金属加工行业现状

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇金属加工行业现状范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

金属加工行业现状范文第1篇

关键词：金属加工；自动化；数字化；智能化

中图分类号：TP108文献标识码：A文章编号：1009-2374（2009）08-0037-02

在全球经济一体化的背景下，金属加工环节面临着巨大的成本压力，这是整个制造链相互挤压的结果。金属加工要减少人工成本，缩短加工准备周期、提高切削速度，就必须走自动化之路。自动化技术不仅有利于金属加工企业提升业务水平，而且有利于提高企业的生产效率和产品质量。

一、金属加工自动化的涵义

（一）从形式方面看

金属加工自动化主要表现在代替人的体力劳动，繁重的体力劳动不再由人去付出，而是通过自动化的机械去完成；采用智能技术实行自动化处理，可以根据指令或者模拟人工智能等来完成简单的自行操作和处理；工作人员、机械以及自动化仪器之间成为一个系统，这个系统能够实现协调的运作与控制，并不断地得以优化。

（二）从涉及面方面看

自动化技术不但涉及到具体加工制造过程，还涉及到产品的整个生命周期。机械制造自动化技术贯穿于整个金属加工过程的始终，能够最大限度地降低人力、物力和财力的消耗，并能最大限度地提高生产效率，能够为企业创造更高的经济效益。

（三）从功能方面看

金属加工自动化不仅仅表现在代替人的体力劳动和脑力劳动，此外，金属加工自动化还表现出诸多的优点：

1．金属加工自动化技术能够极大地提高生产效率，缩短产品生产周期，为产品抢占市场提供了时间保证。

2．加工自动化技术能够确保产品质量达标和规格统一，符合现代社会标准化生产模式，具有良好的发展前景。

3．金属加工自动化技术能够提高生产效率，减少劳动力的消耗和使用，从而帮助企业降低生产成本，提高企业的经济效益。

二、我国金属自动化的发展趋势

根据对国内外金属加工自动化发展的现状，我们认为新时期我国金属加工自动化将会呈现以下发展趋势：

（一）虚拟化

虚拟化是一种方法，本质上讲是指从逻辑角度而不是物理角度来对资源进行配置，是从单一的逻辑角度来看待不同的物理资源的方法。虚拟化是一种逻辑角度出发的资源配置技术，是物理实际的逻辑抽象。金属加工产品的设计原来主要依赖前期的图纸与后期的成品试验，这不但浪费了大量的时间，而且在产品试验过程中消耗了很多人力、物力和财力的消耗，增加了成本。随着电子计算机和网络通讯技术的发展和成熟，人们借用电子计算机可以模拟操作很多工作，通过互联网实现数据的快速传输，从而实现了不同地方的人即时性的交流与合作。这也为金属加工行业的虚拟设计和试验提供了技术支持。

（二）智能化

智能制造系统，是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，它在加工过程中能够解决难以用数学的方法精确描述的复杂的、随机的、模糊的、柔性的各种问题，具有自我学习、自我适应、自我组织和自我决策等特点，被金属加工企业广泛采用。

智能加工技术能够通过人与机器的合作，极大地扩展和延伸人类在金属加工过程中的脑力劳动，从而优化加工过程、提高生产效率和减少消耗，这主要体现在机床的自动化的两个方面：

1．机械结构。在机械结构方面，早期的自动机床主要是简单的两轴控制的数控车床和三轴控制的铣床。但是这样的自动机床只能实现简单的加工，稍微复杂的工件就加工不了，或者需要将机床停下来，进行手动换刀。因此，在后来的数控机床上增加了能够自动换刀的刀塔，在数控铣床上增加了自动换刀的刀库，为了进一步提高效率，在刀库的基础上又增加了机械手，使得换刀的时间缩短了很多。目前，刀塔和刀库机械手已经成为数控车床和加工中心的标准配置，数控车床的刀塔功能也发生了变化，不但可以装夹车刀，而且可以配置动力刀头实现钻孔和铣削的功能。

2．控制系统。在控制系统方面，主要表现在加工中心上。加工中心是金属加工自动化中的核心设备，也是整个自动化切削系统中一台简单的自动化机器，它是“自动换刀的数控铣谴床”。加工中心的刀库正在向着容量更大、换刀速度更快的方向发展。随着机器人技术的发展，出现了带视觉系统的机器人，机床的智能化达到了一个更高的水平，如有些公司就配置了机器人的柔性成产系统，可以实现720小时无人化的加工。在这个过程中，加工中心和换刀机器人有着密切的联系，换刀过程是由单元计算机统一调度的。单元机对机床发装、卸命令，让机床刀库转到要求位置。与此同时，对换刀机器人发相应命令，待机床刀库到位后让单元机通知换刀机器人进行换刀。在整个换刀过程中，禁止加工程序中的换刀请求。

