特种加工与机械制造工艺技术的变革

2017-01-20韩在伟

中国设备工程 2017年14期

关键词：电火花工艺技术特种

韩在伟

（杭州市萧山区高级技工学校，浙江杭州 311200）

特种加工与机械制造工艺技术的变革

韩在伟

（杭州市萧山区高级技工学校，浙江杭州 311200）

科学技术的迅速发展不仅为我国制造技术的发展和创新提供了广阔的空间，同时也为现代制造工业的发展奠定了坚实的基础。而这对于现阶段特种加工工艺的创新和改革所发挥的作用尤其显著。本文主要就特种加工与传统机械制造工艺技术的改革和创新在我国社会经济发展过程中的积极作用进行了深入的分析和研究。

特种加工；机械制造；技术变革

特种加工在传统机械制造技术中发挥着无法替代的作用，是推动传统机械制造技术改革和创新的关键因素。而所谓的特种加工技术主要是将光能、电能、磁能等能量，紧密的融合在一起，并将其应用于机械制造中，从而达到促使加工材料产生变形以及改变其性能的一种先进的加工方式。这种新型加工方式与传统机械制造加工技术相比较而言，存在很大的差异，其对于我国传统机械制造和工艺的改革和创新具有积极的促进作用。

1 特种加工技术研究主要概述

1.1 特种加工工艺建模根基——人工智能技术

特种加工不仅加工过程非常复杂，同时针对其加工进行的理论研究难度也相对较大，一般无法利用简单的方式将其表述出来。虽然近些年很多专家学者对于特种加工技术的理论研究已经取得了非常显著的成效，但是这些理论研究的成果还无法在实际加工的过程中应用。现阶段的特种加工工艺参数的取得主要是以操作人员的实践经验为主，而这也是导致特种加工技术无法进行深度优化的主要原因。但是，随着人们对于神经元网络技术等人工智能技术研究力度的不断增加，人们逐渐掌握了利用这些研究成果提升特种加工效率和质量的方法，而且已经取得了一定的成效。因此，应积极的利用实验建模所取得的成果，将特种加工经验有效的保存并将其进一步的扩展，才能从根本上提高特种加工工艺的效率和质量。

1.2 特种加工范畴控制方式——智能控制

化学过程是非接触式加工方式中普遍存在的现象，其整个加工的微观过程也十分复杂。就目前而言，虽然专家学者已经对其进行了大量的研究和分析，但是依然无法利用准确的熟悉模型对其进行全面的概括，而且因为加工过程会随着环境的变化而发生变化。因此，如果只是利用简单的控制舆论模型是无法获得相对理想的结果。虽然人们在长期实践的过程中，已经采取了不同的方式促进特种加工工艺的提高，但是如果加工环境出现了大范围改变的话，仍然出现了很多影响加工工艺的因素。随着人们对模糊控制、神经控制等智能控制分析研究力度的进一步加大，不仅有效的促进了我国特种加工工艺的提升，而且在实践应用的过程中已经取得了非常显著的成效。这一研究所取得的成效，对于特种加工参数的选择、加工过程的监测、以及工艺的进一步优化发挥的作用已经越来越突出。另外，将模糊控制与人工神经网络技术紧密融合，也促进了特种加工效率和质量的进一步提高。

1.3 全新特种加工制造业生产模式深远影响——全新特种加工技术

1.3.1 迅速成型技术

采取材料堆积成型的加工方式，不仅有效的避免了传统加工方法对整个加工过程所产生的影响，同时在不需要大量的工具或者模具的情况下，实现了三维实体零件或者模型的加工。

1.3.2 等离子体熔射成型工艺技术

所谓的等离子体熔射成型加工技术，就是将等离子体射流作为材料加工所需要的热源，在相对特殊的加工环境中进行零件加工制造的方式。由于等离子体射流温度相对较高，在实际使用的过程中可以有效的溶解所要加工的材料，再加上其加工参数的协调非常的方便，也为其沉积速度的迅速提高奠定了良好的基础。另外，科学合理的利用惰性保护气体，不仅可以提升加工材料杂质的清理效果，同时其对于促进以复合材料、陶瓷等熔点相对较高的合金材料加工效率的提升发挥着积极的促进作用。

