù)、機器人技術(shù)及現(xiàn)代生產(chǎn)管理技術(shù)為一體的現(xiàn)代制造技術(shù)。在汽車加工工業(yè)中主要表現(xiàn)在由計算機控制的，多臺數(shù)控機床、加工中心和自動上、下料裝置與輸送系統(tǒng)的運用。汽車業(yè)正由傳統(tǒng)的單品種、大批量生產(chǎn)方式向多品種、中小批量及變種變量的生產(chǎn)方式過渡，以生產(chǎn)者為主導(dǎo)的生產(chǎn)方式逐步向以消費者為主導(dǎo)的生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變，柔性制造是適應(yīng)這種轉(zhuǎn)變的較佳的生產(chǎn)制造方式。（4）關(guān)注新工藝的推廣應(yīng)用 a.齒輪焊接新工藝

電子束焊與激光焊接這兩種技術(shù)由于焊后熱影響區(qū)很小，對于齒輪加工精度幾乎沒有影響。焊后牢靠且焊縫美觀。汽車變速器復(fù)合齒輪激光焊接的應(yīng)用，隨著激光源價格的下降，該技術(shù)的應(yīng)用將會 越來越廣泛。

b.整體精鍛新工藝

整體精鍛齒坯技術(shù)的應(yīng)用，可減少齒面粗加工工作量，降低加工成本，提高生產(chǎn)效率和材料利用率，該技術(shù)會得到進(jìn)一步推廣應(yīng)用。

（5）關(guān)注材料強化手段

熱處理后應(yīng)用強力噴丸工藝進(jìn)行齒面強化已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，能有效提高零部件表面的疲勞強度，延長零部件使用壽命。

（6）關(guān)注制造時效性

與制造相輔相成的檢測及質(zhì)量控制手段得到廣泛應(yīng)用。隨著人們對汽車駕乘舒適性的要求不斷提高，促使齒輪本身的制造水平不斷提高，因而對檢測設(shè)備、刀具刃磨和熱處理也提出了更高的要求。采用在線測量的方式，能使操作者及時發(fā)現(xiàn)工件存在的問題，并反饋給數(shù)控系統(tǒng)。在線測量技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控系統(tǒng)，最直接的經(jīng)濟(jì)效益就在于既節(jié)省了工時又提高了測量精度?？梢灶A(yù)見，在線測量技術(shù)在數(shù)控機床中的應(yīng)用將具有廣闊的前景。在線主動測量、無損檢測技術(shù)正朝著數(shù)字化、可視化、非接觸式方向快速發(fā)展。結(jié)束語

綜上所述，汽車變速器的發(fā)展與先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用是相輔相成的。變速器的發(fā)展能拉動先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用，先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用能夠促進(jìn)變速器的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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第二篇：先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用試卷

繼續(xù)教育《先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用》試卷

單位

姓名

成績

一、選擇題（30分）

1.目前國際上最先進(jìn)、最流行的玻璃內(nèi)雕刻加工技術(shù)是采用()加工技術(shù)。A.等離子束 B.電火花 C.電子束 D.激光 2.精度從高到低依次是()。

A.液體靜壓軸承、球形空氣靜壓軸承、圓柱空氣靜壓軸承 B.圓柱空氣靜壓軸承、球形空氣靜壓軸承、液體靜壓軸承 C.球形空氣靜壓軸承、圓柱空氣靜壓軸承、液體靜壓軸承 D.液體靜壓軸承、圓柱空氣靜壓軸承、球形空氣靜壓軸承

3.電鑄成型時，要求電鑄層與原模分離，其厚度約為()mm。A.0.5—80 B.0.0015—0.5 C.0.05—8 D.0.15—5 4.激光加工下列材料時，效率最低的是()。A.金剛石 B.鋁合金 C.有機玻璃 D.陶瓷

5.電火花慢走絲線切割加工尺寸精度可達(dá)()mm。A.0.0003 B.0.003 C.0.03 D.0.01 6.電解加工是特種加工中材料去除速度最快之一，約為電火花加工方法的()倍。

A.5—10 B.10—20 C.20—30 D.30—40 7.精密加工一般指加工精度在()微米。A.5 B.10 C.10—0.1 D.0.1—0.01 8.電火花加工中工具電極損耗越少越好，下列材料磨損比最低的是()。A.紫銅 B.鋼 C.黃銅 D.鎢

9.現(xiàn)在的FMS機床設(shè)備的配置形式大多采用()。A.互替式 B.互補式 C.互替和互補混合使用

10.電火花快走絲線切割加工尺寸精度可達(dá)()mm。A.0.0003 B.0.003 C.0.03 D.0.01 11.激光加工下列材料時，效率最低的是()。A.寶石 B.橡膠 C.銅合金 D.陶瓷 12.發(fā)動機氣缸宜采用()加工。

A.珩磨 B.電火花 C.電子束 D.金剛石刀具

13.要得到3—6級淬硬齒輪，工藝路線為()。A.精滾—淬火—磨齒 B.精滾—磨齒—淬火 C.磨齒—淬火—精滾 D.磨齒—精滾—淬火

14.復(fù)雜零件和相似性較差的零件不適宜采用()CAPP系統(tǒng)。A.派生型 B.創(chuàng)成型 C.綜合式 D.各種類型

15.按我國目前加工水平，超精密加工的加工精度為()微米數(shù)量級。A.10 B.10—0.1 C.0.1—0.01 D.0.01—0.001

二、判斷題（20分）

()1.電解加工能加工導(dǎo)電材料和非導(dǎo)電材料，但較難加工窄縫、小孔及尖角。

()2.電刷鍍是電鍍技術(shù)的新發(fā)展，又稱涂鍍、刷鍍或無槽電鍍，是在金屬工件表面局部快速電化學(xué)沉積金屬的新技術(shù)。

()3.電解加工比電解磨削有更好的加工精度和表面質(zhì)量，比機械磨削有更高的生產(chǎn)率。

()4.金剛石刀具的精密、超精密切削加工主要用于切削銅、鋁及其合金。()5.磨料噴射加工應(yīng)用范圍廣，加工成本低，一般用于脆性或韌性材料加工。

()6.在先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展過程中其內(nèi)涵不是絕對一成不變的。()7.綠色制造將成為21世紀(jì)制造業(yè)的重要特征。()8.現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展過程，其內(nèi)涵是不變的。

