先进制造技术的论文范文
时间:2023-05-06 18:25:27
导语:如何才能写好一篇先进制造技术的论文,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
首先需要将高效优质以及符合环保作为整个体系的核心,将先进技术不断向基础生产方向靠近;其次不断进行创新优化,在不断研究新技术的同时,加强对现有技术潜力的挖掘。加快技术发展的质量及速度,为先进技术体系的形成提供坚实的基础;在技术发展的同时还要符合市场需求,符合时代要求的同时保证体系形成产生收益。诸如数控机床的形成能够为生产过程提供强大的生产力,保证新技术产生经济以及各种收益;最后为保证体系的形成,需要进行先进技术进行集成化的改革,利用信息技术以及当前出现的技术保证统一管理以及体系的统一性。
2先进制造技术特点及其现状
2.1先进制造技术特点
2.1.1全球化
随着各种技术的发展全球间的联系也越来越大,全球间各种技术交流以及经济联系为先进技术的全球交流提供了基础。而对于先进技术的全球化,其对先进技术的发展提供动力,为先进技术转化为制造业中经济收益。由于全球的联系加强,各地企业能够进行有效的任务分工,这种模式能够有效发挥各地先进技术的优势,在全球化进程中极大降低生产成本。
2.1.2多元化
对于先进技术的发展,其不仅仅是一个领域技术的孤立发展,其是多个领域间技术的相互促进,同时为同一制造工作提供支援。由于当前发展机会稍纵即逝,各种孤立制造技术不能很好地抓住机遇,同时不能满足各种机遇的需求,加之市场方向不断转变,使得制造技术不断走向多元化。制造业不能仅仅关心制造技术的发展,对于信息技术以及金融管理技术的重视能够保证制造业知晓市场走向,并不断将制造技术发展走向符合市场需求的潮流。
2.1.3服务化
由于当前制造业对于市场需求的重视,其加强对满足市场需求的能力,为此制造业不断加强其服务性,而为满足生产制造发展的需求就需要保证先进制造技术走向服务化。制造技术的发展不仅仅是设计,还需加大对市场的考察。为消费者的需求考虑,加大在产品后期服务性的投入,为消费者服务服务是制造技术服务性的核心。在不断的发展潮流中,企业针对服务性的重视将会改变先进技术发展的方向。
2.2制造技术现状
当前各国都已认识到先进制造技术的重要性,为提升国家综合能力都在技术发展方面给出了巨大的扶持,都在技术研究方面投入精力,重视技术人才培养。而全球化的浪潮下,各国综合实力的竞争极大依靠科研技术的竞争。企业为提升竞争力,加快制造技术到产品的转换,多元化的先进制造技术格局正在形成,诸如数控系统投入制造过程中,正是各个先进技术转化为生产能力的体现。同时,由于我国先进制造技术起步晚,先进技术与外国距离较大,需要进一步的发展以缩小与外国的差距。需要在下一步工作中加大先进技术的应用到机械制造中,同时由于机械制造的发展正是机械制造工艺中的重要部分。先进制造技术的革新为制造机械的更新提供依据,而机械制造工艺同时是制造技术的体现,其又会为制造技术的发展提供动力。
3针对制造工艺加强制造技术
3.1加强先进技术开发
加强制造技术的开发需要针对整个环节进行改造,不仅仅是技术设备的革新,还有一配套管理措施的改革以及市场观念的改革,加大技术开发以及加快制造设备的更新,加强技术开发是提升综合竞争力的有效方法。将机械制造技术的创新放在重要位置,同时需要将先进技术的开发与整体开发工作有机的结合。进行整体统一战略能够将同一整体中各个领域的收益扩大化,某一领域的先进经验能够为其他流域提供便利。其次机械制造技术的革新将带动机械制造工艺的发展,同时带动相关制造业的发展。
3.2合理运用先进技术
进行机械制造工艺革新不能盲目照搬,科学地选择高效的先进技术能够为机械制造提供促进作用,合理利用先进制造技术,以市场需求为核心,打造符合市场需要的机械制造工艺。其次,完善基础工作的准备,在基础工作做好的基础上按计划进行发展,不能操之过急导致产生负面影响。对于重点行业进行有针对性的建设,可以进行试点性的尝试,进行小范围新技术的尝试。在项目中及时总结经验,找到导致尝试成功或者失败的原因,不断总结经验为下一步扩大新技术的使用提供具有参考价值的经验。这样才能在大量新出现的先进技术中选择出符合市场需求的技术,合理把握制造技术与工艺之间的关系,进一步降低制造工艺革新的风险。
3.3重视人才素质培养
人才是进行技术革新的重点,对其进行科学的培养将对技术革新产生决定性的影响。而对人才素质培养不仅仅是专业技术的培养,还有综合素质的培养。当前对人才综合素质的培养还不够,忽略技术人才的综合实力的提升,要打造复合型高新技术人才就需对技术人才的综合素质进行培养。加大人才在金融以及在管理方面的学习,在进行人才培训过程中为人员提供实践机会,便与其将理论知识应用到实际工作中去,加大考核力度检验人员理论知识掌握情况以及应用到实践的能力。其次其道德素质的培养,加强人才道德素质建设,使其在工作中能够切实依据基本原则,为实际上岗时提供综合能力强的复合型人才。
3.4参考国外成功经验
国外领先我国必有其可参考的地方,首先加大对先进技术的学习,积极接受国外先进制造技术,在不断的技术学习中形成符合我国实情的实用技术。其次对于国外成功的改革实例进行思考学习,思考其成功的核心原因并探讨如何才能将其应用到符合我国实际情况中去。在我国长期的学习探索中,已经形成我国特有的制造技术,如何进一步发展需要不断虚心向强者学习,打造出符合国情的先进制造技术。在参考先进经验的同时需要提升自己核心竞争力,打造出拥有自主产权的国际标准,这样在不断竞争中才能处于不败之地。
4结束语
篇2
[关键字]全球化 挑战与机遇 先进制造技术 阶段化
中图分类号:TD406 文献标识码:A 文章编号:
一、机械制造行业的特点
1、经济趋于规模化
在全球化的进程当中,各大跨国公司纷纷提升自身竞争实力,对其主干业务的投资与研
发已成为当今时代的一种潮流。各大企业在经营过程当中不断地发展和壮大系统成套能力,
使其富有个性化,并具备市场竞争力,能适应千变万化的市场。
2、国家高度重视
我国是一个社会主义的发展中国家,机械制造行业自然会受到国家的高度重视。机械制
造行业不仅在全国的工业生产中占有很大的比重,而且能为新技术的诞生以及新产品的开发
提供重要的物质基础。
3、跨国企业联合并购
随着经济全球化进程的加剧,各大跨国企业都先后在全球范围内寻求最具优势的合作伙
