機(jī)械制造工藝與機(jī)械設(shè)備加工工藝研究

陳小剛

（廣西機(jī)電技師學(xué)院，廣西 柳州 545005）

目前，我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)處于快速發(fā)展時(shí)期，智能化的程度日益升高。自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備的應(yīng)用，保證了機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，提高了機(jī)械產(chǎn)品的精度，改善了機(jī)械產(chǎn)品的外觀，提高了機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)和加工效率。將自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)合理地納入機(jī)械制造與加工工藝中，可以促進(jìn)國(guó)內(nèi)制造業(yè)的發(fā)展，從而促進(jìn)社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展。

1 機(jī)械制造與加工工藝概述

在全球經(jīng)濟(jì)一體化的影響下，各國(guó)都在不斷提升自身的整體實(shí)力和競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)是主要的，而技術(shù)的發(fā)展更是受到人們的重視。在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)與發(fā)展中，企業(yè)必須借助高科技的支持。要在市場(chǎng)上取得優(yōu)勢(shì)，就必須在技術(shù)上進(jìn)行持續(xù)的革新，以提升技術(shù)水平和生產(chǎn)效率。隨著人們對(duì)生產(chǎn)和生活的要求越來(lái)越高，機(jī)械制造業(yè)也在發(fā)生著巨大變化，新興技術(shù)和傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)的結(jié)合使機(jī)械制造水平得到顯著的提升。人們對(duì)產(chǎn)品的需要首先來(lái)自創(chuàng)意和想象力，然后經(jīng)過(guò)不懈努力和摸索，最終將其變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)。在機(jī)械裝備的研制中，要把科學(xué)技術(shù)與裝備性能有機(jī)結(jié)合起來(lái)。在確定了工藝和工藝目標(biāo)之后，就可以通過(guò)整個(gè)工藝過(guò)程來(lái)達(dá)到產(chǎn)品的加工目的[1]。機(jī)械制造工藝是一個(gè)復(fù)雜的生產(chǎn)工藝，它涉及許多技術(shù)手段，其中，機(jī)床的生產(chǎn)工藝和設(shè)備的工藝水平直接影響到生產(chǎn)的質(zhì)量。隨著科技進(jìn)步，傳統(tǒng)的手工制作方法已不能滿足現(xiàn)代化的要求。在機(jī)械制造和加工中，要實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的高質(zhì)量生產(chǎn)，必須采用先進(jìn)的科技，重視技術(shù)革新，保證產(chǎn)品的質(zhì)量，不斷提升產(chǎn)品的制造水平。

2 機(jī)械制造與加工工藝特征

2.1 互聯(lián)性

機(jī)械制造與加工工藝最具代表性的特點(diǎn)就是相互關(guān)聯(lián)。這種特性主要是指除了加工工藝自身的技術(shù)特性之外，還要考慮到對(duì)機(jī)械設(shè)備的要求以及市場(chǎng)上機(jī)械產(chǎn)品的銷(xiāo)售和設(shè)計(jì)，以達(dá)到機(jī)械產(chǎn)品的性能。在此過(guò)程中，經(jīng)過(guò)高效處理，每一個(gè)環(huán)節(jié)都可以真正參與到機(jī)械產(chǎn)品的制造中，并由此體現(xiàn)出相應(yīng)的性能。

2.2 全球性

機(jī)械行業(yè)在全球經(jīng)濟(jì)中占有舉足輕重的地位，其競(jìng)爭(zhēng)本質(zhì)上就是國(guó)際科技競(jìng)賽。我國(guó)機(jī)械行業(yè)處于重要的位置，我國(guó)要想在國(guó)際市場(chǎng)上占據(jù)有利位置，就必須加強(qiáng)對(duì)機(jī)械行業(yè)的關(guān)注，加強(qiáng)對(duì)工藝技術(shù)的研究和開(kāi)發(fā)。

2.3 系統(tǒng)性

從當(dāng)今世界的工業(yè)發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，機(jī)械制造技術(shù)應(yīng)與信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化技術(shù)等相結(jié)合，保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和銷(xiāo)售的高品質(zhì)。技術(shù)是工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素，因此，要加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，著重解決目前工藝中的問(wèn)題，從而使機(jī)械制造工藝和生產(chǎn)水平得到進(jìn)一步的提升。當(dāng)今中國(guó)工業(yè)正處在一個(gè)大的轉(zhuǎn)型期，各行各業(yè)都處在高速發(fā)展階段。機(jī)械制造業(yè)對(duì)機(jī)械制造技術(shù)的要求非常高，要通過(guò)達(dá)到一定的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)保證產(chǎn)品的品質(zhì)，從而推動(dòng)機(jī)械制造業(yè)健康發(fā)展[2]。

