展望机械加工技术的发展趋势

【摘要】：本文参考了国外的先进技术，讨论了我国国内机械加工技术的现状和发展情况，旨在说明我们必须紧跟时代和科技的步伐，结合我国国情，大胆发展我国现代机械加工技术。

【关键词】：自动化；机械加工技术 ；数控技术 ；精细加工

新的技术革命是现代化机械加工技术的发展动力动力，国内的机械加工技术在国际化的大背景下正在发生着翻天覆地的改变。随着电子技术，信息和生产制造技术等科技的高速发展，现代化机械加工产业作为我国现代经济的支柱产业之一，已经越来越受到国内外的关注。从国内现代化机械加工技术的发展来看，由于近十几年来在高端科技方面的高速发展，其发展势头变化多样，强劲有力，但总体来说还是可归纳为精密精细工程，自动化、绿色工程这三大板块。其中精密工程又可以分为精密加工、超精密加工、微细加工、超精细加工、微型机械、纳米加工、微型机电系统等技术。自动化又包括了数化控制、智能制造、柔性制造、全球制造技术等；在本世纪，由于世界性的科技、工业大发展，现代机械加工技术必然会将取代传统的机械加工技术，成为机械加工技术的主流。

1.我国机械加工技术的发展趋势

1.1 向着精密、超精密性发展

上世纪80年代，由于精密和超精密加工技术的提出，机械加工技术开始在这方面逐渐发展。在西方发达国家，此类技术最先应用在尖端技术与现代武器制造中，随后才得到高度重视和急速发展，成为影响机械加工工业最核心的发展方向的利器。精密和超精密加工在改善机电产品的质量，性能、和促进高新技术的发展中起着非常重要的作用，精密加工和超精密加工代表了机械加工技术发展的一个极限，它就是追求加工的极限。如本世纪末期，已经达到了纳米加工水平、这技术在通信设备，微型人造卫星、微型飞机等微型机械设备中得到了广泛应用。当前，超精密切削技术和机床的研究，也取得了许多革命性的进展。精密加工和超精密加工必须以自动化技术为基础，它才能保质保量，避免人为因素的影响。本世纪，我国机械加工技术正朝着精密、超精密性发展，主要从分子、原子工逐渐向量子化加工迈进，制造、加工更加趋于微型化。根据国外的研究发现，对于超精密加工技术的探索主要在两个方面：一是高密度高能量的离子束加工方面的开发；另外以三维曲面加工为主的高性能检测技术的研发。在我国我们要借鉴国外的发展技术，所以超精密加工技术的研发方向主要还是要放在其基本的理论、工艺及其设备、精度等方面的研究。

1.2 向着高速、超高速加工的方向发展

切削加工技术是机械加工应用中最基本最常用的手段之一，而高速、超高速加工则是对切削加工技术提出了一个课题，也是为我国机械加工技术的发展指出了方向。目前，该技术主要包括高速干切削、高速硬切削、高速软切削、大进给切削等方法。近年来 ，高速、超高速切削加工技术的发展不仅提高生产效率，节省了机械加工时间 ，降低了企业生产成本 ，而且直接影响机械加工工业的发展。例如 ：1）CAM/CAD 自动画图编程技术的应用。CAD/CAM 自动画图编程技术适用于一切机械产品的制造和加工模具，其中单件生产、多品种小批量生产或是大批量生产产品该技术都适用。该技术如今在国外机械行业中应用普遍 ，而我国机械行业的开发和设计对该技术的应用，与先进国家相比却依旧差距巨大；2）激光加工技术的应用。同传统的机械加工方法相比，计算机控制激光束加工技术开始逐步替代传统的手工加工和机械化加工，并成为现代机械工业主要的加工手段。国外正越来越多地研究、开发和利用该技术；3）机械视觉装置的应用。自 80 年代初机械视觉系统进入市场以来，它就逐渐推进机电一体化的发展。随着科学技术的不断发展，机械视觉系统的硬件和软件功能将更趋于完善。有专家预测，未来 50% 的工人以及检验员在未来将最终会被机械视觉系统所取代，从而加速机械加工实现自动化。

1.3 向着自动化、数字化的方向发展

有人说，本世纪肯定是数字化、自动化的时代。自动化是现代先进机械制造技术发展的必然趋势，它也决定着机械制造业的发展方向。我国机械加工技术的发展经历了一个漫长的过程，在自动化方面，从原来的单机到生产线到系统，从追求人机操纵到高度自动化，最后到无人自动化的过渡。数字化技术作为本世纪机械制造技术的一个必然的发展趋势，一方面要结合和重视数字化的发展。另一方面数字化技术的应用将会加快产品流通，开始从军工产品向民用产品的过渡，比如数字通讯产品数字电视等。上世纪 60 年代，一些国外的工业发达的国家，就开始了从工业化向信息、电子科技过渡。对于机械加工工业来说，对它的发展影响最大的是电子计算机的出现和应用，也就是我们所谓机电一体化。如机床数字控制（NC）、成组技术（GT）、计算机辅助制造（CAM）等新技术的相继问世。紧接着，随着 FMS 技术的发展，FMS 已不再只限于汽车、机床等机械制造业，还开始用于，木制产品，半导体、食品、服装、以及医药品和化工产品等行业。自从数字控制技术出现以后，它的发展十分迅速，从一开始的一般数控、计算机数控发展到计算机多台设备数控以及多功能多工种的综合加工中心的形成，逐渐取代了常规的模拟控制技术，在工业控制上崭露头角。由于该技术可靠性好，易于控制、精度高等优点，大大的提速了全数字化工业的发展。

2.如何提高我国机械加工的水平

当今如何提高我国机械加工水平的发展呢。这是一个摆在我们面前的难题。我个人认为应该从以下几个方面去考虑。首先，应该提高计量和检测水平。对于机械加工行业来说，提高零件或产品的机械加工精度，其计量和检測水品的提高也是个关键。与外国的检测水平做比较，我国的现有检测水平还不高，生产上使用的各种设备和仪器等均比较落后，检测数据和参数考虑等都比较原始。其次必须要重视科研开发。当今机械制造技术结合了计算机微电子等先进技术、信息技术开始向高度智能化，自动化、集成化精密化等方向迈进，所以在今后的产品开发和科研中，我们必须要对系统加工技术进行研究，比如数控加工技术、自动线）等，同时也要对加工方法进行更深的探索，如各种特种切削加工、精密加工和超精密加工等。再次，重视人才素质及相关技术培训这是一个关键。在新的大环境下，为了跟上当代机械加工工业的发展脚步，全面提高我国机械加工技术水平，我们必须以人为本，从提高劳动者素质出发，重点提高技术工人的技能素质和相关技术培训和职业教育。再次，结合现代环保、绿色制造理念。环境和人类的关系是一个与我们息息相关的永恒主题。我国机械加工工业的发展也是要以科学技术研究与工业生产为主轴，从加工环境、加工材料、资源的回收与利用、加工工艺等诸多方面去考虑。

参考文献：

[1]牛晓君.我国机械加工技术的现状与发展的建议[J].工程技术，2010（6）.

[2]孙鲁安，阂先雄.机械加工技术的发展及展望[J].机械，2002，9（Z1）.

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