機(jī)械制造與機(jī)械設(shè)備加工工藝探究

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摘要：機(jī)械制造工藝在當(dāng)前的工業(yè)發(fā)展中占據(jù)著重要的位置。在科技不斷發(fā)展的背景下，機(jī)械制造工藝和機(jī)械設(shè)備加工工藝的水平也在不斷提高，機(jī)械行業(yè)已經(jīng)成為當(dāng)前社會(huì)發(fā)展依賴的主要行業(yè)。為了能夠提高機(jī)械產(chǎn)品在市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力，需要對(duì)機(jī)械加工制造工藝進(jìn)行研究。本文以機(jī)械制造為主要研究對(duì)象，著重對(duì)機(jī)械制造工藝與機(jī)械設(shè)備加工工藝進(jìn)行了研究和分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造工藝；機(jī)械設(shè)備加工；加工工藝

1機(jī)械制造工藝的特點(diǎn)

1.1相互關(guān)聯(lián)

相互關(guān)聯(lián)是機(jī)械制造工藝最為典型的一個(gè)特征，這一特征主要是指在進(jìn)行機(jī)械生產(chǎn)制造的過(guò)程中，除了機(jī)械制造工藝本身?yè)碛械募夹g(shù)性之外，還需要考慮到機(jī)械產(chǎn)品在市場(chǎng)中的研發(fā)需求、銷(xiāo)售以及產(chǎn)品設(shè)計(jì)等多方面對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品性能的影響[1]。在這個(gè)過(guò)程中，通過(guò)對(duì)多個(gè)環(huán)節(jié)之間的有效處理，讓各個(gè)環(huán)節(jié)能夠在機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)制造中真正發(fā)揮作用，因而能夠體現(xiàn)出相互關(guān)聯(lián)的特征。

1.2全球性

機(jī)械行業(yè)與工業(yè)是當(dāng)前世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要依據(jù)，從本質(zhì)上來(lái)說(shuō)，機(jī)械行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)是當(dāng)今世界各個(gè)國(guó)家之間科技的競(jìng)爭(zhēng)。而基于機(jī)械行業(yè)本身具有的重要位置，我國(guó)要想在世界市場(chǎng)中獲得理想的優(yōu)勢(shì)，就需要提高對(duì)于機(jī)械行業(yè)的重視，通過(guò)對(duì)機(jī)械制造工藝和機(jī)械設(shè)備加工工藝技術(shù)的有效研發(fā)，為促進(jìn)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造良好的條件。

1.3系統(tǒng)性

從世界范圍內(nèi)的機(jī)械行業(yè)和工業(yè)發(fā)展情況來(lái)看，機(jī)械制造技術(shù)需要與現(xiàn)代社會(huì)背景下的信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)以及自動(dòng)化和智能化技術(shù)等進(jìn)行充分的融合，才能夠保證機(jī)械產(chǎn)品在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)以及銷(xiāo)售等環(huán)節(jié)的質(zhì)量[2]。而技術(shù)作為行業(yè)發(fā)展的核心內(nèi)容，在對(duì)機(jī)械制造工藝和機(jī)械設(shè)備加工工藝進(jìn)行研發(fā)的過(guò)程中，需要提高對(duì)技術(shù)創(chuàng)新的重視，重點(diǎn)解決現(xiàn)有工藝在應(yīng)用中存在的問(wèn)題，進(jìn)一步提高機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展水平。

2機(jī)械制造工藝

2.1氣體保護(hù)焊接

氣體保護(hù)焊接是機(jī)械制造工藝中一種非常典型的工藝，這種工藝在實(shí)際的應(yīng)用中能夠與自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行有效地結(jié)合，因而已經(jīng)在當(dāng)前的機(jī)械加工中有著廣泛的應(yīng)用。氣體保護(hù)焊接主要是指將處在燃燒過(guò)程中的氣體形成的高溫火焰集中起來(lái)，在融化焊件和焊絲之后，采用明弧焊接的方法，達(dá)到提升機(jī)械制造工藝焊接部分的加工速度[3]。氣體保護(hù)焊接的工藝應(yīng)用原理是通過(guò)降低在焊接溫度上升過(guò)程中產(chǎn)生的帶寬度來(lái)防止材料受到氧化的影響，進(jìn)行保證機(jī)械產(chǎn)品的焊接質(zhì)量，因而這種工藝在實(shí)際應(yīng)用中能夠體現(xiàn)出明顯的效果。從當(dāng)前機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展的實(shí)際情況來(lái)看，這種工藝一般利用低成本的二氧化碳作為焊接保護(hù)的氣體，能夠被應(yīng)用到低碳鋼薄板一類(lèi)的非金屬合金當(dāng)中。而為了能夠達(dá)到理想的焊接效果，用于氣體保護(hù)焊接的厚度通常需要小于3mm。

