現(xiàn)代制造技術論文

叮叮小文庫桂林航天工業(yè)高等?？茖W校現(xiàn)代制造技術期末論文系別：機械工程系專業(yè)： 姓名： 學號：完成日期：2012年5月14日內(nèi)容摘要隨著科學技術的飛速發(fā)展和市場競爭日益激烈，越來越多的制造企業(yè)開始將大量的人力、物力和財力投入到先進的制造技術和先進的制造模式的研究和實施策略之中。本論文簡單介紹了我國高速加工的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢、我國精密加工的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢和我國現(xiàn)代制造企業(yè)實施精益生產(chǎn)制造方式的想法。關鍵詞：我國高速加工的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢；我國精密加工的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢；我國現(xiàn)代制造企業(yè)實施精益生產(chǎn)制造方式的想法；目錄內(nèi)容摘要- 1 -關鍵詞：- 1 -目錄- 2 -引言- 3 -論述我國高速加工的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢- 4 -論述我國精密加工的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢- 5 -精密化- 5 -智能化- 5 -自動化- 5 -高效化- 6 -信息化- 6 -柔性化- 6 -集成化- 6 -我國現(xiàn)代制造企業(yè)實施精益生產(chǎn)制造方式- 7 -精益生產(chǎn)方式的理論框架- 7 -參考文獻- 9 -引言制造技術已經(jīng)是生產(chǎn)、國際經(jīng)濟競爭、產(chǎn)品革新的一種重要手段，所以國家都在尋求、獲得、開發(fā)和利用它。它正是被看作是現(xiàn)代國家經(jīng)濟上獲得的成功關鍵因素。制造技術已經(jīng)不是單純的產(chǎn)品設計、制造工藝和生產(chǎn)組織管理，它是一個包括產(chǎn)品需求、設計開發(fā)、生產(chǎn)、銷售、使用、處理等整個產(chǎn)品生命周期的大系統(tǒng)。從宏觀上來說，制造技術已經(jīng)進入計算機輔助制造的時代，它是通過一個計算機分級結(jié)構網(wǎng)絡來檢測、控制和管理制造過程各個階段的工作，其中包括生產(chǎn)管理與控制、工程分析與設計、財會與供銷等方面。美國從50年代以來只重視技術和軍用技術的發(fā)展，忽視了制造技術ude作用，嚴重影響了國民經(jīng)濟的增長和國際經(jīng)濟競爭中的競爭力。80年代初，美國開始反省，美國在關于工業(yè)競爭的總統(tǒng)委員會的報告指出：美國在重要高速增長的技術市場上失利的一個重要原因是美國沒有把自己的技術應用到制造上。據(jù)美國國家生產(chǎn)力委員會調(diào)查，在企業(yè)生產(chǎn)力構成中，制造技術的作用占62%，世界上所有的國家，特別是經(jīng)濟比較發(fā)達的國家，都非常重視制造技術的發(fā)展，以日本和德國最為突出。我國的近鄰日本在第二次世界大戰(zhàn)后一直對制造技術非常重視，先后提出了“技術立國”和“新技術立國”的道路，并且狠狠的抓住了精密工程和制造系統(tǒng)自動化這兩個制造技術的關鍵，突出了以人為中心的先進管理，人、技術和經(jīng)濟管理的三結(jié)合，使日本在戰(zhàn)后短短30年里，一躍成為經(jīng)濟大國。我國的制造技術經(jīng)過40多年的發(fā)展，已經(jīng)進入了發(fā)展迅速、失利增強最強最快的新階段。由于機械產(chǎn)品是裝備國民經(jīng)濟各部門的物質(zhì)基礎，強大而完整的機械工業(yè)是國家現(xiàn)代化、實現(xiàn)社會進步的必要條件。通過分析，其關鍵問題是要發(fā)展現(xiàn)代制造技術，從而制定了發(fā)展先進制造技術的規(guī)劃。