精密机械加工范文

时间:2023-03-31 05:34:17

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精密机械加工

篇1

【关键词】超精密机械加工技术;发展

随着科技的发展,各个行业对机械加工技术的精密度的要求也越来越高,就如今天的集成电路的发展所要求的在1mm2的平面上集成的元件就达到几十万个之多,它所要求的线条宽度和位置误差更是非常之小的,微末的距离误差都有可能造成出产产品的失败,所以以往的机床加工的精密度就不能满足如此高水平的加工要求。所以,超精密机械加工技术的出现与发展也是顺应如今的工业行业对机械加工业技术进行升级的要求。

1超精密机械加工技术的原理

因为超精密机械的制作材料是很小的,所以它所要求的加工技术是非常复杂的,加工的步骤也非常繁多,其加工的形状精度要达到数百微米甚至要达到数百纳米的精确程度,其表面粗糙度的标准也在数百纳米的范围内,可见在加工过程中的艰难程度,不仅如此,机械加工的过程中还需要用到切削、磨削等制作工艺,也就加重了加工的过程的任务难度。因为一旦在加工过程中出现问题,机械的精密度出现误差,即使误差范围很小,当机械真正的应用到实际生产当中,生产出的产品就不能达到要求,到时造成的损失就是难以估计的。

1.1超精密机械加工的切削技术

在超精密机械加工技术中,为了保证加工的机械的精密度和机械的质量,最重要的制作环节就是切削加工的环节,所以,在切削的过程中就需要技术人员投入全部的精力及耐心。为了减少切削加工过程中产生的误差,不仅要控制好切削环境的温度、切削的锋刃度还要控制好切削的形态,经过数年来国际上的很多科学家的不断地实验终于确定了切削加工中所需达到的各种因素的数据,这有效的提高了切削加工技术的水平。

1.2超精密机械加工的磨削技术

在超精密机械加工中的磨削技术就是产品加工中的磨光和抛光的环节,可是由于加工材料的性质问题,很多材料都很脆弱,在磨削加工环节容易出现材料断裂的问题,这就造成了很大的浪费。所以在磨削环节加工技术中就要提升加工机床的刚度及机床在高速运转过程中的精度还要保证磨削具有锋利的刃,以有效确保加工产品的质量,提高产品的生产效率。1.3超精密机械加工的研磨技术伴随在产品磨削加工中还需要对产品进行研磨加工,可是因为产品所具有的形状问题而造成产品研磨的失败率高的问题,而产品研磨失败就意味着需要重复产品磨削的加工过程,从而导致产品完工时间延长,产品的生产效率也会下降。所以在产品研磨阶段必须针对产品的停留时间及产品的给进速度尽可能做出准确的估算,以提高产品在这一阶段的成功率。

2超精密机械加工技术所具有的特点

2.1超精密化的特点

与传统的精密机械加工技术进行相比,超紧密机械加工技术的最大特点就是对加工的对象在尺寸、外形上超精密化的要求。

2.2高智能化的特点

与传统的精密机械加工技术中工人仅凭自己的经验、手感等操作的方式进行相比,超紧密机械加工技术的以具备更高水平的高智能化的自动加工设备,其有效的提高了机械加工的稳定性,从而也确保了机械加工的高效率。

2.3信息化的特点

由上所知的超精密机械加工所具备的超精密化和高智能化的特点需要在加工过程中进行大量的信息输入、信息控制、信息反馈,在这一过程就必须结合信息处理技术,以有效保证加工过程的高效性。

3超精密机械加工技术在未来的发展

随着科技水平的不断发展,机械加工技术也必将不断地进行技术升级才能满足科技的需求。就目前来说,各国在航空航天领域、纳米技术领域及信息技术领域等高端工业的发展都需要超精密机械加工技术的支持才能真正的取得进一步发展。就从产品的加工的精密度来说,工业行业的升级换代所需要的机械精密度也越来越高,其加工的技术水平要求逐渐从微米水平献亚微米水平发展,而近年来随着纳米技术的发展,纳米技术所应用到的领域也越来来广,如医学、人工智能等,更是对机械加工的精密度的要求达到了纳米水平的级别。由此,我们也可以大胆预测在将来超精密机械加工技术将进一步发展到原子水平的级别。而对于超精密机械加工技术在其所具备的超精密、高智能、信息处理技术的特点方面也将更加的精进,整个超精密机械加工体系也日臻完善并最终形成完整的工业体系,整体的机械加工行业的工业水平也明显提高,且能够应用的技术领域也更加的宽泛,成为工业进一步发展的强劲动力。

4结语

综上所述,我们可以发现超精密机械加工技术具有很好的发展前景,且其对各个高端工业领域的技术支持也是一大发展助力,所以它也具有很高的经济价值。从超精密机械加工技术在未来的发展来看其能够应用到的技术领域也更加宽广,所以对超精密机械加工技术的研究仍有待科学家们的进一步探究。

参考文献

[1]樊少华.探索超精密机械加工的未来发展趋势[J].现代制造技术与装备,2015(6):101,103.

[2]孙璐莹.超精密机械加工的前景分析[J].通讯世界,2015(8):233.

篇2

关键词:精密机械零件 去毛刺 抛光加工 新工艺

中图分类号:TG580.692 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2016)11(b)-0083-02

在精密机械零件的制作与加工的进程中,全面地提升精密机械零件精细加工质量是极为关键的,其设计了多样化的加工技术。而去毛刺与抛光两大问题一直被视为精密机械零件自动化生产进程中最大的弊病[1]。宇航产品要求10倍显微镜下观测无微小毛刺,零件表面不能有任何划伤,毛刺作为多余物一旦掉落就会严重影响卫星的安全性能。只有在高端新工艺、新技术的辅助下,机械产品的应用性能与外部美观度才有所保障。磨粒流加工、热能去毛刺和电化学加工3种新工艺技术在对金属零件表面进行处理之时取得了良好的效果[2]。

1 分析各类精密机械零件去毛刺与抛光加工的重要意义

在工业化以及自动化进程不断加速的局势中,只有机械零件毛刺在去除的情况下其零件表面的质量才会相应f 提升,也就是说无论是在产品的性能还是在装配与外观的质量以及使用年限上均达到改良与优化的效果[3]。例如在航空发电机机械系统传动中,只有去除毛刺,才会有效地规避传动系统卡死问题的出现;此外,在切削加工和装配的环节,毛刺和锐边消除以后才会强化机械零件抗疲劳的能力,从而延长机械设备使用的年限。总之,去毛刺和提高表面精度是机械零件在生产制造过程中不可缺少的工序,其可能会消耗一定的人力、物力以及财力,但是在优化产品性能方面发挥关键性的作用,可以认为去毛刺工艺环节的有效落实可以推动机械制造企业可持续发展前进的历程。

2 探究精密机械零件的去毛刺

2.1 机械去毛刺

这是一种借助切削加工去毛刺的方法,只有在加工刀具与被加工零件的毛刺或导角部位相切时,才能达到去除毛刺的目的。

2.1.1 基本工作原理

即动力刷去毛刺,这种加工方法在操作之时是极为简易的,面对经机械加工之后的零件,对其去毛刺之时,对刷子可以采用手工操作的措施,也可以使用机械操作的方法,一旦应用的是机械操纵刷子去除零件表面的毛刺,可以被称之为动力刷去毛刺或机械刷去毛刺。对动力刷的工作原理进行概述,可以将其视为一种多刃切削工具,每条刷丝都在同步地进行切削工序。在实际的加工环节中,刷子始终与精密机械零件处于旋转运动或直线往复运动这类相对运动的状态中,刷丝能够对零件产生多次的压接、摩擦、切削和弹性冲击的效果,最终达到去毛刺与抛光加工的加工目标。

