现代化机械设计制造工艺及精密加工技术探讨

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杜鑫

中铜华中铜业有限公司 湖北省 435005

摘要

机械制造业是我国工业发展的战略性产业,在现代化的工业建设环境下,机械制造业的发展面临更大的机遇和挑战,国家针对这一战略提出更高的要求。传统机械制造工艺具有滞后性,在实际应用中难以严格控制生产成本,通常需要消耗过多的能源,技术人员在复杂的生产流程中未能提升产品精度和质量,以至于在现代化的国际市场上失去竞争优势。基于机械制造业对精密仪器生产的质量要求,技术人员需要引入精密加工技术优化生产流程,突破传统机械制造工艺的技术局限性,全面提升加工零件的精度和质量。本文基于机械制造业的生产发展,分析机械设计制造工艺与精密技术之间的关系,探寻精密技术应用路径。


关键词

现代化机械设计;制造工艺;精密加工技术

正文


引言:科学技术是第一生产力,随着高新科学技术的持续发展,社会全面提升机械产品制造标准,机械设计制造工艺以及机械加工技术向着智能化、自动化方向迈进,获得了广阔的创新发展空间,成为推动国家经济增长的关键助力。相比于传统制造工艺和加工技术,智能化机械制造技术有助于提升产品生产效率,为推动相关产业的多元化发展凝聚动力,因此机械制造业应当依托现代化技术扩大未来发展前景。

一、机械设计制造工艺与精密加工技术概述

(一)机械设计制造工艺

社会生产发展推动机械设计制造工艺不断改进,人类社会从原始阶段到现代经历了简单化自然工具、手工工具、机械制造工具、机械设备自动化等不同演进阶段,彰显了科学技术为满足生产生活需求而不断更新的特征,也是社会生产力发展的历史必然过程。经济全球化进程不断加快,各个国家需要积极应对多样化的风险挑战,为解决当前工业生产困境实现转型升级的目标,我国目前处于向现代化方向转型升级的关键时期,以传统机械制造工艺为基础,充分发挥计算机技术、信息化技术、自动控制技术的联动优势,推动机械设备向着自动化与智能化方向不断迈进,全面扩大了机械制造业的生产发展空间,为提高企业生产质量效率不断凝聚动力。机械设计制造工艺基于生产发展需求实现了智能化目标,将工业机器人灵活应用于机械设备生产流程中,有助于提升装配、焊接、喷漆等各个环节的工作效率。

 

(二)精密加工技术

传统加工技术无法满足现代化加工工件的精度要求,而精密加工技术可以显著提升加工工件的精度和表面光洁度,有利于应对复杂化的产品加工要求,已经成为机械制造业生产发展的技术前提。精切削加工与高光洁高精度磨削是精密加工技术的重要组成部分,在实际操作应用过程中充分发挥自身技术优势,从精密切削加工技术应用情况分析,通常需要具备精确度高并且有良好刚性的机床、精细化刀具、切深以及进给量等客观条件,确保精切削加工技术能够在工件表面精确切除金属层,从而达到提升加工件精度的技术目标。根据精切削加工应用优势来看,加工人员在生产实践中可以利用切削量较小的特点,全方位应对切削力、残留应力以及振动等问题,有效降低加工工件表面的粗糙度。

高光洁高精度磨削技术需要利用刚度强的数控机床,在具体的磨削技术操作中需要利用精细化的砂轮,使不同磨粒上产生多个等高的微切削刃,保持较小的磨削深度和压力,以便于能够有效处理加工工件表面的细屑。精密加工技术总体应用水平高,可以突破传统加工技术应用局限,高效解决加工工件表面的粗糙和精度不够等问题,已经成为机械制造业向现代化转型的重要标志。

二、现代机械设计制造工艺及精密加工技术应用特点

(一)关联性

机械制造业要提升生产加工水平,应当深入分析机械设计制造工艺与精密加工技术之间的联系,以便于从技术方面优化整体生产流程,从机械产品制造全过程来看一般要经过研发设计、生产加工、销售、应用等多个环节,不同环节工作内容相辅相成,如果其中一个环节出现漏洞势必会降低产品质量,而机械设计制造工艺与精密加工技术在不同阶段,形成相互依存相互制约的关系。技术人员需要在机械制造全过程中,准确把握二者之间的关联性,利用自身专业知识技能实现设计制造工艺与精密加工技术的深度融合,推动现代化机械的制造进程。