正是在机械结构和控制系统的相互作用下，不断推动了机床自动化水平，又由于智能化网络技术在机床方面的应用，使得机床不但具有金属加工的功能，而且具备了管理方面的能力。

（三）环保化

近年来，虽然大多数国家都实现了经济的快速增长，人们的生活条件更加优越，但是，资源消耗和环境污染等重大社会问题却给人类的生存和发展提出了严峻的挑战，促进人类与环境的可持续发展也已成为全人类的共同声音。金属加工业是污染较为严重的行业，近年来，“废水、废气、废渣”等“三废”给环境造成的巨大污染和负面影响已经显现，出现了全球气候变暖、水资源污染、各种自然灾害频发等现象。然而，通过提高金属加工自动化水平，我们可以减少字眼的消耗，从而降低的排放，从而“废水、废气、废渣”，有利于实现“节能减排”的目标。在促进社会可持续发展、营造和谐社会的今天，金属加工自动化向着环保化方向发展必将成为必然趋势。

三、MAZATROL系统环境下的金属自动化加工

机床也在向无人化方向发展，为了虽短加工的准备时间，提高机床的利用率，机床增加了托盘自动交换装置，为了进一步提高机床的自动化水平和无人化的工作时间，托盘的数量也在增加，可从2个一直到14个托盘，这就是FMC（柔性制造单元）。

随着机器人技术的发展，带视觉系统机器人的出现，机床无人化水平更是发展了一个新的高度，如山崎马扎克公司配置了机器人的柔性生产系统可以实现720H的无人化加工。

在控制系统方面，需要新的、更加开放的智能化网络化的系统。数控程序也向着人机对话式的发现发展。

传统的G代码程序的编程不但需要编程人员具有丰富的工艺知识，而且编程复杂需要很长的编制和调试时间。对于人机对话式的编程方式来说就非常简单了。下面就以MAZAK公司的MAZAK 640系统为例来说明智能化网络化系统的功能和特点。

人机对话式编程的MAZATROL系统来说，只要告诉系统要加工的材质和试用的刀具材质，系统就会根据内置的专家库自动给出主轴转速，进给速度等切削参数，当然也可以对切削参数进行修改，并且可以将用户的经验纳入专家库。加工向导预测功能可以根据切削条件计算出主轴的功率负荷，并且给出总的加工时间和每一把刀具的加工时间，以及每把刀具的加工时间在总加工时间中的比率，编程操作人员可以根据主轴的负荷和加工时间对程序进行进一步的优化。

当输入要加工零件的形状、要求等信息后，系统可以自动展开所需刀具和自动生成刀具的加工路径，系统还有三维实体模拟加工和防止干涉碰撞的功能，程序编制完成后，马上可以进行三维实体的模拟试切演示来检验程序的正确性，由于程序中包含了刀具的相关信息，因此，通过三维的实体模拟得到是真实的加工形状，MAZATROL系统内置了机床的边界条件，如果再加上夹具的模拟数据，还可以实现防止干涉碰撞的功能，档手动操作机床的情况下，机床会根据已经建立的机床、刀具、夹具和工作形成的空间的位置和边界条件，时刻监控机床的运行过程，当发现将要发生碰撞危险时，机床会在设定的安全距离内停止运动并发出报警，从而避免干涉碰撞对机床、刀具和工作造成的破坏。

另外，MAZATROL系统的刀具管理功能，可以大大缩短机床加工的准备时间，机床的监控功能可以随时了解机床的运行状况，图示化的诊断画面可以帮助维修人员尽快排除机床的故障。

四、结语

金属加工自动化是提高生产效率、节约人力资源成本、减少人为因素影响、满足批量生产需要的重要手段之一。目前，虽然我国在这方面的研究取得了一些成绩，但是与国外发达国家相比，还存在着一定差距，需要相关部门和人员结合我国具体情况，通过大家的共同努力不断提高我国金属加工自动化技术水平。

参考文献

[1]张民惠，梁工谦．提高CNC机床的利用率[J]．航空工程与维修，1996，(11)．

[2]徐正平．谈谈加工中心的定义[J]．机电新产品导报，2005，(1)．

[3]最新金属加工技术一览[J]．汽车工艺与材料，2007，(5)．

[4]唐辉明．加工中心在FMS中的集成[J]．制造技术与机床，1995，(12)．

[5]张箭．浅谈加工中心的选择[J]．机电新产品导报，2005，(1)．

[6]熊平，陈杰．如何用好加工中心[J]．制造技术与机床，1988，(4)．

[7]唐辉明．加工中心在FMS中的集成[J]．制造技术与机床，1995，(12)．

金属加工行业现状范文第2篇

关键词 重金属；河道整治；修复；东大沟上游河道；甘肃白银

中图分类号 X522 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2013）16-0224-01

白银市地处黄河中上游，东大沟地区作为白银市的主要工业区之一，流域内分布着以资源开发、加工为主的有色金属、化工行业企业，流域周边企业排放废水和废渣中含有大量重金属，重金属具有高度迁移性，长期堆置不仅造成大量有价金属流失，而且对土壤、地下水等周边生态环境构成潜在污染威胁[1]。

1 东大沟污染现状

1.1 水环境质量现状

东大沟流域多个断面水质监测数据均不能满足《污水综合排放标准（GB 8978-1996）》中一级标准的要求。水质偏酸，氟化物含量超标，上游Zn、Cd的污染较为突出，下游COD、Cu、As污染显著。

