机械制造与机械设备加工工艺

分类：机电一体化论文发表 时间：2022-03-12 10:53 关注：(1)

     机械制造工艺在当前的工业发展中占据着重要的位置。在科技不断发展的背景下，机械制造工艺和机械设备加工工艺的水平也在不断提高，机械行业已经成为当前社会发展依赖的主要行业。为了能够提高机械产品在市场中的竞争力，需要对机械加工制造工艺进行研究。本文以机械制造为主要研究对象，着重对机械制造工艺与机械设备加工工艺进行了研究和分析。

　　关键词：机械制造工艺；机械设备加工；加工工艺

　　1机械制造工艺的特点

　　1.1相互关联

　　相互关联是机械制造工艺最为典型的一个特征，这一特征主要是指在进行机械生产制造的过程中，除了机械制造工艺本身拥有的技术性之外，还需要考虑到机械产品在市场中的研发需求、销售以及产品设计等多方面对于机械产品性能的影响[1]。在这个过程中，通过对多个环节之间的有效处理，让各个环节能够在机械产品的生产制造中真正发挥作用，因而能够体现出相互关联的特征。

　　1.2全球性

　　机械行业与工业是当前世界经济发展的重要依据，从本质上来说，机械行业的竞争是当今世界各个国家之间科技的竞争。而基于机械行业本身具有的重要位置，我国要想在世界市场中获得理想的优势，就需要提高对于机械行业的重视，通过对机械制造工艺和机械设备加工工艺技术的有效研发，为促进机械行业的发展创造良好的条件。

　　1.3系统性

　　从世界范围内的机械行业和工业发展情况来看，机械制造技术需要与现代社会背景下的信息技术、计算机以及自动化和智能化技术等进行充分的融合，才能够保证机械产品在设计、生产以及销售等环节的质量[2]。而技术作为行业发展的核心内容，在对机械制造工艺和机械设备加工工艺进行研发的过程中，需要提高对技术创新的重视，重点解决现有工艺在应用中存在的问题，进一步提高机械行业的生产和发展水平。

　　2机械制造工艺

　　2.1气体保护焊接

　　气体保护焊接是机械制造工艺中一种非常典型的工艺，这种工艺在实际的应用中能够与自动化技术进行有效地结合，因而已经在当前的机械加工中有着广泛的应用。气体保护焊接主要是指将处在燃烧过程中的气体形成的高温火焰集中起来，在融化焊件和焊丝之后，采用明弧焊接的方法，达到提升机械制造工艺焊接部分的加工速度[3]。气体保护焊接的工艺应用原理是通过降低在焊接温度上升过程中产生的带宽度来防止材料受到氧化的影响，进行保证机械产品的焊接质量，因而这种工艺在实际应用中能够体现出明显的效果。从当前机械制造行业发展的实际情况来看，这种工艺一般利用低成本的二氧化碳作为焊接保护的气体，能够被应用到低碳钢薄板一类的非金属合金当中。而为了能够达到理想的焊接效果，用于气体保护焊接的厚度通常需要小于3mm。

　　2.2电阻焊（图1）

　　电阻焊主要是借助电极来实现对机械产品的制造加工的工艺方法。在应用电阻焊工艺的过程中，需要事先利用电极来向焊接物品施加一定的压力，在通电之后，借助接触电阻在通电过程中产生的热量来融化金属，进而为焊接创造良好的条件。电阻焊工艺在实际的应用中不会对焊接物品产生较大的影响，导致焊接物品产生变形的几率也比较小[4]。但由于在应用电阻焊工艺的过程中很难满足质量检测工作的要求，再加上焊接后的维修和设备使用对专业能力的要求较高，因而存在一定的限制条件。

　　2.3虚拟制造

　　虚拟制造主要是指在结合当前先进的信息技术的前提下，利用三维仿真软件来模拟出机械产品的整个生产加工过程，在利用计算机技术来获得机械加工的生产数据信息之后，再进行机械产品生产制作的工艺。虚拟制造工艺的应用是与现代化的先进技术的有效融合，在机械行业和工业发展都朝着自动化和智能化方向发展的背景下，这种方法在未来的机械制造中有着更加广泛的应用前景[5]。而与其他类型的机械制造工艺相比，虚拟制造还能够在明确机械产品生产规划和步骤的同时，通过产品模型的建立来对产品的外在形象进行改善，这样既能够保证产品的性能和质量安全，同时也能够对机械产品的研发生产起到一定的辅助作用。

