現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)研究

張伯洪，宋躍茹，孫瑤龍，梁青良

（1.新昌縣弘悅機(jī)械有限公司，浙江紹興 312500；2.浙江萬豐奧威汽輪股份有限公司，浙江紹興 312500）

當(dāng)前機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)有著一定的優(yōu)勢，將其應(yīng)用于機(jī)械制造中，可將企業(yè)生產(chǎn)效率、質(zhì)量提高，從而為企業(yè)更好的成長與發(fā)展提供保障。但是，就目前情況而言，多數(shù)工作人員無法將其效用發(fā)揮出來。究其根本，是由于對(duì)二者的了解不深。

1 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)概述

1.1 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝的特點(diǎn)

1.1.1 關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)

制造技術(shù)涉及的內(nèi)容較多，且這些內(nèi)容之間具有較大聯(lián)系，所以其特點(diǎn)之一為：關(guān)聯(lián)性較強(qiáng)。就機(jī)械制造而言，其涉及面有：機(jī)械開發(fā)、工藝設(shè)計(jì)、機(jī)械加工制造等，且這些環(huán)節(jié)有著密切聯(lián)系，倘若某一環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，那么其他環(huán)節(jié)也會(huì)受到直接影響，機(jī)械制造質(zhì)量便會(huì)與理想之間存在一定差異。所以，想要使機(jī)械制造質(zhì)量與設(shè)計(jì)需求相符，就需對(duì)每一環(huán)節(jié)進(jìn)行有效把握。

1.1.2 系統(tǒng)性較廣

系統(tǒng)性較廣也是現(xiàn)代機(jī)械制造工藝的特點(diǎn)之一。因?yàn)楝F(xiàn)代機(jī)械制造工藝依托于先進(jìn)技術(shù)，包括但不限于自動(dòng)化技術(shù)、傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)，不同的技術(shù)可發(fā)揮出不同效用，且需按照不同步驟、遵循不同選擇進(jìn)行使用。

1.1.3 創(chuàng)新性較弱

隨著時(shí)代的發(fā)展，機(jī)械制造行業(yè)引入了現(xiàn)代機(jī)械制造工藝，且形成了科學(xué)完善的制造體系。雖然其可為機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展起到一定促進(jìn)作用，但存在創(chuàng)新性較弱的問題。

1.2 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝的分類及其優(yōu)點(diǎn)

現(xiàn)代機(jī)械制造工藝簡單來說就是利用先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的加工。其中，應(yīng)用最為廣泛的現(xiàn)代機(jī)械制造工藝有五種，一為氣體保護(hù)焊接工藝，二為電阻焊的焊接工藝，三為埋弧焊的焊接工藝，四為螺柱焊的焊接工藝，五為攪拌摩擦焊的焊接工藝。

氣體保護(hù)焊接工藝是指對(duì)電弧進(jìn)行加熱，并利用加熱后的電弧進(jìn)行焊接的工藝技術(shù)，在利用其進(jìn)行焊接時(shí)，會(huì)有保護(hù)氣體對(duì)焊接物體進(jìn)行保護(hù)，由于其為氣體，所以被稱為氣體保護(hù)焊接工藝。目前，使用最多的氣體為CO2，因?yàn)槠渚哂袃r(jià)格低廉、性質(zhì)穩(wěn)定等優(yōu)勢。相較于其他工藝而言，這一工藝的優(yōu)點(diǎn)為：性質(zhì)穩(wěn)定、污染小、便宜等。

電阻焊的焊接工藝簡單來說就是將要焊接的物體放置于正負(fù)極后通電，借助熱效應(yīng)使其變?yōu)槿诨?、塑性狀態(tài)，并通過壓力作用使構(gòu)件融為一體，從而達(dá)到焊接目的。這一工藝的優(yōu)點(diǎn)為：機(jī)械化程度高、焊接質(zhì)量高、成本較低等。

埋弧焊的焊接工藝簡單來說就是將燃燒的電弧放置于焊劑層下進(jìn)行焊接的一種工藝。其可分為兩種，一為自動(dòng)焊，二為半自動(dòng)焊。自動(dòng)焊的操作較為簡便，相關(guān)工作人員只需將移動(dòng)電弧及焊絲放入相應(yīng)設(shè)備便可完成焊接；半自動(dòng)焊的操作相對(duì)繁雜，相關(guān)工作人員需將焊絲放入相關(guān)設(shè)備，并將人工這一方式利用起來，送入電弧進(jìn)行焊接。這一工藝具有質(zhì)量高、效率高、環(huán)境好的優(yōu)點(diǎn)，所以被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代機(jī)械制造中。