3 機(jī)械制造工藝介紹

3.1 氣體保護(hù)焊工藝

氣體保護(hù)焊是一種廣泛應(yīng)用于機(jī)械制造領(lǐng)域的技術(shù)。電弧是該項(xiàng)技術(shù)中的重要熱源，它對(duì)該項(xiàng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)具有重要的保障作用。該項(xiàng)工藝的使用，對(duì)保護(hù)氣體的焊接質(zhì)量有很高的要求。在實(shí)際的焊接中，電弧附近會(huì)產(chǎn)生大量的氣體使電弧與繞組熔池之間絕緣，從而使其充分發(fā)揮保護(hù)功能。通過(guò)采取有效的防護(hù)措施，可以防止電弧的產(chǎn)生，從而最大限度地提高焊接的質(zhì)量和水平。在氣體保護(hù)焊接工藝中，通常使用二氧化碳作為保護(hù)氣體，其成本較低，綜合價(jià)值較高。

3.2 電阻焊工藝

采用電阻焊技術(shù)時(shí)，先把被焊的對(duì)象置于正、負(fù)兩個(gè)電極上，然后把能量放入其中。在產(chǎn)生和移動(dòng)的過(guò)程中，被焊部位會(huì)很快地融化，并在外部壓力下完成焊接工作。電阻焊工藝具有較高的品質(zhì)，能夠?qū)ζ溥M(jìn)行生產(chǎn)、生產(chǎn)效率的檢測(cè)，體現(xiàn)了高度的自動(dòng)化。既節(jié)約了工時(shí)，又節(jié)約了人力，還避免了差錯(cuò)。同時(shí)，電阻焊也體現(xiàn)了一種綠色的環(huán)保理念，在一定程度上具有保護(hù)環(huán)境的作用。這種焊接工藝一般都是昂貴的。若發(fā)生意外，則維修及保養(yǎng)費(fèi)用會(huì)上升。因此，在汽車(chē)、航空器等的大批量生產(chǎn)和制造中，這種焊接技術(shù)并不能被廣泛應(yīng)用[3]。

3.3 埋弧焊工藝

埋弧焊是指在焊劑表面進(jìn)行電弧的燃燒與焊接。按照其焊接方式，可以將其分為自動(dòng)和半自動(dòng)兩種。自動(dòng)化焊接工藝的運(yùn)行比較簡(jiǎn)單，一般情況下，焊機(jī)通過(guò)運(yùn)動(dòng)來(lái)改變焊絲和焊弧的位置，以達(dá)到自動(dòng)焊接的目的。半自動(dòng)焊接要求適當(dāng)?shù)娜斯げ僮?，也就是說(shuō)，機(jī)器設(shè)備只負(fù)責(zé)運(yùn)送焊絲，而移動(dòng)電弧需要人工操作。半自動(dòng)電弧的使用范圍比較窄，因?yàn)樗脑靸r(jià)比較昂貴。

3.4 攪拌摩擦焊接技術(shù)

攪拌摩擦焊接技術(shù)已被廣泛地推廣和使用，在汽車(chē)、飛機(jī)和鐵路等領(lǐng)域都得到了很好的應(yīng)用。目前，焊接工藝已經(jīng)步入了一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定、成熟的發(fā)展階段，其優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)為節(jié)約材料、提高焊接質(zhì)量、減少生產(chǎn)成本。

4 影響機(jī)械制造與加工工藝可靠性的因素

4.1 設(shè)備檢修

設(shè)備維修是機(jī)械設(shè)備的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，如果不能對(duì)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行合理的維修，那么在使用中就會(huì)產(chǎn)生許多問(wèn)題。機(jī)械是由許多零件組成的，每一個(gè)零件都有自己的壽命，長(zhǎng)時(shí)間的使用，會(huì)導(dǎo)致零件磨損，如果不及時(shí)更換，那么在使用中就會(huì)有很大的安全隱患。并且零件的磨損，會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的準(zhǔn)確性和可靠性降低，從而導(dǎo)致產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，從而使產(chǎn)品銷(xiāo)量受到嚴(yán)重影響，最終給公司帶來(lái)經(jīng)濟(jì)損失。因此，必須按照機(jī)械設(shè)備維修規(guī)定，制定方案，定期檢查，一旦發(fā)現(xiàn)零件有損壞，及時(shí)更換，保證設(shè)備的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，保障產(chǎn)品的品質(zhì)[4]。