()9.對電火花加工表面粗糙度影響最大的是單個脈沖能量。

()10.變頻空調(diào)開機后，壓縮機先以低速運轉(zhuǎn)制冷(暖)，一定時間后才達(dá)到高速運轉(zhuǎn)，其達(dá)到設(shè)定溫度的時間比普通空調(diào)慢一半左右。

()11.電解磨削比電解加工有更好的加工精度和表面質(zhì)量，比機械磨削有更高的生產(chǎn)率。

()12.電解加工不能加工非導(dǎo)電材料，較難加工窄縫、小孔及尖角。()13.CAPP系統(tǒng)的成組技術(shù)的核心問題就是充分利用零件上的幾何形狀及加工工藝相似性進(jìn)行設(shè)計和組織生產(chǎn)，以獲得最大經(jīng)濟(jì)效益。()14.精良生產(chǎn)所追求的目標(biāo)不是“零缺陷”，而是“盡可能好一些”。()15.電解加工不但能加工導(dǎo)電材料和非導(dǎo)電材料，而且還能加工較難加工窄縫、小孔及尖角。

()16.電火花加工用的工具電極，也可以采用電鑄方法制造。()17.在現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展過程中其內(nèi)涵不是一成不變的。

()18.AutoCAD由美國CNC Software公司開發(fā)，是一種應(yīng)用廣泛的中低檔CAD/CAM軟件。該軟件操作簡便實用，容易學(xué)習(xí)，但三維造型功能稍差。()19.電解加工比電解磨削有更好的加工精度和表面質(zhì)量，比機械磨削有更高的生產(chǎn)率。

()20.Cimatron是模具行業(yè)CAD/CAM軟件，由以色列開發(fā)。

三、術(shù)語解釋（20分）

1.CIMS

2.FMS

3.機器人自由度

4.并行工程技術(shù)(CE)

5.現(xiàn)代制造系統(tǒng)

四、問答題（30分）

1.超聲波加工中變幅桿有何作用？其外形有幾種？簡要說明各自主要特點。

2.簡要說明等離子加工的基本原理及特點。

3.說明影響電火花加工電蝕量及加工精度的主要因素。

4.說明FMS對加工設(shè)備的要求及機床配置形式。

5.試論述精密圓柱齒輪的加工工藝路線，其主要加工方法有哪些？

第三篇：先進(jìn)制造技術(shù)及其發(fā)展

先進(jìn)制造技術(shù)及其發(fā)展

Xxxx

（xx大學(xué) xx學(xué)院 江蘇xx xxxxx）

摘 要：對先進(jìn)制造技術(shù)的起源、內(nèi)涵進(jìn)行了介紹。概述了先進(jìn)制造技術(shù)(AMT)的體系結(jié)構(gòu)和分類。提出先進(jìn)制造技術(shù)向集成化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、信息化、虛擬化、智能化、綠色化、制造全球化等方向的發(fā)展趨勢。[1]

關(guān)鍵詞: 先進(jìn)制造技術(shù) ；AMT；關(guān)鍵技術(shù)；發(fā)展；體系結(jié)構(gòu)

Advanced Manufacturing Technology and It's

Development Trend Abstract: Introduces the origin, connotation of advanced manufacturing technology.Briefly introduced the structure system, the classification,and the characteristic of Advanced.The paper predicts the tendency of AMT, which is developing toward the characteristics of integrated, flexible, latticing, informational, virtual, intelligent, green and global manufacturing.Key words: Advanced manufacturing technology;AMT;key technology;development;system structure 0 引言

先進(jìn)制造技術(shù)AMT(Advanced Manufacturing Technology)是集機械，電子，信息，材料，能源和管理等各項先進(jìn)技術(shù)而發(fā)展起來的高新技術(shù)，它是發(fā)展國民經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)技術(shù)之一。先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)為提高競爭力以適應(yīng)時代的要求而形成的一個高新技術(shù)群，經(jīng)過發(fā)展，已形成了完整的體系結(jié)構(gòu)。先進(jìn)制造技術(shù)是當(dāng)今生產(chǎn)力的主要構(gòu)成因素，是國民經(jīng)濟(jì)的重要支柱。它擔(dān)負(fù)著為國民經(jīng)濟(jì)各部門和科學(xué)技術(shù)的各個學(xué)科提供裝備、工具和檢測儀器的重要任務(wù)，成為國民經(jīng)濟(jì)和科學(xué)技術(shù)賴以生存和發(fā)展的重要手段。尤其是一些尖端科技，如航空、航天、微電子、光電子、激光、分子生物學(xué)和核能等等技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，如果沒有先進(jìn)制造技術(shù)作為基礎(chǔ)，是不可能實現(xiàn)的。自20世紀(jì)80年代末，國際上提出先進(jìn)制造技術(shù)(AMT)的概念以來，以CAD／CAM技術(shù)、快速原型制造技術(shù)、柔性制造系統(tǒng)技術(shù)、計算機集成制造系統(tǒng)技術(shù)、虛擬制造、綠色制造、敏捷制造等為代表的一系列AMT在諸多國家和地區(qū)得到迅速的發(fā)展和廣泛的應(yīng)用，逐步實現(xiàn)了柔性化、自動化、敏捷化與虛擬化。進(jìn)入21世紀(jì)后，以計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)等為代表的信息技術(shù)、生物技術(shù)及新材料技術(shù)，被應(yīng)用于制造業(yè)的各個領(lǐng)域，使制造技術(shù)發(fā)生質(zhì)的飛躍，制造生產(chǎn)模式發(fā)生了重大的改變。[2] 1 先進(jìn)制造技術(shù)的起源