伴,此时联合并购成为合作的最佳手段。联合并购在一定程度上优化了企业产品结构,降低
了企业投资建厂的风险,扩大了企业市场份额,使企业获得了最大利润。
二、机械制造行业的现状
1、挑战与机遇并存
机械制造行业是一个国家最基础的行业,决定着整个制造行业的水平高低。我国机械制造行业起步晚,条件差,发展着实令人堪忧。在国际市场竞争越来越激烈的今天,我国机械制造行业的发展面临着严峻的挑战。首先,我国的机械制造水平远远落后于西方发达国家的水平;其次,其它行业对我国机械制造行业的投资不足,造成资金短缺,使得我国机械制造行业的发展停滞不前;最后,我国机械制造行业的管理体系还不够完善,不能很好地处理一些重大问题。然而,随着我国改革开放的不断深入,美、亚、欧制造业格局三足鼎立的局面的形成,我国的机械制造行业迎来了前所未有的机遇。一方面,改革开放的不断深入引进了外国的先进技术和装备,使得我国机械制造技术落后的局面得到缓解,另一方面,伴随着世界经济重心向亚洲转移,我国机械制造行业的生产模式和管理体系在发生着重大转变。所有这些机遇都是来之不易的,如果我国机械制造行业能抓住机遇,又快又好发展,那么我国的机械制造行业定能得到振兴。
2、问题众多
(1)合资重心放在别处
改革开放在一定程度在拯救了我国的机械制造行业,给我国机械制造行业开拓了一条崭新的道路,但是在这条道路背后存在着许多的问题。众多大型跨国企业纷纷闯入我国制造行业,并将合资重心放在文化办公设备、仪器仪表、通用机械、工程机械等领域,却冷落了我国原有的机械制造行业,阻碍了我国机械制造行业的健康发展。
(2)技术黑洞大量存在
国内许多有实力的大型企业大都打着“进口产品”的旗号来获取更大的利润,其实这些机械都是他们自己通过精细制造得来的。广大消费者认为他们引入了外国的先进技术和装备,自然这些机械就要比国内生产的更好,从而能得到广大消费者的青睐。这样一来,消费者会认为只有外国的进口设备最可靠,只有外国生产的产品最有质量。然而让这些大型企业万万没有想到的是,得不到国人认可的本国制造行业是没有发展前景的,这不仅使得我国机械制造行业得不到充分的发展,而且会让广大消费者对本国机械制造行业失去信心。
(3)国家不能重点扶持
众多业内人士认为技术黑洞的大量存在与国家对机械制造行业的关注程度有关。国家没有制定出一系列的政策对机械制造行业进行保护,从而造成技术黑洞大量存在,而且许多企业领导没有创新意识,不能对员工做出一定的创新性激励。再者国家没有尊重底层员工的知识产权,不是无条件拿走就是另作他用,这使得我国机械制造行业的发展多年停滞不前,并且没有什么新的技术突破。
三、机械制造行业的发展趋势
1、考验严峻
随着人们生活水平的不断提高,人们对机械的依赖性也越来越强,未来机械制造行业发展的趋势必须要深入到生活的各个方面,这对我国机械制造行业的发展将是一个严峻的考验。国家必须鼓励机械制造行业鼓足干劲,一鼓作气的生产出好的产品,满足消费者的需求,带动机械制造行业的发展,向技术先进化和装备精良化迈进。
2、制造技术先进
自从国家提出先进制造技术概念以来,机械制造行业对未来的发展趋势便充满了信心。先进制造技术是传统制造技术在原有成果的基础上,不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代化管理等方面的优秀成果,向实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产,并取得理想技术经济效果的制造技术迈进的制造技术的总称。先进制造技术具有以下几个突出的特点:(1)遵循两个最基本的原则:以人为本,以技术为中心,又好又快地发展,达到满足人类社会需要的目的;(2)与先前机械制造行业高度注重专业化分工不同的是,先进制造技术将工作重心放在员工多技能的培养和创新精神的发扬上;(3)如今,减少中间层次和中间过度环节的先进网络结构得到许多大新企业的亲睐,取代了以前机械制造行业扁平化的网络结构;(4)员工工作方式发生了前所未有的转变,从以前的分工工作到现在的并行工作,从以前的以缩短工作周期为目标到现在的以提高工作质量为目的,无不体现了先进制造技术的独特优势。这一切让我国的机械制造行业出现了以下几种发展趋势:(1)以自动化为主的先进制造技术将取代以手工为主的落后制造技术;(2)机械制造工程越来越精密化;(3)传统的加工方法向更高层次的加工方法迈进。先进制造技术将带来一次全新的技术变革,把我国机械制造行业的发展带向一个全新的高度。
3、阶段化的发展进程
(1)功能自动化阶段
电子技术和计算机技术的发展为机械制造行业实现自动化提供了可能。一些新型发展技术的兴起为机械制造行业打开了广阔的市场,例如计算机辅助设计技术、计算机辅助制造技术、计算机辅助工艺规划技术、物料管理计划等一系列自动化的生产管理系统。
(2)信息集成化阶段
利用计算机完成信息的采集、传递和加工,形成信息集成化管理系统,解决了先前机械制造行业在设计、加工和管理方面存在的重大问题。
(3)生产过程优化阶段
信息和通信技术的迅猛发展让许多企业意识到不仅信息集成化能促进机械制造行业的发展,而且生产过程的优化对于机械制造行业的发展更为重要。生产过程的优化注重产品的可制造性、可装配性和重组设计性,能提高研发者开发产品的能力,能将企业调整成具有全球制造模式的全新企业。
四、总结
我国机械制造行业从原来的起步晚、技术差到后来的挑战与机遇并存,再到出现了众多的问题,到最后又迎来了可喜的发展趋势,这一切都见证了我国机械制造行业的发展历程。虽然我国的机械制造行业还没有达到世界先进的一流技术水平,装备也算不上精良,管理模式也不够全面合理,但是我国机械制造行业的发展并不会停滞不前,并不会受到“产品外国化”的冲击,而是会朝着一条属于自己独有的道路向前发展,相信在不久的将来,我国机械制造行业一定会引领世界机械制造潮流,走在时代的最前列。
[参考文献]
[1]徐功森;《机械制造行业的生产特点及发展趋势》;社科论文;理与科技(下旬刊);2010年9月25日
篇3
材料成型及控制工程专业主要课程
1、主干学科:机械工程、材料科学与工程。
2、主要课程:高等数学、大学物理、基础外语、哲学原理、计算机应用、机械制图、理论力学、材料力学、机械原理、电工电子技术、金属学、金属工艺学、材料冶金与成型工艺、材料成型设备及方法、材料成型微机应用、先进制造技术、检测技术与控制工程、技术经济、CAD/CAM基础、表面工程学等。
