论文部分内容阅读
[摘 要]在社会经济稳健增长的背景下,机械制造工艺也获得了相应的进步及发展。然而,目前传统的机械制造工艺已经远远不能满足现代机械制造的需求。因此对现代机械制造工艺及精密加工技术采取引进措施便显得极为重要。文章重点分析了现代机械制造工艺及精密加工技术特点,介绍了现代机械制造工艺和精密加工技术的应用。
[关键词]机械制造工艺;精密加工技术;应用
中图分类号:TH16 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)35-0242-02
科学技术的发展为机械设计与制造带来重大的变革,现代各种新型机械制造工艺的出现使传统的机械制造工艺逐渐体现出其落后性与弊端。因此,分析现代机械制造工艺和精密加工技术的特点,应用先进的科学技术不断提高机械制造工艺和精密加工技术对机械制造行业的发展有十分重要的意義。
1 现代机械制造工艺与精密加工技术的重要性
现今,现代机械制造工艺与精密加工技术不仅被广泛应用到机械制造领域,还涉及电子、冶金等诸多领域。随着经济的快速发展,人们生活水平的不断提高,大众对机械制造产品质量与精细化的要求也在不断提高,使得现代机械制造工艺与精密加工技术的应用变得越来越广泛,并在社会发展中占据着越来越重要的地位,对进一步推动我国工业化发展有着至关重要的作用。
2 现代机械制造工艺和精密加工技术的特点
2.1 系统性。现代机械制造生产是一项系统工程,采用现代机械制造工艺和精密加工技术时,会用到现代传感技术、计算机信息技术、生产自动化技术等多种技术,同时还需要应用到新工艺、新材料、新管理方法等各种手段,因此,现代机械制造工艺和精密加工技术具有很强的系统性。
2.2 全过程的关联性。现代机械制造工艺的先进性不仅仅体现在先进的制造过程,还体现在产品研发、设计、生产、销售、售后等各方面的先进性,这些方面的内容是相互关联的,如果某一个环节出现问题,则整个制造工艺都会受到影响,因此,现代机械制造工艺和精密加工技术具有很强的关联性。
2.3 技术应用的全球性。随着我国加入世界贸易组织,我国的经济以及技术领域都在不断的与世界接轨,世界经济全球化虽然给我国的发展带了较大的压力,但是也给我国带来了机遇。为了与世界接轨,在世界经济全球化的竞争压力下,我国要提升机械工艺制造技术和精密加工技术,研发符合企业实际情况的加工技术,从而有效的促进机械制造企业的发展。
3 现代机械制造工艺的特点及类型
3.1 特点。第一,高精度。对于机械制造领域而言,实现现代化是最重要的要求之一,特别是对于科研、航空、国防等我国重要领域而言,对其精度要求更高。第二,高效率。由于现代机械制造工艺具备这一特点,因此与传统机械制造工艺相比,其加工速度获得极大提升,且施工周期也被大幅缩短。一般而言,在冷加工工艺中一般通过陶瓷、金刚石以及涂层这三种刀具,主要原因在于其切削速度极快,能够有效提高工作效率;而在加温或者震动中来开展切削工作,则一般采用的方式为激光以及化学腐蚀等;集中加工,即集中各类加工设备,通过计算机对其予以控制,从而确保切削加工的顺利完成。第三,高柔性。机械制造加工未来的主要方向是使加工具备柔性。一般而言,柔性加工具备下述特征:加工的多适应性、灵活性以及多样性。近年来,诸多工业领域的数控机床与机器人被研发制造出来,并且投入使用,这种趋势使得柔性加工具备了更多的实用性。柔性加工离不开柔性制造系统,而该系统又主要分为三种类型:柔性制造自動线、制造系统以及制造单元。这三种系统均以数控设备为主要依据,主要连接设备则为自动运储系统,主要控制设备则为计算机,通过以上设备的相互配合以完成对零件的生产加工工作。
