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1、偏正片在生活中的应用偏正片在生活中的应用在物理学中，偏振片是一种光学物理学中的术语，指可以使天然光变成偏振光的光学元件叫偏振片。目前，人造偏振片有多种，其应用范围广；但是其缺强度差，不能受潮，易退偏振等。偏振片在现代生活中的应用随着科学技术的发展,偏振技术在生活中应用越来越多.拍摄表面光滑的物体,如玻璃器皿、水面时,加用偏振镜,能够阻挡这些偏振光,借以消除或减弱这些光滑物体表面的亮斑.看立体电影时,要戴 3D 眼镜;这副眼镜左右眼镜片由一对透振方向互相垂直的偏振片构造而成.驾驶室的前窗玻璃和车灯的玻璃罩都装有偏振片用来消弱对面车的灯光,提高安全.计算器、电脑等都在用液晶显示器代替显像管,偏振镜
2、可以减少和消除发表光物体表面的反光，例如金属、水面、玻璃的反光。比如你要拍摄橱窗里面的东西，就要减少玻璃的反光的影响，你要拍摄水下的物体，就要设法减少水面反光；使天空变暗，更衬托出云朵的形状；使色彩变浓，实际上也是压低了亮度；延长曝光时间。当前科技发展迅速,光学技术的发展也在前列.光学领域出现了许多相关的新技术如光通信、光子计算、光存储、生物光子技术、光伏等,而偏振片的研究就属于光学研究的范围，因此偏振片的研究价值和作用十分重要。我国先进制造技术发展概述摘要：简要介绍了先进制造技术的结构体系、分类、特点，以及我国先进制造技术的概况，详细阐述了先进制造技术的发展趋势，指出了我国先进制造技术与先进
3、国家相比所存在的差距，并提出了相应的解决措施。关键词：先进制造技术；发展趋势；概述Abstract：Briefly introduced the structure system，the classification，and the characteristic of Advanced Manufacturing Technology and the survey of our country，elaborated the trend of development in detail.And pointed out the disparity between our country and t
4、he advanced countries，and proposed the corresponding solution measure.Key words：Advanced manufacturing technology；Trend of development；Survey；1.引言制造业是现代国民经济和综合国力的重要支柱，其创造了国民生产总值1/3，工业生产总值的 4/5，提供了国家财政收入的 1/3。由此可见，制造技术的水平将对一个国家的经济实力和科技发展的水平产生重要的影响。制造技术尤其是先进制造技术将主宰一个国家的命运，因 而，各国政 府都 非常 重视 先进制 造技 术的 研究
5、 和发展。先 进制 造技 术AMT(advanced manufacturing technology)是制造业不断吸收机械、电子、信息(计算机与通信、控制理论、人工智能等)、能源及现代系统管理等方面的成果，并将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务乃至回收的全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁和灵活生产，提高对动态多变的产品市场的适应能力和竟争能力的制造技术的总称。先进制造技术源于 20 世纪 80 年代的美国，是为提高制造业的竞争力和促进国家经济增长而提出。同时，以计算机为中心的新一代信息技术的发展，推动了制造技术的飞跃发展，逐步形成了先进制造技术的概念。近年来，随着科学
6、技术的不断发展和学科间的相互融合，先进制造技术迅速发展，不断涌现出新技术、新概念。例如:成组技术(GT)、精益生产(LP)、并行工程(CE)、敏捷制造(AM)、快速成型技术(RPM)、虚拟制造技术(VMT)等。先进制造技术是发展国民经济的重要基础技术之一，对我国的制造业发展有着举足轻重的作用。尤其在经济全球化条件下，随着国际分工的深化，出现国际产业大转移、制造业布局大调整的趋势。其中广泛采用先进制造技术和先进制造模式，是当今国际制造业发展的突出现象。以制造业快速发展为标志的工业化阶段，是经济发展的必经阶段。把握先进制造业的发展趋势，借鉴有益的国际经验对于我国实施“十二五”发展战略，推动制造业转
