摘 要:隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,科技的變化可謂是翻天覆地。對于機(jī)電控制系統(tǒng)而言,最為基礎(chǔ)的機(jī)械技術(shù)也獲得了巨大發(fā)展。文章首先分析了現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)的特點(diǎn),而后分別闡述了兩者的類型,為業(yè)內(nèi)人士提供借鑒和參考。
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代機(jī)械制造工藝;精密加工技術(shù);特點(diǎn);類型
隨著當(dāng)前科技現(xiàn)代化水平的不斷增長,機(jī)械制造工藝發(fā)展得如火如荼。由于人們對于產(chǎn)品的要求不斷提升,例如要具備高精度、外形美觀、價格合理、便于使用、質(zhì)量好等,過去傳統(tǒng)的機(jī)械技術(shù)已經(jīng)難以滿足當(dāng)前的現(xiàn)代化要求?,F(xiàn)代化機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)則是近年來發(fā)展與興起的主要技術(shù),文章對此予以主要研究。
1 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝及精密加工技術(shù)的特點(diǎn)
1.1 關(guān)聯(lián)性
評判機(jī)械制造技術(shù)是否具備現(xiàn)代化與先進(jìn)性,不光涉及到制造過程,還與產(chǎn)品市場調(diào)研、設(shè)計(jì)以及銷售等環(huán)節(jié)緊密相關(guān)。上述所提環(huán)節(jié)相互之間均具備緊密的聯(lián)系性,任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題,便會對整個機(jī)械制造的質(zhì)量造成不利影響。因此只有各個環(huán)節(jié)相互配合與協(xié)調(diào)才能發(fā)揮出巨大作用,促進(jìn)經(jīng)濟(jì)效益與技術(shù)效益的提升。而對于工作人員而言,他們的技術(shù)水平與操作嚴(yán)密度對于整個制造過程也有較大影響,因此一定要把握好機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)這兩者之間的關(guān)聯(lián)性。
1.2 系統(tǒng)性
當(dāng)下由于各項(xiàng)技術(shù)都與智能存在相關(guān)性,而基于機(jī)械制造的生產(chǎn)過程中應(yīng)用了多種具有現(xiàn)代化與先進(jìn)性的科學(xué)技術(shù),例如計(jì)算機(jī)、自動化、新型材料、信息技術(shù)、傳感技術(shù)等。正是由于現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)具備系統(tǒng)性的特點(diǎn),因此被廣泛應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、銷售、制造以及生產(chǎn)等領(lǐng)域。
1.3 全球化
在經(jīng)濟(jì)全球化的背景之下,國際市場上技術(shù)領(lǐng)域的競爭也十分激烈,為了更好地應(yīng)對挑戰(zhàn)且在市場上獲得一席之地,現(xiàn)代機(jī)械制造工藝及精密加工技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生。對于一個國家而言,若要在國際技術(shù)領(lǐng)域的市場競爭中取得優(yōu)勢,則必須不斷提升與研究新型技術(shù),將本國技術(shù)提升至國際水平,從而形成全球競爭優(yōu)勢。
2 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝的特點(diǎn)及類型
2.1 特點(diǎn)
