綠色設計。綠色技術就是為了減輕環境污染或減少原材料、自然資源使用的技術、工藝或產品的總稱。綠色設計的目的是克服傳統設計的不足,使產品滿足環保的要求。它包括產品從概念形成到生產制造、使用乃至廢棄后的回收、重用及處理等各個階段。綠色設計從根本上防止了污染,節約了資源和能源。因此,綠色設計也是現代機械制造業進行產品設計開發的一個重要原則。
并行工程。并行工程是現代設計的一個重要方法。傳統的順序工程設計,是先進勝需求分析,然后進行產品設計,再進行生產制造,最后是產品上市。這種設計方法,信息是單向依次地傳遞。采用并行工程方法,則將各個工程設計過程與其后續過程并行進行設計,而且上下過程之間的信息交流是雙向的,并據此作出決策。這意味著,采用并行工程方法,從一開始就要考慮產品整個生命周期中的所有因素,如用戶要求概念形成、成本質量、報廢處理等。這就有利于提高產品質量、降低成本、縮短研制周期。
計算機輔助設計。計算機輔助設計是以計算機為工具,幫助設計人員進行設計的適用技術的總稱。在設計過程中,人們可以進行創造性思維活動,完成設計方案構思、工作原理擬定,并將設計思想和設計方法經過綜合、分析,轉換成計算機可以處理的數學模型和解析這些模型的程序。在程序運行過程中,人們可以評價設計結果,控制設計過程,計算機則可以發揮其分析和存儲信息的能力,完成信息管理、繪圖、模擬、優化和其他數值分析任務。計算機輔助設計包括的內容很多,如概念設計、優化設計、有限元分析、計算機仿真、計算機繪圖等。
虛擬技術得到廣泛應用。虛擬技術是以計算機支持的仿真技術為前提,對設計、加工、裝配等工序統一建模,形成虛擬的環境、虛擬的過程、虛擬的產品以及虛擬的企業。面對新的挑戰和競爭,過去那種大而全的企業已越來越沒有優勢,各種開放式的合作開發、生產與銷售與日俱增。用戶訂貨、產品創意設計、零部件生產、總成裝配、銷售及售后服務等各個環節都可分別由不同地域的企業按某種契約進行互利合作。通過國際互聯網、區域網和企業網,世界上任何地方的用戶都可訂貨,還能進行異地設計、異地制造,然后在最接近用戶的地方交貨。
先進制造工藝以及自動化技術在整個機械制造的過程中,工藝過程是最主要的過程。由于機械制造業本身的需要,形成和發展了許多先進的制造工藝及自動化技術,從而充實、發展了整個先進制造技術群,帶動了其他制造業的發展。這些先進制造工藝及自動化技術主要包括以下幾個方面。
毛坯制造工藝。毛坯制造是機械制造工藝的基礎和前提。近幾年,出現了許多先進的制造工藝及技術。鑄造方面出現了一套精密潔凈鑄造成形工藝,例如,外熱風沖天爐熔煉、處理、保護成套技術;鋼液精煉與保護技術;高效金屬型鑄造工藝及設備;氣化模鑄造工藝與設備等。
鍛壓方面出現了精確高效塑性成型技術,主要有熱精鍛生產線成套技術;冷溫成型成套技術;輥鍛和楔橫軋成形技術;精密沖裁工藝及設備等。焊接與切割方面出現了新型焊接電源及控制技術;激光焊接技術;微連接技術;數控切割技術等。機械加工工藝。機械加工是機械制造工藝過程的主要組成部分,在這方面的趨勢是向高效、高精度方向發展。主要有精密加工和超精密加工;高速切削與高速磨削;復雜型面的數控加工;游離磨料的高效加工等。
表面處理。隨著機械產品表面質量的要求越來越高,出現了許多表面處理工程新技術,包括化學鍍非晶態合金技術;新型節能表面涂裝技術;高速燃氣噴涂技術;等離子體化學氣相沉積技術;離子束輔助鍍膜技術等。熱處理。熱處理工藝近幾年出現了可控氣氛熱處理、真空熱處理、離子化學熱處理、激光表面合金化等先進技術。自動化技術。在機械制造過程中,除了發展應用先進制造工藝以外,自動化技術的發展與應用是另一大特征。這些自動化技術包括機床數控技術、工業機器人、柔性制造技術、傳感技術、集成制造技術、自動檢測及信號識別技術等。
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