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現(xiàn)代機械制造工藝及精密數(shù)控加工技術(shù)研究

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關(guān)鍵詞:機械制造 精密加工 數(shù)控

    隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展,機械制造工藝也得到了相應(yīng)的發(fā)展,傳統(tǒng)的機械制造工藝已經(jīng)逐漸不能滿足現(xiàn)代發(fā)展的需要,因此,在現(xiàn)代化技術(shù)的背景下,必須要加強對現(xiàn)代化機械制造工藝以及精密加工技術(shù)的應(yīng)用,以此來推進我國機械制造的快速發(fā)展。

    1. 現(xiàn)代機械制造工藝以及精密加工技術(shù)特點

      1.1. 系統(tǒng)性

      以生產(chǎn)過程來看,先進制造技術(shù)的應(yīng)用離不開現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的支持,例如信息自動化、計算機、傳感、新材料以及現(xiàn)代化系統(tǒng)管理等技術(shù),在產(chǎn)品設(shè)計、制造、生產(chǎn)以及銷售過程中都得到了廣泛的應(yīng)用。

      1.2. 關(guān)聯(lián)性

      以生產(chǎn)技術(shù)來看,現(xiàn)代機械制造工藝與精密加工技術(shù)所具有的的先進性,不僅貫穿在制作過程中,而且還涉及到多個方面:例如產(chǎn)品的開發(fā)、工藝設(shè)計、加工制造以及生產(chǎn)銷售等環(huán)節(jié)。這些環(huán)節(jié)并不是獨立存在的,如果其中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都可能對整個技術(shù)的應(yīng)用造成不利的影響,因此,在對現(xiàn)代機械制造工藝和精密加工技術(shù)應(yīng)用時,必須要把握其關(guān)聯(lián)性。

      1.3. 全球性

      在全球化快速發(fā)展的背景下,各項技術(shù)的競爭也逐漸推向全球的平臺,市場與技術(shù)的競爭也日益強烈,而先進制作技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展正是為了適應(yīng)這種激烈的競爭。因此,如果一個國家想在全球化發(fā)展中技術(shù)占據(jù)有利位置,就要保證本國機械制造技術(shù)的先進性,從而保證其制造業(yè)在全球競爭中的有利位置。

    2. 現(xiàn)代機械制造工藝概述及特點

      2.1. 現(xiàn)代機械制造工藝概述

      機械制造工藝學(xué)的研究對象是機械產(chǎn)品的制造工藝, 包括零件的加工和裝配兩方面, 其指導(dǎo)思想是在保證質(zhì)量的前提下達(dá)到優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)、低消耗。隨著現(xiàn)代機械制造設(shè)計水平的不斷提高,其制造工藝更是得到了全面飛速發(fā)展。高效率、高精度、高柔性皆成為制造工藝的標(biāo)志性特征,其特征性的出現(xiàn)不僅使制造工藝在成產(chǎn)效率上得到了提高,更使得制造工藝在科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域、產(chǎn)品特性方面取得了重大成就。

      2.2. 現(xiàn)代機械制造特點

      2.2.1. 高效性

      效率高是現(xiàn)代機械制造主要特點之一,制造工藝的高效性可以有效的縮短加工周期,提高加工速度。例如冷加工工藝,其主要采用三種方法:其一,多重加工方法,加工中心等設(shè)備集各種加工方式于一體,通過計算機的控制,來實現(xiàn)各種切削的加工過程,很大程度上減少了輔助時間以及加工周期;其二,提高切削速度。通過TIC 硬質(zhì)合金刀具、涂層刀具、金剛石刀具以及陶瓷刀具等高性能刀具的應(yīng)用,使得高速切削的線速度可以達(dá)到10m/s 以上,大大提高了切削的速度;其三,運用新的加工工藝,例如應(yīng)用電火花、激光以及化學(xué)腐蝕等加工工藝進行制造加工;另外對于一些性能比較特殊、加工難度比較大的材料,要運用新的加工工藝來進行制造,例如在加溫或震動中進行切削。

