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關鍵詞:加工原理;去毛刺;拋光
隨著我國工業(yè)技術的快速發(fā)展,對機械產(chǎn)品的精密度逐漸增加。傳統(tǒng)的加工工藝已經(jīng)很難滿足當前人們對機械零件的精度要求。在實際加工過程中,工件的穩(wěn)定性、功能性等方面必須遵守嚴格的標準。據(jù)相關部門統(tǒng)計,機械制造業(yè)是勞動力作為集中的產(chǎn)業(yè),這也就增加了控制零件精密度的難度。通常來說,一家企業(yè)的加工費用就會占總成本的15%,這大大增加了企業(yè)的成本負擔。而在精密機械零件的加工中最難克服的問題就是去毛刺和拋光。伴隨著科學技術的發(fā)展,國內(nèi)外企業(yè)已經(jīng)研究出了集中新方法新工藝,在機械零件的表面處理上取得了很好的效果,能夠滿足不同的生產(chǎn)需求。下面我們就針對其中的三種新工藝進行分析和研究。
1 加工原理
1.1 磨粒流加工原理。在磨粒流加工過程中,夾具配合工件形加工通道,2個相對的磨料缸使磨料在這個通道中來回擠動。磨料均勻而漸進地對通道表或邊角進行研磨,產(chǎn)生拋光、倒角作用。
1.2 熱能去毛刺加工技術原理。熱能去毛刺方法是利用高溫清除零件的毛刺和飛邊。被加工零件置于密封燃燒腔內(nèi),將可燃氣體(天然氣/甲烷/氫氣)和氧氣按一定比例、壓力充入腔內(nèi),可燃氣體包裹零件的里外以及毛刺、飛邊,密密充斥零件內(nèi)、外部,孔內(nèi),甚至盲孔里面。由火花塞點燃氣體,瞬間產(chǎn)生燃點以上的高溫。由于毛刺、飛邊高于零部件表面,當溫度急劇上升到毛刺、飛邊自燃點以上時,小體積的毛刺、飛邊燃燒。毛刺燃燒至工件主體,溫度迅速降到自燃點以下時,腔里多余的氧氣和毛刺混合化為氧化粉塵。加工原理如圖1所示,這一過程很短,僅足以將毛刺、飛邊燒掉,而不至于影響到工件本身。燃燒后,落在工件的所有表面上的毛刺和飛邊的氧化殘留物可以用溶劑清洗掉。
1.3 電化學加工去毛刺、拋光 (簡稱ECM/ECD/ECP)原理。在零件加工的過程中,零件內(nèi)部通道的交界處粗糙同時有毛刺,這不僅影響產(chǎn)品的質(zhì)量,而且減少了零件的使用壽命。這個問題一直困擾著零件制造企業(yè)。在生產(chǎn)實踐中采用電化學去毛刺的方法能夠解決這個問題。這一技術主要是針對工件選擇的部分進行加工。具體的加工原理可以參照圖2。主要就是通過接通電流的方式瞬間溶解零件上的毛刺,同事還能對零件內(nèi)部交界處形成精準的倒圓邊角。加工的時間一般也就在十秒到三十秒之間。使用這種技術能夠提高零件加工的效率。
2 工藝特點
2.1 磨粒流加工工藝特點。這種加工工藝的目標是為了能夠有效地改善零件的性能,提高零件的質(zhì)量和使用年限,同時減少加工人員的勞動,提高生產(chǎn)效率。例如對汽車進氣管的加工,為了對表面進行拋光,應該先切開拋光之后再焊接起來。這不僅對零件的美觀和使用產(chǎn)生影響,還會影響生產(chǎn)效率。二使用磨粒流拋光技術則能夠不必切割就能夠直接進行拋光。甚至是能夠完成對質(zhì)量要求十分嚴格的零件加工。
2.2 熱能去毛刺加工工藝特點。這種加工工藝不僅能夠有效地去除毛刺,還能夠不影響工件的尺寸和自身的結構特點。使用傳統(tǒng)去毛刺技術往往需要人員在加工完成之后進行質(zhì)量檢查,看是否完全去除干凈,而使用這種技術則不需要再次檢驗,生產(chǎn)效率大大提高,質(zhì)量也有保證。以前的技術只能針對一種或幾種零件進行加工,而這種技術則能夠對幾乎所有材質(zhì)的零件進行加工。這種加工技術還能夠把一些類似的零件放在一起處理,針對尺寸不同的零件,只需要改變其加工參數(shù)不需要改變時間就可以進行處理。這不僅減少了企業(yè)的生產(chǎn)成本,還延長了零件的使用壽命。
2.3 電化學加工工藝特點。這種加工工藝具有自身的特色,其是一種效率很高的生產(chǎn)技術,能夠加工各種金屬零件,不僅能夠進行去毛刺加工技術,還能夠保證制造的零件更加的精確規(guī)整。對鑄造業(yè)、機械加工領域的零件都可以使用這種技術,去除毛刺量一般在0.01-0.5mm之間。大多數(shù)情況下能夠控制在0.01-25mm的范圍內(nèi)。而且光潔度一般能夠改善五到十個等級,生產(chǎn)出的零件表面更加光滑而且還很均勻。
3 新工藝應用實例
3.1 磨粒流加工應用實例。這種新型加工工藝的最大優(yōu)勢就是能夠滿足不同零件尺寸的需求。小到0.2mm的小孔或者直徑為1.5mm的齒輪,大到直徑為50mm的通道,甚至是1.2mm的葉輪都能夠輕松實現(xiàn)。如果是加工大型機械設備的零件則需要設置專門的輸送通道。
磨粒流加工工藝特點:這種方法主要被使用在金屬材料微量除去的情況下,這種方法能夠準確并靈活穩(wěn)定的除去零件內(nèi)部的毛刺,進而達到產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。當前在汽車行業(yè)和制造業(yè)被廣泛使用,優(yōu)點也是有目共睹的。具體來說,它的優(yōu)點在于能夠進入到比較復雜的零件內(nèi)部,通過設備使內(nèi)部光滑;進排工作也能夠保證均勻性和完整性。對于批量零件來說能夠保證每個零件的加工效果一樣。例如,在汽缸頭鑄件的磨粒在生產(chǎn)過程中,能夠達到每小時生產(chǎn)三十件,粗糙程度也有下降很多,而且生產(chǎn)過程中的廢氣排放也減少了7%,發(fā)動機功率增加了6%,行駛公里數(shù)也增加了5%。
3.2 熱能去毛刺加工應用實例。由于這種去毛刺加工工藝能夠根據(jù)需要去掉任意部分的毛刺,甚至是一些手工都無法做到的位置,例如零件交界處等,能夠在零件生產(chǎn)、汽車零部件生產(chǎn)方面取得很好的效果。總的來說,這種去毛刺工藝的優(yōu)點是能夠降低整體加工成本,提高單位時間內(nèi)生產(chǎn)零件數(shù),避免重復加工。
3.3 電化學加工應用實例。電化學拋光的典型應用包括:有高純凈度要求的零件、人體手術植入件、瓶模以及各種各樣的不銹鋼零件。其中,ECM適用于加工常規(guī)加工方法不能加工的特殊輪廓或特別的邊角形狀,ECD適用于加工工件很難到達孔和邊角進行去毛刺,ECP可以提供銑削三維輪廓表面的高質(zhì)量拋光效果。
4 結束語
綜上所述,文章主要針對精密機械零件生產(chǎn)過程中的去毛刺和拋光兩道工序的新工藝進行了分析和總結,這種方法適合大范圍的零件生產(chǎn),特別是適合汽車零件和機械零件等,能夠進一步提高模具類型零件的加工技術。伴隨著這項新工藝的不斷發(fā)展,未來必然會在機械生產(chǎn)領域、汽車制造領域廣泛使用。同時,這也說明了我國制造業(yè)技術的不斷發(fā)展,給企業(yè)帶來了新的生機,我國的制造業(yè)領域發(fā)展的也會更好更快。
參考文獻
[1]郭應竹.磨粒流加工在航空發(fā)動機制造中的應用[J].機械設計與研究,1985(1):73-78.
