機(jī)械制造工藝與機(jī)械設(shè)備加工工藝研究

喬鵬飛

（青島市即墨區(qū)第一職業(yè)中等專(zhuān)業(yè)學(xué)校，山東 青島 266200）

0 引言

了解近年來(lái)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展情況可知，其在促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的同時(shí)，也體現(xiàn)了國(guó)家工業(yè)化發(fā)展水平，因此在新時(shí)代背景下，面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)越發(fā)激烈的市場(chǎng)環(huán)境，機(jī)械行業(yè)正以非常迅猛的速度穩(wěn)步向前發(fā)展。

1 目前機(jī)械行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)

從整體角度來(lái)看，現(xiàn)如今的機(jī)械行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)主要展現(xiàn)為以下幾點(diǎn)：第一，在經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展背景下，機(jī)械行業(yè)要在整合以往發(fā)展經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，正確應(yīng)對(duì)國(guó)際市場(chǎng)帶來(lái)的挑戰(zhàn)，而這也表明未來(lái)機(jī)械行業(yè)會(huì)向著全球化革新。由于各國(guó)機(jī)械企業(yè)研制的新產(chǎn)品和新技術(shù)都會(huì)放在公共平臺(tái)中學(xué)習(xí)共享，所以不管是機(jī)械企業(yè)還是科研人員都可以在這一平臺(tái)中充分利用多樣化且有價(jià)值的社會(huì)資源來(lái)發(fā)展；第二，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的全面推廣，社會(huì)發(fā)展也將向著信息化邁進(jìn)，此時(shí)各行企業(yè)的發(fā)展與創(chuàng)新也需要利用信息化手段進(jìn)行優(yōu)化。因此，機(jī)械行業(yè)在建設(shè)發(fā)展中要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)單一化的管理模式，優(yōu)先結(jié)合現(xiàn)代化軟件工程或技術(shù)，以此讓機(jī)械行業(yè)真正實(shí)現(xiàn)智能化和信息化[1]。在這一過(guò)程中，人類(lèi)可以從以往繁瑣困難的勞動(dòng)環(huán)境中徹底解放出來(lái)，不僅能構(gòu)建良好的工作環(huán)境和氛圍，而且可以進(jìn)行更高層次的創(chuàng)造勞動(dòng)；第三，為機(jī)械企業(yè)發(fā)展提供更新生產(chǎn)策略，注重培養(yǎng)各部門(mén)員工的服務(wù)性思維。這樣有助于行業(yè)企業(yè)在發(fā)展中將目光分散放到不同的市場(chǎng)或產(chǎn)品中，并在構(gòu)建基本工程結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，通過(guò)制造修改與創(chuàng)新設(shè)計(jì)，保障最終得到的機(jī)械產(chǎn)品符合消費(fèi)者需求。如下圖1所示，其為目前機(jī)械制造和設(shè)備加工經(jīng)常應(yīng)用的流程[2]。

圖1 常見(jiàn)機(jī)械制造加工流程

2 兩種工藝的應(yīng)用價(jià)值

在社會(huì)經(jīng)濟(jì)與城市建設(shè)水平持續(xù)上升的背景下，隨著我國(guó)綜合國(guó)力的增強(qiáng)，機(jī)械制造業(yè)也得到了優(yōu)化，其中最為關(guān)鍵的機(jī)械制造工藝與機(jī)械設(shè)備加工工藝也展現(xiàn)出了獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。根據(jù)以往機(jī)械行業(yè)發(fā)展情況分析可知，兩種工藝在發(fā)展中具有極強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性和系統(tǒng)性。尤其是在新時(shí)代背景下，面對(duì)經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展趨勢(shì)，大部分行業(yè)在運(yùn)用兩種工藝進(jìn)行工作時(shí)，會(huì)在保障產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，結(jié)合實(shí)踐發(fā)展需求進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新[3]。只有這樣才能保障制造行業(yè)的加工工藝符合工業(yè)發(fā)展，從而促使制造工業(yè)向著可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)穩(wěn)步前進(jìn)。雖然目前針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)工藝設(shè)定的范圍較為廣泛，但結(jié)合實(shí)踐案例分析可以對(duì)機(jī)械工業(yè)及相關(guān)工藝有明確認(rèn)識(shí)。而隨著時(shí)代變遷，社會(huì)發(fā)展也提高了機(jī)械工藝技術(shù)的要求，此時(shí)以往應(yīng)用的機(jī)械設(shè)計(jì)理念和技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代化機(jī)械制造需求，因此要求行業(yè)要從創(chuàng)新角度入手研究出更多有價(jià)值的設(shè)計(jì)方式。通過(guò)在機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)合理運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)解決設(shè)計(jì)難題，不僅能全面提高機(jī)械行業(yè)發(fā)展水平，而且可以保障產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量，滿(mǎn)足社會(huì)消費(fèi)需求[4]。

