王志剛

(江西吉安國泰特種化工有限責任公司，江西 吉安 343000)

前言

現(xiàn)代機械制造工藝和精密加工技術(shù)不斷發(fā)展，傳統(tǒng)制造手段已經(jīng)很難滿足化工產(chǎn)業(yè)需求。因此有必要探究現(xiàn)代化機械制設(shè)計制造工藝，創(chuàng)新精密加工技術(shù)，使化工產(chǎn)業(yè)機械設(shè)計滿足“高、精、尖”要求，降低設(shè)備制造能耗。

一、新時期現(xiàn)代機械制造工藝和精密加工技術(shù)發(fā)展特點

其一，適應性。機械制造過程中會不斷升級和更新技術(shù)，逐漸淘汰不適用工藝，因此制造工藝和精密加工工藝需要結(jié)合時代發(fā)展潮流，優(yōu)化機械加工技術(shù)，促進化工制造領(lǐng)域的發(fā)展。其二，關(guān)聯(lián)性?，F(xiàn)代機械制造工藝和精密加工中包含的技術(shù)種類較多，在化工機械產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)、加工、銷售等過程均體現(xiàn)出高品質(zhì)和先進性，因此機械制造質(zhì)量和技術(shù)、產(chǎn)品密切相關(guān)。其三，系統(tǒng)性。機械制造工藝和精密加工依托化工產(chǎn)業(yè)新技術(shù)，體現(xiàn)綜合化、先進性特點，提升流程生產(chǎn)效率，應用自動化、信息化、傳感、計算機等技術(shù)，保證產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量。

二、現(xiàn)代機械設(shè)計制造工藝和精密加工技術(shù)探究

(一)制造工藝分析

1.工藝要點

其一，提升工藝精密度和技術(shù)先進性。由于現(xiàn)代機械設(shè)計制造和精密制造工藝涉及范圍較大，需要確保制造的精確度和質(zhì)量。其二，使用切削刀具。在機械制造階段應用切削刀具可以提升制造速度和質(zhì)量，確保產(chǎn)品具有固定加工期和整體性。例如，在機械制造過程中，冷加工一般借助金剛石、陶瓷、涂層等切削刀具，能夠加快機械切削的速度，降低工作人員任務量。其三，機械制造綠色設(shè)計。當前國家科學技術(shù)的創(chuàng)新突破使得機械制造工藝和精密加工技術(shù)不斷優(yōu)化，極大程度地提升化工企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量和效率，增加了資源利用率，容易產(chǎn)生污染風險。因此，為了實現(xiàn)資源可持續(xù)發(fā)展，建議落實機械綠色設(shè)計制造理念。在產(chǎn)品生產(chǎn)、運輸、包裝、維修等過程進行綠色控制，減少機械制造對于環(huán)境的污染，實現(xiàn)資源最大化應用。其四，加強現(xiàn)代制造技術(shù)和傳統(tǒng)技術(shù)的融合，保留良好的機械制造技術(shù)，并突出現(xiàn)代機械工藝的先進性。

2.埋弧焊技術(shù)

埋弧焊技術(shù)可以借助燃燒電弧，完成物體之間的焊接，充分發(fā)揮焊接材料的優(yōu)勢。埋弧焊技術(shù)主要劃分為半自動和全自動兩種模式。其中，全自動焊接技術(shù)焊接過程較為簡單，利用焊接車焊接物體，減少人力勞動時間，提升焊接質(zhì)量；半自動焊接技術(shù)則需要專業(yè)人員借助現(xiàn)代設(shè)備完成手動焊接，焊接過程較為復雜。當前化工企業(yè)機械制造工作中，一般利用全自動焊接技術(shù)開展工作，可以縮短生產(chǎn)流程，提升機械制造效率。

3.氣體保護焊技術(shù)

氣體保護焊工藝是現(xiàn)代機械設(shè)計制造的主要技術(shù)，一般借助電弧焊接物體。其中，氣體能夠?qū)附游矬w表面進行保護，產(chǎn)生保護氣體層。例如，二氧化碳焊接保護氣體被廣泛應用于化工機械制造領(lǐng)域中，原因是該氣體極易獲取、含量豐富、焊接效果顯著、原材料制備成本低，能夠增加化工企業(yè)的經(jīng)濟效益。二氧化碳氣體保護焊技術(shù)的主要材料是焊絲和CO2，其中二氧化碳焊接專用氣體是當前化工行業(yè)使用和推廣的主要材料，可以有效提升焊縫生產(chǎn)合格率，CO2焊縫焊接機械性能如表1所示。例如，某化工企業(yè)借助CO2氣體保護焊技術(shù)開展焊接工作，制作儲氣罐壓力容器和化學物質(zhì)輸送管道，體現(xiàn)出該技術(shù)在化工施工方面的良好應用前景。