第一,高精度。對于機(jī)械制造領(lǐng)域而言,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化是最重要的要求之一,特別是對于科研、航空、國防等我國重要領(lǐng)域而言,對其精度要求更高。第二,高效率。由于現(xiàn)代機(jī)械制造工藝具備這一特點(diǎn),因此與傳統(tǒng)機(jī)械制造工藝相比,其加工速度獲得極大提升,且施工周期也被大幅縮短。一般而言,在冷加工工藝中一般通過陶瓷、金剛石以及涂層這三種刀具,主要原因在于其切削速度極快,能夠有效提高工作效率;而在加溫或者震動中來開展切削工作,則一般采用的方式為激光以及化學(xué)腐蝕等;集中加工,即集中各類加工設(shè)備,通過計(jì)算機(jī)對其予以控制,從而確保切削加工的順利完成。第三,高柔性。機(jī)械制造加工未來的主要方向是使加工具備柔性。一般而言,柔性加工具備下述特征:加工的多適應(yīng)性、靈活性以及多樣性。近年來,諸多工業(yè)領(lǐng)域的數(shù)控機(jī)床與機(jī)器人被研發(fā)制造出來,并且投入使用,這種趨勢使得柔性加工具備了更多的實(shí)用性。柔性加工離不開柔性制造系統(tǒng),而該系統(tǒng)又主要分為三種類型:柔性制造自動線、制造系統(tǒng)以及制造單元。這三種系統(tǒng)均以數(shù)控設(shè)備為主要依據(jù),主要連接設(shè)備則為自動運(yùn)儲系統(tǒng),主要控制設(shè)備則為計(jì)算機(jī),通過以上設(shè)備的相互配合以完成對零件的生產(chǎn)加工工作。
2.2 類型
當(dāng)前機(jī)械制造工藝涉及到諸多方面,例如焊接、銑、鉗以及車等,在此文章對當(dāng)前機(jī)械制造工藝的主要類型予以介紹,主要有以下五種:
2.2.1 氣體保護(hù)焊接工藝
氣體保護(hù)焊接工藝的主要熱源為電弧,其具備的主要特征為氣體,是被焊接物的主要保護(hù)介質(zhì)。該項(xiàng)工藝的主要工作原理為:在焊接時,電弧周邊會產(chǎn)生一個氣體保護(hù)層,同時分割開電弧、熔以及空氣,這樣不僅能夠避免有害氣體影響焊接質(zhì)量,而且還能夠保證電弧在燃燒時的充分與穩(wěn)定性。一般而言,在焊接過程中用得較多的氣體保護(hù)焊為二氧化碳,主要原因在于其價格較為便宜,成本支出低,因此在現(xiàn)代化機(jī)械制造中被廣泛使用。
2.2.2 電阻焊焊接工藝
該項(xiàng)焊接工藝的重點(diǎn)在于在正負(fù)極之間緊壓好被焊接產(chǎn)品,而后接通電源,此后便會有電流經(jīng)過,若其通過被焊物的表面及其周邊便會產(chǎn)生一種效應(yīng),而后加熱一直到熔化,最后直至金屬與被焊物合為一體。電阻焊接主要應(yīng)用于壓力焊接,其具備許多優(yōu)點(diǎn),比如有較高的機(jī)械化程度、加熱時間比較短、不會產(chǎn)生有害氣體、效率高、焊接質(zhì)量較高以及沒有噪音污染等。因此在機(jī)械制造業(yè)中被廣泛應(yīng)用,例如汽車、航空以及家電行業(yè)等。但是也在運(yùn)用過程中暴露出了諸多缺點(diǎn),比如成本花費(fèi)多、維修較為復(fù)雜以及由于無損檢測技術(shù)較少因此缺乏支持等。
2.2.3 埋弧焊焊接工藝
簡單而言埋弧焊焊接工藝即處于焊劑層下對電弧予以充分燃燒的焊接工藝。主要分成自動焊接方式以及半自動焊接方式。自動埋弧主要原理是充分利用焊接小車,使其不斷將焊絲送進(jìn)并且移動電?。欢胱詣觿t為使用機(jī)械將焊絲送進(jìn),而在移動電弧環(huán)節(jié)則需要應(yīng)用到人工方式。由此可見,半自動不僅需要設(shè)備而且還會產(chǎn)生勞務(wù)費(fèi),因此總體而言不如自動埋弧般節(jié)約成本,當(dāng)下在市場中已經(jīng)被淘汰。若是焊接鋼筋,過去的電弧焊方式則為人工焊,即半自動方式,當(dāng)前便有一種新型的焊接方式將其替代,即電渣壓力焊。該焊接方式具有工作效率高、勞動條件好以及焊縫質(zhì)量高的特點(diǎn)。然而在應(yīng)用電渣壓力焊這一方式時,對于焊劑的選擇要尤為注意,特別是其堿度,主要原因在于焊接工藝的性能、電流類型、可焊材料的等級以及冶金性能等,都通過堿度才能體現(xiàn)出其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。
2.2.4 螺柱焊焊接工藝
該焊接工藝主要是將螺柱端面與板件或者管件的接觸面接觸,使得電弧得以引通,而后便會出現(xiàn)接觸面被熔化的現(xiàn)象,此時再對螺柱施壓便可完成整個焊接過程。螺柱焊焊接工藝按照應(yīng)用領(lǐng)域的不同主要分為拉弧式與儲能式。儲能式主要特點(diǎn)為在焊接過程中具備較小的熔深,因此適用于焊接薄板;而拉弧式則與儲能式相反,其熔深較大,因此較多地應(yīng)用于重工業(yè)領(lǐng)域。二者存在一個共同點(diǎn),即均為單面焊接,無需打孔、粘連、鉚接、鉆洞以及攻螺紋等。應(yīng)用螺柱焊焊接工藝,不用擔(dān)心會出現(xiàn)漏水或者漏氣現(xiàn)象,因而使用較為廣泛。
2.2.5 攪拌摩擦焊焊接工藝
