【关键词】机械制造工艺;精密加工技术;工艺
随着科技的发展和时代的进步,机械制造工艺也在不断地提高,以往的机械制造工艺已经跟不上时代的步伐,满足不了对现在需求的生产水平。为了能够使企业稳步的发展,提高机械制造水平,引入先进的机械制造工艺和精密加工技术已是大势所趋。
1.现代机械制造工艺与精密加工技术的特点
1.1具有关联性
现在的机械制造工艺和精密加工技术涉及的技术范围比较广,不仅是体现在制作过程中,而且在产品的开发和调研也大量采用。在产品的设计和加工以及销售方面都涉及到制造工艺和精密技术,这些环节都是相互关联的,任何一个环节出现问题都会影响整个技术的应用效果。所以,想要通过提高技术达到更好的收益,必须掌握好机械制造工艺和精密加工技术在生产中的关联性。
1.2具有一定的系统性
随着科技的不断发展,机械制造业的生产技术也在不断的发展,随着现代先进技术引入,加快了机械制造业的发展。机械制造产业采用的现代科技包括计算机技术、数字信息、自动化系统、传感技术以及现代管理技术对生产过程中的设计、生产、销售等得到广泛应用。
1.3技术全球化发展
随着经济全球化发展,技术的竞争也越来越激烈,只有最先进最有效的技术才能占据现代市场的主导地位,所以发展先进技术刻不容缓。只有全面的提高先进的技术才能更好的让企业甚至过的得到更好地发展。所以,现代化机械制造工艺与精密技术对于全球化发展是非常重要的。
2.分析现代机械制造工艺
现代机械制造工艺所涉及的范围比较广。突出的制造工艺包括气体保护焊、电阻焊、埋弧焊、螺柱焊以及搅拌摩擦焊等五个方面,以下针对这五项技术在机械制造工艺中的应用进行分析。
2.1气体保护焊工艺
气体保护焊主要是以电弧为热源的一种新型焊接工艺,主要特点是通过气体保护被焊接的物体。在焊接过程中,其工作原理是在电弧周围产生气体保护层,将空气与电弧和熔池相隔离,有效地预防焊接在空气中受到影响,并确保电弧稳定且充分的燃烧。通常使用二氧化碳作为保护气体,由于二氧化碳气体能够有效地起到隔离作用,并且价格相对较低,所以在机械制造业中被广泛采纳。
2.2电阻焊工艺
电阻焊工艺指的是将被焊接物体紧压并进行通电,通过电流使被焊接物体的接触表面产生电阻热效应,从而进行加入融化,在通过压力将被焊接物体链接为一体,达到焊接的效果。采用电阻焊接工艺能够确保焊接质量,机械化程度高、加热时间短以及生产效率高和无污染等特点。所以被广泛应用在现代的机械制造领域。但是也存在一定的缺陷,比如设备成本较高,维修难度比较大,缺乏有效地检测技术。
2.3埋弧焊工艺
埋弧焊工艺就是在焊剂层下燃烧电弧而进行的焊接工艺。埋弧焊焊接工艺通常可以分为两种焊接方式,自动焊接和半自动焊接。自动埋弧焊的操作比较简单,可以直接进行焊接,通过小车来完成送进焊丝和移动电弧等操作。半自动埋弧焊需要进行手动送进焊丝,且在移动电弧时同样需要人工进行完成,因为半自动埋弧焊比较麻烦,而且需要人力比较大,在现代机械制造中已经很少被采用。就焊接钢筋而言,电渣压力焊已经完全取代了传统的手工焊接模式,具备更高的生产效率,能够更好的保证焊接质量。在选用这种焊接进行工作时,也要注意焊剂的选择,注重选择焊剂的碱度,因为焊剂的碱度是衡量焊接水平的一个重要标准。
2.4螺柱焊工艺
螺柱焊就是将螺柱的一端与管件表明相接,引通电弧以至于表面融化,在对螺柱进行压紧融合,而达到焊接的目的。螺柱焊接工艺一般也可以分为两种方式,包括储能式焊接和拉弧式焊接。采用储能式焊接时其熔身比较小,所以大多数应用在接触面大而材料薄的焊接,例如薄板的焊接,但是拉弧式焊接恰恰相反,用于焊接熔身比较大的地方,一般应用在重工业之中。但两种方式都能够单面焊接,具有不需要钻孔和铆接等特点。采用螺柱焊工艺不会产生漏气和漏水等现象,也被广泛应用在现代机械制造工艺中。
2.5搅拌摩擦焊工艺