2.2電阻焊（圖1）

電阻焊主要是借助電極來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的制造加工的工藝方法。在應(yīng)用電阻焊工藝的過(guò)程中，需要事先利用電極來(lái)向焊接物品施加一定的壓力，在通電之后，借助接觸電阻在通電過(guò)程中產(chǎn)生的熱量來(lái)融化金屬，進(jìn)而為焊接創(chuàng)造良好的條件。電阻焊工藝在實(shí)際的應(yīng)用中不會(huì)對(duì)焊接物品產(chǎn)生較大的影響，導(dǎo)致焊接物品產(chǎn)生變形的幾率也比較小[4]。但由于在應(yīng)用電阻焊工藝的過(guò)程中很難滿足質(zhì)量檢測(cè)工作的要求，再加上焊接后的維修和設(shè)備使用對(duì)專業(yè)能力的要求較高，因而存在一定的限制條件。

2.3虛擬制造

虛擬制造主要是指在結(jié)合當(dāng)前先進(jìn)的信息技術(shù)的前提下，利用三維仿真軟件來(lái)模擬出機(jī)械產(chǎn)品的整個(gè)生產(chǎn)加工過(guò)程，在利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)獲得機(jī)械加工的生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息之后，再進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)制作的工藝。虛擬制造工藝的應(yīng)用是與現(xiàn)代化的先進(jìn)技術(shù)的有效融合，在機(jī)械行業(yè)和工業(yè)發(fā)展都朝著自動(dòng)化和智能化方向發(fā)展的背景下，這種方法在未來(lái)的機(jī)械制造中有著更加廣泛的應(yīng)用前景[5]。而與其他類(lèi)型的機(jī)械制造工藝相比，虛擬制造還能夠在明確機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)規(guī)劃和步驟的同時(shí)，通過(guò)產(chǎn)品模型的建立來(lái)對(duì)產(chǎn)品的外在形象進(jìn)行改善，這樣既能夠保證產(chǎn)品的性能和質(zhì)量安全，同時(shí)也能夠?qū)C(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)生產(chǎn)起到一定的輔助作用。

2.4埋弧工藝

埋弧工藝是也是焊接工藝中一種較為常見(jiàn)的類(lèi)型，在應(yīng)用埋弧工藝的過(guò)程中，通常需要采用自動(dòng)或半自動(dòng)的焊接方法，借助燃燒電弧來(lái)完成機(jī)械產(chǎn)品的焊接工作。從應(yīng)用自動(dòng)焊接工藝的角度來(lái)說(shuō)，將其與埋弧工藝進(jìn)行有效的融合，能夠以更加低廉的成本來(lái)滿足機(jī)械產(chǎn)品的焊接需要，因而具有更廣的應(yīng)用范圍。從當(dāng)前我國(guó)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展情況來(lái)看，在應(yīng)用埋弧工藝的過(guò)程中，在自動(dòng)焊接方法的基礎(chǔ)上形成了一種電渣壓力焊接模式，在保證焊接質(zhì)量的同時(shí)，也能夠?qū)μ嵘附庸に嚭蜋C(jī)械產(chǎn)品的制造效率起到重要的作用。

