機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)的探討

丁琪

山西汾西重工有限責(zé)任公司 山西太原 030027

1 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝和精密加工技術(shù)的現(xiàn)狀

1.1 我國現(xiàn)代機(jī)械制造工藝的現(xiàn)狀

我國現(xiàn)代機(jī)械制造工藝是由各種傳感器支持，通過計(jì)算機(jī)中心控制，并加以機(jī)械自動化的專業(yè)知識，同精密加工技術(shù)共同被廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造與加工行業(yè)中。通過現(xiàn)在新型技術(shù)的綜合應(yīng)用，現(xiàn)代機(jī)械制造工藝能夠生產(chǎn)出更加精密的設(shè)備及部件。現(xiàn)代機(jī)械制造工藝一般是由氣體保護(hù)焊焊接工藝、電阻焊接工藝以及埋弧焊焊接工藝組成。現(xiàn)代機(jī)械制造工藝可以應(yīng)用于多項(xiàng)領(lǐng)域，包括精密儀器的制作、汽車零部件的加工生產(chǎn)、各種工業(yè)設(shè)備的加工等。我國的部分企業(yè)已經(jīng)將此項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)之中，通過計(jì)算機(jī)控制的焊接機(jī)床，運(yùn)用機(jī)械自動化的專業(yè)知識，機(jī)床可以實(shí)現(xiàn)自動定位、自動誤差矯正等多項(xiàng)工作。利用電腦進(jìn)行控制，機(jī)床能夠?qū)崿F(xiàn)自動或半自動的生產(chǎn)，能夠降低人工成本，提高企業(yè)的生產(chǎn)效率。

1.2 我國精密加工技術(shù)的現(xiàn)狀

簡單來說，精密加工技術(shù)的方式就是應(yīng)用研磨和切割技術(shù)來對器物進(jìn)行精密化制作。就應(yīng)用方面來說，精密加工技術(shù)一般應(yīng)用在精密儀器的制作，例如，一些軍用設(shè)施的制作、航空航天設(shè)備的制作、鏡面制作等方面。精密加工技術(shù)的出現(xiàn)使各種高精密的設(shè)備能夠自主生產(chǎn)，打破了國外的壟斷狀態(tài)。但是我國精密加工技術(shù)的應(yīng)用的難度依然不小。它對于機(jī)床和切割用的刀具條件十分苛刻，要選擇硬度大、變形小、較為穩(wěn)定的機(jī)床，對于刀具的要求更是如此。

2 現(xiàn)代化機(jī)械制造工藝分析

2.1 自動化焊接

在進(jìn)行機(jī)械工件自動化焊接當(dāng)中，在電弧周邊會生成一定量的氣體，而此氣體可以實(shí)現(xiàn)焊頭、工件表面保護(hù)，讓電弧、空氣、熔池相分離。氣體保護(hù)可以降低外部空氣對焊接工作的影響，保證焊接電弧能夠充分燃燒。自動化氣焊按照編程程序按照指定標(biāo)準(zhǔn)焊接，并且可以密閉焊接，將溫度控制在200-350℃封閉環(huán)境下，保溫3-5小時(shí)，焊后消除應(yīng)力的回火溫度可以穩(wěn)定控制在600-650℃范圍內(nèi)，保持1-2小時(shí)，之后自動冷卻。在自動化埋弧焊接當(dāng)中，可以劃分為自動焊接、半自動焊接方法。

2.2 毛坯車外圓自動化校準(zhǔn)

該環(huán)節(jié)的原理為：在正負(fù)電極兩側(cè)正確放入焊接工件，之后將電源接通，此時(shí)焊接工件接觸位置就會出現(xiàn)“電長效應(yīng)”，此時(shí)的焊接物會快速融化，通過施加一定的壓力即可實(shí)現(xiàn)焊接效果。為了能夠保證融合尺寸、確保焊點(diǎn)強(qiáng)度，PLC系統(tǒng)會按照編程程序控制焊接電流以及焊接時(shí)間。以直徑為55mm、長度為200mm工件為例，將參數(shù)輸入到系統(tǒng)當(dāng)中，會自動將毛坯夾在卡盤上找正，之后在四方刀臺上放入車刀用頂尖找正之后夾緊。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)定的X（橫向軸）方向刻度，并沿著Y軸（縱向軸）方向退回，此時(shí)向X軸反方向自動進(jìn)刀2mm，從而將毛坯端面以其基礎(chǔ)方向找準(zhǔn)。在刀具快要接觸到毛坯圓心時(shí)系統(tǒng)會自動將多余的毛坯清除，之后切換夾頭換上頂尖，將毛坯頂住后轉(zhuǎn)動刀臺，此時(shí)正偏刀作為加工刀，根據(jù)預(yù)先設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)自動加工。