1現(xiàn)代機械制造工藝與精密加工技術的特點概述
1.1關聯(lián)密切的特點
從技術層面來說,現(xiàn)代機械制造工藝與精密加工技術之間存在密切的聯(lián)系,這種聯(lián)系體現(xiàn)在許多方面,包括調(diào)研與開發(fā)產(chǎn)品、產(chǎn)品制造的工藝流程以及產(chǎn)品的加工制造與銷售等,貫穿了整個產(chǎn)品制造的過程。在這種密切關聯(lián)的特點之下,任何一個方面出現(xiàn)問題,都會對產(chǎn)品產(chǎn)生極大的影響,降低產(chǎn)品的性能和質(zhì)量,因此,在機械設計與制造時,需要充分認識到制造工藝與精密加工的關聯(lián)性,考慮彼此間的相互影響,提高機械產(chǎn)品的可靠性[1]。
1.2成系統(tǒng)性的特點
在現(xiàn)代機械產(chǎn)品當中,傳統(tǒng)的粗加工、技術含量低的產(chǎn)品已經(jīng)被市場所淘汰,價值不斷降低,高精度、高科技的機械產(chǎn)品是現(xiàn)代機械行業(yè)的主流產(chǎn)品?,F(xiàn)代機械產(chǎn)品優(yōu)勢主要體現(xiàn)在技術含量當中,因此,要想保持機械產(chǎn)品的市場優(yōu)勢,必須加強對產(chǎn)品設計、加工制造等環(huán)節(jié)技術水平的提升,通過對信息技術、計算機技術、傳感技術和自動化技術等先進技術的系統(tǒng)性運用,來提升產(chǎn)品的技術水平,使其保持更強的市場競爭力。
1.3全球化發(fā)展特點
在現(xiàn)代經(jīng)濟全球化的環(huán)境中,機械產(chǎn)品的競爭已經(jīng)不再僅僅局限于地區(qū)或國家之中,更是一種國際性的競爭,既包括市場的競爭,也包括技術的競爭,在這種白熱化的競爭之下,對制造工藝和精密加工技術提出了更高要求,只有保證制造工藝和精密加工技術的先進性,才能使加工制造的機械產(chǎn)品在全球化競爭中贏得一席之地。因此,必須從全球化發(fā)展的角度,不斷加強對現(xiàn)代機械制造工藝和精密加工技術的投入與研發(fā),提升產(chǎn)品整體的競爭能力,適應全球化發(fā)展的需求。
2現(xiàn)代機械制造工藝與精密加工技術的應用淺析
2.1現(xiàn)代機械制造工藝應用淺析
在現(xiàn)代機械制造工藝中,包括許多方面的內(nèi)容,比如車、鉗、銑和焊等,其中,焊接是應用最為廣泛的一種制造工藝,本文就對焊接工藝應用進行淺析:
2.1.1氣體保護焊工藝應用
在氣體保護焊工藝中,以砌體作為被焊接物體的保護介質(zhì),以電弧作為熱源,其焊接基本原理為:在焊接過程中,電弧周邊會產(chǎn)生氣體保護層,該保護層可以有效分隔熔池、電弧與空氣,減輕有害氣體對焊接造成的不良影響,使電弧的燃燒達到最大程度地利用,提高焊接的質(zhì)量。在氣體保護焊工藝中,應用最為廣泛的保護氣體是二氧化碳,其優(yōu)點是容易獲取,性價比強,有助于降低機械產(chǎn)品制造的成本[2]。
2.1.2電阻焊工藝應用
電阻焊工藝是分別將電源的正、負極連接到焊接物體上,然后在通電條件下,電流從焊接物中通過時,會引起焊接物接觸面與周邊發(fā)生“店長效應”,進而起到熔化、融合焊接物的效果,實現(xiàn)壓力焊接的目標。電阻焊工藝的優(yōu)點是焊接效率高、焊接效果好、焊接時間短、能夠全面機械化操作、噪聲或氣體污染相對較小等,但也存在一定不足,比如焊接設備投入大、維護成本高以及缺乏有效無損檢測手段等。就當前機械加工制造情況而言,電阻焊工藝在一些領域內(nèi)有著廣泛應用,比如家電、汽車和航空航天等。
2.1.3埋弧焊工藝應用
埋弧焊工藝是通過將電弧在焊劑層下燃燒,熔化焊劑層使焊接物與被焊接物連接在一起的一種工藝,根據(jù)焊接接入方式的不同,可以分為半自動焊接和自動焊接兩種。其中,半自動焊接是通過借助送絲機完成焊絲的送入,然后通過人工將移動電弧送入,增加了人力成本,在現(xiàn)代機械加工制造中應用較少。自動焊接就是指移動電弧和焊絲的送入均通過機械完成,自動完成焊接操作過程,是當前埋弧焊工藝使用的主要方式。以鋼筋焊接為例,以電渣壓力焊代替半自動埋弧焊后,其生產(chǎn)效率得到提高,焊縫質(zhì)量更加可靠,且勞動條件也更為良好,半自動埋弧焊被逐漸淘汰也是現(xiàn)代機械制造工藝發(fā)展趨勢的體現(xiàn)。在埋弧焊工藝使用中,焊劑對焊接質(zhì)量有著較大的影響,需要做好焊劑的選用;同時,焊劑堿度體現(xiàn)著焊接的應用電流、焊接工藝水平以及鋼材級別等技術指標,也需要特別重視焊劑堿度。
2.1.4攪拌摩擦焊工藝應用
攪拌摩擦焊工藝的優(yōu)點主要是對焊劑、焊絲和焊條以及保護氣體等消耗性材料基本沒有需求,只要在焊接攪拌頭條件下,就可以完成焊接過程,尤其是在鋁合金材料的焊接中,在低溫焊接條件下,1個焊接攪拌頭能夠完成800m的焊接要求。攪拌摩擦焊接工藝出現(xiàn)于上世紀90年代初,工藝水平較為成熟,在鐵路、船舶、飛機以及車輛等機械制造業(yè)中有著廣泛應用。
2.1.5螺旋焊工藝應用
螺旋焊工藝需要先連接螺柱與管件或者板件,然后向接觸面引入電弧,使的兩種物體的接觸面熔化在一起,最后在對螺柱進行壓力焊接。螺旋焊接有拉弧式和儲能式兩種,前者主要應用于重工業(yè)焊接,后者的熔深小,在薄板焊接方面應用較多。此焊接工藝最大的優(yōu)點是不會出現(xiàn)漏氣漏水等問題,安全性較高,在現(xiàn)代機械制造業(yè)中應用也較為普遍。
2.2精密加工技術應用淺析
在現(xiàn)代機械的精密加工技術中,根據(jù)其加工方式、特征的不同,可以將其分成多個種類,比如精密切削技術、超精密研磨技術和微細加工技術以及納米技術等。其中,精密切削技術主要是排除影響機器、工件的各種外界因素,得到符合要求的切削產(chǎn)品,精密切削技術使用的加床要有足夠的剛度,且溫度上升時也不會出現(xiàn)變形,抗震性能優(yōu)良,其實現(xiàn)方法有兩種,一是提高機床主軸轉速,二是通過精密定位、精密控制先進技術的應用[3]。超精密研磨技術主要是為了提高粗糙度限定產(chǎn)品的精密度,此時,傳統(tǒng)的研磨、拋光等技術無法滿足需求,就必須要借助超精密研磨技術,比如原子級研磨拋光硅片等。
【關鍵詞】機械制造;精密加工;實際應用
引言
隨著傳統(tǒng)機械制造業(yè)的沒落,新型機械制造行業(yè)迅猛發(fā)展,精密加工以及高管技術的應用,使得經(jīng)濟社會又向前邁進一步。所以,如何正確應用現(xiàn)代機械制造加工產(chǎn)品,是至關重要的問題。
1、現(xiàn)代機械制造工藝與精密加工技術的特點
1.1關聯(lián)密切。技術是加工行業(yè)的命脈,精密加工與現(xiàn)代機械制造科學融合是制造業(yè)的趨勢,包含多個層面,其中包括市場調(diào)研,設計方案思路,制造技術與設備統(tǒng)一,制造工藝只有經(jīng)過精密加工才能成為占領市場的先鋒,提高兩者之間的默契度,精密與工藝并存,才能增強機械產(chǎn)品的質(zhì)量。
1.2系統(tǒng)性特點突出。生產(chǎn)成本逐漸降低,制作工藝逐漸簡化,機器精密制造的產(chǎn)品成為市場銷售中的寵兒,而傳統(tǒng)手工低效率,做工粗糙,技術含量低的工業(yè)產(chǎn)品逐漸被淘汰。精密高端的現(xiàn)代制造工藝具有高技術含量的特點,要想保證市場占有份額,就必須加強各個專業(yè)的統(tǒng)一,比如機械制造,電子計算機技術,遙感技術,全自動化技術相互柔和成為加工制造業(yè)的系統(tǒng),有了系統(tǒng)性,才能確保產(chǎn)品的質(zhì)量。
1.3發(fā)展全球化。經(jīng)濟全球化的趨勢日益加深,一種新型的制造工藝產(chǎn)品不再僅僅在地區(qū)范圍內(nèi)推廣,而是走向世界市場,參與國際間的競爭。這種高壓的競爭環(huán)境中,對現(xiàn)代機械制造行業(yè)以及精密儀器的加工技術都提出了新的要求,只有提高產(chǎn)品的技術含量,才能在國際市場中占得一席之地,這就需要我們研發(fā)人員對世界經(jīng)濟趨勢做出準確的判斷,為產(chǎn)品制造提供市場方向,輔助高端技術,屹立世界經(jīng)濟發(fā)展的潮流中。
2、現(xiàn)代機械制造工藝與精密加工技藝的結合應用分析
