浅析先进制造与精密制造技术异XXX（XX学院机电系，XXXX 253023）摘要：先进制造技术是研究产品设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程的工程学科,是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。
随着社会的发展,人们对产品的节能环保的要求也发生了很大变化,要满足人们的要求,就必须采用先进的机械制造技术，推行精密制造技术给先进制造工业带来了新的发展机遇。
本文从分析精密制造技术的特点入手，阐述了企业在实施精密制造技术时应遵循的原则，并指出企业推广实施精密制造技术的主要途径。
关键词：精密制造；先进制造；发展现状；发展趋势1.引言1.1先进制造技术概要先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology),人们往往用AMT来概括由于微电子技术、自动化技术、信息技术等给传统制造技术带来的种种变化与新型系统。
具体地说，就是指集机械工程技术、电子技术、自动化技术、信息技术等多种技术为一体所产生的技术、设备和系统的总称。
主要包括：计算机辅助设计、计算机辅助制造、集成制造系统等。
AMT是制造业企业取得竞争优势的必要条件之一，但并非充分条件，其优势还有赖于能充分发挥技术威力的组织管理，有赖于技术、管理和人力资源的有机协调和融合。
1.2先进制造技术的提出及背景1993年，美国政府批准了由联邦科学、工程与技术协调委员会（FCCSET）主持实施的先进制造技术计划（Advanced Manufacturing Technology－AMT）计划先进制造技术计划（Advanced Manufacturing Technology－AMT)是美国根据本国制造业面临的挑战和机遇,为增强制造业的竞争力和促进国家经济增长,首先提出了先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology)的概念。
此后,欧洲各国、日本以及亚洲新兴工业化国家如韩国等也相继作出响应。
2 先进制造技术的特点2.1 面向工业应用的技术。
先进制造技术并不限于制造过程本身,它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容,并将它们结合成一个有机的整体。
先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果,其目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长,目的是要提高制造业的综合经济效益和社会效益。
2.2 驾驭生产过程的系统工程。
先进制造技术特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料技术和现代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等方面的应用。
它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合,使制造技术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程2.3 面向全球竞争的技术。
20世纪80年代以来,市场的全球化有了进一步的发展,发达国家通过金融、经济、科技手段争夺市场,倾销产品,输出资本。
随着全球市场的形成,使得市场竞争变得越来越激烈,先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。
因此,一个国家的先进制造技术,它的主体应该具有世界先进水平,应能支持该国制造业在全球市场的竞争力。
2.4 市场竞争三要素的统一。
在20世纪70年代以前,产品的技术相对比较简单,一个新产品上市,很快就会有相同功能的产品跟着上市。
因此,市场竞争的核心是如何提高生产率。
到了20世纪80年代以后,制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间为核心的时间、成本和质量的三要素的矛盾。
先进制造技术把这三个矛盾有机结合起来,使三者达到了统一。
3先进制造技术的发展现状近年来,我国的制造业不断采用先进制造技术,但与工业发达国家相比,仍然存在一个阶段性的整体上的差距。
3.1 管理方面。
工业发达国家广泛采用计算机管理,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。
我国只有少数大型企业局部采用了计算机辅助管理,多数小型企业仍处于经验管理阶段。
3.2 设计方面。
工业发达国家不断更新设计数据和准则,采用新的设计方法,广泛采用计算机辅助设计技术(CAD/CAM),大型企业开始无图纸的设计和生产。
我国采用CAD/CAM技术的比例较低。
3.3 制造工艺方面。
工业发达国家较广泛的采用高精密加工、精细加工、微细加工、微型机械和微米/纳米技术、激光加工技术、电磁加工技术、超塑加工技术以及复合加工技术等新型加工方法。
我国普及率不高,尚在开发、掌握之中。
3.4 自动化技术方面。
工业发达国家普遍采用数控机床、加工中心及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS),实现了柔性自动化、知识智能化、集成化。
我国尚处在单机自动化、刚性自动化阶段,柔性制造单元和系统仅在少数企业使用。
4精密制造技术的内容概述精密制造技术是指零件毛坯成形后余量小或无余量、零件毛坯加工后精度达亚微米级的生产技术总称。
它是近净成形与近无缺陷成形技术、超精密加工技术与超高速加工技术的综合集成。
