林瑞蕊，王金芳

現(xiàn)階段由于工業(yè)科技的發(fā)展速度已經(jīng)相當(dāng)迅猛,在這個形勢和背景下機械加工產(chǎn)業(yè)技術(shù)也在原來基礎(chǔ)上得到了較為顯著的提升,在現(xiàn)代機械行業(yè)不斷發(fā)展壯大的過程中將遇到新的問題和挑戰(zhàn),而傳統(tǒng)機械生產(chǎn)工藝技術(shù)并無法完成對這一要求的全面適應(yīng),而需要實現(xiàn)對現(xiàn)代機器制造工藝及其精密加工技術(shù)的全面引進,這就是機械加工產(chǎn)業(yè)達到長期穩(wěn)健發(fā)展目標(biāo)的重要基石和先決條件,也從一定程度上表明了現(xiàn)代機械生產(chǎn)工藝及其精密加工技術(shù)創(chuàng)新的必要性。

1 現(xiàn)代化機械設(shè)計制造工藝和精細加工技藝的發(fā)展特點

1.1 系統(tǒng)性

系統(tǒng)性的現(xiàn)代機器人設(shè)計制作工藝和精細機械加工技藝,在工藝程序中都有著系統(tǒng)性的特點,而這些特點主要是在現(xiàn)代機器人設(shè)計制作工藝中最為突出。在整個機械制造流程中,不論是傳統(tǒng)機械制造加工手段或是高精密機械加工技術(shù),其均較為明顯的系統(tǒng)性特點。在機械制造體系中運用精細加工技術(shù),能夠提高機械加工制品的質(zhì)量,提高機械加工的精確性,提高了機械加工的效能和產(chǎn)品質(zhì)量,從而在短時間中提高其整機的效益。而由于現(xiàn)代化的機械設(shè)計生產(chǎn)工藝本身的特點和傳統(tǒng)精細機械加工技術(shù)間的系統(tǒng)性聯(lián)系,導(dǎo)致了二者在系統(tǒng)融合過程中產(chǎn)生了精密性的特點,而二者的系統(tǒng)融合更直觀的提高了設(shè)計工作的品質(zhì)和效益,從本質(zhì)上也促進了設(shè)計產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

1.2 技術(shù)關(guān)聯(lián)性

在現(xiàn)代化機器人設(shè)計生產(chǎn)工藝和更精細型的工藝的關(guān)聯(lián)性,直接的促進了中國機械制造業(yè)的不斷發(fā)展壯大。從機械設(shè)計與生產(chǎn)工藝的角度來看,它本身的發(fā)展趨勢直接影響到機設(shè)與生產(chǎn)工藝的發(fā)展趨勢,對中國社會主義市場經(jīng)濟的發(fā)展趨勢也產(chǎn)生了直接的影響。精密機械加工技術(shù)設(shè)備,在實際使用中運用了現(xiàn)代化的加工機械手段,雖然能夠提高其整機品質(zhì),但在生產(chǎn)實踐中如其中某個環(huán)節(jié)存在技術(shù)問題,也會很直接的影響機械制造技術(shù)的整體品質(zhì)和效益。所以,在機器人設(shè)計制作工序中一定要提高對精密交給你該技術(shù)方案與機器生產(chǎn)之間關(guān)系的重視,分析,密切關(guān)系,如此才能夠從根源上提高機器人設(shè)計制作工序的品質(zhì)和效益。

1.3 具有高效性

和傳統(tǒng)的機械制造工藝相比，現(xiàn)代機械制造工藝具有高效性的特點。伴隨經(jīng)濟的不斷發(fā)展，對現(xiàn)代機械制造工藝的研究日益深入，機械制造工藝水平不斷提高。當(dāng)前現(xiàn)代機械制造工藝逐漸免受人為因素的影響，由于進行人工制造會產(chǎn)生一定的誤差，對此使用現(xiàn)代機械制造工藝進行機械制造能夠提高制造的精密性，減少了機械制造的時間，提高了制造效率。同時使用現(xiàn)代機械制造工藝能夠確保機械加工的順利進行，保證加工的效果。最后，利用現(xiàn)代機械制造工藝，能夠有效的處理難度比較大、具有較高要求的材料，從而確保機械加工工藝的順利進行。

