現(xiàn)代機械制造技術與加工工藝的應用探究

周東瀛

(哈爾濱博實自動化股份有限公司，哈爾濱 150000)

對現(xiàn)代機械制造技術與加工工藝的應用實踐進行分析，提出現(xiàn)代機械制造技術與加工工藝的應用對策，以期為企業(yè)發(fā)展提供切實可行的建議。

1 現(xiàn)代機械制造技術與加工工藝的應用實踐

1.1 在快速加工成型環(huán)節(jié)中的應用

我國機械設備功能呈多樣化發(fā)展，對于配套零件的精密度要求也在不斷提升?，F(xiàn)代機械制造技術經(jīng)過改進已逐步應用于機械制造各個環(huán)節(jié)中，各種加工工藝及零部件檢修工藝也得到了較好的發(fā)展。在以往傳統(tǒng)的機械制造技術及加工工藝應用中，零件精密程度與其產(chǎn)量呈負相關，如果過于注重零件整體的精密程度就無法確保產(chǎn)量。隨著現(xiàn)代技術工藝的不斷發(fā)展，零件快速加工成型生產(chǎn)模式已成為現(xiàn)實，企業(yè)生產(chǎn)過程不再受零件三維特點的限制，可以快速生產(chǎn)出大批量、高精度的零件。零件生產(chǎn)過程僅需要對現(xiàn)有零件的三維結(jié)構(gòu)進行細致分析，將其歸于二維面中，以三維中零件的相關結(jié)構(gòu)對二維內(nèi)容進行組合，運用相關信息技術對生產(chǎn)過程進行精準控制，就能生產(chǎn)出高精度大批量的零件。在我國機械制造與加工中，運用最廣泛的零件快速加工成型技術有兩種：一是立體光刻法，即在實際生產(chǎn)過程中運用數(shù)控激光設備對加工材料進行切割，構(gòu)建出零件的大致輪廓，再運用黏接技術進行固化處理，從而實現(xiàn)精加工生產(chǎn)模式。二是疊層實體制造法，即在實際生產(chǎn)過程中運用一些帶黏膠的材料，通過一層層粘疊方式生產(chǎn)出與零件功能相似的紙質(zhì)零件，這種技術大多被用于航空制造領域中，用來生產(chǎn)體積相對較大的零件。在快速加工成型環(huán)節(jié)中，需要投入大量機械加工設備，巧妙靈活運用多種機械制造技術，進一步優(yōu)化相關機械設備的實際使用流程。在使用立體光刻法時，要注意合理控制激光儀器的具體使用流程，避免技術操作人員的不當操作或失誤操作導致激光儀器出現(xiàn)嚴重的技術問題或設備故障，避免損壞設備，引發(fā)安全事故。為了進一步控制數(shù)控激光儀器的實際使用流程，應將互聯(lián)網(wǎng)信息技術融入其中，將自動化控制技術、半自動化控制技術應用于數(shù)控激光儀器操作中，針對實際使用情況進行全方位分析與把控，使操作人員更加直觀、清晰地發(fā)現(xiàn)其中的問題。運用自動化控制技術及半自動化控制技術可以減輕工作壓力，使操作人員能夠按照數(shù)控、激光儀器及相關檢驗設備的使用原則，合理優(yōu)化機械制造技術及檢測技術的應用方式。使用疊層實體制造法時，要考慮各類原材料的使用方法，選擇質(zhì)量好的原材料，避免出現(xiàn)質(zhì)量問題。

1.2 在精密加工與特種加工環(huán)節(jié)中的應用

機械設備結(jié)構(gòu)逐漸趨向于復雜化的方向發(fā)展，因此對于配套的零件功能提出了更高的要求，在這樣的大背景下，零件生產(chǎn)過程需要精密加工及特種加工環(huán)節(jié)的加入。從生產(chǎn)特性角度進行分析，精密加工環(huán)節(jié)主要是相關人員采用不同的化學、物理手段開展加工工作，包括運用電解質(zhì)、超聲波及激光等技術手段，從根本上保證加工過程的整體精密度。特種加工雖然屬于精密加工的一種，但是在實際運用過程中具有特殊的對象，如對陶瓷及金剛石等材料進行加工時，必須結(jié)合實際生產(chǎn)情況運用特種加工技術，在應用此項技術時，要注重精準全面把控機械生產(chǎn)的實際需求、材料加工的整體要求及加工精度要求等，從根本上保證實際生產(chǎn)加工能夠與零件需求保持一致。