2.1現(xiàn)代機械制造行業(yè)前景分析。機械制造的產(chǎn)品在生活中處處可見,車,鉗子,電焊等工藝制作產(chǎn)品,其中我們選取焊接作為例子,對現(xiàn)代制造工業(yè)與制造產(chǎn)品的應用進行分析。2.1.1氣體保護焊工藝技術的應用。氣體保護焊工藝是利用電弧作為制造熱源,被焊接物質(zhì)以砌體作為介質(zhì)相互焊接。工作原理是:在產(chǎn)品制作過程中,焊接產(chǎn)生的電弧會形成一層具有保護作用的氣體層,可以有效的隔絕溫度、有害氣體物質(zhì)及輻射性物質(zhì),還可以分隔熔池、電弧等焊接過程中有害物質(zhì),保證人們身體健康。保護氣體中最常見的是二氧化碳,其隨處可得,無成本投入,是制造產(chǎn)品保護氣體的首選。2.1.2電阻焊工藝技術的應用。電阻焊工藝技術是指將電阻的正負極分別連接到不同的焊接物上,通電時電流經(jīng)過的時候,產(chǎn)生大量的熱量,周圍接觸物與其接觸面之間的介質(zhì)相熔化,冷卻之后,達到焊接作用的工藝。其焊接特點是簡單、易操作,焊接效果可受人為控制,成品率高,且其焊接時間短,并且噪音相對小,空氣污染小。弊端就在于不能大批量的制造產(chǎn)品,需要投入大量的人力,對于小型家電還可以應用,但對于大型制造機器就難以應用了,因此,應該根據(jù)生活中的實際情況,酌情使用。2.1.3埋弧焊工藝技術的應用。在傳統(tǒng)以及現(xiàn)代焊接工藝中,埋弧焊工藝技術的應用都十分廣泛,所謂的埋弧焊工藝是指在焊接時,焊接層底下的電弧被燃燒,從而達到焊接目的的操作工藝。埋弧焊工藝技術分為以下兩類。一是全自動化焊接:自定埋弧焊接技術是指利用小型工具的輔助,將焊絲與電弧相互接合,然后達到自動焊接的技術,該技術使用方便。二是半自動化焊接:半自動焊接需要人工的輔助才能完成,比如需要人工的推力將焊條推入,既耗費人力,也浪費了不少焊接資源,因此該工藝逐漸被市場所淘汰,已經(jīng)無幾人使用了?,F(xiàn)在常用的電渣壓力焊也是一種半自動化的買弧焊接技術,它具有成效高,產(chǎn)品質(zhì)量好的特點,因此被廣泛應用。焊接技術的使用不僅僅是依靠優(yōu)良的技術,同時還應注意選擇優(yōu)質(zhì)的焊條,并隨時觀察其堿度,這些細小的差別往往才是決定焊接產(chǎn)品質(zhì)量到的關鍵。2.1.4攪拌摩擦焊工藝技術的應用。攪拌摩擦焊技術使用方便,操作簡單,其對基本的焊接工藝硬性材料沒有過多的要求,比如焊條等,僅僅需要焊接攪拌頭,就可以完成整個操作。攪拌摩擦焊接工藝的使用是在20世紀90年代初,當時工藝水平相對比較先進,輪船,鐵路的方面的應用也極為廣泛,所以該技術支撐起了焊接工藝的半邊天。2.1.5螺旋焊工藝技術的應用。螺旋焊工藝技術是指先將各部分零件進行組合和連接,再在其相互接觸的面積當中將兩者進行融化,達到焊接目的,黏合的零件有螺柱、板件等。該工藝可分為拉弧式和儲能式,拉弧式的應用主要在重型工業(yè)中,比如輪船制造業(yè)等,其焊接要求高;而儲能式主要應用于薄板之間的黏合,日常生活中比較多見。
2.2精密儀器的加工技術。精密儀器的加工技術分為多個層面,不同應用方向有不同的選擇,比如超級精密研磨技術,納米技術,細微加工技術等,這里我們就前幾種加以分析。2.2.1超精密研磨技術。超精密研磨技術可將表面粗糙程度降到1至2mm。其傳統(tǒng)的使用技術有研磨,拋光等,然而對現(xiàn)在工藝的要求已經(jīng)遠遠不夠,為了適應新時代的發(fā)展需求,超精密研磨技術應運而生,它的研磨程度更加精細,使加工產(chǎn)業(yè)對材料的要求得到滿足。2.2.2精密切削技術。切削技術操作簡單,因此對切削產(chǎn)品的要求也相對較多。切削表面粗糙程度要求細小,相對于機床的大型機器操作可以提高其精密程度,但受到溫度,機床高度,抗震性能等方面的影響,精密切削技術需要高速運轉,才能適應生產(chǎn)的需要,目前市場上的切削技術足夠滿足機床要求的精密程度,這為精密切削技術開辟了一片天空。2.2.3納米技術的應用。納米技術的概念為人們廣泛所熟悉,它是結合了物理技術和工程技術的現(xiàn)代化工藝產(chǎn)物,它實現(xiàn)了納米級的精細刻畫,在精密電子技術當中獲得殊榮,在未來的發(fā)展前途也很廣泛。納米材料,納米微生物等概念的普及,是人類進步的象征。
3、結束語
世界科技的高速發(fā)展,經(jīng)濟全球化趨勢的加深,行業(yè)之間競爭日益激烈,全球化市場進一步拓展,這些都對現(xiàn)在機械制造工業(yè)以及精密加工制造行業(yè)提出了更嚴苛的要求,比如航天飛船等方面。精密加工技術是現(xiàn)代機械制造行業(yè)的基礎,所以,加強對現(xiàn)代機械制造行業(yè)的開發(fā)與研究,是實現(xiàn)工藝生產(chǎn)全球化的重要目標。
參考文獻
關鍵詞:機械制造工藝;精密加工技術;應用
前言
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國的機械制造行業(yè)得到了飛速的發(fā)展,在這種情況下,傳統(tǒng)的機械制造工藝和精密加工技術已經(jīng)不能滿足機械制造生產(chǎn)和發(fā)展的需求,因此,分析現(xiàn)代機械制造工藝和精密加工技術的特點,應用先進的科學技術不斷提高機械制造工藝和精密加工技術對機械制造行業(yè)的發(fā)展有十分重要的意義。
1 現(xiàn)代機械制造工藝和精密加工技術的重要性
1.1 現(xiàn)代機械設計
機械設計包括工藝設計、結構設計、材料設計等,傳統(tǒng)的機械設計方法已經(jīng)不能滿足數(shù)控機床設計、汽輪機葉片結構設計等現(xiàn)代機械生產(chǎn)的需求,目前,機械設計方法已經(jīng)從傳統(tǒng)的經(jīng)驗設計、直覺設計發(fā)展成為現(xiàn)代設計,在設計過程中,采用先進的科學理論和方法解決設計遇到的各種問題。機械設計的現(xiàn)代設計涉及到優(yōu)化設計、仿真技術、可靠性設計、系統(tǒng)工程、計算機輔助設計等多個領域,現(xiàn)代設計能有效的提高機械設計水平,提高設計質(zhì)量,增加設計效率,對機械設計的快速發(fā)展有十分重要的作用。
1.2 機械制造技術和精密加工技術的重要性
現(xiàn)代機械制造技術和精密加工技術涉及的范圍十分廣泛,在機械、電子、冶金等各方面都有廣泛的應用,目前,現(xiàn)代機械制造技術和精密加工技術已經(jīng)成為世界各國關注的重要內(nèi)容,社會發(fā)展的本質(zhì)就是不斷制造,隨著社會的快速發(fā)展,機械制造工藝和精密加工技術的發(fā)展越來越快,這些工藝極大的促進現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展。產(chǎn)品的設計到實現(xiàn),是靠制造實現(xiàn)的,機械制造工藝和精密加工技術是科學技術物化的基礎,是產(chǎn)品由虛變實的重要手段,因此,現(xiàn)代機械制造技術和精密加工技術對社會發(fā)展有十分重要的作用。
現(xiàn)代機械制造工藝和精密加工技術是生產(chǎn)過程中最活躍的因素,產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中,使用的加工工藝不同,則使用的設備、生產(chǎn)效率及產(chǎn)品的質(zhì)量都不相同,在進行產(chǎn)品生產(chǎn)時,只有確定了生產(chǎn)工藝和加工技術,才能確定具體的加工設備,才能根據(jù)需要生產(chǎn)設備的性能制定合理的生產(chǎn)目標,從而提高企業(yè)的市場競爭力,為企業(yè)的快速發(fā)展提供保障,因此,機械制造技術和精密加工技術對企業(yè)的發(fā)展有十分重要的作用。
2 現(xiàn)代機械制造工藝和精密加工技術的特點
2.1 系統(tǒng)性
現(xiàn)代機械制造生產(chǎn)是一項系統(tǒng)工程,采用現(xiàn)代機械制造工藝和精密加工技術時,會用到現(xiàn)代傳感技術、計算機信息技術、生產(chǎn)自動化技術等多種技術,同時還需要應用到新工藝、新材料、新管理方法等各種手段,因此,現(xiàn)代機械制造工藝和精密加工技術具有很強的系統(tǒng)性。