2.1.2 动力刷机械去毛刺特征

优点:去毛刺效果良好,不会使机械零件表面产生划痕,同时达到倒圆、抛光、去锈的效果;可以有效地增强零件耐磨性和抗疲劳性,从而延长其使用的年限;刷子种类具有多样性的特点,可以安置于机械设备之中;在加工成本上体现经济性的特点,同时易于操控。

缺点:机械零件以及刷子的外部构造等因素,均有可能成为去除复杂型腔内部隐蔽毛刺的屏障,此时细微孔和窄缝处的毛刺很难被彻底清除;一旦毛刺高度大于300 mm,该工艺技术就无法达到对其去除的目标;此外,动力刷使用的时长是极为短暂的。

2.2 挤压珩磨去毛刺

2.2.1 基本工作原理

应用挤压一种半固态的成粘弹性的磨料介质(一般由基料、磨料和添加剂组成)渗透于待加工零件的棱边、表面从而产生磨蚀作用,实现去毛刺、倒圆和表面抛光目的。磨料的最大挤压力=介质受阻通道的横截面积×机床挤压力×100%。这一新型技术在对机械零件进行加工之前,要将零件放置于特殊设计的封闭夹具内,一定的压力和流量的共同作用下珩磨介质往复通过零件,在反作用力作用下,零件被加工部位在径向受到一定力度的挤磨、切削,从而实现去毛刺、倒圆和抛光的目标。

2.2.2 挤压珩磨去毛刺特征

优点:适用范围广;在加工环节具有方向性;精加工时间短。

缺点:不适用于较小盲孔或容积较小的空腔零件;大型的机械零件难以加工;在对机械零件加工之时存在浪费材料的现象。

3 阐述三种新工艺应用的具体实例

3.1 磨粒流加工应用实例

以0.2 mm为直径的小孔、以1.5 mm为直径的齿轮、以25 mm为半径的通道,或者是直径为12 mm的叶轮在加工的环节中均可以采用磨粒流加工技g。也就是说,在不同尺寸精密机械零件制作与加工的过程中均可以采用这一类型的工艺技术。但是技术人员在对这一加工工艺进行应用的过程中,如果面对的对象是大型机械设施的某个零件,应该做好技术应用前期准备工作,即安设专门化的输送通道。

在卫星系统进排气管、进气门、增压腔、喷油器、喷油嘴、气缸头零部件的精加工环节,该工工艺技术拥有较高的应用率。比如说在专门2工位磨粒流的生产线上粗糙的气缸头铸造件实现被精细加工的目标,优化了生产效率(30件/h)。有关数据显示该加工工艺的应用,使气缸头铸造零件表面的粗糙度从Ra4μm或Ra5μm降至到Ra0.4μm,可见降幅是极为显著的;此外该加工技术在卫星系统进排气管结构上的应用,可以有效地使废气排放量减少8%,发动机功率有6%的增幅,汽车行驶的距离是原先的1.05倍。

3.2 热能去毛刺加工工艺

该类型的去毛刺加工工艺技术最大的特点就是能够完全地依据制造者的主观意念去清除处于任何位置的毛刺,甚至可以延伸至人工无法涉及的方位,比如所机械零件的交界位置、盲孔里的毛刺等,正因如此,该工艺技术中在航空零部件和五金配件去毛刺与抛光加工环节的应用体现出巨大的实用价值。此外,该去毛刺工艺最大的优势是最大限度地压缩了机械设备整体的加工费用,使生产制造产业在单位时间内生产出更多数量的零配件,有效地规避了重复加工现象的出现。

3.3 电化学加工工艺

电化学抛光工艺技术具体在那些具有高纯净度标准的零件、人体手术植入构件、瓶模或者是形状各异对策不锈钢零件中有广泛的应用。这里笔者重点提及的内容是ECM仅仅满足常规加工方法的需求,在形状特殊化轮廓(例如柴油机的燃油喷油器喷油嘴的腔体)以及边角形状的零件加工环节是难以适用的。而ECD应用在安全气囊推进系统内表面的通孔和汇流板内部阶梯相交孔这类工件上之时,在对孔和边角进行去毛刺之时存在较大的难度系数;ECP可以大幅度地提高铣削三维轮廓(滚针轴承的滚针)表面的抛光效果。

4 结语

总之,机械零件欲要实现精加工的目标,去毛刺与抛光加工工艺技术就必须及时地引进与应用,但是技术人员在对磨粒流加工、热能去毛刺和电化学加工技术应用之时,一定要对机械零件的形状、尺寸等因素进行综合的分析[4],同时坚持经济性的原则,从而选择最优质的工艺技术,使卫星零件和机械零件的性能达到全面优化的目标,为我国制造行业获得更为宽阔的发展空间。

参考文献

[1] 赵奔,魏凯,刘超,等.高压开关液压机构零件热能法去毛刺工艺研究[J].高压电器,2013(3):134-138.

[2] 高航,吴鸣宇,付有志,等.流体磨料光整加工理论与技术的发展[J].机械工程学报,2015(7):174-187.

篇3

【关键词】 机遇 制造 特性

科技在不断地进步,人们也在不断提升对商品和生活品质的需求。商品既要品质上乘、外表美观,还要便利、快捷等。这就要求机械制造工艺和精密加工技术要处在不断的变化发展之中,否则就会跟不上时展的脚步。

1 全球化带来的机遇和挑战

现代社会的全球化使科技的交流变得越来越广泛,经济全球化带来生产全球化、技术全球化,只要一个国家掌握了技术,很快就会有多个国家能使用该技术创造出来的产品。对于机械制造和精密加工技术来说,全球化既是一个机遇,也是一个挑战。全球化的好处在于可以引进其他国家的制造技术、与其他国家进行技术交流和产品贸易,促使机械制造和精密加工工艺处在不断地进步之中。之所以说全球化也是一个挑战,就是因为世界技术和产品的频繁交流,制造出来的产品很快就会被另一个新产品所取代,一项新技术的发明也是一样。在这种竞争激烈的环境之下,要想在世界舞台上立于不败之地,就要积极与他国交流,借鉴优秀的技术和管理办法、认真研发新的技术,从而提升竞争力。

2 现代机械制造技术的特性

现代机械制造技术的主要特性有三个:效率高、精确度高、灵活性高。高效率的制造技术提升了现代工艺的作业速度,增加了经济效益。精确度高使我国在航空航天、核能技术等领域取得巨大的突破和发展,达到多领域的技术发展和完善。而灵活性高则能促使使用性能的增加,为生活带来更多的便利。

在现代机械制造技术中,焊接技术几乎是最核心的技术,电焊技术有五种主要的类型,分别是气体保护焊、埋弧焊、螺柱焊、电阻焊、搅拌摩擦焊技术。下面以气体保护焊和电阻焊为例进行解释说明。

