揭秘(mì)機械製造工藝的魅力:精密加工技術如何重塑世界
隨著科技的飛速發展,機械製造工藝及(jí)精密加工技術http://www.xjssy.cn/已經深入到我們生活的方方麵麵,從日常的汽車零件、智能手機,到高精度的航空發動機、醫療設備,無一(yī)不展現出精密加工技術的(de)無窮魅力。
在傳統的機械製造中,零件的精度往往受限於設備和工藝的落後。但如今,隨著(zhe)數字化和智能(néng)化技術的引入,機械製造工藝及(jí)精密加工技術已(yǐ)經取得了突破性(xìng)的進(jìn)展。精密加工技術不僅提高(gāo)了產品(pǐn)的精(jīng)度和(hé)性能,更在很大程度上推動了各行(háng)業的創(chuàng)新與發展。
精密加工技術之所以能夠取得如此巨大的成就,離不開先進的(de)加工設備和工藝。例如,超精密數控機床、激光加工、納米壓印等新技(jì)術的應用,使得零件(jiàn)的加(jiā)工精度和效率得到(dào)了極大的(de)提升。這些技術的應(yīng)用(yòng),不(bú)僅縮短了產品的研發周期,降低了生產成本,更使得產品的性能和品質得到了(le)質的飛躍。
除了設備和工藝的進步,精(jīng)密加工技術的發展還離不開人才的培養和(hé)創新精神的推(tuī)動。無數科研人員和企業通過不懈的努(nǔ)力(lì),將理(lǐ)論知識與實踐相(xiàng)結合,攻克(kè)了一個又一個技術難關,推動了精密加工技術的不斷進步。
未來,隨著科(kē)技的不斷發展,精密加(jiā)工(gōng)技術將會(huì)有(yǒu)更加(jiā)廣闊的應用前景。無論是智能製造、新能源、生物醫療,還是航空航天(tiān)等高精尖領域(yù),精(jīng)密加工技術都將發(fā)揮出更加重要的作用。我們有理由相(xiàng)信,在不久的將來,精(jīng)密加工技術將會引領(lǐng)新一(yī)輪(lún)的(de)科技革命,為人類創造更加美好的未來。
總之,機械製造工藝(yì)及精密加工技術(shù)是現代工業(yè)發(fā)展的重要基石。它們不僅提高了產品的性(xìng)能和品質,更(gèng)在推動各行業的創新與發展方麵發揮了巨大的作用。讓我們共同期待精密加(jiā)工技術在未來的更多(duō)精彩表現!
機械製造工藝及精(jīng)密加(jiā)工技(jì)術
現代化機械的製造生產過程(chéng)及其工藝、加工(gōng)等環節主要以智能化和(hé)自動化為技(jì)術手段,能有效(xiào)提高製造工藝(yì)的質量和生產效率,對推動機械製造行業的可持續發展作用(yòng)顯(xiǎn)著。基於此,針對機械製造工藝及其使用(yòng)的精密磨削技術、精密拉削技術、研磨技術、超高速切削技術以及剖光技術等精密加工技術進行全(quán)麵分析(xī),旨在為開展現代化機械製造提供參考。
隨著我國經濟的高速發展,機械製造行業在智能化(huà)技(jì)術的支持下不斷革新。當前機械(xiè)製(zhì)造(zào)使用的現代化工藝和生產使用的相關技術都以智能化和自動化為基礎,使得整個製造生(shēng)產的技術水平有了質的提升。分析和探討機械製造過程中的現代化工藝和新興的加(jiā)工技術,能有效提(tí)高機械製造企業的生產能力,助力機械製造企業(yè)獲得更高的經濟收益。
01
現代化的機械製造工藝
現(xiàn)代化製造工藝的(de)廣泛發展,不僅能夠合理利用有限(xiàn)資源,還能達到保護環境、提高製(zhì)造質量和效率的目的。
二氧化碳氣體保護焊工藝:
二氧化碳氣體保護焊工藝是指焊接過程中技術人員借助二氧化碳氣體開展焊接(jiē),將電弧作為(wéi)焊接操作的熱量來源,使電弧(hú)充分燃燒(shāo),達到對(duì)空氣的有效隔絕,確保最終的焊接質量。現代化機械(xiè)製造過程使用二氧化碳作為隔絕氣體,主要是因為二氧化碳是惰性氣體,穩(wěn)定(dìng)性強且成本低,可提升焊接效果。例(lì)如:機械焊接(jiē)過程中,當焊接板的厚度小於12mm時,焊接方式可以選擇工形坡口雙麵單道焊接(jiē)。橫向擺動焊槍可使焊道(dào)平整順滑,避免薄板焊接時出現中間凸起的問題。對於角焊,需要結(jié)合不同的方式進行焊接。例如:6 mm的焊腳在焊縫時,可(kě)以(yǐ)采用直接移動的方式焊接;8mm的焊(hàn)腳在焊接過程中,可以采用橫(héng)向運動的方式焊接。操(cāo)作(zuò)過程中需要避免在有風的情況下焊(hàn)接,以免影響最終(zhōng)的焊接效(xiào)果(guǒ),因此該操作最好在(zài)室內進行。