1.3.3 在线电解修整砂轮镜面磨削技术

充分利用弱电解质中出现的阳极溶解现象，从而实现金刚石砂轮的在线电解修整。利用这一技术修整过的砂轮，不仅表面非常的平整，同时砂轮在修整的过程中其表面所形成的氧化镀膜，在提高砂轮利用效率的过程中也发挥着积极的作用。而这一技术经过深入的研究和实践，目前已经在硬脆材料以及金属零件的加工过程中进行了广泛的推广和应用。

1.3.4 电化学机械复合加工技术

利用电化学机械加工技术，不仅可以确保计算机控制特征的顺利实时控制，同时也为金属零部件表面的加工提供更多的选择，从根本上实现了提升金属材料加工精度和效率的目的。而这一技术在实际应用过程中最大的特点就是其适用于各种全尺寸金属零件的加工，对于金属零件加工效率的提升具有积极的促进作用。

1.3.5 三维型腔简易电极数控电火花仿铣

三维型腔简易电极数控电火花仿铣技术已经在电工加工领域引起了广泛的关注和重视。但是，因为这一技术在应用的过程中对于电极的损耗和补偿要求相对较高，所以这一技术虽然取得了显著的研究成果，但是却一直无法广泛推广和应用于电加工领域。但是这一技术推广应用的现状，在东京大学生存技术研究所提出了微小型行腔加工技术和损耗理论之后，得到了显著的改善。

1.3.6 电火花混粉大面积镜面加工技术

目前比较常用的电火花混粉镜面加工技术主要是利用向电火花工作液内添加导粉，有效分散放电点的方式完成整个的加工过程。这一技术主要适用于加工精度相对要求较低的零部件的加工。经过不断的实践应用，我国在混粉电火花镜面加工领域已经取得了非常显著的成效。而这一技术在不断的研究和推广之后，已经处于国际领先的水平。

2 特种加工机械制造工艺技术变革探析

2.1 产品设计思路变革

特种加工技术不仅有效的解决了繁琐零部件表层加工所遇到的难题，同时，在加工一些特殊要求的零部件时也发挥着积极的作用，为所有材料零部件加工目标的实现奠定了良好的基础。而这也进一步说明了，特种加工不仅提高了零部件加工的质量和效率，同时也为零部件材质、加工工艺的选择提供了更多的选择。另外，特种加工技术的应用也为产品设计思路的改革和创新奠定了良好的基础。

2.2 扩展了加工材质的范畴

特种加工技术的广泛应用，不仅改变了传统加工制造材料单一的现象，同时也实现了加工所有材料的目的。利用特种加工技术在零部件加工的过程中，对于材料的硬度、韧度、脆度、强度等已经不再关注，同时也实现了根据不同材质的材料选择不同加工工艺的目的，从根本上促进了材料加工效率和质量的进一步提高。

2.3 成为微细加工、纳米加工的主要方式

目前，制造技术已经呈现出向微米、纳米级别方向发展的趋势，而这一发展趋势已经成为了确保制造业与高薪技术紧密融合的契机。而目前，制造加工技术常用的激光、电子束、离子束、电火花等新型特种加工技术，则是推广我国微细以及纳米加工技术迅速发展的关键因素。

2.4 转变了传统结构工艺性

传统机械制造加工技术主要是将方孔、小孔、深孔、窄缝等采取分类加工的方式，完成零部件的加工。而这导致很多零部件在加工的过程中被归类为工艺性较差或者被设定为结构设计不敢触碰的禁区。但是特种加工技术的应用不仅改变了这一现状，同时也实现了将其由坏变好的目的。

2.5 转变新产品试制的传统模式

任何一种新产品在出现的过程中，都必须经历模具、道具、量具或者工装家具的设计制造过程。随着数控电火花线切割技术的广泛应用，在金属零部件加工的过程中不仅可以直接进行花键孔、钣金异型孔、非标直齿轮等零部件的切割和加工，同时也可以顺利的完成二次曲面零件到各个加工工艺繁琐的零部件的加工。而这也进一步说明了特种加工方式的合理应用，对于促进零部件加工效率的提升以及零部件加工成本的降低具有极为重要的作用。

2.6 转变了过去淬火工艺路线和零件不良品的可修复性

在利用特种加工方式完成零部件的加工之后，淬火热处理工序也是确保所加工零部件符合工艺设计要求和标准的关键步骤。由于工件硬度对特种加工工艺效率的提升已经可以忽略不计，所以，在加工零部件时就可以采取先淬火处理然后再加工的方式，从而达到了有效降低加工零部件不合格现象发生的机率。