摘要：浅谈了现代机械制造技术及其发展趋势。
关键词：机械制造；技术；发展
近年来，随着现代科学技术的发展，特别是微电子技术、电子计算机技术的迅猛发展，机械制造的各个方面已发生了深刻的变革。机械技术，特别是自动化制造技术，不但采用了计算机控制，并且具有柔性化、集成化、智能化的特点；在超精密加工技术方面，其加工精度已进入纳米级(0．001um)表面粗糙度已成功地小于0．005um；在切削速度方面，国外车削钢通常为200m/min,最高可达915m/min；对于新兴工业需要的难加工材料、复杂型面、型腔以及微小深孔，采用了电、超声波、电子束和激光的加工方法。所以在很大的程度上，尤其是20多年来的改革开放，我国的机械制造已经具有相当大的规模，已经形成了品种繁多、门类齐全、布局基本合理的机械制造工业体系。
所以可以说我国已成为一个制造大国，但还远不是制造强国。这表现在许多现代制造基础技术尚未掌握，许多重大装备不能自主制造，缺乏自主创新能力。据统计，我国发电设备、机床和汽车等产品的产量居世界前列，却没有一家装备制造企业能跻身世界500强；我国汽车年产量已达300万辆，可具有自主知识产权的设计极少；2001年我国信息业(不含半导体)产值达255亿美元，仅次于美、日，但仍然是无“芯”产业；我国光电子制造设备的100％、IC制造装备的85％、高档数控机床的70％都需进口。
随着方案竞争的展开，方案设计和方案写作也将由技术主导型向管理引领型转化。先进的管理思想和管理理念将在制造现代制造技术的发展趋势。
随着宇航、电子、激光等现代科学技术的发展，对机械加工技术提出了越来越高的要求。现代制造技术的发展趋势有三个方面：高精度、高效自动化和特种加工。
1精密制造技术。精密制造技术包括精密加工和超精密加工技术、微细加工和超微细加工技术、微型机械等。精密加工和超精密加工的主要方法是精密切削和精密磨削技术等。其加工精度已由微米(μm)向纳米级发展。
科学家们预言，10~15年内纳米技术的开发将成为仅次于芯片制造的世界第二大制造
业。目前，已研制成功纳米管、极小的微电机系统、微型机器人等。在精密制造技术中，纳米技术是目前最先进的技术。纳米技术是单个原子、分子制造物质的科学技术。它对于21世纪科学的发展提供了一个新的技术基础。
微细加工和超微细加工是一种特殊的精密加工，不仅精度高，而且尺寸十分微小。其主要工艺方法是光刻(蚀)、沉淀、扩散、离子注入等。微型机械是机械技术和电子技术在纳米级水平上相融合的产物，它将是21世纪的核心技术。
2制造系统的柔性化、集成化和智能化。现代制造技术的发展，使高质量和高效率成为可能。现代制造系统的发展是：NC(数控)→FMS(柔性制造系统)-→CIMS(计算机集成制造系统)→IMS(智能制造系统)。计算机集成制造系统是一个工厂全盘集成制造系统，它借助计算机将经营决策、产品设计、生产准备、零件加工、产品装配、检查和销售等各个自动化子系统有机地综合集成起来，成为高效益、高柔韧性自动化、智能化的生产系统。先进工业国的柔性制造系统已相当广泛。我国起步晚，但数控技术和柔性制造技术也已得到较广泛的应用，CIMS(计算机集成制造系统)的研究已取得了相当的成就，并开始在全国进行试点、推广，取得了良好的效果和效益。
3特种加工技术。随着社会发展的需要，很多机械设备都有高温、高压、高速和高精度的要求，因而不断产用了一些新材料来制造零件，如淬火钢、耐热合金、硬质合金、硅、锗、宝石和金刚石等难加工材料。同时很多零件的形状也越来越复杂，如小孔、深孔、型孔、窄缝、弯孔和型腔等。用通常的金属切削加工方法来加工这些零件已十分困难，有的就无法加工。这就需要探索新的加工工艺方法。
人类社会的发展必将走向与自然界的和谐。制造必须充分保护自然环境，保护社会环境、生产环境和生产者的身心健康。制造必然要走“绿色”之路，这是实现国民经济可持续发展的重要条件。在未来10~15年先进制造技术将在以下10个方面得到优先发展。
3.1机电产品的创新设计和系统优化设计理论与方法：包括全生命周期的产品数字化建模、仿真评估理论及设计规范；产品快速创新开发的设计、优化、规划和管理技术；复杂机电系统创新设计、整体优化设计的理论、技术与方法
3.2网络协同制造策略理论和关键技术：主要包括制造系统的信息模型和约束描述；支持并行及网络协同制造的理论和技术；制造系统优化运行理论、策略与控制。
3.3新型成形制造原理和技术：包括基于新材料、新工艺的成形原理及技术；精捷成形制造原理和技术；高能束精密成形制造原理及技术。
3.4数字制造理论和数字制造装备技术：包括产品制造过程的数字化模型及多领域物理作用规律；高速高效数字制造理论与技术，基于新原理、新工艺的新型数字化装备；数字制造中多智能体协调和实时自律控制技术。
3.5制造中的量值溯源和测量的理论和技术；主要包括在多尺度空间上精密测量问题；机械表面微观计量理论与技术；超精密测量、量值溯源原理、新传感器技术等。
3.6纳米制造科学与技术：包括纳米材料制备及其性能测量；纳米尺度加工、制造、测量和装配；纳电子制造和分子原子制造原理与技术。
3.7生物制造与仿生机械的科学与技术：包括结构、功能、能源及运动机械仿生及仿生制造；生物自生长成形制造；机械超前反馈仿生与制造的科学与技术；生物工程制造原理及技术、新一代生物芯片制造原理与技术。
3.8微系统与新一代电子制造科学与关键技术：主要包括微机械、微传感、微光器件的制造机理与技术；纳米级光学光刻与非光学光刻、浅沟槽刻蚀、铜互连等机、理及技术；集成电路新型封装工艺原理与技术。
3.9绿色制造的科学与技术：包括产品与人类和自然的协调理论；产品绿色制造工艺(如Near-ZeroWaste)；产品的再制造与维修科学；产品绿色使用以及废旧产品资源再利用的理论与方法。
3.10面向国家安全和国家重大工程的制造科学与技术：主要包括针对未来国家将实施韵重大工程(宇宙探索、航天、航空、海洋、能源、交通和国防装备等)中的制造技术与科学问题，提前进行研究，以保证国家重大工程和国家安全有相应的技术储。
随着信息化科学发展观的逐步确立，机械工业充分利用国内外的技术资源，进行技术改造，依靠科技进步，已经取得了长足的发展。但与世界先进水平相比，我国的机械制造业的产品在功能、质量等方面还有较大的差距，产品构成落后，精度保持性差、科研开发能力较薄弱、人员技术素质还跟不上现代机械制造业飞速发展的需要。因此，我国机械制造业必须不断增强技术力量，培养高水平的人才和提高现有人员的素质，学习和引进国外先进科学技术，使我国的机械制造工业早日赶上世界先进水平。
参考文献
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