搅拌摩擦焊接工艺起始于上世纪九十年代,由英国人研究出来的焊接工艺,并且被广泛应用在铁路、车辆、飞机以及船舶等制造行业里,并且应用领域不断扩大。采用搅拌摩擦焊工艺只通过消耗搅拌头就可以来完成焊接,不需要消耗焊以上几种工艺中的消耗品,而且在焊接铝合金时,可以很好的控制器焊缝的温度,使温度快速降低,并且非常节约材料,一个搅拌头可以焊接八百米的焊缝。
3.精密加工技术
精密加工技术种类繁多,主要包含精密切削技术、磨具成型技术、超精密研磨技术、微细加工技术和纳米技术。目前精密切削技术应用较广泛,精密切削技术是直接采用切削的方式获得高精度的方法,但是要想采用切削的方式获得高精度的加工水平,必须保证机床、工具等不受到外界因素的影响。例如采用机床进行加工时,必须保证机床具高刚度、热变形小、抗震性良好等特点,才能确保加工的精密度。
4.总结
机械制造行业要想不断的发展,必须跟随现代科技的发展步伐,积极引进现代机械制造工艺,保证技术与时俱进,同时引进高精度的加工技术,保证机械制造的生产质量,提高生产水平,使企业得到更有利的发展。根据文章的分析,我们必须认识到现代机械制造工艺和精度加工在制造业中占据的地位,并不断创新,为现代机械制造行业的发展提供有力的保障。[科]
【参考文献】
[1]王美,宋广彬,张学军.对现代机械制造企业工艺技术工作的研究[J].新技术新工艺,2011.
[2]贾文佐,李晓军.精密和超精密加工的应用和发展趋势[J].科技与企业,2012(3).
Abstract:Fromtheinfluenceoftheaccuracyofmachiningparts,thispaperdiscussesthespecificmeasurestoimprovetheaccuracyofmachiningpartstoprovidereferencesforthecounterparts.
关键词:提高;机械加工;精密度
Keywords:improve;machining;accuracy
中图分类号:TG506文献标识码:A文章编号:1006-4311(2015)04-0062-02
0引言
机械加工的精密度就是经过机床加工的零件几何参数与设计的几何参数非常相近,而且这种相似度越高说明零件的精密度就越高,反之则说明零件的精密度越低。随着精细化制造技术的发展,机械产品对零件的精密度要求越来越严格,零件的精密度对产品的质量起着至关重要的作用,因此研究机械加工零件精密度对促进我国现代制造技术,提高我国的高科技行业发展具有积极的作用,比如航天工程、电子产品以及精密仪器等对零件的精密度要求都非常严格。
1机械加工精密度的概述
1.1机械加工精密度的概念机械加工就是经过机床加工以后的零件其在表面形状、几何尺寸以及各项参数上都符合设计的参数,而且这种参数之间的差距越小说明加工零件的精密度越高,加工零件的实际参数与理论设计设定的参数之前的误差我们称之为加工误差,加工误差是表现加工产品精密度的衡量值。
1.2机械加工精密度的内容机械加工产品精密度的参数主要包括对加工产品尺寸、几何形状以及相互位置。产品的几何形状精度,主要是对零件表现的宏观形状所产生的误差进行控制,保证零件表面的直线度、平面度以及圆度等符合设计参数要求;尺寸精度顾名思义就是保证零件产品的尺寸控制在一定的合理范围内,将零件的基准同表面之间尺寸误差进行限制;相互位置的精度。相互位置精度主要是对加工产品表面与基准间所产生的位置误差进行控制,保证加工产品的位置与机床加工位置要求相符,比如加工产品的同轴度、垂直度、平行度要符合机械加工产品设备的安装要求。
2影响机械加工精度的因素分析