(二)系统性

在现代化转型发展背景下,机械设计制造工艺与精密加工技术要达到高精度标准,应当满足各自应用系统的需求,同时在二者关联的基础上满足共同系统的要求。双方在具体生产加工流程中呈现出系统化优势,通过严密而具备逻辑的优势特征有效提升技术精度,能够高质量控制机械设计与制造的总体成本,避免因为技术操作流程单一化问题造成浪费。

(三)全球性

机械制造业的发展进步水平,直接影响工业生产建设成果,也是彰显一个国家综合国力的重要标志。在全球经济一体化的国际背景下,我国提高现代化信息技术、控制技术、电力电子技术的应用效率,为推动机械制造业发展提供了技术动力,并且全面加快了机械设备的设计进程。设计阶段是整个机械制造的关键环节,直接影响机械产品的成型率和企业竞争力,在全球性发展背景下企业将PS、AI、3DMAX等软件技术应用于设计环节,解决了传统设计模式下反复修改设计图等局限性问题,可以充分发挥三维仿真技术优势建立三维模型,以便于在设计过程中及时洞察产品漏洞,避免延误设计进程。全球经济一体化要求各个国家强化技术交流,充分发挥前沿性技术优势,推动制造工艺和加工技术实现可持续发展目标。

三、现代化机械制造技术分析

(一)自动化焊接

根据现代化机械制造业发展情况来看,自动化焊接已经成为广泛应用的技术方式,主要是结合生产制造具体情况,采取自动化的方式焊接相关工件。在工件焊接流程中技术人员能够凭借电弧周围的气体,有效地保护焊头和工件表面,从而满足空气、电弧的分离需求。工件的自动化焊接往往会受到周围空气条件的影响,需要通过电弧周围的气体减少空气产生的负面效应,为焊接电弧实现充分的燃烧提供保障。气焊是自动化焊接技术应用中的主要工艺,一般需要根据工件实际焊接需求和标准开展工作,由于具备良好的密封性能,可以适应封闭性环境,在通过保温处理之后,能够精确控制焊接后的回火温度。技术人员在利用自动化焊接技术的同时需要控制焊弧以及焊丝,基于现代化技术应用理念可以引入PLC控制系统提高控制效率,降低不良问题产生的概率。在工件焊接过程中为了满足部分特殊性的焊接需求,需要利用半自动化的焊接技术,一方面充分发挥机械的自动化功能将焊丝送入目的地,另一方面技术人员需要采取人工措施移动焊弧,从人工和自动化有机结合的操作中达到焊接目标。

(二)螺柱焊智能生产工艺

在现代化机械设计制造工艺中,螺柱焊技术作为关键应用技术方式,根据薄板焊接以及重工业领域可以分为拉弧式和储能式,从两种模式的实际应用情况来看,拉弧式凭借熔深大的优势应用于重工业领域,储能式焊接工艺因为熔深相对较小,通常应用于薄板焊接过程中。技术人员在应用螺柱焊技术时,往往采用的工艺相对简单化,有助于优化技术操作流程,通过节省钻洞、黏结、打孔等技术环节,有利于降低后续出现漏水和漏气等问题的概率。技术人员在利用螺柱焊技术时,通常需要动态化监测焊接状态,将调控器以及传感器等智能化技术与焊接工艺结合,用于满足智能化监测需求,同时在综合分析参数的基础上发挥变压器作用,实现降压处理等技术目的,随后通过整流桥将交流电转变为直流电。

(三)埋弧焊接技术

埋弧焊接技术在具体应用过程中,需要利用电弧的燃烧功能实现焊接目的,从这一技术的应用优势方面分析,技术人员通常将其应用于管段、压力容器、箱形梁柱等钢结构产品的制造中,借助埋弧焊接技术生产能力高的优势,可以提升总体焊接效率和质量,并且在焊接之后可以得到相对稳定的结构。制造业在广泛应用埋弧焊接技术的过程中,需要确保焊件能够焊丝,同时配套使用符合标准的焊机材料,避免造成抗裂性能以及焊接生产率等方面的问题[1]

四、现代化机械设计制造工艺及精密加工技术应用

(一)切削技术

由于市场环境相对复杂,应用于机械加工的原材料具有规格多样化特征,企业为了满足现代化机械设计制造工艺的自动化需求,通常会开展加工原材料预处理工作,以相关标准规范为依据切割材料,满足不同形状大小的应用需求,从而推动机械制造生产可持续性开展。现代化市场环境要求提升机械产品精度水平,满足标准化应用需求,同时根据实际需求严格控制机械材料的标准尺寸[2],在以往的工作实践中传统切割技术局限性凸显,容易在长期使用过程中改变刀片位置,降低刀片本身的锋利度,只有不断更新刀片才能确保最终的应用成效。随着市场化发展进程不断推进,企业需要进一步突破技术应用限制,引入精密切削技术提升机械设计生产精度,高效控制切削刀具对机床工件的影响程度。精密切削技术有助于解决切削精度不足的问题,例如技术人员可以应用激光切削技术,通过合理控制激光作用的位置和深度,确保同一批次的机械达到统一的标准要求。技术人员在这个切削操作过程中,可以借助切削技术与信息系统结合的优势,动态化控制整体切削流程,从而全面提升切削工作精确度[3]

