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半岛彩票精密加工十篇
精密和超精密制造技术是当前各个工业国家发展的核心技术之一,各技术先进国家在高技术领域(如国防工业、集成电路、信息技术产业等)之所以一直领先,与这些国家高度重视和发展精密、超精密制造技术有极其重要的关系。超精密加工当前是指被加工零件的尺寸精度高于0.1μm,表面粗糙度Ra小于0.025μm,以及所用机床定位精度的分辨率和重复性高于0.01μm的加工技术,亦称之为亚微米级加工技术,且正在向纳米级加工技术发展。超精密加工技术在国际上处于领先地位的国家有美国、英国和日本。这些国家的超精密加工技术不仅总体成套水平高,而且商品化的程度也非常高。
美国是开展超精密加工技术研究最早的国家,也是迄今处于世界领先地位的国家。早在20世纪50年代末,由于航天等尖端技术发展的需要,美国首先发展了金刚石刀具的超精密切削技术,称为“SPDT技术”(Single Point Diamond Turning)或“微英寸技术”(1微英寸=0.025μm),并发展了相应的空气轴承主轴的超精密机床。用于加工激光核聚变反射镜、战术导弹及载人飞船用球面非球面大型零件等等。如美国LLL实验室和Y-12工厂在美国能源部支持下,于1983年7月研制成功大型超精密金刚石车床DTM-3型,该机床可加工最大零件¢2100mm、重量4500kg的激光核聚变用的各种金属反射镜、红外装置用零件、大型天体望远镜(包括X光天体望远镜)等。该机床的加工精度可达到形状误差为28nm(半径),圆度和平面度为12.5nm,加工表面粗糙度为Ra4.2nm。
在超精密加工技术领域,英国克兰菲尔德技术学院所属的克兰菲尔德精密工程研究所(简称CUPE)享有较高声誉,它是当今世界上精密工程的研究中心之一,是英国超精密加工技术水平的独特代表。如CUPE生产的Nanocentre(纳米加工中心)既可进行超精密车削,又带有磨头,也可进行超精密磨削,加工工件的形状精度可达0.1μm,表面粗糙度Ra
日本对超精密加工技术的研究相对于美、英来说起步较晚,但是当今世界上超精密加工技术发展最快的国家。日本的研究重点不同于美国,是以民品应用为主要对象。所以日本在用于声、光、图象、办公设备中的小型、超小型电子和光学零件的超精密加工技术方面,是更加先进和具有优势的,甚至超过了美国。
我国的精密、超精密加工技术在20世纪70年代末期有了长足进步,80年代中期出现了具有世界水平的超精密机床和部件。北京机床研究所是国内进行超精密加工技术研究的主要单位之一,研制出了多种不同类型的超精密机床、部件和相关的高精度测试仪器等,如精度达0.025μm的精密轴承、JCS-027超精密车床、JCS-031超精密铣床、JCS-035超精密车床、超精密车床数控系统、复印机感光鼓加工机床、红外大功率激光反射镜、超精密振动-位移测微仪等,达到了国内领先、国际先进水平。航空航天工业部三零三所在超精密主轴、花岗岩坐标测量机等方面进行了深入研究及产品生产。哈尔滨工业大学在金刚石超精密切削、金刚石刀具晶体定向和刃磨、金刚石微粉砂轮电解在线修整技术等方面进行了卓有成效的研究。清华大学在集成电路超精密加工设备、磁盘加工及检测设备、微位移工作台、超精密砂带磨削和研抛、金刚石微粉砂轮超精密磨削、非圆截面超精密切削等方面进行了深入研究,并有相应产品问世。但总的来说,我国在精密、超精密加工的效率、精度可靠性,特别是规格(大尺寸)和技术配套性方面与国外比,与生产实际要求比,还有相当大的差距。
哈尔滨工业大学精密工程研究所研制开发的HCM-Ⅰ超精密加工机床,主要技术指标达到了国际水平。主轴精度≤50nm,径向刚度220N/μm,轴向刚度160N/μm,导轨Z向(主轴)直线 mm,X向(刀架)直线mm,加工工件精度形面精度(圆度)≤0.1μm。[1]
北京机床研究所生产的超精密机床特点是:主轴性能好,精度可以达到20-50nm,刚度可以达到350N/μm;溜板直线mm;加工件表面粗糙度值小,车铣表面最好可以小于1nm;运动系统分辨率高,可以达到纳米级;商品化程度高。机床类型包括:JCS―027超精密车床、NAM―800超精密车床、SQUARE300超精密铣床和SPHERE200超精密球面加工机床等。作为制造技术的主战场,作为真实产品的实际制造,必然要靠精密加工和超精密加工技术,我国要想成为制造技术的强国,必须加大投入,奋起直追,在关键技术上取得突破。
超精密制造技术将沿着三个方向发展:(1)在尖端技术和产品的需求下,开拓新的加工机理,进入到纳米级和亚纳米级加工精度[2]。(2)在国民经济发展和人民生活水平提高的需求下,进入国民经济主战场,提高国家的经济实力。如汽车制造、计算机、通信网络、光盘、家用电器等均紧密依赖于超精密制造技术的支持。(3)现代制造技术的发展,学科交叉、复合加工技术的特点日益突出,精密加工和超精密加工不仅作为一门独立的学科发展,而且会以更多的交叉学科形式出现,甚至形成新的学科。例如:精密特种加工技术、纳米制造技术等就包含了多种学科。超精密制造技术的发展将促进国民经济主要领域和高技术各相关领域的发展。
在当今时代,科学技术突飞猛进,提高了社会生活质量。而与此同时,人们对于各种商品要求也更加严格,尤其是商品的精细度、舒适度以及便捷度等。机械制造工艺是机械制造业的基础工艺,随着制造业的发展,也在不断地发展进步。因为传统机械制造工艺已经不能满足时代的需要和机械制造工艺的需求,因此不得不提高对机械制造工艺的要求。只有将先进的精密加工技术以及机械制造技术运用到机械制造领域,才不断适应当今机械制造的技术的发展需要。
一体化的进程拉近了世界各国之间距离,从而也使国与国之间的竞争也变得异常激烈。为了在全球化的环境下获得优势竞争地位,就必须不断创新现代化机械制造技术和精密加工技术精密加工,提高机械制造水平,这样才能够在世界舞台上崭露头角。
一种技术之所以能够在某个领域运用,是因为它能够满足该领域的生产需求。在运用中,他们并非单独存在,而是其他技术共同运用,形成一个系统。比如在机械制造中的自动化系统、网络系统、新材料技术等。而且在产品从设计到销售整个环节当中都会综合应用各种技术。再者,具有关联性的特点。关联性体现在以下两个方面:(1)在产品生产的每一个环节,包括了从市场调研到最终的销售环节,都有现代机械制造工艺的使用,而且各个环节之间联系紧密,如果任何一点出现问题,或是缺少了任意一个环节,现代机械制造技术的作用就会受到限制,无法实现最大效益。(2)与其它学科之间的关联性,如果机械制造中单纯以机械加工作为加工手段,有时会遇到加工瓶颈,但是如果把化学合成或电解技术并综合机加工技术进行运用就能达到单纯机加工无法达到的高度。所以,在实践当中,必须关注各个环节与各学科之间的技术关联,才能达到更加理想的效果。