3.2 现代机械制造工艺分类
现代机械制造工艺是指将制造技术、信息技术等现代化综合技术进行回收的全过程,从而满足市场经济需求,进行灵活、低耗、优质生产的一个制造技术的总称。因此,现代机械制造技术所涉及的范围十分广泛。
3.2.1 气体保护焊接工艺。气体保护焊接也被称为气体保护焊,其实质是利用气体作为电弧介质,进而对电弧与焊接区的电弧焊实施保护。最为常见且应用最为广泛的气体介质是二氧化碳气体保护焊,该工艺最大的优势在于操作简单,焊接速度较快,光辐射较小,但由于该工艺对设备要求较高,因此所需要的投资成本也较大。
3.2.2 电阻焊工艺。电阻焊工艺是指在电极两侧压紧焊工件,并通过焊接电流,利用流经焊工件接触面以及邻近区域所产生的电阻热,使其加入到融化状态或者属性状态,此时两个分离表面的金属原子就会形成金属键,并在结合面之上产生足够的共同晶粒,进而得到焊点、焊缝,该技术最大的优势在于操作便捷,所需要的加热时间十分短暂,整体焊接成本也较低。但由于该工艺缺乏可靠的无损检测方法,使得该工艺设备的后期维护较为困难。
3.2.3 埋弧焊工艺。埋弧焊工艺是指电弧在焊剂层的燃烧之下所进行的一种焊接方法,该工艺技术分为两种方式: 自动埋弧焊与半自动埋弧焊。自动埋弧主要原理是充分利用焊接小车,使其不断将焊丝送进并且移动电弧;而半自动则为使用机械将焊丝送进,而在移动电弧环节则需要应用到人工方式。由此可见,半自动不仅需要设备而且还会产生劳务费,因此总体而言不如自动埋弧般节约成本,当下在市场中已经被淘汰。若是焊接钢筋,过去的电弧焊方式则为人工焊,即半自动方式,当前便有一种新型的焊接方式将其替代,即电渣压力焊。该焊接方式具有工作效率高、劳动条件好以及焊缝质量高的特点。然而在应用电渣压力焊这一方式时,对于焊剂的选择要尤为注意,特别是其碱度,主要原因在于焊接工艺的性能、电流类型、可焊材料的等级以及冶金性能等,都通过碱度才能体现出其技术标准。
3.2.4 螺柱焊焊接工艺。该焊接工艺主要是将螺柱端面与板件或者管件的接触面接触,使得电弧得以引通,而后便会出现接触面被熔化的现象,此时再对螺柱施压便可完成整个焊接过程。螺柱焊焊接工艺按照应用领域的不同主要分为拉弧式与储能式。储能式主要特点为在焊接过程中具备较小的熔深,因此适用于焊接薄板;而拉弧式则与储能式相反,其熔深较大,因此较多地应用于重工业领域。二者存在一个共同点,即均为单面焊接,无需打孔、粘连、铆接、钻洞以及攻螺纹等。应用螺柱焊焊接工艺,不用担心会出现漏水或者漏气现象,因而使用较为广泛。 4 精密加工技术
该技术是指加工精度在1~0.1μm,表面的粗糙度在Ra0.1到0.01μm范围内的加工技术,这是一种较为先进的机械加工工艺。
4.1 精密切削技术
当前在对机械予以高精度加工时应用的依然是过去那种最直接的方法。精密切削技术是一种常用的直接切削方式,此时,若要应用切削法使精度变高并且提升表面光洁度,则需要合理选用刀具、機床以及工件等设备,避免对其产生影响。在对机床予以精度加工时,需要保证其刚度处于合理水平,同时还要控制好其热变形性能与抗振性能。这样一来就要求在对产品予以加工时使用先进的现代化技术,比如精密定位技术、精密控制技术、压力静压轴承技术等。除此之外,也可以提升机床主轴旋转的速度,也能有效提高加工产品的精度。
4.2 精密研磨技术
该项技术主要被使用在加工集成电路中的元件这一领域中,且元件多为小型的。在加工硅片时有特定要求,即必须在1到2毫米间进行。对于传统加工研磨技术而言自然不具备这一功能,而现代研磨技术例如抛光技术以及原子级研磨等均能够满足这一要求。当前随着科技水平的不断提升,例如弹性发射、流体型悬浮非接触研磨以及利用加工液产生化学反应等先进精密研磨技术被研发出来。
