机械设计工艺夹具设计开题报告(含文献综述、外文翻译)
毕业设计开题报告 (含文献综述、外文翻译) 题目 姓名 学号 班级 专业机械设计制造及其自动化 学院机械工程学院 指导教师(职称)
1. 获得广泛的应用,1.1 1.2 选题意义 2.设计内容 2.1 主要设计内容 …………………………… 2.2 拟解决的关键问题 …………………………… 3.设计的方法及措施 3.1 可行性分析 ……………………………
3.2 方法及措施 …………………………… 4.预期设计成果 …………………………… 5.设计工作进度计划 本毕业设计的阶段划分与进度安排如下: 第一阶段:第七学期第10~12周(2010.11.1~2010.11.19),查阅文献和撰写 第二阶段:第七学期第13 第三阶段:第八学期第1~ ……….; ……; ……….; ……….; ……….; 第六阶段:第八学期第10~12周(2011…..~2011…..),整理和撰写设计论文,形成终稿,送审、修改、并装订。
1. 获得广泛的应用,分子合成技术,……2.研究方向 2.1 2.1.1 机械结构设计
参考文献(含开题报告和文献综述) [1] 蒋继红, 虞贤颖, 王效岳. 塑料成型模具典型结构图册 出版社, 2006. [2] 朱祖超. ARKKIO A. Determination [S]. 北京: 中国标准出版社, 1996. 期刊 [序号] 主要责任者. 文献题名[J]. 刊名, 出版年份,卷号(期号): 起止页码. 专著 [序号] 主要责任者. 文献题名[M]. 其他责任者. 出版地: 出版者, 出版年. 国际、国家标准 [序号] 标准代号, 标准名称[S]. 出版地: 出版者, 出版年. 学位论文 [序号] 主要责任. 文献题名[D]. 保存地: 保存单位, 年份.
机械优化设计的应用及展望解博
机械优化设计的应用及展望 解博 (陕西理工学院机械工程学院,陕西汉中723003 [摘要]论述了机械优化设计的内涵;分析了机械优化设计在机械工业、汽车工业、航空航天工业的应用;并对机械优化设计的发展进行了 展望。 [关键词]机械优化设计;应用;展望 机械优化设计是最优化设计技术在机械设计领域的和应用,机械优计,涉及到飞机机身及飞机结构整体机械优化设计;涉及到火箭发动机化设计基本思想是根据机械设计的基本理论,方法和现有的标准规范等壳体及航空发动机轮盘机械优化设计;涉及到潜艇结构及潜艇外部液压建立起能够反映工程设计问题和符合优化所需数学要求的数学模型,并舱机械优化设计;涉及到机器人等机械优化设计。机械优化设计的理论采用数学规划的基本方法和计算机技术自动找出优化设计问题的最优方与方法也应用于大规模的工程建设,涉及到筑桥梁及石油钻井井架机械案。当前,机械优化设计的基本理论和基本方法随着现代设计理论及方优化设计;涉及到大型水轮机结构等机械优化设计。机械优化设计还应法的发展不断更新,并且优化设计所用工具软件也随着科学技术的发展用于运输工具零件的优化设计,涉及到汽车车架及悬挂机械优化设计;不断扩展和深化。目前机械优化设计主要是将优化设计的基础理论、国涉及到车身箱形梁结构及起重机机械优化设计;涉及到装载机平面或空际大型通用化的优化设计工具软件与现代工程应用实例密切结合,通过间桁架结构机械优化设计;涉及到各类减速器及制动器圆锥机械优化设机械工程实际应用使得工程技术人员掌握优化设计方法的实质内容及工计;涉及到圆柱齿轮及连杆机构和凸轮机构机械优化设计;涉及到各类程应用技巧。所以,加强机械优化设计的应用研究具有一定的实际意义。弹簧及轴承等机械优化设计。 1 机械优化设计的内涵机械优化设计随着现代制造科学的发展应用领域更加广泛。机械 机械优化设计是一门综合性的学科,既涉及到数学、物理学知识,优化设计正以微电子、信息、新材料为代表的新一代工程科学与技术的又涉及到应用化学、应用力学和材料学知识,具有理论价值和应用价发展为基础。所以,机械优化设计一方面极大地拓展了制造领域的深度值,是非常有发展潜力的学科。机械的优化设计与机构设计、机械传动和广度,另一方面改变了现代制造过程的设计方法、产品结构。同样,设计和机械强度评价共同组成了机械设计的内涵。机械
机械优化设计复合形方法及源程序
