唐吉有,張雨亭西華大學
我國機械制造工藝現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢
唐吉有,張雨亭
西華大學
眾所周知,機械制造業(yè)是國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟增長的發(fā)動機,是科學技術(shù)水平的集中體現(xiàn)和高新技術(shù)的表現(xiàn),本文簡述了中國發(fā)展至今,中國機械制造的重要發(fā)展歷程以及我國的機械制造工藝發(fā)展的現(xiàn)狀。討論了我國現(xiàn)代機械制造工藝的超精密加工技術(shù)、綠色加工技術(shù)關(guān)鍵技術(shù)的舉例。以歷史為經(jīng)驗,指出未來我國機械制造工藝發(fā)展的主要趨勢和發(fā)展方向,主要表現(xiàn)為未來發(fā)展方向的綠色化、自動化、集成化的主要發(fā)展趨勢。
機械制造工藝;發(fā)展現(xiàn)狀;制造業(yè);未來發(fā)展趨勢
經(jīng)統(tǒng)計,我國的機械制造業(yè)的增長率高出國民生產(chǎn)總值增長率百分之三到百分之八,制造業(yè)一直是帶動我國經(jīng)濟高速增長的發(fā)動機。無論是從GDP方向或者是制造產(chǎn)量方向,中國都已經(jīng)成為了全球第二大制造大國,但是這并不代表中國就已經(jīng)成為了世界制造強國,中國成為制造強國還有一段路程要走,主要表現(xiàn)為一下幾個方向:
第一:核心技術(shù)掌握的不夠。由于這個原因,所以我國高附加值的產(chǎn)品較少,產(chǎn)品的市場競爭力弱,對于進口的依賴過于強烈。比如:對風能發(fā)電機核心技術(shù)的掌握等。
第二:核心的制造業(yè)資源大部分在外國。從改革開放以來,中國的經(jīng)濟得到了突飛猛進的發(fā)展,從而產(chǎn)生了嚴重的供求矛盾。石油、鈾、銅等核心原材料我國產(chǎn)量本來就比較少。大量依賴對外國的進口。導致國際市場的調(diào)控將顯著影響我國制造業(yè)的發(fā)展。
從以上兩個方面,我們可以充分的看出,我國目前還不是制造強國,我們首先要清晰的認識到這一點,但是我國發(fā)展迅速,在未來的世界制造強國中必定有中國的一席之地!
2.1 超精密加工技術(shù)
超精密加工技術(shù)是高科技尖端產(chǎn)品的開發(fā)中十分關(guān)鍵的技術(shù),充分體現(xiàn)了一個國家的整體加工水平和國家制造業(yè)的發(fā)展水平。它是機床技術(shù)、計量技術(shù)、計算機技術(shù)等技術(shù)的綜合應用。也是涉及十分廣泛而又十分重要的加工技術(shù)。其關(guān)鍵技術(shù)涉及很多,下面主要舉2個關(guān)鍵技術(shù)幫助讀者理解。
(1)精密測量技術(shù)。要達到很高的加工誤差,精密的測量技術(shù)是其最為關(guān)鍵的技術(shù)之一。目前,在超精密加工中,使用的測量技術(shù)主要有激光干涉技術(shù)和光柵技術(shù)。兩種技術(shù)都具有很高的精度,但是激光干涉儀在測量過程中具有分辨率高,測量范圍大等優(yōu)點,同時又具有對環(huán)境要求很高的缺點。所以近年來,超精密加工領(lǐng)域越來越選用光柵作為測量工具。
(2)傳動系統(tǒng)。我國至今為止,用于超精密加工的傳動系統(tǒng)主要有滾珠絲杠傳動、靜壓絲杠傳動、摩擦驅(qū)動和直線電機驅(qū)動等。這幾種都具有在行程上可獲得很高精度的特點,但是制造較為困難,況且對安裝有較高要求。
2.2 綠色加工技術(shù)
在機械加工過程中,綠色加工工藝主要是在切削和磨削上采用干切削和干磨削的方法進行加工。
