【摘要】機(jī)械制造業(yè),在國民經(jīng)濟(jì)中占有非常重要地位,其發(fā)展程度關(guān)系到工業(yè)、國防科技、國家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展命脈。當(dāng)前我國已經(jīng)逐漸成為制造大國,在經(jīng)濟(jì)全球化的形勢(shì)下制造業(yè)面臨更多挑戰(zhàn)與機(jī)遇。本文現(xiàn)探討我國現(xiàn)代機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展,以促進(jìn)我國制造業(yè)的更好發(fā)展。
【關(guān)鍵詞】機(jī)械加工技術(shù);發(fā)展;自動(dòng)化;精密化;高速化
當(dāng)前世界機(jī)械制造業(yè)已經(jīng)邁入革命性變革時(shí)期,諸多國家越來越深入地對(duì)新型機(jī)械加工技術(shù)予以研究,對(duì)于機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)過程以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)存在巨大影響。傳統(tǒng)加工方式已經(jīng)難以滿足當(dāng)前社會(huì)發(fā)展所需,在機(jī)械制造中其技術(shù)逐漸趨向于精密化、高速化以及自動(dòng)化,所生產(chǎn)的機(jī)械產(chǎn)品也逐漸變得高效、優(yōu)質(zhì)、靈活以及快捷。本文首先闡述了我國現(xiàn)代機(jī)械加工技術(shù)的類型,而后探討其具體發(fā)展。
1.現(xiàn)代機(jī)械加工技術(shù)的類型
當(dāng)前機(jī)械加工技術(shù)類型多樣,主要有以下幾種:
①高速加工技術(shù):具有系統(tǒng)、優(yōu)質(zhì)、低耗以及高效特點(diǎn),屬于重要手段;
②超精密加工技術(shù):終極目標(biāo)在于移動(dòng)原子并對(duì)其進(jìn)行重新組合,在機(jī)床、刀具成型運(yùn)動(dòng)下使用磨削與切削法生產(chǎn)出超精密零件;
③數(shù)控加工技術(shù):主要應(yīng)用計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng),且具有開放性,在各種軟件平臺(tái)與風(fēng)格統(tǒng)一的用戶交互環(huán)境中均可使用,以便于更好維護(hù)和操作;④水噴射加工技術(shù):主要使用超高壓水射流與混合磨料對(duì)材料予以加工,包括穿孔、切割等,優(yōu)勢(shì)在于不會(huì)對(duì)空氣造成污染,且可循環(huán)利用水資源;
⑤超高能束加工技術(shù):包括激光束、高壓水射流以及離子束等加工技術(shù),主要使用非接觸、化學(xué)以及物理等加工方法,進(jìn)行焊接、打孔、切割以及噴漆等;
⑥超自動(dòng)加工技術(shù):是一種柔性制造系統(tǒng),主要基于加工中心;
⑦快速成型技術(shù):無需使用刀具,應(yīng)用增材手段,可對(duì)成本予以節(jié)約,并對(duì)生產(chǎn)時(shí)間予以縮短;
⑧成型工藝技術(shù):包括精密鍛造、精密下料以及精密鑄造等;
⑨干式切削技術(shù):主要包括低溫冷風(fēng)切削與高速干式切削。
2.現(xiàn)代機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展
2.1 逐漸數(shù)字化與自動(dòng)化
對(duì)于現(xiàn)代機(jī)械加工技術(shù)而言自動(dòng)化是重要內(nèi)容。機(jī)械加工技術(shù)發(fā)展極其漫長,從單機(jī)—生產(chǎn)線—系統(tǒng),從人機(jī)—自動(dòng)化—無人自動(dòng)化。在21世紀(jì)數(shù)字化為主要發(fā)展趨勢(shì),一方面需在模型、管理、產(chǎn)品以及加工控制等方面對(duì)數(shù)字化進(jìn)行定義與重視,另一方面,數(shù)字化技術(shù)會(huì)促進(jìn)產(chǎn)品流通,逐漸從工業(yè)過渡到民用,例如數(shù)字通訊產(chǎn)品或者數(shù)字電視等。在60年代一些工業(yè)發(fā)展較快的國家就已經(jīng)開始了從工業(yè)化過渡到信息與電子科技的局面。電子計(jì)算機(jī)在極大程度上會(huì)對(duì)機(jī)械加工工業(yè)產(chǎn)生影響,即機(jī)電一體化,例如CAM(計(jì)算機(jī)輔助制造)、NC(機(jī)床數(shù)字控制)以及GT(成組技術(shù))等。而后FMS技術(shù)問世,并且其應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大,已經(jīng)不局限于機(jī)床、汽車等工業(yè)領(lǐng)域,還用于食品、半導(dǎo)體、化工、藥品以及木制產(chǎn)品等領(lǐng)域中。自數(shù)字控制技術(shù)產(chǎn)生以后其發(fā)展速度逐漸加快,從一般數(shù)控—計(jì)算機(jī)數(shù)控—多臺(tái)設(shè)備數(shù)控—綜合加工中心,逐漸將傳統(tǒng)模擬控制技術(shù)取代,在工業(yè)控制上得到廣泛使用。該技術(shù)具有精度高、可靠以及便于控制的優(yōu)點(diǎn),在一定程度上推動(dòng)了全數(shù)字化工業(yè)的發(fā)展。
2.2 逐漸高速與超高速
