Động lực của công nghệ hiện đại là yêu cầu ngày càng cao về chất l−ợng và số l−ợng của sản phẩm. Các yêu cầu này tạo ra nhu cầu để hoàn thiện quá trình công nghệ, nghiên cứu các ph−ơng pháp và ph−ơng tiện mới để gia công, lắp ráp và kiểm tra. Yêu cầu cao về chất l−ợng tr−ớc hết làm tăng độ chính xác của chi tiết, tăng độ bóng bề mặt gia công, tăng các tính chất cơ lý (độ bền, bền mòn, bền mỏi, chống ăn mòn, chịu nhiệt độ cao...). Điều này lại càng khó khăn trong xu thế tiểu hình hoá các sản phẩm, và c−ờng độ làm việc của máy: tốc độ cao tải trọng động nhiệt độ cao, áp lực lớn, tải trọng lớn... Đây là những đặc tr−ng của nền sản xuất chế tạo máy và khí cụ hiện đại.
Đồng thời với việc yêu cầu cao về chất l−ợng thì ngày càng đòi hỏi về số l−ợng sản phẩm, một mặt làm tăng tính hàng khối, mặt khác làm thay đổi nhanh đối t−ợng sản xuất. Điều này xảy ra không chỉ do tăng sản l−ợng và yêu cầu giá rẻ của các sản phẩm công nghiệp mà còn do các đơn đặt hàng riêng rẽ (đặc biệt là trong các mặt hàng dân dụng).
Nét đặc tr−ng của sự phát triển hiện đại là tăng c−ờng mâu thuẫn giữa chất l−ợng và tính hàng khối của sản phẩm, đặc biệt là trong sản xuất các sản phẩm dân dụng. Theo quan điểm của tính hàng khối về sản l−ợng và giá rẻ của sản phẩm cần phải thiết kế các quá trình công nghệ có tính ổn định cao, còn theo quan điểm đáp ứng các nhu cầu về chất l−ợng thì liên tục biến đổi nền sản xuất, liên tục hoàn thiện và đổi mới sản phẩm. Nh− vậy việc tăng nhanh sản l−ợng và thay đổi nhanh sản phẩm liên quan đến sự không phù hợp của các ph−ơng pháp
truyền thống và quy mô sản xuất. Điều này sẽ có tác động có tính cách mạng trong sự phát triển công nghệ và tạo ra những tiền đề để xuất hiện những quá trình công nghệ mới để gia công, lắp ráp, kiểm tra...
Các yêu cầu ngày càng cao về số l−ợng và chất l−ợng có thể đ−ợc thực hiện trong điều kiện sản xuất hàng khối. Không thể có những sản phẩm siêu sạch nh− vật liệu bán dẫn, vi mạch... trong điều kiện sản xuất thủ công, nơi con ng−ời tham gia trực tiếp. Cũng trong những điều kiện những tình huống nh− vậy không thể dựa vào lao động thủ công để đáp ứng các nhu cầu về bánh kẹo, diêm, sản phẩm in ấn, n−ớc giải khát... Từ đó có tính thống nhất giữa công nghệ và tự động hoá khi giải quyết các vấn đề của tiến bộ kỹ thuật.
Các h−ớng phát triển của công nghệ hiện đại. Quá trình công nghệ tiên tiến bất kỳ cần phải có chất l−ợng cao hơn hoặc là tăng sản l−ợng hoặc là cả hai. Nếu không nh− vậy thì không thể coi là quá trình tiên tiến đ−ợc. Chính vì thế nên có thể phân biệt ra ba h−ớng phát triển của công nghệ hiện đại nh− sau:
- Phát triển công nghệ truyền thống, hoàn thiện các ph−ơng pháp và các quá trình đã có. Những ph−ơng pháp này cho phép gia công những vật liệu khởi điểm và tạo ra những hình dạng cũng nh− tính chất mới cho chi tiết.
