湖南中兴设备安装工程有限责任公司 湖南株洲 412000
摘要:世界科技的发展使机械加工技术更加成熟,出现了越来越多的加工新技术,也对加工的精度和质量都提出了更高的要求。我国目前加工工艺水平还处于发展阶段,还需要加快研发速度,从技术上进行相应的提升,从而使我国的机械加工行业得到更快发展。
关键词:机械制造; 加工工艺; 分析;
科技的发展使机械加工技术在精度上发生了很大的变化,通过加工技术,能够完成传统加工工艺中不能完成的加工精度。而随着科技对机械加工的要求越来越高,对加工精度的要求也越来越高,因此需要出现更多的加工技术,从而使机械加工行业的效率大幅度提升,制造出功能更加先进的机械产品,用以保证机械产品生产的质量和效率,同时能够在更低的成本下生产出更好的机械产品,促进我国机械生产行业的发展。
1 机械制造
机械制造是我国工业的基础,它是指从事各种动力机械、起重运输机械、化工机械、纺织机械、机床、工具、仪表及其他机械设备生产的工业部门。我国在机械制造精度上与国外有一定的差距,从生产设备以及生产零件到机械产品生产的质量和效率,我国与国外都存在差距。由于我国特殊的历史原因,使我国机械制造工业的发展落后于其他发达国家。要加快我国机械行业的发展,仅仅靠掌握熟练的机械加工工艺还不行,还需要加强理论与实践的结合。我国机械制造方面的专家很多,理论研究也在不断进行,但是大部分都没有落到实处,无法真正满足机械加工生产的需要;因此在机械制造领域我国的发展空间还很大。
2 加工工艺
加工工艺是指利用机械加工的方法,按照图纸的图样与尺寸,使毛坯的形状、尺寸、相对位置和性质成为合格零件的全过程。常见的加工工艺有车、铣、刨、磨、焊接、精加工;目前加工工艺不仅在机械加工领域有广泛应用,在其他行业的应用也十分广泛。加工工艺的发与加工技术的进步有着密不可分的关系,在国家科研单位中加工技术有很重要的应用,并且要求都非常高。为了保证科学实验的精确性,实验设备必须具有足够的精度,从而要求用先进的加工技术来进行实验设备的生产。加工技术能够使工业领域在加工生产的过程中省去更多不必要的步骤,从而提高了生产的效率,同时使生产的产品更加具有准确度。加工技术几乎应用在机械生产的各个步骤中,通过加工技术的应用,能够使机械生产有更好的效果,能生产出质量更高的产品。
3 机械设备对加工工艺对影响
当前世界上对加工工艺研究较为深入的国家有日本、欧盟、美国、韩国等等,整体上各个国家都表现出对加工工艺的重视,但是其中发展较为先进的是日本的加工工艺。在加工工艺发展的过程中,西方发达国家和一些经济水平发展较为良好的发展中国家都有很多机械制造商,并且在加工工艺的研究上有较深的造诣。我国在机械设备生产过程中应该充分发挥加工工艺的作用,使加工工艺能够适应不同机械产品的加工过程,更好地发挥其应有的作用。机械设备的制造精度对加工工艺有着十分重要的影响,工艺制定后,有些机械设备本身精度达不到,产品的精度也就不能满要求。因此加工工艺的编制要与机械设备相适应。
4 常见零件制造工艺要点分析
下面以湖南创意设计总部大厦钢结构箱型柱制作工艺为例,分析加工工艺要点。湖南创意设计大厦C栋钢结构工程,钢柱采用装配式结构,共22层,层高4.5米,建筑标高106米,主要钢柱截面为□600*600*20;钢柱工厂加工制作,标准长度9米,柱端采用端铣加工,确保构件长度尺寸在正负1mm以内。钢柱的加工工艺流程为:钢板下料-开坡口-箱型柱U型组立-组对内隔板-内隔板焊接-焊缝UT检测-箱型柱盖板组立-箱型柱四条焊缝焊接-电渣焊焊孔钻孔-内隔板与柱盖板焊接-焊缝UT检测-箱型柱校正-箱型柱端面铣平-外部零件板组焊-整体检验-除锈防腐。
