現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)與加工工藝的應(yīng)用初探

*通訊信息：孫俊坤，1983年10月，男，漢族，山東煙臺(tái)人，任職于山東陸海重工有限公司工程師，本科。研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化質(zhì)量管理。

摘 要：在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程中，機(jī)械制造與加工行業(yè)屬于關(guān)鍵的支柱產(chǎn)業(yè)，給現(xiàn)代化建設(shè)提供了重要的機(jī)械設(shè)備支撐。在社會(huì)不斷進(jìn)步與發(fā)展的情況下，現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)工藝呈現(xiàn)新的發(fā)展態(tài)勢(shì)，而且在逐漸擴(kuò)大應(yīng)用范圍。當(dāng)前，機(jī)械制造業(yè)應(yīng)積極吸收先進(jìn)技術(shù)，注重學(xué)習(xí)新型的加工工藝并改進(jìn)制造工藝，讓現(xiàn)代工藝制造具備較高的技術(shù)含量，帶動(dòng)機(jī)械制造工藝綜合競(jìng)爭(zhēng)實(shí)力提升，為后續(xù)推廣機(jī)械自動(dòng)化奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造技術(shù);加工工藝;應(yīng)用

一、引言

“中國(guó)制造2025”計(jì)劃，對(duì)當(dāng)前我國(guó)機(jī)械制造與加工行業(yè)發(fā)展進(jìn)行了頂層設(shè)計(jì)。在此背景下，現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)與加工工藝呈現(xiàn)出新的應(yīng)用趨勢(shì);與此同時(shí)，該技術(shù)工藝在推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的作用愈發(fā)明顯。隨著機(jī)械設(shè)備在各行業(yè)領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，人們對(duì)機(jī)械設(shè)備的功能與性能提出了更高要求，極大地推動(dòng)了現(xiàn)代機(jī)械制造與加工工藝的應(yīng)用與發(fā)展。對(duì)于相關(guān)企業(yè)來(lái)說，應(yīng)當(dāng)深刻把握該技術(shù)工藝的應(yīng)用趨勢(shì)與應(yīng)用特點(diǎn)，結(jié)合自身發(fā)展需要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化與創(chuàng)新，促進(jìn)機(jī)械設(shè)備功能的拓展與性能的提升，從而保持自身的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)活力。

二、機(jī)械制造技術(shù)與工藝發(fā)展情況

（一）自動(dòng)化程度提升，生產(chǎn)加工更為先進(jìn)

現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)與過去相比技術(shù)更為先進(jìn)，生產(chǎn)加工自動(dòng)化程度提升，對(duì)人員的需求越來(lái)越少。制造加工自動(dòng)化程度高，廣泛使用自動(dòng)化、數(shù)字化、智能化設(shè)備，采取流水線作業(yè)，很多生產(chǎn)環(huán)節(jié)不再依賴于人工操作，而是通過設(shè)置程序，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)加工。這樣機(jī)械制造生產(chǎn)可不間斷進(jìn)行，加工效率更高，同時(shí)也減少了人工加工失誤，不良產(chǎn)品出現(xiàn)概率降低。另外，機(jī)械制造和加工中應(yīng)用自動(dòng)化設(shè)備、利用傳感技術(shù)等，在生產(chǎn)中能及時(shí)發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不合格的產(chǎn)品，自動(dòng)將這類產(chǎn)品篩選出來(lái)，就能避免劣質(zhì)產(chǎn)品流入市場(chǎng)，有助于維護(hù)機(jī)械制造企業(yè)聲譽(yù)。自動(dòng)化生產(chǎn)節(jié)省人力資源，僅需啟動(dòng)設(shè)備按鈕，就可使流水線開始工作，高效完成制造加工任務(wù)[1]。

（二）生產(chǎn)向著技術(shù)密集型發(fā)展，綜合性增強(qiáng)

現(xiàn)代機(jī)械制造加工對(duì)人力需求減少，對(duì)科學(xué)技術(shù)依賴增強(qiáng)，由傳統(tǒng)人工制造生產(chǎn)向著技術(shù)密集型發(fā)展，機(jī)械制造加工與信息技術(shù)從初期融合朝著深度結(jié)合發(fā)展。實(shí)際生產(chǎn)過程中可利用信息技術(shù)完成計(jì)件，做好數(shù)量控制。另外，如前所述，利用傳感技術(shù)、監(jiān)控影像、快速加工技術(shù)、編碼技術(shù)等，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作與生產(chǎn)，也能發(fā)現(xiàn)質(zhì)量存在瑕疵的產(chǎn)品，然后將其自動(dòng)篩選出來(lái)，最終集中處理。機(jī)械制造中更多地應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)與工藝，從過去個(gè)別地方使用，到逐漸實(shí)現(xiàn)技術(shù)工藝一體化。