按照现代机械制造工艺包括的内容分析,其包括车、钳、铣、焊等许多内容。本文仅就其中应用最广泛的焊接工艺加以探究。
(1)气体保护焊工艺。该工艺是把电弧作为主要热源之一进行焊接操作。其主要特点是将气体作为焊接物之间的保护介质,进行焊接操作时,电弧周围会产生有效的气体保护层,从而实现电弧、熔池和空气进行分离的目的。这样即可避免有害气体影响焊接操作,从而保证焊接电弧能够有效燃烧。通常情况下,二氧化碳气体保护焊应用较多,因为二氧化碳成本较低,所以在现代机械制造业里应用最为广泛;
(2)电阻焊工艺。该工艺是把焊接物置于正电极、负电极之间进行通电操作,当电流通过时,就会在焊接物之间的接触面及其周围形成“店长效应”,从而焊接物达到熔化并融合的效果,实现压力焊接的目的。该工艺的特点是焊接质量较好、工作生产效率较高、充分实现机械化操作、且需要时间较短、气体及噪声污染较小等,优点较多。电阻焊工艺目前已在航空航天、汽车和家电等现代机械制造业中应用较广。但其也存在缺点和不足,即焊接设备的成本较高、后期维修费用大,并且没有有效的无损检测技术等;
(3)埋弧焊工艺。该工艺是指在焊剂层下燃烧电弧而进行焊接的一种焊接工艺。其分为自动焊接以及半自动焊接两种焊接方式。进行自动焊接时,通过焊接车把焊丝以及移动电弧送入从而自动完成焊接操作。进行半自动焊接时,则是由机械完成焊丝送入,再由焊接操作人员进行移动电弧的送入操作,因此增加了劳动成本,目前应用较少。以焊接钢筋为例,过去经常采取手工电弧焊的方法,即半自动埋弧焊,而如今电渣压力焊取代了半自动埋弧焊,该焊法生产效率较高、焊缝质量好,并且具有良好的劳动条件。
(4)螺柱焊工艺。该工艺是指首先把螺柱与管件或者板件相连接,引入电弧使接触面熔化在一起,再对螺住施加压力进行焊接。其分为储能式、拉弧式两种焊接方式。其中储能式焊接熔深较小,在薄板焊接时应用较多,而拉弧式焊接与之相反,在重工业中应用较多。该两种焊接方式都为单面焊接方式,因此具有无需打孔、钻洞、粘结、攻螺纹和铆接等诸多优势,特别是无需打孔和钻洞,能够确保焊接工艺不会发生漏气漏水现象,现代机械制造业中应用极广。
精密加工技术种类多样,主要有:精密切削技术、超精密研磨技术、纳米技术模具、成型技术以及微细加工技术等。现集中研究超精密研磨技术和精密切削技术。
首先是精密切削技术。精密切削技术比较常见的技术便是直接切削。但在实际使用期间,必须要保证切削出的产品表面精度能够完全符合生产所设定的粗糙要求,那么在这样的情况下,在生产期间就需要保证工件、机器、外在因素等多个方面不会对生产产品造成影响。
其次是超精密研磨技术。这一技术是在各项精密加工技术基础上所衍生出的更加精密的加工技术,例如有些加工表面粗糙度达到了1-2mm 之后,为了能够进行原子级的研磨处理,而进行抛光的硅晶片。过去使用的抛光、磨切等技术,事实上已不能适应一些超高精度的生产要求。
微机械传感技术、微机械驱动技术、微机械的制造工艺技术、微机械使用的材料技术等微机械技术,都是微机械技术应该进行分析的技术。
(1)微机械传感技术。微机械的传感器需要微型化,在数据密度、灵敏度和分辨率上也有更高的要求。现在,经过集成电路技术可以生产出压力加速度传感器、压力传感器、触觉阵列传感器等微型传感器。
(2)微机械驱动技术。现代的微机械驱动技术的要求包括易于操作、精度高、动作响应快等,含有优点的有压电元件制成的微驱动器和运用的静电动机,因此得到了较广的应用。
(3)微机械的制造工艺技术。为了完成组装和三维加工,另外还要研究制造立体新工艺,加工、光造型法工艺等微机械技术的研究与能量、控制技术传输等息息相关,通过多学科的协作,才可以形成微机械的技术体系。
(4)微机械使用的材料技术。刚开始使用的硅材料容易断裂,但这一缺点被镍可所克服,因此现在一般使用镍来进行微型齿轮的制作。如今,金属、压电陶瓷、多晶硅、记忆合金和高分子材料等材料,都可以制作成为微机械。
只有不断提高机械制造技术和精密加工工艺的发展并拓展新工艺应用领域,才能促进机械制造业的发展。在当前,我国机械制造业必须重视对相关技术的研究,也要注意各个学科的应用的关联性。加强对新技术的攻关,促进机械精密加工工艺水平的提高,让机械制造能够生产出更多精密产品,提高竞争力,满足社会的需求。
[1]贾文佐.李晓君.精密和超精密加工的应用和发展趋势[J].科技与企业. 2012(3).
科技在不断地进步,人们也在不断提升对商品和生活品质的需求。商品既要品质上乘、外表美观,还要便利、快捷等。这就要求机械制造工艺和精密加工技术要处在不断的变化发展之中,否则就会跟不上时展的脚步。
现代社会的全球化使科技的交流变得越来越广泛,经济全球化带来生产全球化、技术全球化,只要一个国家掌握了技术,很快就会有多个国家能使用该技术创造出来的产品。对于机械制造和精密加工技术来说,全球化既是一个机遇,也是一个挑战。全球化的好处在于可以引进其他国家的制造技术、与其他国家进行技术交流和产品贸易,促使机械制造和精密加工工艺处在不断地进步之中。之所以说全球化也是一个挑战,就是因为世界技术和产品的频繁交流,制造出来的产品很快就会被另一个新产品所取代,一项新技术的发明也是一样。在这种竞争激烈的环境之下,要想在世界舞台上立于不败之地,就要积极与他国交流,借鉴优秀的技术和管理办法、认真研发新的技术,从而提升竞争力。
现代机械制造技术的主要特性有三个:效率高、精确度高、灵活性高。高效率的制造技术提升了现代工艺的作业速度,增加了经济效益。精确度高使我国在航空航天、核能技术等领域取得巨大的突破和发展,达到多领域的技术发展和完善。而灵活性高则能促使使用性能的增加,为生活带来更多的便利。
在现代机械制造技术中,焊接技术几乎是最核心的技术,电焊技术有五种主要的类型,分别是气体保护焊、埋弧焊、螺柱焊、电阻焊、搅拌摩擦焊技术。下面以气体保护焊和电阻焊为例进行解释说明。
气体保护焊是一种用气体来封闭电弧和焊接区以形成保护作用的焊接方式,它的优点是焊接速度很快、生产率高,焊接结束后也不会有需要清理的残留物。而气体保护焊接方式中使用较为普遍的是二氧化碳保护焊,一是因为它的成本很低廉,经济效益很高。二是因为它的操作简便,几乎不限材料,所以才成为最广泛使用的一种技术。气体保护焊的工作效率高,而且应用较广,是一种很好的焊接方式,但由于在气体保护环境下的高度集中,温度很高,所以工作人员在使用的过程中要注意自身的安全。
电阻焊是一种比较常见的焊接方式,通过电流加热使金属熔化,而达到金属与金属之间融合的一种连接方法。这种焊接方式的操作也很简便,技术要求不高,而且需要的时间短,不会造成噪音污染、灵活性强且可以实现自动化。电阻焊的缺点是没有有效的检测方法,功率较大、成本也相对变高。但随着科技的逐步发展,信息技术逐渐融入电阻焊的使用中,电阻焊也有了较为先进的监控方法,相信在不久的将来能够克服现有的缺失,成为更完善、更便利的技术。