4.2 生產(chǎn)規(guī)范

在機(jī)械制造領(lǐng)域，工藝規(guī)范的制定是一個(gè)很重要的事，它將直接影響到整個(gè)機(jī)械制造業(yè)。如果沒(méi)有一個(gè)通用的機(jī)械制造標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品會(huì)有不同的大小，這會(huì)導(dǎo)致難以廣泛使用，而且產(chǎn)品本身的流動(dòng)性也會(huì)很低。中國(guó)現(xiàn)有的國(guó)產(chǎn)整機(jī)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)基本一致，但是很多產(chǎn)品還存在著很大的差別，使得很多產(chǎn)品不能在國(guó)際市場(chǎng)上使用。這主要是由于生產(chǎn)過(guò)程的不同，導(dǎo)致了產(chǎn)品的流動(dòng)性低。此外，企業(yè)的生產(chǎn)工藝標(biāo)準(zhǔn)不盡相同，這也是造成我國(guó)產(chǎn)品質(zhì)量不統(tǒng)一的主要原因之一。不同的產(chǎn)品和技術(shù)規(guī)范的應(yīng)用，將會(huì)對(duì)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生直接的影響。

4.3 管理水平

要使機(jī)械加工工藝可靠，必須加強(qiáng)企業(yè)的管理。通過(guò)改進(jìn)管理技巧，解決機(jī)械生產(chǎn)的各種問(wèn)題。為提高企業(yè)的經(jīng)營(yíng)能力，可以從以下幾方面入手。建立一套公正的系統(tǒng)，可以使企業(yè)更好地進(jìn)行設(shè)備的管理，同時(shí)，也可以在一定程度上提高管理者的管理水平。制定獎(jiǎng)懲措施，以保證程序的可靠性。我國(guó)在機(jī)械制造的控制上，仍然處于較低的水平，亟待改進(jìn)。隨著信息化時(shí)代的到來(lái)，企業(yè)的經(jīng)營(yíng)方式也要充分反映企業(yè)的信息特征，如何有效地運(yùn)用技術(shù)，使企業(yè)的經(jīng)營(yíng)管理更具科學(xué)性，這就要求企業(yè)的科研工作者要有先見(jiàn)之明[5]?？傊?，要提高我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的管理水平，必須從根本上解決問(wèn)題，確保企業(yè)的管理方式不斷改進(jìn)，使企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程更加穩(wěn)定。

5 提升機(jī)械制造與加工工藝可靠性的方法

5.1 加強(qiáng)技術(shù)管理

我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)起步比較晚，同國(guó)外的先進(jìn)技術(shù)相比，我國(guó)的機(jī)械制造技術(shù)還處在發(fā)展階段。強(qiáng)化生產(chǎn)過(guò)程的質(zhì)量管理，保證生產(chǎn)流程的標(biāo)準(zhǔn)化，從而保證生產(chǎn)的順利進(jìn)行。隨著機(jī)械化程度的不斷提高，我國(guó)生產(chǎn)技術(shù)的進(jìn)步也日益明顯，許多機(jī)械加工作業(yè)都采用了一體化技術(shù)，從而極大地改善了生產(chǎn)過(guò)程的可靠性。此外，我國(guó)還加大了對(duì)信息技術(shù)的投資，以促進(jìn)生產(chǎn)過(guò)程的內(nèi)容革新，并將生產(chǎn)的設(shè)備和原料有機(jī)地結(jié)合起來(lái)。加強(qiáng)設(shè)備與技術(shù)的管理，能夠有效地提高技術(shù)的可靠性，進(jìn)而促進(jìn)機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展。

5.2 提高工藝精度

機(jī)械設(shè)備制造與加工過(guò)程中，要注重工藝和零部件精度，保證產(chǎn)品質(zhì)量。通常由于主客觀原因，導(dǎo)致制造及加工精度低下。要想從根本上解決這個(gè)問(wèn)題，就必須從人力、技術(shù)等方面加強(qiáng)對(duì)機(jī)械設(shè)備的安全管理和質(zhì)量管理，有效地保證各種零部件的品質(zhì)，保證機(jī)床的加工精度[6]。

5.3 合理選用加工設(shè)備

加工設(shè)備是機(jī)械制造與加工過(guò)程中的關(guān)鍵。合理地選用加工設(shè)備，能有效地提高產(chǎn)品的精度。在選用機(jī)械設(shè)備時(shí)，必須遵守的原則如下：保證產(chǎn)品的可用性，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率。為了提高加工精度，可選用一般的車(chē)床或銑床，以適應(yīng)不同的加工條件。對(duì)加工機(jī)床所加工產(chǎn)品的特定參數(shù)進(jìn)行對(duì)比，能夠根據(jù)實(shí)際的需要和精度來(lái)選用適合的機(jī)床。