    2.2.2. 高柔性

      機械技術(shù)發(fā)展的主要方向之一就是加工的柔性化。加工柔性化是指加工的靈活性、多樣性以及多適應(yīng)性。隨著各類數(shù)控、程控機床和工業(yè)機器人等高自動化設(shè)備的出現(xiàn),機械柔性制造系統(tǒng)逐漸得以實現(xiàn)。其中柔性制造系統(tǒng)主要分為柔性制造自動線、柔性制造單元以及柔性制造系統(tǒng),這些都是以數(shù)控設(shè)備為基礎(chǔ),以自動運儲系統(tǒng)連接,由計算機來進行控制實現(xiàn)多品種零部件加工的自動化生產(chǎn)系統(tǒng)。柔性制造系統(tǒng)的出現(xiàn)有力的推動了機械制造工藝的快速發(fā)展。

      2.2.3. 高精確

      精確度高也是現(xiàn)代機械制造的主要特點,通過現(xiàn)代機械制造工藝的應(yīng)用,各零部件的制造精確度更高,主要應(yīng)用于計算機科學(xué)、航空航天、國防以及核工業(yè)等行業(yè),為制造產(chǎn)業(yè)等技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展以做出了貢獻。

    3. 精密加工技術(shù)分類以及特點

      3.1. 模具成型技術(shù)

      據(jù)統(tǒng)計,汽車、飛機、儀表、電機以及家電產(chǎn)品的1/3 以上零部件都是通過模具加工生產(chǎn)出來的,在近幾年內(nèi)產(chǎn)品粗加工3/4 以及精加工1/4 都將由模具來完成。模具成型的關(guān)鍵在于如何提高其本身的精確度,這已經(jīng)成為衡量一個國家制造水平高低的重要標(biāo)準(zhǔn)之一。數(shù)控電火花成型機床可以有效的解決電極自動更換相重復(fù)定位的精確問題,更有利于復(fù)雜型腔的加工。

      3.2. 精密切削技術(shù)

      在當(dāng)今實際機械制造過程中,仍然會采取直接切削的方法來獲得高精度零部件。但是,如果想用切削獲得高水和高精度的表面粗糙度,就必須要排除刀具、機床、工件等各種外界因素的影響。例如,要想提高機床加工精度,就要要機床本身具備小的熱變性、高的剛度以及良好的抗震性能。這就要求采用像精密定位技術(shù)、精密陶瓷導(dǎo)軌以及精密控制技術(shù)等先進技術(shù)來保證制造過程免受外界因素影響。

      3.3. 超精密研磨技術(shù)

      各種集成電路基板硅片的制造要求其表面粗糙需要控制在1~2mm 之內(nèi),并且需要進行原子級的研磨拋光,傳統(tǒng)磨削、研磨以及拋光技術(shù)已經(jīng)很難滿足其制造要求。因此各種以新方法、新原理為基礎(chǔ)的超精密研磨逐漸出現(xiàn),例如通過對機械加工液的運用,來促進化學(xué)反應(yīng)的機械化學(xué)研磨。這些新研磨方式的出現(xiàn),對于超精密研磨工作具有重要意義。

      3.4. 細(xì)微加工技術(shù)

      為滿足機械運行中電子元件體積越來越小、運行速率越來越高、耗能原來越小的要求。日本利用超微細(xì)離子技術(shù),在電子原件的半導(dǎo)體上進行加工,使得精度達(dá)到幾百個埃的水平。

      3.5. 納米技術(shù)

      將現(xiàn)代物理和先進的工程技術(shù)結(jié)合,將多學(xué)科進行交叉形成的產(chǎn)品,即使納米技術(shù)。自其發(fā)展開來后,其發(fā)展速度十分迅速。它可以在硅片上刻寫幾個納米寬的線,這表明信息儲存數(shù)據(jù)密度能夠提高幾個數(shù)量級別。

    結(jié)語:

      隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,各企業(yè)之間的競爭也日益激烈,當(dāng)代企業(yè)要想在全球化背景下保持競爭優(yōu)勢,就要加強對現(xiàn)代機械制造與精密加工技術(shù)的重視程度。因此,只有充分認(rèn)識現(xiàn)代機械制造工藝及精密加工技術(shù)的實用性并加強對其二者的應(yīng)用,并進行不斷創(chuàng)新,才能更好的促進現(xiàn)代機械事業(yè)的穩(wěn)健快速發(fā)展。

    (審核編輯: 智匯張瑜)

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