機(jī)械制造工藝與機(jī)械設(shè)備加工工藝分析

趙啟會(huì)

（中鋼集團(tuán)西安重機(jī)有限公司，陜西西安 710201）

0 引言

隨著不斷的引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)，我國的機(jī)械制造水平正在不斷提升。機(jī)械制造工藝和機(jī)械設(shè)備的加工工藝對(duì)于促進(jìn)我國工業(yè)的發(fā)展有著十分重要的作用，因此需要不斷的優(yōu)化技術(shù)，提升工藝水平，以促進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展。

1 機(jī)械制造工藝的特點(diǎn)

1.1 相互關(guān)聯(lián)性特點(diǎn)

在機(jī)械制造技術(shù)中，機(jī)械制造工藝在技術(shù)層面上具有先進(jìn)性的特點(diǎn)，能夠被應(yīng)用于機(jī)械制造的整個(gè)環(huán)節(jié)之中。機(jī)械制造工藝的先進(jìn)性不僅體現(xiàn)在技術(shù)層面，還和其他方面相互關(guān)聯(lián)，如產(chǎn)品的調(diào)研和開放環(huán)節(jié)、銷售環(huán)節(jié)、產(chǎn)品的工藝設(shè)計(jì)以及加工設(shè)計(jì)等。正是由于它們之間存在的關(guān)聯(lián)性，使得某一環(huán)節(jié)的問題都會(huì)對(duì)整體產(chǎn)生影響，導(dǎo)致對(duì)技術(shù)的應(yīng)用效果產(chǎn)生不利的影響。可以看出機(jī)械制造工藝和機(jī)械設(shè)備的加工工藝之間是具有關(guān)聯(lián)性的，其次為了提高機(jī)械制造的水平，相關(guān)的研究制造人員應(yīng)充分掌握其中的關(guān)聯(lián)，從而對(duì)整個(gè)機(jī)械的制造過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行適宜的處理，充分發(fā)揮出先進(jìn)技術(shù)工藝的作用。

1.2 系統(tǒng)性特點(diǎn)

隨著技術(shù)的不斷發(fā)展，在生產(chǎn)過程中機(jī)械制造技術(shù)并不是獨(dú)立應(yīng)用的，而是和其他先進(jìn)的技術(shù)綜合應(yīng)用的，如信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等先進(jìn)的技術(shù)都和其有著相關(guān)性。在實(shí)際生產(chǎn)過程中，這些先進(jìn)的技術(shù)都有著非常廣泛并且重要的作用。在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)以及銷售等環(huán)節(jié)都有這些技術(shù)的身影，這些先進(jìn)技術(shù)的綜合應(yīng)用體現(xiàn)了系統(tǒng)性的特點(diǎn)。

1.3 全球化特點(diǎn)

全球化的趨勢(shì)正不斷加強(qiáng)，機(jī)械制造領(lǐng)域也面臨全世界的競(jìng)爭(zhēng)，而競(jìng)爭(zhēng)的關(guān)鍵在于科技的競(jìng)爭(zhēng)，為在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中得到生存發(fā)展和占領(lǐng)市場(chǎng)，需不斷提升技術(shù)水平。在嚴(yán)峻的競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)下，我國需要不斷的提升技術(shù)水平，加大創(chuàng)新力度，不斷推進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，從而在激烈的競(jìng)爭(zhēng)中取得有利的地位。

2 機(jī)械制造工藝分析

2.1 氣體保護(hù)焊工藝

氣體保護(hù)焊是一種十分重要的焊接技術(shù)，將電弧作為熱源，在焊接過程中使用氣體來保護(hù)焊件，在工作過程中應(yīng)用電弧的作用來完成焊接。應(yīng)用氣體保護(hù)焊進(jìn)行焊接工作時(shí)，電弧附近會(huì)產(chǎn)生大量的氣體，它們將電弧、熔池以及空氣進(jìn)行有效分離，防止空氣對(duì)于焊接產(chǎn)生不利影響，保護(hù)焊接的質(zhì)量。在氣體保護(hù)焊中常用的氣體是二氧化碳，這是由于二氧化碳不僅性質(zhì)較為穩(wěn)定，而且價(jià)格也較低，不僅能對(duì)焊件進(jìn)行有效保護(hù)，保證焊接質(zhì)量，還能降低成本，保證經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 電阻焊工藝