(1)干切削技術(shù)。在切削加工過程中不使用或者極微量使用冷卻潤滑液的切削。這樣在加工過程中的冷卻、潤滑、沖洗等問題都不復存在,從而極大的提高了生產(chǎn)率。所以在現(xiàn)在的發(fā)展過程中逐漸得到了越來越廣泛的應用,這也是我國未來機械制造工藝發(fā)展的趨勢之一。且采用高速的干切削技術(shù)還可以獲得高的精度,高柔性的特點,符合可持續(xù)發(fā)展的綠色制造技術(shù)要求,這種技術(shù)是精密加工的一項重要的技術(shù)。
(2)干磨削技術(shù)。磨削加工具有加工精度高,可加工高硬度零件等優(yōu)點。在我們廣大的認知當中,我們都需要使用切削液,用來降低因摩擦產(chǎn)生的巨大熱量,從而保護工件。而干磨削技術(shù)的特點是不使用或者少量使用磨削液,達到減少成本和保護環(huán)境的目的。當然這也有一定難度,比如如何把巨大的熱量及時的排出去從而不影響工件和模具?,F(xiàn)在加工中,主要采取了一些方法,比如選擇導熱性好或者能承受較高切削溫度的砂輪、減少同時參與磨削的魔粒數(shù)量(點磨削)等。
2.3 自動化技術(shù)
自動化技術(shù)在整個機械制造業(yè)的發(fā)展過程中扮演著十分重要的推動作用。在具體的工程實施過程中,它包括了加工自動化、裝配自動化,物料儲運過程自動化、質(zhì)量檢測自動化等核心內(nèi)容。這些自動化技術(shù)具有非常顯著的優(yōu)點,最大的優(yōu)點就是可以顯著降低工人的數(shù)量提高勞動生產(chǎn)率,節(jié)省成本,取得更高的經(jīng)濟利潤。中國從30年前發(fā)展至今,中國的機械制造自動化得到了突飛猛進的發(fā)展,廣泛應用于大小企業(yè)的生產(chǎn)線和管理上。
3.1 綠色化的發(fā)展趨勢
現(xiàn)在,生產(chǎn)過程中,對于環(huán)境的保護逐漸成為了每個國家考慮的重要因素。人與環(huán)境相和諧也逐漸成為了全世界人民共同的聲音。未來加工過程中優(yōu)質(zhì)、低耗、清潔等要求必定是企業(yè)的首選。
3.2 自動化的發(fā)展趨勢
以前和現(xiàn)在部分機械的自動化主要用于大批量生產(chǎn),制造工藝系統(tǒng)幾乎不具有柔性或者柔性十分有限。未來以小批量的多種化的自動化系統(tǒng)將成為全球制造工藝的發(fā)展趨勢,自動化系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化控制因為其快速、方便、精確等因素迅速發(fā)展,Internet技術(shù)的制造已經(jīng)成為當今制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
3.3 集成化
集成化主要是技術(shù)、企業(yè)管理等方面的集成化,比如現(xiàn)在特種加工等方面。生產(chǎn)信息、生產(chǎn)過程、集成化管理等是未來制造業(yè)發(fā)展的主要方向和目標。
中國的機械,制造業(yè)起步較晚,但是發(fā)展很迅速,我們應當迎難而上抓住未來的發(fā)展趨勢,將掌握的知識運用到機械制造工藝的探索和實踐中,中國必將位于世界制造強國之林!
[1]趙雪松,任小中,趙曉芳.機械制造技術(shù)基礎(chǔ).武漢:華中科技大學出版社,2000版.1-5.283-413
[2]黎震,朱江峰.先進制造技術(shù).北京:北京理工大學出版社,2012.08.1-11.
[3]姚智慧,張光玉,侯珍秀,趙維緩.現(xiàn)代機械制造技術(shù)(第一版).哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學出版社,2000.02.336-339.
唐吉有(1996-),男,漢族,四川省宜賓縣李場鎮(zhèn)人,西華大學,學歷:本科(大三),研究方向:機械設(shè)計制造及其自動化。