3機(jī)械設(shè)備加工工藝

3.1研磨

對(duì)于機(jī)械制造行業(yè)來(lái)說(shuō)，機(jī)械設(shè)備加工的精準(zhǔn)度會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備的性能產(chǎn)生較大的影響。研磨工藝是機(jī)械設(shè)備加工的磨削工藝中具有代表性的操作形式，這種工藝對(duì)加工的精度要求比較高，對(duì)于一些中小型的光通孔機(jī)械設(shè)備來(lái)說(shuō)，需要將圓柱度的長(zhǎng)度精確到0.001mm之內(nèi)，再加上研磨工藝本身在應(yīng)用過(guò)程中能夠形成對(duì)機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生保護(hù)的油膜，因而能夠確保機(jī)械設(shè)備的表層質(zhì)量。與此同時(shí)，研磨工藝在應(yīng)用中還能夠讓機(jī)械設(shè)備產(chǎn)生表面支承率，讓機(jī)械設(shè)備能夠具備更優(yōu)越的耐磨性能，對(duì)于延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用時(shí)間具有重要的作用。在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)水平不斷提高的背景下，應(yīng)用于機(jī)械設(shè)備加工的研磨工藝也得到了一定的發(fā)展，超精度研磨技術(shù)的應(yīng)用，能夠轉(zhuǎn)變以往傳統(tǒng)的硅片拋光方式，依據(jù)相對(duì)運(yùn)動(dòng)的原理，利用磨料顆粒來(lái)滿足對(duì)于機(jī)械設(shè)備的精整加工需求。

3.2切削

切削工藝通常是與機(jī)床共同發(fā)生作用的，在應(yīng)用切削工藝的過(guò)程中，機(jī)床設(shè)備的應(yīng)用精度會(huì)對(duì)切削工藝的應(yīng)用質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響?，F(xiàn)階段常用于機(jī)械設(shè)備加工的切削工藝，已經(jīng)能夠呈現(xiàn)出精密化的發(fā)展趨勢(shì)。切削工藝主要是指借助機(jī)床來(lái)清理掉工件上除幾何圖形外多余的材料，在這個(gè)過(guò)程中，機(jī)床的應(yīng)用能夠讓切削的工件符合機(jī)械設(shè)備的加工要求。而為了能夠滿足機(jī)械設(shè)備的加工需求，在應(yīng)用切削工藝的過(guò)程中，需要對(duì)機(jī)械作用的效率進(jìn)行有效的控制。舉例來(lái)說(shuō)，在對(duì)切削工藝中的機(jī)械作用效率進(jìn)行控制時(shí)，需要事先對(duì)切削線速度進(jìn)行計(jì)算，切削線速度的計(jì)算公式為：V=仔DN/100其中，切削線速度V的單位為M/min，N=rpm（主軸轉(zhuǎn)數(shù)），D為切削直徑，仔取值3.14。而在對(duì)切削動(dòng)力進(jìn)行計(jì)算時(shí)，則需要依靠kW=（Ks伊V伊d伊f）衣（6000伊姿）這一公式來(lái)對(duì)切削工藝進(jìn)行計(jì)算。在這一公式中，kW為切削動(dòng)力，f代表進(jìn)刀量，d代表切削深度，機(jī)械效率姿取值為0.7-0.85。除此之外，還需要從刀具的應(yīng)用時(shí)間以及機(jī)械設(shè)備加工余量等方面，對(duì)整個(gè)切削工藝的應(yīng)用流程進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整，以此來(lái)滿足機(jī)械設(shè)備加工的需求。

3.3分析圖紙

圖紙是進(jìn)行機(jī)械設(shè)備加工的主要依據(jù)，機(jī)械產(chǎn)品能否在市場(chǎng)中獲得一定的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，與機(jī)械設(shè)備加工圖紙之間有著密切的聯(lián)系。在加工機(jī)械設(shè)備時(shí)，生產(chǎn)企業(yè)需要對(duì)圖紙進(jìn)行仔細(xì)地審查，用以保證產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量能夠滿足市場(chǎng)對(duì)于機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用需求。舉例來(lái)說(shuō)，在進(jìn)行數(shù)控車(chē)削這一工藝操作時(shí)，在設(shè)計(jì)圖紙中需要對(duì)圖紙中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行仔細(xì)地檢查，并結(jié)合工藝精度以及技術(shù)方面的要求，確保工藝加工能夠達(dá)到理想的效果。切削是當(dāng)前機(jī)械加工中應(yīng)用的最為廣泛的一種加工工藝，在依據(jù)圖紙對(duì)切削工藝的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，需要重點(diǎn)注意車(chē)削功率計(jì)算數(shù)值。車(chē)削功率計(jì)算公式如下：P=（Vc伊ap伊fr伊kc）衣600037.2其中，Vc代表切削線速度，ap代表切深，fr代表走刀量，kc代表材料單位切削力，由此得到車(chē)削功率。結(jié)合當(dāng)前我國(guó)社會(huì)發(fā)展的情況來(lái)看，將先進(jìn)的信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等融入到機(jī)械設(shè)備的圖紙分析過(guò)程中，能夠有效提高圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。具體來(lái)說(shuō)，在分析圖紙的過(guò)程中，相關(guān)人員不僅可以借助數(shù)字模型的方法來(lái)進(jìn)行編程，從而對(duì)機(jī)械設(shè)備模型中呈現(xiàn)的各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整，還需要嚴(yán)格遵循機(jī)械設(shè)備圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的技術(shù)規(guī)范。（表1）

