现代机械制造工艺与精密加工技术分析
2018-03-06陈蓉苗喜荣夏中坚
陈蓉 苗喜荣 夏中坚
摘 要:信息时代下的机械制造业发展空前繁荣,但仍有较大的完善空间。传统的机械制造技术,俨然不能满足现代制造业与机械工程智能化建设的标准要求;对此,创新精密加工技术,改革现代机械制造工艺,成为了推动机械制造领域可持续发展的必然。
关键词:现代机械制造工艺 精密加工技术 应用
中图分类号:TH16 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2018)08(b)-0096-02
现代化的机械制造业发展,对机械制造工艺、能效、精密度等提出了更多要求;对此,应当加强对其特征、分类与应用的了解。在其基础上,加强制造工艺优化,提高加工技术精密度,促使其更好地为现代机械制造,以及加工行业发展服务。
1 精密加工技术与现代机械制造工艺的联系
1.1 关联性
基于制造工艺角度分析,两者在产品研发、加工工程、制造工程等机械领域不断地被应用。任何环节出现问题,工程链进度与整体性必然受到影响,加强两者间的联系,可为机械制造工艺规范化、智能化、先进化发展夯实基础;对此,加强两者间的融合尤为关键,以实现工艺、技术同步。
1.2 系统性
机械制造过程复杂且繁琐,系统性特征越发明显。在产品设计加工等生产流程中,都需要借助自动化技术、传感与信息通讯技术等先进技术,以及新材料、新方法等。机械制造领域技术的综合化使用,决定了两者间的系统性联系。
1.3 全球化
随着经济全球化发展的不断推进,导致机械制造行业直接面向市场,与国际市场融合成为了发展必然。但国际竞争要远比国内市场竞争激烈,机械制造业提高市场占有率,还需紧跟市场发展潮流,加强工艺与技工技术的革新。除此之外,加大技术研发投入,大量培育综合型、创新型人才,以推动领域机械制智能化、稳定化发展。
2 现代机械制造工艺分析
现代机械制造工艺是指将制造技术、信息技术等现代化综合技术进行回收的全过程,从而满足市场经济需求,进行灵活、低耗、优质生产的一个制造技术的总称。
现代机械制造工艺包括车、钳、铣、焊等许多内容,车床是主要用车刀对旋转的工件进行车削加工的机床,车床的加工范围很广,主要加工各种回转表面,包括端面、内圆、外圆、螺纹、回转沟槽和滚花等。据所用机床的精度不同,可以达到的加工精度等级也不同,精车可达到IT6-IT5。
切削加工、机械装配和修理作业中的手工作业称之为钳工,钳工是机械制造中最古老的金属加工技术。铣床加工平面、沟槽,也可以加工各种曲面、齿轮等。铣削加工利用相切法成形原理,用多刃回转体刀具在铣床上对工件进行加工的一种切削方法。在铣削加工中,铣刀作旋转运动,工件做直线或回转运动,可以加工平面、垂直面、斜面、各种成形面和沟槽。目前,常见的铣削方式有周洗和端铣、顺铣和逆铣,常见的铣刀有圆柱铣刀、圆盘铣刀、角度铣刀、成形铣刀等,常见的铣床有升降台铣床、龙门铣床、工作台不升降铣床和数控铣床等。
刨床是用刨刀对工件的平面、沟槽或成形表面进行刨削的直线运动机床,刨床上可以刨削水平面、垂直面、斜面、曲面、台阶面、燕尾形工件、T形槽、V形槽,也可以刨削孔、齿轮和齿条等。如果对刨床进行适当的改装。
