機(jī)械制造工藝與機(jī)械設(shè)備加工工藝分析

摘要：科學(xué)技術(shù)的發(fā)展推動(dòng)機(jī)械制造工藝水平的提高，最終促進(jìn)我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)快速發(fā)展。為實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，相關(guān)的機(jī)械制造領(lǐng)域需要提升機(jī)械制造工藝以及設(shè)備加工工藝的水平，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的工藝已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的需要。文章從機(jī)械制造工藝的特點(diǎn)、機(jī)械制造工藝的應(yīng)用分析、機(jī)械設(shè)備加工的應(yīng)用分析等方面進(jìn)行闡述。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造工藝；機(jī)械設(shè)備加工；工藝分析；機(jī)械制造業(yè)；工藝水平 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

中圖分類號(hào)：TH162 文章編號(hào)：1009-2374（2017）05-0086-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2017.05.042

最近幾年，我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)在快速的發(fā)展，與之發(fā)展的是機(jī)械制造工藝以及機(jī)械設(shè)備的加工技術(shù)。在這樣的社會(huì)發(fā)展形勢(shì)下，傳統(tǒng)的機(jī)械制造工藝已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足當(dāng)今機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展，所以為了使得機(jī)械制造業(yè)進(jìn)一步發(fā)展，需要對(duì)機(jī)械制造工藝以及機(jī)械設(shè)備的加工技術(shù)進(jìn)行深入研究，提高其工藝水平，研究出更加先進(jìn)的機(jī)械制造工藝與加工技術(shù)。本文主要對(duì)機(jī)械制造工藝和加工技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要的概述，為工藝水平的提高提供合理的參考意見。

1 機(jī)械制造工藝的特點(diǎn)

現(xiàn)代機(jī)械制造工藝以及制造設(shè)備加工工藝技術(shù)具有多種特點(diǎn)，主要表現(xiàn)在以下三個(gè)方面：

1.1 相互關(guān)聯(lián)性特點(diǎn)

從制造的技術(shù)層面進(jìn)行分析，機(jī)械制造工藝中具有先進(jìn)的特點(diǎn)，并能運(yùn)用于機(jī)械制造的整個(gè)環(huán)節(jié)中，其先進(jìn)性還與多方面的內(nèi)容存在著相互關(guān)聯(lián)性，其中包括產(chǎn)品的調(diào)研與開放環(huán)節(jié)、產(chǎn)品的工藝設(shè)計(jì)以及加工制作等，還涉及到銷售等相關(guān)的內(nèi)容。上面的內(nèi)容都表現(xiàn)出內(nèi)容的相關(guān)性，其中某一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題，會(huì)影響其他內(nèi)容，從而進(jìn)一步影響整體的技術(shù)應(yīng)用效果，對(duì)技術(shù)應(yīng)用的效果產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。從這一層面看，現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與機(jī)械設(shè)備加工工藝存在的關(guān)聯(lián)性，相關(guān)的機(jī)械制造人員要有效地掌握其中的關(guān)聯(lián)性，恰當(dāng)?shù)靥幚砉に囍械拿恳粋€(gè)環(huán)節(jié)，使得技術(shù)工藝充分地發(fā)揮其作用。

1.2 系統(tǒng)性特點(diǎn)

從生產(chǎn)過程方面進(jìn)行分析，現(xiàn)代的機(jī)械制造技術(shù)與現(xiàn)代多項(xiàng)的先進(jìn)技術(shù)綜合應(yīng)用具有相關(guān)性。這些技術(shù)主要包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等。這些技術(shù)在產(chǎn)品中得到了廣泛的應(yīng)用，滲入到產(chǎn)品的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)、產(chǎn)品生產(chǎn)環(huán)節(jié)以及產(chǎn)品的銷售環(huán)節(jié)中。

1.3 全球化特點(diǎn)

世界已經(jīng)實(shí)現(xiàn)“全球經(jīng)濟(jì)一體化”，世界的競(jìng)爭(zhēng)力越來越激烈，其中競(jìng)爭(zhēng)力主要是科技的競(jìng)爭(zhēng)。為迅速地占領(lǐng)市場(chǎng)，需要提高技術(shù)水平，促進(jìn)行業(yè)的快速發(fā)展，從而適應(yīng)激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境。在此形勢(shì)下，我國(guó)想要在激烈的世界競(jìng)爭(zhēng)中得到有利的地位，需要不斷強(qiáng)化機(jī)械制造業(yè)的技術(shù)水平，實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新，從而進(jìn)一步推動(dòng)制造業(yè)的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。