2.1 高效率的气体保护焊

气体保护焊是一种用气体来封闭电弧和焊接区以形成保护作用的焊接方式,它的优点是焊接速度很快、生产率高,焊接结束后也不会有需要清理的残留物。而气体保护焊接方式中使用较为普遍的是二氧化碳保护焊,一是因为它的成本很低廉,经济效益很高。二是因为它的操作简便,几乎不限材料,所以才成为最广泛使用的一种技术。气体保护焊的工作效率高,而且应用较广,是一种很好的焊接方式,但由于在气体保护环境下的高度集中,温度很高,所以工作人员在使用的过程中要注意自身的安全。

2.2 灵活度高的电阻焊

电阻焊是一种比较常见的焊接方式,通过电流加热使金属熔化,而达到金属与金属之间融合的一种连接方法。这种焊接方式的操作也很简便,技术要求不高,而且需要的时间短,不会造成噪音污染、灵活性强且可以实现自动化。电阻焊的缺点是没有有效的检测方法,功率较大、成本也相对变高。但随着科技的逐步发展,信息技术逐渐融入电阻焊的使用中,电阻焊也有了较为先进的监控方法,相信在不久的将来能够克服现有的缺失,成为更完善、更便利的技术。

3 精密加工工艺的特性

3.1 精密加工的特点

精密加工分为冷分工和热分工,是利用材料的物理和化学变化进行处理的一种加工技术,应用领域十分广泛。现在还产生了一种超精密加工工艺,主要是应用于航空航天等需要高精度的领域之中。精密加工工艺最大的特点就是细致,如热加工中的火焰切割,虽然这是一种最原始的切割方式,但却是一种很实用的方法,成本较低而且能够精确地切割很厚的金属。除了在人眼能看到的地方进行加工,在人眼无法识别的微观世界里,精密加工也仍然存在。

3.2 精密加工的分类

(1)精密切割。精密切割技术能够协助机械制造工程的进行,有效地在不破坏零件的基础上,利用材料的物理和化学性质来获取精度高的部件。火焰切割是比较原始的切割方法,但由于火焰切割的技术要求低、成本较低,能精确地切割厚度大的金属,所以火焰切割仍然是一种很常用的切割方式。除了火焰切割,还有激光切割技术和原子切割技术,从看得见的加工逐渐扩展到看不见的微观切割技术。

(2)精密研磨。精密研磨主要应用于汽车工艺等领域,能够加工出防水防滑的机械部件,保持或维持原有的粗糙程度。目前已经有多种研磨方式,如磁力研磨技术,利用磁极和磁场来进行研磨,这种研磨方法可以有效地进行全方位的研磨,减少凹凸面的形成。

(3)模具加工。模具加工技术最核心的要素就是加工的精度,因此要求的加工技术很高,市场需求量大,而模具的生产供应量往往很小,因此模具加工技术要不断地进行改善和提高。就以仿形加工为例,仿形加工是以实物为模板,没有数据和图纸,要求技术人员高精度的模仿。面对需求量大的市场环境,新时期的加工工艺应结合信息技术进行改造,提高自动化的应用频率,增加工作的效率。

(4)精细加工。精细加工是加工细小零件的一种工艺,经常应用于大规模电路、半导体等各个高科技领域之中,能够把零件缩小、减轻原来的重量,把零件细微化,也能在人眼无法识别的细微的原子、电子中进行加工和操作。由于精细加工的应用广泛,未来还会有更多的技术要求和需要完善的地方,所以我们还是要不断地钻研和提高,深入把握微观加工工艺。

总之,在世界全球化的背景之下,只要抓紧机遇、克服困难,把信息技术与机械制造和加工工艺紧密结合,科技的发展必定会朝着一个光明的方向而去,未来我们的生活也会因为技术的不断完善而变得更加欣欣向荣。

参考文献:

[1]王云鸽,彭志君.精密与超精密加工技术发展现状分析[J].产业与科技论坛,2011.

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Abstract: From the influence of the accuracy of machining parts, this paper discusses the specific measures to improve the accuracy of machining parts to provide references for the counterparts.

关键词: 提高;机械加工;精密度

Key words: improve;machining;accuracy

中图分类号:TG506 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2015)04-0062-02

0 引言

机械加工的精密度就是经过机床加工的零件几何参数与设计的几何参数非常相近,而且这种相似度越高说明零件的精密度就越高,反之则说明零件的精密度越低。随着精细化制造技术的发展,机械产品对零件的精密度要求越来越严格,零件的精密度对产品的质量起着至关重要的作用,因此研究机械加工零件精密度对促进我国现代制造技术,提高我国的高科技行业发展具有积极的作用,比如航天工程、电子产品以及精密仪器等对零件的精密度要求都非常严格。

1 机械加工精密度的概述

1.1 机械加工精密度的概念 机械加工就是经过机床加工以后的零件其在表面形状、几何尺寸以及各项参数上都符合设计的参数,而且这种参数之间的差距越小说明加工零件的精密度越高,加工零件的实际参数与理论设计设定的参数之前的误差我们称之为加工误差,加工误差是表现加工产品精密度的衡量值。

1.2 机械加工精密度的内容 机械加工产品精密度的参数主要包括对加工产品尺寸、几何形状以及相互位置。产品的几何形状精度,主要是对零件表现的宏观形状所产生的误差进行控制,保证零件表面的直线度、平面度以及圆度等符合设计参数要求;尺寸精度顾名思义就是保证零件产品的尺寸控制在一定的合理范围内,将零件的基准同表面之间尺寸误差进行限制;相互位置的精度。相互位置精度主要是对加工产品表面与基准间所产生的位置误差进行控制,保证加工产品的位置与机床加工位置要求相符,比如加工产品的同轴度、垂直度、平行度要符合机械加工产品设备的安装要求。

2 影响机械加工精度的因素分析

2.1 工艺系统的几何误差 工艺系统的几何误差主要表现在机床自身存在的几何误差、机床夹具产生的几何误差以及道具产生的几何误差。首先机床自身存在的几何误差。总所周知机械加工的全过程离不开机床,机床的精度是机械产品精度的基础保障,当前机床自身存在的几何误差主要体现在:主轴回转误差、导轨直线运动误差以及转动链误差等,这些因素的存在都会对机床自身的几何精度产生影响,而且影响的范围比较大;其次夹具以及夹具安装产生的误差。夹具就是固定加工产品的工具,夹具在整个机床加工中起着重要的作用,它是保证加工产品的位置与机床刀具、机床之间的位置符合加工要求的重要基础,如果夹具出现误差就会导致加工零件的安装位置出现偏离,结果导致加工的参数与设计的参数相差甚远,严重影响机械加工零件的精度,同时夹具在安装的过程中也容易出现因为定位偏离而导致的加工工件的基准与机床加工的基准不符的现象出现;最后道具几何误差,道具的几何误差主要是说道具在使用过程中会出现磨损等而导致道具的厚度变薄,而因为加工零件的位置已经固定好,这样加工出来的零件其在表面尺寸上必然不符合设计要求的参数。

2.2 工艺系统的动态误差 首先定位误差。定位误差是机械加工零件精度中常见的误差,其主要表现为基准移位误差和基准不重合误差,这种误差的结果就是造成零件的尺寸不符合设计参数;其次工艺系统受力引起的变形。在机床加工过程中由于受到外界作用力的影响,导致设定好的工艺程序被破坏进而产生加工误差,而且这种误差随着外界作用力的增大而不断扩大,比如在机床加工过程中因为加工零件的不均匀表面材料而导致切削力发生变化,进而引起加工工序出现变形;最后工艺受热引起的误差。受热胀冷缩的物理原理影响,机床在加工零件的时候,会通过刀具的切割等产生热量,而这种热量会影响刀具的形状,如果当产生的热量超过刀具自身的熔点之后,就有可能出现刀具变形,而且这种热量随着切割速度的加快而不断提升。