1.2 土壤质量现状

东大沟上游有色金属加工企业重金属粉尘、尾水、废渣排放，导致河岸两侧土壤中重金属严重超标，土壤中重金属主要富集在地表以下0～20 cm，部分区域污染深度达到50 cm，土壤污染现状呈现以Zn为主的多种重金属复合污染现象。

1.3 底泥质量现状

底泥的污染来源于有色金属加工企业冶炼废渣堆放以及含重金属废水排放，通过对底泥样品的采样调查，底泥中重金属As、Pb、Cu、Zn的含量最高值均高于加拿大制订的NOAA标准，Pb、Zn 2种重金属的最大峰值分别出现于20、80 cm，而Cu的最大峰值则出现于40、80 cm，As的最大峰值出现于80 cm。

2 治理工艺及技术可行性

重金属污染河道治理工程主体工艺包括废渣及表层污染底泥异位贮存，表层污染底泥重金属固化/稳定化修复工程以及重金属污染植物修复[2-3]。

2.1 废渣及表层污染底泥异位贮存

2.1.1 治理工艺。由于河道自身情况较为复杂，底泥的深度也难以在抽样调查中完全体现，根据已有的调查数据，研究区域河道底泥挖掘深度拟定为50～120 cm，具体的挖掘情况应根据现场挖据底泥的颜色等进行定性判断，并且在挖掘过程中对50 cm深度的底泥进行再次取样分析，如果效果仍不能达标，需要继续向下挖掘，具体深度视分析结果而定。

河道疏浚的目的是对污染底泥沉积层采用工程措施，最大限度地将储积在该层中的污染物质移出，改善水生态循环，遏制自然水体退化。该次治理区域大部分底泥含水量较低，为了不增加底泥的水力负荷以及废水处理强度，采用机械疏浚的方式，底泥自然蒸发脱水干化与废渣密闭运至弃渣场妥善处置。

2.1.2 技术可行性。含Cu、Pb、Zn、As等重金属的废渣、底泥及土壤均未列入《国家危险废物名录》。根据对研究区域废渣及表层污染底泥的重金属浓度监测，pH值均在6～9，未超出《危险废弃物鉴别标准——浸出毒性鉴别（GB5085.3-2007）》中要求的pH值范围，属于一般工业固废。采用异位贮存方式是一种最为经济、适宜处理大量工业废渣且不受工业废渣种类限制的处理方式。

2.2 表层污染底泥重金属固化/稳定化修复

2.2.1 治理工艺。通过采样分析，选取含As、Zn、Cu、Pb等重金属离子污染程度均严重区域底泥进行固化/稳定化修复，由于底泥中含有As、Zn、Cu、Pb等多种重金属离子，且所含各种重金属离子的种类和含量存在不稳定性，为确保固化/稳定化处理达标，需要根据污染元素和污染浓度来选取药剂。

针对Zn、Cu、Pb的固化，通过加入天然矿物质混合药剂，经氧化还原反应、矿化作用、分子键合反应和共沉淀反应将交换态重金属离子转化为重金属的单质、硅铝酸盐、硅酸盐和多金属羟基沉淀物等自然环境中极稳定的物质，防止其被植物的根系所吸收；针对As的固化，采样铁锰复合氧化物，经吸附、氧化作用，实现重金属污染底泥的固定化修复。

2.2.2 技术可行性。固化/稳定化是向污染底泥、土壤或废渣中投加固化/稳定化制剂，改变土壤的酸碱性、氧化还原条件或离子构成情况，进而对重金属的吸附、氧化还原、拮抗或沉淀作用产生影响的稳定化技术，实现重金属污染土壤的修复。采用该工艺处理后底泥中重金属的浸出浓度低于一般工业固废的入场标准，满足Pb浸出毒性低于5 mg/L、Cu浸出毒性低于75 mg/L、Zn浸出毒性低于75 mg/L、As浸出毒性低于2.5 mg/L的要求。

2.3 重金属污染植物修复

2.3.1 治理工艺。在清除废渣和浅层底泥后回填基质土种植重金属超富集植物，对剩余底泥和部分河岸进行植物修复。普通植物体内Pb含量一般不超过5 mg/kg，Cu的正常含量为5～20 mg/kg，过量重金属对普通植物有很大的毒性，在Zn、Pb、Cu复合污染土壤中，种植普通植物很难达到从污染土壤中快速清除Zn、Pb、Cu复合污染物目的。因此，需要选择对重金属有较强耐受及吸收能力的植物作为首选修复物种，并且超富集植物必须适应白银市当地气候，能够在当地很好地生长，才能保证较好的修复效果[4]。根据白银市当地土质情况及需修复的土壤现状，选取的修复植物为枸杞、红柳、沙枣、国槐、火炬、垂柳、土荆芥、披碱草、芦苇、紫花苜蓿等。

研究发现，禾本科多年生草本植物披碱草具有修复Pb污染土壤的潜力，狗尾草等对As有一定累积效果，且生物量大，为适宜的土壤重金属污染修复植物。紫花苜蓿等牧草对Pb等有较强的富集能力，是土壤Pb污染的理想修复植物，且拥有强大的根系和顽强的生命力，兼具水土保持效果，可用于干旱地区重金属污染的修复。灌木灯心草中的Pb含量测定符合Pb超富集植物，地上部分Pb富集量大于1 000 mg/kg的临界标准，转运系数大于1，在重金属污染土壤修复方面具有潜在的应用价值。上述植物均为当地常见物种，可以很好地适应当地环境，确保生长，同时对重金属具有一定的修复效果。