1.4 具有全球化特點

在經(jīng)濟發(fā)展過程中，各國之間交流越來越頻繁，伴隨經(jīng)濟交流的發(fā)展，國家之間的競爭越來越激烈。國家之間的競爭不僅體現(xiàn)在各國的經(jīng)濟發(fā)展水平上，同時也體現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)發(fā)展方面。通過進行科技創(chuàng)新，能夠讓一個國家比其他國家擁有科技優(yōu)勢，在自身發(fā)展過程中不需要依靠其他國家的幫助，免受其他國家的威脅。對此，在國家之間競爭越來越激烈的背景下，促進了現(xiàn)代機械制造工藝的研究與發(fā)展。在發(fā)展現(xiàn)代機械制造工藝時，工作人員消耗了大量的時間以及精力，盡管在研究該技術(shù)的過程中遇到許多問題，但是工作人員永不放棄，逐漸攻克在工藝發(fā)展中所遇到的難題。在發(fā)展現(xiàn)代機械制造工藝時，可以與其他國家進行溝通和交流，吸收其他國家在該工藝發(fā)展上的經(jīng)驗，與自身所擁有的知識相互結(jié)合，逐漸改進現(xiàn)代機械制造工藝，因此該工藝具有鮮明的全球化的特點。

2 現(xiàn)代機械制造工藝

2.1 氣體保護焊接工藝

氣體防護焊工藝,也被稱作氣體防護電弧焊技術(shù),是現(xiàn)階段電弧焊工藝技術(shù)中的一類,和其他電弧焊工藝技術(shù)相比較,主要優(yōu)點是把氣體引做為電弧介質(zhì),以更好地防護電弧和焊縫區(qū)域、提高焊縫效率的目的。而目前,在全世界使用最為普遍且經(jīng)濟效益良好的氣體焊接電弧介質(zhì)即為超臨界二氧化碳氣體,該介質(zhì)不但可以有效隔絕空氣,防止了空氣和焊縫的面相接觸,而且擁有生產(chǎn)成本較低、資源消耗較少的優(yōu)點。相比于其他種類的焊接技術(shù),氣體保護焊接工序不僅操作簡便靈活、操作時間較短、且通常不能產(chǎn)生的渣塊或熔渣量極少,而且焊縫操作用時較少、效率高、比較容易達到,焊縫作業(yè)的自動化和智能化、熱輻射性也

比較弱,但是,對氣體保護焊接工序仍多存在著較大的使用要求,特別是設(shè)備,通常要求較多的資金投入。

2.2 電阻焊焊接

在中國,現(xiàn)在機械制造流程中,電阻焊連接的應(yīng)用優(yōu)勢程度相對而言較高,有很大的制造效益,機械化程度也可以進一步適應(yīng)工藝條件,但與此同時,使用該工藝技術(shù)也不致有工業(yè)廢氣污染和噪音形成,對環(huán)境形成了極為重要的影響。在具體使用電阻焊連接時,一般是先緊緊壓住正負(fù)極間的焊縫物,而后再通電進行焊縫物,并以此為基準(zhǔn),借助輸出電壓的作用效應(yīng),就可以使焊縫物質(zhì)與接觸面上的電壓同時形成,進而形成熱效應(yīng),并加熱熔化的焊縫物質(zhì)。當(dāng)焊物完全熔化后,電壓才能結(jié)合金屬工件,這就達到了電阻焊連接的最合理使用。最后,盡管該技術(shù)在中國現(xiàn)階段已進行了較廣泛的運用,但在具體使用過程中,仍然面臨著維護難度大,支出成本較高,對測試技術(shù)前瞻性不夠等問題,有關(guān)單位必須對其作出科學(xué)處理。綜上所述,有關(guān)人員在具體運用電阻焊焊接技術(shù)進行機械制造時,就必須對其工藝技術(shù)優(yōu)勢加以合理運用,并科學(xué)完善相關(guān)工藝技術(shù)的不足之處,從而使其經(jīng)濟價值得以更加全面的實現(xiàn)。

2.3 攪拌摩擦焊接

該工序具體是將轉(zhuǎn)速較大的攪拌頭與金屬材料互相碰撞,產(chǎn)生熱能進行焊接。在具體開展焊接工作時,由于科學(xué)使用該技術(shù)而不需要大量耗費其他的金屬材料,從而可以將其漢奸生活成材料消耗量大大降低,在中國現(xiàn)階段的車輛制造,造船生產(chǎn)以及中國高速鐵路施工等過程中,這項技術(shù)也有著相當(dāng)普遍的運用。