3、实践教学:包括军训,金工、电工、电子实习,认识实习,生产实习,社会实践,课程设计,毕业设计(论文)等,一般应安排40周以上。
材料成型及控制工程专业就业前景
材料成形及控制工程专业既不完全是按照行业特点设立的专业,也不是按照学科特征设立的专业,因此其发展具有其特殊性。
按照本专业的情况及市场需求情况进行分析,估计本专业今后的发展将主要表现为以下几个方面:
1.先进制造技术将成为本专业今后的主导技术发展方向。
2.厚基础、宽专业将成为本专业人才培养的主要模式。
3.在今后一段时期内,分类培养仍将占据主要的地位。
材料成型及控制工程专业培养目标
篇4
论文关键词:制造业 困境 对策
论文摘要:制造业发展问题是经济社会发展中的一个永恒的主题,它是我国实现现代化的原动力,更是国家实力的支柱。文章分析了新形势下我国制造业发展的现状及其发展困境,并提出了解决我国制造业发展困境的相关策略。
制造业是工业的主体,是我国实现现代化的原动力,更是国家实力的支柱。制造业的发展问题已经是经济社会发展中的一个永恒的主题。
目前,我国的制造业在总量上成为仅次于美、日的世界第三大制造国,成为世界制造业中的一支举足轻重的力量,引起了各国的广泛关注。在结构上,随着高技术产业比重的不断提高,我国制造业也取得了不小的成就。但是,我国工业化的进程正处在由低级向高级发展的过渡阶段,要完全实现工业化,至少还需要十几年的努力。而且在发展过程中,我国制造业也遇到一些矛盾和问题,解决这些矛盾和问题将使我国制造业获得新的发展动力。
1我国制造业的发展现状
改革开放以来,我国制造业的增长是全球最快的,主要表现在我国制造业占世界制造业增加值的份额平均每年上升约0.26个百分点, 制造业产值居世界第四位,近百种制造业产品产量跃居世界第一位。目前,我国的制造业已经形成相当大的规模,但是和发达国家还有较大的差距,总体规模仅相当美国的1/5、日本的1/4强。主要有以下几个方面的表现:
①制造业大而不强。目前我国制造业的总体规模与德国相当,可以说是个制造大国。制造业的增加值占GDP的1/3以上。然而,和外国先进水平相比,我国制造业还存在着阶段性的差距,差距主要表现在劳动生产率和工业增加值低。据统计,美国制造业劳动生产率(千美元/人年)为97.3,日本为104.731,德国为76.55,而我国仅为4.25,约为美国的1/25、日本的1/26,德国的1/20,制造业总体上还停留在劳动密集阶段。目前制造业的发展还多停留在技术含量低、附加值也低的领域;工业增加值率大大低于上面三个国家,美国为49.31%、日本38.01%、德国48.44%、我国26.32%。由此可知,我国制造业的人均劳动生产率和工业增加值率远远落后于发达国家。同时还有其他因素限制了生产率的提高,抑制了制造业的发展。
②结构不合理。我国制造业的结构仍然偏轻,表现为在产业结构上不合理,仍然以劳动密集型产业为主,而技术密集型产业明显落后,装备制造业薄弱,装备制造业在制造业中的比重不到30%,远低于美国的41.9%、日本的43.6%、德国的46.4%;轻工纺织制造业占有相当的比重,机械电子制造业所占比重明显低于工业发达国家。大部分的制造业企业是处在价值分配链条的附属地位,产品结构存在着结构性短缺,总体上依然是一般产品、中档产品、初级产品多,而优质产品、高技术含量、高附加值得产品少。
③技术创新能力较弱。在自主创新能力水平上,我国与发达国家相比还存在着明显差距,不仅表现在基础研究领域,而且表现在应用技术领域。我国原始性创新成果也是屈指可数,拥有自主知识产权和核心技术的强势企业不多。关键技术自给率低,有50%~60%以上的技术装备需进口,科技对发展的贡献率仅占30%,发明专利只占世界总量的1.8%,中国经济发展主要靠外来关键技术和装备的支撑。
④体制不能适应形势的发展需求。现有的制造业重点企业主要是国有企业,体制改革滞后。政府对企业直接管理的职能并没有减弱,同时国有资产的所有者代表却并未到位,形成政府各部门多头管企业,各种行政审批仍然牢牢卡住企业的脖子,成为制约制造业发展的主要瓶颈之一。企业本身的问题主要是管理上的落后,使企业的研究开发、生产、市场营销和售后服务等不能协调发展。此外,企业集中度低,大型骨干企业少,而且围绕大型骨干企业的中小企业群体也未形成。
2新时期我国制造业发展困难的原因
①从资金来源方面看,我国制造业对外资高度依赖。改革开放以来,我国积极鼓励和吸引外资,这正是迎合了世界的产业结构大调整的趋势。但是在不同的发展阶段,必须有不一样的引进外资策略。然而目前在我国,盲目引进外资,并长期给予外资超国民待遇,导致我国从行业、区域发展到国家经济增长都呈现出对外资的高度依赖的情况。据统计数据,2009年,我国52%左右的外资经济集中在制造业,对我国制造业的发展具有难以忽视的重要影响。据数据显示,外资已占据我国制造业产值的三分之一。2009年,外商投资和港澳台商投资工业企业的工业总产值占我国工业企业的工业总产值的28%。
更为严重的是,在国内部分行业和部分产品市场上,外资及跨国公司已经形成了垄断的态势。据国家工商总局公平交易局反垄断处调查表明,我国的计算机操作系统、网络设备、照相机等市场,已经成为外国企业的天下,有的在华跨国公司甚至已经处于绝对垄断地位。比如,计算机操作系统在中国市场的占有率为95%;摩托罗拉、诺基亚在中国占了70%的市场。从区域上看,也同样呈现这样的特点,外资集中的东部地区经济增长速度较高,中西部对外资的吸引力差,经济水平略低。
②从税收政策方
面来看,我国现行的税收政策不利于先进制造业的发展。制造业的发展主要受到中间需求结构、消费需求结构、消费和投资需求的比例、投资需求结构等需求因素和劳动力的数量及质量、资本的数量及投向、技术进步等供给因素的影响。而税收政策是政府可使用的诸多经济政策中独具特色和不可替代的工具之一,税收政策能够通过对需求和供给的多方面的作用最终影响到制造业。