精密加工分为冷分工和热分工,是利用材料的物理和化学变化进行处理的一种加工技术,应用领域十分广泛。现在还产生了一种超精密加工工艺,主要是应用于航空航天等需要高精度的领域之中。精密加工工艺最大的特点就是细致,如热加工中的火焰切割,虽然这是一种最原始的切割方式,但却是一种很实用的方法,成本较低而且能够精确地切割很厚的金属。除了在人眼能看到的地方进行加工,在人眼无法识别的微观世界里,精密加工也仍然存在。
(1)精密切割。精密切割技术能够协助机械制造工程的进行,有效地在不破坏零件的基础上,利用材料的物理和化学性质来获取精度高的部件。火焰切割是比较原始的切割方法,但由于火焰切割的技术要求低、成本较低,能精确地切割厚度大的金属,所以火焰切割仍然是一种很常用的切割方式。除了火焰切割,还有激光切割技术和原子切割技术,从看得见的加工逐渐扩展到看不见的微观切割技术。
(2)精密研磨。精密研磨主要应用于汽车工艺等领域,能够加工出防水防滑的机械部件,保持或维持原有的粗糙程度。目前已经有多种研磨方式,如磁力研磨技术,利用磁极和磁场来进行研磨,这种研磨方法可以有效地进行全方位的研磨,减少凹凸面的形成。
(3)模具加工。模具加工技术最核心的要素就是加工的精度,因此要求的加工技术很高,市场需求量大,而模具的生产供应量往往很小,因此模具加工技术要不断地进行改善和提高。就以仿形加工为例,仿形加工是以实物为模板,没有数据和图纸,要求技术人员高精度的模仿。面对需求量大的市场环境,新时期的加工工艺应结合信息技术进行改造,提高自动化的应用频率,增加工作的效率。
(4)精细加工。精细加工是加工细小零件的一种工艺,经常应用于大规模电路、半导体等各个高科技领域之中,能够把零件缩小、减轻原来的重量,把零件细微化,也能在人眼无法识别的细微的原子、电子中进行加工和操作。由于精细加工的应用广泛,未来还会有更多的技术要求和需要完善的地方,所以我们还是要不断地钻研和提高,深入把握微观加工工艺。
总之,在世界全球化的背景之下,只要抓紧机遇、克服困难,把信息技术与机械制造和加工工艺紧密结合,科技的发展必定会朝着一个光明的方向而去,未来我们的生活也会因为技术的不断完善而变得更加欣欣向荣。
[1]王云鸽,彭志君.精密与超精密加工技术发展现状分析[J].产业与科技论坛,2011.
机械作为一门基础性课程,在高职院校教学中起着重要作用。目前,随着新技术的快速发展,传统机械课程面临着新的挑战和冲击,其中国如机械设计、制造工艺发生了翻天覆地的改变,但却是为现代机电控制系统的应用提供前提。
随着社会的需要,机械设计技术拓展着越来越深,细分地越来越广。在学科分支有汽轮机叶片结构设计、数控机床设计、高效节能电机设计等。而且随着多学科的交叉,使得一般的机械设计技术在设计上采用新结构、新材料,这样就提高了精度度和材料物理性性质。计算机和其他理工科的完美结合,使得许多前端技术如系统工程、仿真技术、可靠性设计、优化设计、计算机辅助设计(CAD)、动态载荷和模态分析等内容。总而言之,现代机械设计不仅是一种技术,更戴上了科技的光环。
1)高效能。现代化的生产和加工的重要特点体现在高效能,表现在两个方面,首先是加工速度提升,另一个方面是体现在保障质量的前提下提升速度。譬如在冷加工环节中,主要有三种相应的处理方式:其一是加快切削速度。科技的发展改变着其工具的使用,无论是材质,还是工作速度。其二是改进加工工艺,其是工作中新方法引入的模式,将直接改变生产的过程、其三是采用集成化作业方式,同样的加工过程或者相近的工序集中处理,进而达到最佳效果。从客观的角度进行分析,可以缩短工期,加快效率,降低工作成本;
2)高柔性。随着不同市场的需要,机械柔性方向有着广阔的空间。加工柔性化是一种集聚了加工品种的多样性、灵活性和多适应性的统一展现。高度自动化设备如程控、数控机床和工业机器人等的出现,让机械柔性制造系统变为可能。柔性制造系统分为柔性制造单元、柔性制造自动线和柔性制造系统,它们都是以数控设备为基础的,以自动运储系统连接,由计算机控制的能;多品种零部件的自动化生产系统。它的出现有力推动了机械制造工艺的发展。
机械制造工艺的技术特点体现在其高精度的要求,在发展的过程中,既需要延承传统机械学理论,同时也需要结合相应的现代新兴技术,其发展方向趋向于精密机械技术,包括两方面内容,首先是精密加工技术,其次是微机械技术。
作为机械制造业的重要研究范畴,其广泛的应用到国家的生产以及国民的生活领域中。传统的工种分为车、钳、铣、刨、磨等。笔者根据现实状况,将现代机械制造工艺分为以下五种:其一是气体保护焊;其二是电阻焊;其三是埋弧焊,其四是螺柱焊;其五是搅拌摩擦焊。
气体保护焊的操作方式是利用相应的气体作为电弧的介质,并且能够起到保护电弧以及焊接区的电弧焊。它是有着相应的技术要求,其主要的操作方法是以电弧为其加热方式进行处理。从名字就可以了解到,它的特点是气体是被焊接物体的保护介质。下面分析一下其工作原理:焊接时,会在电弧的周围产生气体层,它是会起到保护的作用,将作用的物质和空气进行分离,从而减少相应的气体可能产生的危害反应。其主要是用二氧化碳作为保护介质,故成本低廉,应用广泛。
电阻焊的操作方式是将被焊物放在两个电极之间,通过强电流的作用,使被焊物中产生电阻热效应,进而达到足够高的温度,进而熔化物品,进行相应的焊接。其原理是利用高电阻遇到高电流而产生相应的热效应进行焊接。其也是传统的焊接方法。在操作的过程中具备着独特优点,譬如可批量化操作,质量高,时间短,无噪音以及空气污染,相应的缺点体现在设备的投资力度大,会加大相应后续的维修难度。
埋弧焊的操作方式是指在电弧所处的范围在焊剂层里,在此环境之中进行燃烧焊接的方法。分为埋弧堆焊以及电渣堆焊等方式。它的特点是焊接的质量好而且稳定,同时其操作中效率高,无光尘等污染。正是因为其具备此优点,使得此种焊接工艺成为钢结构制品中常见的焊接操作。在操作的过程中需要注意两点,首先是在工作中焊剂的选择,其次是焊剂碱度的控制,其也是焊接工艺中非常重要的技术指标体现。现在其工艺分为自动以及半自动两种方式,前者是需要在人工的操作下完成自动焊接的过程,而后者因为在操作中步骤复杂,不便于流水化生产,逐渐的退出工业焊接的使用领域。
螺柱焊的操作方式是指在焊接时将螺柱的端口和操作物件接触,在通过电弧的作用,使接触面融化,并在此过程之中需要给予螺柱一定压力,进而完成其相应的操作。该方法适合大型建筑或机械产品的焊接操作。其操作方式可以分为两种形式,首先是储能式,其次是拉弧式。前者由于焊接深度浅,所以非常适合薄板的焊接,后者正好与之相对应。它们之间的联系体现在单面层次上的焊接操作,不需要相应的固定步骤,所以其工作过程中不会出现漏洞现象,其用途非常广泛。