- Gia công các chi tiết cũ đã có bằng các ph−ơng pháp mới tiên tiến hơn. Các ph−ơng pháp này bảo đảm b−ớc nhảy về chất trong công nghệ. - Có b−ớc đột phá không những quá trình mà cả ph−ơng pháp gia công
mà còn cả kết cấu của các chi tiết, nghĩa là gia công các chi tiết mới bằng các ph−ơng pháp tiên tiến.
Theo h−ớng thứ nhất ng−ời ta đã tổng hợp các kinh nghiệm của công nghệ truyền thống và hệ thống hoá các quá trình công nghệ để tạo ra một h−ớng mới trong công nghệ đó là công nghệ nhóm - công nghệ gia công các chi tiết có những dấu hiệu chung về kết cấu và tính chất phục vụ (chức năng làm việc).
Ph−ơng h−ớng thứ hai của công nghệ hiện đại liên quan đến việc tìm kiếm các quá trình công nghệ và ph−ơng pháp công nghệ mới tiên tiến. Chúng cho phép nâng cao đột biến về năng suất so với công nghệ truyền thống. Theo h−ớng này ng−ời ta đã sử dụng nhiều loại phôi mới, nhiều ph−ơng pháp công nghệ mới cũng nh− các sơ đồ gia công trên cơ sở các quá trình công nghệ đã biết hoặc bằng những ph−ơng pháp hoàn toàn mới. Thí dụ cho h−ớng này có thể là công nghệ gia công vòng trong và vòng ngoài ổ lăn trên máy tự động nhiều trục chính. Các loại phôi nhận đ−ợc bằng ph−ơng pháp đúc chính xác, dập nguội, cán ngang... có độ chính xác kích th−ớc rất cao và do đó làm giảm khối l−ợng gia công cơ và tăng năng suất. Nếu trong ph−ơng án cũ năng suất của các máy tự
động nhiều trục chính là 40 giây một chiếc vỏ ổ lăn thì trong ph−ơng án mới thời gian đã giảm đến 10 lần. Trong khi đó khối l−ợng gia công của ph−ơng án cũ là 170 gram kim loại thì ph−ơng án mới là 19 gram nghĩa là giảm 9 lần [1].
Hình 1-18. Cán bi cầu và trục vít trên máy cán ngang
Hình 1-19. Gia công cổ trục bằng công nghệ mài
Trên hình 1-18 là một số sơ đồ công nghệ cán ngang tiên tiến. Theo sơ đồ này thì các trục cán có các rãnh xoắn vít và khi chúng quay thì kim loại sẽ tạo ra các viên bi có độ chính xác cao. Theo ph−ơng án này năng suất tăng 3 đến 4 lần so với ph−ơng pháp rèn và dập hình cầu ở các nhà máy ổ lăn lớn; còn chi phí thép hợp kim giảm đ−ợc 10 đến 15%. Trên các hình 4-19 là thí dụ khác về áp dụng các sơ đồ gia công tiên tiến cho năng suất và chất l−ợng cao. ở đây sử dụng công nghệ mài để gia công trục bậc đơn giản
H−ớng phát triển thứ ba của công nghệ hiện đại liên quan đến các dạng
chi tiết mới đòi hỏi ứng dụng công nghệ chế tạo mới. Đây là h−ớng có sự thay đổi mang tính cách mạng không những trong công nghệ mà cả kết cấu. Lĩnh vực đầu tiên đ−ợc kể ra là lĩnh vực chế tạo các thiết bị điện tử từ các máy thu thanh đơn giản đến các máy tính điện tử hiện đại đều dựa vào những vi mạch càng ngày càng mạnh, tốc độ xử lý cao, năng l−ợng tiêu thụ ít, khối l−ợng nhỏ... Một trong những h−ớng mới nữa là sử dụng các tia điện tử để gia công. Công nghệ này cho phép tạo ra các lỗ nhỏ đ−ờng kính 0,15 đến 0,2 mm trên các vật liệu siêu cứng nền vonfram và nền titan. Nhiệt độ gia công đạt đến 2400 đến 2800 độ K. Các công nghệ dựa trên cơ sở chùm tia laze cũng đ−ợc ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực khác nhau và mang lại hiệu quả lớn lao.