İmalatın amacı, ham madde halinde bulunan herhangi bir malzemeyi belirli bir şekle dönüştürmektir. İmalat işlemi; -İnsan veya hayvan gücü kullanarak ilkel yöntemlerle yada -Mekanik enerji kullanılarak makinelerle yapılır. Makinelerin kullanıldığı imalat işlemine sanayi denir. Sanayi, bir ülkenin kalkınmasında ve ekonominin gelişmesinde önemli rol oynar (tarım, tekstil ve gıda sanayi gibi)
İmalatın hedefi olan ürün, üretim araçları ile gerçekleştirilir. Çok geniş manada tüm üretim araçlarına takım tezgahı denilebilir. Dar anlamda, sadece metal, plastik, ahşap ve taş gibi malzemeleri işleyen ve bunlara belirli bir şekil veren üretim araçlarına takım tezgahı denir. Takım tezgahlarında en yaygın olarak işlenilen malzeme türü metal malzemelerdir.
Herhangi bir imalat, şekil değişimine uğrayan malzemenin yanısıra; -İmalat yöntemi, -Takım, -Tezgah Üçlüsü ile gerçekleştirilir.
o İmalat yöntemi: Ham maddeye şekil vermek için uygulan fiziksel bir olaydır. o Takım: İmalat işlemini gerçekleştiren elemandır. o Tezgah: İmalat yöntemini gerçekleştirmek için ham maddeye ve takıma gereken hareketleri sağlayan makinelerdir. o Tekniğin gelişimi ile beraber yukarıdaki bu konular kendi aralarında yapılan incelemeler ve araştırmaların sonucunda ayrı ayrı gelişme göstermişlerdir.
Bu bilim dalları; -İmalat yöntemi -Takım -Tezgah İmalat yöntemleri Takım konstrüksiyonu Tezgah konstrüksiyonu Olarak ayrı ayrı bilim dallarını oluşturmuştur.
Bu bilim dallarının yanısıra; İmalat işlemini kolaylaştırmak ve işleme kalitesini sağlamak için gerek parçaların gerekse takımların tezgahlara tutturulmasını inceleyen Tutturma Tertibatı Konstrüksiyonu, En yüksek verim ve en düşük maliyeti sağlayarak parçaya son şeklini vermek amacı ile uygulanması gereken imalat yöntemlerini inceleyen İmalat teknolojisi,
Aynı kriterlere göre (en yüksek verim ve en düşük maliyeti sağlama) tüm fabrika çapında veya fabrikalardan kurulu holding ve karteller çapında imalat proseslerini inceleyen Fabrika Organizasyonu ve Yöneylem Araştırması şeklinde bilim dalları meydana gelmiştir. Ancak bu bilim dallarını 2 gruba ayırmak mümkündür. Teknik yönü ağır basan Ekonomik yönü ağır basan bilim dalları
Teknik yönü ağır basan bilim dalları: İmalat yöntemleri, Takım konstrüksiyonu, Tezgah konstrüksiyonu, Tutturma konstrüksiyonu, tertibatı İmalat teknolojisi
Ekonomik yönü ağır basan bilim dalları: Yöneylem araştırması Fabrika organizasyonu
İmalat Yöntemleri; Mekanik Fiziksel- Kimyasal
Mekanik İmalat Yöntemleri; Talaşlı Talaşsız
Talaşsız imalat yöntemleri Talaş kaldırmadan yapılan şekil verme Talaşlı imalat yöntemleri Talaş kaldırarak yapılan şekil verme
Talaşsız imalat yöntemleri: Döküm Dövme Kaynak Lehimleme Presleme Haddeleme Çekme Derin çekme Sıvama Bükme
Talaşlı imalat yöntemleri: Tornalama Delme Frezeleme Planyalama Vargelleme Taşlama Honlama Lepleme
Fiziksel-kimyasal imalat yöntemleri: Elektroerozyon Tel erozyon Elektro-kimyasal işleme Elektron ışını ile işleme Lazer ışını işleme Plazma
Takım tezgahlarının üretim amacı ile kullanılması insanlık tarihi ile başlar. 19. yüzyılın başlangıcında İngiltere ve diğer Batı Avrupa ülkelerinde sanayi devriminin başlamasıyla takım tezgahları hızlı gelişmeler kaydetmiştir. 19. yüzyılın sonlarına doğru imalat teknolojisinin ve imalat organizasyonunun ilkelerinin tespiti ile seri imalat çağı başlamış, 1900 yılında, o tarihe kadar kullanılan alaşımsız ve az alaşımlı çeliklere ek olarak Taylor isimli bilim adamı tarafından hız çelikleri uygulamaya konulmuştur.
