這篇論文主要通過(guò)制造自動(dòng)化、特種加工技術(shù)、虛擬制造技術(shù)及先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)等方面陳述了機(jī)械制造的先進(jìn)性。
機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，他的發(fā)展直接影響國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門(mén)的發(fā)展。而先進(jìn)制造技術(shù)正是為適應(yīng)這種激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)出現(xiàn)的。先進(jìn)制造技術(shù)（AMT）是以人為主體，以計(jì)算機(jī)技術(shù)為支柱，以提高綜合效益為目的，是傳統(tǒng)制造業(yè)不斷地吸收機(jī)械、信息、材料、能源、環(huán)保等高新技術(shù)及現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)等方面最新的成果，并將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品開(kāi)發(fā)與設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、管理及售后服務(wù)的制造全過(guò)程，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、敏捷制造，并取得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的前沿制造技術(shù)的總稱(chēng)。本文將從以下幾部分闡述機(jī)械制造的發(fā)展：
制造自動(dòng)化
制造自動(dòng)化是先進(jìn)制造技術(shù)的重要組成部分，也是當(dāng)今制造業(yè)中涉及面廣，研究十分活躍的技術(shù)，它代替人的體力勞動(dòng)，輔助人的腦力勞動(dòng)、協(xié)調(diào)、管理、控制和優(yōu)化制造系統(tǒng)中人、機(jī)及整個(gè)系統(tǒng)；他的功能目標(biāo)也是多方面的，已形成一個(gè)有機(jī)的體系，不僅涉及到具體生產(chǎn)過(guò)程中，而且涉及到產(chǎn)品的生產(chǎn)周期所有的過(guò)程。制造自動(dòng)化是動(dòng)態(tài)概念，目前已在機(jī)床發(fā)展尤其是數(shù)控機(jī)床發(fā)展尤為明顯，在不斷提高機(jī)床性能的同時(shí)，出現(xiàn)了日益注意機(jī)床對(duì)環(huán)境的影響，最大限度地節(jié)能減排，力求生產(chǎn)系統(tǒng)的環(huán)境負(fù)荷最小化的綠色機(jī)床 。還有進(jìn)一步發(fā)揮數(shù)控技術(shù)的潛力，借助傳感和調(diào)節(jié)技術(shù)對(duì)加工過(guò)程全方位監(jiān)控和優(yōu)化，提高生產(chǎn)系統(tǒng)的性能和可靠性的聰明機(jī)床 。更有提高生產(chǎn)系統(tǒng)的自主管理能力以及與使用者的交互能力，使人-機(jī)關(guān)系更加和諧的e-機(jī)床。在今年的機(jī)床博覽會(huì)上五軸聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)床已經(jīng)非常普遍，甚至六桿并聯(lián)運(yùn)動(dòng)機(jī)床也已經(jīng)得到應(yīng)用。一般認(rèn)為，1臺(tái)5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的效率可以等于2臺(tái)3軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床，特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進(jìn)行高速銑削淬硬鋼零件時(shí)，5軸聯(lián)動(dòng)加工可比3軸聯(lián)動(dòng)加工發(fā)揮更高的效益。但過(guò)去因5軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)、主機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜等原因，其價(jià)格要比3軸聯(lián)動(dòng)數(shù)控機(jī)床高出數(shù)倍，加之編程技術(shù)難度較大，制約了5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床的發(fā)展。當(dāng)前由于電主軸的出現(xiàn)，使得實(shí)現(xiàn)5軸聯(lián)動(dòng)加工的復(fù)合主軸頭結(jié)構(gòu)大為簡(jiǎn)化，其制造難度和成本大幅度降低，數(shù)控系統(tǒng)的價(jià)格差距縮小。因此促進(jìn)了復(fù)合主軸頭類(lèi)型5軸聯(lián)動(dòng)機(jī)床和復(fù)合加工機(jī)床（含5面加工機(jī)床）的發(fā)展。而在機(jī)床展會(huì)中德國(guó)DMG公司展出DMUVoution系列加工中心，可在一次裝夾下5面加工和5軸聯(lián)動(dòng)加工，可由CNC系統(tǒng)控制或CAD/CAM直接或間接控制。制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是制造全球化、制造敏捷花、制造網(wǎng)絡(luò)化、制造智能化
特種加工技術(shù)