2.4 螺柱焊焊接

跟技術(shù)的具體過程是使管件板件接觸面積與螺釘端面互相對接,而后使用電極將雙方的對接表面熔化,向螺栓施壓,以確保完成連接。一般情況下,該技術(shù)可以具體分為拉弧式或儲能式二個方法,相對而言,儲能式是所形成的熔化連接深度比較小,適宜于焊接薄板,而拉胡是的,可以形成相對大的熔化連接深度,在重工業(yè)焊縫中,具備更多的使用價值,兩個方法都是單面焊縫,不要求進行振動加工和打孔,但在具體使用該技術(shù)時,就不能有漏氣,或漏水形成,所以,在中國現(xiàn)階段機械制造行業(yè)具備了更多的使用價值。

2.5 埋弧焊接技術(shù)

埋弧焊術(shù)通常是指電弧在焊縫層以下時進行焊的工作,這項技術(shù)在實際使用的過程中,也可能被分成自動、半自動等二種類型。如果選用手動埋弧焊作為工作展開的主要手段,僅需使用焊接小車將整個焊接流程中所必須使用到的物料向規(guī)定地點輸送,之后再對焊縫電弧進行引動即可;而如果選用零點五自動埋弧焊作為工作展開的主要手段,則不僅必須采用人工的方法對焊縫物料完成輸送,在焊縫電弧移動的過程中,也必須人工作業(yè),不論是物料輸送或是對焊縫電弧移動,均必須耗費巨大的人力與精力,與手動埋弧焊比較,在效率與所獲得經(jīng)濟效益方面都不具有優(yōu)越性。所以,經(jīng)過研究就可以看出,很多工程技術(shù)人員在進行鋼結(jié)構(gòu)焊接工作的過程中,都會把自動埋弧焊視為首選焊接技術(shù),這項技術(shù)存在的優(yōu)越性也在實際使用的過程中得到了充分展現(xiàn)。但是必須引起重視的地方是,在對這項技術(shù)加以使用的過程中,技術(shù)人員也必須對焊機種類及使用情況引起注意,確保所選用電焊機的ph值合適,也只有如此才能確保焊后的接口,能和現(xiàn)代機械制造技術(shù)人員所提供的要求相符合。

3 精密加工技術(shù)

3.1 微機械技術(shù)

①在微機械驅(qū)動器領(lǐng)域。驅(qū)動器科技研發(fā)水平,直接確定了微型機械技術(shù)應(yīng)用寬幅與廣度。目前,較為常用的微機驅(qū)動技術(shù)一般是由靜電動機和壓電元器件所構(gòu)成的微驅(qū)動器,這一類驅(qū)動技術(shù)有很大的加工精度。②微機械傳感器技術(shù)。微機械傳感器技術(shù)有效改善了加工分辨率、靈敏度和數(shù)據(jù)密度。當(dāng)前,隨著集成電路技術(shù)日益提高,已經(jīng)可以支撐制造更為領(lǐng)先的如加速度傳感器、觸覺陣列傳感器等微傳感器產(chǎn)品。為實現(xiàn)其微機械加工特點,可將無源傳感器、復(fù)合傳感器等技術(shù)整合到微機感應(yīng)器產(chǎn)品當(dāng)中。③微機材料技術(shù)。在當(dāng)前,微機器的制作中大多使用硅材料,這類材質(zhì)易于開裂變形,但隨著新型金屬材料不斷發(fā)展,鎳材開始應(yīng)用于微機器制作,這種新型金屬材料可以改善其微力學(xué)和壽命。④微機械的生產(chǎn)工藝技術(shù)。由于微機加工技術(shù)的發(fā)展,傳統(tǒng)集成電路生產(chǎn)工藝技術(shù)已經(jīng)越來越無法滿足現(xiàn)代微型機械加工需要,所以,在三維機械加工與裝配的過程中,就必須引入立體新技術(shù),加工、光造型法工藝技術(shù)。目前,比較適用的新材料生產(chǎn)技術(shù)主要有微型電池放電制造工藝科技和微型機器組裝制造工藝科技等。

3.2 研磨技術(shù)