(二)研磨技术

在机械设计制造全过程中,技术人员需要检查已经成型的产品表面情况,判断表面光滑度是否符合制造要求,这就需要利用研磨技术对成型产品表面抛光打磨,解决光滑度不足的问题。例如企业在生产硅芯片时,需要以生产标准为依据,将表面光滑度严格控制在0.1—0.2cm范围内,从而提升硅芯片表面光滑水平。由于企业生产加工的机械产品标准不同,技术人员在实际操作过程中需要满足不同粗糙度需求,传统技术方式要通过不断调整设备控制粗糙度,但是容易导致整体的机械生产效率降低。因此企业将研磨技术与精密加工技术有机融合,可以突破传统技术的应用缺陷,根据实际操作情况调整磨转数能够控制零件粗糙度,促使不同批次的机械产品满足相应的生产标准,以便于提高制造生产工作效率,严格控制机械设计制造的总体成本。在现代化机械生产加工环境中,企业需要不断提升产品粗糙度的控制能力,满足市场机械产品应用需求,精密加工技术与研磨技术深度融合可以达到粗糙度控制标准,从而弥补传统技术的不足。机械制造业为了实现现代化与智能化的转型目标,在磁悬浮原理的指导下开展打磨作业,能够利用磁力减少设备与产品的接触,并且提升打磨精密度,对于减少设备维修投入成本具有关键意义[4]

(三)微机械技术

在现代化机械设计制造全过程中,企业需要根据不同机械产品的应用需求,开展大型机械生产和小规模机械生产作业,传统生产模式下通常应用大型机械生产设备,由于技术人员的各种缺陷容易延误工作进度,无法提高零件生产的精细度。制造业针对大型机械生产设备本身的缺陷,需要引入微机械生产技术弥补传统技术的不足,生产大型设备无法生产的精细化产品。技术人员在利用机械技术的操作流程中,可以充分发挥技术快速响应优势,提高技术操作整体灵活度,严格控制生产零件的精细化水平。机械设计制造受外界环境因素影响较大,容易产生不可避免的突发性事件降低工作质量,技术人员利用机械生产技术可以精准捕捉工艺信息,以便于及时应对各种风险事件[5]

(四)纳米技术

在市场化进程不断推进的环境中,市场对机械产品的质量精度要求不断提升,不仅需要延长机械产品的使用寿命,而且重视加工产品的精美度。纳米技术作为现代化技术广泛应用于机械制造行业,已经取得良好的应用成果,从其实际应用优势和成效上来看,技术人员掌握纳米技术的应用要点,可以在精密加工的过程中满足不同产品的精密度需求,从而提高产品后续的应用效率和使用寿命,相比于传统技术能够兼顾产品加工的外观要求。

五、结束语

机械制造是我国工业机械制造领域的重要组成部分,随着现代工业生产水平的提升,现代化市场对机械产品提出更高的要求,机械制造业应当以提升科学技术水平为核心,在洞察科技发展趋势的基础上引入现代化设备与技术,实现传统技术向精细化方向转化的目标。切削技术、研磨技术、微机械技术以及纳米技术都是当前广泛应用的精密加工技术,有助于全面提升加工产品的精度和质量,从而增强制造业在国际领域的核心竞争力,不断追求健康可持续发展目标,解决传统生产加工工艺和技术应用的局限性问题,为行业发展提供技术动力。

参考文献:

[1]赖春兰,文新育.现代化机械设计制造工艺及精密加工技术探讨[J].内燃机与配件,2020(8):134-135.

[2]吴秋梅.现代化机械设计制造工艺及精密加工技术探讨[J].时代汽车,2020(23):136-137.

[3]刘明.现代化机械设计制造工艺及精密加工技术探讨[J].河北农机,2021(11):128-129.

[4]吴昊.现代化机械设计制造工艺及精密加工技术探讨[J].内燃机与配件,2020(6):118-119.

[5]杨秋平.现代化机械设计制造工艺及精密加工技术探讨[J].时代农机,2020,47(6):54-56.

 

 


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