2.3.2 技术方案可行性。植物修复技术是利用植物来转移、容纳或转化污染物，通过植物的吸收、挥发、根滤、降解、稳定等作用达到土壤修复目的的方法，是一种成熟且发展迅速的清除环境污染的绿色技术[5]。该项目建设区表层50～120 cm表层污染底泥、废渣经处理后，剩余底泥仍具有不同程度的污染，需种植适应在当地生长的重金属超富集植物，以达到较好的治理效果。植物修复技术成本低廉，能增加土壤有机质肥力，且环境扰动小，大面积处理易为公众所接受，并有很好的绿化作用。

3 结语

由于长期遭受重金属毒害作用，东大沟河道生态功能已经完全丧失。针对东大沟典型重金属复合污染问题及生态脆弱的现状，采用异位贮存、固化/稳定化修复以及植物修复等重金属治理技术对区域内的底泥、废渣等介质进行无害化处理与处置，并建立重金属污染土壤植物修复示范区，可实现河道生态恢复和景观重建，初步恢复遭到重金属污染胁迫的东大沟河道生境。

4 参考文献

[1] 黄河上游白银段东大沟流域重金属污染整治与生态系统修复规划[M].北京：北京大学出版社，2012.

[2] 蒋培.土壤镉污染对芦蒿生长和品质安全的影响及调控措施研究[D].南京：南京农业大学，2009.

[3] 卜全民，李凤英.污染河道生态修复技术研究[J].安徽农业科学，2008（36）：16084-16085，16090.

金属加工行业现状范文第3篇

关键词：铣削技术；刀具；切削用量

最早的铣床是美国人惠特尼于1818年创制的卧式铣床；为了铣削麻花钻头的螺旋槽，美国人布朗于1862年创制了第一台万能铣床，这是升降台铣床的雏形；1884年前后又出现了龙门铣床；二十世纪20年代出现了半自动铣床，工作台利用挡块可完成“进给-快速”或“快速-进给”的自动转换。铣床在控制系统方面发展很快，数字控制的应用大大提高了铣床的自动化程度。尤其是70年代以后，微处理机的数字控制系统和自动换刀系统在铣床上得到应用，扩大了铣床的加工范围，提高了加工精度与效率。

一、国内外铣削机床现状

在德国等西方工业发达的国家，20世纪80年代就已经推出CNC旋风铣床及高刚度精密定位刀盘，发展到现在已经成为相当成熟的产品。由于CNC旋风铣床在国内尚无厂家制造，我国仅有的几家工厂拥有的CNC旋风铣床也都是由德国Leistritz公司进口而来。机床可对螺纹的导程精度和中径尺寸的一致性进行修整，加工出的滚珠丝杠精度可达P3级，滚道截面形状的正确性、中径尺寸的一致性均优于磨削加工。机床配置了精密对刀仪，具有轨迹寻找功能，可在一次加工4m长度的基础上进行二次接刀加工，单根加工长度可达8m，真正体现了旋风硬铣削技术的先进性，以及在滚珠丝杠加工中的优越性。将高速切削技术结合旋风铣削进行研究，尤其是将原有的旋风铣头高速化，提高了加工效率。

二、高速铣削技术的应用及优势

高速切削加工技术按其目的而言可分为两类：以实现单位时间最大材料去除量为目的的加工；以实现高质量加工表面与细节结构为目的的加工。模具的高速切削加工都是这两类技术的综合运用。高速铣削加工技术引进到模具加工行业，主要应用淬硬模具型腔的直接加工：高速铣削采用极高的切削速度和超硬刀具，可直接加工淬硬后的模具型腔，在某些情况下可取代电火花型腔加工，与电火花加工相比，加工质量和加工效率都不逊色，甚至更优，而且省略了电极的制造。EDM电极加工：高速铣削电极提高了电极的表面质量和精度，减少了后续加工工序；应用高速铣削技术加工电极对提高电火花加工效率起到了很大作用。快速样件制造：利用高速铣削加工效率高的特点，用于加工塑料和铝合金模型，通过CAD设计后可快速生成3D实体模型，比快速原型制造技术效率高、质量好。模具的快速修复：模具使用过程中往往需要多次修复，以延长使用寿命，以往模具的修复主要靠电加工来完成，而采用高速加工可以更快地完成该工作，并可使用原NC程序，无须重新编制。

与模具的传统加工方式相比，模具的高速铣削加工的优势更明显：高速铣削加工提高了模具加工速度；高速铣削加工改善了工件加工精度和表面质量；高速铣削加工简化了加工工序；高速切削加工省去了电极材料；高速切削加工可使用小直径的刀具，对模具更小的圆角半径及模具细节加工，节省部分手工修整工艺。加工工序的简化可大大缩短模具的生产周期。