7、型升级，具有重要的现实意义。2.先进制造技术概述2.1 先进制造技术的体系结构及分类先进制造技术是系统的工程技术，可以划分为三个层次和四个大类。三个层次：一是优质、高效、低耗、清洁的基础制造技术。这一层次的技术是先进制造技术的核心，主要由生产中大量采用的铸造、锻压、焊接、热处理、表面保护、机械加工等基础工艺优化而成。二是新型的制造单元技术。这是制造技术与高技术结合而成的崭新制造技术。如制造业自动化单元技术、极限加工技术、质量与可靠性技术、新材料成型与加工技术、激光与高密度能源加工技术、清洁生产技术等。三是先进制造的集成技术。这是运用信息技术和系统管理技术，对上述两个层次进行技术集成的结果，系统
8、驾驭生产过程中的物质流、能量流和信息流。如成组技术（CT）、系统集成技术（SIT）、独立制造岛（AMI）、计算机集成制造系统（CIMS）等。四个大类：一是现代设计技术，是根据产品功能要求，应用现代技术和科学知识，制定方案并使方案付诸实施的技术。它是门多学科、多专业相互交叉的综合性很强的基础技术。现代设计技术主要包括：现代设计方法，设计自动化技术，工业设计技术等；二是先进制造工艺技术，主要包括精密和超精密加工技术、精密成刑技术、特种加工技术、表而改性、制模和涂层技术；三是制造自动化技术，其中包括数控技术、工业机器人技术、柔性制造技术、计算机集成制造技术、传感技术、自动检测及信号识别技术和过程设备
9、工况监测与控制技术等；四是系统管理技术，包括工程管理、质量管理、管理信息系统等，以及现代制造模式（如精益生产、CIMS、敏捷制造、智能制造等）、集成化的管理技术、企业组织结构与虚拟公司等生产组织方法。关于先进制造技术的体系结构。1994 年，美国联邦科学、工程和技术协调委员会下属工业和技术委员会将先进制造技术分为三个技术群：一是主体技术群，由面向制造的设计技术群和制造工艺技术群组成；前者包括产品和工艺设计、快速成型技术、并行工程，后者包括材料生产工艺、加工工艺、联接与装配、测试和检测、环保技术、维修技术及其他。二是支撑技术群，包括信息技术、标准和框架、机床和工具技术、传感器和控制技术。三是制造
10、技术环境，包括质量管理、用户/供应商交互作用、工作人员培训和教育、全国监测和基准评测、技术获取和利用。发达国家高度重视开发应用先进制造技术。从国家战略目标的高度，选择具有前瞻性和牵动力大、覆盖面广的先进制造技术，投入巨大的财力和物力，进行重点研究开发，并采取相应的保障措施，力争在主导制造领域形成强大的技术优势，抢占国际竞争的制高点，如美国政府实施 先进制造技术计划 和 制造技术中心计划、欧盟将基于信息技术的先进制造技术作为首要研究领域。2.2 先进制造技术的特点先进制造技术最重要的特点在于，它是一项面向工业应用，具有很强实用性的新技术。与传统制造技术相比，先进制造技术更具有系统性、集成性、广泛
11、性、高精度性。先进制造技术虽然仍大量应用于加工和装配过程，但在其制造过程中还综合应用了设计技术、自动化技术、系统管理技术等。先进制造技术比传统的制造技术更加重视技术与管理的结合，更加重视制造过程组织和管理体制的简化以及合理化，从而产生了一系列先进的制造模式，并能实现优质、高效、低耗、清洁、灵活的生产。2.3 先进制造技术发展中的关键技术 2.3.1 成组技术(GT)。成组技术揭示和利用事物间的相似性,按照一定的准则分类成组,同组事物采用同一方法进行处理,以便提高效益的技术,称为成组技术。在机械制造工程中,成组技术是计算机辅助制造的基础,将成组哲理用于设计、制造和管理等整个生产系统,改变多品种小