2.1工艺系统的几何误差工艺系统的几何误差主要表现在机床自身存在的几何误差、机床夹具产生的几何误差以及道具产生的几何误差。首先机床自身存在的几何误差。总所周知机械加工的全过程离不开机床,机床的精度是机械产品精度的基础保障,当前机床自身存在的几何误差主要体现在:主轴回转误差、导轨直线运动误差以及转动链误差等,这些因素的存在都会对机床自身的几何精度产生影响,而且影响的范围比较大;其次夹具以及夹具安装产生的误差。夹具就是固定加工产品的工具,夹具在整个机床加工中起着重要的作用,它是保证加工产品的位置与机床刀具、机床之间的位置符合加工要求的重要基础,如果夹具出现误差就会导致加工零件的安装位置出现偏离,结果导致加工的参数与设计的参数相差甚远,严重影响机械加工零件的精度,同时夹具在安装的过程中也容易出现因为定位偏离而导致的加工工件的基准与机床加工的基准不符的现象出现;最后道具几何误差,道具的几何误差主要是说道具在使用过程中会出现磨损等而导致道具的厚度变薄,而因为加工零件的位置已经固定好,这样加工出来的零件其在表面尺寸上必然不符合设计要求的参数。
2.2工艺系统的动态误差首先定位误差。定位误差是机械加工零件精度中常见的误差,其主要表现为基准移位误差和基准不重合误差,这种误差的结果就是造成零件的尺寸不符合设计参数;其次工艺系统受力引起的变形。在机床加工过程中由于受到外界作用力的影响,导致设定好的工艺程序被破坏进而产生加工误差,而且这种误差随着外界作用力的增大而不断扩大,比如在机床加工过程中因为加工零件的不均匀表面材料而导致切削力发生变化,进而引起加工工序出现变形;最后工艺受热引起的误差。受热胀冷缩的物理原理影响,机床在加工零件的时候,会通过刀具的切割等产生热量,而这种热量会影响刀具的形状,如果当产生的热量超过刀具自身的熔点之后,就有可能出现刀具变形,而且这种热量随着切割速度的加快而不断提升。
3提高机械加工精度的措施
3.1优化加工零件的工艺工序加强对加工零件工艺性的分析与研究是提高机床加工质量的关键环节,首先要对加工零件的外形、局部特征等进行分析,找出它们的规律,从而合理地调整机床的加工工序,确定加工工序的前后,降低加工产品在机床中因为频繁更换刀具而产生的资源浪费以及再次确定刀具的定位等导致机械加工过程的误差出现;其次要确定加工的基准,避免出现重复的装夹以及装夹定位出现偏差,影响机械加工零件的尺寸精度和轮廓位置等。
3.2选择合适的刀具材料和刀具角度基于在机床加工过程中产生的热量对刀具的影响,因此为提高机械加工精度需要从刀具的材料和角度着手,首先为避免刀具在应用的过程中出现因为热量而导致的变形等,应该选取硬质合金刀具,这种刀具材料具有耐热性,而且具有耐磨性,能够在复杂的机床加工过程中避免出现刀具磨损而产生的误差现象出现;其次在选择较高的刀具材料后,还要根据加工精度的要求科学的搭配刀具的种类,合理应用刀具的几何度,机床加工刀具的角度主要分为:刀尖角、刃倾角、前角以及后角,合理的搭配刀具角度可以大大提高机械加工的效率,避免频繁换刀而产生的精度下降。
3.3合理安装工件夹合理的安装工件夹,避免因为夹具安装的不到位而导致的加工的误差发生,首先要找准基准,合理处理工件、夹具以及机床的位置,保证夹具处在机床的正确位置,一般情况下我们选择组合组夹法方式,避免出现重复安装夹具的现象;其次要及时对夹具进行观测与保养,及时对出现磨损的夹具进行更换,防止在机械加工过程中因为夹具磨损严重而出现加工错位。
4提高机械加工精度的具体方法
4.1减少原始误差原始误差是机床加工过程中所普遍存在的,这种误差也是不可避免的,但是可以通过提高机床的物力效果、提高夹具精确度以及增强刀具的强度等措施降低因为物理因素而导致的原始误差的发生,具体到机械加工的流程中,应该根据不同的情况采取不同的措施提高机床加工的精度,比如对于表面成型的零件,要在降低工具误差和刀具安装上着手,降低误差的发生,而对于属于精密零件的则要从机床的几何精度、刀具形状以及工具热量变形等方面入手,想方设法消除或者减少这些因素的存在。