“先進(jìn)制造技術(shù)”一詞源于美國。二戰(zhàn)結(jié)束之前的制造技術(shù)，可以統(tǒng)稱為傳統(tǒng)的制造技術(shù)，美國制造業(yè)在第二次世界大戰(zhàn)以后，在當(dāng)時的國際環(huán)境背景下得到了空前的發(fā)展，并形成了一支強大的研究開發(fā)力量，強調(diào)基礎(chǔ)科學(xué)研究的重要性，忽視制造技術(shù)的發(fā)展。至20 世紀(jì)70 年代，隨著日、德經(jīng)濟(jì)的恢復(fù)，美國制造業(yè)遇到了強有力的挑戰(zhàn)，汽車業(yè)等行業(yè)的霸主地位，遇到了強有力的沖擊，出口產(chǎn)品的競爭力大大落后于日、德，美國經(jīng)濟(jì)滯脹，發(fā)展緩慢。而日本在過去幾十年內(nèi)不斷主動地采用制造新技術(shù)，已使其成為制造業(yè)公認(rèn)的世界領(lǐng)袖。在此背景下，美國反思了制造技術(shù)同國民經(jīng)濟(jì)、技術(shù)與國力的至關(guān)重要的相互依賴關(guān)系，強調(diào)了制造技術(shù)的重要性，明確了社會經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的關(guān)鍵是技術(shù)的重要性，制定了國家關(guān)鍵技術(shù)計劃，并對其技術(shù)政策作了重大調(diào)整。[3]與此同時，以計算機為中心的新一代信息技術(shù)的發(fā)展，也全面推動了制造技術(shù)的飛躍發(fā)展。由于經(jīng)濟(jì)和增強國防的需要，在劇烈的市場競爭的刺激下，各個國家和地區(qū)紛紛將傳統(tǒng)的制造技術(shù)與新發(fā)展起來的科技成就相結(jié)合，先進(jìn)制造技術(shù)的概念逐步形成并發(fā)展。先進(jìn)制造技術(shù)的內(nèi)涵及特點

先進(jìn)制造技術(shù)是傳統(tǒng)制造業(yè)不斷地吸收機械、信息、材料及現(xiàn)代管理技術(shù)等方面最新的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品開發(fā)與設(shè)計、制造、檢測、管理及售后服務(wù)的制造全過程，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、敏捷制造，并取得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的前沿制造技術(shù)的總稱。從本質(zhì)上可以說，先進(jìn)制造技術(shù)是傳統(tǒng)制造技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)和現(xiàn)代管理技術(shù)等的有機融合與傳統(tǒng)的制造技術(shù)比較起來，當(dāng)代先進(jìn)的制造技術(shù)以其高效率、高質(zhì)量和對于市場變化的快速響應(yīng)能力為主要特征。它貫穿了從產(chǎn)品設(shè)計、加工制造到產(chǎn)品銷售及使用維修等全過程，成為“市場———產(chǎn)品設(shè)計———制造———市場”的大系統(tǒng)。而傳統(tǒng)制造工程一般單指加工過程。[4]先進(jìn)制造技術(shù)充分應(yīng)用計算機技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化技術(shù)、新材料技術(shù)、管理技術(shù)等的最新成果，各專業(yè)、學(xué)科間不斷交叉、融合，其界限逐漸淡化甚至消失。它是技術(shù)、組織與管理的有機集成，特別重視制造過程組織和管理體制的簡化及合理化。先進(jìn)制造技術(shù)又可看作是硬件、軟件、人和支持網(wǎng)絡(luò)（技術(shù)的與社會的）綜合與統(tǒng)一。先進(jìn)制造技術(shù)并不追求高度自動化或計算機化，而是通過強調(diào)以人為中心，實現(xiàn)自主和自律的統(tǒng)一，最大限度地發(fā)揮人的積極性、創(chuàng)造性和相互協(xié)調(diào)性。先進(jìn)制造技術(shù)高度開放、具有高度自組織能力的系統(tǒng)，通過大力協(xié)作，充分、合理地利用全球資源，不斷生產(chǎn)出最具競爭力的產(chǎn)品。

先進(jìn)制造技術(shù)的目的在于能夠以最低的成本、最快的速度提供用戶所希望的產(chǎn)品，實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，并取得理想的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果。[5] 先進(jìn)制造技術(shù)體系結(jié)構(gòu)

對先進(jìn)制造技術(shù)的體系結(jié)構(gòu)認(rèn)識很不統(tǒng)一。機械科學(xué)研究院（AMST）提出的先進(jìn)制造技術(shù)由多層次技術(shù)群構(gòu)成的體系圖，強調(diào)了先進(jìn)制造技術(shù)從基礎(chǔ)制造技術(shù)、新型制造單元技術(shù)到先進(jìn)制造集成技術(shù)的發(fā)展過程，也表明了在新型產(chǎn)業(yè)及市場需求的帶動之下，在各種高新技術(shù)（如能源技術(shù)、材料技術(shù)、微電子技術(shù)和計算機技術(shù)以及系統(tǒng)工程和管理科學(xué)）的推動下先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展過程。先進(jìn)制造技術(shù)是制造業(yè)為了提高競爭力以適應(yīng)時代要求，對制造技術(shù)不斷優(yōu)化及推陳出新而形成的高新技術(shù)群。在不同的國家、不同的發(fā)展階段，先進(jìn)制造技術(shù)有不同的內(nèi)容及組成。我國目前屬于先進(jìn)制造技術(shù)范疇的技術(shù)是一個三層次的技術(shù)群。見圖 1。[6]

圖1 AMST提出的先進(jìn)制造體系結(jié)構(gòu)

第一個層次是優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔基礎(chǔ)制造技術(shù)。鑄造、鍛壓、焊接、熱處理、表面保護(hù)、機械加工等基礎(chǔ)工藝至今仍是生產(chǎn)中大量采用、經(jīng)濟(jì)適用的技術(shù)，這些基礎(chǔ)工藝經(jīng)過優(yōu)化而形成的優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔基礎(chǔ)制造技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的核心及重要組成部分。這些基礎(chǔ)技術(shù)主要有精密下料、精密塑性成形、精密鑄造、精密加工、精密測量、毛坯強韌化、精密熱處理、優(yōu)質(zhì)高效連接技術(shù)、功能性防護(hù)涂層及各種與設(shè)計有關(guān)的基礎(chǔ)技術(shù)、各種現(xiàn)代管理技術(shù)。[7]