税收的有无及多少,直接影响着各个产业发展的前景。有鉴于此,世界各国特别是经济发达国家,都毫无例外地把税收政策的制定与调整,视为推动产业结构调整的有力手段。然而在实践中,受多种因素的影响,税收政策在促进产业结构调整方面的应有功能未得到充分、有效的发挥,税收政策作用和政策潜力还有待进一步的挖掘。 转贴于 ③制造业的高消耗和低效率。目前,我国的制造性企业大部分是自愿消耗型组织,整体上说一直都没能走出高消耗和低效率的困局,对资源开采与环境透支过度,生态破坏严重,这制约着我国制造业竞争力的提高。这主要表现在,一是传统的高消耗、高污染的行业较多,森林资源总量持续下降,产生了严重的负外部性。2008年,制造业的能源消费占总量的59%,煤炭消费占总量的38%,焦炭消费占总量的99%,原油消费占总量的96%,电力消费占总量的54%,天然气消费占消费总量的47%。二是发展模式粗放,制造低效率。我国制造业的年劳动生产值远远不及国际先进水平,而单位产值产生的污染却远远高于发达国家。2009年,制造业工业废水排放占总量的84%。
3解决当前制造业发展难题,实现经济顺利发展
①有效利用外资。第一,改善外资投资环境。培育国内良好平等的竞争环境,这利于国内企业的健康发展,也有利于我国制造业技术水平的进一步提升。第二,提高我国制造业的整体技术水平和出口产品的竞争力。吸引外资参股并加快技术引进以共同开发高新技术产品;提高企业的自主创新能力和技术水平以促进商品结构优化。第三,限制“两高”产业并优化外资的行业及地区结构。提高利用外资的效率以实现集约发展,改善对外投资企业的管理和服务,加快人才的培养和引进,借助中西部地区特有优势,鼓励外资投向中西部。第四,防范外资。强化利用外资的选择并防范其带来的不利影响,严防外资的虚假投资行为并防止热钱的借道进入。
②完善税收政策。第一,尽快明朗化支持先进制造业发展的优惠政策。尽快归纳以往的各种税收优惠政策,根据我国的实际情况,国家应从整体上考虑促进先进制造业发展的财税政策,并且保持税收政策促进制造业发展的稳定性,提高政策的可信度。第二,针对制造业企业的科技开发制定切实有效的税收鼓励政策。第三,着力改革不利于先进制造业发展状况的现行税收政策。逐步推广实行将生产型增值税改为消费型增值税,最后实现制造型企业的技术进步和产业升级。第四,全力打造公平的税收政策,确立公平合理的税收政策。
③优化制造业的发展环境,发展低碳制造业。发展制造业不能单纯在经济角度上强调发展,更必须强调在发展过程中依靠科技创新、重视生态建设和环境保护,强调资源节约和环境保护。坚决淘汰消耗高、污染重、水平低的落后生产力,这样会付出很惨痛的代价。因此,中国制造业地发展应以维护生态环境和人人健康为发展前提,大力加强绿色低碳制造技术,支持工业创新、工业化与信息化融合、用高新技术改造和提升传统产业,在提高产品质量和附加值的同时努力降低资源的消耗和对环境的污染,真正实现低碳制造业的可持续发展。
④高度重视引进技术的消化吸收和技术创新。国家综合实力的提高,关键在于科学技术的提高,而科学技术主要靠创新。中国要想成为世界制造中心之一,必须在不断引进和消化新技术的同时,努力创新发掘新技术。
加大研究开发资金的投入,并培养企业独立的技术创新能力,改变对技术引进的依赖。有制造商、技术消化吸收和创新小组,争取更多的自主知识产权,提高出口产品的技术含量,探索一条适合中国国情的由引进技术到自主创新的大道。
参考文献
[1] 赵奕凌.低碳经济背景下我国物流绿色演进的路径思考 [J].华南理工大学学报(社会科学版),2010,(10).
[2] 张志元.后危机时代我国制造业发展模式转型研究[J].理 论探索,2011,(2).
篇5
【关键词】计算机仿真技术 信息化 制造业
1对系统仿真类型进行概述
顾名思义,“仿真”就是对现实世界的物体进行模拟的一种状态,使其达到逼真的情形。在工程技术领域,经常采用系统仿真技术来研究相关事物,如通过系统模型的相关实验来研究设计或者存在的某个系统。
2对计算机仿真技术在制造业中的应用以及发展现状进行概述
由于我国是一个制造业大国,并且制造业在我国的国民经济收入中也占很大的比例,因此,国家及企业都非常重视我国制造业技术的发展。随着我国科学技术及制造业的进步,使得CIMS、NC、FMS、CAPP、MRP等都得到了快速发展。而系统仿真技术作为工程领域里面的一个重要手段,其被大量应用到我国制造业进行研究及实践,从而产生出一些先进制造技术。对于系统仿真技术而言,如果从本质上面来讲,其就是通过建立仿真模型,然后再对仿真模型不断进行实践模拟的一种先进技术。它的实现过程主要是由仿真语言、计算机高级语言、以及计算机仿真软件来实现,具体情况如上图2-1所示。可以很明显的看出,对于一个典型的仿真软件来讲,它主要包括程序包、仿真语言、仿真环境三种不同的形式,它的覆盖功能也不是完全相同的,并且,从下到上是大致的反映了计算机仿真软件的一个发展情况。随着相关技术的发展,直到上个世纪80年代后期,出现了一体化的仿真环境。随着我国计算机技术的进一步发展,开始出现了面向对象的并发执行机制,这样,就非常容易的实现在数据库管理的基础之上来对实验及模型数据、以及实验仿真的结果等进行统一的管理,与此同时,人工智能等相关的先进技术也开始应用到仿真建模、运行以及对仿真的结果进行分析之中。另外,广义的制造系统的相关仿真器也开始大量出现,在某种程度上面很好的实现了对制造系统进行的非语言建模、以及模型数据驱动等相关的重要功能。比较典型的一体化仿真软件有TESS等,广义的仿真器有FATOR等。
3计算机仿真研究的热点以及对我国制造业的相关影响
自从上世纪末以来,随着我国制造业的竞争不断加剧,产品生产周期不断缩短,这样就导致系统仿真技术不断向横向的方向发展,在制造业里面比较典型的就是“虚拟制造技术”的发展。根据虚拟制造的概念可以得知,需要先采取计算机来模拟整个产品的设计及制造过程,这样便于发现各种问题,并且在产品制造之前就把问题解决掉,从而提高生产效率及产品质量。随着制造业的发展,仿真技术在我国制造行业里面的又一个重要研究热点诞生,即虚拟产品的开发(VPD),它最早是来源于并行工程的思想。并行工程技术(CE)在对产品进行开发之前就对产品的整个生命周期进行全面的考虑,这样,对解决相关产品的设计以及开发之间的矛盾是非常有益的。而虚拟产品开发是在并行工程的指导下,把大规模的产品数据管理系统以及CAD等产品设计系统等进行综合起来,从而进一步的形成虚拟产品的开发环境,这样就可以在该环境下进行产品的策划、设计等,以及预测产品在真实环境下的相关特征、功能及性能等,这样在进行实际设计、生产的过程中,可以减少反复或者变更等的次数。VPD技术能够深入到各种复杂产品的制造之中,从而为企业产生巨大的经济效益。