高小明
摘 要:隨著科技的發(fā)展,現(xiàn)代機(jī)械制造行業(yè)也在快速的發(fā)展之中,工藝化的進(jìn)程使得傳統(tǒng)的制造工藝已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代機(jī)械制造發(fā)展的需要,因此需要更新最先進(jìn)的機(jī)械制造工藝和精密加工技術(shù)。本文分析了現(xiàn)代機(jī)械制造工藝和精密加工技術(shù)的特點(diǎn)和類型等,闡述了其應(yīng)用情況,為推動(dòng)現(xiàn)代機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展提供參考。
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代機(jī)械制造工藝;精密加工;技術(shù)
科技水平的提升使得人們的生活中現(xiàn)代化水平不斷的提升,這也促進(jìn)了機(jī)械制造工藝的發(fā)展。機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量和性能在不斷的完善,比如精密高、外觀美、質(zhì)量好、價(jià)格適宜等,這些要求使得傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)難以滿足現(xiàn)代化科技的發(fā)展要求。近年來機(jī)械制造行業(yè)主要的技術(shù)有機(jī)械制造工藝和精密加工技術(shù),本文對(duì)此進(jìn)行了分析。
1 現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢
1.1 關(guān)聯(lián)性
現(xiàn)代機(jī)械制造工藝的先進(jìn)性不僅僅體現(xiàn)在制造的過程中,也體現(xiàn)在產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計(jì)、加工、銷售、售后等,這些環(huán)節(jié)息息相關(guān),緊密相連,任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)誤差都會(huì)影響到整個(gè)技術(shù),因此需要掌握現(xiàn)代機(jī)械制造工藝和精密加工技術(shù)之間的關(guān)聯(lián)性,從而保證工藝的質(zhì)量。
1.2 系統(tǒng)性
從機(jī)械制造的過程來看,制造工藝有著很強(qiáng)的系統(tǒng)性,包括了計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代傳感技術(shù)、生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)、新材料、新工藝等多種現(xiàn)代化工藝方法,并且需要將這些工藝應(yīng)用在產(chǎn)品的制造整個(gè)過程中。
1.3 全球性
隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展,科技行業(yè)的競爭也愈發(fā)的激烈,這為機(jī)械制造技術(shù)的更新提供了新的契機(jī),我國想要提升國際科技化的水平,就要不斷的提升制造技術(shù),讓我國的機(jī)械制造行業(yè)處于國際領(lǐng)先的水平。
2 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝和精密加工技術(shù)的特點(diǎn)
首先是精度高,對(duì)于機(jī)械制造領(lǐng)域而言,微小的元件制造非常關(guān)鍵,在科研、航空中均得到了非常多的應(yīng)用。其二是效率高,技術(shù)工藝的提升必然縮短了施工的周期,提升了加工的速度,比如切割速度快,加工方式多種等,使得技術(shù)工藝的應(yīng)用效率在不斷的提升。其三是柔韌性高,元件的柔韌性高,表示其應(yīng)用的范圍廣,讓制造出的設(shè)備更加的實(shí)用,最后是系統(tǒng)性強(qiáng),機(jī)械制造加工需要采用數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行控制,因此需要設(shè)備間的互相配合。