模具成型工藝
模具成型(xíng)工藝(yì)作為機械加工(gōng)製造中的重(chóng)要工藝,最終目的是使產品更加規範,達到人們對於產品製作、投入、使用的(de)要(yào)求。模(mó)具成型工藝被廣泛應用於(yú)家用電器、儀表製作以及(jí)汽車製作領域。這些(xiē)領域機械製作的特殊工藝利用了電解方式成型,加工精準較高,可(kě)將(jiāng)精準度控製在(zài)10-6之內。機械零件精密度(dù)的提高需要技術人員合理控製切割模板麵積。在實際加工過程中,如加工電風扇(shàn)或者冷風扇等(děng)產品的前後殼、支架等時,成型(xíng)條件要求模溫在40~60℃,幹燥條件為(wéi)在80℃保(bǎo)持2~4 h,溫(wēn)度控製在190~230℃,熱變形溫度控製在80℃左右,模(mó)具的收縮率控製在0.5%~0.7%。針(zhēn)對部分工件表麵相對粗糙的問題,可以利用模具成型工藝完成粗加工(gōng)的(de)75%和細加工的25%。機械製造過程中,可以使用其他製造工藝疊加實體製作。這一(yī)方式主要使用箔材,利用數控激光機有效處理輪廓,在(zài)切除多餘的部(bù)分後鋪(pù)上一層(céng)箔材,用加熱碾進行碾(niǎn)壓,以軟化表麵。利用固化黏結劑對其進(jìn)行塗抹,使整個材料融合,可在多次切削(xuē)後提升製作效果和工作效率。
攪拌摩(mó)擦焊工藝
應用攪拌摩擦焊接工藝的(de)最大優勢是焊接(jiē)人員隻需要在攪拌頭焊接的基礎上完成整個焊接的(de)過程。尤其是對於鋁合(hé)金材質的產品,一個焊接攪拌頭就能進行800cm的焊接,不僅在機械製(zhì)造(zào)工(gōng)藝(yì)中得到了廣(guǎng)泛應用,還(hái)可應用於鐵路、船舶機械製造。攪拌摩擦(cā)焊接工藝涉及的參數較(jiào)多,主要有攪拌頭的(de)傾角、旋轉速度、插(chā)入深度、插入速度以及焊接壓力等。攪拌頭傾角的設計指標(biāo)一般為±5°。對(duì)於(yú)厚(hòu)度為1~6 mm的薄板,攪拌頭傾角采用小(xiǎo)角度,即為1°~2°;對於厚度大於6 mm的中厚板(bǎn),需要結合其焊接壓力或者工件的結構等,將攪拌(bàn)頭的傾角設置為3°~5°。對(duì)於薄板材料,深(shēn)度(dù)可以設置在0.1~0.3 mm;對(duì)於中厚板材料,深度可以設置在0.5 mm左右。攪拌頭的旋轉速度規範如表(biǎo)1所示。
表1攪拌頭的旋轉速度規範
02
機械製造精密加工技術
精密磨削技術:
精(jīng)密磨削技術精度精準,能得到亞微米級別(bié)的尺寸,可有效保障機械產品的製(zhì)作質量和製作水平(píng)。技術(shù)人員在應用精密磨削技術時,主要借助金剛石磨粒砂輪實現操作,需保障砂輪平(píng)均粒徑在3 mm左右。應用280 mm的矽片(piàn)集成係統開展加工和(hé)製造時,應使金剛(gāng)石砂輪(lún)或者光整加工處於同一個水平(píng)麵。矽片經過精密的磨削(xuē)和(hé)打磨後(hòu),能有效降低矽片(piàn)表麵的粗糙度,將其控製為0.8μm。此外,機械產品平麵度也會隨之降(jiàng)低,變為0.3μm,有助於提高產品加工的製(zhì)造精度。一些工廠在應用精密磨削技術時采用了超精(jīng)密靜(jìng)壓導軌技術,使得液壓油由外部液壓(yā)動力係統傳(chuán)輸到每一個液壓滑塊(kuài)內,且每一個滑塊均配置了6個軸承座,借助高壓油支撐滑塊使其均(jun1)勻懸浮在滑軌上。隨著切削力度的逐步增大,軸承座內的油壓力逐步增加,可實現自動補償功能(néng),保障(zhàng)切削力(lì)和油壓的支撐力維持一定的平衡。循環後的液壓油由滑塊端以正(zhèng)常的狀態回流到油箱中,可(kě)以(yǐ)重複使用。該技術憑借其強大(dà)的功能,使(shǐ)機床擁有0.4μm的直線(xiàn)度,可保障產品幾何加工精度在0.9μm左右。使用該技術加工後的產品平麵度可達到(dào)4.8μm。需要注意,機床(chuáng)在進(jìn)行加工時如果剛度不夠,很容易出現因(yīn)產(chǎn)品溫度過高導致的產(chǎn)品變形問題。為提高切削精度,還應引進(jìn)微進給、空氣靜壓軸承等技術。機床加工流程如圖1所示。