電阻焊的原理圖如圖1中所示。在電阻焊工作過程中，應(yīng)要先將需要焊接的焊件放在2個(gè)電機(jī)之中，在接通電源之后，焊接物表面會(huì)因?yàn)楫a(chǎn)生“電長效應(yīng)”而導(dǎo)致接觸面發(fā)生融化，在此時(shí)對(duì)其施加一定的壓力就能夠使焊接物連接到儀器。電阻焊技術(shù)具有許多優(yōu)點(diǎn)，不僅具有非常高的焊接質(zhì)量和效率，而且工作過程簡(jiǎn)單，對(duì)操作人員的技術(shù)要求不高，具有焊接時(shí)間短、污染小等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是成本較高，對(duì)設(shè)備有著較高的要求，而且維護(hù)設(shè)備的成本也較高等，而影響經(jīng)濟(jì)效益。

2.3 埋弧焊工藝

埋弧焊工藝根據(jù)焊接形式的不同可以分成2類，即自動(dòng)焊接和半自動(dòng)焊接，工作原理是利用電弧的燃燒，并通過焊劑層的作用來完成焊接的。優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)效率高（焊接的機(jī)械化化程度高），具有非常好的焊縫質(zhì)量，適用于批量生產(chǎn)中。在應(yīng)用埋弧焊就進(jìn)行焊接時(shí)，焊縫的化學(xué)成分和焊劑以及焊絲有著密切的聯(lián)系，因此焊劑和焊絲的選擇是這一工藝的重要內(nèi)容。

圖1 電阻焊原理示意

2.4 螺柱焊工藝

螺柱焊的工藝過程是：使螺柱和管件之間進(jìn)行連接，然后利用電弧使二者的接觸面加快熔化，之后通過對(duì)接觸面施加壓力的方式完成構(gòu)件的對(duì)接。螺柱焊可分為儲(chǔ)能式和拉弧式2種，它們有各自的特點(diǎn)，前者熔深較小，因此在薄板件的焊接之中有著重要的應(yīng)用，而后者具有較大的熔深，因此在重工業(yè)領(lǐng)域有著非常重要的應(yīng)用。螺柱焊的優(yōu)勢(shì)在于采取單面焊接的方式，不用對(duì)焊接進(jìn)行打孔、破洞等破壞性操作，能夠?qū)嵭袩o損焊接。

2.5 攪拌摩擦焊接工藝

攪拌摩擦焊是一種具有較高技術(shù)水平的焊接工藝，現(xiàn)在已被廣泛應(yīng)用于車輛和飛行器的制造之中，具有非常廣泛的應(yīng)用范圍。優(yōu)點(diǎn)是焊接范圍廣泛、材料消耗量低等，在對(duì)鋁合金的焊接中尤能表現(xiàn)這些優(yōu)勢(shì)，目前的技術(shù)水平能夠?qū)崿F(xiàn)800 mm焊縫的有效處理，而且在此工藝過程中對(duì)溫度沒有太高的要求，不僅焊接的質(zhì)量非常高，也不影響原物件的結(jié)構(gòu)，還是一種低耗能的焊接技術(shù)，具有非常好的經(jīng)濟(jì)效益。

3 機(jī)械設(shè)備加工工藝分析

3.1 精密切削工藝

精密切削工藝的示意，如圖2所示。精密切削工藝在機(jī)械設(shè)備零件的高精度加工過程中具有重要的應(yīng)用，為了保證切削的高精密度，精密切削工藝對(duì)于加工過程具有嚴(yán)格的要求，必須要保證機(jī)床和應(yīng)用的工具以及零件等不被外界因素影響，而且在生產(chǎn)過程中必須按一定的比例關(guān)系來進(jìn)行細(xì)節(jié)化的處理，并經(jīng)過多次的推敲來實(shí)現(xiàn)切削工作。為了達(dá)到上述要求，對(duì)機(jī)床的轉(zhuǎn)速要求較高，需要使機(jī)床達(dá)到幾萬或者幾十萬的轉(zhuǎn)速，也可以通過精度定位技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)來達(dá)到所需的要求。

圖2 精密切削工藝

3.2 超精度研磨工藝

機(jī)械設(shè)備的加工過程中對(duì)于其加工表面的粗糙程度有著嚴(yán)格的要求，如在（1～2）cm應(yīng)保持相同水平的粗糙精度，在傳統(tǒng)的加工工藝中一般采用硅片拋光來達(dá)到這一要求。而隨著機(jī)械設(shè)備制造業(yè)的發(fā)展，對(duì)加工構(gòu)建的表面粗糙度的要求也越來越高，靠傳統(tǒng)的工藝已經(jīng)不能滿足當(dāng)前的精度要求。超精度研磨技術(shù)能夠通過細(xì)小的零件進(jìn)行打磨，能夠有效地提升零件的精度，滿足現(xiàn)代機(jī)械設(shè)備加工的要求。