搅拌摩擦焊的操作方式是利用高速旋转中的搅拌头与金属摩擦生热,其产生的热能进行焊接操作,随着搅拌头的移动,金属向搅拌头后方流动而形成的密焊缝方法。20世纪90年代由英国人研发,其简称为FSW,之后广泛的应用于大型交通工具的机械制造业中。随着不断的发展,其延伸的领域也在不断的拓展。在本世纪初我国开始正式使用,其特点是能够减少相应的焊接材料损耗。
随着我国经济建设发展速度的不断加快,我国的综合国力已经成功的跻身于国际的前沿,所以加强我国的经济建设的管理成为我国最重要的任务半岛彩票,必须保证我国的经济市场可以在激烈的竞争中得到生存,现在我们的行业种类越来越多,对于机械的应用越来越广泛,所以保证机械制作的精密度就可以保证工程的质量,得到人们的信赖,促进我国经济建设的进步与发展,如今我国的超精密机械已经取得了初步的成绩,所以继续研究发展超精密机械,保证产品的质量使人们得到满足是急需解决的问题。
超精密机械的加工技术非常的复杂,需要经过的步骤非常的多,并且机械的制作材料非常的小,超精密机械加工就是以形状精度为数百纳米甚至数百微米,表面的粗糙组的范围以在数百纳米以内为标准的机械,可以看出加工的过程必须非常的小心,在加工的过程中还要进行切削、磨削等多种加工的技术,然后将工具复制到其他的工件上的方法,超精密机械的加工过程以及加工技术的应用必须要时刻的注意,如果一不小心就会降作的质量,影响到机械的应用,降低产品的质量,不利于产品满足顾客的需求,就影响经济市场的发展,当前的超精密机械已经发展了40多年,在某些方面取得了较好的成绩,但是在其加工技术方面还是存在许多的漏洞,不能促进超精密机械的广泛应用。超精密机械的加工技术与现在的计算机、能源技术等等都有较为紧密的联系,超精密机械的加工技术在近些年来正在逐渐的发展,因为其发展的过程非常的缓慢,所以不能适应我国经济发展的速度,所以现在必须要采取正确的措施进行加工技术的升级,推动超精密机械的大规模发展和应用,使其适应我国经济的发展速度。
超精密机械在加工的过程中,最重要的环节就是切削加工,为了保证机械的精密和质量,所以需要对其进行一些列的切削,在切削的过程中,工作人员必须全部投入大量的耐心,为了确保以上方面在什么样的范围内才不会对切削的质量造成较大的影响,国际上很多伟大的科学家都进行了详细的实验,不断的实验,不断的探求最合适的数据,经过了许多次的数据探究,他们才将最好的切削环境温度、切削的形态、切削的锋刃度等等影响因素成功的确定下来,有效的控制了切削加工技术的使用,提高了成品的质量。
磨削的加工技术就是对产品进行磨光和抛光,但是许多材料因为自身具有较大的脆弱性,在进行磨削的过程中非常容易断裂,这是一种非常不利于经济发展的现象,为了保证在适用的产品上使用磨削加工技术的时候提高产品的质量,最重要的操作方法就是要提高机床的刚度,还有就是机床的高度运转的精度,保证磨削的刃非常的锋利,确保高度整齐一致,这样才能有效的控制产品加工的质量,防止较多的产品在加工过程中出现损伤,不利于产品生产效率的提高。
还需要一提的就是在进行产品的磨削加工过程中,伴随着的就是对产品进行研磨,但是产品在研磨的时候因为整个产品的形状问题不能有效的保证研磨的成功率,导致产品的研磨失败,需要重复的进行产品的切削过程,造成了工期的延长,为了提高产品的质量,但是不能提高产品的效率,这也是存在的一个重要的问题,所以在进行产品的研磨阶段需要根据产品给进的速度和停留的时间进行仔细的估算,对产品研磨阶段进行高效的管理和控制,保证整个过程的成功率。
加工技术在应用的过程中出了使用传统的加工机理,还有非传统的加工方式,并且这种方法已经得到了广泛的应用,具有很好的应用价值,被加工的材料在加工性能上具有非常严格的要求,应该制定均匀,保持性能稳定,不要具有缺陷,还有就是加工设备的问题,加工设备一定要具有较高的稳定性和刚度,并且能够自动化,光、静电等等,一定要保证工作环境的标准,提高产品质量额成功率。
机械制造就是在提高精度和提高成产率两个方面成功发展起来的,并且在不断的发展过程中取得了重要的成绩,并且越来越被重视,在不断的发展中,机械已经从高精密向着超精密的方向不断的发展,已经成为我国经济发展的重要手段之一。首先就是具有很高的材料切除率,具有很高的经济性,还有就是超精密机械的加工应用非常的广泛,所以我们可以对超精密机械加工进行预测,在未来的几十年里,超精密机械制造业一定稳定快速的向着高精密、高技术水平的方向发展,并且在以后的经济市场上占有非常重要的地位,成为以后经济市场在竞争中取胜的关键因素,现在的超精密机械加工虽然还存在着较多的问题,但是已经针对存在的问题进行了明确的分析,只要能够成功的解决存在的这些问题,我们一定可以提高产品在加工过程中的质量和生产的效率,使产品具有更高的稳定性和可靠性,所以说未来的超精密机械加工技术一定能够被广泛的应用于各个行业当中,促进我国经济事业的迅猛发展,为我国的发展带来更多的机遇。
通过本文的介绍,我们已经知道了现在的超精密机械具有很高的地位,是在竞争中能够取得胜利的关键,所以其加工技术的研发对我国的经济具有很高的价值,就现在的发展状况来说,未来的加工技术具有很高的发展前景,能够被广泛的应用于我国的各个领域。
材质较硬,而且结构特殊,叶片极薄,精度要求高,加工时极易变形;叶片与叶片之间的基体要求为曲面,而基体与叶片之间小圆角光滑转接,易产生应力集中,在工作中产生裂纹;叶尖部分是由不同曲率半径构成的空间曲面,相关尺寸精度要求高,加工难度大,是零件制造的难点之一。针对零件的加工难点,充分利用数控设备,运用UG软件进行建模、编程,反复调试、试切,优化数控程序,最终实现精密小叶轮的数控加工,并且该数控加工技术可以推广到其它十余种同类零件的加工中。
精密小叶轮在油泵中高转速工作,设计人员根据复杂的空间流体动力学理论设计出符合流体流动规律的叶片形状,因而叶片形状复杂,是复杂曲面零件的典型代表,而且公差要求高,只有严格按照图纸要求加工出的叶轮,才能满足整台发动机的性能要求。叶轮零件的叶片型面薄壁且弯曲,对其表面的完整性有着严格的要求,对叶片与基体转接处的应力也需要严格控制,避免工作中产生裂纹。我们所研究的叶轮结构特殊,属于整体叶轮,加工时装夹困难,薄壁叶片加工时极易变形,叶尖处为了减小工作时的阻力,提高转速,还设计为上下倒角的型面,不易加工。叶轮零件主要结构如图1所示,结构看似简单,实际加工难度极大。
叶轮基体部分的加工既要保证设计图要求的尺寸结构,如花键、孔、槽等,但也要兼顾加工叶片时的基准问题,因此基体部分加工工序安排的先后、加工精度对叶片加工有很大影响。
作为整体叶轮,其相邻叶片的流道较小,是空间曲面,而且在径向上随着半径的减小,相邻叶片间的流道越来越窄,因此,加工叶轮叶片曲面时,除了刀具与被加工叶片之间发生干涉外,刀具也极易与相邻叶片发生干涉;由于整体叶轮叶片的厚度较薄,1mm左右,在加工过程中存在比较严重的弹塑性变形。