圖1機床(chuáng)加工技術(shù)流程
精密拉削技術
齒(chǐ)輪和傳動軸對加工的要求較高,主(zhǔ)要涉及(jí)連接強度和安裝後的運行情況,因此需(xū)高度重視齒輪內花鍵(jiàn)的細(xì)節加(jiā)工。控製位置精度時,需要采用(yòng)精密的拉削工藝。精密拉削時應分析漸開線內花鍵(jiàn)分度圓和齒輪內孔間(jiān)存在的同鋪度要求,采用不同的(de)拉刀結構開展精(jīng)密拉削(xuē)。例如:針對導向和齒輪內孔在加工的各個環節產生的接觸(chù)進行全麵分析。通過了解(jiě)這兩(liǎng)個環節產生的精(jīng)度,可以實現對同軸度的控製。此外,可以使用一套(tào)由後導向套、工件固(gù)定座以及前導向套等(děng)形成的夾具,采用內定位的方式使拉刀和夾具相互配合,從而有效控製(zhì)和積極應對拉刀後導向帶產生的影響。
精密(mì)研(yán)磨技術
精密研磨技術能提高機械產品研磨的質量和精(jīng)度。技術(shù)人員在開展激光反射鏡的拋光處理時,應(yīng)采用精密(mì)研磨技術。技術人員做好(hǎo)拋光處理工作後,開展反射鏡表麵的鍍膜工作,保障產品的加工平麵度可以控製在0.048μm,產品表麵(miàn)的粗糙度(dù)可以控製在0.81μm,反射鏡的(de)反射效率可以控(kòng)製在99.80%。技術人員借助拋光機對陶瓷軸承球進行精(jīng)密研磨,使得陶瓷軸承研磨精度控製在0.1μm[5]。汽車機械製造(zào)領域中,研磨餘(yú)量需要進行有效控製,可以結合不同研磨餘量對動環粗糙度和平麵度產生的(de)影(yǐng)響進行合理選取(qǔ)。結合表2可以看出:研磨餘量控製在0.02~0.03μm可(kě)以獲得合格產品。
表2不同研磨餘量對動環平(píng)麵度和(hé)粗糙度產生的影響
超精密剖光技術
機械製造過(guò)程中使用(yòng)的(de)超精密剖光技術可以劃分為化學剖光、電化學剖光和超聲(shēng)波剖光,其中超聲波剖光(guāng)使用(yòng)最廣泛。技術人員借助聲波對材(cái)料表麵(miàn)開展打磨,使其達到要求的剖(pōu)光目的。超聲波剖(pōu)光能將產(chǎn)品精度控製在0.02μm,粗糙度(dù)偏差可以控製在0.1~0.2μm。超精密剖光過程中可以使用液中研磨、機械化學(xué)研磨以及磁流體精密研磨(mó)等新技術。對於機械製作加工企業,機械化學研磨技術最常用。這一加工技術主要是借助化學(xué)反應對機械進行研磨,可(kě)分為幹、濕兩種條件。幹式條件下,微小範圍的化學反應有助(zhù)於開(kāi)展加工。0.01~0.02粒徑的SiO2磨粒具有(yǒu)較強(qiáng)的化學活性,因此研磨(mó)量相對較(jiào)大(dà)。借助磁流體進行研磨時,主要借助磁場的(de)作用使磁(cí)極間的磁性磨料形成研磨劑,待其吸附在磁極表麵後,實現對工件表麵的研磨。這一加工方法能對凹凸不平的複雜曲麵開展有效的研磨,提升研磨質量(liàng)和(hé)效果。
03
結語
隨著現代化機械設(shè)計製造工藝技術的進步,精密(mì)加(jiā)工技術為加強(qiáng)現代化機械設計和製造效率提供了重要的技術支撐。相關企(qǐ)業需要不斷優(yōu)化和創新精密加工技術,彌補傳統加工技術(shù)在切削、剖(pōu)光研磨等方麵(miàn)的不足。文章重點研究精密加工技術如精密磨削技術、精密切削技術、精密剖光技術以及精密研磨技術等,有效提高了產品精度,有助於全麵加快製(zhì)造業的發展。
揭秘機械製造工藝的魅力:精密加工(gōng)技術如(rú)何重塑世界
02-04-2024