3 提高机械加工精度的措施

3.1 优化加工零件的工艺工序 加强对加工零件工艺性的分析与研究是提高机床加工质量的关键环节,首先要对加工零件的外形、局部特征等进行分析,找出它们的规律,从而合理地调整机床的加工工序,确定加工工序的前后,降低加工产品在机床中因为频繁更换刀具而产生的资源浪费以及再次确定刀具的定位等导致机械加工过程的误差出现;其次要确定加工的基准,避免出现重复的装夹以及装夹定位出现偏差,影响机械加工零件的尺寸精度和轮廓位置等。

3.2 选择合适的刀具材料和刀具角度 基于在机床加工过程中产生的热量对刀具的影响,因此为提高机械加工精度需要从刀具的材料和角度着手,首先为避免刀具在应用的过程中出现因为热量而导致的变形等,应该选取硬质合金刀具,这种刀具材料具有耐热性,而且具有耐磨性,能够在复杂的机床加工过程中避免出现刀具磨损而产生的误差现象出现;其次在选择较高的刀具材料后,还要根据加工精度的要求科学的搭配刀具的种类,合理应用刀具的几何度,机床加工刀具的角度主要分为:刀尖角、刃倾角、前角以及后角,合理的搭配刀具角度可以大大提高机械加工的效率,避免频繁换刀而产生的精度下降。

3.3 合理安装工件夹 合理的安装工件夹,避免因为夹具安装的不到位而导致的加工的误差发生,首先要找准基准,合理处理工件、夹具以及机床的位置,保证夹具处在机床的正确位置,一般情况下我们选择组合组夹法方式,避免出现重复安装夹具的现象;其次要及时对夹具进行观测与保养,及时对出现磨损的夹具进行更换,防止在机械加工过程中因为夹具磨损严重而出现加工错位。

4 提高机械加工精度的具体方法

4.1 减少原始误差 原始误差是机床加工过程中所普遍存在的,这种误差也是不可避免的,但是可以通过提高机床的物力效果、提高夹具精确度以及增强刀具的强度等措施降低因为物理因素而导致的原始误差的发生,具体到机械加工的流程中,应该根据不同的情况采取不同的措施提高机床加工的精度,比如对于表面成型的零件,要在降低工具误差和刀具安装上着手,降低误差的发生,而对于属于精密零件的则要从机床的几何精度、刀具形状以及工具热量变形等方面入手,想方设法消除或者减少这些因素的存在。

4.2 转移原始误差 转移原始误差说白了就是将原始误差从误差敏感方向转移到非敏感方向,原始误差在零件的敏感程度上与其方向有直接的关系,如果误差出现在零件的敏感部位,比如在精密零件的表面中出现磨槽感,就会影响零件的使用性能,因此转移原始误差的方法就是在加工中将这些误差通过其它工艺转移到不影响机械产品性能方面上,比如在机床加工零件的精度达不到要求时,可以在工艺或者夹具等着手,创造条件,使机床的几何误差转移到不影响零件精度上。

4.3 对误差进行分化和均化 为了进一步降低机械加工误差,提高精度,可以采取均化原始误差的方法,分化法就是根据误差的规律,进而将毛坯工序进行分类,然后在误差范围内进行定位,从而将机械加工零件的尺寸误差在整体上缩小。均化法就是通过加工是零件的表面误差不断地平均化和缩小化,这种方法就是通过对比相似工件,查找问题,然后在进行相互的修改与加工,例如对配合精度要求很高的轴和孔,常采用研磨工艺。研具本身并不要求具有高精度,但它能在和工件作相对运动过程中对工件进行微量切削,高点逐渐被磨掉最终使工件达到很高的精度。

5 结束语

在机械加工过程中由于受到各种因素的影响,加工零件必然会存在误差,而且这种误差是不可避免的,但是只要我们采取科学的加工工艺,使用合理的加工技术与工具,按照具体的机械加工设计要求,本着认真负责、敢于创新的精神就一定能够将这种误差控制在最小范围,使得加工零件的精度越来越高。

参考文献:

[1]朱必有.提高机械加工精度的有效措施[J].科技资讯,2011(22).

[2]王家雄,董良玮.机制工艺基础与夹具[M].北京:机械工业出版社,2004.

[3]孔祥海,吕银铃.浅谈机械加工精度的提高[J].中国科技信息,2010(21).

篇5

1现代机械制造工艺

(1)气体保护焊焊接工艺。气体保护焊焊接工艺是一种以电弧为热源、以气体为被焊接物体的保护介质的焊接工艺。焊接过程中,气体会利用自身功能在电弧周围形成一层强大的保护层,能发挥熔池及分割电弧与空气的作用,从而降低有害气体可能对焊接造成的危害性。另外还能促使电弧稳定、充分燃烧。较为典型的有二氧化碳保护焊等。

(2)螺柱焊焊接工艺。螺柱焊焊接工艺是确保螺柱一端接触到管件或板件的表面,直至接触面出现融化现象,增加螺柱压力来完成焊接。主要焊接方式包括拉弧式和储能式。两者均为单面焊接,其中拉弧式多用于重工业焊接,储能式则多用于薄板焊接。该焊接工艺在使用过程中不会出现漏气漏水等现象,因此得到广泛应用。

(3)搅拌摩擦焊焊接工艺。搅拌摩擦焊焊接工艺最早应用于车辆制造、飞机制造、铁路制造等众多机械制造行业,且随着经济的发展,其应用范围不断增加。当前,我国的搅拌摩擦焊焊接工艺已十分成熟,在焊接过程中仅会产生较少的消耗性材料,具有较大实用性。并且在对铝合金进行焊接的过程中,能直接焊接800m的焊缝,同时焊接温度也较低。

(4)电阻焊焊接工艺。电阻焊焊接工艺是在正负电极之间置入被焊接物体,并实施通电,通过电流接触被焊物体的表面及附近产生的电阻热效应而进行融化,促使其与金属融为一体。电阻焊焊接工艺优点众多,比如生产效率高、机械化程度高、焊接质量高、加热时间短等,所以被广泛应用到航空航天、汽车、家电等现代机械制造业中。

(5)埋弧焊焊接工艺。埋弧焊焊接工艺是指在焊剂层下燃烧电弧进行焊接,有自动和半自动之分。自动埋弧焊往往仅用于焊接,而焊丝及移动电弧则需要专门的小车进行输送。但是在半自动埋弧焊焊接中,焊丝及移动电弧往往需要手动输送,因此在发展过程中几乎被淘汰。另外,选用埋弧焊焊接工艺,应该特别重视焊剂的选择、碱度等最能体现焊接工艺性能、冶金性能、电流种类等级的重要技术标准。

2精密加工技术

(1)精密切削技术。通常情况下,精密切削技术是直接利用切削的方式得到高精度,所以对切削所得产品提出更好的要求。比如必须符合高精度表面粗糙度的要求。但值得注意的是,如果要利用切削方式得到高精度及高水平的表面粗糙度,就应该积极排除机床、刀具、工件及外界等因素的影响。比如为了不断提升机床的加工精度和准度,就必须选择有着较高刚度、较小热变形度、良好抗振性能的机床。

