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傳統制造工藝范文1
關鍵詞:現代科技;傳統工藝;畫筆制作
中圖分類號:J20-05文獻標志碼:A文章編號:1673-291X(2011)07-0256-03
中國的畫筆制造行業,自20世紀50年代開始起步。改革開放以來,隨著技術裝備不斷更新,品種產量大幅增長,以及產品質量逐步提高,中國生產的畫筆類產品不僅滿足了國內消費市場,還遠銷世界一百多個國家和地區,產銷量均居世界首位。但客觀的分析,就目前來說,中國成為世界制筆大國也僅就制筆生產的數量而言。2008年中國出口各類畫筆12.17億支,出口創匯僅7 615萬美元,平均每支筆的出口價僅為0.063美元。由此可見,中國的畫筆類產品檔次低到何等程度。中國出口這么多的畫筆類產品,但在國際市場上卻沒有一只響當當的中國制筆品牌,因此,改造中國的傳統的畫筆制造業及其生產工藝已迫在眉睫。
一、畫筆及其制作工藝簡介
畫筆是一種專用繪畫工具,一般筆桿多為木制,筆毛為豬鬃,也有少數狼毫和化纖的。得心應手的畫筆,能給藝術家的工作帶來情趣,也是廣大中小學生學習繪畫藝術以及家庭主婦和各類藝術愛好者休閑娛樂的重要工具。
(一)畫筆形狀及功能
1.圓形畫筆:最古老的一種畫筆。它有一個鈍的筆尖,可用來制造較圓潤柔和的筆觸;小號圓形畫筆可用來勾線,側鋒使用能出現大面積的模糊的色暈,也可用于點彩技法。
2.平頭畫筆:扁身平頭畫筆直到19世紀才出現。用于制造寬闊、拖掃式的筆觸;可用平頭側邊畫出粗糙的線條;轉動筆身進行拖掃式用筆,可出現粗細不均的筆觸。
3.榛形畫筆:扁身圓頭,又叫“貓舌筆”。兼有圓頭、扁平兩種畫筆的特性,但難以控制。在表現曲線狀的筆觸時,它是一種更優雅、更流暢的畫筆。
4.扇形畫筆:屬于新型特制畫筆,筆毛稀疏,呈扁平的扇狀。用于濕畫法中的輕掃與刷,或柔化過于分明的輪廓。喜歡薄畫法的畫家常使用這種畫筆。使用扇形筆揉色時,必須保持清潔,否則會妨礙它的靈巧性。
(二)畫筆型號與材質
畫筆型號與用途的關系最為明確。大型號畫筆通常用于制作大筆觸肌理和鋪大色塊,而小型號畫筆通常用來畫細線與色點。鬃毛等硬質畫筆大小型號齊全,貂毛等軟質畫筆一般沒有大號筆,而扇形畫筆(多為鬃毛或人造毛)則沒有小號的。
1.鬃毛畫筆:多為豬鬃,彈性強、結實、有強度。著色時常會留下鬃毛印痕,能挑起濃稠的顏料。可搓、擦、刷,一般不會出現筆毛粘在一起的現象。多用于厚實的有筆觸肌理的畫法。
2.貂毛或獾毛畫筆:屬于高級畫筆,軟硬適中,著色時較柔和、均勻,沒有筆觸痕跡,適于畫面的細部刻畫。松鼠毛、猴子毛畫筆也屬于軟毛畫筆。
3.牛毛和駱駝毛畫筆:屬于軟毛畫筆,多用于罩色。
4.人造毛畫筆:具有貂毛、獾毛等高級畫筆特性。人造毛可制作出不同形狀的畫筆,這種筆既能柔和局部顏色,又能進行細部刻畫。但它不能放入水中浸泡,其毛在水中易變形。
除上述產品而外,通常所說的畫筆還包括下列兩種型號:(1)板刷:特別適宜畫大幅畫,有時小板刷可替代大號畫筆使用。板刷另外一個作用是給干透的畫面上光。(2)繪畫滾子:用來鋪開顏色和創造質感。使用繪畫滾子從剛畫過的地方輕輕滾過可以將筆觸壓平,并使顏色擴散開來,產生其他繪畫工具難以達到的效果。
(三)畫筆制作工藝
畫筆通常由筆頭、筆管和筆桿三部分組成,其制作過程中首先三部分各自獨立完成,然后將成型的筆頭裝進筆管(并由特殊膠水粘牢),最后將它們與筆桿配套,完成整枝筆的組裝。
由此可見,畫筆制作工藝的要點首先在于對于各種毛色的筆頭處理,其次在于對包括銅材、鋁材以及塑料材質的筆管加工,最后是木桿、塑料桿以及有機桿等筆桿的表面處理。
1.傳統的筆頭處理方法純粹沿襲國畫及書法中毛筆的制作工藝:即首先將各種筆毛在水中浸泡,漂洗后再進行梳理,清除浮毛、雜毛,然后開始手工分毛,根據型號大小分出均等數量的筆毛,用細繩或細線扎好,等待裝入筆管。
2.筆管的表面處理工藝相對復雜一些:銅質材料通常需要電鍍,使其表面發亮,達到很好的藝術效果;而對于鋁質材料而言,僅僅將表面拋光打磨,進行簡單的表面氧化處理就可以達到效果了。
3.筆桿的表面處理工藝相對較為煩瑣而復雜,也最耗費人工:首先要打磨木質筆桿,使其表面平滑,然后手工打底即上1~2道底色,然后要根據需要在上5~8道面色,要求更高的還要再罩上一層光油,以達到晶瑩剔透的藝術效果。
由于上述工藝基本依賴手工操作,除了生產能力的局限性和勞動效率低下的問題,還有就是很難保證產品工藝的一致性和質量的穩定性。因此,要爭取成為名副其實的畫筆生產制造大國,能夠真正具備較強的國際競爭力,就必須在畫筆制造工藝方面花大力氣,運用現代高新技術來改造我們的文化傳統產業。
二、運用高新技術改造畫筆制造工藝的主要內容
技術工藝,是衡量一個企業是否具有先進性,是否具備市場競爭力,是否能不斷領先于競爭者的重要指標依據。隨著中國畫筆市場的迅猛發展,與之相關的核心生產技術應用與研發必將成為業內企業關注的焦點。了解國內外畫筆生產核心技術的研發動向、工藝設備、技術應用及趨勢對于企業提升產品技術規格,提高市場競爭力十分關鍵。
(一)筆頭處理方面
用化學浸染法取代純凈水漂洗法。傳統的漂洗需要相當長時間,而且未必能夠洗凈筆毛中的雜質。國外技術人員經過長期跟蹤研究和調查實驗,發現在水中添加某些化學成分不僅可以加速漂洗時間,而且可以最大限度清除雜質和污垢。運用這一工藝處理后的筆毛,爽滑平整,甚至可以免掉原先必不可少的手工梳理一道工序,從而大大提高勞動效率。尤其是對高檔豬鬃筆毛的處理,在經過高溫蒸煮并使用特殊化學溶劑浸泡后,筆毛會自然收縮成環狀(即所謂Interlocked),不僅吸墨性能增加,更可以在若干次反復使用后仍然保持收攏的峰型。可以斷定,這一技術在畫筆行業的普遍運用和推廣,必將大大提升中國畫筆產品的檔次和質量,并提升中國整體行業的實力和形象。
(二)筆管處理方面
中國筆類產品的表面處理水平明顯不及國外。畫筆制筆行業的電鍍大多采用傳統的陳舊工藝,鍍層質量不能保證。目前國際上出現了許多新穎的電鍍工藝,如脈沖電鍍、高速電鍍、復合電鍍、震動電鍍等,這些高新技術都可引入中國畫筆制筆業的表面處理。