12、批量生产方式,获得最大的经济效益。成组技术的核心是成组工艺,它是将结构、材料、工艺相近似的零件组成一个零件族(组),按零件族制定工艺进行加工,扩大批量、减少品种、便于采用高效方法、提高劳动生产率。零件的相似性是广义的,在几何形状、尺寸、功能要素、精度、材料等方面的相似性为基本相似性,以基本相似性为基础,在制造、装配等生产、经营、管理等方面所导出的相似性,称为二次相似性或派生相似性。2.3.2 敏捷制造(AM)敏捷制造是指企业实现敏捷生产经营的一种制造哲理和生产模式。敏捷制造包括产品制造机械系统的柔性、员工授权、制造商和供应商关系、总体品质管理及企业重构。敏捷制造是借助于计算机网络和信息集成基础
13、结构,构造有多个企业参加的“VM”环境,以竞争合作的原则,在虚拟制造环境下动态选择合作伙伴,组成面向任务的虚拟公司,进行快速和最佳生产。2.3.3 并行工程(CE)并行工程是对产品及其相关过程(包括制造过程和支持过程)进行并行、一体化设计的一种系统化的工作模式。在传统的串行开发过程中,设计中的问题或不足,要分别在加工、装配或售后服务中才能被发现,然后再修改设计,改进加工、装配或售后服务(包括维修服务)。而并行工程就是将设计、工艺和制造结合在一起,利用计算机互联网并行作业,大大缩短生产周期。2.3.4 快速成型技术(RPM)快速成型技术是集 CAD/CAM 技术、激光加工技术、数控技术和新材料等
14、技术领域的最新成果于一体的零件原型制造技术。它不同于传统的用材料去除方式制造零件的方法,而是用材料一层一层积累的方式构造零件模型。它利用所要制造零件的三维CAD 模型数据直接生成产品原型,并且可以方便地修改CAD 模型后重新制造产品原型。由于该技术不像传统的零件制造方法需要制作木模、塑料模和陶瓷模等,可以把零件原型的制造时间减少为几天、几小时,大大缩短了产品开发周期,减少了开发成本。随着计算机技术的快速发展和三维CAD软件应用的不断推广,越来越多的产品基于三维 CAD 设计开发,使得快速成型技术的广泛应用成为可能。快速成形技术已广泛应用于宇航、航空、汽车、通讯、医疗、电子、家电、玩具、军事装备
15、、工业造型(雕刻)、建筑模型、机械行业等领域。2.3.5 虚拟制造技术(VMT)虚拟制造技术以计算机支持的建模、仿真技术为前提,对设计、加工制造、装配等全过程进行统一建模,在产品设计阶段,实时并行模拟出产品未来制造全过程及其对产品设计的影响,预测出产品的性能、产品的制造技术、产品的可制造性与可装配性,从而更有效地、更经济地灵活组织生产,使工厂和车间的设计布局更合理、有效,以达到产品开发周期和成本最小化、产品设计质量的最优化、生产效率的最高化。虚拟制造技术填补了 CAD/CAM 技术与生产全过程、企业管理之间的技术缺口,把产品的工艺设计、作业计划、生产调度、制造过程、库存管理、成本核算、零部件采
16、购等企业生产经营活动在产品投入之前就在计算机上加以显示和评价,使设计人员和工程技术人员在产品真实制造之前,通过计算机虚拟产品来预见可能发生的问题和后果。虚拟制造系统的关键是建模,即将现实环境下的物理系统映射为计算机环境下的虚拟系统。虚拟制造系统生产的产品是虚拟产品,但具有真实产品所具有的一切特征。2.3.6 智能制造(IM)智能制造是制造技术、自动化技术、系统工程与人工智能等学科互相渗透、互相交织而形成的一门综合技术。其具体表现为:智能设计、智能加工、机器人操作、智能控制、智能工艺规划、智能调度与管理、智能装配、智能测量与诊断等。它强调通过“智能设备”和“自治控制”来构造新一代的智能制造系统模
17、式。智能制造系统具有自律能力、自组织能力、自学习与自我优化能力、自修复能力,因而适应性极强,而且由于采用 VR 技术,人机界面更加友好。因此,智能制造技术的研究开发对于提高生产效率与产品品质、降低成本,提高制造业市场应变能力、国家经济实力和国民生活水准,具有重要意义。3.我国先进制造技术的发展状况(1)在设计方面，计算机辅助设计(CAD)技术普及化。计算机辅助设计(CAD)技术，是电子信息技术的个重要组成部分，是促进科研成果的开发和转化，促进传统产业和学科的更新和改造，实现设计自动化，增强企业及其产品在市场上竟争能力，加速国民经济发展和国防现代化的项关键性高新技术，也是进步向计算机集成制造(C
