機械制造工藝與機械設(shè)備加工工藝探討

劉鐵夫，葉宇能，徐征

（1.中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司采油裝備公司河北華油一機抽油機有限公司；2.中國石油集團渤海石油裝備公司第一機械廠生產(chǎn)安全科；3.中國石油集團渤海石油裝備制造有限公司石油機械廠華油一機（河北）鉆井裝備有限公司，河北 滄州 062658）

我國在改革開放以后，經(jīng)濟發(fā)展取得了非常輝煌的成就，其中，機械制造行業(yè)做出了重大貢獻，各種工藝技術(shù)以及制造理念都有了很大變革，機械制造的現(xiàn)代化水平也得到了顯著的提升，中國制造在世界上也具有一定的聲譽。但是，在高端制造方面，我國與世界先進水平依然具有一定的差距，所以，還需要繼續(xù)深入研究機械制造工藝以及機械設(shè)備加工工藝。

1 機械制造工藝與機械設(shè)備加工工藝的重要性

進入工業(yè)化以后，機械制造工藝與加工工藝的應(yīng)用范圍越來越廣，在今天的電子行業(yè)、機械行業(yè)、制造行業(yè)，都是不可或缺的。所以，對于機械制造技術(shù)的研究也在不斷深入，機械制造工藝與機械設(shè)備加工工藝的發(fā)展，對于整個機械行業(yè)，乃至整個工業(yè)體系都有非常重要的意義。同時，隨著機械加工應(yīng)用領(lǐng)域的不斷廣泛，技術(shù)水平的高低也直接決定了各種產(chǎn)品的質(zhì)量，決定了人們生活和生產(chǎn)中對于各種產(chǎn)品的需求是否能夠得到滿足。總的來說，機械制造工藝與加工工藝的提升和發(fā)展具有非常重要的意義。

2 機械制造工藝特點

機械制造是工業(yè)領(lǐng)域中最重要的基礎(chǔ)行業(yè)，也代表著一個國家的工業(yè)水平。在現(xiàn)代科技不斷發(fā)展的推動下，現(xiàn)代機械制造工藝也逐漸出現(xiàn)了很多新特點。

2.1 關(guān)聯(lián)性特點

當前的機械制造，從技術(shù)上來說與傳統(tǒng)制造相比發(fā)生了很大的變化，對于現(xiàn)代工業(yè)化中的機械制造，首要特點就具有極強的關(guān)聯(lián)性。在傳統(tǒng)機械制造領(lǐng)域，機械制造工藝就是根據(jù)當前水平來執(zhí)行即可，是一個孤立的過程。但是，現(xiàn)代機械制造工藝，不僅與產(chǎn)品的設(shè)計、上下有加工有密切關(guān)系，更與產(chǎn)品的調(diào)研、設(shè)計、銷售息息相關(guān)。這些環(huán)節(jié)變得環(huán)環(huán)緊扣，其中任何一部出現(xiàn)問題，都會造成其他環(huán)節(jié)的聯(lián)動。比如，設(shè)計是基于調(diào)研展開的，而制造則務(wù)必要按照設(shè)計，響應(yīng)客戶的需求。所以對于機械制造工藝來說，務(wù)必要了解這種關(guān)聯(lián)性，才能讓機械制造工藝有更好的發(fā)揮。

2.2 系統(tǒng)化特點

當前的現(xiàn)代機械工藝，已經(jīng)不僅僅只是機械加工技術(shù)，更是多種高新科技的融合體，各種相關(guān)技術(shù)的密切配合，從而充分體現(xiàn)出了系統(tǒng)化的特點。當前機械加工工藝中融入的各種技術(shù)，較常見的有計算機技術(shù)、自動化技術(shù)、信息技術(shù)等。通過各種技術(shù)的有效融合，使機械加工的效率得到了顯著提升，質(zhì)量也有大幅改善，從而更好地滿足社會的各種需求。

2.3 全球化特點

在信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)逐漸成熟的今天，世界各國之間的聯(lián)系也越來越密切，全球化特征越發(fā)明顯，競爭也日趨激烈。而競爭的核心，就是科技的競爭。所以，機械制造工藝的發(fā)展和應(yīng)用，同樣表現(xiàn)出非常顯著的全球化特點。一方面，我國的機械制造工藝做成的各種產(chǎn)品，被銷售到世界各國，所以機械制造工藝水平的強弱將直接決定我國的工業(yè)制造品的市場競爭力。另一方面，各種技術(shù)之間的交流和融合機會更多，我國的機械制造工藝也有了更多的與國外相關(guān)領(lǐng)域技術(shù)交流促進的機會。所以，我們要在堅持創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，有效吸收國外的先進經(jīng)驗。

3 機械制造工藝與機械設(shè)備加工工藝

3.1 機械制造工藝應(yīng)用分析

應(yīng)用最廣泛的機械制造工藝，主要包括車鉗焊等工藝，下面我們將這對這些工藝的實際應(yīng)用狀況展開介紹。

（1）氣體保護焊工藝。這是當前機械制造領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的焊接工藝之一。電弧是氣體保護焊工藝技術(shù)的主要熱源，也是完成焊接工藝的關(guān)鍵。而在這項焊接工藝中，焊接之間有無氣體作為保護是該技術(shù)最大的特點。焊接過程中，電弧附近會同時產(chǎn)生大量提起，這些氣體通過將電弧、熔池和控制彼此隔離，進而發(fā)揮有效的保護作用。通過這樣的保護，有利于焊接工藝的順利進行，更重要的是可以使電弧的熱量得到充分的利用，所以更大程度地提升焊接質(zhì)量。氣體保護焊中，使用的保護氣體，主要是二氧化碳，這主要是基于其成本考慮的。