2 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝和加工工藝的重要性

2.1 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的基本概念

機(jī)械設(shè)計(jì)工藝包括的范圍比較廣泛，其中包括工藝技術(shù)、結(jié)構(gòu)技術(shù)等。社會(huì)的不斷發(fā)展，對(duì)技術(shù)的要求不斷提高，因此傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)已經(jīng)完全不能滿足現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的需要。目前，我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)方法在不斷更新，從傳統(tǒng)的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)向先進(jìn)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變。在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中，要善于采用先進(jìn)的方法解決設(shè)計(jì)中遇到的難題。機(jī)械設(shè)計(jì)所涉及的領(lǐng)域比較廣，其現(xiàn)代設(shè)計(jì)水平的提高能有效地促進(jìn)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展，提高設(shè)計(jì)質(zhì)量，提高設(shè)計(jì)效果等。

2.2 機(jī)械制造技術(shù)以及加工工藝的重要性

機(jī)械制造技術(shù)以及加工工藝所運(yùn)用的范圍比較廣，電子、制造、機(jī)械等領(lǐng)域都廣泛地應(yīng)用這兩項(xiàng)技術(shù)，全球范圍內(nèi)的研究學(xué)者都重點(diǎn)關(guān)注與研究這些技術(shù)。社會(huì)的進(jìn)步需要不斷制造來推動(dòng)，機(jī)械制造工藝以及加工工藝的不斷發(fā)展有利于推動(dòng)現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。產(chǎn)品最終的有效性需要依靠制造來完成，通過設(shè)計(jì)制造將存在于人腦海中的虛有的想象物化成產(chǎn)品，滿足社會(huì)的需求。在生產(chǎn)的過程中，加工的工藝會(huì)影響設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量以及產(chǎn)品的質(zhì)量。當(dāng)確定了生產(chǎn)工藝和加工工藝時(shí)，其生產(chǎn)的目標(biāo)才能有效的達(dá)成。因此，在社會(huì)發(fā)展的過程中，機(jī)械制造技術(shù)以及加工工藝水平的提高具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。

3 機(jī)械制造工藝與機(jī)械設(shè)備加工工藝分析

3.1 機(jī)械制造工藝的應(yīng)用分析

車、鉗、焊等工藝內(nèi)容都屬于現(xiàn)代機(jī)械制造工藝。下面對(duì)機(jī)械制造工的具體應(yīng)用進(jìn)行具體分析：

3.1.1 機(jī)械制造中的氣體保護(hù)焊工藝。氣體保護(hù)焊工藝技術(shù)主要的熱源之一是電弧，利用電弧進(jìn)行焊接等工作。將氣體作為焊接物之間的保護(hù)介質(zhì)是該項(xiàng)工藝的主要特點(diǎn)。在進(jìn)行焊接的過程中，其電弧周邊會(huì)產(chǎn)生很多氣體，主要起到保護(hù)的作用，最終將電弧、熔池以及空氣有效地分隔開。這樣做的目的可以減少有害氣體的影響，從而使得焊接工作不能順利地進(jìn)行，保證焊接電弧能充分有效的燃燒。一般而言，由于二氧化碳的消耗的成本少，氣體保護(hù)焊工藝中應(yīng)用較多的是二氧化碳，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。

3.1.2 機(jī)械制造中電阻焊工藝技術(shù)。電阻焊工藝主要是將需要焊接的物體放置于正負(fù)電極的兩端，然后接通電源，當(dāng)電流通過時(shí)，焊接的接觸面以及其周圍會(huì)產(chǎn)生“電長(zhǎng)效應(yīng)，最終使得焊接物體快速的融化，最終達(dá)到在壓力下實(shí)現(xiàn)焊接的效果。使用電阻焊工藝能有效的提高焊接的質(zhì)量，使得工作的生產(chǎn)效率提高，實(shí)現(xiàn)機(jī)械化的操作，減少人力的作用，并且該工藝耗時(shí)短，所產(chǎn)生的有害氣體以及噪音污染都比較小。航空航天領(lǐng)域、家電以及汽車等現(xiàn)代的機(jī)械制造廠都廣泛地應(yīng)用電阻焊接工藝。當(dāng)然，該工藝也具有不足之處，其進(jìn)行焊接時(shí)消耗的成本大，如果出現(xiàn)故障，其維修費(fèi)用大，并且沒有無損檢測(cè)技術(shù)。

3.1.3 機(jī)械制造中的埋弧工藝。在燃燒電弧下，焊劑層在進(jìn)行焊接操作，我們將這樣的工藝稱之為埋弧工藝。主要的焊接方式有自動(dòng)焊接與半自動(dòng)焊接這兩種焊接形式。在進(jìn)行自動(dòng)焊接操作時(shí)，利用焊接車將焊絲以及移動(dòng)性的焊弧送入，從而進(jìn)行自動(dòng)焊接工作。而在半自動(dòng)焊接操作時(shí)，需要有焊接工作人員配合，利用機(jī)械將焊絲送入，工作人員進(jìn)行相應(yīng)的移動(dòng)電弧操作。這樣的半自動(dòng)焊接操作使得焊接的成本增加，所以在機(jī)械制造中應(yīng)用得比較少。在過去，則經(jīng)常采用手工操作的方法，隨著工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，電渣壓力焊接逐漸代替了手工焊接操作。電渣壓力焊機(jī)的生產(chǎn)效率比較高，且具有較好的焊接質(zhì)量，減少了人力操作。但是在機(jī)械制造時(shí)想要選擇該項(xiàng)工藝需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的焊劑，焊劑的堿性程度直接體現(xiàn)焊接應(yīng)用電流的大小范圍、鋼材的質(zhì)量以及焊接的技術(shù)水平，因此在進(jìn)行工藝選擇焊接時(shí)要注意焊劑的堿度。