按工艺规程,上述铣削加工安排在四坐标加工中心上进行,利用专用铣刀及机夹刀具。
按最初制定的工艺方案,叶型部分在四坐标加工中心上用T型铣刀和端铣刀加工,由于设备功能所限,无法实现四轴联动,需要先粗铣去余量,再半精铣铣出基本叶型,然后小切削余量精铣叶片,此时对切削力、切削余量、切削速度都要进行严格控制,防止叶片变形。同时,由于叶片根部圆角较小且需光滑转接,加工时又要避免应力集中产生裂纹,因此加工难度很大,加工后还需要钳工修磨,还要铣削叶尖部分的两面倒角。一个叶轮零件的叶型部分加工下来至少需要10小时以上,而且合格率较低。
经过分析研究,选定了UCP600五坐标加工中心,采用软三爪快速装夹。根据选定的设备,调整了叶轮加工工艺路线:
文中所研究的航空精密小叶轮的叶片厚度均一,没有锥度和曲率变化,属于最基础的直线元构型,因此从数控线接触加工的原理出发,研究刀具面族、刀具轴迹面和特征线的构造方法;在深入分析被加工曲面局部特征的基础上,提出了采用球头铣刀在扫描面上规划刀具路径的方法,进而利用UG建模,构造出叶轮的基本形状,如图1所示。构建出叶轮的模型后,需要制定合理走刀轨迹,进行数控加工编程,选择合适的刀具,确定最佳的切削参数。
根据零件的结构和材料的特点,综合考虑加工质量、加工效率和刀具寿命,制定了出粗加工、半精加工、精加工的铣削小叶片的数控加工路线。在编程时,不仅考虑到保证零件加工质量,如何实现高效加工也是要解决的问题之一。而数控加工增效的技术途径之一就是选择合理的切削参数。高效数控加工在选择转速、进给、切深综合优选时,存在多个切削稳定区,在此区域内选择的切削参数一般都可以保证零件质量,但效率却大大不同。对此次叶轮零件的加工,大胆地改变传统加工的思维模式,选择较高转速和进给的加工稳定区域,加工效率大大提高。同时,由于叶片属于薄壁结构,极易变形,通过选择较高的主轴转速半岛彩票,降低了切削力,减少了叶片变形,从而提高了零件加工质量。
铣削叶片时,按流道和叶身分成粗加工——半精加工——精加工,其走刀轨迹,如图3所示:
程序形成后,利用试件进行试加工,先是空走程序验证程序的进刀点、退刀点选择是否正确,同时检验刀具是否干涉。经过反复调试程序,确定了最后的加工程序,进行了零件的加工。按上述方案及切削参数,最终实际纯切削时间缩短为180分钟。
加工出的叶片表面粗糙度符合设计图纸的要求,不需要再进行手工抛光,加工时间也会大大缩短。由于程序量较大,而叶轮5个叶片相同,数控程序可以采用循环调用,节省设备储存量,因此生成的数控程序为加工一个曲面的程序。
叶片加工合格后,需将叶片弯曲成图2中的结构。叶轮零件整体尺寸较小,分布着5个叶片,而叶轮零件材料为16Cr3NiWMoVNbE,属于新材料,热处理后硬度较高,在弯曲时易产生裂纹或断裂,还要考虑叶片弯曲后的回弹问题,因此在弯曲成型模具的设计时采用涨块型模具,通过反复修磨模具,最终完成了叶片的弯曲。
通过论证、分析并经试加工,完成了叶轮加工工艺的攻关,制定了新的、切实可行的工艺方案,在五坐标加工中心上进行叶轮的加工,利用UG建模、编程,采叶轮流道与叶身分别粗精加工,并选择合理的走刀轨迹、切削参数,经过反复调试,加工出了合格零件,从而掌握了航空精密小叶轮零件数控加工技术,为今后同类件的研制做了技术积累;同时按此方案加工一个叶轮,纯切削时间为3小时,相较于最初方案的10小时加工一个零件,效率提高了3倍有余,加工质量也得到了保障,解决了叶轮加工的瓶颈问题。
论文摘要:机械制造业在整个国民经济中占有十分重要的地位,而其中金属切削加工是基本而又可靠的精密加工手段。在进行数控编程的过程中,刀具的选择和切削用量的确定是十分重要,它不仅对被加工零件的质量影响巨大,甚至可以决定着机床功效的发挥和安全生产的顺利进行。所以,在编制加工程序时,选择合理的刀具和切削用量,是编制高质量加工程序的前提。
机械制造业在整个国民经济中占有十分重要的地位,而其中金属切削加工是基本而又可靠的精密加工手段,在机械、电机、电子等各种现代产业部门中都起着重要的作用。工具的设计、制造和使用自古以来就很受重视,这里我们所说的工具,不仅仅指进行机械加工的机床,我们更关心的是直接进行切削加工的刀具。刀具是推动金属切削加工技术发展的一个极为活跃而又十分关键的因素,可以说切削加工技术发展、革新的历史就是刀具发展的历史。
我单位在2008年引进了小巨人公司制作的两台车铣加工中心。但一直未能在零件上真正实现和普及数控车铣加工中心的铣削功能。刀具选择、加工路径规划 、切削用量设定等,编程人员只要设置了有关的参数,就可以自动生成NC程序并传输至数控机床完成加工。因此,数控加工中的刀具选择和切削用量确定是在人机交互状态下完成的,这与普通机床加工形成鲜明的对比,同时也要求编程人员必须掌握刀具选择和切削用量确定的基本原则,在编程时充分考虑数控加工的特点。研究掌握数控车铣加工中心的铣削功能,对于形状复杂以及精度要求很高的回转体零件的精密加工,提升我单位数控精密加工能力,具有很重要的现实意义。
数控铣加工刀具种类很多,为了适应数控机床高速、高效和自动化程度高的特点,所用刀具正朝着标准化、通用化和模块化的方向发展,主要包括铣削刀具和孔加工刀具两大类。为了满足高效和特殊的铣削要求,又发展了各种特殊用途的专用刀具。数控铣刀具的分类有多种方法,根据刀具结构可分为:①整体式;②镶嵌式,采用焊接或机夹式连接,机夹式又可分为不转位和可转位两种;③特殊型式,如复合式刀具,减震式刀具等。根据制造刀具所用的材料可分为:①高速钢刀具;②硬质合金刀具;③金刚石刀具;④其他材料刀具,如立方氮化硼刀具,陶瓷刀具等。从切削工艺上可分为:平端立铣刀、圆角立铣刀、球头刀和锥度铣刀等。
刀具的选择是在数控编程的人机交互状态下进行的。应根据机床的加工能力、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具及刀柄。刀具选择总的原则是:安装调整方便,刚性好,耐用度和精度高。在满足加工要求的前提下,尽量选择较短的刀柄,以提高刀具加工的刚性。生产中,被加工零件的几何形状是选择刀具类型的主要依据。