3.4發(fā)動(dòng)機(jī)的加工工藝

在機(jī)械加工的過(guò)程中，精密度是最為重要的一項(xiàng)要求，而發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械加工狀況，是當(dāng)前機(jī)械加工中非常重要的一項(xiàng)內(nèi)容。為了能夠更好地保證發(fā)動(dòng)機(jī)加工工藝的應(yīng)用質(zhì)量，需要以保證發(fā)動(dòng)機(jī)加工精密度的前提下，重點(diǎn)注意以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：在發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工的過(guò)程中，夾具和零件的安裝是非常重要的環(huán)節(jié)。為了能夠確保發(fā)動(dòng)機(jī)零件的安裝位置，在安裝夾具和零件的過(guò)程中，一方面需要保證機(jī)床旋轉(zhuǎn)中心和零件軸心線之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系，另一方面也需要保證零件的橫截面和旋轉(zhuǎn)中心之間能夠形成90度的角度。而在這個(gè)過(guò)程中，需要將零件的內(nèi)控跳動(dòng)距離控制在0.05mm之內(nèi)，并通過(guò)壓緊零件表面來(lái)減小零件的安裝誤差，進(jìn)而保證發(fā)動(dòng)機(jī)零件形狀的規(guī)范性。其次，在發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械加工過(guò)程中，凸輪軸加工工藝的應(yīng)用，也是需要重點(diǎn)注意的一個(gè)問(wèn)題。凸輪軸連桿的加工需要應(yīng)用到球磨鑄鐵、合金鑄鐵、冷激鑄鐵以及中碳鋼等材料。球磨鑄鐵體現(xiàn)的耐磨性和抗氧化性等性能，能夠?qū)Υ_保發(fā)動(dòng)機(jī)的加工質(zhì)量起到重要的作用，舉例來(lái)說(shuō)，S195型號(hào)差有機(jī)做凸輪軸用的球磨鑄鐵以QT600-3和QT700-2為主；合金鑄鐵主要是利用鐵水與多種金屬元素融合而成的，以這種鑄鐵物實(shí)現(xiàn)對(duì)凸輪軸的加工，能夠滿足高轉(zhuǎn)速凸輪軸的加工需求，例如CAC480凸輪軸的硬度能夠達(dá)到HB263-311的標(biāo)準(zhǔn)；冷激鑄鐵主要是指對(duì)低合金的鑄鐵表面進(jìn)行冷激處理，以372凸輪軸為例，這種類(lèi)型的凸輪軸不僅能夠具有一定的韌性特點(diǎn)，還具有一定的硬度要求；以中碳鋼為主的凸輪軸大多應(yīng)用于大型發(fā)動(dòng)機(jī)，以6102型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)為例，這種發(fā)動(dòng)機(jī)主要應(yīng)用模鍛的方式在實(shí)現(xiàn)對(duì)中碳鋼的制作，能夠?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械加工創(chuàng)造良好的條件。而在對(duì)凸輪軸連桿進(jìn)行加工的過(guò)程中，現(xiàn)階段一般采用無(wú)心磨床磨削的方式，結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸軸頸的實(shí)際情況，選擇貫穿式或切入式兩種無(wú)心磨削的方法。第三，在進(jìn)行發(fā)動(dòng)機(jī)的機(jī)械加工時(shí)，還需要從機(jī)床的設(shè)計(jì)和刀具的設(shè)計(jì)兩個(gè)方面來(lái)保證發(fā)動(dòng)機(jī)的質(zhì)量和性能。從機(jī)床的設(shè)計(jì)角度來(lái)說(shuō)，需要結(jié)合發(fā)動(dòng)機(jī)的具體結(jié)構(gòu)，將加工內(nèi)容合理分配給不同的工位進(jìn)行加工，并通過(guò)鉆機(jī)的設(shè)計(jì)來(lái)滿足發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工的高質(zhì)量和高效率要求。而從刀具的設(shè)計(jì)角度來(lái)說(shuō)，不僅需要考慮打洞機(jī)本身的性能，同時(shí)也需要提高對(duì)機(jī)械加工工藝的重視程度。以切削工藝為例，在應(yīng)用切削工藝的過(guò)程中，選擇含有鈷、釩等元素的高性能鋼刀具，能夠提高1.53倍的耐用度。與此同時(shí)，出于提高發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械加工效率的目的，應(yīng)用HSK刀柄、熱套刀柄以及液壓刀柄，能夠?qū)ぜ募庸ぞ群捅砻娲植诙犬a(chǎn)生直接的影響。