(2)超精密研磨技术。针对加工与其表面粗糙度达相符1~2mm,并利用原子级的研磨抛光硅片。以往的研磨、磨削、抛光等传统加工方法都不能满足工作需要。所以必须深入分析和研究新原理及新方法。正是在这样的发展背景下,超精密研磨技术应运而生,并在机械精密技工中发挥着越来越重要的作用。

3现代机械制造工艺及精密加工技术的联系与特点

(1)现代机械制造工艺及精密加工技术的关联性。就制造技术而言,现代机械制造工艺与精密加工技术都涉及机械行业的众多方面,比如在制造工程、产品设计与开发、产品工艺设计、加工制造、产品销售等,一旦这些环节中发生问题,会直接影响到整个工程链。所以必须高度重视现代机械制造业与精密加工技术之间的相关性,这样才能真正促使机械技术的进步和发展。因此在具体实践中,必须充分结合现代机械技术与精密加工技术,促进机械进步,实现技术的快速发展与进步。

(2)现代机械制造工艺及精密加工技术的系统性。现代机械制造生产是一项较为复杂的系统工程,在现代机械制造工艺及精密加工技术的使用过程,比如产品设计、生产及销售等过程中,会涉及到计算机信息技术、现代传感技术、生产自动化技术等众多技术。除此之外,还有可能需要应用新工艺、新材料、新管理方法等。所以,从整体上来说,机械行业的制造技术离不开多种现代先进科技技术的综合应用,这就使得现代机械制造工艺及精密加工技术有着较大的系统性。

(3)现代机械制造工艺及精密加工技术的全球化。当前,随着经济全球化的发展,我国的众多经济领域逐步实现了与国际的接轨,经济全球化趋势已发展围城当前社会发展的重要趋势。同时,经济全球化背景下,各国市场竞争加剧,我国机械制造业为提升企业在国内和国际市场上的竞争力,就必须紧跟时展步伐,积极引进国际先进机械制造工艺及精密加工技术,加大企业内部科研投入,培养高级技术人员,研发符合企业实际情况的机械制造工艺及精密加工技术,从而实现机械制造企业的健康及可持续发展。

篇6

1现代化机械制造工艺简介及现状分析

1.1现代化机械制造工艺简介

现代化的机械制造工艺就是在原有的机械设计基础上,利用先进的加工工艺,制造出应用于我国机械制造行业的零件或其他设备。作为我国工业体系重要基础之一,对机械制造行业进行改革和创新能够积极推动我国国民经济的发展。传统的机械制造工艺已经无法满足我国制造水平的要求,而对机械制造工艺进行创新,也就意味着在传统机械制造工艺和技术水平上,融入新型的计算机技术、信息处理技术,以及先进的自动化控制技术等,令单一的机械制造技术转变成一门包含着电子、信息、机械、材料等多种综合学科知识的技术发展。

1.2现代化机械制造工艺的发展现状

面临着经济全球化的挑战,我国机械制造行业的竞争日益激烈,不仅是在我国国内,在全球的机械制造行业中,国家机械制造技术水平的高低是直接和这个国家的市场竞争力挂钩的。而针对目前的情况而言,我国现代化机械制造工艺的发展现状总结主要如下。

(1)柔性化

柔性化,就是进行柔性制造,通过利用成组的制造技术,把自动化物流系统和多组柔性制造单元联接在一起,能够高效完成批量的自动化机械制造任务。这种发展线柱主要是以成组技术作为制造工作的基础,在一定的控制范围内,柔性制造系统能够自动识别成组对象的类型和种类,确定机械制造工艺的过程,并能够自动选择和机械制造工艺相符合的柔性制造单元,进行预先设定数量的批量生产。所以,和传统的机械制造系统相比较,柔性制造系统更有利于我国机械制造行业增强自身的适应力和市场竞争力。尽管如此,柔性制造技术在实际使用的过程中还是有一定限制的,例如当加工产品的规格或者类型和系统能够进行加工的产品差异较大的时候,也无法进行柔性机械加工。

(2)虚拟化

利用先进的计算机技术和软件,对需要加工的产品进行全生命周期的建模和仿真,这就是虚拟制造技术。其中的主要工作内容包括了对需要进行加工的产品的设计、制造、装配和检验等过程的模拟和仿真。充分利用虚拟制造技术,能够有效帮助我国的机械制造企业对企业所有的生产资源进行最优化的配置,缩短加工产品的研制周期,降低生产加工的成本,提高制造质量,增强制造企业的市场竞争力。这种机械制造技术最大的优点就是能够改变被加工产品的生产制造模式,能够大量节约生产成本和时间成本,提高被加工产品的制造效率。在建模和仿真的过程中,能够轻易发现在制造过程中存在的问题,帮助管理人员对制造系统进行深入的优化,还可以帮助客户更直观地了解产品的性质和特点,对于制造企业和客户来说都是有利而无害的,在增加制造企业市场竞争力的同时,还增加了制造企业的生产品质。

(3)敏捷化

进行敏捷化制造工作一般会以虚拟制造作为产品实现途径,并通过虚拟制造建立两种制造方式共同的基础结构,帮助制造企业对竞争激烈的市场变化作出迅速的应对,提高制造企业的适应能力。和传统的制造技术相比较,敏捷制造的生产质量、效率都更加高,但其生产加工成本却更加低,同时,敏捷制造对于制造设备的利用率非常高,对于制造企业的长远发展计划是非常有帮助的。不过,敏捷制造的实施费用也是比较高的,这也是敏捷制造未能够在我国推广使用的主要原因。

(4)并行化

并行工程的主要工作内容是当产品还处于设计阶段的时候,对被加工产品的制造、装配、使用以及售后的环节同时进行考虑,对于被加工产品全生命周期的每个过程都进行并行化处理的一种综合技术。当然,并行工程并不仅仅在产品的设计阶段开展工作,对于在产品的全生命周期中可能出现的问题都会开展全面、精密的检测工作,能够减少在产品研制的过程中不断进行试制的频率和次数,能够有效缩短产品的研制周期,减少研制成本,如果并行工程规划得当,那么极有可能实现一次性研发成功的目标。

(5)CIMS

CIMS,计算机集成制造系统,是一种基于现代化生产理念指导下制造企业信息化、集成化、柔性化以及智能化的方向、理论和方法。CIMS并没有一种固定的工作模式,通常由生产管理经营分系统、工程设计分系统、制造自动化分系统、质量保障分系统、计算机网络系统和数据库管理系统六部分组成,其目的是要实现信息集成,全面提高制造企业产品的研制能力和整体管理水平。但是要注意的是,CIMS的实施成本较高,制造企业在规划的时候应该根据自己的实际情况,针对瓶颈进行重点投资,在充分利用已有资源的基础上,实现局部的信息化,这样才能够科学地为制造企业带来良好的经济收益。

2精密加工技术简介

2.1精密切剥技术

传统切剥技术是直接通过切剥被加工产品来达到高精度的标准,但随着时代的发展,这种切剥技术已经不能满足现代工艺发展的要求,于是,精密切剥技术应运而生。精密切剥技术能够有效降低刀具和机床等工具的影响,而且其转速也比传统切剥技术快许多,目前转速最快的加工机床已经达到了每分钟几万转的程度,在一般的制造企业中得以广泛应用。