3.1.4 機(jī)械制造中的螺柱焊工藝。將螺柱與管件相連接，將電弧引入接觸面使其融化，再施加壓力該螺柱，最后完成焊接操作，我們將這樣的焊接方式稱為螺柱焊接工藝。該項(xiàng)工藝主要分為兩種焊接方式：儲(chǔ)能式焊接與拉弧式焊接。儲(chǔ)能式焊接方式，其熔深比較小，在對(duì)薄板進(jìn)行焊接時(shí)應(yīng)用得比較多。與之相反的是，拉弧式焊接熔深較大，重工業(yè)領(lǐng)域較多地采用拉弧式焊接方式。其中儲(chǔ)能式焊接與拉弧式焊接都屬于單面焊接方式，所以不需要進(jìn)行打孔、磚洞、粘結(jié)等繁瑣的操作，尤其是不用進(jìn)行打孔與鉆洞的操作能有效地保證焊接物體不會(huì)出現(xiàn)漏氣或者漏水的情況，在現(xiàn)代的機(jī)械制造中應(yīng)用得比較廣泛。

3.1.5 機(jī)械制造中的攪拌摩擦焊接工藝。機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用得最為廣泛的是攪拌摩擦焊接工藝，例如制造車輛、制造飛機(jī)以及制造鐵路等都需要用到該項(xiàng)技術(shù)。并且攪拌摩擦焊接工藝應(yīng)用的范圍仍然在不斷擴(kuò)大。就我國(guó)而言，這樣技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到了比較成熟的水平。攪拌摩擦焊接工藝主要的優(yōu)勢(shì)是消耗的材料比較少。在進(jìn)行鋁合金焊接時(shí)，這項(xiàng)工藝能對(duì)800m的焊縫進(jìn)行改革焊接操作，并且它所需要的焊接溫度比較低。

3.2 機(jī)械設(shè)備加工的應(yīng)用分析

根據(jù)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備加工技術(shù)進(jìn)行分析，可以將其分為精密切削、超精密研磨、精細(xì)加工等很多技術(shù)內(nèi)容。下面主要對(duì)機(jī)械設(shè)備加工技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析：

3.2.1 機(jī)械設(shè)備加工中的精密切削工藝。精密切削技術(shù)想要實(shí)現(xiàn)精密切削的目的主要方式是通過切削完成操作。但是為達(dá)到高精密切削的水平，首先要保證加工的機(jī)床、使用的工具以及其他的零部件都受到了外界的干擾，并按照一定的比例關(guān)系，進(jìn)行細(xì)節(jié)處理，進(jìn)行多次的推敲。在進(jìn)行切削時(shí)對(duì)產(chǎn)品有一些要求。如：產(chǎn)品需要符合高精度，表面具有一定的粗糙度。所以，在進(jìn)行切削時(shí)需要排除外界的不必要干擾。想要有效地提升機(jī)床加工的精度，使得機(jī)床的剛度有所增加，在溫度不斷升高的情況下不會(huì)發(fā)生形狀變化，需要擁有較好的抗振動(dòng)性能。想要滿足上面的要求，一般是提高機(jī)床主軸的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，目前的機(jī)床轉(zhuǎn)動(dòng)速度已經(jīng)達(dá)到1分鐘幾萬轉(zhuǎn)，或者采用更加先進(jìn)的技術(shù)，如精度定位技術(shù)等，從而實(shí)現(xiàn)以上的要求。

3.2.2 機(jī)械設(shè)備加工中超精度研磨技術(shù)。在進(jìn)行機(jī)械制造技工時(shí)，加工與表面的粗糙程度1～2cm相一致，采用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行硅片拋光，如進(jìn)行研磨、拋光以及磨削等。但是，這樣傳統(tǒng)的方式也已經(jīng)很難滿足其要求，所以需要進(jìn)行深入的研究，探索出新的方法，在這樣的情勢(shì)下就出現(xiàn)了超精度研磨技術(shù)。它能有效地滿足制造工藝的要求。

4 結(jié)語

總而言之，想要促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展，必須要不斷完善機(jī)械制造工藝與加工工藝，改進(jìn)工藝缺陷，提高工藝水平，并將其更好地運(yùn)用到實(shí)際的機(jī)械制造工作環(huán)節(jié)中，提升我國(guó)工業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)能力，促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：趙軒（1968-），男，遼寧鐵嶺人，遼寧工程職業(yè)學(xué)院副教授，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化。

（責(zé)任編輯：蔣建華）