第二個層次是新型的制造單元技術(shù)。這是在市場需求及新興產(chǎn)業(yè)的帶動下，制造技術(shù)與電子、信息、新材料、新能源、環(huán)境科學(xué)、系統(tǒng)工程、現(xiàn)代管理等高新技術(shù)結(jié)合而形成的嶄新制造技術(shù)，如制造業(yè)自動化單元技術(shù)、極限加工技術(shù)、質(zhì)量與可靠性技術(shù)、系統(tǒng)管理技術(shù)、CAD／CAM、清潔生產(chǎn)技術(shù)、新材料成形加工技術(shù)、激光與高密度能源加工技術(shù)、工藝模擬及工藝設(shè)計優(yōu)化技術(shù)等。[8]

第三個層次是先進(jìn)制造集成技術(shù)。這是應(yīng)用信息技術(shù)和系統(tǒng)管理技術(shù)，通過網(wǎng)絡(luò)與數(shù)據(jù)庫對上述兩個層次的技術(shù)集成而形成的，如 FMS、CIMS、IMS以及虛擬制造技術(shù)等。以上三層次都是先進(jìn)制造技術(shù)的組成部分，但其中每一個層次都不等于先進(jìn)制造技術(shù)的全部。[9] 先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展

進(jìn)入21世紀(jì)以來，我國先進(jìn)制造技術(shù)借鑒了國外先進(jìn)經(jīng)驗，得到了迅速發(fā)展，并且形成了自己的方向與目標(biāo)，具體如下所述：

(1)信息化。信息化是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的生長點，信息技術(shù)正在以人們難以想象的速度高速發(fā)展，同時促進(jìn)了先進(jìn)制造的大發(fā)展。

(2)精密化?，F(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn)品需要高精度的制造，社會的發(fā)展對機械產(chǎn)品的質(zhì)量提出了越來越高的要求。這決定了發(fā)展精密加工、超精密加工技術(shù)是機械制造末來的一個重點。

(3)集成化?，F(xiàn)代制造業(yè)的方向并不只是計算機的集成，信息的集成，而是人、技術(shù)、組織的整體集成，包括功能集成、組織集成、信息集成、過程集成、知識集成和企業(yè)間的集成。

(4)柔性化。柔性化不僅是指企業(yè)的制造技術(shù)柔性化，還包括生產(chǎn)方式柔性化和管理模式的柔性化。

(5)動態(tài)化。由于先進(jìn)制造技術(shù)本身是針對一定的應(yīng)用目標(biāo)、不斷吸收各種高新技術(shù)逐漸形成、不斷發(fā)展的新技術(shù)，因而其內(nèi)涵不是絕對的和一成不變的。

(6)虛擬化。虛擬化是指在計算機內(nèi)對產(chǎn)品、工藝和整個企業(yè)的性能進(jìn)行仿真、建模和分析，在虛擬制造環(huán)境中生成軟產(chǎn)品原型，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的硬樣品進(jìn)行試驗，對其性能和可制造性進(jìn)行預(yù)測和評價，從而縮短產(chǎn)品的設(shè)計與制造周期，降低產(chǎn)品的開發(fā)成本，提高對市場變化的響應(yīng)能力。

(7)智能化。智能制造是指綜合利用各個學(xué)科、各種先進(jìn)技術(shù)和方法，解決和處理制造系統(tǒng)中的各種問題。系統(tǒng)能領(lǐng)會設(shè)計人員的意圖，能夠檢測失誤，回答問題，提出建議方案等。

(8)綠色化。綠色制造技術(shù)是指在保證產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、成本的前提下，綜合考慮環(huán)境影響和資源利用的一種現(xiàn)代制造模式。

(9)快速化。快速化是指對市場的快速響應(yīng)，對生產(chǎn)的快速重組。它要求生產(chǎn)模式有高度的柔性與高度敏捷性。快速化能強有力地推動著制造技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，它是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的“動力”。

(10)全球化。先進(jìn)制造技術(shù)的競爭正在導(dǎo)致制造業(yè)在全球范圍內(nèi)的重組，新的制造模式不斷出現(xiàn)，更加強調(diào)實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、清潔、靈活的生產(chǎn)。[10] 5 結(jié)束語

在市場全球化，競爭全球化的今天，消費者對產(chǎn)品的性能和質(zhì)量要求更為挑剔、更具多樣性，產(chǎn)品的壽命周期更短。在要求對市場需求做出快速響應(yīng)的背景下，先進(jìn)制造應(yīng)運而生是有其客觀基礎(chǔ)的。先進(jìn)制造技術(shù)是在新的市場環(huán)境下，增強企業(yè)市場競爭力、促進(jìn)國家經(jīng)濟(jì)繁榮、提高國家綜合實力的手段。

參考文獻(xiàn)：

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第四篇：《先進(jìn)制造技術(shù)及其應(yīng)用》總結(jié)報告

《先進(jìn)制造技術(shù)及其應(yīng)用》總結(jié)報告

這學(xué)期接觸了《先進(jìn)制造技術(shù)及其應(yīng)用》這一門新的學(xué)科，這一門學(xué)科包含的知識很廣泛。先進(jìn)制造技術(shù)就是指集機械工程技術(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：先進(jìn)加工技術(shù)、計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造、集成制造系統(tǒng)等。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，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、加工、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)乃至回收的制造全過程以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對動態(tài)多變的市場的適應(yīng)能力和競爭能力的制造技術(shù)的總稱。作為機械制造專業(yè)的學(xué)生，我們更注重了解先進(jìn)加工技術(shù)。下面是我通過《先進(jìn)制造技術(shù)及其應(yīng)用》學(xué)習(xí)和網(wǎng)上資料的一些查詢，對制造與生產(chǎn)的一些淺談：

一、制造與制造技術(shù)

