现代机械制造技术与加工工艺的应用探究

2022-02-18周东瀛

黑龙江科学 2022年6期

关键词：超声波激光环节

周东瀛

(哈尔滨博实自动化股份有限公司，哈尔滨 150000)

对现代机械制造技术与加工工艺的应用实践进行分析，提出现代机械制造技术与加工工艺的应用对策，以期为企业发展提供切实可行的建议。

1 现代机械制造技术与加工工艺的应用实践

1.1 在快速加工成型环节中的应用

我国机械设备功能呈多样化发展，对于配套零件的精密度要求也在不断提升。现代机械制造技术经过改进已逐步应用于机械制造各个环节中，各种加工工艺及零部件检修工艺也得到了较好的发展。在以往传统的机械制造技术及加工工艺应用中，零件精密程度与其产量呈负相关，如果过于注重零件整体的精密程度就无法确保产量。随着现代技术工艺的不断发展，零件快速加工成型生产模式已成为现实，企业生产过程不再受零件三维特点的限制，可以快速生产出大批量、高精度的零件。零件生产过程仅需要对现有零件的三维结构进行细致分析，将其归于二维面中，以三维中零件的相关结构对二维内容进行组合，运用相关信息技术对生产过程进行精准控制，就能生产出高精度大批量的零件。在我国机械制造与加工中，运用最广泛的零件快速加工成型技术有两种：一是立体光刻法，即在实际生产过程中运用数控激光设备对加工材料进行切割，构建出零件的大致轮廓，再运用黏接技术进行固化处理，从而实现精加工生产模式。二是叠层实体制造法，即在实际生产过程中运用一些带黏胶的材料，通过一层层粘叠方式生产出与零件功能相似的纸质零件，这种技术大多被用于航空制造领域中，用来生产体积相对较大的零件。在快速加工成型环节中，需要投入大量机械加工设备，巧妙灵活运用多种机械制造技术，进一步优化相关机械设备的实际使用流程。在使用立体光刻法时，要注意合理控制激光仪器的具体使用流程，避免技术操作人员的不当操作或失误操作导致激光仪器出现严重的技术问题或设备故障，避免损坏设备，引发安全事故。为了进一步控制数控激光仪器的实际使用流程，应将互联网信息技术融入其中，将自动化控制技术、半自动化控制技术应用于数控激光仪器操作中，针对实际使用情况进行全方位分析与把控，使操作人员更加直观、清晰地发现其中的问题。运用自动化控制技术及半自动化控制技术可以减轻工作压力，使操作人员能够按照数控、激光仪器及相关检验设备的使用原则，合理优化机械制造技术及检测技术的应用方式。使用叠层实体制造法时，要考虑各类原材料的使用方法，选择质量好的原材料，避免出现质量问题。

1.2 在精密加工与特种加工环节中的应用

机械设备结构逐渐趋向于复杂化的方向发展，因此对于配套的零件功能提出了更高的要求，在这样的大背景下，零件生产过程需要精密加工及特种加工环节的加入。从生产特性角度进行分析，精密加工环节主要是相关人员采用不同的化学、物理手段开展加工工作，包括运用电解质、超声波及激光等技术手段，从根本上保证加工过程的整体精密度。特种加工虽然属于精密加工的一种，但是在实际运用过程中具有特殊的对象，如对陶瓷及金刚石等材料进行加工时，必须结合实际生产情况运用特种加工技术，在应用此项技术时，要注重精准全面把控机械生产的实际需求、材料加工的整体要求及加工精度要求等，从根本上保证实际生产加工能够与零件需求保持一致。

1.3 在焊接环节中的应用

焊接是机械加工制造过程中的关键环节，焊接工艺逐渐趋于多元化发展。常用的现代焊接技术包括气体保护电弧焊、电阻焊、埋弧焊等。气体保护电弧焊是在焊接过程中合理运用相关气体作为电弧介质，达到整体焊接的效果，我国最常用的电弧介质气体是二氧化碳，与其他气体介质相比，其具有成本较低、来源广泛等特点，具有极好的空气阻隔效果。运用此技术开展焊接工作，对于操作机械设备要求较高，但是操作相对简单。电阻焊是在焊接过程中运用焊接产生的电阻热对相关零件进行加工。此种焊接技术具有操作简便、成本低的特点，但是检测方法存在一定的问题。埋弧焊是借助电弧燃烧来达到焊接目的，可以根据焊接过程中控制方式的不同，将此种焊接工艺分为全自动焊接及半自动焊接两种，但是由于半自动焊接工艺操作程序较多、成本较高，已不再使用。随着现代机械制造工艺的发展，诞生了超声波焊接技术及激光焊接技术。超声波焊接技术是控制超声波的震动频率，帮助焊接材料进一步实现全方面的焊接与加工。操作人员需合理使用超声波焊接技术，考虑焊接材料的特性，部分材质比较特殊的焊接材料在实际使用及焊接过程中，可能会由于燃点较高而出现过度融化问题，无法完成后续的焊接，利用超声波焊接技术可以很好地解决这一问题。超声波焊接技术主要是利用声波的振动频率及振动轨迹，进一步优化焊接流程及材料焊接方式。超声波焊接技术不需要使用特定的焊接材料及接口材料，对于操作人员的技术要求较低。在特殊焊接材料焊接及质量检验中，利用超声波焊接技术可以进一步加固焊接材料，有效避免焊接过程中出现安全问题。激光焊接技术是运用激光焊接仪器及专业焊接材料，针对部分特殊钢材料及金属材料进行焊接。在制造结构较为特殊的金属结构件或机械零部件时，可以合理运用激光焊接仪器，进一步优化酸性焊条及碱性焊条的具体使用方式，逐步缩小焊缝，此基础之上提升金属材料焊接的实际效益。