三、铣削技术分析

随着铣削工艺的日益成熟与科技的发展，铣削工艺发展出了许多新的工艺，这些工艺技术适应了社会发展对金属加工的需要。

1.高速铣削加工技术

高速铣削加工技术是一种主要用于模具加工的新技术，可加工复杂的自由表面和细微形状，它的优点有缩短工期，降低成本，提高精度。近年来快速发展的高速铣削加工，大幅度提高了加工效率，并可获得极高的表面光洁度。另外，还可加工高硬度模块，还具有温升低、热变形小等优点。高速铣削加工技术的发展，对汽车、家电行业中大型型腔模具制造注入了新的活力。目前它已向更高的敏捷化、智能化、集成化方向发展。

2.螺纹铣削的应用

作为一种新型的螺纹加工工艺，螺纹铣削与攻丝相比有着独有的优势和更广泛灵活的使用方式和应用场合。在大批量的螺纹加工中，由于丝锥比较低的切削速度限制以及在加工好螺纹后的反转退刀，要想提高加工效率十分困难。然而如果我们使用螺纹铣刀可以轻松提高进给速度，这样就可以大幅提高加工效率。由于很高的切削速度，较小的切削力使切削面很光滑；细碎的切屑能被冷却液轻松冲出工件不会划伤已加工面。对于螺纹精度有较高要求的工件，由于螺纹铣刀是靠螺旋插补来保证精度的，所以只需要调整一下程序就能轻松获得所需高精度螺纹。这个特点在精密螺纹加工中拥有绝对优势。

3.旋风铣削

旋风铣是安装在普通车床上的高速切削动力头，用装在高速旋转刀盘上的硬质合金成型刀，从工件上铣削出螺纹的螺纹加工方法。可以选用不同硬质合金刀具对各种材料进行高速高效的螺纹铣削。旋风铣的优点效率高，光洁度好。在微制造加工领域，微铣削因具有加工材料的多样性和能实现三维曲面加工的独特优势，微铣削是微细加工研究领域中，由硅微工艺跨入非硅工艺、由电加工跨入非电加工、由二维加工跨入三维加工的一项重要的先进制造技术。由于它在未来的电子、汽车、模具、国防等行业具有明显的应用前景，近几年受到国内外广泛关注。

4.绿色新技术

干切削技术是为适应全球日益高涨的环保要求和可持续发展战略而发展起来的一项绿色切削加工技术。它在加工过程中不用任何切削液的干切削正是控制环境污染源头的一项绿色制造工艺并被广泛推广使用。其特点：切屑干净清洁无污染，易于回收和处理；省去了切削液传输，回收，过滤等装置及相应的费用，简化了生产系统，降低了生产成本；省去了切削液与切屑的分离装置及相应的电气设备。机床结构紧凑，减少占地面积；不会产生环境污染；不会产生与切削液有关的安全事故及质量事故。干式切削是一种在加工过程中不使用切削液的加工方法。

四、结束语

高速切削技术是先进的制造技术，有着广阔的应用前景。高速铣削加工在模具制造中具有高效、高精度及可加工高硬材料的优势，在发达国家已经得到了广泛的应用。目前，我国高速切削技术还停留在较低的水平，高速铣削技术在模具工业中应用范围还不是很广，应用水平也有待提高。大力发展高速切削技术，不断深化和推广模具高速切削技术的运用，对提高我国模具制造业的整体水平将具有深远的意义。

参考文献：

金属加工行业现状范文第4篇

关键词：金属热处理 节能技术 应用

中图分类号：TG156 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2014）08-0336-01

一、引言

随着环保要求的逐渐提升，在金属制造行业中加强节能技术的研究和环境保护是当前金属行业的重要出发点和落脚点。当前我国金属热处理过程中热处理钢铁材料占总钢材数量的40%，金属热处理过程中的能耗比较大，容易产生较大的环境污染，而我国是机械工业的用电大户，我国的金属热处理过程中的能耗十分巨大，为了适应当前的环境保护要求，加强对能源的节省以及环境污染的控制，在金属热处理过程中应该要加强节能技术的应用。金属热处理过程中的节能技术的研究已经成为当前金属热处理过程中的重要课题。

二、我国金属材料热处理的现状分析

随着我国制造行业的不断深入发展，金属热处理行业得到了长足的进步，使得我国金属制造行业有了快速的进步。在金属制造生产领域有很多专业的热处理专业厂、设备制造厂等，随着金属行业的不断发展，热处理过程中的能耗变得越来越高。为了加强对能源的节省，减少金属热处理过程中的环境污染，应该要在金属热处理过程中加强各种节能技术的应用。但是当前很多金属热处理厂家在生产过程中都没有采用相应的节能技术，而且管理比较混乱，因此导致我国金属热处理过程中的能耗和环境污染都比较严重。当前我国金属热处理过程中主要存在以下几个方面的问题。

1.能源利用率较低

我国在金属热处理过程中的能源消耗远高于发达国家，在上世纪七十年代，一些欧美国家在进行金属热处理时将能源消耗控制在350kw.h/t，但是在同期内我国进行金属热处理时的能源消耗是国外一些发达国家的三至四倍，由此可见，我国对能源的利用率较低，在金属热处理过程中能源的消耗较大，同时还会产生更大的环境污染。

