现代化机械设计制造工艺及精密加工技术分析

2020-08-17王志刚

江西化工 2020年4期

关键词：化工机械研磨化工企业

王志刚

(江西吉安国泰特种化工有限责任公司，江西吉安 343000)

前言

现代机械制造工艺和精密加工技术不断发展，传统制造手段已经很难满足化工产业需求。因此有必要探究现代化机械制设计制造工艺，创新精密加工技术，使化工产业机械设计满足“高、精、尖”要求，降低设备制造能耗。

一、新时期现代机械制造工艺和精密加工技术发展特点

其一，适应性。机械制造过程中会不断升级和更新技术，逐渐淘汰不适用工艺，因此制造工艺和精密加工工艺需要结合时代发展潮流，优化机械加工技术，促进化工制造领域的发展。其二，关联性。现代机械制造工艺和精密加工中包含的技术种类较多，在化工机械产品的研发、设计、生产、加工、销售等过程均体现出高品质和先进性，因此机械制造质量和技术、产品密切相关。其三，系统性。机械制造工艺和精密加工依托化工产业新技术，体现综合化、先进性特点，提升流程生产效率，应用自动化、信息化、传感、计算机等技术，保证产品生产质量。

二、现代机械设计制造工艺和精密加工技术探究

(一)制造工艺分析

1.工艺要点

其一，提升工艺精密度和技术先进性。由于现代机械设计制造和精密制造工艺涉及范围较大，需要确保制造的精确度和质量。其二，使用切削刀具。在机械制造阶段应用切削刀具可以提升制造速度和质量，确保产品具有固定加工期和整体性。例如，在机械制造过程中，冷加工一般借助金刚石、陶瓷、涂层等切削刀具，能够加快机械切削的速度，降低工作人员任务量。其三，机械制造绿色设计。当前国家科学技术的创新突破使得机械制造工艺和精密加工技术不断优化，极大程度地提升化工企业产品生产质量和效率，增加了资源利用率，容易产生污染风险。因此，为了实现资源可持续发展，建议落实机械绿色设计制造理念。在产品生产、运输、包装、维修等过程进行绿色控制，减少机械制造对于环境的污染，实现资源最大化应用。其四，加强现代制造技术和传统技术的融合，保留良好的机械制造技术，并突出现代机械工艺的先进性。

2.埋弧焊技术

埋弧焊技术可以借助燃烧电弧，完成物体之间的焊接，充分发挥焊接材料的优势。埋弧焊技术主要划分为半自动和全自动两种模式。其中，全自动焊接技术焊接过程较为简单，利用焊接车焊接物体，减少人力劳动时间，提升焊接质量；半自动焊接技术则需要专业人员借助现代设备完成手动焊接，焊接过程较为复杂。当前化工企业机械制造工作中，一般利用全自动焊接技术开展工作，可以缩短生产流程，提升机械制造效率。

3.气体保护焊技术

气体保护焊工艺是现代机械设计制造的主要技术，一般借助电弧焊接物体。其中，气体能够对焊接物体表面进行保护，产生保护气体层。例如，二氧化碳焊接保护气体被广泛应用于化工机械制造领域中，原因是该气体极易获取、含量丰富、焊接效果显著、原材料制备成本低，能够增加化工企业的经济效益。二氧化碳气体保护焊技术的主要材料是焊丝和CO2，其中二氧化碳焊接专用气体是当前化工行业使用和推广的主要材料，可以有效提升焊缝生产合格率，CO2焊缝焊接机械性能如表1所示。例如，某化工企业借助CO2气体保护焊技术开展焊接工作，制作储气罐压力容器和化学物质输送管道，体现出该技术在化工施工方面的良好应用前景。

表1 二氧化碳焊接技术焊缝机械性能

(二)精密加工技术分析

1.超精密研磨工艺

传统集成电路中研磨、抛光技术无法满足基板硅片高精度要求。而超精密研磨工艺一般用于加工集成电路中的基板硅片，该技术依托集成电路原子集应用研磨抛光技术。通过创新集成电路技术可以优化超精密弹性研磨施工技术。同时，化工机械研磨技术具有机械研磨和化学研磨的优点，对于机械的损伤低、精度较高、完整性强，不会对产品表面造成损伤，其中化学机械研磨的CMP图如图1所示。当前机械制造先进性提升，将传统大体积电子元件逐渐转变为小体积元件，因此可以降低能量消耗，优化化工机械研磨功能的精细度。

图1 化工机械精细研磨CMP图

精密研磨技术的应用过程如下：首先，借助计算机把控不同产品零件的粗糙度，通过分批生产方式设置产品打磨的具体转数，确保化工企业满足自身生产目标，进而节省化工企业生产成本，获取经济效益和社会效益。研磨技术的粗糙度建议控制在0.1-0.2cm间，对于金属机械产品需要保证其表面的平滑性。若大规模采用统一的生产机器，应调整设备精度，避免影响生产效率。其次，提高产品粗糙度要求，增加打磨细致度，突出该技术的应用优势。最后，建议依据磁悬浮技术原理，确保设备和产品之间直接接触。借助磁力打磨设备，在提高打磨精度的基础上，避免机械磨损，延长设备使用寿命。

2.切削技术

现代化切削设备对于仪器工作的精确度和设备精准度要求较高，同时需要切削刀具和机床具备一定的运动稳定性。因此，在化工机械制造过程中，建议应避免使用抗震传动性强、热力应变能力差的人力切削机床，将技术重点放置在切削精度和运动稳定性方面，认真分析综合技术的使用情况。如，液压空气静电切削技术、人工自动切削技术。

此外，切削技术主要在机械生产过程中预处理原材料，其精度越高，后期生产过程越便捷。由于产品生产时对于原材料的规格、型号并没有统一、规范的标准，若想满足现代机械生产要求，建议在预处理阶段，提前将原材料切割为固定尺寸。同时，切削相关设备在长期使用过程中其刀具和机床的使用性能会下降，若不立即更换会影响机械生产及加工效率，借助高精度切削技术能够避免此问题发生。例如，使用激光切割技术，精准把控加工过程中激光的打入位置，并依托信息技术加强计算机设备对于生产过程的智能化控制，优化产品切削精度。

3.微机械加工技术

微机械加工技术一般适用于生产规模较小的设备，相较于大型机械生产其响应效率增加、工作速率提高、技术操作更加简单和便捷。微机械技术能够提升生产精细度，可以生产精细化工零件。同时，部分电子设备对于零件精细度要求较高，极易导致电阻率出现变动。借助微机械加工技术能够加强生产过程对产品细节的控制，快速收集机械设备信息，具有较高的生产效率和反应速度。同时，在化工产品生产阶段，需要完成检测和监控过程，若机械制造阶段出现问题，可以及时采取针对性解决措施进行调整，科学把控零件生产速率。此外，化工机械设备的生产过程需要分模块开展，将大型自动化设备和微机械技术充分结合，减少次品率，节约化工企业生产成本。