現(xiàn)在，各工業(yè)國家都把制造技術視為當代技術發(fā)展最為活躍的領域和國際間科技競爭的主戰(zhàn)場，制定了一系列振興計劃，簡歷了世界級制造技術中心，紛紛把現(xiàn)金制造技術列為國家關鍵技術和有線發(fā)展領域，一個以現(xiàn)代制造技術為中心的科技競爭已經(jīng)在發(fā)達國家質(zhì)檢展開，一個以現(xiàn)代制造技術為重點的工業(yè)革命已經(jīng)到來，這是第三次工業(yè)革命。論述我國高速加工的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢刀具材料的選用：以超硬刀具材料為主。采用CBN、SiN陶瓷、Ti基陶瓷、TiCN涂層刀具材料加工高強度鑄鐵件，銑削速度達2200m/min；采用PCD、超細硬質(zhì)合金刀具加工高Si-Al鑄造件，銑削速度也達2200m/min，鉆、鉸削速度達80240m/min；采用SiN陶瓷、Ti基陶瓷及TiCN涂層刀具加工精鍛結(jié)構鋼零件，車削速度達200m/min；采用高Co粉末冶金表面涂覆TiCN的高速鋼整體拉刀、滾刀、剃齒刀，以及硬質(zhì)合金機夾組合專用拉刀，加工各種精鍛鋼件、鑄鐵件，拉削速度1025m/min,滾削速度110m/min,剃齒切速170m/min。刀具典型結(jié)構與加工工藝：零件孔加工刀具采用多刃復合式(刀刃機夾、鑲焊組合)結(jié)構，以鉸、擠削替代磨削，在一次性走刀過程中完成孔的精加工，轉(zhuǎn)速達3000r.p.m，走刀速度達1.53m/min,精度可達57級，粗糙度Ra0.7m(槍鉆轉(zhuǎn)速達8000r.p.m，Ra2m)；零件平面銑削刀具多采用密齒、過定位、重復夾緊結(jié)構，徑、軸向雙向可調(diào)的高速密齒面銑刀。直徑250400mm，軸向跳動0.0025mm。零件裝配平面的加工，是以銑代磨，粗糙度Ra0.7m，不平度0.02mm；曲軸主軸頸、連桿軸頸加工，采用雙工位車一拉削專用刀具。刀盤直徑700mm，圓周裝有40個硬質(zhì)合金涂層刀片，每10片為一組，切削速度150m/min，快進速度4.6m/min，切削余量1.53mm/徑向,班產(chǎn)350件；曲軸主軸軸承蓋加工,采用側(cè)置、排列式機夾復合成形拉削專用刀具，安裝三種、共713片可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金涂層(TiCN)刀片，進給速度25m/min,班產(chǎn)1750件，拉削切削余量1.53mm；缸體曲軸及缸蓋凸輪軸主軸的裝配圓弧面、側(cè)面的加工，采用組合式、軸向串聯(lián)、機夾三面刃專用盤銑刀，由68個刀盤成組裝配，共安裝約146片機夾可轉(zhuǎn)位涂層刀片，在一次徑向走刀中，完成10個側(cè)面的銑削加工，加工余量1.52mm；傳動器同步齒圈座的外圈漸開線齒及三等分直槽的加工，采用長1800mm的筒式專用外拉刀，一次走刀拉削成形，拉削速度10m/min,三工位班產(chǎn)1440件；發(fā)動機5種傳動軸上的花鍵齒形(M=0.8mm)加工，采用雙工位、成對配置的搓、擠無屑加工專用刀具，其一次往復運動，將花鍵齒形搓擠成形，班產(chǎn)共800件；傳動器的齒輪加工，采用多頭小直徑涂層高速滾刀及徑向剃齒刀滾、剃成形，以剃代磨，班產(chǎn)800件；差速器殼體內(nèi)球面的鏜削，采用機床主軸內(nèi)置式、推拉桿軸向往復運動，帶動鏜刀頭二維成半圓軌跡移動，疊加殼體廻轉(zhuǎn)運動，一次走刀完成其球面成形鏜削加工；缸體汽缸孔鏜削采用雙工位、機床主軸內(nèi)置式、軸向往復運動推拉桿機構，往走刀-粗鏜，復走刀-精鏜，切削速度達800m/min；一些零件的軸端頭外圓柱面加工，采用成形組合外圓銑、鉸削專用工具，一次走刀多刃銑鉸削完成外圓、端面粗加工，替代單刃車削加工工藝。上述專用高速、高效刀具結(jié)構不勝枚舉，與相應專用數(shù)控機床組合成的各加工工位，生產(chǎn)節(jié)拍為2040秒。零部件的精度與質(zhì)量60%80%決定于這些專用刀具及數(shù)控機床的精度和質(zhì)量，20%40%決定于零件毛坯的精度與質(zhì)量。生產(chǎn)流程中，質(zhì)量監(jiān)測工序為機后抽檢。論述我國精密加工的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢精密化 精密加工的核心主要體現(xiàn)在對尺寸精度、仿形精度、表面質(zhì)量的要求。