(1)、钢班下料 钢板下料主要保证截面尺寸和长度误差;考虑焊接收缩及端铣加工余量,钢板下料长度为9050mm;钢板的宽度尺寸为上下翼缘板为600.5mm,中间腹板为560.5mm,组立后截面尺寸为□600.5mm*600.5mm*20mm。
(2)、开坡口 钢板厚度为20mm,为确保焊缝质量,钢板梁边开单边30度斜坡口,顿边预留2mm。
(3)、箱型柱组立 为保证钢柱截面垂直度误差控制在0.5mm以内,钢柱组立时需增加工艺隔板,隔板厚度同为20mm;隔板间距为3000mm以内,离柱端100mm位置必须增设隔板。
(4)、隔板焊接 由于是高层结构,隔板焊缝质量要求高,牛腿位置隔板必须坡口焊接且需探伤处理。
(5)、箱型柱四条焊缝的焊接 箱型柱采用埋弧自动焊接设备自动焊接,焊接前需做焊接工艺评定,确定焊接工艺参数电流大小、电压大小及焊接速度。
(6)、电渣焊 电渣焊是利用电流通过熔渣所产生的电阻热作热源将填充金属与母材熔化,凝固后形成金属原子间牢固连接。主要用于钢结构垂直焊缝的高效焊接,特别适用于箱型柱、箱型梁隔板焊接,本工程电渣焊主要用于内隔板与盖板焊接,由于牛腿位置焊缝质量要求壹级,所以必须采用电渣焊接工艺。使用钢板厚度16—100mm,焊缝最大长度1280mm。
(7)、箱型柱校正 钢柱直线度要求1mm以内,扭曲度要求2mm以内,钢柱焊接后由于应力作用,会发生弯曲变形或扭曲变形;所以焊接冷却后需要校正,校正一般有机械校正和火焰校正两种方法;钢结构工程常用火焰校正法。
(8)、端面铣平 钢柱校正冷却后需两端铣平,铣平设备采用端铣机;钢柱端面垂直度保证在1mm以内,设备本身的精度要求较高,端铣刀具盘与构件定位装置的垂直度误差为0。
(9)、除锈防腐 本钢结构工程为湖南省重点工程,力争钢结构金奖,钢柱的除锈防腐质量要求高。除锈等级达到Sa2.5级,底漆与中间漆厚度要求160um。
5 现代化机械设计制造工艺及加工技术概述
5.1 常见的焊接工艺
气体保护焊工艺。该工艺通过电弧的作用使两个焊接物之间在进行焊接的过程中能够产生保护气体,使焊接过程能够在隔离空气的环境下进行,保证了焊接过程中不会受到空气中其他气体的干扰,从而使焊接过程能够更加有效,保证了焊接过程中电弧的充分燃烧。一般情况下,电弧焊过程中多采用二氧化碳作为保护气体,因为使用二氧化碳能够有效节约成本,使现代化的机械制造工艺能够得到更大的发展空间。
电阻焊工艺。该工艺的特点就是使用电池来进行焊接过程,当电池中的电流通过连接在电池正负两极之间的焊接物时,能够在电流的作用下,使焊接物完成焊接过程,整个过程不受空气等其他因素的影响,能够很好地保障焊接的质量。同时,在采用电阻焊工艺的过程中,没有噪声等其他污染现象的出现,属于清洁焊接方式。由于电阻焊在焊接过程中表现出的众多优势,使电阻焊在生产生活中的应用十分广泛,能够在航天、汽车以及家电等各个行业有广泛的用处,进而通过对电阻焊焊接技术的利用更好地实现对焊接的需求。电阻焊对设备要求较高,而且设备较为昂贵,是电阻焊的一大缺点。
6 总结
在机械制造工艺中,加工技术发挥了巨大的作用,每个机械加工产品都需要加工技术的直接参与,从而保证机械加工的质量。机械加工技术能够在加工工艺的帮助下,使生产出的产品更加符合机械加工的标准,从而更好地达到加工效果。在机械加工过程中对于有精度要求的加工产品,更加要求使用加工工艺,从而使加工产品达到规定的精度要求。加工工艺用在机械生产的每个环节中,能够使生产出来的产品更加拥有生产所必须的精度要求,从而满足了机械产品用户的要求。
参考文献
[1]陈秋霞.现代化机械设计制造工艺及加工技术[J].设备管理与维修,2018(10):128-129.
[2]陈刚.现代化机械设计制造工艺及加工技术研究[J].南方农机,2019(5).