2.2模具制造技术

研制效率和生产效率是决定制造企业市场竞争力的重要因素之一。所以,必须要采用科学、合理的方法提高产品的研制效率和制造效率。目前我国工业生产行业中,模具加工制造技术应用越来越广泛。模具制造技术的核心是提高模具的加工精度。目前,我国模具制造技术的加工精度可以精准到微米级,主要是通过电解加工工艺确保模具的生产质量和加工质量达到相关的要求,提高制造企业的生产效率。

2.3纳米技术(增加一些有关纳米技术的介绍)

随着时代的发展,人们对于机械加工产品的要求越来越高,在功能达到要求的基础上,机械加工产品的体积的发展趋势渐渐趋于小巧轻便。而纳米技术的出现能够满足人们的多重要求。随着全球技术水平的不断提高,纳米加工技术已经成为国家科学技术发展水平的重要标志了。经过多年的发展,纳米技术水平已经能够在硅片上刻画纳米宽度的线条,这技术水平令信息数据的存储密度提高了很多个数量级,而机械加工产品的体积也能够变得更加小巧轻便,便于携带。举个例子,现代武器惯导仪表的精密陀螺、激光核聚变反射镜、大规模集成电路硅片等等,这些先进的设备和装置都需要进行纳米级的加工,同时由此可见,纳米技术不断发展的同时,也促进了我国机械、电子、光合的发展和完善。

2.4微细加工技术

微细加工技术和纳米技术大致上是相同的,微细加工技术也能够增强机械加工产品的性能,缩小产品的体积。微细加工技术能够令半导体的加工精度达到了几百个埃的程度,令应用在工业生产的多种电子元件变得越来越小、能耗越来越低。值得注意的是,微电子封装技术是采用膜技术和微细加工技术,把芯片及其他要素在框架或基板上布置、粘贴固定及连接,引出连线端子并通过可塑性绝缘介质灌封固定,构成整体立体结构的工艺。如今微电子封装技术正处于高速发展阶段,在半导体产业中被广泛推广使用。微电子封装技术主要有TCP、BGA、FCT、CSP、MCM和三维封装。

2.5超精密研磨技术

超精密研磨技术主要在集成电路基板硅片的机械加工中应用。为了令集成电路板减少体积,提高其应用效率,在实际的生产过程中一般会令基板硅片表面的粗糙度为1~2mm。传统的研磨技术已经无法满足这么高的要求了,所以必须要不断创新研磨技术,达到超精密的程度和技术水平。

3我国精密超精密加工技术的发展途径

我国精密超精密加工技术的未来发展途径主要分为三方面,分别是加工机理、加工材料以及加工设备方面,这三方面的共同发展体现着我国的精密超精密加工技术已经转变成一项系统性极强的工程项目。在未来的发展中,相关的工作人员必须要对精密超精密加工技术有具体、准确的分析和认识,并能够熟练地应用相关的理论知识。其次,专业工作人员必须要采取科学、合理的发展措施,才能够不断提高我国精密超精密加工技术水平。

4结言

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【关键词】 机械制造工艺 精密加工技术 产品

近年来,随着我国科学技术的迅猛发展,同时也带动了机械制造工艺和精密加工技术的不断进步。机械制造工艺主要是对产品生产制造的一个过程,重点在于完善生产对象的相关尺寸、形状、位置和质量等方面,使产品胚胎变成成品或者半产品,所以在机械制造过程中,精密加工技术尤为重要,现代化产品对产品的制造精度越来越高,传统的机械制造工艺已经不能满足更高质量的现代机械制造行业的发展,为了适应产品的更高加工精度和高质量指标的要求,实现机械制造工艺和精密加工技术的未来可持续发展,必须改善传统的机械制造工艺和精密加工技术,引进先进的机械制造技术,才能和时代的发展接轨,所以对当今机械制造工艺和精密加工技术的探讨尤为重要。

一、当今机械制造工艺与精密加工技术的特点探讨

1.1两者之间的相互关联性特点

机械制造工艺和精密加工技术之间存在一定的关联性,在机械制造过程中,机械制造工艺的先进性特点和多方面的过程存在关联性,例如:产品的设计生产、调研和开发、精密加工和销售等一系列过程都必须体现先进性特点,如果其中的某一个环节不合格导致出现了问题,则会对整个机械制造过程产生不良影响,所以相关工作人员必须充分认识并掌握到机械制造工艺和精密加工技术之间的关联性。

1.2系统性特点

在机械制造生产的过程中,当今机械制造工艺和多项先进的现代化技术紧密相连,它属于一项系统化的制造工程,这些现代化技术包括:计算机技术、现代传感技术、自动化生产技术和信息技术,同时对产品材料、工艺和管理方法也采用了现代化科技手段,在产品的设计、生产制造和销售等一系列环节中得到了广泛的应用。

1.3技术全球化的特点

随着经济全球化的不断发展,很多现代化技术也不断趋向于全球化,现代化科技行业的竞争越来越激烈,机械制造技术为了适应市场的竞争,必须更新换代,我国要想在国际市场的技术竞争中获得一些优势,就需要加强对我国制造技术的不断强化和创新,才能让我国的科学技术在世界市场中有一定的竞争力,不能闭门造车,要不断完善改进制造技术,不断与世界接轨,利用先进的机械制造工艺和精密加工技术为我国的工业发展和进步打下坚实的基础,同时大力推动我国市场经济的发展壮大。

二、当今机械制造工艺与精密加工技术探讨

2.1当今机械制造工艺

当今机械制造工艺在机械制造生产中应用范围非常广泛,其主要有精度准确、柔韧性高、制造效率高等优良特点,几种比较常见的工艺有车削,铣削、焊接以及数控加工等现代机械制造工艺,下面逐渐给大家介绍。

2.1.1 车削的加工工艺

在机械制造加工过程中,车削加工主要是运用刀具作直线运动,以主轴带动各个部件进行回转运动,一般使用在车床加工中,在车床中加工断面、内外圆、螺丝纹路、滚花和回转沟槽等回转表面,车床的精度各不相同,必须根据实际加工情况进行调整,保障产品的加工精度。

2.1.2铣削的加工工艺

铣削主要是运用多刃回转体刀具在铣床上进行产品加工的一种切削工艺,其主要利用的成形原理是相切法成形。在铣削进行机械制造加工中,运用铣刀在工件上作旋转运动,工件进行直线和回转运动,可以形成一些平面、斜面和垂直面的工件,还可以在工件上形成沟槽。当今,常用的铣削工艺有周洗、端铣、顺铣和逆铣等四种加工方式,通过运用这些加工工艺,可以形成各种规格不一的工件,提高机械制造工艺的精确度。

2.1.3电阻焊的加工工艺

这种加工工艺主要是把工件放置于正电极和负电极之间。然后让电流通过,让焊接物之间的接触面融化,在周围形成“店长效应”,从而使焊接物之间融合在一起,达到电阻焊的目的。通过电阻焊的工艺进行焊接,生产制造效率高,焊接质量非常好,操作简单时间短,没有气体和噪音污染,各项优点很多。电阻焊的焊接工艺主要运用于航天、汽车和重型工业机器的零部件制造,因为这些行业对质量的要求比较高,所以比较适用,但是电阻焊的加工工艺存在一些缺点,其焊接的成本费用比较高,而且后期维修不易,后期需要花费的维修费用较大。