特種加工亦稱(chēng)“非傳統(tǒng)加工”或“現(xiàn)代加工方法”，泛指用電能、熱能、光能、電化學(xué)能、化學(xué)能、聲能及特殊機(jī)械能等能量達(dá)到去除或增加材料的加工方法。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和國(guó)防尖端產(chǎn)品向高精度、高速度、高溫、高壓、大功率、小型化等方向發(fā)展，出現(xiàn)了各種新結(jié)構(gòu)、新材料和復(fù)雜形狀精密零部件，結(jié)構(gòu)形狀愈來(lái)愈復(fù)雜，材料性能愈來(lái)愈強(qiáng)韌，精度要求愈來(lái)愈高，表面完整性愈來(lái)愈嚴(yán)格，對(duì)機(jī)械制造部門(mén)提出了一系列要求。 現(xiàn)在利用特種加工已經(jīng)加工出比頭發(fā)絲還要小的齒輪如圖1所示，它充分體現(xiàn)了特種加工精細(xì)巧的特點(diǎn)。為此，需要采用特種加工技術(shù)，以解決武器裝備制造中用常規(guī)加工方法無(wú)法實(shí)現(xiàn)的加工難題，所以特種加工技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域是： 難加工材料，如鈦合金、耐熱不銹鋼、高強(qiáng)鋼、復(fù)合材料、工程陶瓷、金剛石、紅寶石、硬化玻璃等高硬度、高韌性、高強(qiáng)度、高熔點(diǎn)材料、難加工零件、低剛度零件。 以高能量密度束流實(shí)現(xiàn)焊接、切割、制孔、噴涂、表面改性、刻蝕和精細(xì)加工。一大批先進(jìn)技術(shù)和工藝不斷發(fā)展和完善，并逐步獲得實(shí)際應(yīng)用，如快速凝固、定向凝固等，促進(jìn)了傳統(tǒng)材料的升級(jí)換代，加速了新材料的研究開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和應(yīng)用，解決了高技術(shù)領(lǐng)域發(fā)展對(duì)特種高性能材料的制備加工與組織性能精確控制的急需。
虛擬制造技術(shù)及先進(jìn)的測(cè)量技術(shù)
虛擬制造技術(shù)技術(shù)是以虛擬現(xiàn)實(shí)和仿真技術(shù)為基礎(chǔ)，對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)過(guò)程統(tǒng)一建模，在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)、加工和裝配、檢驗(yàn)、使用整個(gè)生命周期的模擬和仿真。這樣，可以在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段就模擬出產(chǎn)品及其性能和制造過(guò)程，以此來(lái)優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)質(zhì)量和制造過(guò)程，優(yōu)化生產(chǎn)管理和資源規(guī)劃，以達(dá)到產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期和成本的最小化，產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的最優(yōu)化和生產(chǎn)效率最高化，從而形成企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。如波音777，其整機(jī)設(shè)計(jì)、部件測(cè)試、整機(jī)裝配以及各種環(huán)境下的試飛均是在計(jì)算機(jī)上完成的，其開(kāi)發(fā)周期從過(guò)去的8年縮短到5年；Chrycler公司與IBM合作開(kāi)發(fā)在虛擬制造環(huán)境用于其新型車(chē)的研制，在樣車(chē)生產(chǎn)之前，即發(fā)現(xiàn)其定位系統(tǒng)及其他許多設(shè)計(jì)有缺陷，從而縮短了研制周期。近幾年，“有限元分析”被廣泛應(yīng)用到我國(guó)先進(jìn)制造業(yè)中。另外三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x早就被廣泛應(yīng)用，但在軟件開(kāi)發(fā)方面這幾年又提到用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x的逆向工程，所謂逆向工程是將實(shí)物轉(zhuǎn)變成CAD模型相關(guān)的數(shù)字化，幾何模型重建技術(shù)和產(chǎn)品制造技術(shù)的總稱(chēng)。
在廣泛應(yīng)用UGNX電腦軟件中UG是Unigraphics的縮寫(xiě)，這是一個(gè)交互式CAD/CAM(計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)輔助制造)系統(tǒng)，它功能強(qiáng)大，可以輕松實(shí)現(xiàn)各種復(fù)雜實(shí)體及造型的建構(gòu)。它在誕生之初主要基于工作站，但隨著PC硬件的發(fā)展和個(gè)人用戶(hù)的迅速增長(zhǎng)，在PC上的應(yīng)用取得了迅猛的增長(zhǎng)，已經(jīng)成為模具行業(yè)三維設(shè)計(jì)的一個(gè)主流應(yīng)用。在UG上畫(huà)出立體圖，然后利用三坐標(biāo)測(cè)量?jī)x上的逆向工程仿造出相同的實(shí)物，這是何等的先進(jìn)，另外使用UG可以使用更少的投入實(shí)現(xiàn)更多創(chuàng)新，UG的力量、靈活性以及突破性技術(shù)可以大幅提高您的設(shè)計(jì)生產(chǎn)力;

適應(yīng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)變化的能力是制造企業(yè)最關(guān)鍵問(wèn)題，因此必須大力的采用先進(jìn)的制造技術(shù)，全面實(shí)施先進(jìn)的制造技術(shù)，還需更加努力才能創(chuàng)造出更好的成就。