螺柱焊的焊接工藝簡單來說就是利用電焊熔化螺柱、管件接觸面，并予以螺栓一定壓力，從而完成焊接。其可分為兩種，一為儲(chǔ)能式焊接，二為拉弧式焊接。通常情況下，相關(guān)工作人員采用的是儲(chǔ)能式焊接，因?yàn)槠淙凵钶^??；而在進(jìn)行重型機(jī)械焊接時(shí)，才會(huì)采用拉弧式焊接這一方法。這一工藝屬于單面焊接，因?yàn)榉€(wěn)定性較強(qiáng)、安全性較高，所以被廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代機(jī)械制造中。

攪拌摩擦焊的焊接工藝的本質(zhì)為：摩擦生熱后進(jìn)行焊接。其優(yōu)勢在于：耗材少、實(shí)用性強(qiáng)、焊接溫度較低。

1.3 精密加工技術(shù)概述

精密加工技術(shù)簡單來說就是利用現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備進(jìn)行加工，其精度需達(dá)到微米級(jí)別。常見的精密加工技術(shù)為：車削、研磨兩種。

精密車削技術(shù)就是采用直接車削這一方式對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行精密加工。而在長時(shí)間的實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，想要將機(jī)械產(chǎn)品的精度提升，就需將車削過程中運(yùn)用的刀具、機(jī)床選擇重視起來，將其對(duì)機(jī)械產(chǎn)品加工的影響降到最低。

精密研磨技術(shù)的有效使用可制作出符合要求的硅片，而硅片與電路、機(jī)械運(yùn)行穩(wěn)定性有著密切聯(lián)系，所以精密研磨技術(shù)為我國工業(yè)發(fā)展作出了一定貢獻(xiàn)。

2 我國現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)現(xiàn)狀

2.1 我國現(xiàn)代機(jī)械制造工藝現(xiàn)狀

目前，現(xiàn)代機(jī)械制造工藝已被廣泛運(yùn)用于我國機(jī)械制造行業(yè)中，并依托于計(jì)算機(jī)中心控制及傳感器。通過這一工藝的有效應(yīng)用，可使機(jī)械產(chǎn)品的精度得到提升，可將企業(yè)生產(chǎn)效率提升。最為常用的現(xiàn)代制造工藝有三種，一為氣體保護(hù)焊接工藝、二為電阻焊的焊接工藝、三為埋弧焊的焊接工藝。

2.2 我國精密加工技術(shù)現(xiàn)狀

精密加工技術(shù)通常是指通過研磨技術(shù)、切割技術(shù)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行細(xì)致化制作。這一技術(shù)的應(yīng)用對(duì)我國工業(yè)發(fā)展而言有著積極意義，使我國精密度較高的機(jī)械設(shè)備不再依托于進(jìn)口，脫離了西方發(fā)達(dá)國家的壟斷。但是，我國在精密加工技術(shù)的應(yīng)用方面仍舊存在一些問題，這是因?yàn)槲覈谄鋺?yīng)用方面仍處于探究階段。比如，在進(jìn)行切割時(shí)，需選用硬度大、變形小的刀具；機(jī)床需具有較高穩(wěn)定性。

3 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)的應(yīng)用意義

現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)是隨著時(shí)代的發(fā)展而產(chǎn)生的工藝及技術(shù)，其可使機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量與國家要求相符，可在一定程度上提高機(jī)械產(chǎn)品制造效率，并可推動(dòng)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展。比如，現(xiàn)代機(jī)械制造工藝依托于計(jì)算機(jī)技術(shù)、傳感器，可實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工自動(dòng)化、半自動(dòng)化，且因?yàn)橄嚓P(guān)設(shè)備的參數(shù)是提前調(diào)好的，在不出意外的情況下會(huì)按照參數(shù)進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品加工制造，所以其質(zhì)量可得到保障。同時(shí)，利用設(shè)備進(jìn)行加工比人工加工的效率高，因此，可將機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量效率提升。此外，精密加工技術(shù)的應(yīng)用可將機(jī)械產(chǎn)品精密度提升，有利于機(jī)械產(chǎn)品滿足客戶需求，有利于機(jī)械行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)的應(yīng)用分析