當前精密電火花加工的精度已有全面提高，尺寸加工要求可達2-3m、底面拐角R值可小于0.03mm，最佳加工表面粗糙度可低于Ra0.3m。通過采用一系列先進加工技術和工藝方法，可達到鏡面加工效果且能夠成功地完成微型接插件、IC塑封、手機、CD盒等高精密模具部位的電火花加工。 智能化 智能化是而向21世紀制造技術的發(fā)展趨勢之一。智能制造技術(IMT)是將人工智能融入制造過程的各個環(huán)節(jié)，通過模擬人類專家的智能活動，取代或延伸制造系統(tǒng)中的部分腦力勞動，在制造過程中系統(tǒng)能自動監(jiān)測其運行狀態(tài)，在受到外界干擾或內(nèi)部激勵能自動調(diào)整其參數(shù)，以達到最佳狀態(tài)和具備自組織能力。新型數(shù)控電火花機床采用了模糊控制技術和專家系統(tǒng)智能控制技術。模糊控制技術是由計算機監(jiān)測來判定電火花加工間隙的狀態(tài)，在保持穩(wěn)定電弧的范圍內(nèi)自動選擇使加工效率達到最高的加工條件；自動監(jiān)控加工過程，實現(xiàn)最穩(wěn)定的加工過程的控制技術。采用人機對話方式的專家系統(tǒng)，根據(jù)加工的條件、要求，合理輸入設定值后便能自動創(chuàng)建加工程序，選用最佳加工條件組合來進行加工。在線自動監(jiān)測、調(diào)整加工過程，實現(xiàn)加工過程的最優(yōu)化控制。專家系統(tǒng)在檢測加工條件時，只要輸入加工形狀、電極與工件材質(zhì)、加工位置、目標粗糙度值、電極縮放量、搖動方式、錐度值等指標，就可自動推算并配置最佳加工條件。專家系統(tǒng)智能技術的應用使機床操作更容易，對操作人員的技術水平要求更低。 自動化 自動化技術的成功應用，不但提高了效率，保證了產(chǎn)品質(zhì)量，還可以代替人去完成危險場合的工作。對于批量較大的生產(chǎn)自動化，可通過機床自動化改裝、應用自動機床、專用組合機床、自動生產(chǎn)線來完成。小批量生產(chǎn)自動化可通過NC，MC，CAM，F(xiàn)MS，CIM，IMS等來完成。在末來的自動化技術實施過程中，將更加重視人在自動化系統(tǒng)中的作用。同時自動化開始面向中小型企業(yè)，以經(jīng)濟實用為出發(fā)點，滿足不斷發(fā)展的產(chǎn)品多樣化和個性化需要。數(shù)控電火花機床具備的自動測量找正、自動定位、多工件的連續(xù)加工等功能已較好地發(fā)揮了它的自動化性能。自動操作過程不需人工干預，可以提高加工精度、效率。目前最先進的數(shù)控電火花機床在配有電極庫和標準電極夾具的情況下，只要在加工前將電極裝入刀庫，編制好加工程序，整個電火花加工過程便能日以赴繼地自動運轉(zhuǎn)，幾乎無需人工操作。機床的自動化運轉(zhuǎn)降低了操作人員的勞動強度、提高生產(chǎn)效率。 高效化 現(xiàn)代加工的要求為數(shù)控電火花加工技術提供了最佳的加工模式，即要求在保證加工精度的前提下大幅提高粗、精加工效率。如手機外殼、家電制品、電器用品、電子儀表等領域，都要求減少輔助時間(如編程時間、電極與工件定位時間等),同時又要降低粗糙度,從原來的Ra0.8m改進到Ra0.25m，使放電后不必再進行手工拋光處理。這不但縮短了加工時間且省卻后處理的麻煩，同時提升了模具品質(zhì)，使用粉末加工設備可達到要求。這就需要增強機床的自動編程功能，配置電極與工件定位的夾具、裝置。若在大工件的粗加工中選用石墨電極材料也是提高加工效率的好方法。 信息化 信息、物質(zhì)和能源是制造系統(tǒng)的三要素。隨著計算機、自動化與通訊網(wǎng)絡技術紅制造系統(tǒng)中的應用，信息的作用越來越重要。產(chǎn)品制造過程中的信息投入，己成為決定產(chǎn)品成本的主要因素。制造過程的實質(zhì)是對制造過程中各種信息資源的采集、輸入、加工和處理過程，最終形成的產(chǎn)品可看作是信息的物質(zhì)表現(xiàn)，因此可以把信息看作是一種產(chǎn)業(yè)，包括在制造之中。為此一些企業(yè)開始利用網(wǎng)絡技術、計算機聯(lián)網(wǎng)、信息高速公路、衛(wèi)星傳遞數(shù)據(jù)等實現(xiàn)異地生產(chǎn)。