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机械加工技术发展的主要趋势

2019-09-30 15:22:43

(一)向着精密、超精密性发展。20世纪末以来,精密和超精密加工技术问世,其也逐渐应用到机械加工技术。很多先将这些技术应用在现代武器生产过程中,随后这些技术得到了巨大的发展和重视,对机械加工业的发展方向产生的质的影响。精密、超精密加工技术提高了机械产品的性能和质量,已经成为机械制造技术的竞争中的核心技术。精密、超精密加工是机械加工技术发展的较高。目前,精密、超精密技工技术取得了很多成就,如超精密切削技术、金属结合剂砂轮修整砂轮的镜面磨削技术以及精密研磨抛光加工技术等。在当前的应用中,金刚石车刀超精密切削、金刚石微粉砂轮超精密磨削和超精密砂带磨削和研抛在机械加工技术中的作用较为显著。此外,精密、超精密加工技术为了保证产品质量,消除人为因素的误差,应用自动化技术加以辅助。进入21世纪以来,我国机械加工技术在产品精密、超精密方面取得了很大发展,主要体现在加工精度已经逐步向量子化、微型化加工方向发展。有关机构研究发现,精密、超精密加工技术的发展主要朝着两个方向:一是对高密度高能量的离子束进行开发;二是研发以三维曲面加工为主的高性能检测技术。我国在学习国外的先进技术的基础上,超精密加工技术的研究主要集中在基本原理、加工工艺以及加工精度等方面。

(二)向着高速、超高速加工的方向发展。机械加工中经常用到的技术之一是切削加工技术,而高速、超高速加工是切削加工技术的一个发展方向,也是机械加工技术的一个发展方向。近几年来,该技术包括如下几种方法:高速软切、高速干切削、大进给切削等。目前,为了缩短加工时间,降低加工成本,高速、超高速切削加工技术在提高生产效率方面取得了很大进展,促进了机械加工工业的发展。其发展成就体现在以下几个方面:一是CAD/CAM技术应用。CAD/CAM技术比较适合机械产品的模具加工,主要以单件加工、多种类小数量加工产品为主。机械行业中该项技术的应用已经非常普遍,而我国机械行业这项技术的应用还比较少;二是激光加工技术的应用。计算机控制激光束加工技术已经将传统的机械加工方法和手工操作方法用机械化操作所替代,并且机械化操作已经是现代机械工业加工的主要手段。国外的很多研究集中在将光纤技术与机器人操纵的导光系统联合在一起,构成高性能激光复合灵活加工系统;三是机械视觉装置的应用。自从20世纪80年代以机械视觉系统产生,一直服务于机电一体化。科学技术的日新月异,机械视觉系统在硬件和软件性能方面得到很大的完善。有关学者推测,机械视觉系统将取代50%的工厂工人和检验人员,推进机械加工自动化的步伐;四是电火花加工技术应用。传统的电火花加工技术只应用于加工难切削材料,对于外表复杂的冲模加工则无能为力。电火花机床加工技术的应用不仅要受到加工材料的硬度、柔韧性、和精度的限制,而且要考虑产品的几何形状、曲率半径。

(三)向着自动化、数字化的方向发展。数字化和自动化是21世纪的科技的主旋律。自动化是机械制造业的发展方向之一,也是当前先进机械加工技术的关键所在。我国机械加工技术发展缓慢,过程非常漫长,在自动化方面有以下几个过程:从单机加工到生产线加工,再到系统加工,从工人操纵机器到高度自动化,正在向无人自动化方向发展。数字化技术也是机械制造技术的发展方向之一,这种技术一方面将数字化和产品、模型、生产控制等相关技术结合起来发展;另一方面数字化技术加快了产品的流通速度,应用范围也扩展到民用产品,如数字电视、数码产品等。20世纪中期,已经开始从工业化转向数字化。而电子计算机的发明和广泛应用对机械加工工业产生了革命性的影响,主要体现在机电一体化技术。很多新技术相继出现,如机床数字控制、计算机辅助制造、成组技术等。随后FMS技术得到了很快的发展,FMS技术不仅应用在汽车、机床等传统制造业,而且应用范围已经扩展到半导体、服装、饮食以及医药和化工等行业。近几年数字控制技术得到了飞速的发展,形成了计算机联合数控和多功能多品种综合加工中心,传统的模拟控制技术已经逐渐被取代,在工业控制方面占据一定地位。因为该技术的优点在于容易控制、可靠性好、精度较高,极大地加快了全数字化工业发展。


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