2.2 關聯(lián)性
現(xiàn)代機械制造工藝的先進性不僅僅體現(xiàn)在先進的制造過程,還體現(xiàn)在產(chǎn)品研發(fā)、設計、生產(chǎn)、銷售、售后等各方面的先進性,這些方面的內(nèi)容是相互關聯(lián)的,如果某一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,則整個制造工藝都會受到影響,因此,現(xiàn)代機械制造工藝和精密加工技術具有很強的關聯(lián)性。
2.3 全球化
隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,我國的各項工作逐漸與國際接軌,全球化發(fā)展已經(jīng)成為當前社會發(fā)展的重要趨勢,為適應社會發(fā)展的趨勢,提高企業(yè)的市場競爭能力,企業(yè)必須結合國際上先進的機械制造工藝和精密加工技術,研發(fā)符合企業(yè)實際情況的加工技術,從而有效的促進機械制造企業(yè)的發(fā)展。
3 現(xiàn)代機械制造工藝和精密加工技術的應用
3.1 現(xiàn)代機械制造工藝的應用
現(xiàn)代機械制造工藝的范圍比較廣,種類也比較多,焊接工藝是常用的機械制造工藝,常見的焊接工藝有電阻焊、保護焊、埋弧焊、攪拌摩擦焊、螺柱焊等幾種技術,下面分別對這幾種技術進行分析。
3.1.1 現(xiàn)代機械制造電阻焊焊接工藝。電阻焊工藝是指將被焊接的物體壓在兩電極之間,通電后,利用電流作用將焊接物體表面溶化,從而實現(xiàn)金屬結為一體的焊接工藝。電阻焊工藝的焊接質(zhì)量比較高,焊接效率也比較高,在現(xiàn)代機械制造中有十分廣泛的應用。
3.1.2 現(xiàn)代機械制造保護焊焊接工藝。保護焊工藝是一種以電弧為熱源的焊接工藝,保護焊工藝保護物體的介質(zhì)是氣體,其工作原理是將二氧化碳當做物體的保護介質(zhì),在電弧周圍行為一層氣體保護層,從而實現(xiàn)電弧、容器和空氣的相分割,保護焊工藝不僅能防止外界的有害氣體對焊接質(zhì)量造成影響,還能充分燃燒電弧。
3.1.3 現(xiàn)代機械制造埋弧焊焊接工藝。埋弧焊工藝是一種在焊劑層下燃燒電弧的工藝,埋弧焊工藝可以分為半自動埋弧焊工藝和自動埋弧焊工藝兩種方式,半自動埋弧焊工藝需要人工移動電弧,并且要具體的機械設備進行焊絲輸送;自動埋弧焊工藝是利用專門的小車進行電弧移動和焊絲輸送。
3.1.4 現(xiàn)代機械制造攪拌摩擦焊接工藝。攪拌摩擦焊接工藝是一種傳統(tǒng)的焊接工藝,這種焊接工藝不需要焊接攪拌頭之外的其他焊接材料。
3.1.5 現(xiàn)代機械制造螺柱焊接工藝。螺柱焊是指對螺柱施加一定的壓力,然后在螺柱的一斷表面通電至溶化。螺柱焊工藝可以分為拉弧式焊接和儲能式焊接兩種焊接方式,這兩種焊接方式都是單面焊接方法,拉弧式焊接方法常用于重工業(yè),儲能式焊接方式常用于薄板焊接。
3.2 精密加工技術的應用
3.2.1 精密切削技術。精密切削技術是一種常用的直接切削方式,在實際生產(chǎn)過程中,要想提高產(chǎn)品的質(zhì)量,采用精密切削技術時,要盡量減少工件、道具、機床等的使用,同時還要盡量提高機床的運轉速度。
3.2.2 磨具成型技術。目前,使用的電子產(chǎn)品中,有三分之一的零件是采用磨具加工制成的,磨具成型技術的主要任務是提高磨具的精度。
3.2.3 超精密研磨技術。超精密研磨技術常用于電路基板硅片的加工集成,隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展,傳統(tǒng)的研磨方法已經(jīng)不能滿足生產(chǎn)加工的需求,在生產(chǎn)加工過程中,需要進行原子級拋光處理,超精密研磨技術的應用,極大的提高了加工精度。
3.2.4 納米加工技術。隨著科技的快速發(fā)展,納米加工技術在機械生產(chǎn)的應用越來越廣泛,目前,納米加工技術已經(jīng)能在硅片上刻畫出納米寬的線,極大的提高了信心儲存密度。
3.2.5 微細加工技術。微細加工技術能使得電力產(chǎn)品的體積變小,提高電子產(chǎn)品的頻率,節(jié)省電子產(chǎn)品的能源消耗。
4 結束語
現(xiàn)代機械制造工藝和精密加工技術是機械制造行業(yè)發(fā)展的核心技術要,在市場競爭激烈的環(huán)境下,機械制造企業(yè)要想脫穎而出,就必須正確的認識到現(xiàn)代機械制造工藝和精密加工技術的重要性,認真學習現(xiàn)代機械制造工藝和精密加工技術的各種相關知識,不斷提高現(xiàn)代機械制造工藝和精密加工技術水平,從而有效的提高企業(yè)的市場競爭力,確保企業(yè)健康、穩(wěn)定的發(fā)展。
參考文獻
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【關鍵詞】機械制造;精密加工;制造工藝
為滿足社會生產(chǎn)需求,對機械制造行業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量提出了更嚴格的要求,傳統(tǒng)的機械加工技術已經(jīng)不能滿足實際生產(chǎn)需求,需要積極引進更多新型技術,做好對現(xiàn)代機械制造工藝與精密加工技術的分析,對生產(chǎn)效率、工作環(huán)境、產(chǎn)品質(zhì)量以及生產(chǎn)安全等方面進行優(yōu)化,爭取不斷提高機械制造的綜合效益。因此,需要從實際情況出發(fā),對機械制造行業(yè)的發(fā)展趨勢進行分析,對存在的不足進行優(yōu)化,選擇有效的措施進行完善,爭取不斷提高機械制造效果。
1.現(xiàn)代機械制造工藝與精密加工技術特點分析
現(xiàn)代機械制造工藝與精密加工技術的存在,可以更全面有效的滿足社會生產(chǎn)對各零部件加工效果的需求,在原有基礎上做更進一步的研究發(fā)展,不斷提高產(chǎn)品加工的質(zhì)量,滿足各生產(chǎn)領域的需求。
1.1關聯(lián)性
從機械制造現(xiàn)狀來看,兩種技術先進性不僅貫穿于整個制作過程,同時與產(chǎn)品設計、加工以及銷售整個環(huán)節(jié)相融合,所有環(huán)節(jié)均具有緊密關聯(lián)性,如果其中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都將會對產(chǎn)品最終效果產(chǎn)生影響。因此,以提高產(chǎn)品加工效果為目的,必須要加強對其關聯(lián)性特點的重視,做好每個環(huán)節(jié)的控制,減低各因素對產(chǎn)品調(diào)研、開發(fā)、設計、加工以及銷售等環(huán)節(jié)的影響,在整體上來提高產(chǎn)品[1]。
1.2適應性
對于機械產(chǎn)品加工行業(yè)來說,逐漸有更多新型技術與工藝被應用其中,在提高產(chǎn)品質(zhì)量的同時,也增大了市場間的競爭,如果還是依靠傳統(tǒng)的機械加工工藝勢必會被市場淘汰,必須要做好機械加工工藝的更新?,F(xiàn)代機械制造工藝與精密加工技術的存在剛好滿足這一要求,從市場需求出發(fā),做好每個加工環(huán)節(jié)的控制優(yōu)化,提高產(chǎn)品生產(chǎn)整個環(huán)節(jié)的有效性,進而可以不斷提高產(chǎn)品在市場中的競爭力。
1.3系統(tǒng)性
對于現(xiàn)代機械制造工藝與精密加工技術來說,其在應用上需要以各種新型技術為支持,如計算機、自動化、信息、傳感,以及現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術等,對產(chǎn)品生產(chǎn)的各個環(huán)節(jié)進行綜合性分析,從整體上進行分析,爭取能夠滿足市場對產(chǎn)品的需求[2]。各項現(xiàn)代新型技術的應用,使得現(xiàn)代機械制造工藝與精密加工技術具有了系統(tǒng)性,并被有效的應用于產(chǎn)品設計、加工、制造、生產(chǎn)以及銷售所有環(huán)節(jié)。
2.現(xiàn)代機械制造工藝分析