4.3 微细加工技术
当前我国诸多电子元件越来越智能化,且其体积、重量、能量消耗以及运行频率等均得到了极大的改善与优化,传统较为粗放的加工技术必然无法满足当下电子元件的加工要求,此时微细加工技术便应运而生。在国外通过有效应用超细微离子技术来对半导体予以加工时,其精度能够达到几百埃的水平。
4.4 模具成型技术
目前,对于汽车、家电、飞机以及仪表等诸多产品而言,约有1/3的元件制造源于模具加工。模具成型技术的核心在于模具加工精度的提升,这也标志着一个国家的制造行业处于何种水平。应用电解加工工艺能够实现微米级的模具精度,还能有效解决产品表面的质量问题。
4.5 纳米加工技术。
随着科技的快速发展,纳米加工技术在机械生产的应用越来越广泛,该技术是学科交叉类的产物,是工程技术與物理学理论的结合。目前,纳米加工技术已经能在硅片上刻画出纳米宽的线,极大的提高了信心储存密度。
5 结语
总而言之,现代化机械制造业若想得到可持续发展,必须引进具有较高科技含量的现代化机械设计制造工艺以及精密加工技术。机械制造行业主管部门应当意识到现代化机械制造工艺和精密加工技术的重要性,机械设计加工技术人员认真学习现代机械制造工艺和精密加工技术的各种相关知识,不断提高现代机械制造工艺和精密加工技术水平,从而有效的提高企业的市场竞争力,确保企业健康、稳定的发展。
参考文献
[1] 吴壬佳.现代机械制造工艺与精密加工技术探析[J].中国高新技术企业.2015(12).
[2] 安巍.现代机械制造工艺与精密加工技术探析[J].科技传播.2014(03).
[3] 胡烨.机械制造工艺转型升级的难题及对策[J].时代农机.2015(12).
[4] 刘艺博.探索机械制造工艺的现状及发展[J].山东工业技术.2016(09).
[关键词]机械制造工艺;精密加工技术;应用
中图分类号:TH16 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2017)35-0242-02
科学技术的发展为机械设计与制造带来重大的变革,现代各种新型机械制造工艺的出现使传统的机械制造工艺逐渐体现出其落后性与弊端。因此,分析现代机械制造工艺和精密加工技术的特点,应用先进的科学技术不断提高机械制造工艺和精密加工技术对机械制造行业的发展有十分重要的意義。
1 现代机械制造工艺与精密加工技术的重要性
现今,现代机械制造工艺与精密加工技术不仅被广泛应用到机械制造领域,还涉及电子、冶金等诸多领域。随着经济的快速发展,人们生活水平的不断提高,大众对机械制造产品质量与精细化的要求也在不断提高,使得现代机械制造工艺与精密加工技术的应用变得越来越广泛,并在社会发展中占据着越来越重要的地位,对进一步推动我国工业化发展有着至关重要的作用。
2 现代机械制造工艺和精密加工技术的特点
2.1 系统性。现代机械制造生产是一项系统工程,采用现代机械制造工艺和精密加工技术时,会用到现代传感技术、计算机信息技术、生产自动化技术等多种技术,同时还需要应用到新工艺、新材料、新管理方法等各种手段,因此,现代机械制造工艺和精密加工技术具有很强的系统性。
2.2 全过程的关联性。现代机械制造工艺的先进性不仅仅体现在先进的制造过程,还体现在产品研发、设计、生产、销售、售后等各方面的先进性,这些方面的内容是相互关联的,如果某一个环节出现问题,则整个制造工艺都会受到影响,因此,现代机械制造工艺和精密加工技术具有很强的关联性。