一、生產(chǎn)與制造

1、生產(chǎn)：一個將生產(chǎn)要素轉(zhuǎn)變?yōu)榻?jīng)濟(jì)財 富，并創(chuàng)造效益的輸入輸出系統(tǒng)。生產(chǎn)系統(tǒng)的輸入：生產(chǎn)要素，即5M要素。生產(chǎn)系統(tǒng)的輸出：生產(chǎn)財富和效益。其中5M要素包括：

1、作為生產(chǎn)對象的原材料（Material)

2、作為直接生產(chǎn)資料的設(shè)備、工具、機器（Machine）和間接生產(chǎn)資料的廠房、道路等）

3、作為勞動力的主體人（Man）

4、資金（Money）

5、作為支持生產(chǎn)活動的知識、方法、信息（Message）、情報等。

2、生產(chǎn)企業(yè): 第一產(chǎn)業(yè)：直接利用自然資源的種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)和采礦業(yè)。第二產(chǎn)業(yè)：將第一產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)的原料轉(zhuǎn)化為產(chǎn)品的企業(yè)。第三產(chǎn)業(yè)：金融和服務(wù)行業(yè)。

二、制造系統(tǒng)

1、制造系統(tǒng)具有的子系統(tǒng)： 1）經(jīng)營管理2）市場與銷售 3）研究與開發(fā)4）工程設(shè)計 5）生產(chǎn)管理6）采購供應(yīng) 7）質(zhì)量控制8）財務(wù) 9）人事 10）車間制造

2、制造系統(tǒng)具有一般系統(tǒng)的共性：

1）結(jié)構(gòu)特性

制造系統(tǒng)可視為在生產(chǎn)信息、制造技術(shù)等軟件的支持下，若干硬件（生產(chǎn)設(shè)備、工具、運輸裝置、廠房、勞動力等）的集合體。

2）轉(zhuǎn)變特性

從技術(shù)的角度出發(fā)，制造是通過加工和裝配把原材料轉(zhuǎn)變?yōu)楫a(chǎn)品的過程。從經(jīng)濟(jì)的角度出發(fā)，制造過程的轉(zhuǎn)變?yōu)橥ㄟ^改變物料形態(tài)或性質(zhì)而使其不斷增值的過程。

3）程序特性

制造系統(tǒng)可視為一個生產(chǎn)產(chǎn)品的工作程序。

三、制造技術(shù)

1、制造技術(shù)：

為了有效地完成制造活動所施行的一切手段的總和。包括運用的知識、技能，操縱可利用的物質(zhì)、工具，采取的策略、方法等。

2、科學(xué)與技術(shù)的差別：

科學(xué)：采用分析的方法來認(rèn)識世界，得到各種發(fā)現(xiàn)和揭示。技術(shù)：采用綜合的方法來改造世界，得出發(fā)明、創(chuàng)造和改進(jìn)。

四、制造業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)中的地位

在先進(jìn)的工業(yè)化國家中，國民經(jīng)濟(jì)總收入的60%以上來源于制造業(yè)。從就業(yè)人口比例看，約有1/4的人口從事于制造業(yè)，而在非制造業(yè)部門中，又有約半數(shù)人員的工作性質(zhì)與制造業(yè)密切相關(guān)。而在企業(yè)生產(chǎn)力構(gòu)成中，制造技術(shù)的作用約占62%。

二、先進(jìn)制造技術(shù)產(chǎn)生的背景

一、制造技術(shù)的發(fā)展

18世紀(jì)70年代，蒸汽機的改進(jìn)和紡紗機的誕生，引發(fā)了第一次工業(yè)革命，產(chǎn)生了近代工業(yè)化的生產(chǎn)方式，手工勞動逐漸被機器生產(chǎn)所代替。19世紀(jì)中葉，電磁場理論的建立為發(fā)電機和電動機的產(chǎn)生奠定了基礎(chǔ)，迎來了電氣化時代，同時互換性原理和公差制度應(yīng)運而生，制造業(yè)得以快速發(fā)展。20世紀(jì)初，內(nèi)燃機的發(fā)明，使汽車進(jìn)入歐美家庭，引發(fā)了制造業(yè)的又一次革命，進(jìn)入了大批量生產(chǎn)時代。二戰(zhàn)后，通信技術(shù)的發(fā)展，計算機和集成電路的出現(xiàn)，數(shù)控機床的應(yīng)用，使制造業(yè)產(chǎn)生了一次新的飛躍。多品種、中小批量生產(chǎn)成為制造業(yè)的主流生產(chǎn)方式。

二、先進(jìn)制造技術(shù)（AdvancedManufacturingTechnology—AMT）的提出首先由美國于20世紀(jì)80年代提出。20世紀(jì)80年代，美國政府開始認(rèn)識到制造技術(shù)和制造能力的重要性。20世紀(jì)80初期，美國的有識之士對美國制造業(yè)的衰退進(jìn)行了反思，強調(diào)了制造業(yè)的重要性?？肆诸D政府提出了兩個重要的口號：“為美國的利益發(fā)展技術(shù)”、“技術(shù)是經(jīng)濟(jì)的發(fā)動機”。美國的先進(jìn)制造技術(shù)在這樣的背景下出臺了。1988年，美國政府投資進(jìn)行大規(guī)模“21世紀(jì)制造企業(yè)戰(zhàn)略”研究，不久提出先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展目標(biāo)，制定并實施了“先進(jìn)制造技術(shù)計劃（ATP）”和“制造技術(shù)中心計劃(MTC)”。

先進(jìn)制造技術(shù)計劃（ATP）由美國聯(lián)邦政府科學(xué)、工程和技術(shù)協(xié)調(diào)委員會（FCCSET）提出。研究內(nèi)容：現(xiàn)代設(shè)計方法與技術(shù)、先進(jìn)制造工藝與技術(shù)、先進(jìn)制造過程的支撐技術(shù)與輔助技術(shù)、制造基礎(chǔ)設(shè)施。目標(biāo)：促進(jìn)經(jīng)濟(jì)增長；提高能源效益，減少污染；使制造業(yè)在世界市場更具競爭力；使教育系統(tǒng)對每個學(xué)生進(jìn)行更富有挑戰(zhàn)性的教育。鼓勵科學(xué)界把確保國家安全和提高國民生活質(zhì)量作為核心目標(biāo)。