18、IMS)发展的重要技术基础。CAD技术的广泛应用，提高了我国企业整体的设计水平以及产品开发能力。以二维CAD 和产品数据管理为重点，在软件市场和企业应用方而得到充分的发挥。(2)在应用方面，各种高新技术发展迅速，并取得了显著的成效。主要表现在以下几个方而：快速原型制造技术由起步迈向成熟，应用初具规模；精密成形与加工技术水平显著提高，在汽车零部件、重大装配制造中获得广泛应用；热加工工艺模拟优化技术取得重要进展，使材料热加工由“技艺”走向“科学”；激光加工在基础研究和技术开发方面有实质性进展，产业应用获得经济效益；数控技术取得重要进展，国内市场占有率有所提高；现场总线智能仪表研究开发获重要进展，应
19、用已有一定的基础；现代集成制造系统研究和应用取得突破，在国际上已占有席之地。(3)在管理方面，新生产模式的研究和实践具有特色，推动了我国制造业的技术进步和管理现代化。通过学习和引进工业发达国家的先进管理经验，采用计算机管理，重视组织和管理体制、生产模式的更新发展，推出了准时生产（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生产（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技术，通过精简机构、减少管理层次和消除各种浪费现象，显著提高了企业的经营效益。4.先进制造技术的发展方向进入 21 世纪以来，我国先进制造技术借鉴了国外先进经验，得到了迅速发展，并且形成了自己的方向与目标，具体如下所述：(1)信息化。信息化是
20、先进制造技术发展的生长点，信息技术正在以人们难以想象的速度高速发展，同时促进了先进制造的大发展。(2)精密化。现代高新技术产品需要高精度的制造，社会的发展对机械产品的质量提出了越来越高的要求。这决定了发展精密加工、超精密加工技术是机械制造末来的一个重点。(3)集成化。现代制造业的方向并不只是计算机的集成，信息的集成，而是人、技术、组织的整体集成，包括功能集成、组织集成、信息集成、过程集成、知识集成和企业间的集成。(4)柔性化。柔性化不仅是指企业的制造技术柔性化，还包括生产方式柔性化和管理模式的柔性化。(5)动态化。由于先进制造技术本身是针对一定的应用目标、不断吸收各种高新技术逐渐形成、不断发展
21、的新技术，因而其内涵不是绝对的和一成不变的。(6)虚拟化。虚拟化是指在计算机内对产品、工艺和整个企业的性能进行仿真、建模和分析，在虚拟制造环境中生成软产品原型，代替传统的硬样品进行试验，对其性能和可制造性进行预测和评价，从而缩短产品的设计与制造周期，降低产品的开发成本，提高对市场变化的响应能力。(7)智能化。智能制造是指综合利用各个学科、各种先进技术和方法，解决和处理制造系统中的各种问题。系统能领会设计人员的意图，能够检测失误，回答问题，提出建议方案等。(8)绿色化。绿色制造技术是指在保证产品的功能、质量、成本的前提下，综合考虑环境影响和资源利用的一种现代制造模式。(9)快速化。快速化是指对市
22、场的快速响应，对生产的快速重组。它要求生产模式有高度的柔性与高度敏捷性。快速化能强有力地推动着制造技术的进步与发展，它是先进制造技术发展的“动力”。(10)全球化。先进制造技术的竞争正在导致制造业在全球范围内的重组，新的制造模式不断出现，更加强调实现优质、高效、清洁、灵活的生产。5.结束语制造业是国家经济和综合国力的基础，被称为“立国之本”。先进制造技术是现代制造业的关键技术，已经成为一个国家综合实力和科技发展的重要标志，为提高一个国家的国际地位起着举足轻重的作用。经过近几年的发展，我国的制造工业己经取得了长足的进步，但和先进国家相比还存在很大差距。主要表现在：技术投入相对不足，原有技术基础和
23、研究开发能力薄弱，制造业产品落后，技术水平低，信息含量少，更新换代慢，以及市场营销、经营管理、人才素质相对落后，缺乏国际竟争能力等方而。因此，我国对先进制造技术已引起高度重视，大力发展先进制造技术，培养专业人才，使我国由世界制造大国逐步转变为世界制造强国。浅谈先进制造技术先进制造技术 AMT(Advanced Manufacturing Technology)是在传统制造的基础上，不断吸收机械、电子、信息、材料、能源和现代管理技术等方面的成果，将其综合应用于产品设计、制造、检测、管理、销售、使用、服务的制造全过程，以实现优质、高效、低耗、清洁、灵活生产，提高对动态多变的市场的适应能力和竞争能力