使生產(chǎn)分散網(wǎng)絡化，以適應21世紀高柔性生產(chǎn)的需要。 柔性化 隨著科學技術的飛速發(fā)展和人民生活水平不斷提高，促使產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度不斷加快，這就要求現(xiàn)代企業(yè)必須具備一定的生產(chǎn)柔性來滿足市場多變的需要。所謂柔性，是指一個制造系統(tǒng)適應各種生產(chǎn)條件變化的能力，它與系統(tǒng)方案、人員和設備有關。系統(tǒng)方案的柔性是指加工不同零件的自由度。人員柔性是指操作人員能保證加工任務，完成數(shù)量和時間要求的適應能力。設備柔性是指機床能在短期內(nèi)適應新零件的加工能力。柔性制造自動化的形式很多，如美國提出的敏捷制造(AM)其主線就是高柔性生產(chǎn)。上海同濟大學張曙教授提出的獨立制造島(AMI)也是高柔性生產(chǎn)模式。 集成化 集成的作用是將原來獨立運行的多個單元系統(tǒng)集成一個能協(xié)調(diào)工作的和功能更強的新系統(tǒng)。集成不是簡單的連接，是經(jīng)過統(tǒng)一規(guī)劃設計，分析原單元系統(tǒng)的作用和相互關系并進行優(yōu)化重組而實現(xiàn)的。集成化的目的是實現(xiàn)制造企業(yè)的功能集成，功能集成要借助現(xiàn)代管理技術、計算機技術、自動化技術和信息技術實現(xiàn)技術集成，同時還要強調(diào)人的集成，由于系統(tǒng)中不可能沒有人，系統(tǒng)運行的效果與企業(yè)經(jīng)營思想、運行機制、管理模式都與人有關，在技術上集成的同時，還應強調(diào)管理與人的集成。集成化生產(chǎn)將成為面向21世紀占主導的生產(chǎn)方式。我國現(xiàn)代制造企業(yè)實施精益生產(chǎn)制造方式精益生產(chǎn)方式的理論框架精益生產(chǎn)方式是一種以最大限度地減少企業(yè)所占用的資源和降低企業(yè)管理和營運成本為主要目標的生產(chǎn)方式。精益生產(chǎn)方式的理論框架包含“一個目標”、“兩大支柱”和“一大基礎”?！耙粋€目標”是低成本、高效率、高質(zhì)量地進行生產(chǎn)，最大限度地使顧客滿意?！皟纱笾е笔菧蕰r化與人員自主化。準時化生產(chǎn)是以市場為導向，在合適的時間生產(chǎn)高質(zhì)量和合適數(shù)量的產(chǎn)品，以“平準化”為前提條件、以市場來拉動生產(chǎn)。所謂拉動生產(chǎn)是以看板管理為手段，采用“取料制”：即后道工序根據(jù)“市場”需要進行生產(chǎn)，根據(jù)本工序在制品所需要的用量從前道工序領取相同數(shù)量的在制品，一個工序一個工序地向前推動，從而形成全過程的拉動控制系統(tǒng)，絕不多生產(chǎn)一件產(chǎn)品。人員自主化是指人員與機械設備的有機配合行為。生產(chǎn)線上一旦產(chǎn)生質(zhì)量、數(shù)量、品種上的問題機械設備就自動停機，并有指示顯示，同時任何人發(fā)現(xiàn)故障問題都有權立即停止生產(chǎn)線，主動排除故障，解決問題。并且將質(zhì)量管理溶入生產(chǎn)過程，將質(zhì)量管理變?yōu)槊恳粋€員工的自主行為，將一切工作變?yōu)橛行趧?。“一大基礎”是指改善。改善是精益生產(chǎn)的基礎，可以說沒有改善就沒有精益生產(chǎn)，這里的改善是指：從局部到整體永遠存在著改進與提高的余地，在操作方法、質(zhì)量、生產(chǎn)結(jié)構和管理方式上要不斷地改進與提高。消除一切浪費。精益意味著不能提高附加價值的一切工作(包括生產(chǎn)過剩、庫存、等待、搬運、加工中的某些活動，多余的動作，不良品的返工等)都是浪費，這些浪費必須經(jīng)過全員努力不斷消除。連續(xù)改善是當今國際上流行的管理思想。它是指以消除浪費和改進提高的思想為依托，對生產(chǎn)與管理中的問題，采用由易到難的原則，不斷地改善、鞏固、提高的方法，經(jīng)過不懈的努力，以求長期的積累，獲得顯著效果。