制造技術(shù)中心計劃（MTC）又稱“合作伙伴計劃”，由美國國家標(biāo)準(zhǔn)與技術(shù)研究院制定并實施。目標(biāo)：面向美國35萬家中小企業(yè)。主要內(nèi)容：在技術(shù)擁有者（通常為政府的研究機構(gòu)、國家實驗室和大學(xué)）與需要這些技術(shù)的中小企業(yè)之間建立合作的橋梁。方法：由國會撥款設(shè)立地區(qū)性的制造技術(shù)中心，為中小企業(yè)展示新的制造技術(shù)和設(shè)備 并進(jìn)行培訓(xùn)，幫助他們選用。

三、先進(jìn)制造技術(shù)的特點和發(fā)展趨勢

一、先進(jìn)制造技術(shù)的特點

1、是一項綜合性技術(shù)；

2、是一項動態(tài)發(fā)展技術(shù)；

3、是面向工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)；

4、是面向全球競爭的技術(shù)；

5、是面向21世紀(jì)的技術(shù)。

二、先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢

1、制造自動化技術(shù)向縱深方向發(fā)展20世紀(jì)，制造自動化經(jīng)歷了剛性自動化、可編程自動化、綜合自動化的發(fā)展過程。當(dāng)前，信息技術(shù)的高速發(fā)展以及信息技術(shù)不斷向制造技術(shù)的注入和融合，使制造自動化技術(shù)向著縱深方向發(fā)展。具有代表性的發(fā)展方向為：集成化、柔性化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、智能化。

1）集成化

集成是綜合自動化的一個重要特征。集成化符合系統(tǒng)工程的思想。CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)的出現(xiàn)，使設(shè)計與制造得以集成；FMC、FMS的發(fā)展，使加工過程、檢測過程、控制過程、物流過程實現(xiàn)集成。CIM的核心是通過信息集成，使一個個自動化孤島有機地聯(lián)系在一起；CE強調(diào)產(chǎn)品及其相關(guān)過程設(shè)計的集成。制造自動化為集成化提供了有利條件，而集成化是制造自動化深入發(fā)展的必然結(jié)果。

2）柔性化

柔性化的進(jìn)一步發(fā)展，是要求能夠快速實現(xiàn)制造系統(tǒng)的重組，包括企業(yè)內(nèi)部制造設(shè)備與工具系統(tǒng)的重組，以及企業(yè)之間的重組。

模塊化技術(shù)，是提高制造自動化系統(tǒng)柔性的重要策略和方法。包括硬件和軟件的模塊化設(shè)計、模塊化產(chǎn)品設(shè)計和模塊化制造系統(tǒng)。

4）虛擬化

虛擬制造（VM）：以系統(tǒng)建模技術(shù)和計算機仿真技術(shù)為基礎(chǔ)，集現(xiàn)代制造工藝、計算機圖形學(xué)、信息技術(shù)、并行工程、人工智能、多

媒體技術(shù)等高新技術(shù)為一體，是一項由多學(xué)科知識形成的綜合系統(tǒng)技術(shù)。虛擬制造將現(xiàn)實制造環(huán)境及制造過程，通過建立系統(tǒng)模型，映射到計算機及相關(guān)技術(shù)所支持的虛擬環(huán)境中，在虛擬環(huán)境中模擬顯示制造環(huán)境及制造過程的一切活動及產(chǎn)品制造全過程，從而對產(chǎn)品設(shè)計、制造過程及制造系統(tǒng)進(jìn)行預(yù)測和評估。

5）智能化

智能制造系統(tǒng)，要求在整個制造過程中貫徹智力活動，使系統(tǒng)以柔性的方式集成起來，在多品種、中小批量生產(chǎn)條件下，實現(xiàn)“完善生產(chǎn)”。智能制造系統(tǒng)的特點：A、對于制造過程，實現(xiàn)柔性化和模塊化；B、對于人，強調(diào)安全性和友好性；C、對于環(huán)境，做到無污染、省能源、資源回收和再利用；D、對于社會，提倡合理的協(xié)作與競爭。

2、傳統(tǒng)制造技術(shù)不斷改進(jìn)，新型制造技術(shù)迅速發(fā)展主要表現(xiàn)在產(chǎn)品設(shè)計和零件制造兩個方面。

1）產(chǎn)品設(shè)計

傳統(tǒng)制造技術(shù)的改進(jìn)：CAD和CAE技術(shù)的全面應(yīng)用。新設(shè)計思想和設(shè)計方法：并行設(shè)計、面向“X”的設(shè)計、健壯設(shè)計、優(yōu)化設(shè)計、反求工程設(shè)計等。

2）零件機械加工技術(shù)的改進(jìn)：

主要表現(xiàn)在強力切削/磨削與高速切削/磨削技術(shù)的迅速發(fā)展。特別是高速切削與超高速切削技術(shù)的發(fā)展可以實現(xiàn)“以切代磨”不僅可以極 大地提高生產(chǎn)效率，而且可以獲得較高加工精度，還可以實現(xiàn)難加工材料的切削加工。超高速加工技術(shù)主要包括：超高速切削與磨削機理；超高速主軸單元與進(jìn)給單元制造技術(shù)；超高速加工用刀具制造技術(shù)；超高速加工在線自動檢測與控制技術(shù)等。

3）新型零件制造方法

又稱特種加工方法，是二次世界大戰(zhàn)后發(fā)展起來的有別于傳統(tǒng)切削與磨削的加工方法總稱。特種加工方法將電、磁、聲、光等物理量及化學(xué)能量或其組合直接施加在工件被加工的部位上，從而使材料被去

除、累加、變形或改變性能等。特種加工方法使用場合：難加工材

料的加工；復(fù)雜形面、薄壁、小孔、窄縫等特殊工件的加工等。

3、精密制造技術(shù)在制造技術(shù)中占有突出的位置。

精密制造技術(shù)包括：

1）精密與超精密加工：指在一定的發(fā)展時期，加工精度和表面質(zhì)量達(dá)到較高與最高程度的加工工藝。目前，超精密加工的尺寸精度已達(dá)

