機(jī)械制造技術(shù)的研究

趙偉豐

【摘 要】隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)械制技術(shù)也面臨著不同方面的發(fā)展要求。應(yīng)該加強(qiáng)機(jī)械制造技術(shù)的研究，對(duì)于機(jī)械制造技術(shù)的基礎(chǔ)應(yīng)該加以研究，在機(jī)械制造的技術(shù)上應(yīng)該嚴(yán)格的控制加工的質(zhì)量，機(jī)械制造技術(shù)內(nèi)容包括金屬切削過(guò)程、機(jī)械制造中的加工方法及裝備、機(jī)械加工質(zhì)量及其控制、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)、機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械；制造；技術(shù)

0.前言

機(jī)械制造業(yè)作為一個(gè)傳統(tǒng)的制造業(yè)已經(jīng)發(fā)展了很多年，機(jī)械制造已經(jīng)深入到各行各業(yè)并已成為基礎(chǔ)工業(yè)的主要研究方向。對(duì)于機(jī)械制造技術(shù)的開(kāi)發(fā)與研究應(yīng)該從金屬切削過(guò)程、機(jī)械制造中的加工方法及裝備、機(jī)械加工質(zhì)量及其控制、工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、機(jī)床夾具設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行仔細(xì)的研究，先進(jìn)制造技術(shù)這個(gè)概念的提出為機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展指明了方向[1]。

1.金屬切削過(guò)程

金屬切削加工過(guò)程中刀具與工件之間相互作用和各自的變化規(guī)律是一門(mén)學(xué)科。在設(shè)計(jì)機(jī)床和刀具﹑制訂機(jī)器零件的切削工藝及其定額﹑合理地使用刀具和機(jī)床以及控制切削過(guò)程時(shí)﹐都要利用金屬切削原理的研究成果﹐使機(jī)器零件的加工達(dá)到經(jīng)濟(jì)﹑優(yōu)質(zhì)和高效率的目的。切削時(shí)刀具的前面和后面上都承受法向力和摩擦力，這些力組成合力F1，在外圓車(chē)削時(shí)，一般將這個(gè)切削合力F2分解成三個(gè)互相垂直的分力。在設(shè)計(jì)和使用機(jī)床和刀具時(shí)，需要應(yīng)用切削原理中有關(guān)切削力、切削溫度和刀具切削性能方面的數(shù)據(jù)。

2.機(jī)械制造中的加工工藝

制坯階段：如果需要專(zhuān)門(mén)的毛坯，就需要有鑄造或鍛造工藝。這需要鑄造車(chē)間，傳統(tǒng)工藝為翻砂。鍛造車(chē)間則多使用焦炭爐、電爐、空氣錘或大型的水壓機(jī)。當(dāng)然，還可以使用冷鐓機(jī)。

機(jī)械加工階段：傳統(tǒng)意義上的機(jī)械加工無(wú)非是車(chē)、銑、刨、磨、鉗。現(xiàn)在很多企業(yè)引入了數(shù)控加工中心，可以取代車(chē)、銑、刨等工藝。如果是鈑金件，則需要剪板機(jī)、折彎?rùn)C(jī)以及沖壓成型設(shè)備。

熱處理階段：機(jī)械加工完成后，如果對(duì)金屬材質(zhì)的軟硬度有要求，還需要經(jīng)過(guò)熱處理。熱處理的設(shè)備有電爐、鹽爐和淬火槽。

表面處理階段：最后是表面處理階段，需要先經(jīng)過(guò)酸洗，然后可以進(jìn)行噴塑、噴漆、電鍍、發(fā)藍(lán)或者陽(yáng)極化等處理工藝。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)件產(chǎn)品，通常會(huì)采用專(zhuān)用生產(chǎn)線，實(shí)行批量生產(chǎn)。

3.機(jī)械加工質(zhì)量及其控制

要想分析影響機(jī)械加工質(zhì)量的因素，首先要弄明白的是力學(xué)、物理本質(zhì)對(duì)于機(jī)械加工原始誤差所產(chǎn)生的種種影響，包括其規(guī)律影響到加工精度的程度，一旦控制和掌握了能夠?qū)C(jī)械加工誤差產(chǎn)生影響的方法，就能夠使加工精度達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，甚至能夠找到新的途徑和方法用來(lái)使機(jī)械加工精度得以提高，運(yùn)用一些管理手段 、技術(shù)手段 、員工素質(zhì)等措施，杜絕不合格品的產(chǎn)生，但是還有一點(diǎn)就是，質(zhì)量管理體系并沒(méi)有避諱廢品或不合格品，更注重的是出了問(wèn)題該如何有效解決并保證不再出現(xiàn)，也就是糾正預(yù)防措施。深孔加工的工藝難點(diǎn)為：刀具細(xì)長(zhǎng)，剛性差，加工中容易使孔的軸線歪斜；冷卻散熱條件差；排屑困難，嚴(yán)重時(shí)引起刀具崩刃或折斷。作為保障基礎(chǔ)，對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量而言，零件的加工質(zhì)量至關(guān)重要。零件的加工表面質(zhì)量和機(jī)械加工精度是零件加工質(zhì)量主要的兩個(gè)方面，同時(shí)也是最為重要的課題在機(jī)械制造工藝學(xué)領(lǐng)域被廣泛研究。本文對(duì)零件機(jī)械加工精度所能受到的規(guī)律和因素的影響加以分析，同時(shí)提出相關(guān)的措施[2]。

措施：采取工件旋轉(zhuǎn)的方式以及改進(jìn)刀具導(dǎo)向結(jié)構(gòu)，減少刀具的引偏；采用壓力輸送切削液，冷卻刀具和排屑；改進(jìn)刀具結(jié)構(gòu)，強(qiáng)制斷屑，有利切屑順利排出。單件小批在臥式車(chē)床上進(jìn)行，成批生產(chǎn)在深孔加工專(zhuān)用機(jī)床上進(jìn)行。