2.金属热处理的设备比较陈旧、工艺比较落后

我国当前很多金属热处理厂的设备都比较陈旧，生产工艺相对也比较落后，在节能方面还有很多不足，由于设备以及生产工艺等方面的影响，导致在金属热处理过程中的节能效率不高，能源利用率较低，同时由于资金等各方面的限制，导致金属热处理过程中的设备和技术跟不上时代的脚步，最终也导致一些设备被淘汰，对环境产生十分严重的污染。此外，由于金属热处理过程中的设备以及工艺比较落后的原因，导致金属热处理的产品达标率比较低，某些产品的返修率较高，需要经过多次处理之后才能达到相应的标准，在多次反复操作的过程中对能源带来巨大的浪费。

3.金属热处理生产中缺乏相应的技术人才

当前我国在金属热处理行业的发展过程中，相关的专业技术人才还比较缺乏，工业技术型人才在我国受到的重视程度还不够高，比如当前很多高校没有开设相关的专业，专门的培训机构也比较缺乏，因此导致专业技术人才比较缺乏，不能对金属热处理过程进行改革，不能知道热处理技术的革新，从而导致金属热处理行业中的能源利用率比较低，出现能源浪费严重的现象。

二、金属热处理技能技术的发展和应用

金属热处理是工业制造行业中的重要组成部分，由于金属热处理过程中对能源消耗较大，同时也会产生比较严重的环境污染，因此在未来的发展过程中，金属热处理应该要加强节能技术的研究和应用，以提高金属热处理水平以及质量。在金属热处理过程中践行节能理念，主要从改进设备以及生产工艺等方面着手，常见的金属热处理节能技术主要有以下几种。

1.化学热处理薄层渗入技术

化学热处理薄层渗入技术对于传统人们所认为的将化学元素渗入到金属表层的深度越深，其性能就越高的理念是一种颠覆，由大量的实践结果表明，化学元素在金属中的渗入深度过深，不仅会降低金属原件的韧性，同时也不利于产品的综合性能的提升，同时由于要加深化学元素的渗入深度，加热时间会增长，因此会导致能源的浪费，增加生产过程中的成本，导致污染加重。因此采用化学热处理薄层渗入技术可以有效地防止这种问题，如果渗入层减少30%，则可以相应地节电33%。采用这种技术，还可以减少对甲醇、煤油等能源的使用率，不仅节约了能源，还减少了各种化学能源在使用过程中产生的巨大的环境污染。

2.振动时效处理技术

振动时效处理技术是一种为了消除金属产品的残余应力，使得金属产品的尺寸比较稳定，防止其出现变形、开裂等现象的一种技术。传统的时效处理工艺一般是采用热处理对金属进行长时间的低温加热从而使得金属热处理过程得以完善，由于低温持续加热，因此消耗的电能比较多。为了降低在生产过程中的电能消耗，可以采用不同频率产生的多谐波共振原理制造的多型振动时效系列电脑控制设备，加强这种设备的运用，可以有效地降低在生产过程中的电能的消耗量，同时还能提高金属的韧性，达到双重目的。

3.热处理CAD技术

热处理CAD技术指的是利用计算机进行模拟，并且在模拟的环境下对热处理工艺、过程等进行研究和设计的金属。这种技术在绿色热处理中的应用比较广泛，利用计算机对热处理过程中的能源的消耗、设备的设计等进行分析和研究，并且通过模拟过程进行改进，然后再投入生产和使用，可以大幅度地降低金属热处理过程中的能源消耗，并且可以避免由于多次实践带来的能源浪费。

4.真空热处理工艺

真空热处理工艺最大的一个特点就是能够使用无氧处理介质进行热处理，因此在处理过程中的金属元件一般不会出现氧化现象。由于先进的设备能够提高渗碳温度，从而可以缩短生产周期，使得生产过程中的能耗有所下降。真空热处理工艺中的气体消耗量和排放量会显著减少，而且在生产过程中不需要火帘、点燃器、排气装置等就可以对气体进行排放，采用这种处理工艺，在空载时可以停止设备工作，并且在加热以及降温的过程中时间变得更短，使得设备的利用率达到最大。当前真空热处理工艺在金属热处理中的应用变得越来越广泛。

5.激光热处理技术

这种技术指的是利用高功率密度的激光束照射在金属表面上，对金属表面进行处理的一种方法，这种方法主要是对材料进行相变硬化、表面合金化等处理，由于激光的穿透能力比较强，因此利用激光照射将金属表面进行加热，当加热到仅低于熔点的临界转变温度时，可以对其表面进行迅速奥氏体化处理，然后急速地自冷淬火，在金属表面可以形成由于急速操作形成的相变硬化现象。激光热处理高速加热和冷却过程可以使得金属变得更加细密、硬度更高，其耐磨性更好，从而提高金属制品的性能。由于激光可以远距离操作，因此一台激光器可以实现多工作台的使用，通过计算机编程可以实现对不同的