1.3 在焊接環(huán)節(jié)中的應用

焊接是機械加工制造過程中的關鍵環(huán)節(jié)，焊接工藝逐漸趨于多元化發(fā)展。常用的現(xiàn)代焊接技術包括氣體保護電弧焊、電阻焊、埋弧焊等。氣體保護電弧焊是在焊接過程中合理運用相關氣體作為電弧介質(zhì)，達到整體焊接的效果，我國最常用的電弧介質(zhì)氣體是二氧化碳，與其他氣體介質(zhì)相比，其具有成本較低、來源廣泛等特點，具有極好的空氣阻隔效果。運用此技術開展焊接工作，對于操作機械設備要求較高，但是操作相對簡單。電阻焊是在焊接過程中運用焊接產(chǎn)生的電阻熱對相關零件進行加工。此種焊接技術具有操作簡便、成本低的特點，但是檢測方法存在一定的問題。埋弧焊是借助電弧燃燒來達到焊接目的，可以根據(jù)焊接過程中控制方式的不同，將此種焊接工藝分為全自動焊接及半自動焊接兩種，但是由于半自動焊接工藝操作程序較多、成本較高，已不再使用。隨著現(xiàn)代機械制造工藝的發(fā)展，誕生了超聲波焊接技術及激光焊接技術。超聲波焊接技術是控制超聲波的震動頻率，幫助焊接材料進一步實現(xiàn)全方面的焊接與加工。操作人員需合理使用超聲波焊接技術，考慮焊接材料的特性，部分材質(zhì)比較特殊的焊接材料在實際使用及焊接過程中，可能會由于燃點較高而出現(xiàn)過度融化問題，無法完成后續(xù)的焊接，利用超聲波焊接技術可以很好地解決這一問題。超聲波焊接技術主要是利用聲波的振動頻率及振動軌跡，進一步優(yōu)化焊接流程及材料焊接方式。超聲波焊接技術不需要使用特定的焊接材料及接口材料，對于操作人員的技術要求較低。在特殊焊接材料焊接及質(zhì)量檢驗中，利用超聲波焊接技術可以進一步加固焊接材料，有效避免焊接過程中出現(xiàn)安全問題。激光焊接技術是運用激光焊接儀器及專業(yè)焊接材料，針對部分特殊鋼材料及金屬材料進行焊接。在制造結(jié)構(gòu)較為特殊的金屬結(jié)構(gòu)件或機械零部件時，可以合理運用激光焊接儀器，進一步優(yōu)化酸性焊條及堿性焊條的具體使用方式，逐步縮小焊縫，此基礎之上提升金屬材料焊接的實際效益。

1.4 在微細加工環(huán)節(jié)中的應用

各類微小型零件被用于電子、醫(yī)療機械行業(yè)中，制造加工業(yè)對此類微細零件的機械設備需求量也在不斷增長。微小零件對于制造加工工藝精度及生產(chǎn)速度要求較高，這在一定程度上推動了微細加工技術的發(fā)展。按照技術工藝特點可以將微細加工技術分為三類：一是去除加工，如電火花、削、磨等加工環(huán)節(jié)等。二是結(jié)合加工。三是變形加工，如鍛造、液晶定向等。對于各類精密零部件及電子零部件的加工制造，技術人員必須合理考慮精密零部件的實際使用要求，對于特殊的精密零部件及高精密儀器，一旦出現(xiàn)磨損或老化問題，則無法正常使用。在機械零部件細微加工中，必須運用精密的檢測儀器及機械制造工藝進一步調(diào)整制造過程及基礎檢驗過程。

2 現(xiàn)代機械制造技術與加工工藝的應用策略

2.1 實現(xiàn)技術統(tǒng)一

現(xiàn)代機械制造加工技術包括設計、加工、管理、維護及回收等多個環(huán)節(jié)，不同環(huán)節(jié)運用的技術工藝互相聯(lián)系，但是具有一定的差異性，實際制造加工過程中如果某個環(huán)節(jié)技術工藝運用出現(xiàn)問題，將會直接影響后續(xù)流程。要從宏觀角度進行分析，結(jié)合實際制造加工情況及具體要求，達到全面、精細的加工目標及生產(chǎn)要求，應從制造加工流程全過程進行分析，制定科學合理的技術工藝應用方案，從根本上實現(xiàn)相關技術運用的統(tǒng)一性，大大提升制造加工質(zhì)量及效率。