針對銅管表面電鍍工藝而言,目前國際上計算機技術已廣泛應用于電鍍行業。應用計算機與近代分析技術結合,對電鍍工藝進行控制。除電鍍時間、鍍液溫度外,還對鍍液的PH值、金屬離子濃度,添加劑的消耗速度進行測定、調整和維護,使工藝能控制在最佳狀態,以保證產品質量,提高生產效率。
此外,目前國際上激光技術在電鍍中也得到了采用。利用激光能影響鍍層結構,使晶粒細化,改善鍍層質量,采用計算機控制激光束運動軌跡,還可以得到預期的復雜幾何圖形,不采用屏蔽便可進行選擇性電鍍。我們畫筆制筆行業也可將計算機技術、激光技術應用于制筆電鍍中,從而進一步提高制筆的電鍍質量。
針對鋁管表面處理工藝,目前國外已研制成功不銹鋼著色工藝。采用化學著色法、電化學著色法、高溫氟化法、有機物涂復法,氣相裂解法以及離子沉積法等工藝在不銹鋼表面進行著色。此項技術也可引人我們畫筆制造行業,以提高筆類產品的表面處理水平。
此外,我們還可以將金屬漆涂復于銅質或鋁質筆管的表面,以提高產品表面的光潔光亮度,從而達到提升產品檔次的目的。
(三)筆桿表面處理方面
中國木桿的制造歷史已近八十年。如今中國木質筆桿的年產量是全球之最,筆桿的品質處于世界的中游,尤其是筆桿的外觀(涂料的涂布與表觀性)與國外發達國家相比較還存在很大的差距。相對國際名牌油畫筆外觀錚光發亮,看似塑料涂層,中國的筆類產品外觀短期內光澤度和豐滿度等尚可,但數月后失光產生了,筆的外觀再也沒有原先的光亮與豐滿。為提高畫筆木桿外觀的光澤與豐滿,防止失光的產生,應當從筆桿油漆、涂料等方面尋求上述問題的解決之道。
1.封閉漆:木材均含有一定量的水分,隨著環境氣候的變化,它能吸收與揮發水分。雖然畫筆木桿的木材經過變性處理及桿面涂布油漆,但木材的吐納水分的本能未消失。畫筆制造工藝規定筆桿制成后必須在一定時間內涂上油漆,不然就要產生質量問題。雖然筆桿已涂了油漆,由于現行筆桿底漆(配方與材料)的封閉不嚴密,隨著水分的吐納,木質纖維收縮,表面縫隙加大,漆膜隨縫隙下陷而下陷,漆膜下陷之后導致表面不平整。因而表現出光澤下降,豐滿度下降,所以應當選擇一種分子量大、收縮率小、封閉性好而且抗水分滲透更好的樹脂,這樣就在基礎上防止了木質畫筆筆桿的光澤和豐滿度下降。
2.底漆:底漆一般都是填充料量比較多的一類油漆,它的作用,一方面提高漆膜的豐滿度,使木質的表面空隙部分得到填補,另一方面增加漆膜的厚度,提高表面的平整度,減少面漆的次數。底漆的顏填料也要求有一定的細度標準,只有當顏填料的表面積達到一定數值,才能降低油漆實干后漆膜表面的收縮量,從而保證筆桿表面的平整度。
3.面漆:面漆在木桿油畫筆表面涂裝中是關鍵的材料,面漆既為木桿油畫筆五彩繽紛的顏色,又給使用者提供一種美的享受,為此對面漆提出如下要求:(1)面漆中所采用的樹脂互相之間要有很好的相溶性,而且配方中所選擇的溶劑要做到兩個平衡:溶劑的溶解平衡和揮發平衡,這樣才能降低漆膜實干時的收縮率,保證漆膜表面的平滑度。(2)面漆中所采用的顏料一定要研磨到一定的細度標準,而且要得到一個顏料顆粒分散穩定的體系(儲存時的穩定性與涂布時的施工性)。如果顏料顆粒分散不穩定,隨著時間的增加,顏料顆粒會出現返粗現象,這樣就破壞了涂料的施工性能及筆桿表面的平滑程度,直接導致光澤的下降。需要指出的是:即使在漆膜表面用光漆罩光,一般仍不能彌補光澤度的損失,而且還有可能出現浮色發花現象。(3)面漆中盡量少用或不用填充料,因為填充料對油漆有一定的消光作用(它在油漆中僅僅起到降低成本作用),這樣雖然面漆中的成膜物質增加了,但漆膜表面的光澤度有一定的損失。
4.光漆:光漆在木桿畫筆中是決定外觀最重要的涂料,它一方面為筆桿表面提供光亮如鏡的漆膜,另一方面為漆膜提供一定的硬度。光漆的耐磨程度和抗劃傷性能,同時亦是影響光澤的幾多因素,光漆的光澤度與筆桿漆面的平整度有關,更與漆膜分子的結構性質有關。為此必須對光漆提出如下幾個要求:(1)光漆中所采用樹脂互相之間要有很好的相溶性,而且能為漆膜提供一定的硬度和透光度。(2)光漆中所采用的溶劑要做到兩個平衡:即溶解平衡和揮發平衡,使所采用的樹脂均處于溶解的穩定狀態,而且在溶劑的揮發過程中,溶劑的混合物始終使樹脂處于溶解的穩定體系,直至最后溶劑揮發完時各種樹脂均能平穩地流平。這樣才能保證光漆從濕漆膜到干膜的過程中始終處于一種良好的穩定的狀態,而不因為光漆中某種樹脂析出而導致漆膜的光澤下降。
(3)選擇合適的助劑來增加光漆漆膜的手感,但同時也要考慮到上光以后的其他工藝,特別是不影響漆膜的重涂性。
5.針對其他材質的筆桿如塑料桿、有機桿等,可以采用自動噴涂及燙塑、印花等工藝,增強其表面平整度和光潔度。尤其是目前已廣泛運用于汽車制造及電子產品等領域的流水線噴涂工藝,借鑒到畫筆筆桿表面工藝處理方面來,可以提高產品質量,能夠極大地節約工人手工勞動時間,成倍地提高勞動生產率。
三、運用高新技術改造油畫筆制造工藝的主要舉措
1. 2010年9月中央公布的《文化產業振興規劃》中明確要求,以創新思維帶動文化企業的發展。提高創新意識,加大科技投入也是油畫筆制造行業振興的必由之路。
主席曾經提出,創新是一個民族進步的靈魂,是一個國家興旺發達的不竭動力。要利用高新技術,改造傳統的畫筆制造產業,必須提高創新意識,提高思想觀念上的創新,要用世界眼光調整和改變思維方式,審時度勢,提高創新本領,在體制、機制創新的同時,要加強科技創新??萍紕撔乱殉蔀槭澜缃洕蚧褪澜缈萍既蚧闹匾偁幨侄巍榇?,各制造企業必須加大科技投入,必須保證將年銷售收人的3%~5%用于科技創新,并不斷提高這個投入的比例。
2.利用高新技術,改造傳統產業,關鍵是人才。由于種種原因,畫筆制造行業的人才流失現象很嚴重。要在行業內進一步造成尊重知識,尊重人才,人盡其才的環境和氣氛。要千方百計留住現有的科技人才,加大對科技人員實行激勵機制的力度,進一步調動廣大科技人員的積極性,對現有的科技人員要加強培訓,更新知識,從而促進產品開發、科技成果轉化。同時要大力引進外行業甚至國外的科技人才,不斷提高畫筆制造行業應用高新技術的能力。