4.2转移原始误差转移原始误差说白了就是将原始误差从误差敏感方向转移到非敏感方向,原始误差在零件的敏感程度上与其方向有直接的关系,如果误差出现在零件的敏感部位,比如在精密零件的表面中出现磨槽感,就会影响零件的使用性能,因此转移原始误差的方法就是在加工中将这些误差通过其它工艺转移到不影响机械产品性能方面上,比如在机床加工零件的精度达不到要求时,可以在工艺或者夹具等着手,创造条件,使机床的几何误差转移到不影响零件精度上。
4.3对误差进行分化和均化为了进一步降低机械加工误差,提高精度,可以采取均化原始误差的方法,分化法就是根据误差的规律,进而将毛坯工序进行分类,然后在误差范围内进行定位,从而将机械加工零件的尺寸误差在整体上缩小。均化法就是通过加工是零件的表面误差不断地平均化和缩小化,这种方法就是通过对比相似工件,查找问题,然后在进行相互的修改与加工,例如对配合精度要求很高的轴和孔,常采用研磨工艺。研具本身并不要求具有高精度,但它能在和工件作相对运动过程中对工件进行微量切削,高点逐渐被磨掉最终使工件达到很高的精度。
5结束语
在机械加工过程中由于受到各种因素的影响,加工零件必然会存在误差,而且这种误差是不可避免的,但是只要我们采取科学的加工工艺,使用合理的加工技术与工具,按照具体的机械加工设计要求,本着认真负责、敢于创新的精神就一定能够将这种误差控制在最小范围,使得加工零件的精度越来越高。
参考文献:
[1]朱必有.提高机械加工精度的有效措施[J].科技资讯,2011(22).
[2]王家雄,董良玮.机制工艺基础与夹具[M].北京:机械工业出版社,2004.
[3]孔祥海,吕银铃.浅谈机械加工精度的提高[J].中国科技信息,2010(21).
关键词现代机械制造;精密加工技术;工艺
中图分类号TH16文献标识码A文章编号1674-6708(2013)104-0143-02
自从我国贯彻实行改革开放政策之后,社会经济得到了一定的发展,进一步推动了国家的机械制造工艺的发展,从而使过去使用的传统型机械制造工艺不可以很好地符合现代机械制造形成的要求。针对这种情况,引进和使用现代机械制造工艺及精密加工技术对于我国的机械制造行业来说是一个必须高度重视的问题,本文主要对现代机械制造工艺及精密加工技术开展了详细的讨论。
1现代机械制造工艺及精密加工技术具有的特点
1.1全球化特点越来越明显
由于经济全球化的产生,技术竞争也已经转变成为面向全球化的竞争,在一定程度上致使技术和市场面临的竞争也越来越激烈,先进的制造技术则是应这一背景下而出现的。根据这个现象,国家制造技术水平的高低可以直接对其在国际技术竞争中的成功与否造成很大的影响。
1.2系统性
站在生产过程角度来说,制造技术具备的先进性在范围内一直都受到综合使用现代先进技术形成的有利影响,比如说计算机、自动化以及新颖材料等具有现代化特点的新颖技术不断出现,并且被普遍地投入到产品的设计、制造以及生产到多个有关方面的使用中。
1.3相互关联性
站在制造技术角度来说,其先进性可以涉及到产品非常多的领域,比如:产品的研究、开发、工艺设计以及加工制造等多个方面的内容;另外,其先进性还能够参与到制造的全部过程内。同时上面叙述的环节间保持的联系极其严紧,若某个环节产生纰漏,均能够致使整个技术的使用效益达不到合理的范围,由此,相关的技术人员需要将其关联性牢牢掌握。
2我国当前拥有的现代机械制造工艺及精密加工技术
2.1现代机械制造工艺