金属进行先后处理，从而实现生产过程的自动化，并且降低金属热处理过程中的能源消耗。

三、结语

金属热处理是我国工业制造中的重要组成部分，随着近年来我国工业生产的规模逐渐提高，金属热处理的发展也变得越来越迅速，但是在金属热处理过程中由于生产设备比较老旧、工艺比较落后等，导致金属热处理过程中的能源消耗比较高，而且会产生比较严重的环境污染。在未来的发展过程中，未来提高金属热处理的生产效率，降低生产过程中的能源消耗，应该要加强金属热处理节能技术的处理和应用，从而提高金属热处理的生产效率，降低环境污染，促进金属加工行业的可持续发展。

参考文献

[1] 冯小波，刘小丽.金属材料热处理节能新技术及应用[J].科技创新导报，2010 （05）

[2] 葛欣.金属材料热处理节能新技术的应用[J].中国高新技术企业，2011（11）

金属加工行业现状范文第5篇

关键词：机器人 产业化 战略

中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）03（a）-0034-02

工业机器人是高级整合控制、机械电子、计算机、材料和仿生学等多学科先进技术于一体的战略性新兴产业，竞争力强、成长性好、关联度高，作为“工业4.0”的切入点和重要增长点，机器人正在深刻影响全球制造业格局。近年来，洛阳市紧紧把握制造业发展趋势，把产业产品结构升级作为老工业基地转型升级的主攻方向，以机器人产业为突破口，着力建设国内有重要影响力的工业机器人研发和生产基地。

1 产业发展现状

（1）企业规模和产业规模不断壮大。随着国内机器人市场的快速兴起，全市一批企业积极转型开展机器人及智能装备相关产品的研发及生产。目前，该市共有机器人专业配套件、本体及系统集成企业及科研院所85家，其中配套件企业41家、本体企业25家、系统集成企业8家，相关科研院所11家，机器人产业规模27.9亿元。2015年，该市机器人及智能装备产业实现主营业务收入668亿元，同比增长28.5%。

（2）核心技术取得一定突破。中信重工通过收购唐山开诚电控设备集团有限公司，快速实现煤矿安全生产和救援用机器人的系列化、产业化。中航613所充分发挥自身科研优势，实现了AGV（自动导引运输车）、智能巡检机器人、两轮平衡车等机器人及配套系统的产业化，成为国家教育部和国家体育总局指定的唯一机器人训练器材检定中心。德平机械公司成为国内唯一的特种管道内外自动焊接机器人生产企业，打破了国外垄断。河科大、沃德福公司先后建立了省、市级机器人工程技术研究中心，在机器人系统集成、减速器等产品研发和生产方面取得了一定突破。

（3）培育了一批优势产品。中信重工自主研发的新型履带式消防机器人，已经在河北省大型商场、居民区及消防系统内批量推广。洛阳德平科技股份有限公司研制的特种管道内外自动焊接机器人达到国际先进水平，成为世界上第三个能够生产该类产品的企业。中航613所的无人机和智能巡检机器人，分别在新疆反恐行动和台风期间南方电网公司变电站电力保障中大展身手。瑞恒冶金成套设备公司研制的高精度重型桁架机器人，成为国内金属加工行业唯一的2 t以上重型桁架机器人。轴研科技公司承担了国家863计划并起草了机器人轴承行业标准，鸿元公司的轴承产品在国内机器人专用轴承市场占有率超过60%。洛阳鸿元轴承科技有限公司生产的交叉圆锥滚子轴承、谐波减速器及RV减速器轴承等机器人专用轴承已实现向ABB、沈阳新松、唐山松下、广州数控、武汉奋进等国内外机器人知名企业的批量供货。

（4）招商引资及对外合作取得了一定进展。2014年以来，该市将引项目、引资金与引技术、引人才相结合。促成了川崎机器人（天津）有限公司与洛阳沃德福公司、德国WL公司与洛阳精密机床有限公司的合作以外，成功引进了中科院自动化研究所、上海交通大学洛阳特种材料研究院（丁文江院士洛阳工作站）、深圳固高科技公司、深圳欧辰自动化公司、北京凯盾环宇科技公司、洛阳兴业智能科技公司等国内机器人及智能装备产业相关领域知名科研院所和企业落户。随后，上海海洋大学自供电海洋智能浮标项目、上海交大（洛阳）智能装备创新中心、河北工业大学“特殊环境下服役机器人”洛阳创新中心及研发生产基地、上海旦宇（洛阳）传感器科技有限公司传感器研发生产项目等一批项目集中签约落地。

（5）载体建设不断加快。目前，该市已经形成了以高新区、涧西区、伊滨区等“一基地两园区”为主导的产业布局。依托洛阳国家高新技术开发区，重点开展机器人整机及系统集成、控制系统、传感器等的研发生产；现已落户洛阳新思路电气、上海交大特种材料研究所、凯盾科技、兴业科技等21家机器人及智能装备相关企业。依托涧西区洛阳国家大学科技园，重点开展机器人系统集成、驱动器、控制器等的研发生产；现已落户中科院自动化所、固高科技、欧辰自动化、帝辛机器人等28家机器人及智能装备相关企业。依托伊滨区智能装备产业园，重点开展智能成套装备及生产线、工业自动化控制等的研发生产；目前已落户的中信重工投资的高端装备生产基地一期已投产。通过优化产业布局，实现机器人及智能装备关联企业向“一基地两园区”集群、集聚发展。