5.4 強(qiáng)化精細(xì)管理

機(jī)械加工過(guò)程，不可避免會(huì)出現(xiàn)一些錯(cuò)誤，而這些錯(cuò)誤也是導(dǎo)致加工不可靠性的原因。對(duì)存在的錯(cuò)誤進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和檢驗(yàn)，并進(jìn)行精確的控制，可以大大提高工藝的可靠性。進(jìn)行機(jī)械加工時(shí)，技術(shù)人員要留意鉆孔的尺寸、位置和形狀。在孔位性能符合設(shè)計(jì)要求的情況下，生產(chǎn)過(guò)程自身的可靠性得到了有效的提高。最小二乘法是對(duì)加工誤差進(jìn)行定量分析的重要方法。對(duì)技術(shù)人員而言，結(jié)合分析的結(jié)果，可以根據(jù)鉆孔的位置來(lái)進(jìn)行加工，從而降低測(cè)量誤差。針對(duì)各種類(lèi)型的加工缺陷，技術(shù)人員必須采取相應(yīng)的處理方法，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。此外，孔位的加工要盡量細(xì)致。盡管孔位控制比較低，但是加工和制造人員也不能忽略自身的功能。在保證孔位控制的情況下，孔位自身的誤差會(huì)降低，從而提高加工工藝的可靠性[7]。

5.5 控制故障率

機(jī)械加工過(guò)程對(duì)設(shè)備的穩(wěn)定性要求很高，若設(shè)備有缺陷或不穩(wěn)定，會(huì)對(duì)產(chǎn)品的制造產(chǎn)生不利的影響。在機(jī)械制造過(guò)程中，隨著制造過(guò)程的可靠性不斷提高，技術(shù)人員要加大對(duì)設(shè)備的管理力度，每年都要進(jìn)行定期的檢修，使設(shè)備出現(xiàn)失效問(wèn)題的概率降到最低。此外，為了降低機(jī)器部件的失效概率，應(yīng)經(jīng)常對(duì)有損壞的部件進(jìn)行更換。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)踐，適時(shí)地引入先進(jìn)技術(shù)，并克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷。總之，通過(guò)降低故障率，可以極大地提高機(jī)械產(chǎn)品的品質(zhì)。新技術(shù)和新概念的引進(jìn)，使得生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性和可靠性得到了極大的提高[8]。

6 機(jī)械制造與加工工藝的發(fā)展趨勢(shì)

6.1 信息化

目前，我國(guó)的信息技術(shù)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)比較成熟的發(fā)展時(shí)期。信息技術(shù)能有效地改善機(jī)械產(chǎn)品的精確性和總體品質(zhì)，在機(jī)械制造、加工等領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。從生產(chǎn)的觀點(diǎn)來(lái)看，機(jī)械制造是各種高科技融合交叉的生產(chǎn)過(guò)程。在未來(lái)的日子里，機(jī)械制造將會(huì)對(duì)新技術(shù)進(jìn)行進(jìn)一步的高度整合，機(jī)械制造業(yè)的信息化已經(jīng)成為一個(gè)不可阻擋的潮流。

6.2 現(xiàn)代化

由于傳統(tǒng)的機(jī)械制造與加工技術(shù)大多依賴(lài)人工，所以不能有效地保障生產(chǎn)的質(zhì)量和效率?，F(xiàn)代制造業(yè)因科技的進(jìn)步而不斷發(fā)展。利用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)可對(duì)機(jī)械進(jìn)行準(zhǔn)確的控制，通過(guò)適當(dāng)?shù)闹噶钅芤龑?dǎo)機(jī)械設(shè)備正常生產(chǎn)。高新技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以減少生產(chǎn)成本，而且可以大大提高生產(chǎn)效率，營(yíng)造一個(gè)高效、環(huán)保、和諧的工作環(huán)境，從而使企業(yè)的生產(chǎn)能力、經(jīng)濟(jì)效益得到提高[9]。

6.3 一體化

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造是相互獨(dú)立的，相互之間不具有緊密的聯(lián)系。傳統(tǒng)的機(jī)械制造過(guò)程不僅耗時(shí)、煩瑣，而且會(huì)耗費(fèi)大量的生產(chǎn)費(fèi)用。現(xiàn)代制造技術(shù)將設(shè)計(jì)與制造技術(shù)結(jié)合在一起，充分發(fā)揮了其優(yōu)越性，使機(jī)械設(shè)計(jì)、制造、加工變得更為高效和便捷[10-11]。

7 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)已不能滿足現(xiàn)代社會(huì)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的高要求，機(jī)械制造業(yè)面臨著新的機(jī)遇與挑戰(zhàn)，相關(guān)從業(yè)者應(yīng)直面挑戰(zhàn)，積極抓住機(jī)遇，促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)實(shí)現(xiàn)飛躍性發(fā)展。自動(dòng)化、智能化技術(shù)的出現(xiàn)，為機(jī)械制造帶來(lái)了新的活力，使得機(jī)械制造變得更精確、更有效。