关于机械设计制造工艺及精密加工技术的思考

发表时间:2021/8/24   来源:《工程管理前沿》2021年4月10期   作者:何良军 曾勇
[导读] 在国家经济发展水平不断提升的大背景下,机械制造工艺及精密加工技术水平都在不断提升,传统工艺及技术加工中存在很多的不足之处
        何良军  曾勇
        湖南五新隧道智能装备股份有限公司
        摘要:在国家经济发展水平不断提升的大背景下,机械制造工艺及精密加工技术水平都在不断提升,传统工艺及技术加工中存在很多的不足之处,已经无法很好地满足当前市场的需求。因此,机械制造行业的发展,必须要从制造工艺创新、精密加工技术革新方面入手,提升制造与加工工艺的科技水平,提升我国机械制造行业的竞争力,更好地推动我国机械制造行业的自动化发展。
关键词:    机械制造工艺;精密加工技术;
一、机械制造工艺及精密加工技术的作用
        机械制造工艺及精密加工技术是现代机械制造行业的重要组成部分,也是推动机械制造行业自动化发展、智能化发展、绿色化发展的重要措施,对提升机械产品的制造水平,完善机械加工中的不足之处,推动精密加工技术水平的提升等具有重要意义。
        随着经济发展水平的不断提升和科学技术的大力发展,机械制造行业不断地创新与升级,其中精密加工技术的不断升级与完善,为我国机械制造行业的发展提供了很大帮助。一直以来机械制造行业的市场需求量都很大,而且机械制造产品的更新与换代速度比较快,这对产品质量提出了非常严格的要求。因此,机械制造行业必须不断进行发展模式及产品工艺技术的创新,其中机械制造工艺及精密加工技术的升级与完善,使得产品品质、规模、精细化程度等都得到了很大提升,更好地满足了市场需求。可见,在工艺发展过程中,机械制造工艺及精密加工技术的作用举足轻重。
二、机械制造工艺及精密加工技术的特点
2.1 关联性
        机械制造工艺及精密加工技术的所有工作环节都是互相影响、相互制约的,共同服务于工业现代化建设。比如,机械制造工艺及精密加工技术同时作用于产品的研发、生产、销售、服务等多个环节,只有保证各项工作环节之间的紧密联系,才能提高工艺产品的加工质量,提高机械制造行业的经济效益与社会效益,在现代机械市场的发展中占据更多的市场份额。
2.2 系统性
        现代机械制造工艺及精密加工技术当中应用了非常多的高新科学技术,不仅提升了生产工艺、生产质量,也极大地节约了产品的生产成本,提高了生产效率。目前在现代机械制造工艺及精密加工技术中应用比较普遍的有计算机技术、网络技术、自动化生产技术、可视化技术、传感技术、卫星定位技术等,这些高新科学技术在现代机械制造工艺及精密加工技术当中的应用,大大提升了机械制造水平,提高了机械制造行业的发展速度。而现代机械制造工艺及精密加工技术的系统化发展,也使得各种新技术的应用毫无障碍,应用水平极高。
2.3 全球性
        在当前全球经济一体化发展的大趋势下,我国迫切想要在国际市场上占据更多的市场份额,而现代机械制造工艺及精密加工技术的发展则需要遵循全球性的原则,从发达国家积极吸取和借鉴相应的技术经验,不断创新与完善自身的不足之处,以提升我国机械制造行业的现代化发展水平。
2.4 高效性
        与传统的制造工艺及加工技术相比,现代机械制造工艺及精密加工技术在工艺理念、手段等方面进行了非常大的革新,而各种高新科技的应用,也逐渐实现了自动化、智能化的机械制造与仪器加工,极大地提升了生产效率和生产质量,可以在短时间内实现大规模的生产,有效规避了传统机械制造与加工中的人工成本,符合现代化机械制造市场的需求。
三、机械制造工艺及精密加工技术的具体应用
3.1 机械制造工艺的具体应用
3.1.1 埋弧焊工艺
        埋弧焊接技术主要在元件焊接当中应用,工艺原理是在焊剂层的下部区域内,避免产生相应的电弧,在达到燃烧响应时间之后对元件进行焊接。该焊接工艺在具体应用过程中有两种模式:一是自动焊接模式,可以由机械设备完成焊接;二是半自动焊接模式,需要相关的操作人员辅助焊接。因为半自动焊接操作起来相对复杂,需要的人力资源更多、成本较高,所以自动焊接在近年来的应用非常普遍。在使用该种焊接工艺时,必须要对元件的材料进行仔细分析,然后选择最合适的焊剂。该工艺在实践应用过程中焊接效果好、效率高、成本低,应用范围十分广泛。


3.1.2 电阻焊工艺
