机械制造基础与技术应用研究

Introduction

       《机械制造基础》课程是工程训练课程体系的理论基础课程和核心课程之一。为教育部机械基础课程教学指导委员会确定的三门机械基础课程之一,该课程在高等工科院校课程体系中占有重要位置。《机械制造基础》课程知识体系包括<材料成形技术基础>和<机械制造工艺基础>两部分。在让学生掌握基本的工艺理论的同时,侧重于学生掌握材料成形工艺技术和机械加工工艺技术,使学生能够制定完整的由毛坯——材料成形——切削加工——零件的工艺设计过程。同时要求学生能够具有进行零件结构工艺性分析的能力,并且能够使学生建立系统化机械制造工艺设计的概念,即要求学生在设计一个机械零件的制造过程时,要综合考虑材料的选择、毛坯的成形红艺、零件的机械加工工艺、设备的选用。

       机械设计制造与自动化是融合多种科技的新兴技术模式。其发展潜能极大,所以必须进行深入探寻。本文在调查研究的基础上,归纳了我国目前机械设计制造与自动化技术的进步趋势;机电一体化、智能化、模式化等。机械制造领域是我国各机构技术设备的重要来源,是制造产业的有机构成元素,对我国工业系统的持续发展有着极大的推动作用。所以,必须创新机械制造技术,才能够着眼于未来,完成我国科技兴国战略。近年来,我国开始对机械设计制作以及自动化实施研讨与投用,获得了令人瞩目的成绩,然而与一部分发达国家比较,还有进步空间。我国科技领域已经让机械自动化科技与工程体系逐步完善,然而理论层面还必须补充与加强,机械设计制造以及自动化是未来的趋势。

       随着科学技术的发展,各种新材料、新工艺和新技术不断涌现,机械制造工艺正向着高质量、高生产率和低成本方向发展。电火花、电解、超声波、激光、电子束和离子束加工等工艺,已突破传统的依靠机械能、切削力进行切削加工的范畴,可以加工各种难加工材料、复杂的型面和某些具有特殊要求的零件。数控机床的出现,提高了单件小批量零件和形状复杂零件的加工生产率及加工精度。计算方法和计算机技术的迅速发展,大大推进了机械加工工艺的进步,使工艺过程的自动化程度达到了一个新阶段。目前,数控机床的工艺功能已由加工循环控制、加工中心,发展到适应控制。加工循环控制可实现每个加工工序的自动化,但不同工序中刀具的更换及工件的重新装夹,仍须人工来完成。加工中心是一种高度自动化的多工序机床,又称为自动换刀数控机床,它能自动完成刀具的更换、工件转位和定位、主轴转速和进给量的变换等,使得只需在机床上装夹一次工件就可以完成全部加工。因此,它可以显著缩短辅助时间,提高生产率,改善劳动条件。适应控制数控机床是一种具有“随机应变”功能的机床,它能在加工过程中根据切削条件(如切削力、切削功率、切削温度、刀具磨损及表面质量等)的变化,自动调整切削条件,使机床保持在最佳的状态下进行加工,而不受其他一些参数发生非预料性变化的影响,因而有效地提高了加工效率,扩大了加工品种,更好地保证了加工质量,能获得最大的经济效益。精密成形技术的快速发展,使毛坯的形状、尺寸和表面质量更接近零件要求。近净成形(Near Net Shape Technique)和净成形(Net Shape Technique)技术迅速发展,包括近净铸造成形、精密塑性成形、精密焊接与精确连接、精密热处理和表面改性等专业领域,使机械构件具有精确的外形、高的尺寸精度与形位精度和理想的表面粗糙度。国际机械加工技术学会预测,21 世纪初精密成形与磨削加工相结合,将逐渐取代大部分中、小零件的切削加工,它所成形的公差可相当于磨削精度。当今,科学技术迅猛发展,微电子、计算机、自动化技术与制造工艺和设备相结合,形成了从单机到系统,从刚性到柔性,从简单到复杂等不同档次的多种自动控制加工技术;成形加工过程的计算机模拟、仿真与并行工程、敏捷化工程及虛拟制造技术相结合,已成为网络化异地设计与制造的重要内容。应用新型传感器、无损检测等自动监控技术及可编程控制器等新型控制装置可以实现系统的自适应控制和自动化控制:工业机器人更是涉及众多新的领域。现代机械制造系统,是以提高企业竞争力为目标,把先进技术与经济效果紧密结合,包含自动化技术、计算机控制与辅助制造技术、设计与工艺技术、材料技术,以及财会金融与工商管理,已非传统意义的机械制造。

Author(s) Information

郑彤(1988.10-),男,汉族,博士研究生,中共党员,高级工程师,一般力学与力学基础专业,毕业于南京理工大学。现为嘉应学院土木工程学院教师,主讲科目为理论力学,材料力学,专业英语,建筑摄影等,其中发表学术论文多篇,出版学术专著二部,参与学校结构力学等精品课程,在研究生期间曾出国访问一年,多次获得一等学业奖学金,华为奖学金,优秀博士论文资助,社会活动先进个人等荣誉称号。

华李成(1987-),男,宁波大学机械工程与力学学院,项目副教授,主讲:机械设计,现代制造技术及自动化,电工与电子技术等课程。

万铭谦(1984.2-),男,汉族,江西南昌人,中共党员,本科学历,工学学士,毕业于山西中北大学,中级讲师,工业设计专业。现为江西电力职业技术学院动力系教师,主讲科目为电气 CAD,机械制图,机械 CAD 等,其中发表多篇学术论文,多次参与校级精品课程,获得多次荣誉。

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