根據(jù)近年來(lái)機(jī)械制造相關(guān)工藝的應(yīng)用情況分析可知，它們經(jīng)常出現(xiàn)在電子、制造或機(jī)械等有關(guān)行業(yè)中，不管是國(guó)外還是國(guó)內(nèi)的專(zhuān)家學(xué)者都非常關(guān)注這兩種工藝技術(shù)，并且開(kāi)始結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)對(duì)相關(guān)課題實(shí)施深入探討。由于機(jī)械是促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)化目標(biāo)的核心內(nèi)容，所以本文研究的這兩種工藝也是引導(dǎo)機(jī)械制造業(yè)向著現(xiàn)代化發(fā)展的主要?jiǎng)恿?。在研究設(shè)計(jì)某類(lèi)產(chǎn)品時(shí)，不管是前期思考還是后期應(yīng)用都要利用機(jī)械的方式來(lái)達(dá)成目標(biāo)，只有這樣才能將人類(lèi)想象的物品轉(zhuǎn)化成真實(shí)的事物，最終滿(mǎn)足社會(huì)消費(fèi)需求。而在生產(chǎn)期間，實(shí)踐加工工藝的質(zhì)量和水平直接決定了設(shè)備的生產(chǎn)質(zhì)量和應(yīng)用價(jià)值，所以只有明確這兩種技術(shù)的操作方法，保障實(shí)踐操作的效率和質(zhì)量，才能在不斷發(fā)展中達(dá)到預(yù)期提出的生產(chǎn)目標(biāo)。由此可知，在未來(lái)建設(shè)發(fā)展中，機(jī)械行業(yè)要在掌握社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的基礎(chǔ)上，充分展現(xiàn)機(jī)械制造工藝與機(jī)械設(shè)備加工工藝的應(yīng)用價(jià)值[5]。

3 機(jī)械制造工藝分析

3.1 氣體保護(hù)焊接

這類(lèi)制造工藝具有質(zhì)量高，效果好的優(yōu)勢(shì)，在實(shí)踐操作中更能快速實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化發(fā)展目標(biāo)，因此主要被運(yùn)用在工業(yè)領(lǐng)域中。選用這種工藝的根本目的在于保障焊縫的質(zhì)量，降低因?yàn)楹附訙囟壬仙a(chǎn)生的帶寬度，避免加工材料出現(xiàn)氧化，影響整體制作工藝的質(zhì)量。結(jié)合實(shí)踐案例分析可知，在進(jìn)行氣體保護(hù)焊接操作時(shí)，最為明顯的一大特征就是將氣體看成是焊接物之間的保護(hù)介質(zhì)，有助于控制有害氣體對(duì)環(huán)境和員工產(chǎn)生不良影響。讓氣體在燃燒過(guò)程中形成高溫火焰，并將它們集中到一起，而后融化焊件和部分焊絲，接下來(lái)利用填充金屬的焊接方式，利用明弧焊接，促使電弧可以在讓氣體集中到同一區(qū)域進(jìn)行壓縮后，提升整體焊接的速度。一般來(lái)講，這項(xiàng)工藝主要應(yīng)用在焊接厚度比3mm要低的低碳鋼薄板或鋁等非金屬合金中，而最常見(jiàn)的氣體就是成本較低的二氧化碳，這樣有助于在焊接化學(xué)性質(zhì)較為活躍的材料時(shí)，利用具有惰性的氣體來(lái)處理以往手工電弧焊接存在的問(wèn)題，最終保障焊接產(chǎn)品的質(zhì)量和效率。下圖2為目前氣體保護(hù)焊接在某機(jī)械成品機(jī)中的應(yīng)用體現(xiàn)[6]。

圖2 氣體保護(hù)焊接在某機(jī)器中的應(yīng)用體現(xiàn)