随着计算机技术的高度快速发展,对仿真技术的相关应用已由单一的形式向复杂性的方向进行发展。由于现代制造企业面向全国甚至全世界,因此,它的仿真对象也是分布在不同的时空,在这样的背景下就产生了分布交互化仿真技术(DIS)。对于这种仿真系统来讲,它所包括的内容有:构造实体、实体-虚体、真实方面的实体等,并且,这些实体是可以基于不同时期的相关技术、不同产品的相互组成、不同的系统方面的目的、以及不同生产厂家的相关技术等,对于这样的复杂情况是允许他们进行交换操作的。分布交互化仿真技术(DIS)通过采用计算机网络将分布在不同地点的仿真设备进行连接起来,这样便可以通过实体之间的数据方面的交换构成时空到合成仿真环境的一种比较先进的仿真技术。如今,在我国制造业中已经产生了虚拟企业或者类似于DIS的虚拟研究开发中心等。就目前来讲,比较出名的就是香港城市大学与香港生产力方面的促进局共同构建的快速科技中心,它就是虚拟研究开发中心。由于当今社会是动态快速发展变化的,人们的需求更多转向个性化、多样化等方向,因此,对于制造企业来讲,它们就要抓住市场的需求,然后采取方式(如柔性生产制造)来快速响应市场需求,这样才能够为企业获取更多的市场利润,但是,通常情况之下,由于企业在短期内存在相关资源欠缺等方面的局限性,在这样的背景下,企业要想获得市场机会,它们就有可能通过互联网来临时连接成一种动态方面的联盟-也就是所谓的虚拟企业。
4结束语
随着我国社会的不断发展,导致计算机仿真技术的发展也日新月异。在制造业中,对于整个产品的生命周期来讲,仿真技术都表现出其强大的发展潜力。在当今制造业竞争激烈的社会,计算机仿真技术在制造领域的应用及发展在不断的扩展,其功能也更多的面向可视化、智能化生产、绿色制造等方面不断发展。
参考文献
[1]戴金海等.并行工程与仿真技术[J].计算机仿真,2013(23):54-59.
[2]熊光楞.计算机仿真及其在制造业中的应用[J].计算机仿真,2012,2(14):20-27.
[3]郑力,卢继平等.虚拟制造技术[J].计算机辅助设计与制造,2013(09):62-67.
篇6
关键词:逆向工程 塑料模具 快速成型
中图分类号: TH122 文献标识码:A 文章编号:1007-9416(2011)12-0090-01
随着塑料工业的飞速发展和通用与工程塑料在强度和精度等方面的不断提高,塑料制品的应用范围也在不断扩大,工业产品和日用产品塑料化的趋势不断上升。一个设计合理的塑料件往往能代替多个传统金属件。近年来,我国的塑料加工工业迅猛发展,在引进消化吸收,大力开展应用基础研究,提倡鼓励产学研相结合的同时,加大科研成果向生产的转化等措施实现全行业技术进步。重点发展为汽车、家电、电子、电气、交通运输、邮电通讯、国防军工、文体健身等行业配套使用的塑料材料或制品。
在塑料模具设计过程中,往往需将复杂的自由曲线曲面组成的实物样件,通过各种测量手段及曲面重构方法,将原有实物转化为计算机上的三维数字模型,并在此模型基础上进行优化设计与创新设计。在设计领域,这就是所谓的逆向工程,也称为反求工程、反向工程等。逆向工程在汽车工业、航空工业、机械工业、消费电子产品和医学科技等应用领域使用广泛。
同时,在塑料模具设计过程中结合的目前先进的制造技术--快速成型技术。快速成型技术是借助计算机、激光、精密传动和材料等现代手段,直接将计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助制造(CAM)集成一体,根据计算机上构造的三维模型,能在很短时间内直接制造出产品样品。不需机加工设备或者模具即可快速制造形状极为复杂的工件, 从而在小批量产品生产或新产品试制时节省时间和初始投资。采用快速成型的方式可以加快我们加工样件和母模的过程,大大提高设计效率。
在逆向工程技术的基础上,利用快速成型技术,在塑料模具设计与制造的过程中提高塑料模具设计与制造的效率,优化提高产能,同时提高了产品的设计质量和精度。研究过程中我们以多个工业产品样件为实例,以逆向工程和快速成型技术的综合应用为指导,进行塑料模具设计实验。对于产品样件首先选择相应合适的三维测量设备对表面数据进行采集,对于采集数据进行相应的处理,如数据精简等,其后根据样品的表面数据特征选择相应的逆向工程处理软件进行曲面重构,重构过程中涉及到相应的重点进行研究和探讨,对于处理好的曲面数据进行三维实体的构建,过程中进行相应的产品优化设计研究,而后对于样件进行快速成型加工,过程中涉及到选择相应的快速成型设备及材料和精度的选择,对于加工得到的产品样件进行研究和优化,在此基础上再进行快速模具的设计研究,完成整个设计与制造过程。
1、样件的数据采集技术
实物或产品的三维数据的测量是一个孤立的过程,并没有考虑后续的模型重建和数字化加工的要求,如果能够根据几何外形基于特征进行实物原件的进行扫描和测量,可以减少大量无用的点云数据,以便更好、更快的三维重构,扩大数据在快速造型技术中的应用范围。
2、CAD模型的数据重构
工业产品样件的曲面重构是综合应用过程中最为重要的一步,直接影响最终产品的CAD模型的优劣。要求逆向工程中进行曲面重构的软件能适合产品,达到高效快捷的数模重构目的。在逆向工程综合评价系统的指导下,我们采用逆向工程软件Imageware软件进行数据重构处理,并在此基础上采用不同的三维造型软件进行后期的曲面调整和优化设计,得到CAD模型。
3、快速成型方法加工样件和母模
快速成型材料的成型性能大多不太理想,成型件的物理性能不能满足功能性、半功能性零件的要求,必须借助于再处理或二次加工,所以一般成型产品只能作为模型,不能用于实际工作零件。快速成型材料的价格都比较贵,造成生产成本较高,加强对快速成型新材料的研究与开发工作,既要提高新材料的性能,又要尽可能地降低成本。
4、模具设计
以快速成型加工出的样件和母模为基础,进行塑料模具的设计,控制模具的加工精度,同时,在先进制造技术的基础上,提高对于复杂曲面特征的产品的塑料模具设计能力。
以逆向工程为基础,改变传统的塑料模具设计与制造思路,解决了一些复杂形体的三维建模,难以加工出样件和母模的问题,形成了一个包括设计、制造、检测的快速设计与制造指导系统,为模具制造业更好地朝精密化、低成本、标准化方向发展,更多地开发出新的工艺、材料及智能化相关技术提供助力。
参考文献
[1]刘昌祺,《塑料模具设计》.北京:机械工业出版社,1996.