机械优化设计——复合形方法及源程序 (一) 题目:用复合形法求约束优化问题 ()()()2 22 1645min -+-=x x x f ;0642 22 11≤--=x x g ;01013≤-=x g 的最优解。 基本思路:在可行域中构造一个具有K 个顶点的初始复合形。对该复合形各顶点的目标函数值进行比较,找到目标函数值最大的顶点(即最坏点),然后按一定的法则求出目标函数值有所下降的可行的新点,并用此点代替最坏点,构成新的复合形,复合形的形状每改变一次,就向最优点移动一步,直至逼近最优点。 (二) 复合形法的计算步骤 1)选择复合形的顶点数k ,一般取n k n 21≤≤+,在可行域内构成具有k 个顶点的初始 复合形。 2)计算复合形个顶点的目标函数值,比较其大小,找出最好点x L 、最坏点x H 、及此坏点 x G.. 3)计算除去最坏点x H 以外的(k-1)个顶点的中心x C 。判别x C 是否可行,若x C 为可行点, 则转步骤4);若x C 为非可行点,则重新确定设计变量的下限和上限值,即令 C L x b x a ==,,然后转步骤1),重新构造初始复合形。 4)按式()H C C R x x x x -+=α计算反射点x R,必要时改变反射系数α的值,直至反射成 功,即满足式()()()()H R R j x f x f m j x g ?=≤;,2,1,0,。然后x R以取代x H,构成新的复合形。 5)若收敛条件()()[] ε≤?? ? ?????--∑=2 1 1211k j L j x f x f k 得到满足,计算终止。约束最优解为:()()L L x f x f x x ==*,*。 (三) 复合形法程序框图见下图:
机械优化设计方法基本理论
机械优化设计方法基本理论 一、机械优化概述 机械优化设计是适应生产现代化要求发展起来的一门科学,它包括机械优化设计、机械零部件优化设计、机械结构参数和形状的优化设计等诸多内容。该领域的研究和应用进展非常迅速,并且取得了可观的经济效益,在科技发达国家已将优化设计列为科技人员的基本职业训练项目。随着科技的发展,现代化机械优化设计方法主要以数学规划为核心,以计算机为工具,向着多变量、多目标、高效率、高精度方向发展。]1[ 优化设计方法的分类优化设计的类别很多,从不同的角度出发,可以做出各种不同的分类。按目标函数的多少,可分为单目标优化设计方法和多目标优化设计方法按维数,可分为一维优化设计方法和多维优化设计方法按约束情况,可分为无约束优化设计方法和约束优化设计方法按寻优途径,可分为数值法、解析法、图解法、实验法和情况研究法按优化设计问题能否用数学模型表达,可分为能用数学模型表达的优化设计问题其寻优途径为数学方法,如数学规划法、最优控制法等 1.1 设计变量 设计变量是指在设计过程中进行选择并最终必须确定的各项独立参数,在优化过程中,这些参数就是自变量,一旦设计变量全部确定,设计方案也就完全确定了。设计变量的数目确定优化设计的维数,设计变量数目越多,设计空间的维数越大。优化设计工作越复杂,同时效益也越显著,因此在选择设计变量时。必须兼顾优化效果的显著性和优化过程的复杂性。 1.2 约束条件 约束条件是设计变量间或设计变量本身应该遵循的限制条件,按表达方式可分为等式约束和不等式约束。按性质分为性能约束和边界约束,按作用可分为起作用约束和不起作用约束。针对优化设计设计数学模型要素的不同情况,可将优化设计方法分类如下。约束条件的形式有显约束和隐约束两种,前者是对某个或某组设计变量的直接限制,后者则是对某个或某组变量的间接限制。等式约束对设计变量的约束严格,起着降低设计变量自由度的作用。优化设计的过程就是在设计变量的允许范围内,找出一组优化的设计变量值,使得目标函数达到最优值。
机械设计文献综述要点
课题名称:PE(400*600)颚式碎石机的设计 一、课题国内外现状: 破碎机械通常可以分为6类,除了其中的锤式破碎机和辊式破碎机2类外,砂石场常见的破碎机械还有复摆颚式破碎机、圆锥破碎机、反击式破碎机和立轴冲击式破碎机(VSI)等4类。 主要介绍下复摆颚式破碎机 复摆颚式破碎机是砂石场的初级破碎设备。以下主要从3个方面来分析国内外产品差异。 (一)产品的品种规格 复摆颚式破碎机以进料口的长度和宽度来标定机器的规格,国内制造商基本上按行业标准制造约8种规格粗碎系列产品。国际上主要制造商的产品有更多的规格。例如:美卓集团的诺德伯格公司,有C、VB和重型3个系列合计22种规格;特雷克斯集团的锡达公司有28种规格;爱斯太克集团的先锋公司有15种规格。 (二)产品的性能 复摆颚式破碎机的主要技术参数是处理能力和最大允许进料尺寸。同一规格的复摆颚式破碎机由于设计不同,其最大允许进料尺寸也不相同,我国参照采用原苏联标准,进料口宽度以固定齿板齿尖(齿底)与活动齿板齿底(齿尖)距离为计算标准,而国际上不少企业以固定齿板和活动齿板之间距离计算,由此,标明相同规格的产品,国内产品与国外企业的产品相比实际上往往小一个齿深的距离,大规格的破碎机齿深为60-100mm,因而国内产品的允许进料尺寸往往偏小50-80mm。 (三)产品的设计与制造工艺 近20年来,针对复摆颚式破碎机运动方法的四连杆机械设计理论有很大进展。例如:破碎腔的双向啮角,短肘板大摆角,减少传动角与偏心距等,国外公司所提供的产品往往已采用这些经过验证的先进设计理论来提高产品性能和使用可靠性。我国国内制造商由于种种原因采用先进设计理论甚少,其主流产品几乎都是20世纪70年代之前定型的产品,采用耐磨材料,(如高锰钢)和重要配套件(如调心滚子轴承)等国产基础件,使用寿命低于国际先进水平