4.1 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝的應(yīng)用

4.1.1 氣體保護(hù)焊接工藝的應(yīng)用

氣體保護(hù)焊接工藝可借助特殊氣體為被焊接物提供保護(hù)，實(shí)現(xiàn)電弧、熔池及空氣的有效分離，從而提高焊接效果。氣體保護(hù)焊接工藝通常采用的氣體為CO2。針對(duì)不同的焊接需要不同方式，在利用這一工藝進(jìn)行板厚小于12 mm 的對(duì)接焊縫操作時(shí)，相關(guān)工作人員需將拱形坡口雙面單道焊接這一方式利用起來，為確保焊道處于平整狀態(tài)，并避免中間凸起、夾渣、未焊透等缺陷出現(xiàn)，相關(guān)工作人員需橫向擺動(dòng)焊槍。在利用這一工藝進(jìn)行焊角為6 mm 的焊縫焊接時(shí)，相關(guān)工作人員就需采用不同操作工藝。即：利用直線移動(dòng)法進(jìn)行焊接。而在利用這一工藝進(jìn)行焊角為8 mm的焊縫焊接時(shí)，就需將橫向擺動(dòng)+斜圓圈形狀運(yùn)絲法法利用起來。

4.1.2 電阻焊接工藝的應(yīng)用

在進(jìn)行電阻焊接時(shí)，相關(guān)工作人員需將焊機(jī)接地重視起來。即：①焊機(jī)安裝必須穩(wěn)固可靠，且需距離地面的30 cm～40 cm；②在焊機(jī)15m 內(nèi)不能放置易燃易爆物，而且需具備消防設(shè)施；③焊機(jī)接地線不能搭在易燃易爆且?guī)в袩嵩吹奈锲飞?；④不可接在建筑物金屬?gòu)架、管道、機(jī)床設(shè)備、鐵軌上。需確保機(jī)殼接地電阻小于4Ω；⑤在進(jìn)行有高壓電容器的焊接、控制面板安裝時(shí)，需采用適合絕緣手段，且安裝過程中處于全封閉狀態(tài)；需確保機(jī)殼門有適合的連鎖裝置。

4.1.3 埋弧焊的焊接工藝的應(yīng)用

在應(yīng)用埋弧焊進(jìn)行焊接時(shí)，相關(guān)工作人員需確保焊機(jī)小車輪子的絕緣狀態(tài)良好、導(dǎo)線絕緣良好。且在進(jìn)行焊接前，需將導(dǎo)線理順，以避免工作過程中出現(xiàn)導(dǎo)線被熔渣燒壞、導(dǎo)線扭轉(zhuǎn)問題。相關(guān)工作人員在進(jìn)行坡口加工時(shí)，需將GB986-1988作為根本準(zhǔn)則進(jìn)行執(zhí)行，從而避免焊接根部出現(xiàn)未焊透、夾渣問題。

4.2 精密加工技術(shù)的應(yīng)用

4.2.1 精密切割技術(shù)的應(yīng)用

使用精密切割技術(shù)進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品加工時(shí)，相關(guān)工作人員需對(duì)機(jī)床進(jìn)行設(shè)置，將機(jī)床剛度、抗振性能強(qiáng)度提升，降低其變形度，以確保切割效果與理想相符。同時(shí)，相關(guān)工作人員需將刀具選擇重視起來，即：選擇硬度、耐磨性與要求相符的刀具，確保在切割過程中刀具可承受振動(dòng)、沖擊等，從而將材料切割效果提升；將刀具傳熱性提升，及時(shí)排出切削熱，將切削溫度降低。

4.2.2 精密研磨與拋光技術(shù)的應(yīng)用

精密研磨與拋光技術(shù)簡單來說就是將幾納米的研磨微粉放入相關(guān)研具，通過研磨這一方式，將微量工件材料去除，從而達(dá)到一定幾何精度、表面粗糙度。在應(yīng)用這一技術(shù)進(jìn)行加工時(shí)，機(jī)械制造企業(yè)需將超精密加工設(shè)備、工具利用起來，并為相關(guān)工作人員提供穩(wěn)定環(huán)境條件。

4.2.3 模具制造技術(shù)

模具制造技術(shù)可為汽車、飛機(jī)、家電等產(chǎn)品的制造提供便利，可使企業(yè)的核心競爭力得到提升。在新時(shí)代背景下，機(jī)械制造企業(yè)需將模具制造技術(shù)的應(yīng)用加強(qiáng)，在確保機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量的同時(shí)，提高生產(chǎn)效率，為機(jī)械制造企業(yè)的競爭力提升提供保障。