機械制造加工工藝主要包括制定流程、設計機械模具、元件加工以及先進工藝技術等,具有很強的實踐性,例如焊接加工工藝,工藝類型多,并且所適用的范圍不同,在選擇時應結合實際情況來確定。
2.1電阻焊工藝
電阻焊是機械制造加工中比較常用的一種技術,即把元件聚合后通過電源正負電極進行施壓處理,電流會在接頭位置以及附近區(qū)域產(chǎn)生電阻熱,最終將達到熔化或者塑性狀態(tài),達到對金屬進行焊接的目的[3]。為滿足社會發(fā)展對機械制造工藝的需求,逐漸有更多現(xiàn)代新型技術被應用到電阻焊工藝中,提高了其技術效果,如熱膨脹閉環(huán)監(jiān)控技術、次級整流焊接技術、微電子技術以及整流器等。
2.2氣體保護焊
氣體保護焊工藝即利用電弧為電源對金屬材料進行焊接處理,與其他焊接工藝不同的是被焊接物體的保護介質(zhì)為氣體。在利用此工藝對金屬材料進行焊接施工時,將在電弧周圍形成氣體保護層,將電弧與熔池和空氣進行分割,達到避免有害氣體對焊接效果造成影響的效果。從加工現(xiàn)狀來看,應用最為廣泛的保護氣體為二氧化碳,具有成本低的優(yōu)點,很多機械制造加工均采取了此種焊接方式。
2.3埋弧焊
埋弧焊施工工藝即在焊劑層下燃燒電弧達到焊接的目的,主要包括自動與半自動兩種方式。其中,自動埋弧焊應用時只需要對金屬物料進行焊接,小車負責送入焊絲與移動電弧,而半自動埋弧焊焊接時則需要手動送入焊絲,由人工的方式來完成焊絲移動。例如在對鋼筋進行焊接施工時,半自動埋弧焊已經(jīng)逐漸被電渣壓力焊代替,并具有生產(chǎn)率高、焊接效果好等優(yōu)點。選擇埋弧焊工藝進行加工處理時,為保證焊接效果,需要控制好焊劑的選擇,結合實際情況來確定焊劑堿度,爭取不斷提高工藝性能與冶金性能。
2.4螺柱焊
螺柱焊即將螺柱一端同管件或者板件表面相接觸目引通電弧到將接觸面熔化,并對螺柱施加一定壓力,最終完成焊接處理的加工工藝。常見螺柱焊方式主要包括拉弧式與儲能式兩種,其中拉弧式焊接常被用于重工業(yè)加工中,而儲能式焊接則多被用于薄板焊接加工。無論是哪種焊接方式,在實際應用中均為單面焊接,不需要對材料進行打孔、鉆洞、粘結以及鉚接等處理,施工工藝更為簡單,并且焊接過程中不會出現(xiàn)漏氣漏水等情況,具有比較好的應用效果[4]。
3.現(xiàn)代精密加工技術分析
現(xiàn)代精密技術與傳統(tǒng)加工技術相比,可以對產(chǎn)品進行精度更高的加工處理,甚至可以達到納米尺寸元部件的加工生產(chǎn),適用范圍更為廣泛。常見的精密加工技術主要由超精密切削技術、超精密研磨技術以及微細加工技術等。
3.1超精密研磨技術
隨著社會發(fā)展進程的加快,很多設備零部件的精密度在不斷提高,傳統(tǒng)的加工技術逐漸不能滿足實際生產(chǎn)需求,例如原有的研磨、拋光等工藝已經(jīng)達不到現(xiàn)代復雜程度逐漸提高的電路基板硅片與其表面粗糙度的加工,需要選擇用超精密研磨技術加工處理。因其所具有的將精度高、加工快以及工藝簡單等優(yōu)點,現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應用到產(chǎn)品加工生產(chǎn)中,并取得了良好的效果。
3.2微細加工技術
一般情況下高科技產(chǎn)品零部件體積小、精度高,并且具有運行頻率高與能耗低等特點,在對其進行加工生產(chǎn)時,必須要基于其所具有的特點進行分析,利用超微細離子加工技術對硅片進行加工生產(chǎn),滿足微小零件加工的需求。
3.3超精密切削技術
切削處理是機械加工中重要環(huán)節(jié),所應用技術是否合理直接影響了加工件的質(zhì)量。與傳統(tǒng)切削加工技術相比,超精密切削加工技術的應用,對加工產(chǎn)品尺寸控制更為有效,降低了加工過程中機床、零件以及道具等各因素對加工效果的影響,保證切削效果滿足產(chǎn)品加工需求。現(xiàn)在常用的超精密切削技術主要有超精密定位、微進給、位控制等,并在實際應用中取得了良好的效果。
4.結束語
現(xiàn)代機械制造工藝與精密加工技術現(xiàn)在已經(jīng)被廣泛的應用到機械制造行業(yè)中,與傳統(tǒng)加工技術相比,產(chǎn)品加工效果更佳,對促進機械行業(yè)的進一步發(fā)展具有重要意義。為了更好的將其應用到各領域產(chǎn)品機械加工中,就需要在現(xiàn)有基礎上不斷進行研究,進一步研發(fā)與改善精密加工技術,不斷提高其應用效果。 [科]
【參考文獻】
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關鍵詞:機械制造工藝;精密加工技術;應用研究
引言
機械制造一定程度彰顯著一個國家的生產(chǎn)力水平,因此長期以來機械制造工藝與精密加工行業(yè)都得到國家社會的熱點關注。現(xiàn)代機械加工工藝分別有:典型零件加工工藝、機器裝配工藝基礎、機床夾具設計基礎及工藝過程質(zhì)量控制等,其中以控制流程與工藝生產(chǎn)為典型現(xiàn)代機械加工工藝。在精密加工技術方面,精密加工技術受環(huán)境、機床、刀具及工藝等重要影響,由此表明了現(xiàn)代制造工藝與精密加工技術是相互交叉的[1]。
1.機械制造與精密加工技術概述
1.1現(xiàn)代機械制造工藝的優(yōu)勢
現(xiàn)如今科學技術飛速發(fā)展,為機械制造與精密加工技術研發(fā)創(chuàng)造了良好的契機,現(xiàn)代機械制造工藝表現(xiàn)出綜合性強、全面性強及競爭性強等多種優(yōu)勢。其中,綜合性強表現(xiàn)于伴隨科學技術的推陳出新,現(xiàn)代機械制造工藝與精密加工技術相互間不同先進技術相輔相成的結合應用,大量的工業(yè)制成品都呈現(xiàn)出強有力人性化的特征;全面性強表現(xiàn)于自機械制造內(nèi)容出發(fā),現(xiàn)代機械制造技術已經(jīng)囊括了制造環(huán)節(jié)、包裝設計、產(chǎn)品研發(fā)、產(chǎn)品銷售及售后服務等多個全面步驟,現(xiàn)代企業(yè)正常運營受每一個步驟緊密聯(lián)系程度直接影響;競爭性強表現(xiàn)于現(xiàn)代機械制造市場競爭已由國內(nèi)范圍市場競爭轉變成國際范圍市場競爭,一個企業(yè)乃至一個國家若想要在現(xiàn)在機械制造競爭中占據(jù)有利位置,就務必要不斷提升自身工業(yè)制成品的市場競爭優(yōu)勢[2]。
1.2精密加工技術分類
現(xiàn)如今信息技術飛速提升,不同社會領域均被科學技術一定程度涵蓋,機械制造也不例外,不同種類的精密加工技術被廣泛應用于現(xiàn)代機械制造中。這些精密加工技術分別包括,精密切削技術、微細加工技術、超精密研磨技術、模具成型技術以及納米技術等[3]。
2.精密超精密加工技術在微機械制造中的應用
當前一些企業(yè)為了達到企業(yè)發(fā)展的目的,不惜以耗費大量能源作為代價,從而導致資源過多的浪費及生態(tài)環(huán)境嚴重破壞。為了解決這一問題,我國頒布了關于制造行業(yè)開展綠色改革的相關政策,以滿足可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略前提開展技術更新,即提升現(xiàn)如今機械制造工藝技術迫在眉睫。
2.1微型加工設計制造技術
2.1.1主軸部件
微型加工設備中以微型主軸為重要的核心部件,支承元件部分通過選取高精度氣體靜壓軸承、高精度微小滾動軸承等,驅動元件部分選取自裝式微小直流電極確保主軸回轉的高精度與高轉速,同時需要令主軸各系統(tǒng)元件轉化成有限元模型,有限元分析主軸系統(tǒng)動靜態(tài)狀況,在這一前提條件下,采用優(yōu)化設計原理對主軸系統(tǒng)展開結構優(yōu)化設計,以達到主軸不僅能夠符合性能要求,還能夠維持經(jīng)重量、低耗能的目的。
2.1.2進給部件
雙向進給部件同樣是微型加工設備中一個重要的部件。通過應用常規(guī)滾珠絲杠定位方案,能夠將定位精度處于0.1μm。另一種可行方案為選取二維X-Y微動工作臺,驅動元件選取雙向壓電陶瓷,作用于制動彈性步驟,結合位移提升理念促使位移提升,達到雙向各100μm行程微量進給的目的,定位精度同樣為0.1μm[3]。
2.1.3導軌部件
