文章摘要：本文主要介绍当今机械制造技术的进展、企业信息化、新一代数控加工技术、现代设计技术、虚拟技术等内容。

1. 机械制造技术的进展
新技术的高速发展，使得传统的机械制造工程面貌一新。进展如下：
o 智能技术、传感技术、信息技术与机械的结合，产生了各种智能机械产品。
o 激光技术、材料技术、CAD/CAM技术集成形成了快速原型制造（RPM）新技术。
o 消失模技术的应用，使铸造领域面貌一新，采用消失模铸造生产的铸件壁厚公差达到了±0.15mm，表面粗糙度仅为Ra25µm。
o 连铸连轧己发展到薄板领域。
o 搅拌磨擦焊的发明，使焊接技术面貌一新。
o CAD、CAE、CAPP、CAM 和 PDM 己被企业广泛应用，虚拟设计和网络制造的应用也被提到日程。
o 智能制造、微型机械以及纳米技术等也发展了起来。
1.1 先进制造技术领域的特点
o 成形技术和加工技术日趋精密化。
o 制造工艺、设备和工厂的柔性与可重构性将成为企业装 备的显著特点。
o 虚拟制造技术和网络制造技术将广泛应用。
o 智能化、数字化是先进制造技术和机电产品的发展方向。
o 以提高对市场快速反应能力为目标的制造技术将超速发展。
o 信息技术对先进制造技术的发展起着越来越重要的作用
o 21世纪的企业面临管理创新。
o 以绿色产品设计技术、优良性能设计基础技术、竞争优势创建技术、全寿命周期设计技术为内涵的现代设计技术成为21世纪制造业的重要特征。
1.1.1 成形技术和加工技术日趋精密化
o 成形精密化
n 外形尺寸的精密化：即零件毛坯的生产正在从接近零件形状向直接制成零件的净成形方向发展。
n 内部成分组织性能的精密化：向近无缺陷方向发展，包括成份准确均匀、组织慎密、消除内部缺陷。根据国际机械加工协会预测，21世纪初，塑性成形与磨削加工相结合，将取代大部分中小零件的切削加工。
o 加工超精密、超高速化
n 超精密加工：实现亚微米级加工，并正在向纳米级加工时代迈进，加工材料也由金属扩大到非金属；
n 超高速切削：用于铝合金的切削速度己超过1600 m/min，铸铁为1500 m/min，钢2000m/min，钛800m/min，镍基合金180m/min，能近十倍地提高加工效率，和加工件的质量性能。
1.1.2. 制造工艺、设备和工厂的柔性与可重性将成为制造业的显著特点
o 个性化需求和不确定的市场环境，使得制造资源的柔性和可重构性，将成为21世纪企业装备的显著特点。
o 先进的制造工艺、智能化的软件和柔性的自动化设备、柔性的发展战略，构成未来竞争的软、硬件资源。
1.1.3. 虚拟制造技术和网络制造技术将广泛应用
o 虚拟制造技术：以计算机支持的仿真技术为前提，形成虚拟的环境、虚拟的制造过程、虚拟的产品、虚拟的企业，从而大大缩短产品开发周期，提高一次成功率。
o 网络制造技术：网络技术的高速发展使企业可以通过国际互联网、局域网和内部网完成世界上任何一地用户的定单而组建动态联盟企业，进行异地设计、异地制造，在最接近用户的生产基地制造成产品。
1.1.4. 智能化、数字化是先进制造的发展方向
o 将智能化技术注入先进制造技术和产品，可使之具有 “智慧” ，能部分代替人的劳动。
o 将数字化技术用于制造过程，可大大提高制造过程的柔性和加工过程的集成性，从而提高工业生产过程的质量和效率，增强工业产品的市场竞争力。

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3. 新一代的数控加工设备
3.1 重要性和内涵
3.1.1 制造业是为国民经济各行各业提供制造方法、工具及技术装备，同时也为社会直接提供消费产品的工业产业，它是国民经济的基础，是决定国家发展水平的最基本因素之一，具有重要的战略位置。
3.1.2 数控加工设备则是产品加工中最重要的设备和手段，是制造业的基础设备。
数控加工设备（机床）含义
3.1.3 数控加工装备包括：设备主体、控制系统、单元部件以及配套工具等。
3.1.4 数控机床和数字化装备采用数字控制或计算机控制技术和信息技术实现机床及机械设备的运动控制与加工过程的自动化、智能化。
3.2 数控系统结构体系发展
数控系统是数控机床和数字化设备的核心，经过50多年的发展，数控系统已由原来传统的封闭体系结构系统发展到了采用微型计算机的开放式结构数控系统，并且进一步与网络技术、信息技术和控制技术相结合，向网络化、集成化和智能化方向发展 。
3.2.1 传统数控系统
3.2.1.1 传统数控系统采用专用的封闭体系结构的数控系统，如FANUC 0系统、MITSUBISHI M50系统、Siemens 810系统等。
3.2.1.2 由于其封闭的硬件软件结构，系统功能的扩展、改变和维修都比较困难，一般须由系统供应商进行。
3.2.1.3 目前，由于开放体系结构数控系统的发展，传统数控系统的市场正在受到挑战，已逐渐减小。
3.2.2 “PC嵌入NC”结构的开放式数控系统　
3.2.2.1 这是一种专用数控软硬件技术与通用计算机结合的开发的产品，如、FANUC18i、16i系统、Siemens840D系统、Num1060系统、AB 9/360等数控系统。
3.2.2.2 它具有一定的开放性，但由于它的NC部分仍然是传统的数控系统，其体系结构仍是不开放的。因此，用户无法介入数控系统的核心。这类系统结构复杂、功能强大，但价格昂贵。
3.2.3 “NC嵌入PC”结构的开放式数控系统
3.2.3.1 由开放体系结构运动控制卡 PC机构成。这种运动控制卡通常选用高速处理器作为CPU，具有很强的运动控制和PLC控制能力。如美国Delta Tau公司用PMAC多轴运动控制卡构造的PMAC-NC数控系统、日本MAZAK公司用三菱电机的MELDASMAGIC 64构造的MAZATROL 640 CNC等。