李書明

摘要：隨著近些年來國(guó)家經(jīng)濟(jì)的不斷進(jìn)步，當(dāng)前我國(guó)市場(chǎng)越來越多機(jī)械制造工藝的金屬材料被越來越多的應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)當(dāng)中，為此市場(chǎng)上對(duì)于機(jī)械制造工藝的金屬材料的需求越來越大，為此，為進(jìn)一步滿足市場(chǎng)當(dāng)中消費(fèi)者對(duì)于機(jī)械制造工藝金屬材料的使用，相關(guān)機(jī)械制造工藝的負(fù)責(zé)人員就必須不斷加強(qiáng)金屬材料快速成型的技術(shù)，要在保障機(jī)械制造工藝當(dāng)中金屬材料的質(zhì)量的情況下，逐步提高生產(chǎn)效率，迎合市場(chǎng)對(duì)金屬材料的需求，基于此，本文將進(jìn)一步為大家簡(jiǎn)單介紹機(jī)械制造工藝當(dāng)中金屬材料快速成型的技術(shù)研究應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造工藝;金屬材料;快速成型技術(shù)

中圖分類號(hào)：TH162+.1? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）16-0042-02

0? 引言

在當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)機(jī)械制造當(dāng)中，金屬材料的應(yīng)用范圍日益廣泛，大到機(jī)械原件，小到機(jī)械零件，為此在市場(chǎng)熱切需求機(jī)械制造工藝當(dāng)中的金屬材料的大背景之下，對(duì)于金屬材料成型技術(shù)的提高也顯得尤為重要。

1? 機(jī)械制造工藝金屬材料快速成型技術(shù)的概述分析

金屬材料快速成型技術(shù)主要是指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)控技術(shù)以及激光技術(shù)等知識(shí)合并對(duì)金屬原材料進(jìn)行合成的技術(shù)，如圖1所示，該技術(shù)的最大優(yōu)點(diǎn)就是能夠縮短金屬材料的制造周期，周期的縮短就能夠在較少的時(shí)間內(nèi)生產(chǎn)出較多金屬材料，這對(duì)于企業(yè)來說這樣的生產(chǎn)技術(shù)在產(chǎn)品開發(fā)上就具備著較大的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)金屬材料快速成型技術(shù)不僅能夠縮短產(chǎn)品生產(chǎn)的周期，同時(shí)還能夠節(jié)約一定的資金成本，減少以往因時(shí)間問題引發(fā)的資金問題，為此提高機(jī)械制造工藝當(dāng)中金屬材料快速成型的技術(shù)不僅是企業(yè)發(fā)展的技術(shù)需要，同時(shí)也是市場(chǎng)人民對(duì)于金屬材料的根本需求，本文下方將來為大家進(jìn)一步探討機(jī)械制造工藝當(dāng)中金屬材料快速成型技術(shù)面臨的問題以及其應(yīng)對(duì)措施。

2? 機(jī)械制造工藝金屬材料快速成型技術(shù)面臨的問題

2.1 技術(shù)設(shè)備的成本較高

由于金屬材料快速成型技術(shù)是一項(xiàng)十分注重只能技術(shù)的項(xiàng)目，其中運(yùn)行時(shí)不僅需要較好的實(shí)驗(yàn)環(huán)境，對(duì)于運(yùn)行設(shè)備的要求也較高，但是當(dāng)前我國(guó)企業(yè)對(duì)于機(jī)械制造工藝的資金融資相對(duì)較低，由于先進(jìn)設(shè)備的較為昂貴，部分企業(yè)往往不能使用到先進(jìn)的合成技術(shù)群加速金屬材料的合成，這一定程度上就阻礙了企業(yè)金屬材料的生產(chǎn)效率。

2.2 合成的金屬材料有限

由于快速成型技術(shù)使用的是合成技術(shù)，其原理是通過分層疊加原理對(duì)金屬原材料進(jìn)行疊加，但是使用分層疊加技術(shù)到底使用什么樣的材料對(duì)金屬材料進(jìn)行合成疊加依舊是個(gè)十分嚴(yán)肅的問題，因?yàn)榉謱盈B加技術(shù)涉及到較多的化學(xué)元素進(jìn)行融合攪拌，為避免因各元素之間產(chǎn)生不良的反映，選擇合適且安全的材料進(jìn)行疊加不僅是企業(yè)金屬材料快速成型的重要階段，同時(shí)也是當(dāng)前部分企業(yè)面臨的重要問題。