机械优化设计方法概述
机械优化设计方法概述 摘要 机械优化设计是最优化技术在机械设计领域的移植和应用,其基本思想是根据机械设计的理论,方法和标准规范等建立一反映工程设计问题和符合数学规划要求的数学模型,然后采用数学规划方法和计算机计算技术自动找出设计问题的最优方案。作为一门新兴学科,它建立在数学规划理论和计算机程序设计基础上,通过计算机的数值计算,能从众多的设计方案中寻到尽可能完善的或最适宜的设计方案,使期望的经济指标达到最优,它可以成功地解决解析等其它方法难以解决的复杂问题。优化设计为工程设计提供了一种重要的科学设计方法。因而采用这种设计方法能大大提高设计效率和设计质量。本文论述了优化设计方法的发展背景、流程,并对无约束优化及约束优化不同优化设计方法的发展情况、原理、具体方法、特点及应用范围进行了叙述。 关键词:机械优化设计;约束;特点;选取原则 Mechanical optimization design is optimized technology in the field of mechanical design and application of transplantation, its basic idea is based on mechanical design theory, methods and standards to establish a reflect problems in engineering design and meet the requirements of the mathematical programming model, and then applying the mathematical programming method and computer technology to find out the design problem of the optimal scheme of automatic. As a new subject, which is based on the theory of mathematical programming and computer program design basis, by numerical calculation, from the large number of design so as to improve or the most suitable design, so that the desired economic index optimal, it can successfully solve the analysis and other methods are difficult to deal with complex problem. Optimization design and provides an important scientific design method. So using this design method can greatly improve the design efficiency and design quality. This paper discusses the optimized design method of the background, development process, and to the unconstrained and constrained optimization of different optimal design method for the development, principle, methods, characteristics and scope of application are described. Key words: mechanical design optimization; constraint; characteristics; selection principle.
