制造技术是古老而又不断刷新的生产技术。从18世纪起,在欧美就形成了近代机械制造业;第一次工业革命,到了19世纪又实现了制造机械化;这时,已经形成了一整套传统加工技术,即机械加工技术。 随着机械寿命和材料强度的提高,使难切削材料愈来愈多,产品集成化使零件愈来愈复杂,产品小型化又提出了微细加工的需要,以及加工过程要求易於自动化等,使传统加工很难满足社会对机械制造业日益提高的要求。从20世纪30年代到80年代,这些方法统称为特种加工,其中包括物理和化学加工,简称理化加工;电物理和电化学加工,简称电加工及其复合加工。 从狭义加工到广义加工 无论是传统加工还是特种加工,都有广义加工和狭义加工之分。也有热固态变形,主要靠热能和机械力的作用,例如热锻、热压、热拔、热轧和热挤等;此外还有液态变形或半液态变形,主要靠热能,有时还加机械力的作用,例如铸造、压铸和注射成形等。在特种加工中变形加工有放电成形、电磁成形和激光三维成形等。 在特种加工中接合加工有放电冲击焊接、电子束焊接、激光焊接和等离子焊接等。 减材加工简称去除,是由大块原材料或有余量的毛坯逐步去除多余的材料,而得到所需形状、尺寸和性状零件的工艺方法。在传统加工中,减材加工主要利用机械力的作用去除原材料或毛坯的多余部分,即用高硬度的刀具切削原材料或毛坯使之变成零件,例如车、刨、剃、锯、鉆、镗、铣、拉、铰、攻丝等切削加工和磨削加工。 狭义加工单指减材加工。虽然传统加工和特种加工都包含着广义加工,但它们都以减材加工为主要加工手段。随着精密变形加工和精密接合加工技术的进步,机械制造业以减材加工为主要精加工手段的局面被打破,代之以各种广义加工方法并用的局面。 从减材加工到增材加工 在进入20世纪90年代以来,面临动态多变市场的机械制造业,产品周期缩短、产品更新加快、品种增多、批量减少;产品的质量、价格和交货期已成为增加企业竞争力的三个决定性因素。 增材加工简称生长,是用类似生长的方法逐渐增加材料,直到生成所需形状、尺寸和性状的样件或零件。在传统加工的基础上,虽然有人试图用形状熔化或焊接,以及三维焊接来发展增材加工,但没有取得实用性进展。後来又在特种加工的基础上开发了增材加工。它是采用粘结、熔结和聚合作用或化学反应等手段,选择性地固化液体材料或粘结固体材料等,以此制造所需形状、尺寸和性状的零件。这种制造技术是一种多学科的综合技术,包括:CAD技术、CNC技术、能源技术和材料技术等。采用这种制造技术可以在短短两天给顾客制造新型样件,它不是显示在计算机屏幕上的画面,而是一个实际物体。如顾客不满意,可以立即在CAD系统中进行修改,再制造出一个新样件,直到顾客满意为止。专家预言,这种新型制造技术给制造业带来的影响,可以同数控技术相媲美。最初人们把它叫做快速原型制造或快速成形,至今还广泛使用这个名称。