2.3 軟件存在一定的問題

在當(dāng)前我國(guó)部分企業(yè)對(duì)金屬材料進(jìn)行分層疊加時(shí)，使用的往往是快速成型系統(tǒng)，即基于STL文件格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，但隨著該軟件技術(shù)的長(zhǎng)時(shí)間使用，有關(guān)于該軟件出現(xiàn)的問題也日益顯現(xiàn)，如三角網(wǎng)格因出現(xiàn)空隙而導(dǎo)致數(shù)據(jù)遺失，同時(shí)由于平面分層而帶來臺(tái)階效應(yīng)等等，這些現(xiàn)象的出現(xiàn)不僅會(huì)影響金屬材料合成的零件表面質(zhì)量，同時(shí)也有可能會(huì)降低零件的成型精度。

3? 機(jī)械制造工藝金屬材料快速成型技術(shù)的應(yīng)對(duì)策略

3.1 完善企業(yè)管理制度

由于我國(guó)當(dāng)前有關(guān)于機(jī)械制造工藝當(dāng)中金屬材料合成技術(shù)的設(shè)備相對(duì)較為昂貴，較多企業(yè)由于自身融資較低，無法引進(jìn)較為先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，造成企業(yè)的產(chǎn)品的生產(chǎn)效率一直得不到提高的現(xiàn)象，需要相關(guān)制造工藝企業(yè)不斷加強(qiáng)對(duì)本企業(yè)內(nèi)部管理制度的完善，設(shè)立相應(yīng)的管理機(jī)構(gòu)，專門負(fù)責(zé)對(duì)企業(yè)內(nèi)部設(shè)備進(jìn)購(gòu)問題進(jìn)行管理，進(jìn)行統(tǒng)一的規(guī)劃，將責(zé)任與人員落實(shí)到每一個(gè)管理部門，實(shí)現(xiàn)責(zé)任制度。結(jié)合企業(yè)本身存在的問題進(jìn)行針對(duì)性處理，健全企業(yè)內(nèi)部的管理章程、提高采購(gòu)人員的素質(zhì)等等。

例如在加強(qiáng)制造工藝企業(yè)的管理制度時(shí)，相關(guān)機(jī)械制造工藝企業(yè)首先需要對(duì)企業(yè)內(nèi)部的情況進(jìn)行一定的了解，包括對(duì)企業(yè)的發(fā)展優(yōu)勢(shì)和發(fā)展弊端等等，針對(duì)現(xiàn)存問題進(jìn)行解決。面對(duì)金屬材料合成設(shè)備價(jià)格較高的問題，企業(yè)應(yīng)該及時(shí)設(shè)立相關(guān)的管理機(jī)構(gòu)，負(fù)責(zé)對(duì)設(shè)備的進(jìn)購(gòu)與定制進(jìn)行合理的規(guī)劃，在眾多能力范圍之內(nèi)的技術(shù)設(shè)備，選擇出一所性價(jià)比較高的合成設(shè)備。同時(shí)設(shè)立設(shè)備點(diǎn)檢制度，加強(qiáng)對(duì)企業(yè)內(nèi)部設(shè)備的點(diǎn)檢與維修，嚴(yán)格根據(jù)設(shè)備使用的周期來制定相應(yīng)的檢測(cè)，以設(shè)備的使用情況為依據(jù)，對(duì)設(shè)備進(jìn)行完整的檢測(cè)與維修，同時(shí)充分利用現(xiàn)代手段，采用較為經(jīng)濟(jì)合理的方式進(jìn)行維修，摒棄以往計(jì)劃經(jīng)濟(jì)狀況下落后的維修方式，對(duì)設(shè)備實(shí)行定期檢測(cè)和審查制度，加大對(duì)設(shè)備維修的重視，組建相應(yīng)的維修小組或者是保修小組，專門負(fù)責(zé)對(duì)設(shè)備的安全使用進(jìn)行負(fù)責(zé)，加大對(duì)設(shè)備維修的投資，盡管無法在一些大型的維修機(jī)械上做處理，在一些小型的維修工具箱準(zhǔn)備上也務(wù)必要準(zhǔn)備詳細(xì)，且要保證維修工具的正常使用。除此之外，相關(guān)機(jī)械制造工藝企業(yè)還應(yīng)該不斷加強(qiáng)對(duì)設(shè)備資料的詳細(xì)分析，由于不同的設(shè)備使用人員不同，其運(yùn)行的時(shí)間以及用途都可能存在差異，為避免各員工對(duì)設(shè)備的交叉使用，造成一定的工作錯(cuò)誤現(xiàn)象發(fā)生，各企業(yè)務(wù)必要安排好人員對(duì)各臺(tái)設(shè)備做好相應(yīng)的資料準(zhǔn)備，以應(yīng)對(duì)往后的責(zé)任追查同時(shí)也為避免設(shè)備使用混亂。