3.5零部件的機(jī)械加工工藝

零部件的機(jī)械加工工藝在機(jī)械制造行業(yè)中發(fā)揮著重要的作用，在對(duì)一些機(jī)械制造行業(yè)中的典型零件進(jìn)行分析之前，首先需要明確零部件機(jī)械加工工藝的具體流程（如圖2）。在明確零部件的機(jī)械加工流程之后，首先可以從軸類(lèi)零件的生產(chǎn)加工角度來(lái)進(jìn)行分析。當(dāng)前機(jī)械制造行業(yè)對(duì)于軸類(lèi)零部件加工的技術(shù)要求，主要體現(xiàn)在直徑精度和幾何形狀精度、相互位置精度、表面粗糙度三個(gè)方面上，其中，對(duì)于主軸類(lèi)的零部件加工技術(shù)要求主要體現(xiàn)在支承軸頸、螺紋、前段錐孔、前段短圓錐和斷面以及其他配合表面五個(gè)方面。主軸作為軸類(lèi)零部件中的重要內(nèi)容，需要在機(jī)械加工的過(guò)程中提高對(duì)于主軸材料、毛坯以及熱處理等加工內(nèi)容的重視程度。主軸材料以45鋼為主，而毛坯則大多使用鍛件和圓鋼來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)。對(duì)于曲軸這些結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的軸類(lèi)零件來(lái)說(shuō)，則需要應(yīng)用鑄件來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)于軸類(lèi)零件毛坯的生產(chǎn)加工。而熱處理具體包括正火、退火、調(diào)質(zhì)以及淬火四個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)軸類(lèi)零件進(jìn)行熱處理的主要原因，就是要提高軸類(lèi)零件本身的強(qiáng)度、韌性以及耐磨性，讓其能夠在機(jī)械產(chǎn)品中發(fā)揮更大的作用，延長(zhǎng)機(jī)械產(chǎn)品和機(jī)械設(shè)備的使用壽命。在實(shí)際應(yīng)用好軸類(lèi)零件的過(guò)程中，需要結(jié)合機(jī)械產(chǎn)品和機(jī)械設(shè)備的使用功能來(lái)選擇合適的材料進(jìn)行生產(chǎn)加工。

4結(jié)論

綜上所述，機(jī)械制造工藝和機(jī)械設(shè)備加工工藝關(guān)系著機(jī)械行業(yè)的發(fā)展情況。從當(dāng)前我國(guó)機(jī)械行業(yè)和工業(yè)的發(fā)展情況來(lái)看，為了能夠更好地應(yīng)對(duì)市場(chǎng)給機(jī)械行業(yè)帶來(lái)的影響和沖擊，需要提高對(duì)機(jī)械制造工藝以及機(jī)械設(shè)備加工工藝的重視程度，充分發(fā)揮兩種工藝在促進(jìn)機(jī)械行業(yè)發(fā)展中的應(yīng)用價(jià)值，以此來(lái)滿足市場(chǎng)對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)需要，利用機(jī)械行業(yè)的發(fā)展來(lái)帶動(dòng)工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]蒯超，馮梅，等.探究現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2021（24）：209-211.

[2]韓昆朋.現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)分析[J].農(nóng)機(jī)使用與維修，2021（12）：43-44.

[3]劉磊.機(jī)械制造加工工藝路線的選擇與優(yōu)化方法[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2021（23）：203-204.

[4]杜仁林.現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)分析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2021（22）：176-177.

[5]蘇麗娜.機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)在紡織機(jī)械制造中的應(yīng)用[J].輕紡工業(yè)與技術(shù)，021，50（11）：110-111.

作者:方凱 單位:安慶聯(lián)動(dòng)屬具股份有限公司