[2]屈华昌.《塑料成型工艺与模具设计》.北京:高等教育出版社,1995.
[3]田晓东,史桂蓉,阮雪榆.复杂曲面实物的逆向工程及其关键技术[J].机械设计与制造工程,2000,29(4):1-6.
[4]邢渊等.集成反向工程系统研究.机械工程学报,1998.34(3).
[5]金涛.童永光等,逆向工程技术.机械工业出版社.
[6]李中海.反求工程中拟合曲面连续性的研究.沈阳工业大学硕士学位论文,2005.
[7]孙家广.计算机图形学,北京.清华大学出版社,2000.
[8]曹智军.自由曲面逆向工程技术的研究.郑州大学硕士学位论文,2003.
篇7
【关键词】中国制造2025 自动化 信息技术
1 引言
在历史的长河中,人类经历了三次重大的工业变革,它们代表了三个重要的工业革命时代,分别是蒸汽机时代、电气化时代以及信息化时代。随着信息化技术的完善,人类正在经历着第四个重要时期,它是可以促进产业变革的智能化时代]。现如今,有很多人们指的关注的信息,其中最为重要的几个信息是:2011年由美国倡导的先进制造伙伴计划;2012年美国总统奥巴马在任期间提出了一个新颖的创新网络,这个网络用于建设国家的制造行业;2014年,德国的汉诺威举办了工业博览会,在会上,基于信息物理融合系统的智能化概念再一次成为人们热议的焦点;在2015年的5月18日,我国提出了“中国制造2025”的口号。发达国家关于工业化改革的行动给了我们一个强烈的信息,那就是工业化改革即将迎来大的突破、大的技术变革,每个国家都想在制造业上有所突破、有所作为。面对此种情况,我国的高等教育即将面临新的挑战,培养高素质的自动化专业人才是被迫切需求的。
2 满足“中国制造2025”要求的自动化专业人才
2015年,在只能制造国际会议上,工信部苗圩部长提出“中国制造2015”的主攻方向是智能制造。实现智能制造就是要实现信息化与工业化的融合以及互联网与传统制造业的融合。目前,在我国创新型与专业型人才较为短缺,与世界上一些发达国家还存在着不小的差距,培养我国自己的自动化专业人才迫在眉睫。“中国制造2025”需求四个方面的自动化专业人才。
2.1 中国制造2025”的自动化信息技术需要人才
2025中国制造需要的是高端智能人才,智能人才者是信息技术的执行者,自动化的对设备、工程机械及技术参数进行数据重组。只能这些自动化信息技术应用于生产,才标志着我国自动化技术的智能实现。
2.2 需要人工智能技术人才
完善的人工智能技术可以提供有效的解决方法去处理以及分析生产过程中的数据与信息。在生产实践活动中,如果遇到复杂繁琐,甚至是人类难以解决的问题时,人工智能技术就会凸显出它的自身优势。此种技术如果应用在制造业中必将促进制造业的快速发展。
2.3 需要软件类人才
智能化制造是一个全方位的概念,从最初的产品开发、设计、外包、生产、最后到达交付环节,这些都有它的身影。智能化工厂的重要基础就是软件,优异的软件性能是决定制造业可否实现智能化的关键,软件性能的好坏取决于多方面因素,例如:操作接口是否人性化、运算平台连接是否有高的效率、云端运算是否为跨网络模式等等。
2.4 中国制造2025需要多学科的综合性技术人才
现阶段,网络技术已经在我国的各类自动化信息技术中广泛应用,在这种大环境下,制造业中的自动化技术将成为一项复合性的专业技术领域。传统的单一性专业人才已经不适合未来制造业的发展需求,未来制造业需要的是一专多精、多专多精的复合型专业人才。
3 自动化专业人才培养模式的改革
要想以“中国制造2025”对自动化技术提出的新要求为基准,培养出高素质的自动化专业人才,改革自动化专业人才的培养模式是势在必行的。首先我们要在培养模式的改革上达成共识,对需要改变的内容、需要革新的内容以及需要增加的内容,都应该深思熟虑,形成共识,最后付诸于实践,并在实践中及时发现问题及时完善改革后的内容。
最近几年,很多试点院校已经对自动化专业人才培养模式进行了改革,共同的特点有三个:
(1)使学生们拥有扎实的自动化专业相关的理论知识,为此开设了多门课程,例如:优化理论、自动控制、系统辨识、智能控制理论等等;
(2)加强学生掌握网络技术的能力。网络技术、控制系统仿真原理、嵌入式系统等课程被开设;
(3)具有针对性地补充学生们自动化技术相关领域的专业知识,楼宇自动化、机器人技术等课程都应该被引入日常教学中。虽然这些方式对自动化人才专业的培养模式起到了一定的改革作用,但是并不能满足未来制造业对人才的需求,因为这些改革项目改变的仅仅是基础知识的传授,缺少技术实践层面的改变,所以我们要对自动化专业教学内容体系进行深入的探讨。
“中国制造2025”的出现对很多技术领域都提出了更高的要求,例如:在设计技术方面,国家提出在未来我国的先进设计技术要以绿色环保、智能化、协同性为发展目标。再比如,国家也提出了制造过程的智能化应该被快速实现。在某些重点领域的试点单位,已经建立了智能化车间,在生产过程中,工业机器人、智能物流管理等智能化技术已经得到了应用。面对未来更加快速的技术革新,当前我国高校的自动化专业培养模式还无法培养出高素质的人才去满足制造业新技术的要求。根据现有形势,应该调整教学内容,需要在日常的培养模式中加入智能感知技术、智能规划技术、集成电路原理、物联网技术以及虚拟化技术等等。
4 结束语
科学技术的发展带动了知识的快速革新,在校期间,学生们需要学习的专业知识越来越多,只有通过合理的培养模式以及高效的教学方法才能实现培养高素质自动化专业人才的目标。在我国近500所高校设有自动化专业,如果这些高校都可以找到适合本校的自动化专业人才培养模式,就可以为“中国制造2025”输送更多自动化专业人才。
参考文献
[1]国务院关于印发“中国制造”的通知[J].中华人民共和国国务院公报,2015(16).
[2]余东华,新工业革命背景下$中国制造的技术创新路径和产业选择研究[J].天津社会科学,2015(04).
[3]黄群慧,贺俊.中国制造业的核心能力功能定位与发展鹇[J].中国工业经济,2015(06).