3 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝的類型
3.1 氣體保護(hù)焊接工藝
氣體保護(hù)焊接工藝的熱源是電弧,其為氣體,是被焊接物體的重要保護(hù)介質(zhì)。氣體保護(hù)焊接工藝的原理如下:在焊接的過程中,電弧的周圍會(huì)產(chǎn)生氣體保護(hù)層,在保護(hù)層中進(jìn)行切割,從而避免有害氣體侵入后影響焊接的質(zhì)量,并且可以保證電弧在燃燒的過程中穩(wěn)定和充分燃燒?,F(xiàn)階段用于焊接過程中的保護(hù)氣體主要用二氧化碳,其價(jià)格低,成本付出較少,因此在現(xiàn)代化的機(jī)械制造中多采用二氧化碳進(jìn)行氣體保護(hù)焊接工藝。
3.2 電阻焊焊接工藝
將被焊接的產(chǎn)品緊緊的壓實(shí)在正負(fù)極之間,接通電源,當(dāng)電流通過之后,被焊接的表面和周圍會(huì)受熱融化,直至被焊接物與金屬焊接為一體。電阻焊主要用于壓力焊接,其主要優(yōu)點(diǎn)為機(jī)械化程度高、加熱時(shí)間短且迅速、不會(huì)產(chǎn)生有害氣體、焊接效率高、不會(huì)產(chǎn)生污染等,廣泛的被應(yīng)用在航空、汽車、家電等機(jī)械制造行業(yè)中,但是在應(yīng)用的過程中也存在著一些缺點(diǎn),比如成本費(fèi)用較高、維修難度大、檢測技術(shù)缺乏等,因此在很多領(lǐng)域的應(yīng)用中受到了限制。
3.3 埋弧焊焊接工藝
埋弧焊焊接工藝的工藝原理:在焊接層對(duì)電弧進(jìn)行充分的燃燒,之后進(jìn)行焊接,主要采用全自動(dòng)焊接和半自動(dòng)焊接等方式。自動(dòng)埋弧需要充分的利用焊接小車,使其將焊接時(shí)需要的焊絲送入到移動(dòng)電弧中;半自動(dòng)埋弧需要采用機(jī)械方式將焊絲送入,采用人工的方法進(jìn)行移動(dòng)電弧。從這個(gè)工藝過程上可以看出,半自動(dòng)埋弧需要機(jī)械和人力兩種勞務(wù)成本,因此從成本上看半自動(dòng)埋弧的要高于自動(dòng)埋弧,現(xiàn)已經(jīng)很少使用。在焊接鋼筋的過程中,當(dāng)前有一種全新的焊接方式,為電渣壓力焊接,具有焊接效率高、質(zhì)量高等特點(diǎn),但是在使用的過程中需要仔細(xì)選擇焊劑,尤其是堿度。通過堿度的選擇,能夠決定焊接的性能、焊接材料、電流類型、冶金性能等,從而決定了焊接的質(zhì)量。
3.4 螺柱焊焊接工藝
螺柱焊焊接工藝主要通過螺柱的端面和管件的接觸面相接觸,從而引通電弧,從而熔化接觸面,之后對(duì)螺柱施壓,完成焊接。根據(jù)焊接應(yīng)用領(lǐng)域的不同,將螺柱焊焊接工藝分為拉弧式和儲(chǔ)能式兩種方式,儲(chǔ)能式主要用于薄板等較小熔深的焊接,而拉弧式的熔深比較大,主要應(yīng)用在重工業(yè)領(lǐng)域的焊接中。拉弧式和儲(chǔ)能式均為單面焊接型焊接,不需要打孔、鉆洞、粘連等操作,因此也無需擔(dān)心漏水、漏氣等問題,因此有著較為廣泛的應(yīng)用途徑。
3.5 攪拌摩擦焊焊接工藝
攪拌摩擦焊焊接工藝來源于英國,主要應(yīng)用在航天、鐵路、車輛制造等環(huán)節(jié)中,我國應(yīng)用此技術(shù)從2002年開始。攪拌摩擦焊焊接工藝在焊接的過程中只需要使用焊接的攪拌頭,不需要其他消耗性材料,焊接的溫度和深度要求也相對(duì)簡單,因此在我國的機(jī)械制造工藝中應(yīng)用越來越多。
4 精密加工技術(shù)類型
精密加工技術(shù)主要是進(jìn)行精細(xì)化的加工,根據(jù)加工尺度的不同,需要的加工技術(shù)也存在著很大的差異,表1描述了精密加工的尺寸分類,并且下文中分析了加工需要的技術(shù)。
4.1 精密切削技術(shù)
目前應(yīng)用較為廣泛的高密度加工技術(shù)仍然采用傳統(tǒng)最直接的切削技術(shù),改進(jìn)的方式為合理的選擇切削刀具、機(jī)床和工件等相關(guān)設(shè)備,從而避免對(duì)其他環(huán)節(jié)產(chǎn)生影響,同時(shí)保證表面的光潔度。例如在對(duì)機(jī)床進(jìn)行精密加工時(shí),需要綜合的考慮其剛度、熱變性能、抗振性能等。在產(chǎn)品加工的過程中,可以應(yīng)用一些現(xiàn)代化的加工技術(shù),比如精密定位技術(shù)、壓力靜壓軸承、微進(jìn)給、微控制等,或是提升機(jī)床主軸的鉆速,從而提升產(chǎn)品制造的精度。