三、現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)與加工工藝的應(yīng)用特點(diǎn)

（一）一體化

現(xiàn)代機(jī)械制造與加工中，相關(guān)技術(shù)工藝的應(yīng)用具有一體化的特點(diǎn)。無(wú)論是機(jī)械制造，還是機(jī)械零件的加工，都有自動(dòng)控制理念、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)等的參與，機(jī)械工程走向與自動(dòng)化的融合之路。實(shí)際生產(chǎn)過程中，人們只需要在機(jī)械設(shè)備上安裝相應(yīng)的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)及其配套設(shè)施，并根據(jù)需要設(shè)置制造、加工參數(shù)，機(jī)械就能夠通過自動(dòng)控制來(lái)完成制造與加工流程，這就減少了人為誤操作所帶來(lái)的機(jī)械制造與加工質(zhì)量的消極影響[2]。

（二）綜合性

綜合性主要體現(xiàn)在機(jī)械制造與加工的生產(chǎn)體系上，企業(yè)在實(shí)際發(fā)展過程中，取傳統(tǒng)制造技術(shù)與加工工藝之精華，并去其糟粕，在多種現(xiàn)代化理念與信息技術(shù)的支持下，結(jié)合自身發(fā)展逐漸建立了綜合性的機(jī)械制造與加工生產(chǎn)體系。該體系不僅包含了當(dāng)前先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)與加工工藝，也涵蓋了機(jī)械、自動(dòng)化、微電子、光學(xué)等多領(lǐng)域知識(shí)，同時(shí)也有物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等新型技術(shù)，為現(xiàn)代機(jī)械制造與加工行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了良好條件。

（三）系統(tǒng)性

系統(tǒng)性是傳統(tǒng)與現(xiàn)代機(jī)械制造加工技術(shù)工藝的本質(zhì)區(qū)別，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)中，整個(gè)生產(chǎn)流程由一個(gè)或多個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制。該系統(tǒng)根據(jù)要求向生產(chǎn)設(shè)備發(fā)送控制指令，生產(chǎn)設(shè)備按照設(shè)定好的制造、加工參數(shù)工作，完成相應(yīng)機(jī)械及其零件的制造、加工。在該系統(tǒng)的控制下，制造、加工異常情況能夠得到準(zhǔn)確識(shí)別，相關(guān)管理人員可及時(shí)獲取異常信息，并對(duì)其進(jìn)行有效處理，這就避免了重大機(jī)械事故的發(fā)生[3]。

四、現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)與工藝應(yīng)用

（一）特種制造加工技術(shù)

隨著機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展，研究和推出的新工藝技術(shù)越來(lái)越多，特種加工技術(shù)就是其中一種。這種技術(shù)應(yīng)用于實(shí)際制造加工中，不僅可提升生產(chǎn)效率，同時(shí)還能完善加工流程，優(yōu)化整個(gè)生產(chǎn)過程。特種加工技術(shù)對(duì)材料的適應(yīng)能力強(qiáng)，無(wú)論是哪種材料，都可采取這種技術(shù)。生產(chǎn)加工中利用高溫，提升產(chǎn)品的強(qiáng)度，使其硬度更好，而且可最大限度控制瑕疵產(chǎn)品的出現(xiàn)。應(yīng)用特種加工技術(shù)生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品，質(zhì)量有保障，而且零部件性能可滿足各項(xiàng)要求。

現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)發(fā)展要轉(zhuǎn)變思路，從過去重視數(shù)量轉(zhuǎn)為注重質(zhì)量，以加工精密零部件作為追求。這就需要在實(shí)際加工中運(yùn)用好特種加工技術(shù)，還要尋求其與其他先進(jìn)技術(shù)的結(jié)合，比如超聲波技術(shù)、激光技術(shù)等。集成各種先進(jìn)技術(shù)與加工工藝，就能制造生產(chǎn)出更加精密的零部件，也有助于簡(jiǎn)化工藝流程，降低加工難度[4]。機(jī)械制造整體水平在先進(jìn)技術(shù)支持下得到顯著提升，產(chǎn)品在市場(chǎng)中更具有競(jìng)爭(zhēng)力，且能縮小與發(fā)達(dá)國(guó)家制造業(yè)的差距，提高機(jī)械產(chǎn)品在國(guó)際市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力，全方位促進(jìn)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。