3.2 發(fā)展全新的RP材料

由于機(jī)械制造工藝當(dāng)中對(duì)于金屬材料的快速合成技術(shù)的合成材料的要求較高，其不僅需要滿足有利于快速成型加工出型的特點(diǎn)，還需要滿足金屬材料快速成型的硬度、強(qiáng)度、剛度、耐度的指標(biāo)需求，同時(shí)還需要滿足快速制模的后續(xù)處理的特點(diǎn)，具備以上的材料較難收集，也較難進(jìn)購(gòu)，為此就需要相關(guān)機(jī)械制造工藝企業(yè)不斷的挖掘新的合成材料，對(duì)各個(gè)材料進(jìn)行相應(yīng)的試驗(yàn)，尋找出能夠促成金屬材料快速成型的材料，發(fā)展全新的RP材料，尤其是復(fù)合材料，比如納米材料、非均質(zhì)材料、其他方法難以制造的材料等等。

例如各機(jī)械制造工藝企業(yè)在發(fā)展全新的RP材料時(shí)，首先需要對(duì)RP材料做個(gè)全面的了解，了解RP材料合成的技術(shù)原理以及其運(yùn)行程序，掌握RP材料的基礎(chǔ)知識(shí)，進(jìn)而對(duì)RP材料運(yùn)行技術(shù)進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃與整合，從產(chǎn)品生產(chǎn)效率、產(chǎn)品運(yùn)行能力等等方面對(duì)金屬材料快速成型技術(shù)系統(tǒng)進(jìn)行完善，尤其是對(duì)金屬材料合成的精度方面進(jìn)行完善，制定相應(yīng)的更改計(jì)劃，按照計(jì)劃對(duì)機(jī)械制造工藝金屬材料快速成型技術(shù)進(jìn)行完善與改進(jìn)。同時(shí)不斷改進(jìn)企業(yè)內(nèi)部對(duì)金屬材料快速成型技術(shù)工藝以及生產(chǎn)方法的改進(jìn)，制定相應(yīng)的監(jiān)督部門，專門負(fù)責(zé)對(duì)企業(yè)金屬材料快速成型技術(shù)工藝的質(zhì)量監(jiān)督、運(yùn)行監(jiān)督等等。除此之外，相關(guān)機(jī)械制造工藝企業(yè)還需要對(duì)快速模具的應(yīng)用做好調(diào)查研究，進(jìn)一步提高快速模具的生產(chǎn)與應(yīng)用，積極引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)與人才，提高快速模具的質(zhì)量和運(yùn)行效率，不斷挖掘新的快速成型材料，組織相應(yīng)的研究開發(fā)小組，提高成型材料的性能，同時(shí)開發(fā)高性能的合成軟件。最后，相關(guān)機(jī)械制造工藝企業(yè)還需要不斷加強(qiáng)金屬材料快速成型技術(shù)之間融合，實(shí)現(xiàn)“1+1>2”發(fā)展模式，通過各技術(shù)的相互結(jié)合來提高金屬材料測(cè)量的精度，以及其合成精度，進(jìn)一步消除因合成材料有限帶來的成型技術(shù)跟不上的問題。