孔的钻削、铰削、镗削加工工艺。钻削加工是加工孔的常用方法,在加工孔时,孔系的位置精度由夹具保证。在大多数的情况下,钻削是在钻床上进行,也可以在车床、铣床、镗床和加工中心上进行。常见的钻床种类有立式钻床、台式钻床和摇臂式钻床等,这些钻床的共同特点是工件固定不动,刀具作旋转运动,并沿着主轴的方向进给,操作可以是机动,也可以是手动方式。孔的铰削被广泛应用于不淬火工件上孔的精加工,一般是加工精度要求较高的小孔,其精度主要由刀具结构和精度来保证。目前,常用的铰刀分为手用和机用铰刀。铰孔时,在很小的切削余量下,采用较低的切削速度进行加工,其切削力和变形小,孔径由铰刀的校准部分来修光和校正,还用切削液来降低孔的表面粗糙度。因此,铰孔能保证孔的尺寸和形状以及表面粗糙度。铰孔的精度可达IT18-IT7,加工表面粗糙度可达1.6~0.4μm。孔的镗削加工时,鏜刀作旋转运动,工件或镗刀作进给运动。
3 精密加工技术分析
3.1 精密切削加工
精密切削加工技术,是指直接切削材料,使其产品高精度参数标准。该技术能够规避机器与工件等因素,对尺寸高精度的影响。但在实践中,加工机体运行精度不仅受机床刚度影响,要求其刚度等性能,在有限温度范围内不会出现变形等不良情况;还与加工机床抗震性能有关。为达到精度加工标准,需要提高机床主轴运转成效。除此之外,加强操控技术、定位技术的合理应用,及提高产品加工尺寸的精密度。
3.2 微细加工
现代机械制造技术的进步,使微小电子器件的高精度加工成为了可能;除此之外,还能提高其运行效率、降低能耗。微细加工技术的出现,可以加工埃级精度要求的半导体,对精密加工技术的发展起到了积极的促进作用。
3.3 超精密加工
超精密加工技术,结合精密研磨与抛光操作等工艺,能够使硅片元件,达到原子级抛光加工要求。操作过程需要借助加工液的化学反应实现,以实现对加工件化学研磨。纳米精度要求的硅片加工,以往研磨与抛光工艺操作难以实现,借助超精密研磨工艺,不仅可保证加工质量,同时加工效率也是传统加工技术所不能比拟的。
3.4 纳米加工
纳米级精度加工,涉及到原子与分子去除重组等技术内容,需要借助现代物理科技、机械工程等多学科理论完成。纳米加工技术正在不断完善,可完成硅片纳米级别加工要求,在硅片原有储存容量的基础上,增加多个数量级。基于加工方式角度分析,纳米加工可分为切削磨料与特种加工、复合加工几类,根据需要不同,也可以分为隧道扫描显微技术加工、机械加工等多种方法[3]。
3.5 模具成型加工
模具成型加工工艺包括冲压成型、压铸成型、塑胶成型、拉拔成型等几种,各工艺方法的优势不同,应用领域也存在差异。基于现代机械制造角度分析,模具成型加工成效相对显著,是发展中国家应用当具备的机械制造水平。
3.6 特种加工技术
机械制造对技术要求较高,为满足技术要求,开发了具备各种性能的新材料,如韧性、强度、硬度等性能;以适应各种复杂工件的高效率、高精度加工,如微小工件、形状不规则工件等。以往的加工方法,在使用中弊端不断暴露,同时加工方法效率不高,大部分的加工方法也已经淘汰。对此,开发了超声波加工、离子束加工、电火花加工、电解加工等特种加工方法,大部分的特种加工操作还需要对其实用性、价值性等特征进行完善,以确保其能够应用于实体工具,可以对各性能、各形状、各精度要求的材料展开加工。
4 结语
随着产品形状、表面质量、加工尺寸等精度要求的提升,以往的机械制造技术俨然不能满足加工要求,为确保产品质量,应不断提高对加工技术与机械制造工艺的创新优化,实现材料高精度、高效化、节能化加工。
参考文献
[1] 王星星.现代机械制造工艺及精密加工技术的应用分析[J].机械管理开发,2018,33(3):135-136.
[2] 蒋旭锋.现代机械制造工艺与精密加工技术的研究[J]. 科技展望,2017,27(14):60.
[3] 田志海.对现代机械制造工艺和精密加工技术的几点探索[J].中国科技投资,2016(9):170.