2 产业发展存在的问题

（1）研发企业的技术关联度弱。尽管洛阳市有数十家研究机器人及其集成应用的高校院所和企业，但现行的体制造成研究形式上过于独立封闭、内容上较为分散，难以形成合力，造成重复研究与时间、经费的浪费；大多企业只注重个别应用场景，技术关联度弱，无法形成系列关键部件研发生产的主导企业和自有技术，难以形成研发、生产、制造、销售、集成、服务等有序、细化的产业链。

（2）外资品牌已经占据国内市场绝对份额，竞争加剧。瑞典的ABB、日本的发那科（FANUC）、日本的安川电机（YASKAWA）、德国的库卡（KUKA）等知名企业产品在中国市场的占有率达到近90%，仅FANUC一家，就在我国占有23%的市场份额。同时国外品牌商加快在国内的建厂速度，在汽车制造领域具有优势的意大利柯马机器人也进入了中国，加剧了国内的竞争程度。

（3）关键部件和核心技术亟待攻克，产业化进程缓慢。目前，由于关键部件和核心技术尚未攻克，国内机器人企业多以系统集成为主，缺少本体制造和减速器生产企业，洛阳市机器人产业也存在这个问题。还需通过核心技术攻关和与国内外优势企业合作，加强产业应用技术研发，加快关键核心零部件攻关。

（4）发达国家抢占产业发展制高点，面临差距被拉大风险。近年来，以大数据、云计算、移动互联网为代表的新一代信息技术与机器人技术的融合创新加速，不仅要开发更具自主学习能力和自主解决问题能力的新型智能机器人，还要为机器人建立起相应的互联网和知识库的“云空间”，使其通过互联网进行交互，并通过云计算提升机器人的智能化水平。在西方发达国家和国内主要企业凭借既有的技术优势，抢占产业发展制高点的同时，该市机器人产业发展与国内外的差距有进一步被拉大的风险。

（5）专门技术人才短缺。工业机器人的应用需要进行二次开发，需要大量掌握具体工艺和工业机器人工程能力的系统集成商。如果工业机器人市场能够将热度转移部分到系统集成领域，壮大系统集成商队伍，进而反哺工业机器人市场，这样才能进入一个良性的循环。

（6）资金短缺，融资困难。洛阳市从事机器人研发和应用的企业以中小规模的企业为主，机器人研发和集成应用具有技术密集、资金密集两个特点，企业除了面临专门技术人才短缺困难外，还面临资金短缺、融资困难的难题。

3 发展建议

（1）推动产品智能化升级换代和生产过程智能化改造。一方面，鼓励中机十院、有色院、四院等科研设计单位在智能装备设计领域的提升，着力引导中信重工、一拖集团、国机重工、北玻公司等大中型企业以自动控制、信息传输和处理、远程监测、故障预警、远程监控等智能技术武装新一代农业机械、工程机械和动力机械、矿山、冶金、建材、材料、节能环保成套装备，加快传统装备制造业产品升级换代；另一方面，加快推进该市传统装备制造业、劳动密集型企业，利用工业机器人及智能技术，结合自身企业工艺技术装备，开展生产过程的智能化改造。

（2）加快引进和对外合作。一是，抢抓国际国内机器人龙头企业加速布局中国市场的机遇，瞄准行业龙头和先进技术，争取其在洛阳建设生产、研发基地。二是，依托产业联盟、协会广泛对接。积极与国际机器人及智能装备产业联盟、中国机器人及智能装备创新联盟、深圳机器人协会等开展对接，开展招商工作。三是，积极推进以商招商。充分调动该市优势企业积极性，引导有良好技术和经营基础的企业积极与国内相关高校、机器人研发和制造企业开展合作，对外招商嫁接，引进先进技术，引进配套项目和产业链项目，促进企业集群化，实现“梯度”发展，加快提升洛阳市机器人及智能装备产业综合竞争力。

（3）加大金融支持力度。一是，定期组织开展银行、担保机构、企业三方融资对接活动，引导金融机构创新融资和担保方式，扩大对机器人及智能装备产业的信贷规模。二是，加强政策倾斜，优先推荐符合条件的机器人及智能装备企业开展信用评级，使用企业还贷周转金、政府增信基金等优惠政策。三是，加强跟踪培育，鼓励和引导机器人及智能装备企业通过改制上市、发行债券等方式融资，扩大直接融资规模。四是，积极引导创业创新投资基金、产业基金等投向机器人及智能装备产业项目，为该市机器人及智能装备制造业企业对接资本市场提供新的途径，助推全市机器人及智能装备产业发展。

（4）建立和完善公共服务平台。一是，依托“一基地两园区”，完善产业链协作配套体系，促进产业集聚发展，提升信息网络、园区公共服务平台等基础设施水平，提升载体承载能力。二是，加快建设专业孵化器、加速器、创客空间，大力引进和培育天使投资机构，支持创新创业人才（团队）成果转化。三是，加快引进和培育金融租赁、技术交易、信息咨询、研发检测、教育培训等服务机构，构建配套完善的社会化服务体系和公共服务平台。

参考文献