5 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)的發(fā)展方向

5.1 在施工中采用綠色制造的策略

目前，環(huán)保、綠色、節(jié)能已成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)，因?yàn)槿祟惻c大自然之間有著密切聯(lián)系。且隨著溫室效應(yīng)的到來，人類的發(fā)展受到了直接影響，因此，國家呼吁大家參與到環(huán)保、綠色、節(jié)能中來。所以，機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展方向之一為：綠色制造。

綠色制造可從兩個(gè)方面入手，一為綠色包裝，二為綠色生產(chǎn)。就綠色包裝而言，相關(guān)工作人員需采用適合手段優(yōu)化包裝材料，在減少材料用量的同時(shí)應(yīng)用可降解的包裝材料。就綠色生產(chǎn)而言，相關(guān)工作人員需對(duì)工藝及設(shè)備進(jìn)行改造，從根本上將設(shè)備噪音、工業(yè)廢氣廢液對(duì)環(huán)境的影響降低。也就是說，相關(guān)工作人員在進(jìn)行綠色制造的實(shí)施時(shí)，不僅要從制作過程中的環(huán)境保護(hù)入手，還要從產(chǎn)品方面入手進(jìn)行環(huán)保。

5.2 在施工中采取智能化的策略

目前，智能化已成為各行各業(yè)的發(fā)展方向，機(jī)械制造行業(yè)雖然與其他行業(yè)有一定的不同，但在此方面也不例外。智能化簡單來說就是實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備自主化，可將生產(chǎn)質(zhì)量、效率有效提升，將人工成本大大降低。而想要實(shí)現(xiàn)施工智能化，相關(guān)工作人員就需對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行充分利用，并對(duì)機(jī)床微電腦進(jìn)行自動(dòng)控制、對(duì)機(jī)床進(jìn)行有效調(diào)控。

5.3 在施工中采用虛擬化的策略

近年來，虛擬化技術(shù)快速發(fā)展，解決了不少技術(shù)難題。而就目前現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)的應(yīng)用而言，存在一定技術(shù)難題，所以，在施工中采用虛擬化策略已成為必然趨勢。具體而言，通過虛擬化技術(shù)的應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)研發(fā)與設(shè)計(jì)過程模擬，使相關(guān)工作人員對(duì)機(jī)械生產(chǎn)進(jìn)行準(zhǔn)確預(yù)估；可使相關(guān)工作人員對(duì)生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行了解，并提前采取針對(duì)性策略進(jìn)行預(yù)防，將生產(chǎn)過程中的失誤降到最低，從而提高材料利用率。也就是說，虛擬化手段的應(yīng)用可以有效推動(dòng)相關(guān)技術(shù)的發(fā)展，為機(jī)械企業(yè)、行業(yè)長遠(yuǎn)穩(wěn)定的發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

6 結(jié)語

綜上所述，在時(shí)代的發(fā)展下，人們對(duì)機(jī)械產(chǎn)品提出了更高要求，而想要制造出符合人們需求的機(jī)械產(chǎn)品，相關(guān)工作人員就需將現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)利用起來。就前者而言，常見的有三種，一為氣體保護(hù)焊接工藝，二為電阻焊的焊接工藝，三為埋弧焊的焊接工藝。而在運(yùn)用不同的焊接工藝進(jìn)行焊接時(shí)，需采用不同方法、注意不同問題。就后者而言，其主要包括研磨技術(shù)、切割技術(shù)兩種，且為我國工業(yè)發(fā)展作出了突出貢獻(xiàn)。但是，我國在相關(guān)應(yīng)用方面仍處于探索階段，存在一些不足。因此，相關(guān)技術(shù)人員還需進(jìn)行研究，以綠色制造、智能化、虛擬化為發(fā)展方向，采用適合手段進(jìn)行優(yōu)化、改善，確保其效用可以最大限度發(fā)揮出來。同時(shí)，相關(guān)技術(shù)人員還需將其創(chuàng)新重視起來，因?yàn)閯?chuàng)新是提高企業(yè)競爭力的有效路徑，可使其在激烈的市場競爭中立于不敗之地。如此，才可為機(jī)械制造帶來新的可能，推動(dòng)機(jī)械制造行業(yè)長遠(yuǎn)、穩(wěn)定的發(fā)展。