24、的制造技术的总称，也是取得理想技术经济效益的制造技术的总称。当前的金融危机也许还会催生新的先进制造制造技术，特别在生产管理技术方面。先进制造技术不是一般单指加工过程的工艺方法，而是横跨多个学科、包含了从产品设计、加工制造、到产品销售、用户服务等整个产品生命周期全过程的所有相关技术，涉及到设计、工艺、加工自动化、管理以及特种加工等多个领域，并逐步融合与集成。可基本归纳为以下四个方面：一、先进的工程设计技术二、先进制造工艺技术三、制造自动化技术四、先进生产管理技术、制造哲理与生产模式五、发展。一、先进的工程设计技术先进的工程设计技术包括众多的现代设计理论与方法。包括 CAD、CAE、CAPP、CA
25、T、PDM、模块化设计、DFX、优化设计、三次设计与健壮设计、创新设计、反向工程、协同产品商务、虚拟现实技术、虚拟样机技术、并行工程等。（1）产品（投放市场的产品和制造产品的工艺装备（夹具、刀具、量检具等）设计现代化。以 CAD 为基础（造型，工程分析计算、自动绘图并提供产品数字化信息等），全面应用先进的设计方法和理念。如虚拟设计、优化设计、模块化设计、有限元分析，动态设计、人机工程设计、美学设计、绿色设计等等；（2）先进的工艺规程设计技术与生产技术准备手段。在信息集成环境下，采用计算机辅助工艺规程设计、即CAPP，数控机床、工业机器人、三坐标测量机等各种计算机自动控制设备设备的计算机辅助工作
26、程序设计即CAM等。二、先进制造工艺技术（1）高效精密、超精密加工技术，包括精密、超精密磨削、车削，细微加工技术，纳米加工技术。超高速切削。精密加工一般指加工精度在 100.1 m（相当于 IT5 级精度和IT5 级以上精度），表面粗糙度Ra 值在 0.1 m 以下的加工方法，如金刚车、金刚镗、研磨、珩磨、超精研、砂带磨、镜面磨削和冷压加工等。用于精密机床、精密测量仪器等制造业中的关键零件加工，如精密丝杠、精密齿轮、精密蜗轮、精密导轨、精密滚动轴承等，在当前制造工业中占有极重要的地位。超精密加工是指被加工零件的尺寸公差为0.10.01 m 数量级，表面粗糙度 Ra 值为0.001 m 数量级的
27、加工方法。此外，精密加工与特种加工 一般都是计算机控制的自动化加工。（2)精密成型制造技术，包括高效、精密、洁净铸造、锻造、冲压、焊接及热处理与表面处理技术。（3）现代特种加工技术，包括高能束流（主要是激光束、以及电子束、离子束等）加工，电解加工与电火花（成型与线切割）加工、超声波加工、高压水加工等。电火花加工(Electrical discharge machining(EDM)电火花加工 electric spark machining)是指在一定介质中，通过工具电极和工件电极之间脉冲放电的电蚀作用对工件进行的加工。能对任何导电材料加工而不受被加工材料强度和硬度的限制。可分为电火花成型加工
28、(EDM)和电火花线切割加工(电火花线切割加工 electrical discharge wire cutting-EDW)两大类。一般都采用 CNC控制。（4）快速成型制造（RPM).快速成形技术是在计算机控制下，基于离散堆积原理采用不同方法堆积材料最终完成零件的成型与制造的技术。从成型角度看，零件可视为“点”或“面”的叠加而成。从CAD 电子模型中离散得到点、面的几何信息，再与成型工艺参数信息结合，控制材料有规律、精确地由点到面，由面到体地堆积零件。(5)先进制造工艺发展趋势1）采用模拟技术，优化工艺设计；2）成形精度向近无余量方向发展；3）成形质量向近无“缺陷”方向发展；4）机械加工向超
29、精密、超高速方向发展；5）采用新型能源及复合加工，解决新型材料的加工和表面改性难题；6）采用自动化技术，实现工艺过程的优化控制；7）采用清洁能源及原材料，实现清洁生产；8）加工与设计之间的界限逐渐谈化，并趋向集成及一体化；9）工艺技术与信息技术、管理技术紧密结合，先进制造生产模式获得不断发展。三、制造自动化技术一句话：计算机控制自动化技术（1）数控技术与数控机床；数控加工技术是为了实现机床控制自动化要求而发展的。它是指用代码化的数字、字母及符号表示加工要求、零件尺寸及其参数、加工步骤等，通过控制介质，输入到控制装置，经过微机进行处理与计算，发出各种控制信号与数据，使机床各部件自动协调运动，实现