2.3 螺柱焊智能生產(chǎn)工藝

螺柱焊工作可以劃分為多種，其中，儲能式、拉弧式焊接最為常見，儲能式焊接當(dāng)中熔深較小，所以在薄板焊接中應(yīng)用最為廣泛；拉弧式焊接熔深較大，通常都是在重工業(yè)領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用。作為一種單方面焊接方法，所以在焊接當(dāng)中不需要打孔、粘結(jié)、鉆洞，這樣可以保證焊接物體不會產(chǎn)生漏氣、漏水等問題。智能生產(chǎn)工藝融入了傳感器、調(diào)控器，智能判斷生產(chǎn)狀態(tài)，并根據(jù)實(shí)際參數(shù)采用變壓器進(jìn)行智能降壓處理，之后經(jīng)過整流橋把交流電轉(zhuǎn)化為直流電，通過雙向流管、充電電阻向電容充電。

3 精密加工技術(shù)

3.1 超精度加工

想要提高切削工藝的精密度，需要確保加工機(jī)床、工藝、零件不受自然因素的影響，并按照一定邏輯比例關(guān)系進(jìn)行細(xì)化處理，而通過智能化生產(chǎn)技術(shù)、專家?guī)?、模糊控制，即可?shí)現(xiàn)超精度加工。智能化系統(tǒng)會嚴(yán)格控制機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)速度，機(jī)床轉(zhuǎn)速可以根據(jù)系統(tǒng)智能判定自動切換。也可以引用先進(jìn)的加工技術(shù)，如精度定位技術(shù)等，極大的保證了切削精度。在實(shí)際使用中可以對工件上細(xì)小粒子進(jìn)行打磨處理，從而提高工件生產(chǎn)精度，系統(tǒng)會對工件研磨動壓進(jìn)行控制，工件粗糙度可以達(dá)到Ra0．63-0．01微米。在系統(tǒng)運(yùn)行中可以將粗研磨壓力控制在0．3MPa、精研磨壓力要控制在0．03-0．05MPa范圍內(nèi)；粗研磨速度控制在30-110m/min，精研磨速度控制在10-30m/min，可以完全脫離人工實(shí)現(xiàn)超精度加工。

3.2 超高速切削

超高速切削是指切削速度為傳統(tǒng)切削速度5-10倍。因此，結(jié)合不同的加工材料和不同的加工方式，超高速切削速度范圍也有規(guī)定。超高速切削包括超高速銑削、超高速車削、超高速鉆孔與高速車銑等。目前，該項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用中，加工鋁合金已達(dá)到2000-7500m/min；鑄鐵為900-5000m/min；鋼為600-3000m/min；耐熱鎳基合金達(dá)500m/min；鈦合金達(dá)150-1000m/min；纖維增強(qiáng)塑料為2000-9000m/min。該項(xiàng)技術(shù)能夠極大提高切削效率、生產(chǎn)質(zhì)量以及減少制造成本，同時(shí)，可以滿足三維曲面形狀高效精密加工要求，并為硬材料和薄壁件加工提供了新的解決方案。

總之，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，需要抓住設(shè)計(jì)生產(chǎn)工藝實(shí)施的每個(gè)要點(diǎn)，確保工件生產(chǎn)符合實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，精密加工可以提高工件產(chǎn)品質(zhì)量，但是實(shí)現(xiàn)起來較為繁瑣，需要配合上先進(jìn)的精加工工藝，工作人員在操作中也要認(rèn)真盡責(zé)，這樣才能夠全面提高機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)效能。