机械优化设计习题及答案
机械优化设计习题及参考答案 1-1.简述优化设计问题数学模型的表达形式。 答:优化问题的数学模型是实际优化设计问题的数学抽象。在明确设计变量、约束条件、目标函数之后,优化设计问题就可以表示成一般数学形式。求设计变量向量[]12T n x x x x =L 使 ()min f x → 且满足约束条件 ()0 (1,2,)k h x k l ==L ()0 (1,2,)j g x j m ≤=L 2-1.何谓函数的梯度?梯度对优化设计有何意义? 答:二元函数f(x 1,x 2)在x 0点处的方向导数的表达式可以改写成下面的形式:??? ?????????????=??+??= ??2cos 1cos 212cos 21cos 1θθθθxo x f x f xo x f xo x f xo d f ρ 令xo T x f x f x f x f x f ?? ????????=????=?21]21[)0(, 则称它为函数f (x 1,x 2)在x 0点处的梯度。 (1)梯度方向是函数值变化最快方向,梯度模是函数变化率的最大值。 (2)梯度与切线方向d 垂直,从而推得梯度方向为等值面的法线方向。梯度)0(x f ?方向为函数变化率最大方向,也就是最速上升方向。负梯度-)0(x f ?方向为函数变化率最小方向,即最速下降方向。 2-2.求二元函数f (x 1,x 2)=2x 12+x 22-2x 1+x 2在T x ]0,0[0=处函数变化率最 大的方向和数值。 解:由于函数变化率最大的方向就是梯度的方向,这里用单位向量p 表示,函数变化率最大和数值时梯度的模)0(x f ?。求f (x1,x2)在
机械类文献综述
文献综述 齿轮作为传递运动和动力的基础元件,在工业发展的历程中,发挥了十分重要的作用。它在机械传动中的地位是其它元件一直都无法替代的。随着现代科学技术的发展,齿轮技术有了很大的进步,它的方方面面都在产生着巨大的变化。例如,在设计上,基于动态弹性啮合理论的齿轮动态设计将取代基于刚性力学的静态设计;在加工上,齿轮加工机床及刀具的原始精度正在不断地提高;在检测上,齿轮测量技术正朝着高效率、高精度、多功能和智能化的方向发展;等等。 齿轮以其形状复杂而著称于世,其各项误差的检验项目种类繁多,并且技术上难度较大,是近一个世纪以来工程界最为关注的一项课题。我国精密测量技术和仪器的现状仍然远远不能满足国内机械装备制造业迅速发展的需求,尤其是在先进测量技术和仪器的基础理论研究、共性关键技术的开发方面与国外的差距越来越大。因此,齿轮测量的发展尤其是复杂齿轮测量的发展必然受到很大的限制。随着我国经济、技术与世界接轨,测量检测行业受到国外先进技术的冲击,其竞争能力也就必须加强。 目前国外发展了一些齿轮测量智能化仪器,但其价格昂贵,使用维修的技术性很强,所以大多企业还是沿用传统的齿轮测量仪器或通用仪器进行齿轮测量。这些仪器的电气控制及数据处理部分可靠性差、故障频繁,直接影响齿轮生产和新产品开发。为了缓解这种高新科技与落后环境的矛盾,低成本地提高我国几何量检测的智能化程度,用微机技术对该仪器升级改造、实现检测系统智能化很有必要。