4.機(jī)械制造工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

一部分是機(jī)械加工工藝規(guī)程設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識(shí)和基本理論；另一部是如何編制工藝規(guī)程，主要是以螺紋、軸類(lèi)、齒輪、盤(pán)類(lèi)、排氣閥與缸套等零件以及絲錐與滾刀、剖分式減速器箱體和零部件裝配的工藝規(guī)程編制為例進(jìn)行說(shuō)明。毛坯的制造形式 ，零件材料為HT240，考慮到零件材料的綜合性能及材料成本和加工成本，保證零件工作的可靠，采用鑄造?；娴倪x擇是工藝規(guī)程設(shè)計(jì)中的重要工作之一，對(duì)于一般軸類(lèi)零件而言，以外圓作為粗基準(zhǔn)是完全合理的。按照有關(guān)的粗基準(zhǔn)選擇原則。定位誤差的分析，定位元件尺寸及公差的確定。本夾具的主要定位元件為止口，而該定位元件的尺寸公差為-0.03，而孔徑尺寸為自由尺寸精度要求，可滿足加工要求[3]。

5.機(jī)床夾具設(shè)計(jì)

夾具裝置設(shè)計(jì)的基本要求：夾緊過(guò)程中，不改變工件定位后占據(jù)的正確位置；夾緊力的大小要可靠和適當(dāng)，既要保證工件在整個(gè)加工過(guò)程中位置穩(wěn)定不變，振動(dòng)小，又要使工件不產(chǎn)生過(guò)大的夾緊變形。夾緊裝置的自動(dòng)化和復(fù)雜程度應(yīng)與生產(chǎn)綱領(lǐng)相適應(yīng)，在保證生產(chǎn)率的前提下，其結(jié)構(gòu)要力求簡(jiǎn)單，以便于制造和維修。夾緊裝置的操作應(yīng)當(dāng)方便、安全、省力。夾緊力的方向應(yīng)有利于減小夾緊力。夾緊力的作用點(diǎn)：夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)落在定位元件的支承范圍內(nèi)；夾緊力的作用點(diǎn)；應(yīng)選在工件剛度較高的部位；夾緊力的作用點(diǎn)應(yīng)盡量靠近加工表面。

6.機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展

近些年來(lái)，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，促使傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)及數(shù)控技術(shù)、精密檢測(cè)技術(shù)的相互結(jié)合，向高精度、高效率、柔性化、集成化、智能化的方向發(fā)展，使生產(chǎn)效率和質(zhì)量大幅度提高。目前機(jī)械制造的發(fā)展方向主要是向高速、強(qiáng)力切削方向發(fā)展，金屬切削機(jī)床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與制造水平的提高和新型刀具材料的應(yīng)用，使切削加工效率大為提高。向超精密及細(xì)微加工技術(shù)方向發(fā)展，各種精密、超精密加工技術(shù)，細(xì)微加工與納米加工技術(shù)在微電子芯片、光電子芯片、微機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）等尖端技術(shù)及國(guó)防裝備領(lǐng)域中將大顯身手。為適應(yīng)市場(chǎng)的不斷變化，機(jī)電產(chǎn)品更新?lián)Q代的頻率在加快，多品種、中小批量的生產(chǎn)和制造系統(tǒng)的自動(dòng)化生產(chǎn)，將成為今后一種主要生產(chǎn)類(lèi)型。因此，自動(dòng)制造技術(shù)將進(jìn)一步向柔性化、集成化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。綠色制造技術(shù)，綜合考慮社會(huì)、環(huán)境、資源等可持續(xù)發(fā)展因素的綠色制造（無(wú)浪費(fèi)制造）技術(shù)，將朝著能源與原材料消耗最少，所產(chǎn)生的廢棄物最少并盡可能回收利用，在產(chǎn)品的整個(gè)生命周期中對(duì)環(huán)境無(wú)害等方向發(fā)展，它是精益生產(chǎn)、柔性生產(chǎn)、敏捷制造的延伸和發(fā)展[4]。

7.結(jié)語(yǔ)

綜上所述，機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展方向是將傳統(tǒng)的制造技術(shù)與現(xiàn)代信息技術(shù)、管理技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、系統(tǒng)工程技術(shù)進(jìn)行有機(jī)的結(jié)合，通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)是企業(yè)產(chǎn)品在全生命周期中有關(guān)的組織、經(jīng)營(yíng)、管理和技術(shù)有機(jī)集成和優(yōu)化運(yùn)行，在企業(yè)產(chǎn)品全生命周期中實(shí)現(xiàn)信息化、智能化、集成優(yōu)化達(dá)到產(chǎn)品上市快、服務(wù)好、質(zhì)量?jī)?yōu)、成本低的目的，進(jìn)而提高企業(yè)的柔性、健壯性和敏捷性，使企業(yè)在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中立于不敗之地[5]。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]張世昌.機(jī)械制造技術(shù)基礎(chǔ).天津大學(xué)出版社.

[2]李建平，何方軍.先進(jìn)制造技術(shù)與我國(guó)現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)[J].機(jī)械管理開(kāi)發(fā)，2009，10.

[3]朱政紅，時(shí)曉蕾.21世紀(jì)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展概況.工具技術(shù)，2009（43）.

[4]丁元增.發(fā)展中國(guó)化的先進(jìn)制造技術(shù).農(nóng)業(yè)裝備與車(chē)輛工程，2006（8）.

[5]張磊.先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展.制造業(yè)信息化，2009，8，26.