现代机械制造焊接工艺能够涉及到的领域非常宽,但其主要由下面5个部分来构成,分别为:气体保护焊、电阻焊、埋弧焊、螺柱焊以及搅拌摩擦焊这5个方面的焊接工艺,其对于现代机械制造工艺来说极其重要,缺少其中一种都不可以。1)气体保护焊焊接工艺。其在内容上主要指使用电弧当做热源,在电弧提供的帮助下给自己进行加热。该工艺的工作原理为:进行焊接时,经对电弧开展加热进而造成其附近产生气体保护层,该保护层可以导致电弧以及熔池和空气完全分离,避免进行焊接时有害气体形成的影响[1]。另外,该工艺的保护气体主要使用二氧化碳;2)电阻焊焊接工艺。此种工艺的操作方法主要指将开展焊接的物品牢牢地压在正电极与电极两种之间,然后对其通电,电流流过的过程中,经即将进行焊接物体的接触面和其周围产生的电阻在热效应影响下可以出现热量,进一步使其加热直至完全熔化,确保其可以和金属溶成在一起。使用工艺进行焊接不仅能够具有质量好、增强生产效率高以及减少时间等多种优势;可是其也具备设备方面需要投入大量的资金以及将来对设备开展维修和整顿面临的困难非常大这两个缺点;3)埋弧焊焊接工艺。从内容方面来说,此种工艺指在焊剂层下燃烧电弧进而开展焊接。近几年来,其可以被区分为自动和半自动;自动主要指使用人工进行操作,但是半自动因为操作时非常复杂,使用在流水化的生产过程中比较麻烦。该焊接工艺由于焊接的质量不仅固定且非常好以及没有污染等这些优势,而被普遍地使用在钢结构制品的焊接过程中;4)螺柱焊焊接工艺。其主要指将螺柱某端和管件与板件两者之一的表面相互接触之后,再把电弧引通直到接触面出现熔化现象才结束,然后对螺柱施与合适的压力进而结束焊接。其可以分为储能式与拉弧式的两种操作方式。储能式主要使用在焊接深度较浅的薄板的焊接;拉弧式主要使用在深度比较高的焊接。使用两种方式开展焊接的过程中均具备缺乏稳定步骤的特点,因此产生漏洞的可能性非常小;5)搅拌摩擦焊焊接工艺。此种焊接工艺主要在处于快速旋转状态中搅拌头和金属之间相互摩擦形成的热量提供的帮助下开展焊接,跟着搅拌头不断挪动,金属往其后方流动进而产生的密焊缝方法[2]。其进行焊接的过程中仅仅使用到焊接搅拌头,因此其可以再很大程度降低焊接材料的花费,减少资源投入。
2.2精密加工技术
现代机械制造使用的精密加工技术非常多,本文主要对精密切削技术和超精密研磨技术这两个技术进行详细的研究。1)精密切削技术。这种技术主要直接采取切削方法来取得精度非常高的方法,但是此种方法的使用需要将来自语机床、刀具以及外界等多方面造成影响全部排除在外;2)超精密研磨技术。对一块硅片进行加工的最后要求为:其结果必须满足硅片表面的粗糙度控制在1mm~3mm范围内以及同时对其开展了原子级的研磨抛光,如果使用过去极其落后,比如磨削以及研磨等方法,根本就不可以达到这种高水平的要求。由于这些需求的产生,有关的科研人员对每种新颖的原理和方法开展了坚持不懈地探索,最后形成了非常先进的超精密研磨技术。
2.3微机械技术
近年来现代机械制造行业使用的微机械技术也不少从微机械驱动技术以及微机械传感技术这两个技术开展详细的探讨。1)近几年来由于经济的不断发展以及技术的更新,由此形成当前使用的微机械驱动技术必须具备动作响应迅速、精度非常高以及操作方便等相关的优势,进而产生了目前被普遍使用在机械制造行业中的由静电动机与压电元件制作而形成的微驱动器;2)微机械传感技术。现代微机械不仅必须改变为传感器微型化,同时其分辨率、灵敏度以及数据密度均必须具备非常高的水平[3]。近几年来,由于科技的不断进步,由此致使现代机械制造行应用到的压力、加速度以及触觉阵列等多种微型传感器从根本上来说均是在集成电路技术的帮助下而形成的。
综上所述,机械制造行业想要一直处于稳定发展的状态中,在很大程度上离不开现代机械制造工艺及精密加工技术是提供的帮助。根据这种情况,相关的技术操作人员必须全面掌握提高对现代机械制造工艺及精密加工技术开展分析具有探的重要性以及必要性,同时还必须对现代机械制造工艺开展连续的创新,增强精密加工技术的效果,使其可以有效地对现代机械制造和加工事业的发展提供有效的服务,进而给我国的社会主义和谐社会的发展做出更大的贡献。
参考文献
[1]王美,宋广彬,张学军.对现代机械制造企业工艺技术工作的研究[J].新技术新工艺,2011,10(2):159-160.