3.2 電阻焊

這類(lèi)工藝是指利用電極為需要焊接的物品施加一定的壓力，而后在通電的基礎(chǔ)上，結(jié)合電極間的接觸電阻構(gòu)成的焦耳熱融化金屬，最終達(dá)到焊接的目的。整合實(shí)踐案例分析可知，這種工藝技術(shù)有很多優(yōu)點(diǎn)，像內(nèi)部焊接熱量非常集中、熱量會(huì)影響的范圍非常小、整體變形也不大等。在實(shí)踐操作中，這一工藝既能確保接頭質(zhì)量達(dá)到要求，又能提升實(shí)踐生產(chǎn)效率。需要注意的是，這一技術(shù)也并不是完美無(wú)暇的，相反在質(zhì)量檢測(cè)工作中，無(wú)法利用簡(jiǎn)單且有效的無(wú)損檢測(cè)方式進(jìn)行焊點(diǎn)的質(zhì)量判斷，并且后續(xù)維修和設(shè)備操作也非常復(fù)雜。因此，在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)發(fā)展中也是技術(shù)人員研究分析的焦點(diǎn)。

3.3 虛擬制造

這類(lèi)工藝是指由多種三維仿真軟件構(gòu)成的產(chǎn)物，具體涉及到虛擬設(shè)計(jì)、制造及生產(chǎn)等方面內(nèi)容。以設(shè)計(jì)工作為例，虛擬化的設(shè)計(jì)要以計(jì)算機(jī)平臺(tái)為依據(jù)，這樣既能為員工操作提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息，又能結(jié)合產(chǎn)品需求構(gòu)建真實(shí)模型。最終，將會(huì)以仿真模擬和實(shí)踐操作來(lái)不斷優(yōu)化和完善。而在生產(chǎn)制造期間，工作人員可以運(yùn)用仿真軟件模擬規(guī)劃產(chǎn)品的制造和生產(chǎn)步驟，明確影響最終質(zhì)量的重要操作環(huán)節(jié)，而后通過(guò)合理分析和實(shí)踐探究，預(yù)先提出有效的處理對(duì)策，以此在優(yōu)化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，確保最終生產(chǎn)制造出的機(jī)械產(chǎn)品具備低成本、高效率和高品質(zhì)的目標(biāo)。需要注意的是，這項(xiàng)技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)發(fā)展中具有輔助作用，能在改善產(chǎn)品外在形象的同時(shí)，保障制造加工生產(chǎn)的質(zhì)量安全，因此在未來(lái)機(jī)械行業(yè)發(fā)展中是科研探究的主要內(nèi)容。

4 機(jī)械設(shè)備加工工藝的內(nèi)容

4.1 研磨

這一工藝作為磨削加工獨(dú)有的操作形式，也是保障加工精度的有效方法。通過(guò)整合以往機(jī)械制造業(yè)發(fā)展案例分析可知，將其運(yùn)用到設(shè)備加工中不僅能減少多余的工作量，而且可以保障零件外形更加完善。一方面，研磨加工的精度非常高，尤其是對(duì)那些中小型的光通孔而言，最終的圓柱度可以達(dá)到0.001mm以?xún)?nèi)；另一方面，表層質(zhì)量非常好，能在儲(chǔ)存潤(rùn)滑油的基礎(chǔ)上，構(gòu)成具有保護(hù)作用的油膜。同時(shí)，因?yàn)檫@類(lèi)工藝可以讓設(shè)備具備一定的表面支承率，所以實(shí)際承受載荷非常大，并具備極強(qiáng)的耐磨性，實(shí)際應(yīng)用時(shí)間非常長(zhǎng)。除此之外，隨著研磨速度的降低，磨粒的平均磨削壓力會(huì)很小，那么相應(yīng)的工件發(fā)熱量也會(huì)持續(xù)下降，這樣能保障最終得到的工件表層具有光滑性和完整性。

4.2 切削

現(xiàn)如今，機(jī)械制造工業(yè)展現(xiàn)出了極為廣闊的發(fā)展前景，而社會(huì)經(jīng)濟(jì)和城市建設(shè)水平的提高更加大了對(duì)機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用要求。簡(jiǎn)單來(lái)講，切削就是指在利用有效工具的基礎(chǔ)上，清理工件上多余的材料，并由此得到所需的幾何圖形，且相應(yīng)的尺寸和表層質(zhì)量都符合標(biāo)準(zhǔn)。在這一過(guò)程中，要想提升加工生產(chǎn)效率，保障切削操作的質(zhì)量安全，必須要有效控制切削刃上的機(jī)械作用。同時(shí)，為了增加所選刀具的應(yīng)用時(shí)間，還要為每一項(xiàng)工序當(dāng)中的刀具構(gòu)建均衡的加工余量，而要想達(dá)到這一目標(biāo)，最關(guān)鍵的是運(yùn)用直徑各不相同的刀具實(shí)施加工處理。

