談現(xiàn)代機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展

【摘要】機(jī)械制造業(yè)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有非常重要地位，其發(fā)展程度關(guān)系到工業(yè)、國(guó)防科技、國(guó)家經(jīng)濟(jì)的發(fā)展命脈。當(dāng)前我國(guó)已經(jīng)逐漸成為制造大國(guó)，在經(jīng)濟(jì)全球化的形勢(shì)下制造業(yè)面臨更多挑戰(zhàn)與機(jī)遇。本文現(xiàn)探討我國(guó)現(xiàn)代機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展，以促進(jìn)我國(guó)制造業(yè)的更好發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械加工技術(shù);發(fā)展;自動(dòng)化;精密化;高速化

當(dāng)前世界機(jī)械制造業(yè)已經(jīng)邁入革命性變革時(shí)期，諸多國(guó)家越來(lái)越深入地對(duì)新型機(jī)械加工技術(shù)予以研究，對(duì)于機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)過(guò)程以及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)存在巨大影響。傳統(tǒng)加工方式已經(jīng)難以滿足當(dāng)前社會(huì)發(fā)展所需，在機(jī)械制造中其技術(shù)逐漸趨向于精密化、高速化以及自動(dòng)化，所生產(chǎn)的機(jī)械產(chǎn)品也逐漸變得高效、優(yōu)質(zhì)、靈活以及快捷。本文首先闡述了我國(guó)現(xiàn)代機(jī)械加工技術(shù)的類型，而后探討其具體發(fā)展。

1.現(xiàn)代機(jī)械加工技術(shù)的類型

當(dāng)前機(jī)械加工技術(shù)類型多樣，主要有以下幾種：

①高速加工技術(shù)：具有系統(tǒng)、優(yōu)質(zhì)、低耗以及高效特點(diǎn)，屬于重要手段;

②超精密加工技術(shù)：終極目標(biāo)在于移動(dòng)原子并對(duì)其進(jìn)行重新組合，在機(jī)床、刀具成型運(yùn)動(dòng)下使用磨削與切削法生產(chǎn)出超精密零件;

③數(shù)控加工技術(shù)：主要應(yīng)用計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)，且具有開(kāi)放性，在各種軟件平臺(tái)與風(fēng)格統(tǒng)一的用戶交互環(huán)境中均可使用，以便于更好維護(hù)和操作;④水噴射加工技術(shù)：主要使用超高壓水射流與混合磨料對(duì)材料予以加工，包括穿孔、切割等，優(yōu)勢(shì)在于不會(huì)對(duì)空氣造成污染，且可循環(huán)利用水資源;

⑤超高能束加工技術(shù)：包括激光束、高壓水射流以及離子束等加工技術(shù)，主要使用非接觸、化學(xué)以及物理等加工方法，進(jìn)行焊接、打孔、切割以及噴漆等;

⑥超自動(dòng)加工技術(shù)：是一種柔性制造系統(tǒng)，主要基于加工中心;

⑦快速成型技術(shù)：無(wú)需使用刀具，應(yīng)用增材手段，可對(duì)成本予以節(jié)約，并對(duì)生產(chǎn)時(shí)間予以縮短;

⑧成型工藝技術(shù)：包括精密鍛造、精密下料以及精密鑄造等;

⑨干式切削技術(shù)：主要包括低溫冷風(fēng)切削與高速干式切削。

2.現(xiàn)代機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展

2.1 逐漸數(shù)字化與自動(dòng)化

對(duì)于現(xiàn)代機(jī)械加工技術(shù)而言自動(dòng)化是重要內(nèi)容。機(jī)械加工技術(shù)發(fā)展極其漫長(zhǎng)，從單機(jī)—生產(chǎn)線—系統(tǒng)，從人機(jī)—自動(dòng)化—無(wú)人自動(dòng)化。在21世紀(jì)數(shù)字化為主要發(fā)展趨勢(shì)，一方面需在模型、管理、產(chǎn)品以及加工控制等方面對(duì)數(shù)字化進(jìn)行定義與重視，另一方面，數(shù)字化技術(shù)會(huì)促進(jìn)產(chǎn)品流通，逐漸從工業(yè)過(guò)渡到民用，例如數(shù)字通訊產(chǎn)品或者數(shù)字電視等。在60年代一些工業(yè)發(fā)展較快的國(guó)家就已經(jīng)開(kāi)始了從工業(yè)化過(guò)渡到信息與電子科技的局面。電子計(jì)算機(jī)在極大程度上會(huì)對(duì)機(jī)械加工工業(yè)產(chǎn)生影響，即機(jī)電一體化，例如CAM（計(jì)算機(jī)輔助制造）、NC（機(jī)床數(shù)字控制）以及GT（成組技術(shù)）等。而后FMS技術(shù)問(wèn)世，并且其應(yīng)用范圍在不斷擴(kuò)大，已經(jīng)不局限于機(jī)床、汽車等工業(yè)領(lǐng)域，還用于食品、半導(dǎo)體、化工、藥品以及木制產(chǎn)品等領(lǐng)域中。自數(shù)字控制技術(shù)產(chǎn)生以后其發(fā)展速度逐漸加快，從一般數(shù)控—計(jì)算機(jī)數(shù)控—多臺(tái)設(shè)備數(shù)控—綜合加工中心，逐漸將傳統(tǒng)模擬控制技術(shù)取代，在工業(yè)控制上得到廣泛使用。該技術(shù)具有精度高、可靠以及便于控制的優(yōu)點(diǎn)，在一定程度上推動(dòng)了全數(shù)字化工業(yè)的發(fā)展。