Hız çelikleri ile beraber kesme hızlarında ve buna bağlı olarak üretimde büyük artışlar elde edilmiştir. Lokomotifler, motorlar, türbinler, ucuz fiyata otomobiller, dikiş makineleri ve saatler daha çok imal edilmeye başlanmıştır. 1930 lu yıllarda sert metallerin (sinterlenmiş karbürler) bulunması ile kesme hızları daha da artarak daha kaliteli yüzeylerin elde edilmesi sağlanmıştır.
Sinterlenmiş karbürlerin bulunmasından sonra, atölyelerde usta-çırak ilişkisine dayanan talaş kaldırma olayı ampirik seviyeden bilim seviyesine ulaşmıştır. Bu konuda F.W. Taylor, M.E. Merchant ve M. Kronenberg gibi bilim adamları talaş kaldırma konusunda çalışmalar yapmışlardır. Bu gelişmelere paralel olarak gerek kesici takım gerekse tezgah konstrüksiyonunda önemli değişiklikler olmuştur.
Takım tezgahları alanında büyük ilerlemeler, 1950 yıllarında nümerik programa göre çalışan ve Nümerik Kontrollu (NC-Numerical Control) denilen tezgahların uygulamaya konulması ile başlar. Aynı tarihlerde seramik malzemeden yapılan takımların kullanılması ile kesme hızları ve işleme kaliteleri büyük değerlere ulaşmıştır. NC tezgahlar ile seramik takımların ortaya çıkışı ile takım tezgahları gerek nitelik gerekse nicelik bakımdan büyük gelişmeler göstermiştir.
Pim kontrollu tezgahlar Kam kontrollu tezgahlar Kopya kontrollu tezgahlar Tek akslı tezgahlar Çok akslı tezgahlar Transfer tezgahları
NC tezgahların bilgisayarla donatılması ile CNC (Computer Numerical Control) ve DNC (Direct Numerical Control) denilen tezgahlar ortaya çıkmıştır. Bilgisayarların ve kişisel bilgisayarların kullanılması ile de bu tezgahlar işlemlerini optimizasyon düzeyinde yapmaya başlamışlardır.
Tezgahlardaki gelişmelere paralel olarak imalat sistemlerinde de ilerlemeler olmuştur. 1947 yılında ortaya atılan otomasyona dayalı imalat sistemi genişleyerek optimizasyon sistemine geçilmiştir. Robotların kullanımı gittikçe artarak günümüzde robot fabrikalar ve robot tesisatları kurulmuştur.
Bu gelişmelerin ardından; Bilgisatarların yardımı ile ayrı ayrı yapılan bilgisayar destekli konstrüksiyon (CAD-Computer Aidet Design) ve bilgisayar destekli imalat (CAM-Computer Aidet Manufacturing) işlemleri birleştirilerek CAD-CAM (bilgisayar destekli konstrüksiyon ve imalat) ortaya çıkmıştır. CAD-CAM in CNC ve DNC tezgahlar ile birleşmesi sonucunda da esnek imalat sistemleri (FMS-Flexible Manufacturing Systems) ortaya atılmıştır. FMS ile fabrikanın kalite kontrol, stok kontrol, muhasebe, alım- satım ve yönetim gibi diğer kısımlarını bilgisayar kontrolu altında birleştirme ile bilgisayar destekli bütünleşlik imalat sistemleri (CIM-Computer Integrated Manufacturing) devri başlamıştır.
Talaş kaldırma ve takım tezgahları alanındaki gelişmeler özelliğinden dolayı ulaşım, haberleşme, uzay ve enerji alanlarındaki gelişmeler gibi toplum tarafından algılanmamakta ve takip edilmemektedir. Ancak, ulaşım, haberleşme, uzay ve enerji v.s. Gibi alanlardaki gelişmeler takım tezgahlarındaki gelişmeler ile sağlanmaktadır.