研磨技術(shù)是在機械制造過程中所不可或缺的技術(shù)操作技能,一般用來生產(chǎn)嵌入式集成電路,特別是在對硅晶圓,由于對其表面粗糙度有著相對較高的要求,一般應(yīng)該將其限制在一至二微米。所以,在具體進行制造的過程中,有關(guān)技術(shù)人員往往需要對其進行研磨拋光,通過科學(xué)創(chuàng)新的傳統(tǒng)磨碎技術(shù),可以合理實現(xiàn)原子尺寸研磨。但是,傳統(tǒng)研磨技術(shù)并不能完全通過物理手段實現(xiàn)研磨,而是必須根據(jù)化學(xué)反應(yīng)要求合理使用加工液對硅晶圓元件進行研磨與拋光。一般情形下,當(dāng)加工精密化程度較高的部件時,精細研磨技術(shù)通常有著更高的使用價格,以納米為基本單元限制了表面摩擦率,正是基于此,政府有關(guān)主管部門要求精細化處理研磨技術(shù),使其加工擁有更高的精度。

3.3 精密切削技術(shù)

在中國現(xiàn)階段機械制造領(lǐng)域,切割方法的直接使用內(nèi)部保證了機器產(chǎn)生更高的精細度。在具體情況開展機械加工時,由于刀具種類,機器構(gòu)造等客觀因素都會在較大程度內(nèi)影響機械設(shè)備的生產(chǎn)加工精密度,基于此,在具體情況開展機械加工作業(yè),為保證機械加工時具有更高的精細程度就需要提高機械強度,同時還必須通過科學(xué)提高機械設(shè)備的耐震性能和熱變性能力。在具體情況開展機械制造,可以運用精確控制,精確定位技術(shù),空氣靜壓軸承等高新技術(shù)手段開展具體作業(yè),通過機械設(shè)備發(fā)展中主軸速度的合理提高可以保證機械設(shè)備產(chǎn)生更高的生產(chǎn)加工精密度。

3.4 納米技術(shù)

為實現(xiàn)設(shè)備生產(chǎn)提供更高的便捷,有關(guān)公司必須對極微小部件原材料的工業(yè)生產(chǎn)與制備加以關(guān)注,并研究使用納米技術(shù),通過納米技術(shù)科學(xué)構(gòu)造更加方便,快捷和精確的制造裝置和元器件。以此為基礎(chǔ),不但可以保證現(xiàn)代電子設(shè)備功能的完備性以及有關(guān)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性,同時,也因為其體型相對較小,所以能夠給現(xiàn)代人生活提供更大的空間方便。

3.5 磨具成型技術(shù)

在機械開展加工時,模具是不可或缺的關(guān)鍵工具,在一般情況下,就機器設(shè)備來說,幾乎每個零件都是使用模具制造的,因此模具精密度也會對整個機械設(shè)備精密度產(chǎn)生較大程度的影響。在具體進行模具成形加工時,還需要保證模具具有更高的工藝精確度,在中國現(xiàn)階段,模具成形工藝技術(shù)還可以根據(jù)我國的機械制造水平做出合理判斷,而電解加工工藝的合理運用,可以在較大程度內(nèi)提高模具精密性,并且還能夠拋光工件表面,以保持工件表面的光滑性。

4 機械制造工藝及精密加工策略

當(dāng)前,機械制造技術(shù)工藝向著高度智能和效率化的方向發(fā)展,主要是運用計算機信息技術(shù)建立制造機械的模式,建立有效的工業(yè)生產(chǎn)機制,并使用高度智能的機械制造技術(shù)。機械對制造工藝的要求也將更加高,不僅需要機器生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化,還需要對現(xiàn)有的機器成品進行變型設(shè)計,運用現(xiàn)有的模具技術(shù)和數(shù)據(jù),通過設(shè)計生產(chǎn)出更為精確、高品質(zhì)的機器產(chǎn)品,以進一步增強公司的制造實力。