30、自动加工的技术。采用数控加工技术的机床，称为数控机床。数控加工的主要特点是：加工的零件精度高；生产效率高；特别适合加工形状复杂的轮廓表面；有利于实现计算机辅助制造；对操作者（不含编程人员）技术水平的要求相对较低；初始投资大、加工成本高。此外，数控机床是技术密集型的机电一体化产品，数控加工技术的复杂性和综合性加大了维修工作的难度，需要配备素质较高的维修人员和维修设备。（2）工业机器人（用于物流与加工）及物流设备；工业机器人是一种可编程的智能型自动化设备，是应用计算机进行控制的替代人进行工作的高度自动化系统。最近，联合国标准化组织采用的机器人的定义是：“一种可以反复编程的多功能的、用来搬运材料、零
31、件、工具的操作机”。在无人参与的情况下，工业机器人可以自动按不同轨迹、不同运动方式完成规定动作和各种任务。机器人和机械手的主要区别是：机械手是没有自主能力，不可重复编程，只能完成定位点不变的简单的重复动作；机器人是由计算机控制的，可重复编程，能完成任意定位的复杂运动。（3）柔性制造系统（FMC,FMS,FML）：包括加工设备（CNC 机床）、检测设备、物料输送（工业机器人、自动交换托盘（APC）、自动输送台车（RGV、AGV）等）和储存设备（立体仓库等）；数柔性制造系统（FMS）是现代机械制造业中的新型自动化生产设备，它是为填补占机械制造中 70的中小批量生产自动化而发展起来的。它主要包括若干
32、台数控机床和加工中心（或其他直接参加产品零部件生产的自动化设备），用一套自动物料（包括工件和刀具）搬运系统连接起来，由分布式多级计算机系统进行综合管理与控制，以适应柔性的高效率零件加工（或零部件生产）。所谓柔性的零件加工是指能够同时地和交替地加工不同的但是同系统的零件。柔性制造系统的适用范围很广，它主要解决了单件小批生产的自动化和中大批多品种的自动化加工。它把高柔性、高质量、高效率结合和统一起来，在当今具有很强的生命力（4）计算机集成制造（CIM）和工厂自动化（FA）。计算机集成制造系统（CIMS）是由计算机管理系统、计算机辅助设计与制造CAD/CAM 以及柔性制造系统 FMS（还可能有其他生
33、产单元）组成。CIMS 是产品生产过程的各子系统的完美集成，即把工程设计、生产制造、市场分析和其他支持功能合理地通过计算机网络有机地集合成一个整体，以实现生产的柔性化、优化、自动化和集成化，达到高效率、高质量、低成本而灵活生产的目的。四、先进生产管理技术、制造哲理与生产模式包括先进制造生产模式、集成管理技术和生产组织方法等。以计算机辅助生产管理为核心，研究和应用先进的生产管理系统和技术。包括成组技术、全面质量管理、精益生产与JIT、敏捷制造、并行工程、柔性制造、计算机集成制造、虚拟制造、智能制造、网络化制造、绿色制造、生物制造、可重构制造、MRP、MRPII、ERP、SCM、CRM、计算机辅助
34、后勤支援（Computer Aided Logistic Support,CALS）、电子商务、知识管理。五、发展当前先进制造技术的发展趋势大致有以下几个方面：1、信息技术对先进制造技术的发展起着越来越重要的作用 2、设计技术不断现代化产品设计是制造业的灵魂。现代设计技术的主要发展趋势是：(1)设计手段的计算机化在实现了计算机计算、绘图的基础上，当前突出反映在数值仿真或虚拟现实技术在设计中的应用，以及现代产品建模理论的发展上，并且向智能化设计方向发展。(2)新的设计思想和方法不断出现 (3)向全寿命周期设计发展(4)设计过程由单纯考虑技术因素转向综合考虑技术、经济和社会因素设计不只是单纯追求某
35、项性能指标的先进和高低、而是注意考虑市场、价格、安全、美学、资源、环境等方面的影响。3、成形及改进制造技术向精密、精确、少能耗、无污染方向发展成形制造技术是铸造、塑性加工、连接、粉末冶金等单元技术的总称。4、加工制造技术向着超精密、超高速以及发展新一代制造装备的方向发展 5、工艺由技艺发展为工程科学，工艺模拟技术得到迅速发展先进制造技术的一个重要发展趋势是，工艺设计由经验判断走向定量分析，加工工艺由技艺发展为工程科学。6、专业、学科间的界限逐渐淡化、消失7、绿色制造将成为 21 世纪制造业的重要特征日趋严格的环境与资源的约束，使绿色制造业显得越来越重要，它将是21 世纪制造业的重要特征，与此相