1.4 在微细加工环节中的应用

各类微小型零件被用于电子、医疗机械行业中，制造加工业对此类微细零件的机械设备需求量也在不断增长。微小零件对于制造加工工艺精度及生产速度要求较高，这在一定程度上推动了微细加工技术的发展。按照技术工艺特点可以将微细加工技术分为三类：一是去除加工，如电火花、削、磨等加工环节等。二是结合加工。三是变形加工，如锻造、液晶定向等。对于各类精密零部件及电子零部件的加工制造，技术人员必须合理考虑精密零部件的实际使用要求，对于特殊的精密零部件及高精密仪器，一旦出现磨损或老化问题，则无法正常使用。在机械零部件细微加工中，必须运用精密的检测仪器及机械制造工艺进一步调整制造过程及基础检验过程。

2 现代机械制造技术与加工工艺的应用策略

2.1 实现技术统一

现代机械制造加工技术包括设计、加工、管理、维护及回收等多个环节，不同环节运用的技术工艺互相联系，但是具有一定的差异性，实际制造加工过程中如果某个环节技术工艺运用出现问题，将会直接影响后续流程。要从宏观角度进行分析，结合实际制造加工情况及具体要求，达到全面、精细的加工目标及生产要求，应从制造加工流程全过程进行分析，制定科学合理的技术工艺应用方案，从根本上实现相关技术运用的统一性，大大提升制造加工质量及效率。

2.2 注重技术运用的环保性

部分机械制造企业缺乏环境保护意识，没有对制造过程中产生的工业废物进行科学处理，造成了资源浪费，对生态环境也造成了一定的影响。随着行业转型升级，绿色生产理念已渗透到机械制造加工中的各个环节，应加大对环境的保护力度，树立绿色生产理念。一方面，降低制造加工对资源的消耗，将节能技术、工业废物处理技术及现代机械制造加工技术充分融合。另一方面，定期或不定期地开展人员培训，提高工作团队的环境保护意识，避免出现危害生态环境的生产行为。

2.3 严格选取材料

在开展机械制造与加工时，技术人员必须严格检查各种原材料及机械加工仪器质量，发现质量不合格的零部件及生产材料，要及时处理，做好质量检验，避免影响后续的机械加工。机械制造与加工需要使用不同类型的材料，材料质量及适用度将直接影响制造加工效果及技术工艺的选取与应用。在开展制造加工时，要严格选取原材料，以实际制造加工要求为基础，充分考虑不同材料的功能及环保性，选取与制造加工工艺相适应、性价比高、对环境污染较小的材料。

2.4 应用智能化加工技术

互联网信息技术不断发展，其已成为机械制造工业中不可或缺的技术之一，要正确认识到互联网信息技术的实际应用价值，将全新的智能化加工技术及各类控制技术应用于机械设备加工制造中。运用数据分析技术及数据整合技术，融合远红外监测技术，对机械设备加工制造中的各种技术操作和设备故障问题进行全方位检测与监控。部分机械零部件的制造过程较为复杂，加工工艺及制造技术难度较大，可能会出现技术操作问题，为了有效解决设备故障及工艺应用问题，需合理应用远红外监控技术，安装远红外监控设备，在机械加工仪器及机械制造仪器内部安装监控设备，向技术人员及时反馈实时的监控数据及各类重要信息。通过技术调试，严格检查监控设备的具体运行情况，掌握准确的监控信息。要将监控数据录入计算机系统，运用数据分析及数据转化技术，将系统内部的重复数据及高度相似数据进行剔除，保留原始的监控数据，运用数据集成技术将监控数据进行初步整合，统一提取至电子信息档案库中，为后续的数据处理及技术运用提供数据支撑与保障。充分运用智能化的加工技术及远红外监控技术，掌握机械设备加工流程，监控机械设备运行情况及损坏情况，及时处理技术操作问题及设备故障问题。