1)铣削刀具的选用。加工曲面类零件时,为了保证刀具切削刃与加工轮廓在切削点相切,而避免刀刃与工件轮廓发生干涉,一般采用球头刀,粗加工用两刃铣刀,半精加工和精加工用四刃铣刀;铣较大平面时,为了提高生产效率和提高加工表面粗糙度,一般采用刀片镶嵌式盘形铣刀;铣小平面或台阶面时一般采用通用铣刀;铣键槽时,为了保证槽的尺寸精度、一般用两刃键槽铣刀; 2)孔加工刀具的选用。数控机床孔加工一般无钻模,由于钻头的刚性和切削条件差,选用钻头直径D应满足L/D≤5(L为钻孔深度)的条件;钻孔前先用中心钻定位,保证孔加工的定位精度;精绞前可选用浮动绞刀,绞孔前孔口要倒角;镗孔时应尽量选用对称的多刃镗刀头进行切削,以平衡镗削振动;尽量选择较粗和较短的刀杆,以减少切削振动。在经济型数控加工中,由于刀具的刃磨、测量和更换多为人工手动进行,占用辅助时间较长,因此,必须合理安排刀具的排列顺序。一般应遵循以下原则:①尽量减少刀具数量;②一把刀具装夹后,应完成其所能进行的所有加工部位;③粗精加工的刀具应分开使用,即使是相同尺寸规格的刀具;④先铣后钻;⑤先进行曲面精加工,后进行二维轮廓精加工;⑥在可能的情况下,应尽可能利用数控机床的自动换刀功能,以提高生产效率等。另外,刀具的耐用度和精度与刀具价格关系极大,必须引起注意的是,在大多数情况下,选择好的刀具虽然增加了刀具成本,但由此带来的加工质量和加工效率的提高,则可以使整个加工成本大大降低。总之,根据被加工工件材料的热处理状态、切削性能及加工余量,选择刚性好,耐用度高的铣刀,是充分发挥数控铣床的生产效率和获得满意的加工质量的前提。
3)切削速度的确定。进给速度是数控机床切削用量中的重要参数,主要根据零件的加工精度和表面粗糙度要求以及刀具、工件的材料性质选取。最大进给速度受机床刚度和进给系统的性能限制。在轮廓加工中,在接近拐角处应适当降低进给量,以克服由于惯性或工艺系统变形在轮廓拐角处造成“超程”或“欠程”现象。确定进给速度的原则:1)当工件的质量要求能够得到保证时,为提高生产效率,可选择较高的进给速度。一般在100~200mm/min范围内选取。2)在切断、加工深孔或用高速钢刀具加工时,宜选择较低的进给速度,一般在20~50mm/min范围内选取。3)当加工精度,表面粗糙度要求高时,进给速度应选小些,一般在20~50mm/min范围内选取。4)刀具空行程时,特别是远距离“回零”时,可以选择该机床数控系统给定的最高进给速度。
4)背吃刀量(或侧吃刀量)的确定。在保证加工表面质量的前提下,背吃刀量(ap)应据机床、工件和刀具的刚度来决定,在刚度允许的条件下,应尽可能使背吃刀量等于工件的加工余量,这样可以减少走刀次数,提高生产效率。
我单位数控加工中心具有轴向和颈相动力头,能实现三个坐标的联动。利用极坐标插补指令和圆柱插补指令进行了程序优化和开发,并对机床加工工位重复定位误差进行了有效的补偿,初步实现对回转体的侧面进行快捷可靠的精密铣削加工,提高了加工精度和表面加工质量。
智能技术的发展,推动机械制造自动化水平的提升,也加大了机械零件制造质量与精确度的提升,极大的推动了机械制造行业的发展。然而,对机械制造工艺技术要求逐渐提升,使得传统机械制造工艺水平和零件精度不能满足机械制造的发展的需求,需要改进和优化。基于此,本文对机械制造工艺展开探讨,并详细的对精密加工技术进行阐述,具体内容如下。
分析机械制造工艺与精密加工技术特点,明确二者之间的联系和作用,为精密加工技术的有效应用和制造工艺优化奠定基础。
(1)关联性。机械制造工艺与精密加工之间具有一定联系,借助精密加工技术可完成对机械制造工艺的优化,进而推动机械零件的加工质量和加工效率,满足行业发展的需求,规避质量隐患。二者的综合作用,可以推动机械制造企业的发展和进步。
(2)系统性。机械制造工艺可以将诸多现代技术综合利用,有效的对工艺的各个流程进行优化,机械制造工艺中的精密加工技术应用,有助于推动机械制造成为一个完成的系统,继而推动机械制造的整体质量。
(3)竞争性。经济一体化影响,使得机械制造工艺与精密技术受到市场的影响较为明显,进而优化的机械制造工艺与先进的精密技术有助于的推动制造企业提升产质量、生产效率,并降低生产成本,进而推动机械制造企业市场份额提升。
现阶段,机械制造工艺复杂且逐渐借助信息技术,对提升工艺效率和工艺质量具有积极的作用。且需对不断优化的机械制造工艺展开解读,具体的制造工艺如下。
(1)气体保护焊接工艺。焊接工艺是机械制造工艺中不可缺少的重要部分,为了避免焊接过程中,外界因素的影响,选择气体保护焊接工,可以起到熔池和促进电壶与空气的分离,进而保障焊接质量。通常情况下,考虑效益因素,可以选择CO2气体保护焊的方式,有效的完成对焊接物的保护,积极推动机械加工质量的提升。
(2)搅拌摩擦焊焊接工艺。同样属于焊接工艺,且常用语大型生产线中,实现汽车、飞行器等的制造。且经过长期的实践研究,搅拌摩擦焊焊接工艺得到的完善和改进,可以更为有效的应用到诸多领域中。目前,搅拌摩擦焊焊接工艺具有材料消耗少,所需焊接温度较低的特点,具有较高的应用价值。
(3)电阻焊工艺。这类工艺的具体实施中,将两个目标焊接件置于电极之间,借助焊接电流,实现对两个目标焊接件的接触区域的加热,且达到熔点后,目标焊接件表面的金属原子分离,并形成金属键,再由金属键的相互作用,完成焊接的目的。这类焊接方式焊接过程简单、效果明显,焊接成本、低效率高。
(4)埋弧焊工艺。焊剂层与电弧的综合作用,完成对零件的焊接。现阶段,主要选择自动埋弧焊的方式。这类焊接工艺具生产率高、焊接质量稳定的方式,且不会造成弧光与烟尘的特点。
具体的机械制造工艺中,需要结合具体的焊接需求,完成对机械制造工艺的选择,从而保障机械制造工艺的有效应用,降低质量隐患。
精密加工技术是完成对一些精度为1~0.1μm、表面粗糙度为Ra0.1~0.01μm的技工技术。精密加工技术属于一种先进的加工技术,可以有效的完成对各类精密零件的加工。
(1)精密切削技术。所谓精密切削技术,是机械制造工艺中常用的精密技术类型。为了完成对精密切削技术精度的提升,需要先选择适宜的切削材料,且对诸多外界影响因素进行排除,从而保障精密切削技术的有效应用。对于机床设备,需要保障机床具有较好的刚度,不会受到零件切削过程中温度影响,产生变形的现象。此外,还可以通过增加机床主轴的转速。再结合精密定位技术和控制技术,推动精密切削的实现。
(2)精密研磨技术。对于零件表面粗糙度在1~2mm范围的零件,传统抛光和磨削等技术不能满足研磨的需求。故此,选择精密研磨技术,可以有效的完成对这类零件的加工,从而使得零件的整体性能和精密度达到设计标准。
(3)纳米技术。这类精密加工是机械加工制造中的重要技术类型,将物理和工程技术的有效结合。运用纳米技术可以有效的完成对硅片的加工,实现线条的布置。
具体的精密加工中,需要结合具体的精度需求,完成适宜的精密加工技术,进而推动机械制造工艺的顺利完成,从而保障加工工件的整体质量。
机械制造行业是社会经济中的重要组成部分,且机械制造的相关产品,充斥着人们的日常生活中。针对机械制造工艺的分析,详细对的具体的焊接技术展开解读,并根据具体加工原材料情况,选择适宜的焊接工艺。对于精密加工技术,是完成对精度高零件加工,其中精密研磨技术、精密切削技术和纳米技术等均是精密加工技术的基本技术类型,对推动机械制造企业的持续健康发展具有积极的作用与意义。
[1]牟影.浅谈现代机械制造工艺及精密加工技术[J].科技、经济、市场,2015(02):11-11.