4.3 分析圖紙

在機(jī)械制造前，企業(yè)和員工必須要對(duì)產(chǎn)品加工的圖紙進(jìn)行逐一審查，這樣有助于確保產(chǎn)品在符合質(zhì)量要求的基礎(chǔ)上，符合公益性需求。根據(jù)目前機(jī)械制造業(yè)發(fā)展情況分析可知，要想在已有生產(chǎn)條件下進(jìn)行更加經(jīng)濟(jì)與合理的制造工作，企業(yè)不僅要關(guān)注制造產(chǎn)生的影響，還有結(jié)合時(shí)代發(fā)展進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新。以數(shù)控車(chē)削為例，分析圖紙作為這項(xiàng)工作最為關(guān)鍵的一步，員工在認(rèn)真審查所有數(shù)據(jù)的同時(shí)，要保障所有零件的標(biāo)準(zhǔn)尺寸都和實(shí)際一致，只有這樣才能保障整體工藝加工在系統(tǒng)運(yùn)行中具有同一性。另外，還要觀(guān)察工藝精度和技術(shù)要求，原因在于機(jī)械工藝本身對(duì)精度的要求就非常高，所以在保障所選材料和工藝技術(shù)都符合標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，要嚴(yán)格按照規(guī)定的步驟進(jìn)行操作，只有這樣才能保障產(chǎn)品制造與生產(chǎn)的準(zhǔn)確性。

5 如何正確應(yīng)用兩種工藝技術(shù)

根據(jù)上述研究分析可知，不管是機(jī)械制造還是設(shè)備加工都在實(shí)踐應(yīng)用中展現(xiàn)出了很多問(wèn)題，此時(shí)要想充分利用這兩種工藝技術(shù)改變機(jī)械制造業(yè)發(fā)展模式，提高實(shí)踐產(chǎn)品制造質(zhì)量和效率，就需要從以下幾點(diǎn)入手進(jìn)行優(yōu)化處理：第一，所選材料非常重要。通過(guò)對(duì)比分析不同產(chǎn)品材料可知，各類(lèi)材料在機(jī)械制造加工中所展現(xiàn)出的特性也有一定差異，因此在設(shè)計(jì)生產(chǎn)期間必須要經(jīng)過(guò)多次試驗(yàn)對(duì)比分析，優(yōu)先選用符合模具加工和設(shè)備所需的材料，只有這樣才能從基礎(chǔ)上保障工藝技術(shù)的質(zhì)量和安全；第二，應(yīng)用適宜的加工器具。在生產(chǎn)制造期間，所選工具也會(huì)直接影響機(jī)械制造工藝和設(shè)備加工的質(zhì)量，因此參與操作的員工必須要全面了解所有工具的用途和加工特點(diǎn)，并且針對(duì)不同類(lèi)型的材料選擇性能相符的加工器具。這樣不僅能提升機(jī)械加工水平，保障產(chǎn)品質(zhì)量安全，而且可以避免在機(jī)械制造加工期間出現(xiàn)過(guò)多問(wèn)題，影響最終工藝實(shí)施精度；第三，強(qiáng)化加工操作期間的監(jiān)管力度。在加工操作過(guò)程中，必須要嚴(yán)格按照規(guī)定加工步驟進(jìn)行操作，這樣能確保產(chǎn)品生產(chǎn)和現(xiàn)場(chǎng)員工的質(zhì)量安全。而在加工優(yōu)化工作中，要先進(jìn)行預(yù)期判斷和實(shí)驗(yàn)分析，而后再將其引用到實(shí)踐工作中，這樣不僅能加快工作效率，而且可以減少不必要的資源消耗，最終提高整體機(jī)械加工制造水平。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展中，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)和科技創(chuàng)新水平的加快，各領(lǐng)域都在創(chuàng)新發(fā)展中取得了優(yōu)異成績(jī)。而機(jī)械制造工藝和機(jī)械設(shè)備加工工藝作為現(xiàn)代化機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的核心內(nèi)容，兩者不僅是促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的主要原因，而且也是滿(mǎn)足我國(guó)各項(xiàng)建設(shè)的基礎(chǔ)內(nèi)容。因此，在新時(shí)代背景下，面對(duì)競(jìng)爭(zhēng)越發(fā)激烈的市場(chǎng)環(huán)境，機(jī)械制造業(yè)在關(guān)注自身創(chuàng)新發(fā)展趨勢(shì)的同時(shí)，還要對(duì)機(jī)械制造工藝和設(shè)備加工工藝進(jìn)行更深層次的探討，這樣有助于在保障機(jī)械產(chǎn)品性能的基礎(chǔ)上，引導(dǎo)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)向著先進(jìn)化和科技化的方向飛速發(fā)展。