近净成形与近无缺陷成形技术改造了传统的毛坯成形技术，使机械产品毛坯成形实现由粗放到精化的转变，使外部质量作到无余量或接近无余量，内部质量作到无缺陷或接近无缺陷，实现优质、高效、轻量化、低成本的成形。
该项技术涉及到铸造成形、塑性成形、精确连接、热处理改性、表面改性、高精度模具等专业领域。
超精密加工技术是指被加工零件的尺寸精度高于0．1µm，表面粗糙度Ra小于0．025µm，以及所用机床定位精度的分辨率和重复性高于0．01µm的加工技术，亦称之为亚微米级加工技术，且正在向纳米级加工技术发展。
超精密加工技术主要包括：超精密加工的机理，超精密加工的设备制造技术，超精密加工工具及刃磨技术，超精密测量技术和误差补偿技术，超精密加工工作环境条件。
超高速加工技术是指采用超硬材料的刀具，通过极大地提高切削速度和进给速度来提高材料切除率、加工精度和加工质量的现代加工技术。
超高速加工的切削速度范围因不同的工件材料、不同的切削方式而异。
目前，一般认为，超高速切削各种材料的切速范围为：铝合金已超过1600m/min，铸铁为1500m/min，超耐热镍合金达300m/min，钛合金达150～1000m/min，纤维增强塑料为2000～9000m/min。
各种切削工艺的切削速度范围为：车削700～7000m/min，铣削300～6000m/min，钻削200～1100m/min，磨削250m/s以上等等。
超高速加工技术主要包括：超高速切削与磨削机理，超高速主轴单元制造技术，超高速进给单元制造技术，超高速加工用刀具与磨具制造技术，超高速加工在线自动检测与控制技术等。
5精密制造技术的发展趋势及国内外现状5.1技术发展趋势5.1.1近净成形与近无缺陷成形技术在下世纪初有以下发展趋势：(1)近净成形技术生产的成形件精度会进一步提高，可以做出形状更加复杂的成形件，更加接近于净成形。
(2)近净成形技术会不断有新发展，一方面原来的工艺方法会得到不断改进提高，另一方面综合利用各种成形手段会出现新的复合成形新工艺。
(3)随着新材料的出现，不少材料用传统加工方法很难加工，从而推动了新材料近净成形技术的发展。
(4)计算机的发展、非线性问题计算方法的发展，推动了非线性有限元等技术发展，使数值模拟技术由学校、研究单位走向工厂，将广泛用于成形工艺分析，并且将由宏观模拟进一步向微观的组织模拟和质量预测方向发展。
(5)解决自动化大批量生产与用户对产品个性化要求的矛盾，生产过程的柔性化将会得到发展。
(6)由于高效、节能、节材带来的材料和资源的节约和有效利用、成形技术和装备的进步、无污染工艺材料的采用，使成形技术由污染大户转变为清洁生产技术。
5.1.2 超精密加工技术的发展趋势是：(1)向更高精度、更高效率方向发展；向大型化、微型化方向发展；(2)向加工检测一体化方向发展；(3)机床向多功能模块化方向发展；(4)不断探讨适合于超精密加工的新原理、新方法、新材料。
5.1.3超高速加工技术的发展趋势是：(1)刀具材料已从碳素钢和合金工具钢，经历高速钢、硬质合金钢、陶瓷材料，发展到人造金刚石及聚晶金刚石（PCD）、立方氮化硼及聚晶立方氮化硼（CBN）；(2)切削速度亦随着刀具材料创新而从以前的12m/min提高到1200m/min以上。
因此有人认为，随着新刀具（磨具）材料的不断发展，每隔十年切削速度要提高一倍，亚音速乃至超声速加工的出现不会太遥远了。
5.2国内外现状工业发达国家的近净成形技术在近20多年来有很大发展，已经成为机械制造业主要的制造技术，在铸造、锻压、焊接、热处理和表面改性方面都已占据了总产量的主要地位。
5.2.1近净成形与近无缺陷成形技术通常用于大批量生产，要求企业建设不同技术水平的生产线，需要有相应的机械手和机器人。
由于工作的条件、环境比较恶劣，对这些机器人的需要数量相对较少、品种较多，所以需要由本专业人员参与研制。
当今，人们对产品需求逐步提出了一些个性化要求，所以在建设自动生产线时，提出了建设柔性生产线的要求，国外在近净成形生产方面已经出现了少量柔性生产线，我国必须注意这一动向，应该根据用户需求和投资强度，建设不同自动化程度和满足柔性化需求的生产线。
5.2.2超高速加工技术1976年美国的V ought公司研制了一台超高速铣床，最高转速达到了20000rpm。
特别引人注目的是，联邦德国Darmstadt工业大学生产工程与机床研究所从1978年开始系统地进行超高速切削机理研究，对各种金属和非金属材料进行高速切削试验，联邦德国组织了几十家企业并提供了2000多万马克支持该项研究工作。
自80年代中后期以来，商品化的超高速切削机床不断出现，超高速机床从单一的超高速铣床发展成为超高速车铣床、钻铣床乃至各种高速加工中心等。
瑞士、英国、日本也相继推出自己的超高速机床。
日本日立精机的HG400III型加工中心主轴最高转速达36000～40000r/min，工作台快速移动速度为36～40m/min。
采用直线电机的美国Ingersoll公司的HVM800型高速加工中心进给移动速度为60m/min。
近年来，我国在高速超高速加工的各关键领域，如大功率高速主轴单元、高加减速直线进给电机、陶瓷滚动轴承等方面也进行了较多的研究，但总体水平同国外尚有较大差距。
5.2.3在超精密加工技术我国的超精密加工技术在70年代末期有了长足进步，80年代中期出现了具有世界水平的超精密机床和部件。
北京机床研究所是国内进行超精密加工技术研究的主要单位之一，研制出了多种不同类型的超精密机床、部件和相关的高精度测试仪器等，如精度达0．025µm的精密轴承、JCS－027超精密车床、JCS－031超精密铣床、JCS－035超精密车床、超精密车床数控系统、复印机感光鼓加工机床、红外大功率激光反射镜、超精密振动－位移测微仪等，达到了国内领先、国际先进水平。