2.1.4气体保护焊的加工工艺

气体保护焊的焊接工艺是当今机制制造工艺里最常用的焊接技术吗,其主要是把气体作为焊接物之间的保护介质进行焊接,把电弧、熔池和空气进行分离,从而保护焊接物。这种焊接工艺主要是运用二氧化碳气体作为气体保护层,从而让焊接电弧可以做到有效燃烧,而且还能降低成本,经济适用,所以在机械制造工艺中主要运用气体保护焊进行焊接工艺。

2.1.5数控加工的加工工艺

数控加工是近年来兴起的一种机械制造加工工艺,主要是运用自动化技术和信息化技术结合,这种加工工艺拥有精度高和柔韧性好的工艺特点,针对小批单件和复合型加工比较适用,可以解决很多复杂的加工问题。在进行数控加工之前,需要对加工的工件进行设计加工程序和拟定加工工艺,进行自动编程。所以在进行数据加工时,需要合理的工艺设计方案和数据编程,才能保证数控加工的顺利进行。

2.2当今精密加工技术

当今精密加工技术可以分为这样几类:超精密研磨技术、精密切削技术和纳米技术三大类,下面这几种精密加工技术进行详细探讨。

1、超精密研磨技术。在机械的精密加工过程中,往往使用传统的磨削、研磨和抛光作为最终精加工的技术手段,但是这种加工技术已经无法满足现代精密加工的需求,所以必须引进新技术和新原理吗,从而引进了超精密研磨技术,这种技术对于金刚石砂轮磨削非铁系材料非常有用,从而广泛应用于机械的精密加工中。传统的研磨技术已经无法满足现代机械的精密加工了,必须不断创新改革研磨技术,才能逐渐达到现代精密加工的要求。

2、精密切削技术。精密切削技术主要是运用高精度的机床和单晶金刚石刀具进行的,一般运用于一般计算机精密零件和激光扫描的棱镜和一些光学、复印机的精密零件的加工,同时运用超精密切削时,对机床的刚度也有很高的要求,机床必须拥有很好的抗振性能,同时不会随着温度的增高而发生形变,因为进行超精密加工时,机床的转速可以达到每分钟几万转的转速,所以对机床的要求很高。同时可以使用一些先进的控制、定位技术。

3、纳米技术。随着科技的发展和社会的进步,纳米技术也逐渐运用于人们的生产生活中,纳米技术作为一种新型技术,在机械制造精密加工中,可以用于设计计算机的集成电路板,同时针对一些精密的零件制造,也可以采用纳米技术,运用纳米技术制造的精密零件一般质量较好,强度和精度较高,可以确保长期使用。纳米加工的零件一般符合精密加工技术的要求,小巧轻便,现代纳米技术可以在硅片上刻画纳米线条,这样增加了信息存储的精密度。 纳米技术的不断发展同时也带动了我国机械工业的发展。

三、结语

通过以上对机械制造工艺与精密加工技术的分析得知,机械制造工艺和精密加工技术在生产制造中是密不可分的关系,为了顺应科学技术的发展和时代的进步,必须不断改进现代机械制造工艺和精密加工技术,不断引进先进技术,实现技术全球化的发展趋势,让我国的制造技术在国际大市场上能够占有一席之地,更好地为我国的社会生产提供服务。

参 考 文 献

[1]安巍. 现代机械制造工艺与精密加工技术探析[J]. 科技传播,2014,03:58+71.

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【关键词】机械制造;数控技术;应用;研究

1.数控技术原理及装备

所谓数控技术,主要是指将计算机技术及其编程技术传统应用于机械加工过程中去,并对机械制造和加工过程进行有效的控制。作为但当前的一种高新技术,数控技术具有高精度、柔性自动化以及效率高等特点,它是有效的实现机械制造自动化控制的技术支撑,同时也是自动化的柔性系统之核心所在。数控技术综合运用了自动控制、计算机、电气传动、机械制造以及精密测量等高新技术,其主要组成有CNC系统,即现代化的数控系统,该系统主要是依靠程序的存储来实现机床的控制。CNC系统的关键装置是一种机械设备专用电子计算机,同时在硬件工作的支持下,软件执行过程中的运行机理是输入机床上的加工信息,数据经计算机处理后,送到各个驱动电路之中,并对其进行实时的控制和管理, 从而实现了具体操作的精细化管理。对于一种保持切削状态的CNC机床而言,要求其应当具备插补功能,并以此来控制切削中的每一个点的精度与粗糙。在计算机CPU与插补算法的作用下,机械制造过程中的数控系统一般都采用了软件插补与硬件插补有机相结合方式进行。

为保证数控加工的效率、精度和自动化程度,就要求必须有着高精度的数控技术装备,在这个基础之上,数控技术不断向着智能化和自动化的方向发展,数控技术装备主要包括以下几个方面:自动控制及智能化的数字伺服技术,其重点就是自动控制技术的应用,智能 化的数字伺服技术使得传统的微处理器控 制被逐渐淘汰,数字化控制成为必然趋势,加之电力电子技术的配套,克服了零点漂移、温度漂移等弱点;精密机械技术,分为精密机械设计和精密机械加工两部分,虽然智能化技术在机械制造加工中有着重要的地位;精密检测和智能化的传感技术,该技术是系统控制中的关键技术,对于自动控制方面发挥着巨大的作用,对于精度补偿有着很大的影响,关键元件是传感器,不但要求传感器获得信息快速、精确,还要求能在各种恶劣的环境下进行工作,该技术也是数控技术智能化的关键所在,必须要与计算机技术同步发展。

2.机械制造中的数控技术应用

2.1在工业生产中的应用

工业机器手和传统的数控系统一样是由控制系统、 驱动系统执行系统构成的。现代工业主要将机器设备运用在生产线上,或运用在恶劣的劳动环境下,完成人类难以完成的任务,这在很大程上提高了劳动效率改善了劳动环境,以确保生产质量和人身安全。在现实操作中,控制单元是由计算机系统构成。由它指挥机械遵循写入系统的程序向驱动单元输送的指令,完成预定的操作过程同时同步监测执行动作,一旦发现错误或产生故障,由传感器和检系统反馈到控制单元,发出报警信号和采用相应的保护措施。而行机构是由伺服系统和机械元件组成。由动力部分向执行机构提动力,让执行机构在驱动元件的作用下完成制定的动作。

2.2在航空工业领域中的应用

我国的航空市场潜力非常巨大,当前有许多国际航空巨头瞄准了我国的航空市场,我国在航空领域也是奋起直追,虽然与世界进水平有着一定的差距,但是这种差距呈逐渐缩小的趋势。在这过程中当中,数控技术的应用可以说是功不可没。众所周知,航空是高精尖技术云集的地方,在机械加工方面更具有着非常苛刻的要求,如果采用以往的单纯人工加工模式,则加工精度远不能满足航空工业的要求。航空工业中所用的材料一般均是刚度不强的合金在对这些材料进行加工的过程中,传统的加工模式很难达到设计要求;另外,某些材质大多需要采用薄筋或者薄壁的形式,切割工艺要求及其精细, 传统的加工模式几乎不能够达到以上要求。