切削加工技術(shù)在機(jī)械加工技術(shù)中經(jīng)常被使用,而高速與超高速屬于切削加工技術(shù)的重要發(fā)展方向,同樣可屬于機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展方向。近年來該技術(shù)也得到廣泛發(fā)展,主要包括高速干切削、高速軟切以及大進(jìn)給切削等。為節(jié)省加工時(shí)間,減少使用成本,切削加工技術(shù)逐漸變得高速與超高速,其生產(chǎn)效率獲得大幅度提升。
觀其發(fā)展成就,主要為以下幾點(diǎn):
①CAD/CAM技術(shù)逐漸被使用
該技術(shù)適合在產(chǎn)品模具加工中使用,主要為單件加工或者小數(shù)量產(chǎn)品加工。對(duì)于發(fā)達(dá)國家而言,該技術(shù)在其機(jī)械領(lǐng)域使用已經(jīng)極其普遍,由于我國尚且處于發(fā)展中,機(jī)械加工還需完善,故而該技術(shù)還使用較少。
②機(jī)械視覺裝置逐漸被應(yīng)用
80年代產(chǎn)生了機(jī)械視覺系統(tǒng),一直在機(jī)電一體化中使用。隨著科技的逐漸發(fā)展,機(jī)械視覺系統(tǒng)在軟硬件方面性能已經(jīng)得到大幅度改善。相關(guān)學(xué)者經(jīng)研究后發(fā)現(xiàn),未來50%的檢驗(yàn)人員與工廠工人都會(huì)被機(jī)械視覺系統(tǒng)取代。
③激光加工技術(shù)被使用
計(jì)算機(jī)控制激光束加工技術(shù)主要使用機(jī)械化操作,已經(jīng)替代了傳統(tǒng)手工加工與操作法,國外主要聯(lián)合機(jī)器人操縱與光纖技術(shù)的導(dǎo)光系統(tǒng),以構(gòu)成激光復(fù)合靈活加工系統(tǒng)。
④火電花加工技術(shù)被應(yīng)用
該技術(shù)以往多在對(duì)難切削材料予以加工時(shí)使用,若需加工的沖模外表較復(fù)雜則無法使用。在應(yīng)用該技術(shù)時(shí)不僅需對(duì)加工材料的精度、硬度以及柔韌性予以充分考慮,還需考慮產(chǎn)品曲率半徑以及幾何形狀。
2.3 逐漸精密與超精密
70年代精密與超精密加工技術(shù)問世,主要發(fā)展于西方工業(yè)發(fā)達(dá)國家,以往該技術(shù)多使用于現(xiàn)代武器與尖端技術(shù)中。精密加工工藝可促使產(chǎn)品表面質(zhì)量與加工精度上升到極高標(biāo)準(zhǔn),一般而言包括精密磨削與切削這兩種加工方式。加工精度得到不斷提高也會(huì)在一定程度上對(duì)機(jī)電產(chǎn)品的可靠性、性能以及質(zhì)量予以提升,使零件互換性更高,可有效提升裝配效率。超精密加工具有廣泛內(nèi)容,主要使用金剛石刀具、誤差補(bǔ)償技術(shù)、超精密機(jī)床設(shè)備以及切削加工工藝等,若操作者技術(shù)高超則產(chǎn)品表面質(zhì)量與加工精度也會(huì)十分之高。要想實(shí)現(xiàn)超精密加工離不開超精密機(jī)床,而金剛石刀具在其中也屬于關(guān)鍵內(nèi)容,同時(shí)也離不開一個(gè)優(yōu)良的加工環(huán)境,因?yàn)榄h(huán)境一旦出現(xiàn)細(xì)微變化都會(huì)影響加工精密度。因此在開展超精密加工時(shí)其環(huán)境一定要具有穩(wěn)定性,例如超凈、恒溫、恒濕以及防震等。精密和超精密可有效提升產(chǎn)品質(zhì)量、性能,當(dāng)前的國際競爭中該加工技術(shù)已經(jīng)成為關(guān)鍵指標(biāo)。截至目前,精密和超精密已經(jīng)廣泛使用于多個(gè)行業(yè),例如航天航空、計(jì)算機(jī)以及通信設(shè)備等。
3.結(jié)束語
綜上所述,機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展可在極大程度上推動(dòng)工業(yè)的發(fā)展,而工業(yè)發(fā)展又能推動(dòng)我國國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,故而機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。當(dāng)前現(xiàn)代機(jī)械加工技術(shù)已經(jīng)逐漸變得自動(dòng)化、高速化以及精密化,若要再促進(jìn)其發(fā)展則要注重對(duì)計(jì)量與檢測(cè)水平進(jìn)行提升,同時(shí)還需做好科研開發(fā)工作,重視對(duì)人才的培養(yǎng)與引進(jìn),并結(jié)合綠色環(huán)保理念,將市場(chǎng)需求作為主要導(dǎo)向?qū)夹g(shù)予以開發(fā)。
參考文獻(xiàn)
[1]張桂文.談現(xiàn)代機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展[J].科技傳播,2011(10) .
[2]唐文華.淺淡現(xiàn)代機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展[J].硅谷,2010(12) .
[3]耿新.關(guān)于現(xiàn)代機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展的探討[J].中國科技縱橫,2011(1).
作者簡介:于海濱,威海市技術(shù)學(xué)院工業(yè)技術(shù)系實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師,研究方向:機(jī)械設(shè)計(jì)與加工。