研究真正反映齿轮三维几何空间形状和制造误差组成因素的齿轮整体检测方法在我国具有积极的现实意义,特别是研究用检测简便、精确、迅速的测量方法改造现有测量机更为突出。 20世纪80年代以前,齿轮测量原理主要以比较测量为主,其实质是相对测量。具体方式有两种:一是将被测齿轮与一个标准齿轮进行实物比较,从而得到各项误差;二是展成测量法,就是将仪器的运动机构形成的标准特征线与被测齿轮的实际特征线作比较,确定相应误差。而精确的展成运动是借助一些精密机构来实现的,不同的特征线需要不同的展成机构。比较测量的主要缺点是:测量精度依赖于标准件或展成机构的精度,机械结构复杂,柔性差,同一个齿轮需要多台仪器测量。对于齿廓误差测量而言,展成式测量技术仅限于渐开线齿廓误差测量上。对于非渐开线齿轮的端面齿廓测量,采用展成法测量是十分困难得,因为展成机构太复杂并且缺乏通用性。 多年来,国内外诸多学者在大型齿轮测量领域进行了广泛的研究,丰富了大型齿轮测量方面的理论和方法。在检测仪器方面,各国均开发了由计算机控制的齿轮量仪,其机构大量应用新技术和新元件,如计算机数控技术运用于控制、驱动、数据处理等;光栅、同步感应器、容栅、磁栅、电感测微技术、电容测微技术、激光测量技术等用于位移测量,不断提高齿轮测量精度。总的发展趋势为:1)测量软件功能的增强和扩展,由于大齿轮的结构复杂大、重量重等原因,这就要促使其必须实现自动化的要求,即机电一体化的趋势。用计算机进行控制,用软件进行复杂的数据处理,也就大大提高了效率。2)
机械优化设计复习总结
10. 1. 优化设计问题的求解方法:解析解法和数值近似解法。解析解法是指优化对象用数学方程(数学模型)描述,用数学解析 方法的求解方法。解析法的局限性:数学描述复杂,不便于或不可能用解析方法求解。数值解法:优化对象无法用数学 方程描述,只能通过大量的试验数据或拟合方法构造近似函数式,求其优化解;以数学原理为指导,通过试验逐步改进 得到优化解。数值解法可用于复 杂函数的优化解,也可用于没有数学解析表达式的优化问题。但不能把所有设计参数都 完全考虑并表达,只是一个近似的数学描述。数值解法的基本思路:先确定极小点所在的搜索区间,然后根据区间消去 原理不断缩小此区间,从而获得极小点的数值近似解。 2. 优化的数学模型包含的三个基本要素:设计变量、约束条件(等式约束和不等式约束)、目标函数(一般使得目标函 数达到极小值)。 3. 机械优化设计中, 两类设计方法:优化准则法和数学规划法。 k 1 k k 优化准则法:X c X (为一对角矩阵) k 1 数学规划法:X k 1 k k k X k d ( k d 分别为适当步长某一搜索方向一一数学规划法的核心) 4. 机械优化设计问题一般是非线性规划问题, 实质上是多元非线性函数的极小化问题。 的极值问题和不等式约束优化问题的极值条件。 5. 对于二元以上的函数,方向导数为某一方向的偏导数。 重点知识点:等式约束优化问题 f | X o *kCOS i d i 1 X i 函数沿某一方向的方向导数等于函数在该点处的梯度与这一方向单位向量的内积。 速上升方向),建议用 单位向量 表示,而梯度的模是函数变化率的最大值。 6. 梯度方向是函数值变化最快的方向 (最 7. 8. 9. 多元函数的泰勒展开。 f X f x 0 T f X o -X T G X o 2 f X o f X i f X 2 X , X 2 1 2 X1 X 2 2f 2f 为X 2 2 f X 1 X 2 X 1 2 f X 2 -- 2 X 2 海赛矩阵: x o 2 f ~2 X 1 2 f 2 f X l X 2 X 1 X 2 2 f 2 X 2 (对称方 阵) 极值条件是指目标函数取得极小值时极值点应满足的条件。 某点取得极值, 要条件:极值点必在驻点处取得。用函数的二阶倒数来检验驻点是否为极值点。 导数等于零时,判断开始不为零的导数阶数如果是偶次,则为极值点, 在此点函数的一阶导数为零, 极值点的必 二阶倒数大于零,取得极小值 。二阶 奇次 则为拐点。二元函数在某点取得极值的充 分条件是在该点岀的海赛矩阵正定。 极值点反映函数在某点附近的局部性质 凸集、凸函数、凸规划。 凸规划问题的任何局部最优解也就是全局最优点 中任意两点 的线段上的所有元素都包含在该集合内。 