到0.025微米，表面粗糙度Ra達(dá)到0.005微米，所用機床定位精度達(dá)到0.01微米，納米加工技術(shù)已接近實現(xiàn)。

2）微細(xì)與超微細(xì)加工以及微型機械：微細(xì)加工：通常指1mm以下微小尺寸零件的加工。超微細(xì)加工：通常指1微米以下超微細(xì)尺寸零件的加工。目前，微細(xì)與超微細(xì)加工的精度已達(dá)到納米級（0.1nm——100nm)。納米技術(shù)：現(xiàn)象和規(guī)律。量子效應(yīng)、波動特性、微觀漲落等不可忽略，甚至成為主導(dǎo)因素。在這種情況下，必須從機械、電子、材料、物理、化學(xué)、生物、醫(yī)學(xué)等多方面進(jìn)行綜合研究，故又稱為“納米技術(shù)”。主要研究內(nèi)容：納米級精度和表面形貌測量及表面層物理、化學(xué)性能檢測，納米級加工，納米材料，納米級傳感與控制技術(shù)，微型與超微型機械等。

4、綠色制造將成為21世紀(jì)制造業(yè)的重要特征綠色制造技術(shù)：指在保證產(chǎn)品的功能、質(zhì)量、成本的前提下，綜合考慮環(huán)境影響和資源效率的一種現(xiàn)代制造模式。

對于制造而言，要求滲透到從原材料投入到產(chǎn)出成品的全過程，包括節(jié)約原材料和能源，替代有毒原材料，將一切排放物的數(shù)量與毒性削減在離開生產(chǎn)過程之前。對于產(chǎn)品而言，綠色制造覆蓋構(gòu)成產(chǎn)品整個生命周期的各個階段，減少對人類和環(huán)境的不利影響。

以上加粗的也是我們這學(xué)期重點學(xué)習(xí)的，主要了解了高速加工技術(shù)及應(yīng)用（高速加工最常用最普遍的刀柄：HSK刀柄），精密、超精密加工技術(shù)及應(yīng)用，干切削加工技術(shù)及其應(yīng)用，硬切削加工技術(shù)及其應(yīng)用。

四、心得體會

通過對本門課程的學(xué)習(xí)了解讓我感受到：當(dāng)今日新月異的科學(xué)技術(shù)發(fā)展，展現(xiàn)出了更多的科學(xué)發(fā)現(xiàn)和技術(shù)發(fā)明前景。信息科技、生命科學(xué)和生物技術(shù)、納米科技的突飛猛進(jìn)與相互交織影響，成為新一輪科技革命的重要標(biāo)志。高技術(shù)的迅猛發(fā)展，同樣對制造業(yè)的發(fā)展起到了推動、提升和改造的作用。高技術(shù)對制造業(yè)的改變是全面的和連續(xù)不斷的，包括影響制造業(yè)未來的發(fā)展方向、重心領(lǐng)域、科技前沿、核心要素等。

先進(jìn)制造技術(shù)的應(yīng)用引起了企業(yè)組織管理模式的重大變革。批量生產(chǎn)方式下, 企業(yè)的組織管理模式主要是功能專業(yè)化, 采用剛性生產(chǎn)線, 各個部門各司其職。當(dāng)今, 機械制造業(yè)的生產(chǎn)方式正向著中、小批量生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變, 更強調(diào)企業(yè)的生產(chǎn)柔性，因而企業(yè)的組織和管理模式也必須與之相適應(yīng)。由于先進(jìn)制造技術(shù)在機械制造業(yè)中的應(yīng)用, 企業(yè)的組織管理模式發(fā)生了多方面的轉(zhuǎn)變：1 的順序工作方式向并行工作方式轉(zhuǎn)變;2 能劃分部門的固定組織形式向動態(tài)、自主管理的小組組織形式轉(zhuǎn)變;3 金字塔式的多層次生產(chǎn)管理結(jié)構(gòu)向扁平的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變;4 質(zhì)量第一的競爭策略向快速響應(yīng)市場的競爭策略轉(zhuǎn)變;5 以技術(shù)為中心向以人為中心轉(zhuǎn)變。

進(jìn)入21世紀(jì)，我們必須清醒地認(rèn)識：制造業(yè)在新時期的地位和前景，而不是籠統(tǒng)看待制造業(yè)。80年代的美國制造業(yè)和20世紀(jì)末的美國制造業(yè)遠(yuǎn)不是一個概念；現(xiàn)在中國“世界第一”的制造業(yè)和德國的精準(zhǔn)制造業(yè)差別何止千里；發(fā)展來料加工的制造業(yè)和創(chuàng)造性的裝備制造業(yè)無論在技術(shù)難度、運行機制和產(chǎn)業(yè)政策上是不能相提并論的。而存在于這些差別中的根本性問題則是制造業(yè)和高技術(shù)的關(guān)系。這個問題不解決，制造大國永遠(yuǎn)不可能成為制造強國。我們?yōu)橹畩^斗的制造強國絕不是僅僅基于傳統(tǒng)技術(shù)和產(chǎn)品的強國，而必須是適應(yīng)新時代、掌握新技術(shù)、滿足新需求的制造強國。中國不僅要擁有強大的以家電和電子元器件為代表的輕型的規(guī)模產(chǎn)品制造能力，還要擁有強大的以發(fā)電設(shè)備、冶金石化設(shè)備和汽車生產(chǎn)裝備為代表的重型的重大裝備制造能力，更要擁有強大的以微電子、光電子制造設(shè)備、微機電系統(tǒng)和生物工程為代表的新型的高技術(shù)裝備制造能力。

第五篇：淺談我國先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用

淺談我國先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展及其應(yīng)用

班級 機械制造與自動化3班

學(xué)號：201003620308

姓名：盧仁華 隨著我國社會經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，我國的制造業(yè)也將不斷的發(fā)展，先進(jìn)制造技術(shù)將會得到越來越廣泛的應(yīng)用。