        电阻焊接技术的工作原理是,利用两端的电极将需要焊接的元件固定与压实,形成一个焊接系统,之后让电流通过,通过电阻的作用产生热量,在热量达到一定程度之后融化元件,关闭电源,这样融化后塑性物质就会牢牢地粘合在一起。该工艺在实践操作中简单方便、成本不高,但是也存在一定的缺陷,如对设备性能的要求较高、出现故障后维修难度较大等。目前与该焊接技术相匹配的检修方式还不完善,无法保证实际的焊接效果。
3.1.3 气体保护焊工艺
        气体保护焊接技术属于一种新型技术,也是应用比较普遍的一种,比上述两种焊接技术有很多优势。该焊接技术主要利用的是气体,气体焊接的效果好,而且能够对电弧进行保护,所以在机械制造工艺中很受欢迎。目前我国的机械制造工艺生产中,气体保护焊中常见的气体有二氧化碳、氦气、氩气等,焊接成本低,且能够很好地阻隔外界的接触,操作简便,经济效益良好。为了更好地提升焊接质量,近年来对设备性能提出了更高的要求,焊接成本也相对提高。
3.2 精密加工技术的具体应用
3.2.1 切削加工技术
        该技术采取的是直接切削的方式,形成与要求相符合的基础模型。它操作简单、成本低,对设备性能要求不高,只要保证切削设备在安全、稳定的环境下运行就可以完成。在其的具体应用过程中,还要考虑刚度与抗震性,应用加工性能好的机床,避免机床温度大幅度变化造成元件的变形。同时,还需要加快主轴的运转速度,利用相应的监控技术监控实施,实时获取机床的加工情况。
3.2.2 超精密研磨技术
这是一项常见的精密加工技术,主要分为以下3种加工类型:
        (1)超精密磨削技术。利用精密磨床上的砂轮,对元件进行微量磨削,保证元件的平整性与光滑性,在应用中对于尺寸的要求非常精密,粗糙度的偏差值十分微小,研磨效率高,应用范围十分广泛,适用于多种材料的研磨。但是由于磨削过程中存在热量及摩擦力,无法改变元件的裂纹及硬化问题。
        (2)超精密研磨技术。采取油砂条制作研磨头的方式对元件进行加工,在应用中设置加工压力,利用压力对元件进行加工处理,以达到衍磨元件的目的。工艺效果十分突出,粗糙度的偏差值也很少,但是在具体的应用过程中不适合应用在硬度较强的材料加工当中。
        (3)超精密抛光技术。在该技术中,超声波抛光用于对元件表面的抛光打磨,操作简单,设备要求低,加工效率高,但是只适合硬度较高的材料进行加工;化学抛光利用化学溶液对元件表面进行处理,操作简单,成本低,效率快,但是不适合大量使用,容易对人体及自然环境造成不良影响;电化学抛光通过化学溶液与电化学反应对元件进行抛光处理,抛光精准度高,能够很好地提升元件的机械性能,但是只能够应用在导电元件的加工。
3.2.3 激光精密加工技术
        现代化机械制造产品的更新速度非常快,而且科学技术也在持续发展,激光精密加工技术逐渐被发明,实践效果较好,逐渐在机械制造领域内应用。该项技术主要是通过激光光束与化学设备作用,聚集所有的精光光束,使激光光束的密度大大提升,在聚集点处对元件进行相应的加工与处理。此技术在具体应用过程中可以控制激光设备,然后对元件进行多次、反复扫描,进而实现精密加工的目的。在具体操作过程中采取计算机自动化操作的方式,效果强、成本低、效率高,并且可以根据需求加工出不同形状与大小的元件。该项技术还可以实现光导纤维联合应用,进一步提升精密加工的程度。在具体操作过程中不需要与元件直接接触,会降低设备的热量及磨损程度,非常适合于小元件的加工。
3.2.4 微细精密加工
        随着信息化发展进程不断加快,各种电子类机械产品诞生并快速进入社会生活的各个领域。电子机械产品在体积上具有很大优势,便携性强、精密度高、运行速度快,而且制造材料需求量少、成本较低。这些的实现主要利用的就是微细精密加工技术,不仅能保证产品的原有性能与质量,还能极大地缩小体积,这对于现代小型电子机械来说就是福音。
结束语:
        随着科技的发展,机械制造工艺及精密加工技术不断地更新与升级,工艺及技术应用具有一定的差异性,优缺点也各不相同,但是在机械制造领域的应用,对提升机械制造产品的质量、机械加工效率、精密加工水平等具有重要意义,所以在现代机械制造中,只有根据实际情况选择最适宜的工艺与加工技术,才能真正提升产品的品质与性能。
参考文献:
[1]李华,机械制造工艺及精密加工技术分析[J].  内燃机与配件. 2017
[2]程建峰,机械设计制造工艺及精密加工技术[J].设备管理与维修. 2015
[3]张伟,机械设计制造工艺及精密加工技术探究[J]. 现代制造技术与装备. 2018
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