3.重視信息,利用信息,不斷引進高新技術,改造傳統產業。融人經濟全球化,伴隨著知識經濟的不斷升溫,電子商務的不斷發展,信息網絡的建設和利用顯得十分重要。信息資源的及時獲取從某種意義上講將決定企業的發展重點和方向,將決定企業在激烈的競爭中能否爭取主動,能否立于不敗之地的關鍵所在。從這種意義上說,信息就是財富,信息就是效益,信息就是實力。因此,我們要充分重視信息資源,利用信息資源不斷地從國外、從其他行業引進高新技術,改造傳統的畫筆制造產業,給制筆產業以新的活力和發展空間。
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傳統制造工藝范文2
其實,Crump的擔心是沒有必要的。在半個多月前舉辦的首屆世界3D打印技術產業大會上,一位演講嘉賓在演講中就充分展示了這種想象力。他表示,把牛肉罐頭送進去牛就跑出來,這在很多年前是笑話,但現在變得有可能實現了,3D打印就能解決罐頭進去牛出來的問題。
這位演講嘉賓所講的內容涉及業界久為流傳的一個典故,說的是一百多年前美國人亨利·福特到一家牛肉罐頭廠參觀時,看到一頭牛從流水線的一端進去,從另一端出來的就是一堆牛肉罐頭。于是,福特就將牛肉罐頭聯想為汽車零部件,將牛聯想成汽車,那么,把一堆“罐頭”(汽車零部件)倒進生產線一端,另一端出來的就是“牛”(汽車整機)。于是乎,福特就把流水線引入汽車制造,大大提高了生產效率,從而成為汽車大王。
而牛肉罐頭從流水線這邊進去,活牛就從流水線那邊跑出來的說法,則成為一個茶余飯后助興的笑話,因為這在工業界人士看來是不可能的。但是,如果3D打印真的做到這一點,無疑將顛覆傳統的制造業。
3D打印已經激發出人們的很多奇思妙想。比如說,因為前段時間國外媒體報道有人用3D打印技術打印出塑料零部件并拼裝成手槍,于是就擔憂萬一3D打印技術被用來制造怎么辦?好在現在的3D打印指的是物理上的堆積,而不包括化學反應方式生產,因此大可不必擔憂。
與這些神奇的想法相比,“3D打印將顛覆整個傳統制造業”的說法體現的更多是Crump的魄力。
在探討3D打印是否能顛覆整個傳統制造業的話題之前,應該對傳統制造業的歷史沿革和技術發展有一個最基本的了解,否則,兩者就無從比起了。
從汽車工業說起
發端于18世紀中葉的英國工業革命,標志著人類社會從農耕社會進入到工業化社會。從此之后200多年工業社會的發展,我們看到的是工業化在不斷向新的領域擴張的同時,也在不斷地細分,最終形成了今天林林總總的工業部門。
而汽車工業無疑是工業社會發育最為成熟的分支,它對制造業乃至整個社會帶來深刻的影響。汽車工業也因此成為了解工業的理想切入點。
明年將是福特流水線誕生100周年。在1914年福特引入流水線之前,美國數百家汽車企業都是以作坊式的制造模式生產汽車,即幾個技術熟練的工人從頭至尾參與汽車的手工組裝。
1914年,福特在新落成的海蘭公園廠房建立了第一條流水線。流水線不僅通過提高工藝重復性確保了質量的一致性,最關鍵的是極其顯著地提高了生產效率。福特生產的T型車累計銷售量高達1500多萬輛,其售價也從最初的850美元逐步下降到360美元。
這就是典型的工業化生產模式:通過大規模的生產方式,確保產品品質、降低生產成本、提高生產效率。
之后,通用汽車在組織架構方面對管理學的發展做出了開創性的貢獻,而其多車型以適應不同市場需求的戰略在擊敗福特的同時,也成為經典的市場營銷案例。而豐田汽車憑借著精益生產體系,將福特汽車創立的大規?;a與通用汽車推動的市場細分營銷結合在一起,融個性化需求與規?;a于一條生產線上,得以最終超越通用汽車。
精益生產的核心是消除一切不必要的浪費,這一理念將制造業從單純追求生產效率轉向全面節?。汗澥r間意味著提高效率,減少污染意味著保護環境,節省資源意味著可持續發展等。
無疑,制造業將從高能耗、高排放的粗放型生產轉向全面節省的精益型生產。遺憾的是,不同國家、不同地區對再工業化核心理念之一的精益生產,在認知和實踐上存在著相當大的差異。
目前而言,確保品質為前提的生產效率提高或者說時間的節省還是制造業最重視的生產方式,它使得無論是制造售價數萬到數百萬的汽車,還是生產蠅頭微利的牙簽,都成為有利可圖的生意。
還應看到的是,汽車工業的發展過程,實質上是與本行業相關的技術、生產方式、管理等行業知識體系不斷優化的過程,也是行業特征不斷強化的過程。
顛覆還是互補?
通常,制造業特別是金屬制造業采用的是減法工藝,即通過車、銑、刨、磨、鉆等金屬切削工藝對被加工件進行減材制造。而3D打印反其道而行之,采用的是加法工藝,即通過不斷地進行材料的有序堆積,最終加工出成品。因此,3D打印也被稱為增材制造。
而3D打印與傳統加工工藝的差別也就體現在這增減上。而3D打印的特有優勢也體現在這加法工藝上。比如說幾乎可以百分之百地利用原材料,制造傳統工藝無法實現的特殊結構的產品,因節省開模費用而在小批量生產上具有成本優勢,在產品研發過程中可以快速制造樣機,可以實現分布式制造等。
的確,3D打印這些優異的加工特點無疑是傳統制造工藝難以實現的。如果一臺3D打印機具備這些特點,無疑將會對傳統的制造工藝帶來強勁的沖擊,甚至顛覆性的變化。但是,至今為止,人們常常規避3D打印在規模制造中的經濟性這一關鍵指標。
比如說,飛機舷窗樣機制作中3D打印的成本是傳統開模成本的十分之一,同時省去很長的開模具的時間。但是飛機高昂的研發成本是靠批量攤薄的,這個數字應該遠遠不止十架,傳統加工方式的優勢就顯現出來。
再如飲譽二戰的遠洋貨輪“自由輪”,戰時共制造了2751艘。隨著工藝和管理水平的提升,“自由輪”的建造時間從最初的244天,縮短到平均42天,最快記錄是4天15小時30分鐘,這是大規模工業化制造的經典之作。
我們還應從整個制造過程看3D打印。當人們從使用的角度看,光伏產品確實是綠色、節能產品,但光伏產品的核心材料——多晶硅的西門子生產法卻是高耗能、高污染。同樣道理,3D打印只是產品制造中最后的加工環節,前面原材料的生產是否也具有同樣節能減排效果呢?