2 成本控制方法精益生產(chǎn)方式下的生產(chǎn)作業(yè)成本在企業(yè)的經(jīng)營核算中，成本是其經(jīng)濟效益的綜合反映，是除了利潤指標之外綜合程度最高的、對企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營活動最敏感的經(jīng)濟指標。原材料消耗的高低、產(chǎn)量的多少、勞動生產(chǎn)率的高低、質(zhì)量的好與壞、費用的增減、資金周轉(zhuǎn)的快慢以及企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營規(guī)模的大小都直接影響企業(yè)的成本。因此，成本水平的高低就成為衡量企業(yè)經(jīng)營管理水平的一個重要的指標。隨著世界市場競爭的日益激烈，產(chǎn)品的價格成為各個商家競爭的焦點，因而成本管理就成為各企業(yè)管理的核心部分。成本管理是企業(yè)管理者在滿足客戶的前提下，在不斷降低和控制成本的過程中所采取的一系列措施和行為。在經(jīng)歷了第一次生產(chǎn)技術革命之后，科學管理的普遍運用，使得企業(yè)管理從單純的生產(chǎn)管理中脫離出來，成為包含生產(chǎn)管理的龐大體系。到了20世紀70年代，從二戰(zhàn)廢墟中恢復過來的日本，經(jīng)過戰(zhàn)后三十年的奮斗，以豐田公司為代表的日本企業(yè)，通過學習研究歐美國家的先進生產(chǎn)和管理技術，結(jié)合日本的國情創(chuàng)立了一套獨特的、行之有效的生產(chǎn)管理模式精益生產(chǎn)方式。由于20世紀60年代開始各種的經(jīng)濟現(xiàn)實，如石油危機、泡沫經(jīng)濟的破滅等，迫使日本企業(yè)管理人員開始將管理的范圍從制造現(xiàn)場作更廣的延伸，努力尋求事前的控制對象，這種思路發(fā)展就形成為一種成本控制方法。生產(chǎn)作業(yè)成本是由豐田汽車公司首推的，在豐田公司1959年的社史中首次出現(xiàn)了“生產(chǎn)作業(yè)成本”這一術語，它是這樣描述的：“在設計、試產(chǎn)和生產(chǎn)準備等階段，各相關部門通力合作以達成目標成本，這樣就逐漸開始走向所謂生產(chǎn)作業(yè)成本的體制”。由精益生產(chǎn)的起源、發(fā)展及其重要的理論思想可以看到精益生產(chǎn)方式下的企業(yè)管理的獨特思路：從企業(yè)的下游最終用戶出發(fā)，從產(chǎn)品生命周期的全過程來重新安排企業(yè)運作的流程，由最終用戶開始倒推至源頭，以目標成本為目的對每一個環(huán)節(jié)進行層層推拉，從而實現(xiàn)整個供應鏈成本降低，達到目標成本；同時將JIT適時生產(chǎn)系統(tǒng)引入企業(yè)，以市場的需求為基礎進行企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營決策，實現(xiàn)零庫存、零時生產(chǎn)，很好地適應了現(xiàn)代社會市場環(huán)境的變化；精益生產(chǎn)管理中重要的一環(huán)成本管理必須能夠滿足精益管理的要求，從產(chǎn)品的全生命周期來控制成本的發(fā)生，并能適應JIT生產(chǎn)系統(tǒng)對成本核算的要求。生產(chǎn)作業(yè)成本和作業(yè)成本法從成本控制和成本核算這兩個成本管理中的重要方面入手，將先進的控制與核算方法引進企業(yè)的成本管理，從而使得企業(yè)的成本信息能夠更好地服務于決策，并能夠?qū)ζ髽I(yè)的成本實施更有效的控制?，F(xiàn)代成本控制論認為，成本控制方式分為三個階段：事前控制、事中控制和事后控制。所謂事前控制是指在成本計劃執(zhí)行之前，為防止成本計劃執(zhí)行過程中可能出現(xiàn)的偏差而采取的管理行動，它規(guī)定了完成成本計劃的各項要求、措施和職責。通過對成本計劃制定的監(jiān)控，在成本計劃實施之前就能發(fā)現(xiàn)和糾正偏差，保證成本計劃符合要求。事中控制則是指在經(jīng)營過程中，直接觀察、檢查、監(jiān)督成本活動，有兩種控制方法：一是按照事先制定的成本目標進行控制；二是現(xiàn)場的控制，成本管理人員深入生產(chǎn)經(jīng)營活動，檢查目標成本的完成情況和存在的向題，然后與有關的技術、