现代机械制造工艺及精密加工技术的应用

2020-01-19张军李俊才吴雪飞

中国设备工程 2020年15期

关键词：焊剂电弧机械

张军，李俊才，吴雪飞

（山东华舜重工集团有限公司，山东泰安 271024）

机械制造生产是一项系统化的工程，在应用精密加工技术以及其他现代机械制造工艺的过程中，会使用到自动化技术、信息技术、传感技术等，同时，也会应用新的管理方法、材料和工艺等。在现代机械制造工艺和精密加工技术的应用中，使得工业生产得到了新的发展。

1 现代机械制造工艺及精密加工技术概念及特点

1.1 现代机械制造工艺

该工艺能够分为两个方面内容，分别为机械制造技术、切削加工技术。现代机械制造工艺较之传统机械制造工艺而言，运用了更多更加先进的技术，比如，自动化与智能化技术、数字技术、信息技术等。因此，在进行现代机械制造技术的应用中，能够实现集机械设计、机械维修、机械检测一体，能够解放人们双手，通过信息技术等进行机械加工，为生产企业节约了人力成本。随着现代环境保护的重视程度提升，未来机械制造会向着环保、节能的方向发展。

1.2 精密加工技术

精密加工技术在应用过程中，最突出的便是精密性，是现代具有代表性的机械制造工艺，在高新科技、工业领域中的应用日益广泛，比如，航天航空领域、精密车床等。随着现代科技的发展，社会生活生产中，对于机械产品性能有了更高的要求，这也使得精密加工技术有了更大的应用范围。企业在运用精密加工技术提升产品的精密性的过程中，也会使自身市场竞争力提升，达成社会对机械产品精密性的要求。

1.3 现代机械制造工艺及精密加工技术特点

现代机械制造工艺在运用的过程中，生产制造过程不仅对产品成品质量造成了影响，同时，会再到销售、售后等方面造成影响，这些方面的内容是具有关联的，若是某个环节中发生了问题，那么，整体便会受到影响。所以在生产中，机械制造工艺具有关联性强的特点。随着现代经济的发展，我国生产也在逐步与国际进行接轨，因此，为了适应未来国际化的发展，要不断提升机械制造工艺，发展精密加工技术，重视全球化发展也是现代机械制造工艺与精密加工技术的特点之一。

2 现代机械制造工艺应用

2.1 气体保护焊接

该工艺也被称为气体保护电弧焊，是目前生产中常用的电弧焊技术，相比其他电弧技术而言，该技术最重要的特征便是将气体作为电弧介质，以此达成技术电弧区域及焊接区域的保护，进而使焊接质量得到保障。在现阶段中，我国应用最广泛的气体电弧介质是二氧化碳，同时，该介质拥有良好的控制效果，能够使空气得到有效隔断，避免焊接面和空气进行接触，同时，具有成本低廉、资源耗费少等优点。相比其他电弧焊技术，气体保护焊接在工艺操作难度上更低，具有操作灵活简单，同时，步骤少，通常不会形成熔渣，或者是熔渣较少。

在焊接操作的过程中，效率高，容易实现智能化和自动化效果，同时，辐射更弱。另一方面，气体保护焊接工艺的操作要求较高，尤其是设备方面，需要投入大量资金。

2.2 电阻焊工艺

该工艺操作中，是将焊接工件在两个电极间紧密压实，插上电源后能够形成焊接电流，等到焊接电流经过工件附近区域和接触面会产生相应的电阻热，借以电阻热量将需要进行焊接的工件加热到塑性状态或者融化状态，两个分离表面金属原子组合成为金属键，这时，待焊接公建和贴近两极位置会统统形成晶粒，从而逐渐构成焊点、对接接头或焊缝。电阻焊优点在于操作环节少，同时灵活简单，在加热的过程中耗时较短，同时，成本低廉，所需投资少。但该焊接工艺在应用中，并没有无损检测方法，对于设备的要求较高，同时，维修难度较为大。

2.3 埋弧焊工艺

在焊剂层下方，将电弧燃烧一段时间并进行焊接的工艺，能够根据自动化程度分为半自动与自动两类。半自动埋弧焊工艺在应用中，需要人工手动方式将焊丝送入，人力成本高、操作复杂，所以几乎没有在实际中应用。在进行埋弧焊工艺的应用过程中，需要重视到焊剂质量、焊剂种类控制，使焊材技术中的焊剂碱度能够达成要求。

相较于其他焊接技术，埋弧焊合可以实现高质量焊接，同时，工作效率较高，不会形成烟尘或者弧光，在压力容器中的应用广泛，同时，在箱型梁柱、压力管段等钢结构制造中应用较多。

2.4 搅拌摩擦焊工艺

该焊接工艺在应用过程中，最大的特点便是对焊条、焊丝、保护气体和焊剂等消耗性材料无需求，只需在搅拌头焊接的情况下，就能够实现焊接施工，尤其是铝合金材料进行焊接的过程中，在低温环境下，一个焊接搅拌头能够实现800m焊接需要。该工艺于20世纪末期出现，工艺成熟，飞机、船舶及铁路等机械制造领域中，都有十分广泛的应用。

2.5 螺旋焊工艺

该工艺在应用的过程中，要求先进行螺柱和板件或管件的连接，之后于接触面中引入电弧，从而使两种物体接触面能够熔化为一体，之后再对螺柱实施压力焊接。该工艺在应用的过程中，均有储能式和拉弧式两种，前者因熔深较小，所以在薄板焊接中应用广泛，后者在重工业焊接中应用广泛。

该焊接工艺中，最明显的优点在于不会发生漏水、漏气现象，具有较高的安全性，现代机械制造业中应用普遍且广泛。

3 精密加工技术应用

3.1 精密切削加工

该技术是通过设备应用对材料进行直接切削，从而使机械加工产品达成规格中的部分要求，比如，长度、厚度和宽度等。精密切削技术在制造企业中应用广泛，可以在一定程度上使机械产品加工中因大型器具、生产设备和外界环境的不利影响程度降低，从而使产品经济程度得到保证。在进行加工机械产品的精密切削加工过程中，对切削加工机械运行精度有较高要求，所以机床要保证自身的抗震性与刚度，使机床能够在一定范围内的温度变化中，不会出现变形的现象。为此，技术人员在机床主轴运转速率上要提升控制能力，并且要选择高精确的定位系统。

3.2 微细加工

随着信息技术的快速发展，我国电子机械的应用程度也越来越高，在电子机械应用发展中，机械体积得到明显减小，资源耗费更少、更为轻便，同时，在精度、运行速度上则得到了较大提升，此类技术提升便是依赖于微细加工。在目前阶段中，微细加工技术运用在小型电子机械制造中更为常见。比如，日产进行半导体生产的过程中，通过应用现代微细加工技术，使得半导体生产获得了明显的进步，达到了国际生产水平，同时，品质与性能均十分优秀。

3.3 超精密研磨加工

该技术是通过加工和操作对集成电路硅片元件进行超精密研磨，进而达成原子级抛光效果。超精密加工中，通过适当加工液添加来实施化学反应，进而实现化学研磨的效果。在进行硅片的生产设计中，若是设定其粗糙度为≤2nm，那么，传统研磨加工技术是难以达成相应的生产要求的，需要使用超精密研磨加工，以此才能达成相应产品要求。