　　2.4埋弧工艺

　　埋弧工艺是也是焊接工艺中一种较为常见的类型，在应用埋弧工艺的过程中，通常需要采用自动或半自动的焊接方法，借助燃烧电弧来完成机械产品的焊接工作。从应用自动焊接工艺的角度来说，将其与埋弧工艺进行有效的融合，能够以更加低廉的成本来满足机械产品的焊接需要，因而具有更广的应用范围。从当前我国机械行业的发展情况来看，在应用埋弧工艺的过程中，在自动焊接方法的基础上形成了一种电渣压力焊接模式，在保证焊接质量的同时，也能够对提升焊接工艺和机械产品的制造效率起到重要的作用。

　　3机械设备加工工艺

　　3.1研磨

　　对于机械制造行业来说，机械设备加工的精准度会对机械设备的性能产生较大的影响。研磨工艺是机械设备加工的磨削工艺中具有代表性的操作形式，这种工艺对加工的精度要求比较高，对于一些中小型的光通孔机械设备来说，需要将圆柱度的长度精确到0.001mm之内，再加上研磨工艺本身在应用过程中能够形成对机械设备产生保护的油膜，因而能够确保机械设备的表层质量。与此同时，研磨工艺在应用中还能够让机械设备产生表面支承率，让机械设备能够具备更优越的耐磨性能，对于延长机械设备的应用时间具有重要的作用。在当前科学技术水平不断提高的背景下，应用于机械设备加工的研磨工艺也得到了一定的发展，超精度研磨技术的应用，能够转变以往传统的硅片抛光方式，依据相对运动的原理，利用磨料颗粒来满足对于机械设备的精整加工需求。

　　3.2切削

　　切削工艺通常是与机床共同发生作用的，在应用切削工艺的过程中，机床设备的应用精度会对切削工艺的应用质量产生较大的影响。现阶段常用于机械设备加工的切削工艺，已经能够呈现出精密化的发展趋势。切削工艺主要是指借助机床来清理掉工件上除几何图形外多余的材料，在这个过程中，机床的应用能够让切削的工件符合机械设备的加工要求。而为了能够满足机械设备的加工需求，在应用切削工艺的过程中，需要对机械作用的效率进行有效的控制。举例来说，在对切削工艺中的机械作用效率进行控制时，需要事先对切削线速度进行计算，切削线速度的计算公式为：V=仔DN/100其中，切削线速度V的单位为M/min，N=rpm（主轴转数），D为切削直径，仔取值3.14。而在对切削动力进行计算时，则需要依靠kW=（Ks伊V伊d伊f）衣（6000伊姿）这一公式来对切削工艺进行计算。在这一公式中，kW为切削动力，f代表进刀量，d代表切削深度，机械效率姿取值为0.7-0.85。除此之外，还需要从刀具的应用时间以及机械设备加工余量等方面，对整个切削工艺的应用流程进行优化调整，以此来满足机械设备加工的需求。

　　3.3分析图纸

　　图纸是进行机械设备加工的主要依据，机械产品能否在市场中获得一定的竞争优势，与机械设备加工图纸之间有着密切的联系。在加工机械设备时，生产企业需要对图纸进行仔细地审查，用以保证产品的生产质量能够满足市场对于机械设备的应用需求。举例来说，在进行数控车削这一工艺操作时，在设计图纸中需要对图纸中的各项数据进行仔细地检查，并结合工艺精度以及技术方面的要求，确保工艺加工能够达到理想的效果。切削是当前机械加工中应用的最为广泛的一种加工工艺，在依据图纸对切削工艺的相关数据进行设计时，需要重点注意车削功率计算数值。车削功率计算公式如下：P=（Vc伊ap伊fr伊kc）衣600037.2其中，Vc代表切削线速度，ap代表切深，fr代表走刀量，kc代表材料单位切削力，由此得到车削功率。结合当前我国社会发展的情况来看，将先进的信息技术和计算机技术等融入到机械设备的图纸分析过程中，能够有效提高图纸设计的准确性。具体来说，在分析图纸的过程中，相关人员不仅可以借助数字模型的方法来进行编程，从而对机械设备模型中呈现的各项数据进行调整，还需要严格遵循机械设备图纸设计的技术规范。（表1）