（2）電阻焊工藝技術(shù)。這種焊接工藝的實施，需要將待焊接的物體置于正負電極兩端再接通電源，這樣在電源接通電流通過的過程中，焊接面預(yù)期附近趨勢就會因為“電長效應(yīng)”，從而使焊接位置迅速融化，最后，在壓力的作用下完成焊接作業(yè)。電阻焊工藝是一種能夠?qū)崿F(xiàn)很高焊接質(zhì)量的工藝技術(shù)，而且該技術(shù)還能夠充分保障生產(chǎn)效率，自動化水平也相對較高，不僅可以節(jié)約人力資源，還可以降低人工失誤，還具有環(huán)保的優(yōu)勢，既有無氣體排放也不會出現(xiàn)大的噪音。當然，這種工藝優(yōu)勢固然顯著，但劣勢也同樣無法忽視，那就是焊接成本過高，而且一旦有故障發(fā)生，故障的排查與維修費用居高不下，并且當前尚沒有無損檢測技術(shù)可用。所以，這種技術(shù)只能在航空航天、汽車等領(lǐng)域中使用，難以全面普及。

（3）埋弧工藝。埋弧工藝，就是在燃燒電弧下，焊劑層在進行焊接操作。根據(jù)其實際的焊接方式的不同，又可以分為自動焊接和半自動焊接不同的形式。

自動焊接操作非常簡便，主要有焊接車運動，是焊絲、移動的焊弧置于指定位置，然后，實施自動焊接作業(yè)。而半自動焊接，則需要人工作業(yè)予以配合，具體來說，就是由機械負責將焊絲送入，而移動電弧則需要以人工作業(yè)的方式來完成。所以半自動電弧需要付出更高的成本，因此，半自動技術(shù)在實際生產(chǎn)中的應(yīng)用相對較少。

（4）螺柱焊工藝。螺柱焊工藝首先需要使用螺柱將管件緊密地聯(lián)系起來，然后，再利用電弧將接觸面融化，并對螺柱增加一定的壓力進而完成整個焊接過程。螺柱焊也會基于實際工藝的不同分為兩種，一種是儲能式焊接，另一種是拉弧式焊接。兩種不同的方式有不同的應(yīng)用領(lǐng)域。前者因為熔深相對較小，所以如果焊接對象偏薄，諸如各種薄板焊接，可采用這種方式；而后者熔深相對較大，所以往往在重工業(yè)領(lǐng)域中使用。不管是儲能式焊接技術(shù)，還是拉弧式焊接技術(shù)，都是單面焊接方式，所以在實際應(yīng)用過程中，不需要對焊件實施打孔、鉆洞、黏結(jié)等其他的繁瑣作業(yè)，這不但降低了操作的復(fù)雜性，更重要的是無須打孔鉆洞，對于保證焊件的氣密性或水密性都有非常重要的意義，所以該技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用。

（5）攪拌摩擦焊接工藝。該技術(shù)也是機械制造行業(yè)中應(yīng)用非常廣泛的焊接技術(shù)之一，比如，在汽車制造、飛機制造、鐵路制造等方面，都廣泛使用了攪拌摩擦焊接，并且該技術(shù)的應(yīng)用范圍還在不斷推廣。我國這一技術(shù)的成熟度也非常高，該技術(shù)最大的優(yōu)勢在于消耗的材料少，所以能在保障質(zhì)量的條件下，有效控制成本。

3.2 機械設(shè)備加工工藝的應(yīng)用分析

就機械設(shè)備加工工藝在當前的實際應(yīng)用狀況來看，包括精密切削、超精密研磨、精細加工等非常多的方面。其中，精密切削、超精密研磨是應(yīng)用最廣泛的兩類。

（1）精密切削工藝。切削是機械加工中非常常見的加工工藝，但是，在各種精密領(lǐng)域，對切削施工的精度要求極高，所以精密切削水平是非常重要的工藝技術(shù)。就機械設(shè)備加工中的各種設(shè)備來說，無論是機床，還是工具，或是相關(guān)的零部件，都會在一定程度上受外界影響，所以要想實現(xiàn)精密切削，就要基于相應(yīng)的比例關(guān)系，對這些影響實施排除。

比如，要想保證機床的緊密度，首先，就需要使機床剛度得到保障；同時，隨著加工工藝的進行，設(shè)備溫度必然會升高，設(shè)備必須不能發(fā)生形變；另外，設(shè)備工作中務(wù)必要具備較高的抗震性能。這些要求對設(shè)備來說，都意味著更大的挑戰(zhàn)。當前高精密的機床設(shè)備，轉(zhuǎn)速可達每分鐘幾萬轉(zhuǎn)。

（2）超精密研磨技術(shù)。超精密研磨技術(shù)，是為了得到高精度表面而產(chǎn)生的。傳統(tǒng)方法是采用磨削、研磨、拋光等工藝來實現(xiàn)，但是，對于很多現(xiàn)代機械產(chǎn)品來說，這些工藝已經(jīng)無法滿足精度需求，所以出現(xiàn)了超精度研磨技術(shù)，細小的粒子進行打磨，從而提升產(chǎn)品的精細程度。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著社會的不斷發(fā)展，人們對機械制造的質(zhì)量要求也越來越高，所以，包括機械制造工藝與機械設(shè)備加工工藝，都在不斷發(fā)展進步，一些先進的工藝逐漸得到了廣泛應(yīng)用，也推動著機械制造行業(yè)的不斷發(fā)展，從而更好地滿足人們的需求。