凸函数:连接凸集定义域内任意两点的线段上, 。凸集是指一个点集或一个区域内,连接其 性质: 凸集乘上某实数、两凸集相加、两凸集的交集仍是凸集。 函数值总小于或等于用任意两点函数值做线性内插所得的值。 数学表 达:f ax, 1 a x 2 f X i f X 2 0 1,若两式均去掉等号,则 f X 称作严格凸函数。凸 函数同样满足倍乘, 加法和倍乘加仍为凸函数的三条基本性质。 优化问题。 等式约束优化问题的极值条件。两种处理方法:消元法和拉格朗日乘子法。也分别称作降维法和升维法。消元法 等式约束条件的一个变量表示成另一个变量的函数。减少了变量的个数。拉格朗日乘子法是通过增加变量 约束优化问题变成无约束优化问题,增加了变量的个数。 不等式约束优化问题的极值条件。不等式约束的多元函数极值的必要条件为库恩塔克条件。库恩塔克条件: 凸规划针对目标函数和约束条件均为凸函数是的约束 :将 将等式
机械优化设计大作业
一、问题描述 1.1结构特点 (1)体积小、重量轻、结构紧凑、传递功率大、承载能力高 ; (2)传动效率高,工作高 ;(3)传动比大。 1.2用途和使用条件 某行星齿轮减速器主要用于石油钻采设备的减速,其高速轴转速为1300r/min ;工作环境温度为-20℃~60℃,可正、反两向运转。 按该减速器最小体积准则,确定行星减速器的主要参数。 二、分析 传动比u=4.64,输入扭矩T=1175.4N.m ,齿轮材料均选用38SiMnMo 钢,表面淬火硬度HRC 45~55,行星轮个数为3。要求传动比相对误差02.0≤?u 。 弹性影响系数Z E =189.8MPa 1/2;载荷系数k=1.05;齿轮接触疲劳强度极限[σ]H =1250MPa ;齿轮弯曲疲劳强度极限[σ]F =1000MPa ;齿轮的齿形系数Y Fa =2.97;应力校正系数Y Sa =1.52;小齿轮齿数z 取
值范围17--25;模数m取值范围2—6。 注:优化目标为太阳轮齿数、齿宽和模数,初始点[24,52,5]T 三、数学建模 建立数学模型见图1,即用数学语言来描述最优化问题,模型中的数学关系式反映了最优化问题所要达到的目标和各种约束条件。 3.1设计变量的确定 影响行星齿轮减速器体积的独立参数为中心轮齿数、齿宽、模数及行星齿轮的个数,将他们列为设计变量,即: x=[x 1 x 2 x 3 x 4 ]T=[z 1 b m c]T [1] 式中:z1 ˉ ̄太阳轮齿数;b―齿宽(mm);m—模数(mm);行星轮的个数。通常情况下,行星轮个数根据机构类型以事先选定,由已知条件c=3。这样,设计变量为: x=[x 1 x 2 x 3 ]T=[z 1 b m]T [1] 3.2目标函数的确定 为了方便,行星齿轮减速器的重量可取太阳轮和3个行星轮体积之和来代替,即: V=π/4(d 12+Cd 2 2)b 式中:d1--太阳轮1的分度圆直径,mm;d2--行星轮2的分度圆直径,mm。 将d 1=mz 1, d 2 =mz 2 ,z 2 =z 1 (u-2)/2代入(3)式整理,目标函 数则为:
机械制造毕业设计文献综述
我国机械制造业的发展趋势 夏晓波 (重庆理工大学汽车学院106040201班,重庆400050) 摘要:制造业是一个国家或地区经济发展的重要支柱,其发展水平标志着该国家或地区的经济实力、科技水平、生活水平和国防实力。国际市场的竞争归根到底是各国制造生产能力的 竞争。中国的制造业在国际中的起步都很晚,和国外的发达国家还有一段差距,随着我国改革 开放的进程,也在逐渐的缩小差距。本文综合了这几年的国内外的机械制造业的发展,并展现 了我国现代的机械制造业的一些发展趋势, 关键词:计算机集成制造系统、敏捷制造、虚拟制造、精益生产、绿色制造。 