（二）機(jī)械零件迅速加工技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐

機(jī)械零件迅速加工技術(shù)，即采取三維空間模型設(shè)計(jì)，包括三維屬性，合成于三個(gè)坐標(biāo)（X坐標(biāo)、Y坐標(biāo)、Z坐標(biāo)）中。因此，在生產(chǎn)零部件的過程中，應(yīng)該合理處理圖像，并通過特殊軟件，在計(jì)算機(jī)上展開設(shè)計(jì)操作，構(gòu)建科學(xué)的三維立體模型。機(jī)械零件迅速加工技術(shù)種類繁多，激光刻造、疊層實(shí)體制造屬于應(yīng)用較廣泛的方式。疊層實(shí)體制造技術(shù)是建立在三維幾何數(shù)據(jù)的前提下，經(jīng)數(shù)控型激光切割設(shè)備，在材料上展開切割輪廓，同時(shí)嚴(yán)格地清理多余材料，再多次地加工已經(jīng)處理好的零件，最后實(shí)施加工、打磨處理，獲得完整的零件成品[1]。

（三）微機(jī)械技術(shù)

在現(xiàn)階段微機(jī)械工藝當(dāng)中，規(guī)定要有更快的響應(yīng)速率，而且要有較高的精確性，這樣的優(yōu)勢(shì)使得微驅(qū)動(dòng)設(shè)備得到越來(lái)越大范圍的應(yīng)用。微機(jī)械運(yùn)用了傳感技術(shù)，并且微機(jī)械的傳感器要求也是微型號(hào)的，該傳感技術(shù)的應(yīng)用有著較高的辨別率和較強(qiáng)的靈敏性。當(dāng)前微型傳感器有著很多種，比如壓力傳感器、觸覺陣列傳感器等，這些微型傳感器的生產(chǎn)基本都是利用集成電路技術(shù)來(lái)進(jìn)行的[2]。對(duì)于微機(jī)械運(yùn)用的材料技術(shù)來(lái)說，在最初使用的材料是硅，但是該材料有著明顯的缺點(diǎn)，那就是很容易發(fā)生斷裂;之后將硅材料替換為鎳材料，這樣解決了斷裂問題，因此，當(dāng)前微機(jī)械運(yùn)用的材料都是鎳。其實(shí)有很多種材料都能夠制成微機(jī)械，比如，壓電陶瓷、金屬、記憶合金、高分子材料、多晶硅等。對(duì)于微機(jī)械制造工藝來(lái)說，在進(jìn)行三維制造和組裝的過程中，還需要對(duì)加工、光造型法工藝進(jìn)行研究，也需要對(duì)立體新工藝進(jìn)行研究制造，這些工藝包含著很多控制技術(shù)的內(nèi)容，需要合理協(xié)調(diào)所涉及的相關(guān)內(nèi)容，這樣才能確保形成體系化技術(shù)內(nèi)容。

（四）分類編碼技術(shù)

隨著人們對(duì)零件生產(chǎn)效率要求的日益提升，交叉加工、同步加工作業(yè)等逐漸成為常態(tài)。為避免作業(yè)混亂，提高生產(chǎn)效率，分類編碼技術(shù)被應(yīng)用于零件生產(chǎn)中。其應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下三個(gè)方面。

1. 根據(jù)零件種類、用途、形狀等對(duì)相似或一樣的零件進(jìn)行編碼。

2. 根據(jù)零件的規(guī)格、標(biāo)準(zhǔn)、構(gòu)成、材料、應(yīng)用工藝、應(yīng)用機(jī)械型號(hào)等對(duì)零件進(jìn)行分類編碼。

3. 根據(jù)零件的數(shù)量、批次等對(duì)零件進(jìn)行編碼。具體編碼過程中，根據(jù)相關(guān)編碼標(biāo)準(zhǔn)，編制可導(dǎo)入計(jì)算機(jī)的編碼程序，計(jì)算機(jī)通過編碼程序向編碼設(shè)備發(fā)出指令，設(shè)備接收到指令后按照預(yù)設(shè)編碼參數(shù)進(jìn)行編碼工作[3]。

五、結(jié)束語(yǔ)

現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)和工藝具有先進(jìn)性和綜合性特點(diǎn)，采用現(xiàn)代技術(shù)和工藝，可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和程序化生產(chǎn)，在提高制造效率的同時(shí)降低加工成本，并促進(jìn)產(chǎn)品質(zhì)量提升。機(jī)械制造綜合效益提升，對(duì)于行業(yè)發(fā)展起到巨大推動(dòng)作用。從目前機(jī)械制造加工行業(yè)發(fā)展來(lái)看，未來(lái)所應(yīng)用的技術(shù)會(huì)越來(lái)越先進(jìn)，這是整體趨勢(shì)。

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