叮叮小文庫桂林航天工業高等專科學校現代制造技術期末論文系別：機械工程系專業： 姓名： 學號：完成日期：2012年5月14日內容摘要隨著科學技術的飛速發展和市場競爭日益激烈，越來越多的制造企業開始將大量的人力、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狀及發展趨勢、我國精密加工的現狀及發展趨勢和我國現代制造企業實施精益生產制造方式的想法。關鍵詞：我國高速加工的現狀及發展趨勢；我國精密加工的現狀及發展趨勢；我國現代制造企業實施精益生產制造方式的想法；目錄內容摘要- 1 -關鍵詞：- 1 -目錄- 2 -引言- 3 -論述我國高速加工的現狀及發展趨勢- 4 -論述我國精密加工的現狀及發展趨勢- 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 -我國現代制造企業實施精益生產制造方式- 7 -精益生產方式的理論框架- 7 -參考文獻- 9 -引言制造技術已經是生產、國際經濟競爭、產品革新的一種重要手段，所以國家都在尋求、獲得、開發和利用它。它正是被看作是現代國家經濟上獲得的成功關鍵因素。制造技術已經不是單純的產品設計、制造工藝和生產組織管理，它是一個包括產品需求、設計開發、生產、銷售、使用、處理等整個產品生命周期的大系統。從宏觀上來說，制造技術已經進入計算機輔助制造的時代，它是通過一個計算機分級結構網絡來檢測、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展，忽視了制造技術ude作用，嚴重影響了國民經濟的增長和國際經濟競爭中的競爭力。80年代初，美國開始反省，美國在關于工業競爭的總統委員會的報告指出：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。據美國國家生產力委員會調查，在企業生產力構成中，制造技術的作用占62%，世界上所有的國家，特別是經濟比較發達的國家，都非常重視制造技術的發展，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、技術和經濟管理的三結合，使日本在戰后短短30年里，一躍成為經濟大國。我國的制造技術經過40多年的發展，已經進入了發展迅速、失利增強最強最快的新階段。由于機械產品是裝備國民經濟各部門的物質基礎，強大而完整的機械工業是國家現代化、實現社會進步的必要條件。通過分析，其關鍵問題是要發展現代制造技術，從而制定了發展先進制造技術的規劃。現在，各工業國家都把制造技術視為當代技術發展最為活躍的領域和國際間科技競爭的主戰場，制定了一系列振興計劃，簡歷了世界級制造技術中心，紛紛把現金制造技術列為國家關鍵技術和有線發展領域，一個以現代制造技術為中心的科技競爭已經在發達國家質檢展開，一個以現代制造技術為重點的工業革命已經到來，這是第三次工業革命。論述我國高速加工的現狀及發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、重復夾緊結構，徑、軸向雙向可調的高速密齒面銑刀。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350件；曲軸主軸軸承蓋加工,采用側置、排列式機夾復合成形拉削專用刀具，安裝三種、共713片可轉位硬質合金涂層(TiCN)刀片，進給速度25m/min,班產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、側面的加工，采用組合式、軸向串聯、機夾三面刃專用盤銑刀，由68個刀盤成組裝配，共安裝約146片機夾可轉位涂層刀片，在一次徑向走刀中，完成10個側面的銑削加工，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1440件；發動機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800件；差速器殼體內球面的鏜削，采用機床主軸內置式、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、高效刀具結構不勝枚舉，與相應專用數控機床組合成的各加工工位，生產節拍為2040秒。零部件的精度與質量60%80%決定于這些專用刀具及數控機床的精度和質量，20%40%決定于零件毛坯的精度與質量。生產流程中，質量監測工序為機后抽檢。論述我國精密加工的現狀及發展趨勢精密化 精密加工的核心主要體現在對尺寸精度、仿形精度、表面質量的要求。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節，通過模擬人類專家的智能活動，取代或延伸制造系統中的部分腦力勞動，在制造過程中系統能自動監測其運行狀態，在受到外界干擾或內部激勵能自動調整其參數，以達到最佳狀態和具備自組織能力。新型數控電火花機床采用了模糊控制技術和專家系統智能控制技術。模糊控制技術是由計算機監測來判定電火花加工間隙的狀態，在保持穩定電弧的范圍內自動選擇使加工效率達到最高的加工條件；自動監控加工過程，實現最穩定的加工過程的控制技術。采用人機對話方式的專家系統，根據加工的條件、要求，合理輸入設定值后便能自動創建加工程序，選用最佳加工條件組合來進行加工。在線自動監測、調整加工過程，實現加工過程的最優化控制。專家系統在檢測加工條件時，只要輸入加工形狀、電極與工件材質、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，保證了產品質量，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、自動生產線來完成。小批量生產自動化可通過NC，MC，CAM，FMS，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中的作用。同時自動化開始面向中小型企業，以經濟實用為出發點，滿足不斷發展的產品多樣化和個性化需要。數控電火花機床具備的自動測量找正、自動定位、多工件的連續加工等功能已較好地發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，幾乎無需人工操作。機床的自動化運轉降低了操作人員的勞動強度、提高生產效率。 高效化 現代加工的要求為數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，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、物質和能源是制造系統的三要素。隨著計算機、自動化與通訊網絡技術紅制造系統中的應用，信息的作用越來越重要。