還應注意的是3D打印設備與工藝的緊耦合現象,即3D打印設備很難做成通用設備,這在非金屬熔融固化工藝中比較突出,要根據不同的打印原料更換相應的打印頭,甚至打印機。這種非通用的特點削弱了3D打印的分布式制造色彩,畢竟,并不是所有3D打印的支持者,都有經濟實力來購置多臺3D打印設備的。
如果3D打印不能在足夠多的制造領域替代傳統的工藝,那么,就要慎言3D打印將顛覆整個傳統制造業了。
事實上,既然3D打印無法完全替代傳統制造工藝,那么,從產業高度看,傳統制造技術和3D打印技術就應該是互補技術,只不過在不同的制造領域或者不同的產品制造上,兩者在產品制造過程中工藝占比不同罷了。
核心還是制作工藝
對于已經給定的3D打印機而言,“3D打印之父” Crump的話確實沒錯,因為當打印機確定后,與之對應的打印工藝也就確定了,在這種情況下,想象力確實最為重要。但是,3D打印要想高速發展,就不能局限于現有的、相對有限的打印工藝和材料,僅靠暢想難以解決3D打印在工藝上和應用領域上的擴展。
在人們對3D打印抱以極度熱情的同時,3D打印的定義著實令人頭痛。如今,3D打印又被稱之為增材制造,專家稱其歷史可以追溯到上個世紀90年代初的快速成型技術??墒枪P者1982年大學畢業第一份工作就是光學薄膜,鍍膜工藝就是在高真空環境中采用電子束將折射率不同的光學材料交替鍍在光學玻璃上,膜厚控制精度為納米級。如果要說與現在的基于電子束的增材制造有所區別的話,就是精度更高且無需后續工藝。
之所以舉鍍膜這個例子并非是跟專家對增材制造的斷代過意不去,而是說增材制造的當務之急是對制造工藝的研究,特別是加大材料科學對制造過程中微觀機理上研究,金屬或合金增材制造中金相學方面的研究等。比如說,人們熱衷談論的增材制造打印飛機機翼,有沒有從理論上證明增材制造可以有效避免金屬疲勞,或者說還需要何種后續工藝處理。只有這樣才能迅速增加增材制造的工藝種類,才能使增材制造在更廣泛的領域得到應用。
最后,拿烹飪做個通俗的比喻。同樣的加工炊具、食材、配料和調料,廚師和普通人的差異首先體現在廚藝(加工工藝)上而不是想象力上。
3D打印應用案例
飛機零件打印
如果使用傳統工藝制作F/A-18的復雜內流道的管道必須使用鋁合金焊接成形,制造難度大,而使用3D打印技術可以很簡單地整體成形零件。
牙冠打印
目前已經可以通過3D打印技術打印金屬牙冠,配合烤瓷技術,制作成烤瓷牙對患者的義齒進行修復。
汽車零件打印
這里指的汽車零件打印是指在汽車廠商設計試制環節的制造,利用3D打印可以幫助汽車廠商減少成本、提高效率,尤其是3D打印的便利性,可以讓汽車廠商將修改后的設計盡快制造出來。
模型制作
在建筑業里,工程師和設計師們已經接受了用3D打印機打印的建筑模型,這種方法速度快、成本低、環保,同時制作精美,完全合乎設計者的要求,同時又能節省大量材料。
藝術品復制
博物館里常常會用很多逼真的復制品來替代原始作品,保證其不受環境或意外事件的傷害,同時復制品也可以讓身處不同地方的人們感受藝術或文物。最近史密森尼博物館就因為原始的托馬斯·杰弗遜要放在弗吉尼亞州展覽,所以博物館將一個巨大的3D打印復制品放在了原來雕塑的位置。
時裝打印
高級時裝一直是定制化的代名詞,有了3D打印,設計師可以不用考慮材料和剪裁,只需要把設計圖紙畫出來,剩下的事情就可以交給3D打印機了。
傳統制造工藝范文3
【關鍵詞】先進制造技術;新興交叉學科;智能化;綠色制造
1.引言
制造技術是使原材料成為產品的一系列技術的總稱。自人類社會進入工業社會以來,制造業一直是國民經濟的支柱產業,制造技術水平的高低已成為衡量一個國家經濟實力和科技發展水平的重要標志之一。進入20世紀80年代以來,隨著計算機、信息技術的迅速發展,產品更新速度明顯加快,世界范圍的競爭日趨白熱化,傳統制造技術越來越不適應經濟的發展。工業發達國家普遍認為:在未來的競爭中,誰掌握了先進制造技術誰就掌握了市場。在一定程度上講,先進制造技術已成為一個國家命運的主宰。
2.先進制造技術的產生
先進制造技術(Advanced Manufacturing Technology,簡稱為AMT)是指微電子技術、自動化技術、信息技術等先進技術給傳統制造技術帶來的種種變化與新型系統。具體地說,就是指集機械工程技術、電子技術、自動化技術、信息技術等多種技術為一體所產生的技術、設備和系統的總稱。主要包括:計算機輔助設計、計算機輔助制造、集成制造系統等。
1993年,美國政府批準了由聯邦科學、工程與技術協調委員會(FCCSET)主持實施的先進制造技術計劃(Advanced Manufacturing Technology-AMT)計劃。先進制造技術計劃(Advanced Manufacturing Technology-AMT)是美國根據本國制造業面臨的挑戰和機遇,為增強制造業的競爭力和促進國家經濟增長,首先提出了先進制造技術(Advanced Manufacturing Technology)的概念。此后,歐洲各國、日本以及亞洲新興工業化國家如韓國等也相繼作出響應。
3.先進制造技術的特點
先進制造技術是制造技術的最新發展階段,先進制造技術相對傳統制造技術在應用范圍上的一個很大不同點在于,傳統制造技術通常只是指各種將原材料變成成品的加工工藝,先進制造技術雖然仍大量應用于加工和裝配過程,但由于其組成中包括了設計技術、自動化技術、系統管理技術,因而可以將其綜合應用于制造的全過程。并且傳統制造技術的學科、專業單一獨立,相互間的界限分明。先進制造技術由于專業和學科間的不斷滲透、交又、融合,界線逐漸淡化甚至消失,技術趨于系統化、集成化、已發展成為集機械、電子、信息、材料和管理技術為一體的新興交叉學科。
先進制造技術是面向全球的。隨著世界自由貿易體制的進一步完善,以及全球交通運輸體系和通信網絡的建立,制造業將形成全球化與一體化的格局,新的先進制造技術也必將是全球化的模式。目前每一國家都處于全球化市場中。一個國家的先進制造技術是支持該國制造業在全球范圍市場的競爭力。因此,先進制造技術的主體應具有世界水平。但是,每個國家的國情也將影響到從現有的制造技術水平向先進制造技術的過渡戰略和措施。中國正在以前所未有的速度進入全球化的國際市場,開發和應用適合國情的先進制造技術勢在必行。
4.先進制造技術的主體技術群和支撐技術群