36、应，绿色制造技术也将获得快速的发展。主要体现在：(1)绿色产品设计技术 使产品在生命周期符合环保、人类健康、能耗低、资源利用率高的要求。(2)绿色制造技术 在整个制造过程，使得对环境负面影响最小，废弃物和有害物质的排放最小，资源利用效率最高。绿色制造技术主要包含了绿色资源、绿色生产过程和绿色产品三方面的内容。(3)产品的回收和循环再制造 例如，汽车等产品的拆卸和回收技术，以及生态工厂的循环式制造技术。它主要包括生产系统工厂-致力于产品设计和材料处理、加工及装配等阶段，恢复系统工厂-主要对产品(材料使用)生命周期结束时的材料处理循环。技术在先进制造模式中的应用摘 要：系统分析了在各种先进制造模式
37、中如何应用CAD 技术进行产品设计，提高工程设计的质量和效率，对于不同的制造模式采取不同的 CAD 方法，使 CAD 技术完全适应先进制造模式的需求。关键词：CIMS；并行工程；敏捷制造；虚拟制造计算机辅助设计(CAD)技术是近几十年来迅速发展起来的一门新兴的综合计算机应用技术,它的应用和发展已经成为衡量一个企业工业现代化水平的重要标志。特别是在当今市场竞争日趋激烈的条件下，要想赢得竞争，企业必须以最快的上市速度、最好的质量、最低的成本、最优的服务、最利于环境的产品满足用户的不同需求。在各种先进的制造模式中，CAD 技术得到了广泛的应用。无论是并行设计、协同设计、虚拟设计，还是环保设计都离不开
38、现代CAD 技术的应用。应用现代 CAD 技术能使设计工作实现网络化、集成化和智能化，以求达到产品设计周期短、成本低和高质量的目标。范例一、CAD 技术在并行工程中的应用并行工程和协同工作是一种新型的设计模式，通过把先进的企业管理和先进前言先进制造技术（先进制造技术（AMT，Advanced manufacturing，Technology）的概念源于 世纪 年代。它是指在制造世纪 80 年代）的概念源于 20 世纪 年代。过程和制造系统中融合电子、信息和管理技术以及新工艺、过程和制造系统中融合电子、信息和管理技术以及新工艺、新材料等现代科学技术，使材料转换为产品的过程更有效、新材料等现代科学
39、技术，使材料转换为产品的过程更有效、成本更低、更及时满足市场需求的先进的工程技术的总称。成本更低、更及时满足市场需求的先进的工程技术的总称。随着人类工业文明的不断进步，随着人类工业文明的不断进步，制造业已成为国家经济和综合国力的基础，合国力的基础，制造业的发达与先进程度是国家工业化的重要表征。要表征。人类社会在步入新世纪的同时也逐渐由工业经济时代步入知识经济时代，代步入知识经济时代，知识和技术被认为是提高生产率和实 现经济增长的驱动器。因而，先进制造技术已成为制造企业 在激烈市场竞争中立于不败之地并求得迅速发展的关键因素，在激烈市场竞争中立于不败之地并求得迅速发展的关键因素，成为世界经济发展和
40、满足人类日益增长需要的重要支撑，成为世界经济发展和满足人类日益增长需要的重要支撑，成为加速高新技术发展和实现国防现代化的助推器。为加速高新技术发展和实现国防现代化的助推器。目录微细加工技术综述.4机械制造技术的特点及发展现状.8CAPP的应用与发展趋势.12工业机器人发展与趋势.17精益生产与绿色机械制造的发展与趋势.21致谢.26微细加工技术综述摘要：本文通过对微细加工的概念，特点，和微细加工在国内国外的发展情况，以及微细加工的部分工艺的描述，使我们对微细加工又一个新的认识，并且认识和了解我们国家在微细加工技术上的长处和不足，促进我们国家微细加工型业的发展。关键词：发展与趋势、现状、先进制造