產品制造過程中的信息投入，己成為決定產品成本的主要因素。制造過程的實質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，最終形成的產品可看作是信息的物質表現，因此可以把信息看作是一種產業，包括在制造之中。為此一些企業開始利用網絡技術、計算機聯網、信息高速公路、衛星傳遞數據等實現異地生產。使生產分散網絡化，以適應21世紀高柔性生產的需要。 柔性化 隨著科學技術的飛速發展和人民生活水平不斷提高，促使產品更新換代的速度不斷加快，這就要求現代企業必須具備一定的生產柔性來滿足市場多變的需要。所謂柔性，是指一個制造系統適應各種生產條件變化的能力，它與系統方案、人員和設備有關。系統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，完成數量和時間要求的適應能力。設備柔性是指機床能在短期內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。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集成一個能協調工作的和功能更強的新系統。集成不是簡單的連接，是經過統一規劃設計，分析原單元系統的作用和相互關系并進行優化重組而實現的。集成化的目的是實現制造企業的功能集成，功能集成要借助現代管理技術、計算機技術、自動化技術和信息技術實現技術集成，同時還要強調人的集成，由于系統中不可能沒有人，系統運行的效果與企業經營思想、運行機制、管理模式都與人有關，在技術上集成的同時，還應強調管理與人的集成。集成化生產將成為面向21世紀占主導的生產方式。我國現代制造企業實施精益生產制造方式精益生產方式的理論框架精益生產方式是一種以最大限度地減少企業所占用的資源和降低企業管理和營運成本為主要目標的生產方式。精益生產方式的理論框架包含“一個目標”、“兩大支柱”和“一大基礎”。“一個目標”是低成本、高效率、高質量地進行生產，最大限度地使顧客滿意。“兩大支柱”是準時化與人員自主化。準時化生產是以市場為導向，在合適的時間生產高質量和合適數量的產品，以“平準化”為前提條件、以市場來拉動生產。所謂拉動生產是以看板管理為手段，采用“取料制”：即后道工序根據“市場”需要進行生產，根據本工序在制品所需要的用量從前道工序領取相同數量的在制品，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，絕不多生產一件產品。人員自主化是指人員與機械設備的有機配合行為。生產線上一旦產生質量、數量、品種上的問題機械設備就自動停機，并有指示顯示，同時任何人發現故障問題都有權立即停止生產線，主動排除故障，解決問題。并且將質量管理溶入生產過程，將質量管理變為每一個員工的自主行為，將一切工作變為有效勞動。“一大基礎”是指改善。改善是精益生產的基礎，可以說沒有改善就沒有精益生產，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、質量、生產結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，這些浪費必須經過全員努力不斷消除。連續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方式下的生產作業成本在企業的經營核算中，成本是其經濟效益的綜合反映，是除了利潤指標之外綜合程度最高的、對企業生產經營活動最敏感的經濟指標。原材料消耗的高低、產量的多少、勞動生產率的高低、質量的好與壞、費用的增減、資金周轉的快慢以及企業生產經營規模的大小都直接影響企業的成本。因此，成本水平的高低就成為衡量企業經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管理的核心部分。成本管理是企業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。在經歷了第一次生產技術革命之后，科學管理的普遍運用，使得企業管理從單純的生產管理中脫離出來，成為包含生產管理的龐大體系。到了20世紀70年代，從二戰廢墟中恢復過來的日本，經過戰后三十年的奮斗，以豐田公司為代表的日本企業，通過學習研究歐美國家的先進生產和管理技術，結合日本的國情創立了一套獨特的、行之有效的生產管理模式精益生產方式。由于20世紀60年代開始各種的經濟現實，如石油危機、泡沫經濟的破滅等，迫使日本企業管理人員開始將管理的范圍從制造現場作更廣的延伸，努力尋求事前的控制對象，這種思路發展就形成為一種成本控制方法。生產作業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了“生產作業成本”這一術語，它是這樣描述的：“在設計、試產和生產準備等階段，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作業成本的體制”。由精益生產的起源、發展及其重要的理論思想可以看到精益生產方式下的企業管理的獨特思路：從企業的下游最終用戶出發，從產品生命周期的全過程來重新安排企業運作的流程，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節進行層層推拉，從而實現整個供應鏈成本降低，達到目標成本；同時將JIT適時生產系統引入企業，以市場的需求為基礎進行企業的生產經營決策，實現零庫存、零時生產，很好地適應了現代社會市場環境的變化；精益生產管理中重要的一環成本管理必須能夠滿足精益管理的要求，從產品的全生命周期來控制成本的發生，并能適應JIT生產系統對成本核算的要求。生產作業成本和作業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的成本管理，從而使得企業的成本信息能夠更好地服務于決策，并能夠對企業的成本實施更有效的控制。現代成本控制論認為，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行之前，為防止成本計劃執行過程中可能出現的偏差而采取的管理行動，它規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控，在成本計劃實施之前就能發現和糾正偏差，保證成本計劃符合要求。事中控制則是指在經營過程中，直接觀察、檢查、監督成本活動，有兩種控制方法：一是按照事先制定的成本目標進行控制；二是現場的控制，成本管理人員深入生產經營活動，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、