2.2 注重技術運用的環(huán)保性

部分機械制造企業(yè)缺乏環(huán)境保護意識，沒有對制造過程中產(chǎn)生的工業(yè)廢物進行科學處理，造成了資源浪費，對生態(tài)環(huán)境也造成了一定的影響。隨著行業(yè)轉(zhuǎn)型升級，綠色生產(chǎn)理念已滲透到機械制造加工中的各個環(huán)節(jié)，應加大對環(huán)境的保護力度，樹立綠色生產(chǎn)理念。一方面，降低制造加工對資源的消耗，將節(jié)能技術、工業(yè)廢物處理技術及現(xiàn)代機械制造加工技術充分融合。另一方面，定期或不定期地開展人員培訓，提高工作團隊的環(huán)境保護意識，避免出現(xiàn)危害生態(tài)環(huán)境的生產(chǎn)行為。

2.3 嚴格選取材料

在開展機械制造與加工時，技術人員必須嚴格檢查各種原材料及機械加工儀器質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量不合格的零部件及生產(chǎn)材料，要及時處理，做好質(zhì)量檢驗，避免影響后續(xù)的機械加工。機械制造與加工需要使用不同類型的材料，材料質(zhì)量及適用度將直接影響制造加工效果及技術工藝的選取與應用。在開展制造加工時，要嚴格選取原材料，以實際制造加工要求為基礎，充分考慮不同材料的功能及環(huán)保性，選取與制造加工工藝相適應、性價比高、對環(huán)境污染較小的材料。

2.4 應用智能化加工技術

互聯(lián)網(wǎng)信息技術不斷發(fā)展，其已成為機械制造工業(yè)中不可或缺的技術之一，要正確認識到互聯(lián)網(wǎng)信息技術的實際應用價值，將全新的智能化加工技術及各類控制技術應用于機械設備加工制造中。運用數(shù)據(jù)分析技術及數(shù)據(jù)整合技術，融合遠紅外監(jiān)測技術，對機械設備加工制造中的各種技術操作和設備故障問題進行全方位檢測與監(jiān)控。部分機械零部件的制造過程較為復雜，加工工藝及制造技術難度較大，可能會出現(xiàn)技術操作問題，為了有效解決設備故障及工藝應用問題，需合理應用遠紅外監(jiān)控技術，安裝遠紅外監(jiān)控設備，在機械加工儀器及機械制造儀器內(nèi)部安裝監(jiān)控設備，向技術人員及時反饋實時的監(jiān)控數(shù)據(jù)及各類重要信息。通過技術調(diào)試，嚴格檢查監(jiān)控設備的具體運行情況，掌握準確的監(jiān)控信息。要將監(jiān)控數(shù)據(jù)錄入計算機系統(tǒng)，運用數(shù)據(jù)分析及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化技術，將系統(tǒng)內(nèi)部的重復數(shù)據(jù)及高度相似數(shù)據(jù)進行剔除，保留原始的監(jiān)控數(shù)據(jù)，運用數(shù)據(jù)集成技術將監(jiān)控數(shù)據(jù)進行初步整合，統(tǒng)一提取至電子信息檔案庫中，為后續(xù)的數(shù)據(jù)處理及技術運用提供數(shù)據(jù)支撐與保障。充分運用智能化的加工技術及遠紅外監(jiān)控技術，掌握機械設備加工流程，監(jiān)控機械設備運行情況及損壞情況，及時處理技術操作問題及設備故障問題。

3 結(jié)語

我國現(xiàn)代機械制造技術與加工工藝朝著智能化、自動化方向被廣泛用于機械生產(chǎn)中，包括快速加工成型、精密加工及焊接環(huán)節(jié)等。現(xiàn)代機械制造技術與加工工藝的應用提高了零件制造加工效率和精密度，在極大程度上提高了資源利用率，為企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定了良好的基礎。