[4]教育部发展规划司.中国教育统计年鉴[M].北京:人民教育出版社.2011.
作者简介
刘桂涛(1972-),男,湖北省云梦县人。硕士学位。现为湖北工程学院计算机与信息科学学院副教授。主要研究方向为控制与电气节能。
篇8
关键词: 数控加工 加工参数 优化方法
制造业的发展,是国家综合实力的体现。制造业的主流技术是数控加工技术。因为它会为我们的社会带来更大经济收益,也是我们缩短和其他数控加工强国距离的最佳方法。
影响数控加工参数的优化选择的因数主要是机床的主轴转速、功率、切削力的大小、转矩,刀具的磨损、寿命及机床的机械振动等方面。
目前数控加工参数的优化,总体划分为在线参数优化和离线参数优化两大方面。
在线数控加工参数优化方法,也叫自适应控制,它是自适应控制理论在数控加工领域的应用。即在加工过程中,通过各种传感器采集一系列变量,转换为需要的信息,到数控中的信息的处理中心,通过各种方案的比较,选择最佳方案,根据最佳方案的切削参数,获得需要的加工工艺进行加工,达到预期的目的。目前还没有最佳的方法大量运用于数控加工业。
数控加工参数优化方法一是根据传感器获得的信息,建立数学公式,确定目标函数及约束条件,选取合适的参数作为设计变量;二是选取优化算法,对目标函数进行求解;三是对求解结果进行判断和分析,获得优化设计的最优方案。
一、数学公式的建立
1.如何选择优化设计数控铣的参数
优化设计参数在设计过程中一般很多,要学会抓主要舍次要。以主轴转速、吃刀量、切削速度、进给量为变量随着路段的不同而不同,把整个加
二、优化算法
在线数控加工参数优化算法,主要有神经网络算法、遗传算法、蚁群算法、模拟退火算法等各种现代优化方法,选取其中一种或者几种混合。
三、结果判断
以工时为主要目标优化参数时刀具磨损大,成本大;以加工成本为主要目标时,刀具磨损小成本低,生产率低;以最大利润为主要目标,刀具磨损大、生产率高,工人劳动强度大;以工时、成本及利润同时为主要目标进行多目标时缩短工时、刀具磨损一般、成本降低,利润可观,优化结果高于单目标的优化结果。
总之,为实现数控加工切削参数的优化,获得最佳经济效益,宜建立多目标的数学模型。
参考文献:
[1]数控加工切削参数优化的研究[J].沈阳工业大学赵绪平硕士论文.
篇9
论文摘要:智能制造是当今世界制造业的重要发展方向,它在全球范围内都得到了广泛的应用和研究。文章从对智能制造的定义开始,介绍了智能制造的概念以及智能制造系统的特点及应用,然后通过分析智能制造在国内外的发展,结合我国实际情况介绍了智能制造在我国的发展趋势。
1智能制造简介
智能制造(Intelligent Manufacturing,IM)是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统,它在制造过程中能进行智能活动,诸如分析、推理、判断、构思和决策等。以智能制造技术(Intelligent Manufacturing Technology,IMT)为基础组成的系统叫做智能制造系统(Intelligent Manufacturing System,IMS),它具有以下特征:
①具有获取信息并以此来决定自身行为的能力。要具有获取信息并以此来决定自身行为的能力,也就是需要智能系统对信息具有一定的分辨能力,这要求系统的模型必须建立在相应的知识库上,系统运用知识库来决定自身行为。
②实现人机一体化。实现人机一体化就是使人和智能机器在制造过程中相互协作,在此系统中不能把人间单的当作操作者来看待,要意识到此时人和智能机器是平等的,可以认为他们是为了完成某些项工作而进行合作的两个个体,他们需要做的就是运用各自的特长来完成任务。
③拥有学习能力和自我维护能力。产品制造是在不断发展和变化的,因此在制造过程中所需要的知识也不断的增加,同时在运行过程中不可避免的会出现故障,为了更好的适应社会对产品制造的要求,需要智能制造系统拥有学习能力和自我维护能力。
智能制造在现代制造业中应用广泛,主要包含产品智能设计、加工过程智能监控、产品在线智能测量、机器故障智能诊断、制造系统的知识处理与信息处理、制造系统的智能运行管理与决策等方面。
2智能制造在中国制造业的应用现状及发展趋势
2.1国内外智能制造的发展状况
自20世纪80年代智能制造提出以来,世界各国都对智能制造系统进行了各种研究,首先是对智能制造技术的研究,然后为了满足经济全球化和社会产品需求的变化智能制造技术集成应用的环境——智能制造系统被提出。智能制造系统是1989年由日本提出的,随后还于1994年启动了先进制造国际合作项目,包括了公司集成和全球制造、制造知识体系、分布智能系统控制、快速产品实现的分布智能系统技术等[1]。近年来,各国除了对智能制造基础技术进行研究外,更多的是进行国际间的合作研究。 在我国对智能制造的研究也早在上世纪八十年代末就已开始。在最初的研究中在智能制造技术方面取得了一些成果,而进入21世纪以来的十年当中智能制造在我国迅速发展,在许多重点项目方面取得成果,智能制造产业也初具规模。总的来说我国在智能制造方面的发展是不错的,近年来国家和各大制造企业对智能制造的发展也越来越重视,越来越多的研究项目成立,研究资金也大幅增长。
2.2智能制造在我国的发展趋势
在我国制造业未来的发展中,智能制造必将扮演更加重要的角色。我国必将由制造大国向制造强国转变,这就要求我国制造业由粗放型向集约型转化,这就要求我们必须控制能源消耗的增长,而通过智能制造系统能够更加充分的利用原材料,有助于我国制造业向集约型转化。要发展好智能制造,我们首要的任务是尽快建立起智能制造的理论体系,理论体系是整个智能制造的基础,也是全面发展智能制造的前提。在建立理论体系的同时技术体系也要相应的建立起来,智能制造系统是以智能制造技术为基础建立起来的,它以智能制造技术为基石。最后,结合我国制造业实际情况,建立符合我国制造业发展需要的特色智能制造系统。
3结语
