韓在偉

（杭州市蕭山區(qū)高級技工學(xué)校，浙江 杭州 311200）

特種加工與機(jī)械制造工藝技術(shù)的變革

韓在偉

（杭州市蕭山區(qū)高級技工學(xué)校，浙江 杭州 311200）

科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展不僅為我國制造技術(shù)的發(fā)展和創(chuàng)新提供了廣闊的空間，同時也為現(xiàn)代制造工業(yè)的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。而這對于現(xiàn)階段特種加工工藝的創(chuàng)新和改革所發(fā)揮的作用尤其顯著。本文主要就特種加工與傳統(tǒng)機(jī)械制造工藝技術(shù)的改革和創(chuàng)新在我國社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中的積極作用進(jìn)行了深入的分析和研究。

特種加工；機(jī)械制造；技術(shù)變革

特種加工在傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)中發(fā)揮著無法替代的作用，是推動傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)改革和創(chuàng)新的關(guān)鍵因素。而所謂的特種加工技術(shù)主要是將光能、電能、磁能等能量，緊密的融合在一起，并將其應(yīng)用于機(jī)械制造中，從而達(dá)到促使加工材料產(chǎn)生變形以及改變其性能的一種先進(jìn)的加工方式。這種新型加工方式與傳統(tǒng)機(jī)械制造加工技術(shù)相比較而言，存在很大的差異，其對于我國傳統(tǒng)機(jī)械制造和工藝的改革和創(chuàng)新具有積極的促進(jìn)作用。

1 特種加工技術(shù)研究主要概述

1.1 特種加工工藝建模根基——人工智能技術(shù)

特種加工不僅加工過程非常復(fù)雜，同時針對其加工進(jìn)行的理論研究難度也相對較大，一般無法利用簡單的方式將其表述出來。雖然近些年很多專家學(xué)者對于特種加工技術(shù)的理論研究已經(jīng)取得了非常顯著的成效，但是這些理論研究的成果還無法在實(shí)際加工的過程中應(yīng)用。現(xiàn)階段的特種加工工藝參數(shù)的取得主要是以操作人員的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)為主，而這也是導(dǎo)致特種加工技術(shù)無法進(jìn)行深度優(yōu)化的主要原因。但是，隨著人們對于神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等人工智能技術(shù)研究力度的不斷增加，人們逐漸掌握了利用這些研究成果提升特種加工效率和質(zhì)量的方法，而且已經(jīng)取得了一定的成效。因此，應(yīng)積極的利用實(shí)驗(yàn)建模所取得的成果，將特種加工經(jīng)驗(yàn)有效的保存并將其進(jìn)一步的擴(kuò)展，才能從根本上提高特種加工工藝的效率和質(zhì)量。

1.2 特種加工范疇控制方式——智能控制

化學(xué)過程是非接觸式加工方式中普遍存在的現(xiàn)象，其整個加工的微觀過程也十分復(fù)雜。就目前而言，雖然專家學(xué)者已經(jīng)對其進(jìn)行了大量的研究和分析，但是依然無法利用準(zhǔn)確的熟悉模型對其進(jìn)行全面的概括，而且因?yàn)榧庸み^程會隨著環(huán)境的變化而發(fā)生變化。因此，如果只是利用簡單的控制輿論模型是無法獲得相對理想的結(jié)果。雖然人們在長期實(shí)踐的過程中，已經(jīng)采取了不同的方式促進(jìn)特種加工工藝的提高，但是如果加工環(huán)境出現(xiàn)了大范圍改變的話，仍然出現(xiàn)了很多影響加工工藝的因素。隨著人們對模糊控制、神經(jīng)控制等智能控制分析研究力度的進(jìn)一步加大，不僅有效的促進(jìn)了我國特種加工工藝的提升，而且在實(shí)踐應(yīng)用的過程中已經(jīng)取得了非常顯著的成效。這一研究所取得的成效，對于特種加工參數(shù)的選擇、加工過程的監(jiān)測、以及工藝的進(jìn)一步優(yōu)化發(fā)揮的作用已經(jīng)越來越突出。另外，將模糊控制與人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)緊密融合，也促進(jìn)了特種加工效率和質(zhì)量的進(jìn)一步提高。

1.3 全新特種加工制造業(yè)生產(chǎn)模式深遠(yuǎn)影響——全新特種加工技術(shù)

1.3.1 迅速成型技術(shù)