先進制造技術的主體技術群主要包括有關產品設計技術和工藝技術兩大技術群。面向制造的設計技術群系指用于生產準備的工具群和技術群。設計技術對新產品開發生產費用、產品質量以及新產品上市時間都有很大影響。產品和制造工藝的設計可以采用一系列工具,例如計算機輔助設計以及工藝過程建模和仿真等,生產設施、裝備和工具,甚至整個制造企業都可以采用先進技術更有效地進行設計。近幾年發展起來的產品和工藝的并行設計具有雙重目的,一是縮短新產品上市的周期,二是可以將生產過程中產生的廢物減少到最低程度,使最終產品成為可回收、可再利用的,因此對實現面向保護環境的制造而言是必不可少的。制造工藝技術群是指用于物質產品生產的過程及設備。例如,模塑成形、鑄造、沖壓、磨削等。隨著高新技術的不斷滲入,傳統的制造工藝和裝備正在產生質的變化。制造工藝技術群是有關加工和裝配的技術,也是制造技術或稱生產技術的傳統領域。
支撐技術群是指支持設計和制造工藝兩方面取得進步的基礎性的核心技術?;镜纳a過程需要一系列的支撐技術,諸如:測試和檢驗、物料搬運、生產計劃的控制以及包裝等。它們也是用于保證和改善主體技術的協調運行所需的技術,是工具、手段和系統集成的基礎技術。
5.先進制造技術的發展趨勢
先進制造技術的發展逐步智能化、信息化。基于CAD/CAM技術的CMS是制造業自動化的一個重要方向。CMS通過CAX系統和PDM系統,進行產品的數字化設計、仿真,并結合數字化制造設備,進行自動加工。智能制造技術(MT)是將人工智能融入制造過程的各個環節,通過模擬人類專家的智能活動,取代或延伸制造系統中的部分腦力勞動,在制造過程中系統能自動監測其運行狀態,在外界干擾或內部激勵下能自動調整其參數,以達到最佳狀態和具備自組織能力。信息化是當今社會發展的趨勢,信息技術正在以人們想象不到的速度向前發展。信息技術也正在向制造技術注入和融合,促進著制造技術和各種先進生產模式的發展,如C IM S、并行工程、精益生產、敏捷制造、虛擬企業與虛擬制造等,無不以信息技術的發展為支撐。
可持續發展的綠色制造正在逐步引起人們的重視??萍嫉陌l展創造了歷史的奇跡,但人們也認識到自然界的資源是有限的,環境和生態正遭受巨大的破壞,綠色制造與可持續發展已成為人們最為關注的課題之一。綠色制造是通過綠色生產過程、綠色設計、綠色材料、綠色設備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產出綠色產品,產品使用完以后再通過綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最人限度地減少制造對環境的負而影響,同時使原材料和能源的利用效率達到最高。對十日前世界資源緊張,環境惡化的現狀以及人類的持續發展的要求來講,綠色制造是必然的趨勢。
加工制造技術向著超精密、超高速的方向發展超精密加工技術。目前加工精度達到0.025μm,表而粗糙度達0.0045μm,已進入納米級加工時代。超精切削厚度由目前的紅外波段向可見光波段甚至更短波段靠近。超精加工機床向多功能模塊化方向發展,超精加工材料由金屬擴大到非金屬。
超高速切削。目前鋁合金超高速切削速度已超過27m/s,鑄鐵25m/s,超耐熱鎳合金為5m/s,超高速切削的發展已轉移到一些難加工材料的切削加工。
生物制造系統正在逐步形成。日本三重大學和岡山大學率先開展了生物技術應用于工程材料加工的研究,并初步證實了微生物加工金屬材料的可行性。我國于1982年將生物技術列為重點技術之一。生物學和制造學這兩個原來人們覺得毫不相干的學科,今天正在相互滲透、交叉,正在形成一個新的學科——生物制造系統。
6.我國先進制造技術的發展現狀
從“六五”開始我國就啟動了制造技術主要是機械制造技術的國家部委與地方級重點攻關研究開發,由于體制所限,這方面的規劃、研究開發主要是按行業分塊進行的。企業開發先進制造技術的能力薄弱,人力與資金投人都不足。1995年4月在北京召開了先進制造技術發展戰略研討會,從戰略高度探討了我國發展先進制造技術的路線和方法。同一時期,國家二期863規劃也開始規劃下世紀初先進制造技術的發展。
十幾年來通過技術引進和人才培養等各方面的努力,我國不少企業已掌握了一批相對先進的制造技術,但是和發達國家還是有很大差距。我國當務之急首先是要改善實施先進制造技術的基礎條件,包括擴大數控機床、加工中心的應用,建立完善的國產數控系統產業群,擴大市場占有率。再就是大力發展和推廣國產CAD/CAM計算機輔助設計與制造系統,在各大高校開設相關專業,加大人才培養力度。相信我國的先進制造技術在不久的將來會翻開嶄新的一頁。
7.結束語
知識就是財富,人類當前社會正在由工業經濟時代步入知識經濟時代。高科技的發展促使制造業發生了革命性的變化。先進制造技術就是在這個時代背景下應運而生,它是一個不斷發展、不斷更新的技術體系,使人類的生產生活發生了巨大改變。總之,21世紀的機械制造業是信息化、智能化、網絡化、不斷創新的綠色制造業,是人類智慧的結晶。
參考文獻
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傳統制造工藝范文4
【關鍵詞】數字化;先進制造;機械;信息化
【Abstract】This paper presents the key feature of advanced manufacturing technology. The relationship of advanced manufacturing technology and digital technology were discussed. The status and development of the digital technology and advanced manufacturing technology were analyzed. Pointing out that digital manufacturing is the core technology of the advanced manufacturing technology. Several key technologies in the digital manufacturing system were specifically discussed.