表1 二氧化碳焊接技術(shù)焊縫機械性能

(二)精密加工技術(shù)分析

1.超精密研磨工藝

傳統(tǒng)集成電路中研磨、拋光技術(shù)無法滿足基板硅片高精度要求。而超精密研磨工藝一般用于加工集成電路中的基板硅片，該技術(shù)依托集成電路原子集應用研磨拋光技術(shù)。通過創(chuàng)新集成電路技術(shù)可以優(yōu)化超精密彈性研磨施工技術(shù)。同時，化工機械研磨技術(shù)具有機械研磨和化學研磨的優(yōu)點，對于機械的損傷低、精度較高、完整性強，不會對產(chǎn)品表面造成損傷，其中化學機械研磨的CMP圖如圖1所示。當前機械制造先進性提升，將傳統(tǒng)大體積電子元件逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)樾◇w積元件，因此可以降低能量消耗，優(yōu)化化工機械研磨功能的精細度。

圖1 化工機械精細研磨CMP圖

精密研磨技術(shù)的應用過程如下：首先，借助計算機把控不同產(chǎn)品零件的粗糙度，通過分批生產(chǎn)方式設(shè)置產(chǎn)品打磨的具體轉(zhuǎn)數(shù)，確保化工企業(yè)滿足自身生產(chǎn)目標，進而節(jié)省化工企業(yè)生產(chǎn)成本，獲取經(jīng)濟效益和社會效益。研磨技術(shù)的粗糙度建議控制在0.1-0.2cm間，對于金屬機械產(chǎn)品需要保證其表面的平滑性。若大規(guī)模采用統(tǒng)一的生產(chǎn)機器，應調(diào)整設(shè)備精度，避免影響生產(chǎn)效率。其次，提高產(chǎn)品粗糙度要求，增加打磨細致度，突出該技術(shù)的應用優(yōu)勢。最后，建議依據(jù)磁懸浮技術(shù)原理，確保設(shè)備和產(chǎn)品之間直接接觸。借助磁力打磨設(shè)備，在提高打磨精度的基礎(chǔ)上，避免機械磨損，延長設(shè)備使用壽命。

2.切削技術(shù)

現(xiàn)代化切削設(shè)備對于儀器工作的精確度和設(shè)備精準度要求較高，同時需要切削刀具和機床具備一定的運動穩(wěn)定性。因此，在化工機械制造過程中，建議應避免使用抗震傳動性強、熱力應變能力差的人力切削機床，將技術(shù)重點放置在切削精度和運動穩(wěn)定性方面，認真分析綜合技術(shù)的使用情況。如，液壓空氣靜電切削技術(shù)、人工自動切削技術(shù)。

此外，切削技術(shù)主要在機械生產(chǎn)過程中預處理原材料，其精度越高，后期生產(chǎn)過程越便捷。由于產(chǎn)品生產(chǎn)時對于原材料的規(guī)格、型號并沒有統(tǒng)一、規(guī)范的標準，若想滿足現(xiàn)代機械生產(chǎn)要求，建議在預處理階段，提前將原材料切割為固定尺寸。同時，切削相關(guān)設(shè)備在長期使用過程中其刀具和機床的使用性能會下降，若不立即更換會影響機械生產(chǎn)及加工效率，借助高精度切削技術(shù)能夠避免此問題發(fā)生。例如，使用激光切割技術(shù)，精準把控加工過程中激光的打入位置，并依托信息技術(shù)加強計算機設(shè)備對于生產(chǎn)過程的智能化控制，優(yōu)化產(chǎn)品切削精度。

3.微機械加工技術(shù)

微機械加工技術(shù)一般適用于生產(chǎn)規(guī)模較小的設(shè)備，相較于大型機械生產(chǎn)其響應效率增加、工作速率提高、技術(shù)操作更加簡單和便捷。微機械技術(shù)能夠提升生產(chǎn)精細度，可以生產(chǎn)精細化工零件。同時，部分電子設(shè)備對于零件精細度要求較高，極易導致電阻率出現(xiàn)變動。借助微機械加工技術(shù)能夠加強生產(chǎn)過程對產(chǎn)品細節(jié)的控制，快速收集機械設(shè)備信息，具有較高的生產(chǎn)效率和反應速度。同時，在化工產(chǎn)品生產(chǎn)階段，需要完成檢測和監(jiān)控過程，若機械制造階段出現(xiàn)問題，可以及時采取針對性解決措施進行調(diào)整，科學把控零件生產(chǎn)速率。此外，化工機械設(shè)備的生產(chǎn)過程需要分模塊開展，將大型自動化設(shè)備和微機械技術(shù)充分結(jié)合，減少次品率，節(jié)約化工企業(yè)生產(chǎn)成本。

三、結(jié)論

綜上所述，現(xiàn)代化機械設(shè)計制造工作和精密加工技術(shù)相輔相成，具有關(guān)聯(lián)性和系統(tǒng)化特點，因此二者的同步升級可以促進現(xiàn)代化工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。借助焊接技術(shù)、微機械技術(shù)、研磨技術(shù)等滿足對微小元件的加工需要，節(jié)省人力、物力、時間成本，優(yōu)化機械產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質(zhì)量，提高化工企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)力。