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深圳福田现代加工工艺技术的历史进程是什么呢?

发布于:2013年11月28日 来源:www.fuhai360.com
[摘要]我国可以制造各种先进机床和刀具,能制造冶金、化工、纺织等工业的整套设备,能制造大型及巨型发电机组,能制造巨轮和中型客机,能制造卫星、导弹、先进战斗机、航天装备以及所有常规与先进兵器。我国已建成了完整的机械制造工业体系,已成为世界上机械制造的大国。

1887年 ,美国人格兰特发明了滚齿机,标志着齿轮加工技术取得重要进展。

1892年 ,美国人诺顿发明了用手柄换挡的变速箱。这是机床变速机构的一次重要变革。这种变速机构很快被应用到各种机床上,为加工参数优化技术的出现奠定了重要基础。

19世纪末至2 0 世纪初,美国人泰勒对金属切削加工的规律、理论和科学管理进行了深入的研究,并在生产实际中收到了显著的经济效益。泰勒对金属切削加工技术的研究和发展做出了如下突出贡献。

①1906年 ,他发表了一篇著名的科学论文《论金属切削的技艺》,这篇论文总结了二十余年调查研究和实践的资料。

②1911年 ,他发表了《科学管理原理》一 书,首创“时间研究”和“动作研究”,提倡对工厂的机械加工进行科学管理。泰勒把身体最健壮、技术最灵巧的生产工人进行操作的情景拍成影片,最精确地计算出该工人每一动作所花费的时间,从中剔除掉各种多余动作和浪费的时间,找出时间最省、效率最高的操作方法。这种制度后来被称为“泰勒制”。

③ 研究了切削条件和刀具材料对刀具寿命的影响规律,确定出经验公式,据此优化切削条件。他进行了高标准的系统的刀具寿命试验,得出了著名的所谓“泰勒公式”或“泰勒方程”,即 rP"=A。泰勒公式是金属切削科学中最重要的经验公式,至今还在应用。

④ 通过研究发现,刀具的切削温度主导着刀具磨损的速率。进 入 20世纪,继 1908年泰勒发明了齿轮磨床,1910年万能铣床已基本完善了其机械结构 ,坐标镗床于1912年相继问世。20世纪初,世界各主要工业国家的机床工业已具有相当规模 。由于被称之为“机械工业心脏”的机床工业的快速发展,切削加工技术乃至整个机械制造工业取得了重大进步。

第一次世界大战(1914年一 1918年)以后,车削、镗削和铣削等加工技术巳经比较广泛地应用于机械制造中,机械化、半自动化装备开始进人生产车间,机械制造实现了工业化规模生产 。同时,在生产组织和管理方式上,出现了设计、工艺和生产等功能专业化分工,以制定合理工序和科学工时定额为特征的泰勒管理方式获得广泛应用。从 20世 纪 20年代末开始,许多工业部门,尤其是国防工业部门对产品的要求逐渐向髙精度、高速度、高温、髙压、大功率、小型化等方向发展。所使用的材料越来越难以加工,零件的形状也越来越复杂;但精度要求却越来越高,并希望获得更低的表面粗糙度。因此,如果继续沿用原来的机械加工方法,仅靠单纯提高机床性能和刀具材料性能的途径则会导致加工成本显著增加,有时甚至由于工件材料和结构的难加工性而使得加工根本无法进行。于是,人们开始探索机械能以外的电能、化学能、声能、光能、磁能等能量形式在加工中的应用,从而诞生了众多的崭新加工方法。这些加工方法,由于不使用常规刀具对工件材料进行切削加工,而是直接利用能量实现工件材料的去除;因此 ,为了和已有的金属切削加工有所区别,人们将这类加工统称为非传统加工,或“特种加工”。

随着特种加工技术的发展,尤其是电加工、光学刻蚀加工等技术的长足发展,诱发了硅加工技术的诞生,从而使得加工技术也进入一个新纪元,逐渐形成了以“髙速、髙效、精密、微细、自动化、绿色化”为特征的现代加工的技术体系。这期间所取得的主要进展如下。