2.2 逐漸高速與超高速

切削加工技術(shù)在機(jī)械加工技術(shù)中經(jīng)常被使用，而高速與超高速屬于切削加工技術(shù)的重要發(fā)展方向，同樣可屬于機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展方向。近年來(lái)該技術(shù)也得到廣泛發(fā)展，主要包括高速干切削、高速軟切以及大進(jìn)給切削等。為節(jié)省加工時(shí)間，減少使用成本，切削加工技術(shù)逐漸變得高速與超高速，其生產(chǎn)效率獲得大幅度提升。

觀其發(fā)展成就，主要為以下幾點(diǎn)：

①CAD/CAM技術(shù)逐漸被使用

該技術(shù)適合在產(chǎn)品模具加工中使用，主要為單件加工或者小數(shù)量產(chǎn)品加工。對(duì)于發(fā)達(dá)國(guó)家而言，該技術(shù)在其機(jī)械領(lǐng)域使用已經(jīng)極其普遍，由于我國(guó)尚且處于發(fā)展中，機(jī)械加工還需完善，故而該技術(shù)還使用較少。

②機(jī)械視覺(jué)裝置逐漸被應(yīng)用

80年代產(chǎn)生了機(jī)械視覺(jué)系統(tǒng)，一直在機(jī)電一體化中使用。隨著科技的逐漸發(fā)展，機(jī)械視覺(jué)系統(tǒng)在軟硬件方面性能已經(jīng)得到大幅度改善。相關(guān)學(xué)者經(jīng)研究后發(fā)現(xiàn)，未來(lái)50%的檢驗(yàn)人員與工廠工人都會(huì)被機(jī)械視覺(jué)系統(tǒng)取代。

③激光加工技術(shù)被使用

計(jì)算機(jī)控制激光束加工技術(shù)主要使用機(jī)械化操作，已經(jīng)替代了傳統(tǒng)手工加工與操作法，國(guó)外主要聯(lián)合機(jī)器人操縱與光纖技術(shù)的導(dǎo)光系統(tǒng)，以構(gòu)成激光復(fù)合靈活加工系統(tǒng)。

④火電花加工技術(shù)被應(yīng)用

該技術(shù)以往多在對(duì)難切削材料予以加工時(shí)使用，若需加工的沖模外表較復(fù)雜則無(wú)法使用。在應(yīng)用該技術(shù)時(shí)不僅需對(duì)加工材料的精度、硬度以及柔韌性予以充分考慮，還需考慮產(chǎn)品曲率半徑以及幾何形狀。

2.3 逐漸精密與超精密

70年代精密與超精密加工技術(shù)問(wèn)世，主要發(fā)展于西方工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家，以往該技術(shù)多使用于現(xiàn)代武器與尖端技術(shù)中。精密加工工藝可促使產(chǎn)品表面質(zhì)量與加工精度上升到極高標(biāo)準(zhǔn)，一般而言包括精密磨削與切削這兩種加工方式。加工精度得到不斷提高也會(huì)在一定程度上對(duì)機(jī)電產(chǎn)品的可靠性、性能以及質(zhì)量予以提升，使零件互換性更高，可有效提升裝配效率。超精密加工具有廣泛內(nèi)容，主要使用金剛石刀具、誤差補(bǔ)償技術(shù)、超精密機(jī)床設(shè)備以及切削加工工藝等，若操作者技術(shù)高超則產(chǎn)品表面質(zhì)量與加工精度也會(huì)十分之高。要想實(shí)現(xiàn)超精密加工離不開(kāi)超精密機(jī)床，而金剛石刀具在其中也屬于關(guān)鍵內(nèi)容，同時(shí)也離不開(kāi)一個(gè)優(yōu)良的加工環(huán)境，因?yàn)榄h(huán)境一旦出現(xiàn)細(xì)微變化都會(huì)影響加工精密度。因此在開(kāi)展超精密加工時(shí)其環(huán)境一定要具有穩(wěn)定性，例如超凈、恒溫、恒濕以及防震等。精密和超精密可有效提升產(chǎn)品質(zhì)量、性能，當(dāng)前的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)中該加工技術(shù)已經(jīng)成為關(guān)鍵指標(biāo)。截至目前，精密和超精密已經(jīng)廣泛使用于多個(gè)行業(yè)，例如航天航空、計(jì)算機(jī)以及通信設(shè)備等。

3.結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展可在極大程度上推動(dòng)工業(yè)的發(fā)展，而工業(yè)發(fā)展又能推動(dòng)我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，故而機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展具有重要意義。當(dāng)前現(xiàn)代機(jī)械加工技術(shù)已經(jīng)逐漸變得自動(dòng)化、高速化以及精密化，若要再促進(jìn)其發(fā)展則要注重對(duì)計(jì)量與檢測(cè)水平進(jìn)行提升，同時(shí)還需做好科研開(kāi)發(fā)工作，重視對(duì)人才的培養(yǎng)與引進(jìn)，并結(jié)合綠色環(huán)保理念，將市場(chǎng)需求作為主要導(dǎo)向?qū)夹g(shù)予以開(kāi)發(fā)。

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作者簡(jiǎn)介：于海濱，威海市技術(shù)學(xué)院工業(yè)技術(shù)系實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)與加工。