4.1 零件分類及變型模式

在現(xiàn)實的制造流程中,機械設(shè)備的制造和加工都是成批的,必須進行大規(guī)模的制造,如此,就要求制造公司掌握產(chǎn)品零部件的資源特點,以作為制造的基準(zhǔn),適應(yīng)各種客戶的不同需求,一般的機械設(shè)備由普通件、標(biāo)準(zhǔn)品和訂制件三類零件組成。一般來說,在大多數(shù)的機器生產(chǎn)內(nèi)部都需要精確零部件,而不同的機器機械零件的加工技術(shù)也不同,但使用精確加工技術(shù)的前提條件是確保已有的零部件模型經(jīng)過精確加工后可以獲得要求的特殊零部件,且將成本限制在所規(guī)定的范圍內(nèi),而一旦現(xiàn)有的零部件模型不能滿足此要求,此時就必須通過參數(shù)化的變形獲得機器生產(chǎn)內(nèi)部所要求的特制零部件。

4.2 使用CAD軟件對機械零件進行設(shè)計

在機器零部件的制造以前,就需要先對機器零部件加以工程設(shè)計,最常采用的機械設(shè)計開發(fā)工具是計算機技術(shù)應(yīng)用軟件CAD,人們也稱為電腦的輔助設(shè)計。設(shè)計階段,主要是由設(shè)計師按照機械零件的產(chǎn)品設(shè)計需要通過CAD等軟件系統(tǒng)完成產(chǎn)品設(shè)計或者繪畫工作,在產(chǎn)品設(shè)計階段,由設(shè)計師可以利用這些已有的圖像和繪畫技術(shù)工具,完成產(chǎn)品設(shè)計或者機械零件的規(guī)格和紋樣設(shè)計。借助CAD進

行機械零件的設(shè)計,就能夠正確的設(shè)計零部件的平面構(gòu)造和立體結(jié)構(gòu),從而清楚的傳達設(shè)計意圖,并很好的把設(shè)計和施工進行了銜接。當(dāng)然,該軟件還具有一定的不足,在產(chǎn)品設(shè)計完成之后出現(xiàn)了部分不足或部分改變時,也可通過Photoshop加以調(diào)節(jié)。在機械的精細生產(chǎn)技術(shù)中,產(chǎn)品模型的創(chuàng)建手段主要有屬性數(shù)據(jù)建模和幾何數(shù)據(jù)模型二個方法。

4.3 幾何數(shù)據(jù)模型

在進行機械制造時,特別是在精細機械加工中,既必須對產(chǎn)品的生產(chǎn)屬性加以管理,也必須將數(shù)據(jù)間的各層次關(guān)聯(lián)加以整合。零部件的精細加工模型中涉及的信息量很多,包含了零部件的屬性信息與形狀信息等。其中零部件的形狀信息能夠?qū)⒘悴考拈L度,造型等精確的表達,而零部件屬性信息中涉及的信息內(nèi)容則更多,其中包含了零部件的基本特征和特殊要求信息,還包含了對整個的加工過程進行管理的內(nèi)容,以及對整個加工過程進行全程的監(jiān)視信息,所有這些信息內(nèi)容都從零部件的幾何建模中顯現(xiàn)了出來,而且全部的精細加工技術(shù)都是使用這種幾何圖形來描述。

4.4 機械屬性數(shù)據(jù)模型

針對復(fù)雜的機械零部件,人們往往需要通過機械零件的屬性數(shù)據(jù),來對機械零部件的要素做出精確的描繪,并由此來準(zhǔn)確的表示零部件的基本特性、形狀及其分布關(guān)系等,在屬性數(shù)據(jù)中,關(guān)于形狀的信息尤為重要。屬性數(shù)據(jù)的類型很多,在這里試舉例,一般機械產(chǎn)品設(shè)計的屬性信息主要包含零部件的標(biāo)識、生產(chǎn)信息、產(chǎn)品坐標(biāo)、賦予原值等,而使用屬性數(shù)據(jù)和幾何數(shù)據(jù)相結(jié)合,可以對機械產(chǎn)品設(shè)計做出較為精確的說明。

5 結(jié)束語

在中國現(xiàn)代機械制造過程中,通過科學(xué)地改進精細的機械加工技術(shù)和機械制造工藝技術(shù)有著極為重要的經(jīng)濟價值,可以有效促進中國現(xiàn)代機械制造產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展,使之更高程度的適應(yīng)中國現(xiàn)代社會經(jīng)濟建設(shè)對機械制造產(chǎn)業(yè)所提供的最新需求,為我國工業(yè)經(jīng)濟技術(shù)水平的有效提高創(chuàng)造了優(yōu)越的條件。