41、技术言前微细加工技术是精密加工技术的一个分支，面向微细加工的电加工技术,激光微孔加工、水射流微细切割技术等等在发展国民经济，振兴我国国防事业等发面都有非常重要的意义，这一领域的发展对未来的国民经济、科学技术等将产生巨大影响，先进国家纷纷将之列为未来关键技术之一并扩大投资和加强基础研究与开发。所以我们有理由有必要加快这一领域的发展和开发进程。一、微细加工技术的概念和特点微细加工技术是指加工微小尺寸零件的生产加工技术。从广义的角度来讲，微细加工包括各种传统精密加工方法和与传统精密加工方法完全不同的方法，如切削技术，磨料加工技术，电火花加工，电解加工，化学加工，超声波加工，微波加工，等离子体加工，外
42、延生产，激光加工，电子束加工，粒子束加工，光刻加工，电铸加工等。从狭义的角度来讲，微细加工主要是指半导体集成电路制造技术，因为微细加工和超微细加工是在半导体集成电路制造技术的基础上发展的，特门市大规模集成电路和计算机技术的技术基础，是信息时代微电子时代，光电子时代的关键技术之一。微小尺寸和一般尺寸加工是不同的，其不同点主要表现在以下几个方面：1精度的表示方法在微小尺寸加工时，由于加工尺寸很小，精度就必须用尺寸的绝对值来表示，即用取出的一块材料的大小来表示，从而引入加工单位尺寸的概念。2 微观机理以切削加工为例，从工件的角度来讲，一般加工和微细加工的最大区别是切屑的大小。一般为金属材料是由微细的
43、晶粒组成，晶粒直径为数微米到数百微米。一般加工时,吃刀量较大，可以忽略晶粒的大小，而作为一个连续体来看待，因此可见一般加工和微细加工的机理是不同的。3加工特征微细加工和超微细加工以分离或结合原子、分子为加工对象，以电子束、技工束、粒子束为加工基础，采用沉积、刻蚀、溅射、蒸镀等手段进行各种处二、微细加工和超精密加工在国外的发展情况在超精密加工技术领域起步最早和技术领先的国家是美国，其次是日本和欧洲的一些国家。美国超精密加工技术的发展得到了政府和军方的财政支持，近年，美国执行了"微米和纳米级技术"国家关键技术计划，国防部陆、海、空三军组成了特别委员会，统一协调研究工作。美国至少
44、有 30 多个厂家和研究单位研制和生产各种超精密加工机床，国家劳伦斯.利佛摩尔实验室、联合碳化物公司、摩尔公司、杜邦公司等在国际上均久负盛名。美国最早研制了能加工硬脆材料的6 轴数控超精密研磨抛光机；联合碳化物公司开发了直径为 800mm 的非球面光学零件的超精密加工机床；劳伦斯.利佛摩尔实验室还开发了能加工陶瓷、硬质合金、玻璃和塑料等难加工材料的超精密切削机床，在半导体工业、航空工业和医疗器械工业中投入使用；珀金-埃尔默等公司用超精密加工技术加工各种军用红外零部件。三、国内现状我国在科技部、国家自然基金委，教育部和总装备部的资助下，一直在跟踪国外的微型机械研究，积极开展 MEMS 的研究。现
45、有的微电子设备和同步加速器为微系统提供了基本条件，微细驱动器和微型机器人的开发早已列入国家 863 高技术计划及攀登计划 B 中。已有近 40 个研究小组，取得了以下一些研究成果。广东工业大学与日本筑波大学合作，开展了生物和医用微型机器人的研究，已研制出一维、二维联动压电陶瓷驱动器，其位移范围为 10 m10 m；位移分辨率为 0.01 m，精度为 0.1 m，正在研制 6 自由度微型机器人；长春光学精密机器研究所研制出直径为3mm 的压电电机、电磁电机、微测试仪器和微操作系统。上海冶金研究所研制出了微电机、多晶硅梁结构、微泵与阀。上海交通大学研制出 2mm 的电磁电机，南开大学开展了微型机器
46、人控制技术的研究等。四、微细加工的发展与趋势微细加工技术是精密加工技术的一个分支，面向微细加工的电加工技术,激光微孔加工、水射流微细微细加工技术是精密加工技术的一个分支，面向微细加工的电加工技术,激光微孔加工、水射流微细切割技术等等在发展国民经济，振兴我国国防事业等发面都有非常重要的意义，这一领域的发展对未来的国民经济、科学技术等将产生巨大影响，先进国家纷纷将之列为未来关键技术之一并扩大投资和加强基础研究与开发。所以我们有理由有必要加快这一领域的发展和开发进程。随着 20 世纪 80 年代后期微机械、微机电系统这一门新兴交叉学科的兴起,微细加工技术作为获得微机械、微机电系统的必要手段,得到了快速的发展。微细加工技术起源于平面硅工艺,但随着半导体器件、集成电路、微型机械等技术的发展与需求,微细加工技术已经成为一门多学科交叉的制造系统工程和综合高新技术,广泛应用于医疗、生物工程、信息、航空航天、半导体工业、军事、汽