采取材料堆積成型的加工方式，不僅有效的避免了傳統(tǒng)加工方法對整個加工過程所產(chǎn)生的影響，同時在不需要大量的工具或者模具的情況下，實(shí)現(xiàn)了三維實(shí)體零件或者模型的加工。

1.3.2 等離子體熔射成型工藝技術(shù)

所謂的等離子體熔射成型加工技術(shù)，就是將等離子體射流作為材料加工所需要的熱源，在相對特殊的加工環(huán)境中進(jìn)行零件加工制造的方式。由于等離子體射流溫度相對較高，在實(shí)際使用的過程中可以有效的溶解所要加工的材料，再加上其加工參數(shù)的協(xié)調(diào)非常的方便，也為其沉積速度的迅速提高奠定了良好的基礎(chǔ)。另外，科學(xué)合理的利用惰性保護(hù)氣體，不僅可以提升加工材料雜質(zhì)的清理效果，同時其對于促進(jìn)以復(fù)合材料、陶瓷等熔點(diǎn)相對較高的合金材料加工效率的提升發(fā)揮著積極的促進(jìn)作用。

1.3.3 在線電解修整砂輪鏡面磨削技術(shù)

充分利用弱電解質(zhì)中出現(xiàn)的陽極溶解現(xiàn)象，從而實(shí)現(xiàn)金剛石砂輪的在線電解修整。利用這一技術(shù)修整過的砂輪，不僅表面非常的平整，同時砂輪在修整的過程中其表面所形成的氧化鍍膜，在提高砂輪利用效率的過程中也發(fā)揮著積極的作用。而這一技術(shù)經(jīng)過深入的研究和實(shí)踐，目前已經(jīng)在硬脆材料以及金屬零件的加工過程中進(jìn)行了廣泛的推廣和應(yīng)用。

1.3.4 電化學(xué)機(jī)械復(fù)合加工技術(shù)

利用電化學(xué)機(jī)械加工技術(shù)，不僅可以確保計算機(jī)控制特征的順利實(shí)時控制，同時也為金屬零部件表面的加工提供更多的選擇，從根本上實(shí)現(xiàn)了提升金屬材料加工精度和效率的目的。而這一技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過程中最大的特點(diǎn)就是其適用于各種全尺寸金屬零件的加工，對于金屬零件加工效率的提升具有積極的促進(jìn)作用。

1.3.5 三維型腔簡易電極數(shù)控電火花仿銑

三維型腔簡易電極數(shù)控電火花仿銑技術(shù)已經(jīng)在電工加工領(lǐng)域引起了廣泛的關(guān)注和重視。但是，因?yàn)檫@一技術(shù)在應(yīng)用的過程中對于電極的損耗和補(bǔ)償要求相對較高，所以這一技術(shù)雖然取得了顯著的研究成果，但是卻一直無法廣泛推廣和應(yīng)用于電加工領(lǐng)域。但是這一技術(shù)推廣應(yīng)用的現(xiàn)狀，在東京大學(xué)生存技術(shù)研究所提出了微小型行腔加工技術(shù)和損耗理論之后，得到了顯著的改善。

1.3.6 電火花混粉大面積鏡面加工技術(shù)

目前比較常用的電火花混粉鏡面加工技術(shù)主要是利用向電火花工作液內(nèi)添加導(dǎo)粉，有效分散放電點(diǎn)的方式完成整個的加工過程。這一技術(shù)主要適用于加工精度相對要求較低的零部件的加工。經(jīng)過不斷的實(shí)踐應(yīng)用，我國在混粉電火花鏡面加工領(lǐng)域已經(jīng)取得了非常顯著的成效。而這一技術(shù)在不斷的研究和推廣之后，已經(jīng)處于國際領(lǐng)先的水平。

2 特種加工機(jī)械制造工藝技術(shù)變革探析

2.1 產(chǎn)品設(shè)計思路變革

特種加工技術(shù)不僅有效的解決了繁瑣零部件表層加工所遇到的難題，同時，在加工一些特殊要求的零部件時也發(fā)揮著積極的作用，為所有材料零部件加工目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)奠定了良好的基礎(chǔ)。而這也進(jìn)一步說明了，特種加工不僅提高了零部件加工的質(zhì)量和效率，同時也為零部件材質(zhì)、加工工藝的選擇提供了更多的選擇。另外，特種加工技術(shù)的應(yīng)用也為產(chǎn)品設(shè)計思路的改革和創(chuàng)新奠定了良好的基礎(chǔ)。