微型加工設備重要的部件還有進給導軌部件,通過選取液體靜壓導軌、氣體靜壓導軌等導軌部件,能夠有效確保進給導軌的精度。
2.1.4微細切削與磨削
為了確保微細切削環(huán)節(jié)測量開展的有效性,應當開發(fā)引用一組一體化微小刀架,這一刀架不僅應當附帶夾持刀具功效,還應當有著微切削刀測量的作用,以對切削環(huán)節(jié)展開實時的監(jiān)管控制。在一體化微小刀架應用前提下,開展一體化微小刀架精密切削銅、鋁等金屬的實驗,結合加工實踐行為,考核、測評微型加工設備的整體性能情況。另一方面還可以采用超精密磨床、ELID技術對微小部件開展超精密磨削測驗[4]。
2.2微型裝配
根據(jù)微小部件的屬性特征,對其定位裝置及裝夾展開研究分析,以展開精確定位控制系統(tǒng)研究[5]。
3.結束語
總而言之,現(xiàn)代機械制造工藝內(nèi)容十分豐富,千變?nèi)f化,本次文章僅僅分析了其中一部分內(nèi)容,就大局觀角度出發(fā),現(xiàn)代機械制造工藝存在三大重點構成因素,分別是效率顯著提升的加工水平全面脫離傳統(tǒng)的加工機制;完全現(xiàn)代機械化加工技術,有效脫離人力輸出前提;生產(chǎn)流水線促進促進加工速率提升,加快了現(xiàn)代機械制造率,這三大重點因素屬于現(xiàn)代機械制造工藝不可或缺的步驟。而在精密加工技術應用方面,其是一種環(huán)節(jié)具體化操作,現(xiàn)代機械制造工藝與其整體環(huán)節(jié)是呈現(xiàn)相輔相成關系的,因此若想要實現(xiàn)機械制造工藝與精密加工技術應用的可持續(xù)發(fā)現(xiàn),就務必要利用其相互促進這一點。
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【關鍵詞】機械加工;現(xiàn)代技術;運用;特點
隨著科學的進步和市場經(jīng)濟的發(fā)展,機械加工的技術也越來越廣泛,隨著計算機技術的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)的機械加工技術已經(jīng)不能滿足現(xiàn)在的生產(chǎn)速度。而現(xiàn)代的先進技術的發(fā)展,為機械加工技術提供了許多更好的技術,從而使我們的工作效率大大提高了,我國機械加工技術的發(fā)展經(jīng)歷了一個漫長的過程,在自動化方面,從單機到生產(chǎn)線到系統(tǒng),從追求人機操縱到高度自動化,最后的無人自動化過渡,下面本文分別簡要介紹數(shù)控技術、電化學機械加工技術、超精密機械加工技術以及微細機械加工技術的特點和優(yōu)點。
一、數(shù)控技術
數(shù)字控制技術,簡稱數(shù)控技術。數(shù)控技術是用數(shù)字信息對機械加工和運動過程進行控制的技術,其給現(xiàn)代機械加工帶來了很大的幫助。數(shù)控技術不僅包含了傳統(tǒng)的機械制造技術、計算機技術、傳感檢測技術和網(wǎng)絡通信技術、光機電技術,而且它還擁有屬于自己的先進技術,它具有高精度、高效率和柔性自動化等特點。
1.1數(shù)控技術在機床設備中的應用
機床設備控制技術是機械加工中非常重要的技術,具備了控制能力的機床設備更是現(xiàn)代機電一體化的重要組成部分。數(shù)控技術為機械加工帶來了很多良好的機床控制能力,也就是運用數(shù)控技術對機床進行加工控制,在保證生產(chǎn)質(zhì)量的同時,進一步提高機床的生產(chǎn)效率。
1.2數(shù)控技術在汽車工業(yè)中的應用
數(shù)控技術的出現(xiàn),也帶動了汽車零部件的加工技術,更加快了復雜零部件快速制造的實現(xiàn)過程,進一步鞏固了我國在國際市場上的加工大國的地位。
1.3數(shù)控技術在煤礦機械加工中的應用
數(shù)控技術通過對材料進行切割就很輕松地解決了這個問題,它代替了過去流行的仿型法,使用龍骨板程序對象為采煤機葉片和滾筒,從而進一步優(yōu)化了套料的選用方案。
二、電化學機械加工技術
電化學機械加工是一類將電化學陽極溶解與機械加工作用結合起來,對金屬表面實行光整加工和精度加工的復合工藝技術。電化學機械加工過程中,首先由于電化學作用.使工件表面發(fā)生陽極溶解而形成氧化膜,再利用合適的機械作用將這些氧化膜破碎刮除,以達到去金屬的目的。
電化學機械加工中,主要是靠電化學作用去除金屬,機械作用只是為了更好地加速這一過程。這并不等于說機械作用不重要,因為在加工過程中,如果機械作用過強,則會帶來一些機械加工的缺陷。
電化學機械加工有加工范圍廣、生產(chǎn)效率高、表面質(zhì)量優(yōu)良、機械工具磨損量小、控制條件好、成本低等優(yōu)點。
三、超精密機械加工技術
超精密機械加工技術是利用刀具改變材料形狀或破壞材料表層,以切削形式來達到所要求的的形狀。計算機輔助設計技術,尤其是有限元分析技術的發(fā)展,為超精密機床整體結構優(yōu)化設計提供了便利手段,使得機床剛度和穩(wěn)定性不斷提高。
在微光學元件加工中,超精密加工技術的運用實例越來越多。比如隱形眼鏡、棱鏡、非球面透鏡、微透鏡陣列、金字塔微結構表面、減反射光柵等結構的加工中運用了單晶剛石超精密加工技術于其中。對微光學元件設計者和制造者來說,單晶金剛石超精密加工技術具有很多優(yōu)勢。
四、微細機械加工技術
微細機械加工技術是制造微機械的關鍵和基礎,包括微細切削加工、微細電火花加工、微細蝕刻、精密電鑄以及微細電解加工等。
微細電火花加工:微細電火花加工技術的研究起步于20世紀60年代末,是在絕緣的工作液中通過工具電極和工件間脈沖火花放電產(chǎn)生的瞬時、局部高溫來熔化和汽化蝕除金屬的一種加工技術。
微細切削加工:微細切削技術是一種由傳統(tǒng)切削技術衍生出來的微細切削加工方法,主要包括微細車削、微細銑削、微細鉆削、微細磨削、微沖壓等。微細車削是加工微小型回轉類零件的主要手段,與宏觀加工類似,也需要微細車床以及相應的檢測與控制系統(tǒng),但其對主軸的精度、刀具的硬度和微型化有很高的要求。
微細電解加工技術:所謂微細電解加工是指在微細加工范圍內(nèi)(1~1000μm),利用金屬陽極電化學溶解去除材料的制造技術,其中材料的去除是以離子溶解的形式進行的,在電解加工中通過控制電流的大小和電流通過的時間,控制工件的去除速度和去除量,從而得到高精度、微小尺寸零件的加工方法。
五、總結
對于一個國家而言,機械加工技術水平的高低已經(jīng)成為衡量一個國家工業(yè)生產(chǎn)能力的重要指標,因此,我們在這個方面必須有所作為。對于機械加工行業(yè)來說,提高零件或產(chǎn)品的機械加工精度,全面提高我國機械加工技術水平,我們必須提高勞動者的素質(zhì),重視人才的培養(yǎng),要以科學技術研究與工業(yè)生產(chǎn)為主軸,從諸多方面去考慮;還要以市場需求為導向結合的技術開發(fā)。我想隨著我國科技水平的發(fā)展以及各方面的相互協(xié)調(diào),我國的機械加工技術會越來越進步的。
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關鍵詞:數(shù)控技術;機床;機械制造
Machinery manufacturing of numerical control technology application is discussed
Xin iron and steel group Co., LTD
WenRongYang
Abstract: this paper the author DuoNian experience, this paper discusses how to use modern numerical control technology of flexibility, the maximum used in mechanical manufacturing industry. Introduces the numerical control technology principle, main numerical control technology equipment and the numerical control technology in mechanical manufacturing application.