Abstract:Manufacturing industry is a national or regional economic development an important pillar of,Their level of development marked the country or region's economic strength,technological level,living standards and national defense strength。Competition in the international market,the final analysis,production capacity of States to compete.The manufacturing industry of china all the world start at late,the level of which is far away from that of advancad countries.However, Key words:computer integrated manufacturing;agile manufacturing;virtual manufacturing;virtual manufacturing;green manufacturing 一:国内外机械制造业的现状 当今世界,工业发达国家对机床工业高度重视,竞相发展机电一体化、高质量、高精、高效、自动化先进机床,以加速工业和国民经济的发展。长期以来,欧、美、亚在国际市场上相 互展开激烈竞争,已形成一条无形战线,特别是随微电子、计算机技术的进步,数控机床在1952年最先由美国研制出来的,80年代以後加速发展,各方用户提出更多需求,早已成为四大国际机床展上各国机床制造商竞相展示先进技术、争夺用户、扩大市场的焦点。数控机床出现 至今的60年,随科技、特别是微电子、计算机技术的进步而不断发展。美、德、日三国是当今世上在数控机床科研、设计、制造和使用上,技术最先进、经验最多的国家。 例如:在19世纪初时加工精度是1mm级,到20世纪初时提高到了0.01mm级.目前 在发达国家一般的工厂都能稳定掌握1um精度的加工。精密加工的精度已达到0.1~1um、加工表面粗糙度Ra达到0.02~0.1um,超精密加工的精度已从小于0.1um、粗糙度Ra已经小于0.01um 而进入纳米级加工. 在制造业自动化发展方面,发达国家机械制造技术已经达到相当水平,实现了机械制造系统自动化。产品设计普遍采用计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助产品工程(CAE)和计算机仿真等手段,企业管理采用了科学的规范化的管理方法和手段,在加工技术方面也已实现了底层的自动化,包括广泛地采用加工中心(或数控技术)、自动引导小车(AGV)等。在这个基础上再提高制造系统的自动化水平,对于改善企业的TQCS(T—尽量缩短产品的交货时间或提早新产品上市时间、Q—提高产品质量、C—降低产品成本、S—提高服务水平)已无明显的作用。因此,近10余年来,发达国家主要从具有全新制造理念的制造系统自动化方面寻找出路,提出了一系列新的制造系统,如计算机集成制造系统、智能制造系统、敏捷制造、并行工程等。 我国机械制造技术水平与发达国家相比还非常低,大约落后20年。近十几年来,我国大力推广应用CIMS技术,20世纪90年代初期已建成研究环境,包括有CIMS实验工程中心和7个开放实验室。在全国范围内,部署了CIMS的若干研究项目,诸如CIMS软件工程与标准化、