先進(jìn)制造技術(shù)是在傳統(tǒng)制造的基礎(chǔ)上，不斷吸收機械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理技術(shù)等方面的成果，將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計、制造、檢測、管理、銷售、使用、服務(wù)的制造全過程，以實現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對動態(tài)多變的市場的適應(yīng)能力和競爭能力的制造技術(shù)的總稱，也是取得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的制造技術(shù)的總稱。

當(dāng)前的金融危機也許還會催生新的先進(jìn)制造制造技術(shù)，特別在生產(chǎn)管理技術(shù)方面。

先進(jìn)制造技術(shù)不是一般單指加工過程的工藝方法，而是橫跨多個學(xué)科、包含了從產(chǎn)品設(shè)計、加工制造、到產(chǎn)品銷售、用戶服務(wù)等整個產(chǎn)品生命周期全過程的所有相關(guān)技術(shù)，涉及到設(shè)計、工藝、加工自動化、管理以及特種加工等多個領(lǐng)域，并逐步融合與集成。隨著社會的發(fā)展,人們對產(chǎn)品的要求也發(fā)生了很大變化,要求品種要多樣、更新要快捷、質(zhì)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(wù)要好、要滿足人們越來越高的要求,就必須采用先進(jìn)的機械制造技術(shù)。

先進(jìn)制造技術(shù)的特點：1.先進(jìn)制造技術(shù)是面向21世紀(jì)的技術(shù)、2.先進(jìn)制造技術(shù)是面向工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)、3.先進(jìn)制造技術(shù)是駕馭生產(chǎn)過程的系統(tǒng)工程、4.先進(jìn)制造技術(shù)是面向全球競爭的技術(shù)、5.先進(jìn)制造技術(shù)是市場競爭三要素的統(tǒng)一近年來，我國的制造業(yè)不斷采用先進(jìn)制造技術(shù)，但與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，仍然存在一個階段性的整體上的差距。1.管理方面

工業(yè)發(fā)達(dá)國家廣泛采用計算機管理，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)。我國只有少數(shù)大型企業(yè)局部采用了計算機輔助管理，多數(shù)小型企業(yè)仍處于經(jīng)驗管理階段。2.設(shè)計方面

工業(yè)發(fā)達(dá)國家不斷更新設(shè)計數(shù)據(jù)和準(zhǔn)則，采用新的設(shè)計方法，廣泛采用計算機輔助設(shè)計技術(shù)（CAD/CAM），大型企業(yè)開始無圖紙的設(shè)計和生產(chǎn)。我國采用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。我國普及率不高，尚在開發(fā)、掌握之中。4.自動化技術(shù)方面

工業(yè)發(fā)達(dá)國家普遍采用數(shù)控機床、加工中心及柔性制造單元（FMC）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計算機集成制造系統(tǒng)（CIMS），實現(xiàn)了柔性自動化、知識智能化、集成化。我國尚處在單機自動化、剛性自動化階段，柔性制造單元和系統(tǒng)僅在少數(shù)企業(yè)使用。

所以我國先進(jìn)機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢將要往一下幾個方向發(fā)展： 1.全球化

一方面由于國際和國內(nèi)市場上的競爭越來越激烈，例如在機械制造業(yè)中，國內(nèi)外已有不少企業(yè)，甚至是知名度很高的企業(yè)，在這種無情的競爭中紛紛落敗，有的倒閉，有的被兼并。不少暫時還在國內(nèi)市場上占有份額的企業(yè)，不得不擴(kuò)展新的市場；另一方面，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展，這種發(fā)展進(jìn)一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用，已成為全球化制造業(yè)發(fā)展的動力，全球化制造的第一個技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)化，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)使制造的全球化得以實現(xiàn)。2.網(wǎng)絡(luò)化

網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的迅速發(fā)展和普及，給企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營活動帶來了革命性的變革。產(chǎn)品設(shè)計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產(chǎn)品銷售都可以異地或跨越國界進(jìn)行。此外，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展，加速技術(shù)信息的交流、加強產(chǎn)品開發(fā)的合作和經(jīng)營管理的學(xué)習(xí)，推動了企業(yè)向著既競爭又合作的方向發(fā)展。3.虛擬化

制造過程中的虛擬技術(shù)是指面向產(chǎn)品生產(chǎn)過程的模擬和檢驗。檢驗產(chǎn)品的可加工性、加工方法和工藝的合理性，以優(yōu)化產(chǎn)品的制造工藝、保證產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)周期和最低成本為目標(biāo)，進(jìn)行生產(chǎn)過程計劃、組織管理、車間調(diào)度、供應(yīng)鏈及物流設(shè)計的建模和仿真。虛擬化的核心是計算機仿真，通過仿真軟件來模擬真實系統(tǒng)，以保證產(chǎn)品設(shè)計和產(chǎn)品工藝的合理性，保證產(chǎn)品制造的成功和生產(chǎn)周期，1 發(fā)現(xiàn)設(shè)計、生產(chǎn)中不可避免的缺陷和錯誤。4.自動化

自動化是一個動態(tài)概念，目前它的研究主要表現(xiàn)在制造系統(tǒng)中的集成技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)、人機一體化制造系統(tǒng)、制造單元技術(shù)、制造過程的計劃和調(diào)度、柔性制造技術(shù)和適應(yīng)現(xiàn)化生產(chǎn)模式的制造環(huán)境等方面。制造自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢是制造全球化、制造敏捷化、制造網(wǎng)絡(luò)化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。5.綠色化

綠色制造則通過綠色生產(chǎn)過程、綠色設(shè)計、綠色材料、綠色設(shè)備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品，產(chǎn)品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對環(huán)境的負(fù)面影響，同時使原材料和能源的利用效率達(dá)到最高。

制造技術(shù)不僅是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志,也是國際間科技競爭的重點。我國正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的關(guān)鍵時期,制造技術(shù)是我們的薄弱環(huán)節(jié)。只有跟上發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)的世界潮流,將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位,并以足夠的力度予以實施,才能盡快縮小與發(fā)達(dá)國家的差距,才能在激烈的市場競爭中立于不敗之地?？傊?在我國研究和發(fā)展先進(jìn)制造技術(shù)勢在必行。