Key words: the numerical control technology; Machine tools; Machinery manufacturing
1、數(shù)控技術的概述
數(shù)控技術是根據(jù)設計和工藝要求,用計算機對產(chǎn)品加工過程進行數(shù)字化信息處理與控制,達到生產(chǎn)自動化、提高綜合效益的一門技術。這種技術用計算機按事先存儲的控制程序來執(zhí)行對設備的控制功能。數(shù)控技術是典型的機械、電子、自動控制、計算機和檢測技術密切結合的機電一體化高新技術。數(shù)控技術是實現(xiàn)制造過程自動化的基礎,是自動化柔性系統(tǒng)的核心,是現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)的重要組成部分。數(shù)控技術把機械裝備的功能、效率、可靠性和產(chǎn)品質(zhì)量提高到一個新水平,使傳統(tǒng)的制造業(yè)發(fā)生了極其深刻的變化。
2、數(shù)控技術的原理
所謂數(shù)控技術是現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)綜合運用了計算機、自動控制、電氣傳動、精密測量、機械制造等多門技術而發(fā)展來的,它是自動化機械系統(tǒng)、機器人、柔性制造系統(tǒng)(FMS)、計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)等高技術的基礎。
2.1 CNC系統(tǒng)的組成
現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng),即CNC系統(tǒng),主要是靠存儲程序來實現(xiàn)各種機床的不同控制要求。由圖1可知,整個數(shù)控系統(tǒng)是由程序、輸入、輸出設備、計算機數(shù)控(CNC)裝置、可編程控制單元、主軸控制單元和速度控制單元等部分組成,習慣上簡稱為CNC系統(tǒng)。CNC系統(tǒng)能自動閱讀輸入載體上事先給定的數(shù)字值并將其譯碼,從而使機床動作并加工出符合要求的零件。
2.2 CNC裝置的工作原理
CNC系統(tǒng)的核心是CNC裝置。CNC裝置實質(zhì)上是一種專用計算機,它除了具有一般計算機的結構外,還有和數(shù)控機床功能有關的功能模塊結構和接口單元。CNC裝置由硬件和軟件兩大部分組成。CNC裝置的工作過程是在硬件的支持下,執(zhí)行軟件的過程。CNC裝置的工作原理是通過輸入設備輸入機床加工所需的各種數(shù)據(jù)信息,經(jīng)過譯碼、計算機的處理、運算,將每個坐標軸的移動分量送到其相應的驅動電路,經(jīng)過轉換、放大,驅動伺服電機,帶動坐標軸運動,同時進行實時位置反饋控制,使每個坐標軸都能精確移動到指令所需求的位置。
2.3 CNC裝置的插補原理
對于連續(xù)切削的CNC機床,不僅要求工作臺準確定位,還必須控制刀具相對于工件給定速度沿著指定的路徑運動,進行切削運動,并保證切削過程中每一點的精度和粗糙度,這取決于CNC裝置的插補功能。數(shù)控機床加工曲線時,用一小段折線逼近要加工的曲線?!安逖a”實質(zhì)是數(shù)控系統(tǒng)根據(jù)零件輪廓線型的有限信息,計算出刀具的一系列加工點、完成所謂的數(shù)據(jù)“密化”工作。數(shù)控系統(tǒng)中完成插補工作的裝置稱為插補器。硬件插補器由分立元件或集成電路組成,特點是運算速度快,但靈活性差,不易改變。軟件插補器利用CPU通過軟件編程實現(xiàn),其特點是靈活易變,但插補速度受CPU速度和插補算法影響。現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)大多采用軟件插補或硬件插補相結合的方法。
3、數(shù)控技術裝備
效率、質(zhì)量是先進制造技術的主體。高速、高精加工技術可極大地提高效率,提高產(chǎn)品的質(zhì)量和檔次,縮短生產(chǎn)周期和提高市場競爭能力。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。數(shù)控技術也在逐步適應制造技術的發(fā)展需求趨勢,向著更人性化、智能化等方向發(fā)展。
3.1 自動控制及智能化的數(shù)字伺服技術
自動控制理論和伺服驅動技術對數(shù)控機床的功能、動態(tài)特性和控制品質(zhì)具有決定性影響。在對一個具體的控制裝置或系統(tǒng)的設計、仿真和現(xiàn)場調(diào)試中,自動控制理論具有重要的理論指導作用。在伺服速度環(huán)控制中采用的前饋控制,使傳統(tǒng)的位置環(huán)偏差控制的跟蹤滯后現(xiàn)象得到了很大的改善,而且增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和伺服精度。交流驅動系統(tǒng)發(fā)展迅速,交流傳動系統(tǒng)已由模擬化向數(shù)字化方向發(fā)展,而且向智能化的數(shù)字伺服技術發(fā)展。以運算放大器等模擬器件為主的控制器正在被以微處理器為主的數(shù)字集成元件所取代,從而克服了零點漂移、溫度漂移等弱點。與交流伺服電動機驅動技術相配套的是電力電子技術,它提供了瞬時輸出很大的峰值電流和完善的保護功能。
3.2 精密機械技術
精密機械技術是數(shù)控機床的基礎,它包括精密機械設計和精密機械加工兩大方面。精密機械技術,當今正面臨著重大的挑戰(zhàn)。機械系統(tǒng)自身在結構及傳動精度、剛度、體積、質(zhì)量和壽命等方面對數(shù)控機床仍具有舉足輕重的影響。在制造過程所使用的機電一體化系統(tǒng)中,雖然傳統(tǒng)的機械理論與加工工藝借助于計算機輔助技術、人工智能和專家系統(tǒng),形成新一代的機械制造技術。但傳統(tǒng)的以知識和技能形式存在的機械技術是任何其它技術所無法取代的。因此對一臺數(shù)控機床而言,機械結構和傳動占了很大比例,不斷發(fā)展各種新的設計計算方法和新型結構,采用新材料和新工藝,使新一代數(shù)控機床的主機具有高精度、高速度、高可靠性、體積小、質(zhì)量小、維護方便和價格低廉的機械結構。
3.3 精密檢測和智能化的傳感技術
精密檢測和傳感技術一直是閉環(huán)和半閉環(huán)控制的系統(tǒng)中的關鍵技術,檢測和傳感裝置則是實現(xiàn)自動化控制的關鍵環(huán)節(jié)之一。精密檢測和傳感的精度與功能直接影響自動控制的品質(zhì),在精度補償方面發(fā)揮重要作用。精密檢測的關鍵元件是傳感器,數(shù)控系統(tǒng)要求傳感器能快速、精確地獲取信息,并在各種各樣的工作環(huán)境下能夠
可靠地運行。智能化的傳感技術伴隨著計算機應用和人工智能的發(fā)展而被人們所重視,帶智能的傳感裝置本身就具有部分“決策”功能??傮w上說,與計算機技術的發(fā)展相比,傳感與檢測技術的發(fā)展相對滯后,難以滿足相關技術需要,因此必須給予更多的關注。
4 數(shù)控技術在機械制造中的應用
4.1 數(shù)控技術在機床上的應用
計算機數(shù)控技術為機械制造業(yè)提供了良好的機床控制能力,即把計算機控制裝置運用到機床上,也就是用數(shù)控技術對機床的加工實施控制。數(shù)控機床的工作過程是將加工零件的幾何信息和工藝信息進行數(shù)字化處理,即對所有的操作步驟(如機床的啟動或停止、主軸的變速、工件的夾緊或松夾、刀具的選擇和交換、切削液的開或關等)和刀具與工件間的相對位移以及進給速度等都用數(shù)字化的代碼表示。在加工前由編程人員按規(guī)定的代碼將零件的圖紙編制成程序,然后通過程序載體(如穿孔帶、磁帶、磁盤、光盤和半導體存儲器等)或手工直接輸入(MDI)方式將數(shù)字信息送入數(shù)控系統(tǒng)的計算機中進行處理,最后通過驅動電路又伺服裝置控制機床實現(xiàn)自動加工。數(shù)控機床的最大特點是當改變加工零件時,一般只需要向數(shù)控系統(tǒng)輸入新的加工程序,而不需要對機床進行人工的調(diào)整和直接參與操作,就可以自動地完成整個加工過程。