2.3 技术应用的全球性。随着我国加入世界贸易组织,我国的经济以及技术领域都在不断的与世界接轨,世界经济全球化虽然给我国的发展带了较大的压力,但是也给我国带来了机遇。为了与世界接轨,在世界经济全球化的竞争压力下,我国要提升机械工艺制造技术和精密加工技术,研发符合企业实际情况的加工技术,从而有效的促进机械制造企业的发展。
3 现代机械制造工艺的特点及类型
3.1 特点。第一,高精度。对于机械制造领域而言,实现现代化是最重要的要求之一,特别是对于科研、航空、国防等我国重要领域而言,对其精度要求更高。第二,高效率。由于现代机械制造工艺具备这一特点,因此与传统机械制造工艺相比,其加工速度获得极大提升,且施工周期也被大幅缩短。一般而言,在冷加工工艺中一般通过陶瓷、金刚石以及涂层这三种刀具,主要原因在于其切削速度极快,能够有效提高工作效率;而在加温或者震动中来开展切削工作,则一般采用的方式为激光以及化学腐蚀等;集中加工,即集中各类加工设备,通过计算机对其予以控制,从而确保切削加工的顺利完成。第三,高柔性。机械制造加工未来的主要方向是使加工具备柔性。一般而言,柔性加工具备下述特征:加工的多适应性、灵活性以及多样性。近年来,诸多工业领域的数控机床与机器人被研发制造出来,并且投入使用,这种趋势使得柔性加工具备了更多的实用性。柔性加工离不开柔性制造系统,而该系统又主要分为三种类型:柔性制造自動线、制造系统以及制造单元。这三种系统均以数控设备为主要依据,主要连接设备则为自动运储系统,主要控制设备则为计算机,通过以上设备的相互配合以完成对零件的生产加工工作。
3.2 现代机械制造工艺分类
现代机械制造工艺是指将制造技术、信息技术等现代化综合技术进行回收的全过程,从而满足市场经济需求,进行灵活、低耗、优质生产的一个制造技术的总称。因此,现代机械制造技术所涉及的范围十分广泛。
3.2.1 气体保护焊接工艺。气体保护焊接也被称为气体保护焊,其实质是利用气体作为电弧介质,进而对电弧与焊接区的电弧焊实施保护。最为常见且应用最为广泛的气体介质是二氧化碳气体保护焊,该工艺最大的优势在于操作简单,焊接速度较快,光辐射较小,但由于该工艺对设备要求较高,因此所需要的投资成本也较大。
3.2.2 电阻焊工艺。电阻焊工艺是指在电极两侧压紧焊工件,并通过焊接电流,利用流经焊工件接触面以及邻近区域所产生的电阻热,使其加入到融化状态或者属性状态,此时两个分离表面的金属原子就会形成金属键,并在结合面之上产生足够的共同晶粒,进而得到焊点、焊缝,该技术最大的优势在于操作便捷,所需要的加热时间十分短暂,整体焊接成本也较低。但由于该工艺缺乏可靠的无损检测方法,使得该工艺设备的后期维护较为困难。
3.2.3 埋弧焊工艺。埋弧焊工艺是指电弧在焊剂层的燃烧之下所进行的一种焊接方法,该工艺技术分为两种方式: 自动埋弧焊与半自动埋弧焊。自动埋弧主要原理是充分利用焊接小车,使其不断将焊丝送进并且移动电弧;而半自动则为使用机械将焊丝送进,而在移动电弧环节则需要应用到人工方式。由此可见,半自动不仅需要设备而且还会产生劳务费,因此总体而言不如自动埋弧般节约成本,当下在市场中已经被淘汰。若是焊接钢筋,过去的电弧焊方式则为人工焊,即半自动方式,当前便有一种新型的焊接方式将其替代,即电渣压力焊。该焊接方式具有工作效率高、劳动条件好以及焊缝质量高的特点。然而在应用电渣压力焊这一方式时,对于焊剂的选择要尤为注意,特别是其碱度,主要原因在于焊接工艺的性能、电流类型、可焊材料的等级以及冶金性能等,都通过碱度才能体现出其技术标准。