[2].现代机械制造工艺与精密加工技术探析[J].城市建设理论研究:电子版,2014(20):00132-00132.
现代化机械制造工艺对于我国的发展有着重要的影响作用,机械制造工艺是对于我国建设过程中所需要的现代化机械设备进行制造的工艺技术,所以想要使我国的未来建设更具优势就要首先将我国机械制造工艺进行显著的提高。精密加工技术是对机械制造工艺有着重要的影响的技术手段,只有精密加工技术的支持才能使我国未来机械制造工艺有更好的完善与提高,使我国的未来建设更为高效快速,对我国在现代化发展过程中的进步有着重要的意义。
在我国发展的过程中,机械制造工艺一直是我国作为重点的研究内容,由于机械制造工艺对我国的建设有着重要的影响作用,所以在现阶段我国真在进行快速发展的时期,更要将提高机械制造工艺水平作为重要的发展目标。现阶段我国的机械制造工艺大致分为两各方面,即机器运用切削技术来完成对原材料的加工以及制造某项机械的技术。机器运用切削技术来完成对原材料的加工是在各种生产过程中必不可少的环节,利用机器设备来进行切削能够极大程度的提高切削的速度以及质量,是工业发展的重要内容。提高机械制造工艺就要在对机器设备的改进与完善中着手,提高机器设备的工作性能,减少机器设备在使用过程中所产生的误差。制造某项机械的技术对我国机械水平的提升有着重要的影响,在我国建设过程中需要一些较为先进的机械设备,这些机械设备对于生产以及建设有着重要的作用,这有具备制造先进机械设备的能力,才能使我国在机械生产中占有一定的优势。现代的机械制造工已经发展到将电子信息技术应用到机械设备的的管理与使用中,这进一步的使得机械制造工艺水平进行的提升。
精密加工技术在近些年中随着科学技术水平的提高而提高,精密加工技术的发展对我国机械制造工艺的发展有着推动性的作用。精密加工技术在科学研究与工业生产中都有着较为广泛的应用,它主要用于加工的过程,在机械制造工艺中加工是一项重要的内容,只有保证加工的精确性才能使得机械制造工艺的优势得到最大化的体现。在进行机械制造过程中,精密加工技术被广泛的应用于各个制造环节,机械制造的过程需要进行严格的控制以及精确的操作,所以精密加工技术能够很好的保证机械制造的精准度,这就是使机械制造过程顺利进行的关键性内容。精密加工技术具有高生产效率的特点,高生产效率是当代社会发展过程中所追求的重要生产目标,只有高生产效率才能给企业带来最大化的经济效益,对我国经济水平的提高也具有重要的意义,为我国的经济发展指引了明确的方向。
精密加工技术在机械制造中起到了重要的作用,在进行机械加工的过程中,机械制造工艺的主要内容包括,材料的供应、机械加工、产品包装和产品运输等,其中最为关键的步骤就是机械加工,机械加工的好坏直接影响到产品的质量,好的加工技术能够使得产品的质量得到较好地保证,所以提高加工技术就是保证产品质量的首要内容[1]。机械制造系统是由道具、家具、工件和机床这四大主要组成部分组成,在进行加工的过程中,这四大组成部分进行紧密联系的共同工作,加上对精密加工技术的应用才能使得生产出的产品质量得到较好地保证。精密加工技术与机械制造工艺二者相辅相成,它们具有重要的联系。精密加工技术为机械制造工艺提供了很好的动力,使得在进行加工的过程中机械加工这一过程得到较好的完成,这项关键步骤地完成是使机械制造工艺顺利进行主要内容。现阶段对精密加工技术的提高与完善是我国机械制造相关领域中十分重视的一个发展目标,只有将精密加工技术水平进行更好的提高,才能使我国的未来建设得到更好的保证,我国的综合国力增强也会有更好的动力。
现代机械制造工艺及精密加工技术的系统性特点主要表现在机械制造工艺的工作系统中,机械制造系统中机械制造工艺与精密加工技术两者之间的系统性很强。在机械制造系统中,精密加工技术被很好的应用在机械制造过程中,机械加工过程中的精密加工能够使得加工出来的产品更为精准,极大程度的使加工效率最大程度的提高,这样能够使得经济效益在短时间内进行增加。现代化机械制造工艺与精密加工技术的系统性可以使两者的结合更为精密,两者工作的相互的配合对我国建设的发展有着重要的意义。
在现阶段的发展过程中,对于机械制造工艺来说,与精密加工技术的关联性对于机械制造的发展十分重要。对于机械制造工艺来说,其发展的前景不仅与机械制造工艺的制造技术有着重要的关系,还与现阶段的市场前景有着重要的关系。精密加工技术的任何环节与机械制造工艺有着重要的联系,只有在每个环节的相互配合下才能最大限度的发挥出机械制造技术的作用,只要其中任何一个环节出现问题,都会影响到机械制造的技术水平[2]。只有在机械制造工艺中很好的把握住精密加工技术与机械制造的关联性,才能对我国机械制造工艺的提高起到支持的作用。
目前机械制造工艺的发展已经发展到了全球性的阶段,各个国家间对于机械制造工艺都十分重视,机械制造工艺在个国家的发展中都体现出不同的特点,我国在现阶段的发展过程中机械制造工艺水平正在进行逐渐的提升。全球性的发展对于国家间的交流具有重要的意义,不同国家可以基于本国家的机械制造工艺与精密加工技术来进行取长补短,借鉴其他国家机械制造工艺的优点,来对自己国家的机械制造工艺进行提高与完善,这对于国际间共同发展的趋势十分符合,促进了机械制造工艺得更好发展。
机械制造工艺与精密加工技术在现阶段的发展过程中正在进行着稳定的提高,这是我国建设过程中必须进行重视的问题。虽然机械制造工艺与精密加工技术还存在一定的问题,但是在我国相关部门的努力研究下,机械制造工艺与精密加工技术会有着较为显著的提升。机械制造工艺与精密加工技术的进步对我国未来发展十分重要,国家生产力的提升以及科学创新能力的提高都离不开机械制造工艺与精密加工技术水平的提高。■