3.3 開發(fā)新的膜片方法

由于以往企業(yè)經(jīng)常使用的基于STL文件格式進(jìn)行轉(zhuǎn)換的材料合成方法，隨著近些年來該技術(shù)的缺陷逐步顯現(xiàn)，該技術(shù)已不再合適機(jī)械制造工藝當(dāng)中金屬材料的合成，為此相關(guān)機(jī)械制造工藝企業(yè)就需要不斷挖掘別的金屬材料合成方法，靜觀市場(chǎng)新型技術(shù)的出現(xiàn)，相應(yīng)借鑒與學(xué)習(xí)。同時(shí)設(shè)計(jì)相應(yīng)的技術(shù)研發(fā)部門，專門負(fù)責(zé)對(duì)機(jī)械制造工藝當(dāng)中金屬材料快速成型技術(shù)的研究，著力于開發(fā)新型的模型切片方法，例如基于特征的模型直接切片法、曲面切片法等等，擺脫以往STL轉(zhuǎn)變技術(shù)帶來的不足，實(shí)行直接對(duì)CAD模型進(jìn)行切片處理的辦法，或者利用反求工程得到逐層切片數(shù)據(jù)直接驅(qū)動(dòng)快速成型系統(tǒng)，盡量減少三角面近似產(chǎn)生的誤差。

例如在對(duì)企業(yè)內(nèi)部的金屬材料合成技術(shù)進(jìn)行改革時(shí)，相關(guān)機(jī)械制造工藝企業(yè)首先可以對(duì)企業(yè)內(nèi)部的金屬材料合成技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)與分析，通過數(shù)據(jù)與資料了解當(dāng)前企業(yè)內(nèi)部適應(yīng)該技術(shù)是否能夠推動(dòng)金屬材料快速成型的發(fā)展，若無法對(duì)企業(yè)的發(fā)展做出相應(yīng)地貢獻(xiàn)，企業(yè)就應(yīng)該不斷進(jìn)行改革與革新，開發(fā)新的膜片方法。如在對(duì)金屬材料進(jìn)行合成時(shí)可以采用基于特征的模型直接切片法，利用PowerSHAPE造型軟件進(jìn)行直接切片研究，進(jìn)一步提取截面輪廓，進(jìn)而將輪廓分為線段、圓弧、和自由曲線，能夠從根本上避免了原有SRL文件格式的轉(zhuǎn)換方法帶來的不足，同時(shí)也能夠提高金屬材料快速成型的精度，促進(jìn)金屬材料快速成型技術(shù)的提高。此外為提高機(jī)械制造工藝企業(yè)內(nèi)部金屬材料快速合成技術(shù)的提高，不斷開發(fā)新的膜片方法，相關(guān)機(jī)械制造工藝企業(yè)需要制定一定的研究開發(fā)小組，選取較為優(yōu)秀具備加大潛力的人員加入開發(fā)研究當(dāng)中，為該研究部門提供最為先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，同時(shí)提供良好的研究場(chǎng)地，為研究小組工作能夠順利進(jìn)行，相關(guān)企業(yè)還需要對(duì)該研究小組提供一定的試驗(yàn)設(shè)備，如金屬材料的檢測(cè)設(shè)備、提取工具、試驗(yàn)工具等等，只有提供較為完備的試驗(yàn)工具與試驗(yàn)場(chǎng)所，才能夠促進(jìn)研究人員對(duì)膜片方法的開發(fā)。此外，對(duì)于新的膜片方法的開發(fā)與使用，相關(guān)企業(yè)需不斷加強(qiáng)對(duì)新膜片方法的堅(jiān)持與試驗(yàn)，只有達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)才能夠投入正常使用。

4? 總結(jié)

綜上所述，機(jī)械制造工藝中金屬材料快速成型技術(shù)的研究與開發(fā)，需要相關(guān)企業(yè)不斷完善企業(yè)內(nèi)部都管理制度，制定與時(shí)代相結(jié)合的金屬材料合成技術(shù)規(guī)劃，發(fā)展全新的RP材料，為金屬材料快速合成提供優(yōu)質(zhì)的合成材料，同時(shí)不斷加強(qiáng)對(duì)新膜片的開發(fā)，提高企業(yè)金屬材料快速成型的效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃偉豪.關(guān)于提高機(jī)械制造工藝技術(shù)的研究[J].紅地產(chǎn)，2017.

[2]馮偉，凌志堅(jiān).淺談如何提高機(jī)械制造工藝及技術(shù)[J].商品與質(zhì)量消費(fèi)視點(diǎn)，2013（11）.

[3]邢龍.機(jī)械制造工藝研究[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備，2016（03）.