先进制造技术的发展趋势
作者:苏州中航长风数控科技有限公司 | 来源:www.szcfedm.com | 浏览次数:
在21世纪中,随着电子、信息等高新技术的不断发展,随着市场需求个性化与多样化,未来先进制造技术发展的总趋势是向精密化、柔性化、网络化、虚拟化、智能化、清洁化、集成化、全球化的方向发展。
当前先进制造技术的发展趋势大致有以下几个方面:
⑴ 信息技术对先进制造技术的发展起着越来越重要的作用
信息化是当今社会发展的趋势,信息技术正在以人们想象不到的速度向前发展。信息技术也正在向制造技术注入和融合,促进着制造技术的的不断发展。可以说先进制造技术的形成与发展,无不与信息技术的应用与注入有关。它使制造技术的技术含量提高,使传统制造技术发生质的变化。信息技术对制造技术发展的作用目前已占第一位。在21世纪对先进制造技术的各方面发展将起着更重要的作用。
信息技术促进着设计技术的现代化,加工制造的精密化、快速化,自动化技术的柔性化、智能化,整个制造过程的网络化、全球化。各种先进生产模式的发展,如CIMS、并行工程、精益生产、灵捷制造、虚拟企业与虚拟制造,也无不以信息技术的发展为支撑。
⑵设计技术不断现代化产品设计是制造业的灵魂。现代设计技术的主要发展趋势是:
①设计手段的计算机化
在实现了计算机计算、绘图的基础上,当前突出反映在数值仿真或虚拟现实技术在设计中的应用,以及现代产品建模理论的发展上,并且向智能化设计方向发展。
②新的设计思想和方法不断出现
如并行设计、面向“X”的设计(Design For X--DFX)、健壮设计(Robust Design)、优化设计Optimal Design)、反求工程技术(Revese Engineering)等。
③向全寿命周期设计发展
传统的设计只限于产品设计,全寿命周期设计则由简单的、具体的、细节的设计转向复杂的总体的设计和决策,要通盘考虑包括设计、制造、检测、销售、使用、维修、报废等阶段的产品的整个生命周期。
④设计过程由单纯考虑技术因素转向综合考虑技术、经济和社会因素
设计不只是单纯追求某项性能指标的先进和高低、而是注意考虑市场、价格、安全、美学、资源、环境等方面的影响。
⑶ 成形及改进制造技术向精密、精确、少能耗、无污染方向发展
成形制造技术是铸造、塑性加工、连接、粉末冶金等单元技术的总称。展望21世纪,成形制造技术正在从制造工件的毛坯、从接近零件形状(Near?Net?Shape Proccess)向直接制成工件精密成形或称净成形(Net?Shape Proccess)的方向发展。据国际机械加工技术协会预测,到下世纪初,塑性成形与磨削加工相结合,将取代大部分中小零件的切削加工。改性技术主要包括热处理及表面工程各项技术。主要发展趋势是通过各种新型精密热处理和复合处理使零件达到性能精确、形状尺寸精密以及获得各种特殊性能要求的表面(涂)层,同时大大减少能耗及完全消除对环境的污染。
⑷加工制造技术向着超精密、超高速以及发展新一代制造装备的方向发展
① 超精密加工技术
目前加工精度达到0.025μm,表面粗糙度达0.0045μm,已进入纳米级加工时代。超精切削厚度由目前的红外波段向可见光波段甚至更短波段近;超精加工机床向多功能模块化方向发展;超精加工材料由金属扩大到非金属。
② 超高速切削
目前铝合金超高速切削的切削速度已超过1600m/min,铸铁为1500m/min,超耐热镍合金为300m/min,钛合金200m/min。超高速切削的发展已转移到一些难加工材料的切削加工。
③ 新一代制造装备的发展
市场竞争和新产品、新技术、新材料的发展推动着新型加工设备的研究与开发,其中典型的例子是“并联桁架式结构数控机床”(或俗称“六腿”机床)的发展。它突破了传统机床的结构方案,采用六个轴长短的变化,以实现刀具相对于工件的加工位置的变化。