现代机械制造工艺的先进性不仅仅体现在制造的过程中,也体现在产品的研发、设计、加工、销售、售后等,这些环节息息相关,紧密相连,任何一个环节出现误差都会影响到整个技术,因此需要掌握现代机械制造工艺和精密加工技术之间的关联性,从而保证工艺的质量。
从机械制造的过程来看,制造工艺有着很强的系统性,包括了计算机技术、现代传感技术、生产自动化技术、新材料、新工艺等多种现代化工艺方法,并且需要将这些工艺应用在产品的制造整个过程中。
随着经济全球化的发展,科技行业的竞争也愈发的激烈,这为机械制造技术的更新提供了新的契机,我国想要提升国际科技化的水平,就要不断的提升制造技术,让我国的机械制造行业处于国际领先的水平。
首先是精度高,对于机械制造领域而言,微小的元件制造非常关键,在科研、航空中均得到了非常多的应用。其二是效率高,技术工艺的提升必然缩短了施工的周期,提升了加工的速度,比如切割速度快,加工方式多种等,使得技术工艺的应用效率在不断的提升。其三是柔韧性高,元件的柔韧性高,表示其应用的范围广,让制造出的设备更加的实用,最后是系统性强,机械制造加工需要采用数控系统进行控制,因此需要设备间的互相配合。
气体保护焊接工艺的热源是电弧,其为气体,是被焊接物体的重要保护介质。气体保护焊接工艺的原理如下:在焊接的过程中,电弧的周围会产生气体保护层,在保护层中进行切割,从而避免有害气体侵入后影响焊接的质量,并且可以保证电弧在燃烧的过程中稳定和充分燃烧。现阶段用于焊接过程中的保护气体主要用二氧化碳,其价格低,成本付出较少,因此在现代化的机械制造中多采用二氧化碳进行气体保护焊接工艺。
将被焊接的产品紧紧的压实在正负极之间,接通电源,当电流通过之后,被焊接的表面和周围会受热融化,直至被焊接物与金属焊接为一体。电阻焊主要用于压力焊接,其主要优点为机械化程度高、加热时间短且迅速、不会产生有害气体、焊接效率高、不会产生污染等,广泛的被应用在航空、汽车、家电等机械制造行业中,但是在应用的过程中也存在着一些缺点,比如成本费用较高、维修难度大、检测技术缺乏等,因此在很多领域的应用中受到了限制。
埋弧焊焊接工艺的工艺原理:在焊接层对电弧进行充分的燃烧,之后进行焊接,主要采用全自动焊接和半自动焊接等方式。自动埋弧需要充分的利用焊接小车,使其将焊接时需要的焊丝送入到移动电弧中;半自动埋弧需要采用机械方式将焊丝送入,采用人工的方法进行移动电弧。从这个工艺过程上可以看出,半自动埋弧需要机械和人力两种劳务成本,因此从成本上看半自动埋弧的要高于自动埋弧,现已经很少使用。在焊接钢筋的过程中,当前有一种全新的焊接方式,为电渣压力焊接,具有焊接效率高、质量高等特点,但是在使用的过程中需要仔细选择焊剂,尤其是碱度。通过碱度的选择,能够决定焊接的性能、焊接材料、电流类型、冶金性能等,从而决定了焊接的质量。
螺柱焊焊接工艺主要通过螺柱的端面和管件的接触面相接触,从而引通电弧,从而熔化接触面,之后对螺柱施压,完成焊接。根据焊接应用领域的不同,将螺柱焊焊接工艺分为拉弧式和储能式两种方式,储能式主要用于薄板等较小熔深的焊接,而拉弧式的熔深比较大,主要应用在重工业领域的焊接中。拉弧式和储能式均为单面焊接型焊接,不需要打孔、钻洞、粘连等操作,因此也无需担心漏水、漏气等问题,因此有着较为广泛的应用途径。
搅拌摩擦焊焊接工艺来源于英国,主要应用在航天、铁路、车辆制造等环节中,我国应用此技术从2002年开始。搅拌摩擦焊焊接工艺在焊接的过程中只需要使用焊接的搅拌头,不需要其他消耗性材料,焊接的温度和深度要求也相对简单,因此在我国的机械制造工艺中应用越来越多。
精密加工技术主要是进行精细化的加工,根据加工尺度的不同,需要的加工技术也存在着很大的差异,表1描述了精密加工的尺寸分类,并且下文中分析了加工需要的技术。
目前应用较为广泛的高密度加工技术仍然采用传统最直接的切削技术,改进的方式为合理的选择切削刀具、机床和工件等相关设备,从而避免对其他环节产生影响,同时保证表面的光洁度。例如在对机床进行精密加工时,需要综合的考虑其刚度、热变性能、抗振性能等。在产品加工的过程中,可以应用一些现代化的加工技术,比如精密定位技术、压力静压轴承、微进给、微控制等,或是提升机床主轴的钻速,从而提升产品制造的精度。
在集成电路的加工领域中,精密研磨技术得到了较多的应用,并且大多为小型的元件集成加工,比如在进行硅片的加工时,很多硅片有着特别精细的要求,需要在1~2毫米之间进行加工处理,因此更加需要精细研磨技术,而传统的研磨技术远远达不到此种要求。在现代精密研磨技术中,原子级研磨、抛光技术等均能够满足精密研磨技术的要求,并且通过此种技术的应用,一些新型技术也被研发出来,比如弹性发射、利用加工液产生化学反应等先进技术等。
我国目前的电子行业发展迅速,电子产品的智能化水平提升,元件的重量、体积、消耗、运行等也得到了极大的优化和改善,因此传统比较粗糙的加工技术已经逐渐被淘汰,微细加工技术逐渐被重视。通过应用超细微离子技术进行半导体的加工时,其元件的精细度会达到埃这个等级的精度,因此也标志着我国的微细加工技术逐渐走向国际水平。
我国的很多机械制造产品均来自于模具的加工,比如汽车、仪表、飞机等,大约为三分之一的元件制造来源于此种技术。模具成型技术的核心技术在于模具精细加工的程度,这在一定程度上代表着国家制造行业的技术水平。在模具成型技术中应用点解加工工艺,可以让模具实现微米级的精度,并且对于元件表面的质量问题也可以较好的解决。
纳米技术是将物理技术与工程技术相结合的一种现代化的精密工艺技术,该技术实现了硅片上的精细刻度实现了纳米级,在精密电子技术中得到了很多的应用,也是未来机械制造精密工艺的主要发展方向。现如今纳米技术在现实中运用非常之广泛,如各种各样的纳米材料,纳米激光,纳米微生物等。尤其纳米生物技术,对人类生物事业的发展有着相当重要的作用。半岛彩票半岛彩票半岛彩票