　　3.4发动机的加工工艺

　　在机械加工的过程中，精密度是最为重要的一项要求，而发动机的机械加工状况，是当前机械加工中非常重要的一项内容。为了能够更好地保证发动机加工工艺的应用质量，需要以保证发动机加工精密度的前提下，重点注意以下几个方面的问题：在发动机机械加工的过程中，夹具和零件的安装是非常重要的环节。为了能够确保发动机零件的安装位置，在安装夹具和零件的过程中，一方面需要保证机床旋转中心和零件轴心线之间的对应关系，另一方面也需要保证零件的横截面和旋转中心之间能够形成90度的角度。而在这个过程中，需要将零件的内控跳动距离控制在0.05mm之内，并通过压紧零件表面来减小零件的安装误差，进而保证发动机零件形状的规范性。其次，在发动机的机械加工过程中，凸轮轴加工工艺的应用，也是需要重点注意的一个问题。凸轮轴连杆的加工需要应用到球磨铸铁、合金铸铁、冷激铸铁以及中碳钢等材料。球磨铸铁体现的耐磨性和抗氧化性等性能，能够对确保发动机的加工质量起到重要的作用，举例来说，S195型号差有机做凸轮轴用的球磨铸铁以QT600-3和QT700-2为主；合金铸铁主要是利用铁水与多种金属元素融合而成的，以这种铸铁物实现对凸轮轴的加工，能够满足高转速凸轮轴的加工需求，例如CAC480凸轮轴的硬度能够达到HB263-311的标准；冷激铸铁主要是指对低合金的铸铁表面进行冷激处理，以372凸轮轴为例，这种类型的凸轮轴不仅能够具有一定的韧性特点，还具有一定的硬度要求；以中碳钢为主的凸轮轴大多应用于大型发动机，以6102型号的发动机为例，这种发动机主要应用模锻的方式在实现对中碳钢的制作，能够为发动机的机械加工创造良好的条件。而在对凸轮轴连杆进行加工的过程中，现阶段一般采用无心磨床磨削的方式，结合发动机凸轮轴轴颈的实际情况，选择贯穿式或切入式两种无心磨削的方法。第三，在进行发动机的机械加工时，还需要从机床的设计和刀具的设计两个方面来保证发动机的质量和性能。从机床的设计角度来说，需要结合发动机的具体结构，将加工内容合理分配给不同的工位进行加工，并通过钻机的设计来满足发动机机械加工的高质量和高效率要求。而从刀具的设计角度来说，不仅需要考虑打洞机本身的性能，同时也需要提高对机械加工工艺的重视程度。以切削工艺为例，在应用切削工艺的过程中，选择含有钴、钒等元素的高性能钢刀具，能够提高1.53倍的耐用度。与此同时，出于提高发动机机械加工效率的目的，应用HSK刀柄、热套刀柄以及液压刀柄，能够对工件的加工精度和表面粗糙度产生直接的影响。

　　3.5零部件的机械加工工艺

　　零部件的机械加工工艺在机械制造行业中发挥着重要的作用，在对一些机械制造行业中的典型零件进行分析之前，首先需要明确零部件机械加工工艺的具体流程（如图2）。在明确零部件的机械加工流程之后，首先可以从轴类零件的生产加工角度来进行分析。当前机械制造行业对于轴类零部件加工的技术要求，主要体现在直径精度和几何形状精度、相互位置精度、表面粗糙度三个方面上，其中，对于主轴类的零部件加工技术要求主要体现在支承轴颈、螺纹、前段锥孔、前段短圆锥和断面以及其他配合表面五个方面。主轴作为轴类零部件中的重要内容，需要在机械加工的过程中提高对于主轴材料、毛坯以及热处理等加工内容的重视程度。主轴材料以45钢为主，而毛坯则大多使用锻件和圆钢来进行生产。对于曲轴这些结构比较复杂的轴类零件来说，则需要应用铸件来实现对于轴类零件毛坯的生产加工。而热处理具体包括正火、退火、调质以及淬火四个环节，对轴类零件进行热处理的主要原因，就是要提高轴类零件本身的强度、韧性以及耐磨性，让其能够在机械产品中发挥更大的作用，延长机械产品和机械设备的使用寿命。在实际应用好轴类零件的过程中，需要结合机械产品和机械设备的使用功能来选择合适的材料进行生产加工。

　　4结论

　　综上所述，机械制造工艺和机械设备加工工艺关系着机械行业的发展情况。从当前我国机械行业和工业的发展情况来看，为了能够更好地应对市场给机械行业带来的影响和冲击，需要提高对机械制造工艺以及机械设备加工工艺的重视程度，充分发挥两种工艺在促进机械行业发展中的应用价值，以此来满足市场对于机械产品的竞争需要，利用机械行业的发展来带动工业的进一步发展。

　　参考文献：

　　[1]蒯超，冯梅，等.探究现代机械制造工艺与精密加工技术[J].内燃机与配件，2021（24）：209-211.

　　[2]韩昆朋.现代化机械设计制造工艺及精密加工技术分析[J].农机使用与维修，2021（12）：43-44.

　　[3]刘磊.机械制造加工工艺路线的选择与优化方法[J].内燃机与配件，2021（23）：203-204.

　　[4]杜仁林.现代化机械设计制造工艺及精密加工技术分析[J].内燃机与配件，2021（22）：176-177.

　　[5]苏丽娜.机械设计制造工艺及精密加工技术在纺织机械制造中的应用[J].轻纺工业与技术，021，50（11）：110-111.

　　作者:方凯