2.2 擴(kuò)展了加工材質(zhì)的范疇

特種加工技術(shù)的廣泛應(yīng)用，不僅改變了傳統(tǒng)加工制造材料單一的現(xiàn)象，同時也實(shí)現(xiàn)了加工所有材料的目的。利用特種加工技術(shù)在零部件加工的過程中，對于材料的硬度、韌度、脆度、強(qiáng)度等已經(jīng)不再關(guān)注，同時也實(shí)現(xiàn)了根據(jù)不同材質(zhì)的材料選擇不同加工工藝的目的，從根本上促進(jìn)了材料加工效率和質(zhì)量的進(jìn)一步提高。

2.3 成為微細(xì)加工、納米加工的主要方式

目前，制造技術(shù)已經(jīng)呈現(xiàn)出向微米、納米級別方向發(fā)展的趨勢，而這一發(fā)展趨勢已經(jīng)成為了確保制造業(yè)與高薪技術(shù)緊密融合的契機(jī)。而目前，制造加工技術(shù)常用的激光、電子束、離子束、電火花等新型特種加工技術(shù)，則是推廣我國微細(xì)以及納米加工技術(shù)迅速發(fā)展的關(guān)鍵因素。

2.4 轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)工藝性

傳統(tǒng)機(jī)械制造加工技術(shù)主要是將方孔、小孔、深孔、窄縫等采取分類加工的方式，完成零部件的加工。而這導(dǎo)致很多零部件在加工的過程中被歸類為工藝性較差或者被設(shè)定為結(jié)構(gòu)設(shè)計不敢觸碰的禁區(qū)。但是特種加工技術(shù)的應(yīng)用不僅改變了這一現(xiàn)狀，同時也實(shí)現(xiàn)了將其由壞變好的目的。

2.5 轉(zhuǎn)變新產(chǎn)品試制的傳統(tǒng)模式

任何一種新產(chǎn)品在出現(xiàn)的過程中，都必須經(jīng)歷模具、道具、量具或者工裝家具的設(shè)計制造過程。隨著數(shù)控電火花線切割技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在金屬零部件加工的過程中不僅可以直接進(jìn)行花鍵孔、鈑金異型孔、非標(biāo)直齒輪等零部件的切割和加工，同時也可以順利的完成二次曲面零件到各個加工工藝繁瑣的零部件的加工。而這也進(jìn)一步說明了特種加工方式的合理應(yīng)用，對于促進(jìn)零部件加工效率的提升以及零部件加工成本的降低具有極為重要的作用。

2.6 轉(zhuǎn)變了過去淬火工藝路線和零件不良品的可修復(fù)性

在利用特種加工方式完成零部件的加工之后，淬火熱處理工序也是確保所加工零部件符合工藝設(shè)計要求和標(biāo)準(zhǔn)的關(guān)鍵步驟。由于工件硬度對特種加工工藝效率的提升已經(jīng)可以忽略不計，所以，在加工零部件時就可以采取先淬火處理然后再加工的方式，從而達(dá)到了有效降低加工零部件不合格現(xiàn)象發(fā)生的機(jī)率。

3 結(jié)語

總之，特種加工方式在實(shí)踐應(yīng)用的過程中，不僅促進(jìn)了傳統(tǒng)機(jī)械制造工藝技術(shù)的提高，同時這一技術(shù)已經(jīng)成為促進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素。因此，必須進(jìn)一步加大特種加工方式研究的力度，才能不斷的完善這一加工方式，從而發(fā)揮其在傳統(tǒng)制造工藝技術(shù)改革和創(chuàng)新過程中的積極作用。

[1]羅達(dá) ,黃飛騰 .特種加工與機(jī)械制造工藝技術(shù)變革研究 [J].現(xiàn)代企業(yè)教育 ,2012,23:226.

[2]林 朝 鏞 .特 種 加 工 給 機(jī) 械 制 造 工 藝 帶 來 的 變 革 [J].機(jī)械 ,2014,02:32-33.

[3]時星泰 .現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)探究 [J].河南建材 ,2016,05:248-249.

[4]王守富 .關(guān)于機(jī)械制造中特種加工技術(shù)創(chuàng)新的研究 [J].科技風(fēng) ,2013,23:23.

TG66；TH16

A

1671-0711（2017）07（下）-0127-02