該焊接工藝主要源于英國,產(chǎn)生時間為20世紀(jì)90年代,也被稱為FSW焊接。其主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)楹教旌娇?、鐵路、船舶以及車輛制造等,且隨著時間的推移其應(yīng)用范圍也在不斷擴(kuò)大。而我國應(yīng)用該技術(shù)主要是在2002年,標(biāo)志性事件為北京賽福斯特公司成立。該焊接工藝具備較多優(yōu)點(diǎn),例如在焊接過程中只需要應(yīng)用到焊接攪拌頭,其他任何消耗性材料,例如焊絲、焊劑、保護(hù)氣體或者焊條等均不需要。這個優(yōu)點(diǎn)可從焊接鋁合金中體現(xiàn)出來,在此過程中只需要應(yīng)用到一個攪拌頭,且焊縫深度為800米,溫度也處于較低水平。
3 精密加工技術(shù)
精密加工技術(shù)也有諸多類型,大體上如圖1所示。文章主要探討了其中的精密切削技術(shù)、精密研磨技術(shù)、微細(xì)加工技術(shù)、模具成形技術(shù)以及納米技術(shù)。
3.1 精密切削技術(shù)
當(dāng)前在對機(jī)械予以高精度加工時應(yīng)用的依然是過去那種最直接的方法。此時,若要應(yīng)用切削法使精度變高并且提升表面光潔度,則需要合理選用刀具、機(jī)床以及工件等設(shè)備,避免對其產(chǎn)生影響。例如在對機(jī)床予以精度加工時,需要保證其剛度處于合理水平,同時還要控制好其熱變形性能與抗振性能。這樣一來就要求在對產(chǎn)品予以加工時應(yīng)用以下幾種現(xiàn)代化技術(shù):(1)精密定位技術(shù);(2)微進(jìn)給技術(shù);(3)壓力靜壓軸承技術(shù);(4)精密控制技術(shù)等。除此之外,也可以提升機(jī)床主軸旋轉(zhuǎn)的速度,也能有效提高加工產(chǎn)品的精度。
3.2 精密研磨技術(shù)
該項(xiàng)技術(shù)主要被使用在加工集成電路中的元件這一領(lǐng)域中,且元件多為小型的。例如在加工硅片時有特定要求,即必須在1到2毫米間進(jìn)行。對于傳統(tǒng)加工研磨技術(shù)而言自然不具備這一功能,而現(xiàn)代研磨技術(shù)例如拋光技術(shù)以及原子級研磨等均能夠滿足這一要求。當(dāng)前隨著科技水平的不斷提升,例如彈性發(fā)射、流體型懸浮非接觸研磨以及利用加工液產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)等先進(jìn)精密研磨技術(shù)被研發(fā)出來。
3.3 微細(xì)加工技術(shù)
當(dāng)前我國諸多電子元件越來越智能化,且其體積、重量、能量消耗以及運(yùn)行頻率等均得到了極大的改善與優(yōu)化,傳統(tǒng)較為粗放的加工技術(shù)必然無法滿足當(dāng)下電子元件的加工要求,此時微細(xì)加工技術(shù)便應(yīng)運(yùn)而生。在國外通過有效應(yīng)用超細(xì)微離子技術(shù)來對半導(dǎo)體予以加工時,其精度能夠達(dá)到幾百埃的水平。
3.4 模具成型技術(shù)
目前,對于汽車、家電、飛機(jī)以及儀表等諸多產(chǎn)品而言,約有1/3的元件制造源于模具加工。模具成型技術(shù)的核心在于模具加工精度的提升,這也標(biāo)志著一個國家的制造行業(yè)處于何種水平。應(yīng)用電解加工工藝能夠?qū)崿F(xiàn)微米級的模具精度,還能有效解決產(chǎn)品表面的質(zhì)量問題。
3.5 納米技術(shù)
納米技術(shù)主要是將物理與工程技術(shù)相結(jié)合之后產(chǎn)生的一項(xiàng)現(xiàn)代化技術(shù)。通過應(yīng)用該技術(shù),能夠在硅片上刻上寬度僅為幾納米的線。
4 結(jié)束語
總而言之,機(jī)械制造領(lǐng)域離不開機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù),當(dāng)前這兩者的發(fā)展也較為穩(wěn)定,隨著科學(xué)技術(shù)向更高水平發(fā)展,必定能得到越來越廣泛的應(yīng)用,同時存在的不足也會得到完善與優(yōu)化,需要相關(guān)人士對其予以不斷創(chuàng)新,從而使其獲得較大提升,為拉動我國社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出更多貢獻(xiàn)。
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作者簡介:劉書麟(1971,8-),男,漢族,吉林省吉林市人,本科,吉林化工學(xué)院,講師,研究方向:工程材料與熱處理。