【Keywords】Digital technology; Advanced Manufactories Technology; Mechanical Manufacture; Informatization
1 先進制造技術的含義
先進制造技術AMT(Advanced Manufactories Technology)是指以提高制造企業綜合效益為目的,綜合利用信息、能源、環保等高新技術以及現代系統管理技術,對傳統制造過程中及產品的整個壽命周期中的使用、維護、回收、利用等有關環節進行研究并發行的所有適用技術的總稱[1-2]。
相對傳統制造技術,數字化制造技術是一項融合數字化技術和制造技術,且以制造工程科學為理論基礎的重大的制造技術革新,是先進制造技術的核心。數字化先進制造是在計算機和網絡技術與制造技術的不斷融合、發展和廣泛應用的基礎上誕生的。它是對制造過程進行數字化的描述,將制造信息采用數字化的表征、存儲、處理、傳遞和加工,從而在數字空間中完成產品的制造過程[3-6]。
2 數字化是先進制造技術的基礎
2.1 先進制造技術的基本特征
先進制造技術包括以下五個基本特征。
(1)先進性。制造工藝作為先進制造技術的基礎,必須是經過優化的先進工藝。先進制造技術的基礎必須是優質、高效、低耗、清潔工藝,它從傳統制造工藝發展起來,并與新技術實現了局部或系統集成。
(2)通用性。先進制造技術不是單獨分割在制造過程的某一環節,它覆蓋了產品設計、生產設備、加工制造、銷售使用、維修服務,甚至回收整個過程。
(3)系統性。隨著微電子、信息技術的引入,先進制造技術的駕馭信息生成、采集、傳遞、反饋、調整的信息流動過程。先進制造技術是可以駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。
(4)集成性。先進制造技術由于專業、學科間的不斷滲透、交叉、融合,界限逐漸淡化甚至消失,技術趨于系統化、集成化,已發展成為集機械、電子、信息、材料和管理技術為一體的新興交叉學科。
(5)技術與管理的更緊密結合。對市場變化做出更敏捷的反應及對最佳技術經濟效益的追求,使先進制造技術十分重視生產過程組織管理體制的合理化和最佳化。
2.2 基于數字化的先進制造技術
數字化制造技術符合先進制造技術的上述五個基本特征。先進制造技術時代是數字化信息的時代,數字化技術是數字的生產、采集、存貯、變換、傳遞、處理及廣泛利用的新興科技領域。制造業從50年代數控機床的發明,標志著機械制造業向著數字化走出了第一步,隨后制造信息化沿著三個方面推進,一是現場生產方面,如:NC/CNC/DNC/PLC/FMS/AC等;二是產品和工藝設計方面,如APT/CAD/CAM/CAE等;三是生產管理和集成方面,如MRP/PDM/ERP/CIMS等。可以說信息技術改變了當代制造業的面貌。
3 數字化是先進制造技術發展的核心
3.1 數字化先進制造的核心技術
數字化是先進制造技術的核心,它是在計算機和網絡技術與制造技術的不斷融合、發展和廣泛應用的基礎上誕生的。數字化先進制造主要包括以下幾個核心技術[4,6]:
(1)制造過程的建模與仿真。制造過程的建模與仿真是在一臺計算機上用解析或數值的方法表達或建模制造過程,建模通?;谥圃旃に嚤旧淼奈锢砗突瘜W知識,并為實驗所驗證。
(2)網絡化敏捷設計與制造。利用快速發展的網絡技術,改善企業對市場的響應性。我國企業向國際接軌就必須在此領域開展研究,盡快掌握并趕上國外先進水平。
(3)虛擬產品開發。虛擬產品開發有四個核心要素:數字化產品和過程模型、產品信息管理、高性能計算與通訊和組織、管理的改變。
3.2 數字化對先進制造技術的實現
(1)數字制造的全球實現―網絡制造。隨著數字化技術、計算機網絡技術及交通運輸事業的迅速發展,這些企業可利用協同工作技術,在一定的時間、一定的空間內,利用計算機網絡,小組成員共享通過數字網絡在企業內部傳遞的知識與信息。
(2)數字制造的動態聯盟―敏捷制造。為實現高增值、高產品質量及優質服務,只有借助于高性能計算機和高速網絡,在數字化環境中,充分利用其他企業制造過程的信息流和數據庫等有用的數字化資源,才能對變化市場做出快速的響應。對于某些產品一個企業不可能快速、經濟地獨立開發和制造其全部,必須根據任務,由一個公司的某些部門或不同公司按資源、技術和人員的最優配置。于是,一種以數字制造為平臺的先進制造技術即數字制造的動態聯盟―敏捷制造嶄露頭角。
(3)數字制造的計算機實現―虛擬制造。數字化表征與傳遞、建模與仿真是數字制造的核心科學問題。這種能實現制造形狀與過程的數字化表征、非符號化制造知識的表征、制造信息的可靠獲取及其傳遞的、由整個制造信息形成的數字空間,為計算機和計算機網絡的應用提供了用武之地。
(4)數字制造的快速實現―快速原型制造。制造業面臨兩個重要的挑戰:一是要大大減少開發時間,二是產品的個性化。雖然計算機輔助設計和制造(CAD和CAM)已在很大程度上改善了傳統的產品設計和制造方法,但在計算機輔助設計和計算機輔助制造集成實踐過程中仍有許多障礙。
虛擬制造技術在計算機上實現了產品實際的制造過程,對縮短產品開發的周期、減少開發費用、提高市場競爭能力做出了重大貢獻。通過長期的探索與實踐,催生了制造技術上的又一次新的變革―快速成型制造技術。
(5)數字制造的環?;瘜崿F―綠色設計與制造。制造業為人類的繁榮昌盛做出了巨大貢獻的同時,每年產生了近55億噸的無害廢品和7億噸的有害廢品。因此,為了有效地保護環境,一定要在制造的各個階段進行污染控制。有必要使用能在各個階段評估環境被影響的后果的工具和方法學來支持設計和制造,一種具有意識的先進制造技術―綠色設計與制造ECD&M (EnvironmentallyConscious Design and Manufacturing )。
4 數字化是先進制造技術發展的未來
目前,計算機和網絡已成為制造業企業的基礎環境和重要手段,目前世界500強企業無一例外地建立了內部網。制造業在知識經濟到來時呈現明顯的信息化趨勢,可以說信息技術在促進當代制造業發展過程中的作用是第一位的,信息技術將在更深層次上滲透和改造傳統制造業。
當前,數字化制造正在深入發展,其主要趨勢呈以下四點:
(1)由二維向三維的轉變―形成以MBD/MBI(Model Based Definition,MBD 基于模型的定義/Model-BasedInstructions,MBI基于模型的作業指導書)為核心的設計與制造。MBD是用集成的三維實體模型來完整的表達產品生命周期各階段的產品定義技術標準,為設計人員服務,解決的是要制造什么的問題;MBI是以三維模型表達的車間工作規范和方法,為加工、裝配、檢測人員服務,解決的是怎么制造的問題。MBD/MBI技術將使工程技術人員從繁瑣的二維圖紙和表格文化中解放出來,可將更多精力轉移到需求分析和產品創新研發上。