随着全球制造业的发展,智能制造也将随之不断发展,这是制造系统由能量驱动型转变为信息驱动型所带来必然的结果。在这个全球化的智能制造浪潮中,我国当然也不落人后,我国一些高等院校已进行相关研究,随着国家和各大制造企业对智能制造的认识加深,相信将会有越来越多的人力物力将会投入智能制造的研究当中,最终得以在全国范围形成浓厚的研究氛围,国家、企业、高校之间相互合作,统筹规划、集中优势,最终形成符合我国制造业发展的智能制造系统。
篇10
关键词:切削液系统 绿色特性 优化设计 环境影响
一、传统切削液使用存在的问题
相对绿色切削液系统,传统的供给系统存在以下的问题:
1.增加制造成本
德国制造业的调查数值显示,切削液成本与相关设备费、能耗费用、处理费用、工人成本、维修费用及材料费用占全部制造成本的 7%~17%,而全部刀具费用仅占总制造费用的 2%~4%。此外,切削液的花销中还应包括为保护环境防止污染所产生的费用,以及为保障工人的身体健康所承担的额外费用,随着法律和人们环保意识的增强,这项费用还在急剧的增长。再者,大量的切削液有可能造成机床的线路短路、控制元件和传感器失准,渗入机床内部的切削液会逐渐变质,腐蚀机床,增加了机床设备的养护费用。 2.切削液用量控制难
传统的切削液供液方法有浇注法、喷射法、喷雾法等,使用比较大压力和大量的切削液覆盖到切削区域,起到、冷却和冲洗等作用。在加工环境发生变化时,如在更换零件、更换切削刀具等情况下,很难调节切削液用量。
3.高能耗
普通的供给系统装置中采用的冷却泵和液压阀精密性比较差,很难精确地控制切削液的供给,并且喷嘴没有达到细密均匀、注油精准的要求,尤其对复杂加工零件表面不能连续精确的供给,从而消耗掉大量的资源。
4.污染环境
切削液会严重污染环境,根据美国工业有害来源统计显示:机械加工业占工业废物来源的 5%,排名第 4 。加工制造业每年排出的废气、废水、废渣对大气、水体、土壤和生物造成严重污染。切削加工产生的切屑和以及加工中使用的切削液对环境也都造成了污染,全球每年消耗的切削液的总量大约在 70到80万吨/年,对环境造成巨大的负担。
5.有害身体健康
首先,切削液会损伤呼吸器官。油基切削液在重载或高速切削条件下,由于高温发生化学反应 ,释放有害气体和油雾。其次,为改善切削性能,水基切削液加入了多种添加剂,如:极压剂、防霉剂、防锈剂等,切削液中的添加剂都有一定的毒性。还有,氯化物和甲醛类化合物会对皮肤和眼睛造成危害。
二、应对措施
1.改善切削液的成分―用植物油替换矿物油
用植物油替换矿物油来研制油基切削液。植物油属于再生资源,而且可以降解,对人和环境几乎没有污染。和矿物油相比,植物油的使用受到氧化和水解的不稳定性及老化性能制约,但是不易挥发,加入一定的抗氧化剂等添加剂后,在性能上可以满足一定的加工要求,有广阔的市场前景。另外也可采用酯类油代替矿物油,现在市场上销售的各类酯类油中,可降解率就达到90 %-100%,但市场价格较高。后续经过一段时间的研究,肯定能研制出价格合适的完全降解的产品,所以它现在是各国争先研究的重点。
2.努力研发新型高效无毒添加剂
新型添加剂是提高切削液质量和水平的有效办法,这一点已经引起各国学者的关注,并且做了不少工作,取得了一定的效果。绿色制造的切削液系统还应该加快研究来减少对环境的影响。
(1)硼酸酯类添加剂:硼酸醋的油膜强度高,摩擦系数低,具有优良的减摩抗磨性能。硼酸酯易于合成,目前已经有关于水溶性硼酸酯的合成技术,即在硼酸酯中加入了S、N,反应生成含硫、含氮硼酸酯,并证实了硼酸酯是一种多功能环保型添加剂。并且具有良好的防锈性能、抗菌和杀菌功能,且无毒害作用。
(2)"钼酸盐系缓蚀剂:钼酸盐是阳性缓蚀剂,添加到切削液中,可以在工件金属表面形成一层钝化膜,可以起到减缓氧化作用。一般认为,钼酸盐作为防锈剂是不会对环境造成污染,但成本较高,会影响到使用的广泛性。为了提高使用率,人们利用钼酸盐和其它有机、无机缓蚀剂配合协同使用,而后推出了一种由钼酸盐、硼酸盐和有机胺等组合而成的高效、低价的防锈产品。
(3)新型防腐杀菌剂:水、工件、空气和灰尘都有可能将细菌带入到切削液中,滋生细菌。细菌繁殖会消耗乳化剂、使油相析出,浓度下降,性能也随之下降;亲氧菌会呼出CO2使PH值下降,防锈性能下降,同时也进一步促进了细菌的繁殖。细菌滋生不仅使切削液失效,而且对环境造成不良的影响,如难闻气味。而新型防腐杀菌剂可以减少细菌和霉菌的滋生,杀灭切削液中已存在的细菌,从而延长切削液的使用寿命。
3.寻找传统切削液的替代品
(1)液氮冷却
液态氮气的温度在零下180℃左右,在进行切削加工时将液氮送到切削区,代替传统切削液,可以保证工件、刀具和切削区处于低温状态下切削加工,并充分利用材料的韧脆转变特性,在材料韧性降低、塑性降低的情况下对工件进行加工。但这种加工方法,必须考虑到液氮的成本、安全性、稳定性和方便性,现在推广使用还有难度。 (2)蒸汽冷却
传统冷却液是依靠切削液的蒸发来带走大部分切削热,但实验表明,这个种方法的冷却效率不是很高,原因在于冷却液进入高温切削区后,受热在切削表面迅速形成一层蒸汽膜,加工表面被蒸汽膜遮挡,而后续的冷却液无法和加工表面接触,降低了和切削区域的热交换效率。同时,蒸汽膜的存在还会阻止切削区热量向外的传散。而蒸汽冷却时则不会产生蒸汽膜,水蒸汽以气体形态喷射到高温切削区迅速散去,同时带走热量,跳过了从液态蒸发为气体的过程,也就不存在蒸汽膜影响冷却的作用。但是需要注意的是蒸汽冷却的冷却作用是基于而形成的间接冷却,其冷却效果很有限。 (3)低温气体喷射冷却
这种方法类似于生活中常用的风冷,不同的是要降低空气的温度在吹向加工区域。这样由于采用了流动性好的低温空气,增大了动态的换热面积,加强了同周围气体的热交换。但气体的比热小,换热系数低,是制约此种冷却方式推广的一个重要因素。
4.干切削加工
干切削加工技术从源头上杜绝使用切削液。它作为一种新型绿色制造技术,不仅环境污染小,而且可以省去与切削液有关装置,简化生产系统,能大幅度降低产品生产成本,通时形成切屑干净清洁,便于回收处理。
1. 谢纬安;谢国如 先进制造之绿色干切削技术[期刊论文]-科技咨询 2012(32)
2. 陆颖 基于环保的"绿色"冷却技术的新进展[期刊论文]-机械设计与制造 2000(05)
3. 高航;王继先 切削加工冷却方法的现状与发展[期刊论文]-设计与研究 2001(01)