1929年 ,德国人萨洛蒙进行了高速切削模拟试验,并 于 1931年发表了著名的高速切削理论 ,为高速切削技术的发展奠定了基础。

1929年 ,德国人发明了电解加工。

1931年 ,法国人发明了电解磨削加工。

1941年 ,美国人厄恩斯特和默钱特进行了大量的基础研究工作,发表了关于金属切削过程力学的重要论文,提出了著名的默钱特方程,即 2#+/3 —

1943年 ,苏联人发明了放电加工、电火花加工。

1950年 ,德国人发明了电子束加工;美国人发明了超声加工和等离子加工。

1952年 ,在美国麻省理工学院诞生了第一台数控立式铣床,开创了数控加工的新纪元。

1958年 ,美国德州仪器公司和仙童公司各自研制发明了半导体集成电路,加工技术迈人超精密和微细时代。

1959年 ,诺贝尔奖获得者、量子物理学家理查德•费曼倡导从原子加工零件产品的可能性 ,纳米加工技术的萌芽开始孕育。同年,美国卡耐•特雷克公司开发成功带有刀具库和自动换刀装置的数控加工中心,实现了工件的一次性装卡多工序加工,为柔性加工技术的诞生创造了条件。

I960年 ,美国休斯研究所的梅曼研制成功第一台世界上激光器—红宝石激光器。从此 ,人类掌握了一种全新的光源,并 在 1970年代迎来了激光加工技术的诞生。1965年 ,等离子弧加工技术被发明。

1969年 ,数控电火花线切割机床被研制成功,电火花线切割加工技术得到迅速发展。

1970年代,相继发明了离子束加工、等离子流加工、化学加工、液体喷射加工、磨料喷射加工以及挤压珩磨加工等新技术。

1980年代以来,随着计算机和数控技术的发展,电火花成形加工设备及工艺已实现了数控化和适应控制化。瑞士、日本等国的电火花机床生产商依靠其在精密机械制造领域的雄厚实力,通过两轴、三轴或多轴的数控系统,解决了工艺技术中的定位精度问题;通过髙性能、多参数的适应控制、模棚控制,实现了电火花加工的全自动化。由于电火花成形加工技术的普遍采用,模具加工技术,尤其是用于电子产品的塑料模具加工技术获得了突飞猛进的发展。

1986年 ,美国的一项专利提出用激光照射液态光敏树脂分层制作三维实体的快速成形方案 ,美 国 3D SYSTEMS公司据此于1988年研制出第一台激光快速成形机,为加工技术大家庭增添了新的成员。快速成形加工技术成为CAD/CAM — 体化技术的应用典范,它与通常的“减材”(去除)加工技术相对应,成为“增材”加工技术的代表。

1988年 ,美国政府投资开展大规模“21世纪制造企业战略”研究,扭转了“制造业为夕阳产业”的错误观念,并提出以现代加工工艺技术为内核的“先进制造技术”发展目标,制定并实施了“先进制造技术计划”和“制造技术中心计划”。

1991年,美国白宫科学技术政策办钤室发表“美国国家关键技术”报告,重新确立了制造工业的地位。这些举措引发了美国和欧洲、日本在制造技术上的新一轮竞争。

1996年,美国制造工程师学会(SME)发表了关于绿色制造的第一本蓝皮书《Green Man-ufacturing》,引发了绿色加工技术的研究热潮。

2000年 ,美国政府将纳米技术列人国家发展战略,从此,纳米加工技术在全世界范围内成为热门研究主题。如今,人类历史B 走 进 21世纪,0.03 fmi线宽的半导体加工技术已在实验室中诞生;主轴转 速 100 000 r/min的铣削加工技术已进人应用;进给精度达1 n m 的三坐标加工机床巳被开发成功,实现了真正意义上的纳米切削加工。加工技术正伴随着人类历史前进的脚步,依靠人类的睿智,不断地挑战新的极限。同时,加工技术的发展极大地提高了人类的生活质量,加快了人类的发展速度,拓宽了人类的活动空间,并不断地为人类认识自身、认识宇宙世界提供新的手段。在人类社会充分享受着工业文明所带来恩惠的今天,加工技术已成为人类赖以生存和发展的核心基础技术。加工技术在我国的发展,虽然其历史悠久,但是在近现代相当长的一段时期内一直处于非常落后的状态,直 到 1949年新中国成立后,我国的加工技术才实现了跨越式发展。据统计,1947年我国拥有机床不足3 万台,仅有少数机床修造厂和工具厂可以自制一些,普通车床、刨床、铣床、台钻和少量的麻花钻头、丝锥等简单刀,量具。到了 2002年 ,我国已拥有各类机床300余万台,居世界最前列,只有数控机床所占比例尚低于工业先进国家。 目前,我国可以制造各种先进机床和刀具,能制造冶金、化工、纺织等工业的整套设备,能制造大型及巨型发电机组,能制造巨轮和中型客机,能制造卫星、导弹、先进战斗机、航天装备以及所有常规与先进兵器。我国已建成了完整的机械制造工业体系,已成为世界上机械制造的大国。