4.2 精密研磨技術(shù)
在集成電路的加工領(lǐng)域中,精密研磨技術(shù)得到了較多的應(yīng)用,并且大多為小型的元件集成加工,比如在進(jìn)行硅片的加工時(shí),很多硅片有著特別精細(xì)的要求,需要在1~2毫米之間進(jìn)行加工處理,因此更加需要精細(xì)研磨技術(shù),而傳統(tǒng)的研磨技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到此種要求。在現(xiàn)代精密研磨技術(shù)中,原子級(jí)研磨、拋光技術(shù)等均能夠滿足精密研磨技術(shù)的要求,并且通過此種技術(shù)的應(yīng)用,一些新型技術(shù)也被研發(fā)出來,比如彈性發(fā)射、利用加工液產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)等先進(jìn)技術(shù)等。
4.3 微細(xì)加工技術(shù)
我國目前的電子行業(yè)發(fā)展迅速,電子產(chǎn)品的智能化水平提升,元件的重量、體積、消耗、運(yùn)行等也得到了極大的優(yōu)化和改善,因此傳統(tǒng)比較粗糙的加工技術(shù)已經(jīng)逐漸被淘汰,微細(xì)加工技術(shù)逐漸被重視。通過應(yīng)用超細(xì)微離子技術(shù)進(jìn)行半導(dǎo)體的加工時(shí),其元件的精細(xì)度會(huì)達(dá)到埃這個(gè)等級(jí)的精度,因此也標(biāo)志著我國的微細(xì)加工技術(shù)逐漸走向國際水平。
4.4 模具成型技術(shù)
我國的很多機(jī)械制造產(chǎn)品均來自于模具的加工,比如汽車、儀表、飛機(jī)等,大約為三分之一的元件制造來源于此種技術(shù)。模具成型技術(shù)的核心技術(shù)在于模具精細(xì)加工的程度,這在一定程度上代表著國家制造行業(yè)的技術(shù)水平。在模具成型技術(shù)中應(yīng)用點(diǎn)解加工工藝,可以讓模具實(shí)現(xiàn)微米級(jí)的精度,并且對(duì)于元件表面的質(zhì)量問題也可以較好的解決。
4.5 納米技術(shù)
納米技術(shù)是將物理技術(shù)與工程技術(shù)相結(jié)合的一種現(xiàn)代化的精密工藝技術(shù),該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了硅片上的精細(xì)刻度實(shí)現(xiàn)了納米級(jí),在精密電子技術(shù)中得到了很多的應(yīng)用,也是未來機(jī)械制造精密工藝的主要發(fā)展方向。現(xiàn)如今納米技術(shù)在現(xiàn)實(shí)中運(yùn)用非常之廣泛,如各種各樣的納米材料,納米激光,納米微生物等。尤其納米生物技術(shù),對(duì)人類生物事業(yè)的發(fā)展有著相當(dāng)重要的作用。
5 結(jié)語
從我國當(dāng)前的機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展上看,機(jī)械制造工藝和精密加工技術(shù)息息相關(guān),在科技水平提升的形勢下,這兩種工藝技術(shù)也會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用,其中存在的問題也會(huì)逐漸的完善,因此在今后的發(fā)展中,需要對(duì)技術(shù)工藝進(jìn)行創(chuàng)新,從而更好的推動(dòng)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展。隨著世界科技技術(shù)的飛速進(jìn)步,各個(gè)行業(yè)對(duì)精密加工的要求越來越高,如3D打印技術(shù)、航天飛船等領(lǐng)域。但是精密加工卻是離不開機(jī)械制造工藝的進(jìn)步。換句話說,現(xiàn)階段,機(jī)械制造工藝阻礙了精密加工技術(shù),因此,世界各個(gè)國家都在加強(qiáng)對(duì)機(jī)械制造行業(yè)的研發(fā)投入,以期待在未來的精密加工領(lǐng)域能搶占先機(jī)。
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