3.2.4 螺柱焊焊接工艺。该焊接工艺主要是将螺柱端面与板件或者管件的接触面接触,使得电弧得以引通,而后便会出现接触面被熔化的现象,此时再对螺柱施压便可完成整个焊接过程。螺柱焊焊接工艺按照应用领域的不同主要分为拉弧式与储能式。储能式主要特点为在焊接过程中具备较小的熔深,因此适用于焊接薄板;而拉弧式则与储能式相反,其熔深较大,因此较多地应用于重工业领域。二者存在一个共同点,即均为单面焊接,无需打孔、粘连、铆接、钻洞以及攻螺纹等。应用螺柱焊焊接工艺,不用担心会出现漏水或者漏气现象,因而使用较为广泛。 4 精密加工技术
该技术是指加工精度在1~0.1μm,表面的粗糙度在Ra0.1到0.01μm范围内的加工技术,这是一种较为先进的机械加工工艺。
4.1 精密切削技术
当前在对机械予以高精度加工时应用的依然是过去那种最直接的方法。精密切削技术是一种常用的直接切削方式,此时,若要应用切削法使精度变高并且提升表面光洁度,则需要合理选用刀具、機床以及工件等设备,避免对其产生影响。在对机床予以精度加工时,需要保证其刚度处于合理水平,同时还要控制好其热变形性能与抗振性能。这样一来就要求在对产品予以加工时使用先进的现代化技术,比如精密定位技术、精密控制技术、压力静压轴承技术等。除此之外,也可以提升机床主轴旋转的速度,也能有效提高加工产品的精度。
4.2 精密研磨技术
该项技术主要被使用在加工集成电路中的元件这一领域中,且元件多为小型的。在加工硅片时有特定要求,即必须在1到2毫米间进行。对于传统加工研磨技术而言自然不具备这一功能,而现代研磨技术例如抛光技术以及原子级研磨等均能够满足这一要求。当前随着科技水平的不断提升,例如弹性发射、流体型悬浮非接触研磨以及利用加工液产生化学反应等先进精密研磨技术被研发出来。
4.3 微细加工技术
当前我国诸多电子元件越来越智能化,且其体积、重量、能量消耗以及运行频率等均得到了极大的改善与优化,传统较为粗放的加工技术必然无法满足当下电子元件的加工要求,此时微细加工技术便应运而生。在国外通过有效应用超细微离子技术来对半导体予以加工时,其精度能够达到几百埃的水平。
4.4 模具成型技术
目前,对于汽车、家电、飞机以及仪表等诸多产品而言,约有1/3的元件制造源于模具加工。模具成型技术的核心在于模具加工精度的提升,这也标志着一个国家的制造行业处于何种水平。应用电解加工工艺能够实现微米级的模具精度,还能有效解决产品表面的质量问题。
4.5 纳米加工技术。
随着科技的快速发展,纳米加工技术在机械生产的应用越来越广泛,该技术是学科交叉类的产物,是工程技术與物理学理论的结合。目前,纳米加工技术已经能在硅片上刻画出纳米宽的线,极大的提高了信心储存密度。
5 结语
总而言之,现代化机械制造业若想得到可持续发展,必须引进具有较高科技含量的现代化机械设计制造工艺以及精密加工技术。机械制造行业主管部门应当意识到现代化机械制造工艺和精密加工技术的重要性,机械设计加工技术人员认真学习现代机械制造工艺和精密加工技术的各种相关知识,不断提高现代机械制造工艺和精密加工技术水平,从而有效的提高企业的市场竞争力,确保企业健康、稳定的发展。
参考文献
[1] 吴壬佳.现代机械制造工艺与精密加工技术探析[J].中国高新技术企业.2015(12).
[2] 安巍.现代机械制造工艺与精密加工技术探析[J].科技传播.2014(03).
[3] 胡烨.机械制造工艺转型升级的难题及对策[J].时代农机.2015(12).
[4] 刘艺博.探索机械制造工艺的现状及发展[J].山东工业技术.2016(09).