(2)真正并行和協同的實現-數字化制造中的直觀可視化工作環境以及建模和仿真技術,為并行和協同工作提供了友好的協同工作環境及有效的實驗驗證手段和評估優化工具。數字化制造是制造業信息化發展的新階段,也是目前制造業的重要發展方向,如精密化、智能化、網絡化、極端化等,無一不與數字化制造技術的發展密切相關。
(3)數字化裝配與維修的應用―裝配是產品生命周期中的重要環節。虛擬現實技術(VR, Virtual Reality)的發展為解決裝配序列規劃和裝配性能仿真提供新的思路和方法,虛擬裝配技術可在無物理樣機的情況下對產品可裝配性、可拆卸性、可維修性和裝配過程中的裝配精度、裝配性能等進行分析、預測和驗證,并支持面向生產現場的裝配工藝過程的動態仿真、規劃與優化。目前虛擬裝配技術已從簡單的幾何裝配正朝著考慮精度、物性、過程、環境等多方面因素的裝配技術方向發展,這是推進虛擬裝配技術實用化發展的重要一步。
(4)數字化車間與數字化工廠―數字化工廠是數字化制造技術在車間和和工廠集成應用和高效運營的全新生產模式。它在三維工藝過程、工藝裝備、生產線布局和生產管理綜合優化和集成的基礎上,實現產品在工廠、車間和生產線上由設計到制造的數字化執行、管理和控制問題,是實現企業挖潛和增效的最有效形式。目前,生產線建模仿真技術和車間布局規劃已日益受到重視,它為高效物流實施以及精益生產、可重構制造、單元化制造等先進制造模式提供科學分析工具,尤其對多品種、變批量和混線生產等復雜生產模式具有重要指導意義。
5 結束語
先進制造技術是改造傳統制造業的有效手段,為了有效地在我國利用先進制造技術改造傳統制造業,需要明確研究、開發和應用先進制造技術的重點。綜觀以上先進制造技術的現狀和發展,可以看出數字制造實為先進制造技術的核心技術,是實施其他先進制造技術的平臺。
數字化先進制造技術是席卷全球的數字化浪潮中的重要一環,其本質是支持數字化或信息化制造業的技術。充分運用當代數字化技術,大力發展數字化先進制造技術符合本世紀制造業的發展趨勢。
【參考文獻】
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傳統制造工藝范文5
關鍵詞 超低溫;滑動軸承;PCTFE;軸承襯;探討
中圖分類號:TH117 文獻標識碼:A 文章編號:1671-7597(2014)14-0183-01
1 概述
超低溫閥門主要包括以下幾類:低溫閘閥、低溫安全閥、低溫球閥、低溫止回閥,低溫蝶閥、低溫截止閥等,目前其主要用于乙烯,液化天然氣相關裝置。超低溫閥門輸出的超低溫液態物質多為,液氧、液氫、乙烯以及液態天然氣等等,這些物質,不僅易燃易爆,而且常溫氣化時,體積會膨脹上百倍。特別是再液化天然氣中,閥門的材料更為重要,如果材料質量不過關,容易導致天然氣泄漏,甚至爆炸。因此在設計開發超低溫閥門過程中,材質非常關鍵。超低溫閥門特別是超低溫球閥,軸承的選擇對閥門密封的可靠性起著非常關鍵的作用。
2 PCTFE及其復合滑動軸承介紹
2.1 PCTFE
PCTFE,即聚三氟氯乙烯(英文縮寫PCTFE),是一種性能優良的工程塑料,質地均勻,表面平整光滑,顏色呈透明或半透明。熔融溫度213℃,具有優良的化學穩定性、突出的氣密性、表面不粘性、絕緣性和耐候性,可在-196℃~125℃長期使用,機械強度和硬度優于聚四氟乙烯,由于具有耐超低溫的特點,可長期使用在-190℃的低溫環境,且有一定的自性,因此作為低溫軸承具有一定的優點。
2.2 PCTFE復合滑動軸承
PCTFE復合滑動軸承主要由PCTFE和其他材料復合制成,具有以下應用特點:
無油或少油,適用于無法加油或較難加油的場合,可以在使用時不保養或少保養;耐磨性能好,摩擦系數小,使用壽命長;有適量的彈塑性,能將應力分布在較寬的接觸面上,從而提高軸承的承載能力;靜動摩擦系數接近,可消除低速下的爬行,從而保證精密機械的工作精度;適應性強,可在-195℃至+280℃溫度范圍內工作;走合性能好,裝配時不需要刮削;能使機械減少振動、降低噪音,防止環境污染,改善勞動條件;在運轉過程中能形成轉移膜,起到保護軸作用,無咬軸現象;對軸的硬度要求低,未經調質處理的軸都可使用,從而降低了相關零件的加工難度;薄壁結構、質量輕,可縮小機械體積;無吸水、吸油性,熱脹系數小,散熱性好,尺寸穩定;剛背面可電鍍多種金屬,因此可在腐蝕性介質中使用,不會生銹。
3 PCTFE復合滑動軸承的制造方法及探討
3.1 PCTFE復合滑動軸承的傳統制造方法及其優缺點
傳統制造方法,國內通常采用在鋼背上燒結球形青銅粉,然后輥軋PCTFE混合層,再通過卷圓的方法進行制造。
優點:軸承走合性能好、制造方便、生產周期短,特別適合大批量生產;制造成本低,對生產所需的配套設施要求較低;適用于對軸承形位精度要求不高的場合。
缺點:因球形青銅粉無法在圓柱形鋼背上進行燒結(燒結時青銅粉容易脫落),只能通過先在平板上燒結,然后卷圓的方法制造,因此制造工藝較為單一,制造方法較為局限;卷制的滑動軸承留有開口,而且開口大小很難保持一致,因此給滑動軸承的裝配帶來困難;滑動軸承的厚度受直徑尺寸的影響較大,如直徑在100 mm以下時,厚度應盡量控制在2 mm以下,否則卷起來較為困難;滑動軸承的圓柱度精度較難保證,不能用于對軸承形位精度要求較高的場合。
3.2 鑲嵌式軸承的制作方法及優缺點
鑲嵌式滑動軸承就是將摩擦性能好的PCTFE鑲嵌到金屬軸套內,具體方法是將PCTFE管材加工成一定壁厚的套,套的外徑略大于與金屬軸套的內徑,將PCTFE套浸泡在液氮中降溫,取出后壓入金屬軸套,形成一定的過盈配合,后精加工到成品尺寸。
優點:可以有效地利用PCTFE的耐磨性和金屬軸套的強度特性;尺寸公差、行位精度容易保證,耐磨層有一定的厚度;軸套容易安裝和更換。
缺點:PCTFE套和金屬軸套都需要有一定的厚度,否則機加工性能較差;PCTFE套與金屬套的過盈量不容易控制,在低溫情況下由于PCTFE的線膨脹系數大于金屬線膨脹系數,容易產生滑套現象;加工制造復雜,成本高;由于PCTFE彈性模量較金屬小,在壓應力作用下,軸承形變會大,因此為減少形變,軸套的長度會加長。
3.3 鑲嵌復合型軸承
鑲嵌復合型軸承就是將PCTFE復合滑動軸承的傳統制造方法與鑲嵌式軸承制造方法相結合,將傳統型軸承預壓入金屬軸套內,利用矯正模具對軸承內孔圓柱度進行矯正,制造的整體式軸承,結構如圖。
優點:具有傳統復合滑動軸承和鑲嵌式復合軸承的優點。