4.2 數(shù)控系統(tǒng)在采煤機制造方面的應用
現(xiàn)代采煤機開發(fā)速度快、品種多,都是小批量的生產(chǎn),各種機殼的毛坯制造越來越多地采用焊件,傳統(tǒng)機械加工難以實現(xiàn)單件的下料問題,而使用數(shù)控氣割,代替了過去流行的仿形法,使用龍骨板程序對采煤機葉片、滾筒等下料,從而優(yōu)化套料的選用方案。使其發(fā)揮了切割速度快、質(zhì)量可靠的優(yōu)勢,一些零件的焊接坡口可直接割出,這樣大大提高了生產(chǎn)效率。在切削加工方面的應用,可實現(xiàn)形狀復雜、精度要求高的零件加工。在采煤機浮動油封的結構中,使用時要求內(nèi)環(huán)的凸曲面與外環(huán)的凹曲面的密封圈各處壓縮量相等。壓縮接觸面積均勻,才能滿足密封的功能,因此內(nèi)外環(huán)凸凹曲面的加工精度直接影響密封的可靠性。用數(shù)控機床編程加工,較容易的保證其曲面精度,滿足了浮動油封的使用要求。此外,在采煤機減速機構中,其行星架等分孔的等分精度幾每行孔的同軸精度都直接影響整機的傳動精度和使用壽命,在加工中心上加工行星架,不僅保證了圖樣的精度要求,同時加工效率也很高,是用坐標鏜床加工的5~8倍。目前,所有采煤機種大模數(shù)少齒數(shù)的齒輪一般都是用數(shù)控鏜銑床編程加工的,編出加工一個齒形的子程序,利用角度偏置或坐標旋轉編程功能,加工其余齒形。精度滿足使用要求,加工效率比較高。
在壓力加工技術方面,在熱壓力加工范圍內(nèi),數(shù)控系統(tǒng)在熱態(tài)成型方面起著越來越大的作用。在液壓鍛造壓力機上裝上數(shù)控系統(tǒng),能夠達到較高的工作速度,提高了生產(chǎn)率,縮短了每件加工時間,降低了能耗,鍛造精度高壓力機的經(jīng)濟性得到明顯提高。
5 結論
廣泛采用數(shù)控技術,并將其應用于制造業(yè),無論從戰(zhàn)略角度還是發(fā)展策略,都是我國實現(xiàn)工業(yè)經(jīng)濟大國必須要大力提倡和廣泛發(fā)展的必經(jīng)之路。
參考文獻:
[1] 探討數(shù)控技術在機械制造中的應用和發(fā)展 陸浩杰 《數(shù)字技術與應用》 2011年01期
特種加工技術是一種新型技術,這種技術在學術界又被稱作非傳統(tǒng)加工或現(xiàn)代加工技術,具體的含義是指用電能、熱能、光能、電化學能、化學能、聲能及特殊機械能等能量達到去除或增加材料的加工方法,從而實現(xiàn)材料被去除、變形、改變性能或被鍍覆等。這種技術沒有出現(xiàn)以前,我國機械工業(yè)都是應用傳統(tǒng)的工藝進行施工,但是隨著社會的發(fā)展,各行各業(yè)對于材料的要求不斷提升,有些材料要求能夠在高溫、高寒、高腐蝕的環(huán)境下仍然可以正常工作。但是傳統(tǒng)工藝卻并不能做到這些要求,于是在生產(chǎn)的迫切需求下,人們通過各種渠道,借助于多種能量形式,探求新的工藝途徑,沖破傳統(tǒng)加工方法的束縛,不斷探索、尋求新的加工方法,于是一種本質(zhì)上區(qū)別于傳統(tǒng)加工的特種加工便應運而生。目前,特種加工技術已成為機械制造技術中不可缺少的一個組成部分。這種新型技術的出現(xiàn),解決了三個困擾機械加工企業(yè)的主要問題,它們分別是:各種難切削材料的加工問題、各種特殊復雜表面加工問題、各種超精、光整或具有特殊要求的零件加工問題。伴隨這三個問題的解決,機械加工行業(yè)的未來變得無比美好。
2特種加工技術的分類以及特點
特種加工技術大多數(shù)都是屬于一種高科技技術,應用的科技也都是最前沿的,種類劃分也十分復雜,每一種技術也都有自身獨特的特點。下面,我們將具體介紹一下特種加工技術的分類,以及每種類別技術自身擁有的獨特之處。
2.1特種加工技術的分類
由于我國高科技領域技術研究起步較晚,因此特種加工技術的應用時間也比較短,有很多特種加工技術還處在研制階段,因此種類會比較少。目前我國機械工業(yè)中應用的特種加工技術,根據(jù)其工作原理主要可以分為以下四類:電氣特種加工、機械特種加工、化學特種加工、熱特種加工。其中電氣特種加工技術,通常被稱為電化學加工,它主要是利用金屬在直流電場和電解液中產(chǎn)生陽極溶解的電化學原理對工件進行成型加工的一種方法。主要適用于:磨削、成型、去毛刺、車削、拋光、復雜型腔、型面及型孔等加工范疇。機械特種加工,從名字上來看,就可以看出是采用機械進行制造,這種制造技術可以很大程度的縮短工作時間,減輕工作人員的工作難度。主要使用的范圍是:切割、穿孔、研磨、去毛刺、蝕刻、磨削、拉削、鏜削和套料等加工范疇。第三種類別的特種加工是化學特種加工,這種加工技術主要是運用一些化學試劑,然后把這些能夠相互反映的化學試劑放在一起,從而產(chǎn)生制造產(chǎn)品需要的某種物質(zhì)或借此反映來制作產(chǎn)品。例如,可以使用化學試劑進行除污、去銹、改變建材形狀等。最后的特種工藝種類是熱特種加工,這種工藝是利用溫度,準確來說是超高溫來對建材的形狀進行修改,例如我們熟知的電焊就是這個原理。它主要適用于打孔、成型、磨削、車削、切割、開割、劃線等加工范疇。
2.2特種加工技術的特點
特種加工技術對于現(xiàn)代工業(yè)的重要性不言而喻,那么是什么讓特種加工技術變得這么重要呢?下面我們來對特種加工技術的特點進行分析。總體上來說,特種加工技術主要有四個方面的特點:施工時不一定非要接觸、能夠對零件進行精密加工、加工時能量易于控制、不需要考慮加工對象的機械能。具體來說就是,特種加工技術,加工范圍不受材料物理、機械性能的限制,能加工任何硬的、軟的、脆的、耐熱或高熔點金屬以及非金屬材料。同時,易于加工復雜型面、微細表面以及柔性零件。還易獲得良好的表面質(zhì)量,熱應力、殘余應力、冷作硬化、熱影響區(qū)等均比較小,各種加工方法易復合形成新工藝方法,便于推廣應用。這是因為以上這些獨有的特點才使得特種加工技術的發(fā)展如此迅速。
3特種加工對機械加工工藝的突破表現(xiàn)分析
特種加工技術在現(xiàn)實生活中的應用十分廣泛,尤其是在機械加工方面的應用十分廣泛。融合了特種加工工藝的機械加工技術繼承了傳統(tǒng)的施工工藝,同時還融合了最先進的施工技術,極大程度地提高了企業(yè)的生產(chǎn)能力,提高了企業(yè)的效益。下面我們來具體分析一下特種加工對機械加工工藝的突破表現(xiàn)。特種加工技術的一大優(yōu)勢就是可以運用一些特有物質(zhì),然后接觸即可對材料進行加工,從而實現(xiàn)非接觸加工技術。這種加工技術在施工時,工件不承受大的作用力,工具硬度可低于工件硬度,故可使剛性極低元件及彈性元件得以加工。特種加工技術不需要考慮施工工件的機械能,使得它避開了在傳統(tǒng)加工中受到設備及工具等加工條件的限制,簡化了復雜的加工過程,能夠以簡捷的工作形式完成各種復雜型腔、曲面、異型孔、微小孔和窄縫的加工,使特殊結構工件的結構工藝性得到根本的好轉。最重要的優(yōu)勢是,特種加工技術可以實現(xiàn)技術的疊用,既可以在同一個施工原件上使用多種特種加工技術,從而簡化工作步驟,提升了工作效率,同時,特種加工技術還具有高性價比,從而使得公司的生產(chǎn)成本大大降低,為企業(yè)帶來更多的利益。
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