機械制造工藝發展現狀與未來發展趨勢

（南京農業大學，江蘇 南京 210031）

隨著人類社會不斷發展和工業革命不斷進步，原有的手工制品已無法滿足人們現在的物質生活，借此機會機械制造業迅速發展起來。在機械制造行業當中，整個行業的中心技術就是制造工藝，也是機械制造的重要手段。制造業既是一個國家綜合國力的體現也是一個國家市場經濟的支柱性產業。機械制造工藝其實就是產品的設計生產、加工制造以及維修的總稱[1]。隨著生活水平和生產力不斷上升，人們對產品的要求越來越嚴格，在要求經濟實用的同時還要美觀時尚。因此，機械制造工藝已漸漸成為制造業當中的核心技術。

1 機械制造工藝發展現狀

當前，激光技術普遍使用于各行各業，尤其是機械制造領域。究其緣由，是因為激光技術具有方向好、亮度高、單色性強等特點，甚至可以說聚集了諸多優點于一身。因此，當激光被應用到機械制造業中以后，起到了重要作用。鑒于此，本文將重點介紹激光技術在機械制造工藝發展中的應用現狀。

1.1 應用于自動化生產中

現階段，自動化生產、無人化生產廣泛應用于工業生產流水線中，特別在金屬零件、電子元器件生產過程中，以及對人體有毒或含有放射性物質的情況下。上生產過程中，往往需要運用激光與動態定位技術來判斷零部件狀態、形狀等，以便自動更正生產錯誤。具體來說，動態掃描定位，先經過機關器掃射零部件，同時輔以瞬時動態定位系統、攝像機，以零部件形狀特征為依據，觀察、辨別零部件狀態[2]。激光技術，是在運用模糊數學原理、建立數據模型的前提下，采集零部件單位信息，并對其進行動態判斷、糾正。在進行動態判斷時，往往會發生line元件面、線不確定等情況，進而降低信息采集的識別精度。但借助激光技術實現三維坐標實體建模，可以使這種情況得到較好改善，并創建特征識別模式，以便更精準、更快速地進行動態識別，確保軟件識別系統高效可靠。

1.2 應用于快速成型制造中

在機械制造工藝技術中，快速成型技術成本低廉而操作快捷，故廣泛應用于工業制造領域。其中，經德克薩斯州大學（美國）發明的激光選取燒結技術（亦稱激光粉末燒結制模技術）是主要工藝技術[3]。該技術基本工作原理是，通過分層組合模型或待加工的零件，先在最底層撒上塑料粉末（金屬粉末亦可），再借助激光掃描，經高溫熔化后使其凝固在一起，然后再逐層燒結，得到完整成型零件。該制造方法有眾多突出優勢，如制模速度快，可以減少人力、物力投入；建模精度高，可以保證表面質量，減少后期工藝處理問題。

1.3 應用于熔覆涂層中

如今，表面改造與處理技術發展較快，其中激光熔覆（亦稱激光熔敷）是典型代表。作為新型發展技術，激光熔覆可增強貴重金屬零部件性能，并對其進行精準維修工作，它的工作原理較為簡單，適當選取熔敷材料，經高能量激光束，融合凝固熔覆材料與機體，以便在機體表面覆蓋一層填充材料熔覆層[4]。由于熔覆材料不受冶合金熱力學等條件制約，它的選用范圍極其廣泛，既可以是陶瓷材料，也可以是傳統金屬，或者是復合材料等。激光熔覆主要優點是，可精準控制熔覆能量，并減少機體材料性能影響，合理控制稀釋作用限制范圍。

2 機械制造發展趨勢

2.1 集成化

制造工藝正在由以前比較分散的加工模式轉向集成化模式，集成化也是機械制造工藝一種必然的發展趨勢。那些轉化成為完整的連續性、集成化生產、加工，高度自動化的產物是因為集成化的發展，由機械制造工藝逐漸加工形成的[5]。技術與設備的集成是現階段集成化的體現，且集成化未來的發展趨勢就是成品的集成化制造和加工。

2.2 全球化

機械制造行業是世界各個國家都非常關注的一個行業，現在的國內外市場上行業競爭非常激烈。其機械領域中的競爭歸根結底是技術和人才的競爭?，F在信息資源網絡化，共享程度非常高，所以機械制造的發展趨勢是全球性共同合作通力研究[6]。在工業4.0時代的建設中，中國和德國已經建立了中德實驗室，強強聯手共同進行研究。

2.3 數字化

在我國機械制造工藝中，數字化發展也是其中的目標之一。要求機械具有準確性是機械制造的過程中必不可少的條件，而數字化發展在提高了機械制造的準確性的同時也提高了整個系統的工作效率。機械制造工藝的數字化發展主要包括了三個方面，其一是是數字化環節的實現，其二是機械制造數字化生產過程的實現，其三是數字化管理運用[7]。

2.4 精密化

嚴謹的精密化來制約無論是科學研究還是機械制造的過程中都是極其重要的。對于機械制造工藝的發展來說，加工方式和材料中必不可少的一個條件就是加工制造的精密化。精密化不僅僅只是代表了先進的機械制造工藝的基礎，它也是推動未來機械工藝技術迅速發展的中堅力量，零件加工精密化的程度更是影響零件壽命使用的關鍵[8]。精密化技術的發展在推動了微型機械和納米技術的同時也帶領了各項技術在高精度和高效率的發展水平道路上的整體提升。

3 結束語

總而言之，隨著科技的進步和社會經濟的快速發展，機械制造品的需求量在越來越大的同時人們的要求也越來越高，原有的機械制造工藝技術已不能滿足人們的需求，在技術不斷進步和需求不斷增加的條件下，機械制造工藝的科技水平也越來越高,在很大程度上大大地推動了機械制造工藝的發展[9]。現代技術和工業技術的創新結合是機械制造工藝的發展趨勢實質。在發展我國機械制造工藝的時候，要結合我國的實際國情，預測我國以及整個世界的機械制造工藝的發展方向，要在提高機械制造工業技術質量發展的同時加快步伐爭取立足于世界的機械制造業當中去[10]。

[1]熊淑秋，聶志剛.論機械制造工藝發展現狀與未來發展趨勢[J].無線互聯科技,2012(11):180.

[2]畢艷麗.探究機械制造工藝發展現狀與未來發展趨勢[J].四川水泥，2015(06):19.

[3]楊志偉，潘永波.現代化工機械制造技術工藝的發展探索[J].產業與科技論壇，2014(17):87-88.

[4]劉會卿.機械制造工藝的發展現狀及未來發展趨勢[J].科技創業家，2013(18):77+79.

[5]周金鋒.現代機械制造工藝的特點及發展探討[J].科技致富向導，2014(02):189.

[6]王德文，王 鵬.淺談機械制造工藝的新技術的應用與發展[J].科技創新導報，2013(24):60.

[7]楊義生.探討高科技在機械制造工藝中的應用[J].城市建筑，2013(22):299+337.

[8]鄒學汪，何青旭.淺析機械制造工藝現狀與發展趨勢[J].河北農機，2015(02):50.

[9]陳子堯.機械制造工藝的現狀與發展趨勢微談[J].山東工業技術，2015(10):31.

[10]張桂霞.論機械制造工藝發展現狀與未來發展趨勢[J].電子制作，2014(02):266.