缺點:制造工藝相對復雜,整體尺寸比傳統復合軸承大。
4 總結
傳統復合軸承和鑲嵌式軸承都有很多的優缺點,單獨應用到超低溫閥門特別是液化天然氣閥門上都會存在這樣或那樣的缺陷,而鑲嵌復合型軸承優點會解決很多存在的問題,使用的可靠性和更換性能都較為突出,因此在空間尺寸允許的條件下,可進行嘗試設計使用。
參考文獻
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傳統制造工藝范文6
關鍵詞:機械制造 工藝 現狀 發展趨勢
引言
機械制造行業是國民經濟發展的基礎行業,目前我國許多大學都設置了機械制造工藝的相關學科,而且這些學科都有著悠久的歷史傳承。進入21世紀以來,人們對生產生活都有了更高的要求,尤其是在機械產品的自動化、智能化、信息化、便捷化上,為了適應時代的發展需求,機械制造工藝必須加以改革創新,提升機械制造工藝的水平。而且,在國民經濟的發展上,機械制造行業也起著不可忽視的重要作用,機械制造行業的水平已經成為衡量國家綜合國力的重要指標,因此加大對機械制造工藝的創新研究、提高機械制造行業的技術水平,已經成為一個不可忽視的研究課題。
1、我國機械設計制造技術發展的現狀分析
機械設計制造包括研究產品的設計、生產、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程。它是以提高質量、效益、競爭力為目標,包含物質流、信息流和能量流的完整的系統工程。我們仍然需要正視的是,由于中國底層基礎還十分薄弱,與工業發達國家相比,我國的制造業仍然存在著一個階段性的整體上的不足。我國機械制造業的快速發展,主要依靠技術引進和趕超型發展戰略,嚴重缺乏自主研發環節,這在很大程度上限制了中國機械制造業的發展,加之中國勞動力資源豐富而資金相對短缺,致使機械制造業的科技研發明顯滯后。雖然中國機械制造業的產品數量已經位居世界前列,但主要依賴于勞動密集型產品,具有自主知識產權的高、精、尖產品比較少,在國際競爭中取得了相對的劣勢。同時,我國械制造業產品的質量雖然有了很大程度的提高,但大量的機電產品的質量可靠性、外觀設計、內在性能還存在一些問題。所以,就目前實際情況總體來說,中國的制造業大而不強,中國是制造大國而不是制造強國。
2、機械制造技術的特點
做好基礎自動化的工作仍是我國制造企業一項十分緊迫而艱巨的任務。但加工中心無論是數量還是利用率都很低??删幊炭刂破鞯氖褂貌⒉黄占?,工業機器人的應用還很有限。因此,我們要立足于我國的實際情況,在看到國際上制造業發展趨勢的同時扎扎實實地做好基礎工作。
2.1機械制造技術是一個系統工程
先進制造技術特別強調計算機技術、信息技術、傳感技術、自動化技術、新材料技術和現代系統管理技術在產品設計、制造和生產組織管理、銷售及售后服務等方面的應用。它要不斷吸收各種高新技術成果與傳統制造技術相結合,使制造技術成為能駕馭生產過程的物質流、能量流和信息流的系統工程。
2.2機械制造技術是一個綜合性技術
先進制造技術應用的目標是為了提高企業競爭和促進國家經濟和綜合實力的增長。因此,它并不限于制造過程本身,它涉及產品從市場調研、產品開發及工藝設計、生產準備、加工制造、售后服務等產品壽命周期的所有內容,并將它們結合成一個有機的整體。以便提高制造業的綜合經濟效益和社會效益。
2.3機械制造技術是市場競爭要素的統一體
市場競爭的核心是如何提高生產率。隨著市場全球化的進一步發展,20世紀80年代以后,制造業要贏得市場競爭的主要矛盾已經從提高勞動生產率轉變為以時間為核心的時間、成本和質量的三要素的矛盾。先進制造技術把這三個矛盾有機結合起來,使三者達到了統一。
2.4現代機械制造工藝支持可持續發展
資源、人口與環境的問題是當今社會面臨的主要問題,現代機械制造工藝將這三個問題放在首位,從而體現出機械制造環?;a的重要性?,F代機械制造工藝強調高校、清潔、低耗、靈活、優質生產,將綠色生產、清潔制造的概念融入到機械制造的全過程,使這些新概念成了可持續發展的有力武器。
3、 機械制造工藝的發展趨勢
3.1精化
機械制造工藝的發展,伴隨著加工精度的不斷提高,如今,加工精度已經進入納米級的探索階段,由于加工精度的提升,使得產品的性能,品質也大大改善,甚至出現了很多新型材料,新型產品,相信在不久的將來,機械制造工藝能夠完全進入納米時代,或者更精細的階段。
3.2智能化
智能制造技術是實實在在的現代化工藝技術,基于人工智能化以及制造自動化等高新技術的發展形成的,對機械制造中的勞動程度大大降低,將計算機模擬技術與機械制造工藝技術進行融合,通過計算機決策,將各個機械制造工藝進行細化分析,并且智能制造技術還可以根據各個產品產出結果進行參數分析,從而更好進行產品的生產,從參數方面對產品進行優化處理。
3.3綠色化
綠色制造則通過綠色生產過程、綠色設計、綠色材料、綠色設備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產出綠色產品,產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境的負面影響,同時使原材料和能源的利用效率達到最高。同時,機械制造工藝也向集約方向發展,改變傳統的分散、零亂的機械加工模式促進機械制造工藝向統一、連續、集約的方向發展,實現機械制造工藝的集約化。
3.4信息化
伴隨著計算機技術的不斷發展,信息技術在機械制造工藝中的應用也不斷擴大,計算機信息技術在機械制造工藝中的應用能夠提高機械制造的效率和準確性,使機械生產過程更加便捷,信息化技術在機械制造工藝中的作用不可忽視。
3.5特種制造技術的發展
隨著社會的進步,必將需要許多能夠在特殊條件下作業的機械設備,這些設備都需要特殊的材料,例如金剛石、硅鍺合金、硬質合金、淬火鋼等材料。同時也會需要許多技術要求很高的零部件,如小縫、深孔、窄縫、彎孔、型孔等。這些零件運用常規方法很難加工,需要一種特殊的技術來完成加工。特種加工與于常規的方法是完全不同的,它是直接利用電能、熱能、聲能、光能、化學能和電化學能去除材料的。
4、結束語
現在制造技術是國家制造業的水平主要標志,也是國家工業的基礎和支柱。隨著社會的發展,人們對產品的要求也越來越高。要滿足人們的需求,就必須采用先進的機械制造技術。但是我國正處于經濟發展的關鍵時期,制造技術是我們的薄弱環節。只有跟的上發展先進制造技術的世界潮流,將其放在戰略優先地位,并以足夠的力度實施,才能盡快縮短與發達國家的差距,才能立足與世界之林。
參考文獻
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