2.3在汽车工业中的应用

近些年来,汽车工业发展突飞猛进,在如此快速的发展过程中,汽车配件的加工技术也同步在飞速发展,而数控技术的应用。在一定程度上更大的加快了汽车配件的生产制造。将加工中心和其它高速数控机床组成的高速柔性生产线集“高柔性”与“高效率”于一体,不仅满足了产品更新换代频率越来越快的要求,做到一次投资,长期受益,又有不逊于组合机床刚性自动线的制造效率,从而打破汽车生产中有关“经济规模”的传统观念,实现了多品种、中小批量的高效生产。其中复杂的零部件加工制造能够运用现代数控加工技术中的快速成形制造技术轻易实现,不但如此,还有一些其他方面的技术,如数控技术中的虚拟制造技术、柔性制造技术、集成制造技术等等,在汽车制造工业中都有了更加广泛的应用。当今世界的汽车加工制造业已经和数控加工技术的应用无法分开了。

2.4在机械设备中的应用

机械设备在机械制造中占有着极其重要的作用,基于现代机械制造业的要求,拥有着控制能力的机床设备在现代机电一体化产品中发挥着不可取代的作用。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力,即在机床上应用计算机控制技术,也就是用数控技术对机床的加工进行指挥控制,这就是我们现在所熟悉的数控机床。这种新一代机电一体化产品是以代码来实现机床控制的,它把刀具和工件之间的相对位置、主轴变速、刀具的选择、冷却泵的工作等各种操作储存在控制介质内,从而发出控制指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件,以控制机床使其加工出我们所需的工件。

3.结语

机械制造是一个非常重要的基础性行业,同时也是现代化的基础,我国与国外发达国家相比,机械制造水平和比较落后,尤其是核心技术方面,虽然我国的数控技术近年来取得了飞速的发展,并且一度有追赶发达国家之势,但是,为了进一步提高国家技术水平和战略地位实现我国的工业化,发展数控技术 都是必然的趋势。 [科]

【参考文献】

[1]周开彦.浅析机械制造中数控技术的应用[J].科技创新导报,2012(05).

[2]刘莉.浅谈机械制造中数控技术的应用及发展[J].科技创新与应用,2012(10).

[3]武飞.浅谈机械制造中数控技术的应用[J].商品与质量:学术观察,2012(03).

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关键词:机械加工 精度 加工质量 因素 控制

本文所述机械加工是指使用车床、铣床、钻床、磨床等专用机械设备进行零件制作的过程。在现代机械化生产条件下,机械加工质量直接影响到工件所属设备的运行、影响到工件的使用寿命。提高机械加工质量不仅关系到工件的使用,同时还关系到加工企业的经济效益。随着现代机械设备精密度的不断提高,机械加工精度要求也不断提高。因此,机械加工过程中必须注重对精度、质量的控制,以此减少不合格品的出现,提高企业的经济效益。本文从影响机械加工质量的因素入手,分析了提高加工精度与加工质量的控制方法与管理重点。

1.影响机械加工质量的因素

按照机械加工工件质量的要求,其加工质量分为表面耐磨性、精度、抗腐蚀性及接触刚度等。影响机械加工精度的因素主要有工艺系统误差、定位误差、工艺系统受力变形误差等。这些误差最终将导致机械加工工件公差过大或精度超出控制要求而产生工件的报废,严重损害了机械加工企业的经济利益。而影响加工工件表面质量的因素主要有摩擦副材料、热处理情况、表面粗糙度等因素也会造成机械加工工件质量的影响,导致企业市场竞争力的降低。因此,加强机械加工质量因素分析与控制对提高机械加工企业经济效益有着重要的意义。

2.影响机械加工质量的因素控制

2.1影响机械加工精度因素控制

2.1.1以粗、精加工的有效管理提高精度控制质量

影响机械加工精度的因素造成了机械加工质量的隐患,影响了加工企业的经济效益。针对这样的情况,机械加工企业应从工艺入手、以基本处理原则作为基础。注重影响加工精度的因素控制与管理,实现机械加工质量的提高。首先,机械加工企业应根据加工的精度要求,进行粗、精加工的分开处理。以粗、精加工分开的方式提高加工精度,保护机械设备。这是由于粗加工过程中,切削量大、工件以及设备的切削力、夹紧力也相对增加,这对设备有着一定的损耗。而粗加工后的精加工过程将会受设备损耗影响而产生精度误差,影响加工质量。因此,机械加工企业应采用粗、精加工分开处理原则进行控制与管理,实现加工质量的控制。机械加工企业还应根据工件要求选用相适宜的设备进行加工,以实现精密机床使用寿命的延长、实现工件精度的提高。将粗加工工序过程使用精度不高的机床进行,精加工使用精度较高的机床进行,以此避免粗加工过程对精密机床造成的影响,降低企业生产成本。

2.1.2针对机械加工误差组成进行相应的控制与管理

在进行机械加工精度控制过程中,加工企业应从工艺系统误差入手,对机械加工设备误差、主轴回转误差、导轨误差以及刀具误差等进行控制。从降低工艺系统误差入手提高机械加工精度,实现加工质量的控制。另外,加工企业还要注意人为操作对误差的影响进行定位误差控制,操作人员的绩效考核与工资、奖金挂钩,提高操作人员工作责任心与认真度,以此降低操作人员误差造成的精度降低,提高企业的经济效益。在注重上述两点误差控制的同时,机械加工企业还要通过减少原始误差、补偿误差等方式实现加工精度的提高。减少原始误差是目前机械加工中应用最为广泛的基本方法,通过对产生加工误差的主要因素分析,找出减少加工误差的方式,实现加工精度质量的提高。另外,加工过程中还可以通过补偿原始误差的方式抵消工艺系统中的原始误差。例如,原始误差为负值时,补偿人为误差应取正值。通过补偿误差方式减少加工误差,提高机械加工的精度。另外,加工企业还可以通过财务误差转移、均分、均化等方式实现加工精度的提高。

2.1.3针对加工精度控制进行工艺路线设计

目前,根据工件加工的要求,多在机械加工前对工件进行热处理。以此改善工件金属的切削加工性能、消除内应力。按照这一工序对工件影响效果的研究,其多安排在粗加工后、精加工前进行。在机械加工过程中,其工艺路线应按照加工基准面、划分加工阶段、先面后孔、光整加工的原则进行设计,以此达到有效提高工件机械加工质量的目的。

2.2影响机械加工表面质量的因素控制

机械加工企业在注重精度控制的同时,还应针对影响加工表面质量的因素进行规律研究,以此实现加工质量的提高。按照影响机械加工表面质量的因素,机械加工企业应首先针对切削加工过程对表面粗糙度的影响进行控制。通过减小进给量、主偏角以及增大刀尖圆弧半径等方式实现切削加工残留面积的高度控制,实现表面粗糙度的控制。通过多种方式的控制,提高工件加工后的表面光洁度。在机械加工磨削工艺进行中,砂轮粒度、硬度、修整、磨削速度以及径向进给量等都将影响磨削加工表面粗糙度。因此,机械加工企业还应要在磨削加工中针对这些因素进行相应的控制。通过选择适宜的砂轮、加强砂轮的修整、减小磨削过程径向进给量等方式提高表面光洁度,提高机械加工表面质量。

3.注重机械加工管理与质量控制体系的建立,实现加工质量的提高

在现代机械加工中,加工企业的管理体系与质量控制体系是否健全、完善,也是影响机械加工质量的重要因素。在对机械加工企业产品质量影响的文献收集与实际调查中发现,管理体系完善并具有现代化企业管理特点的企业,其加工质量明显高于小型作坊式企业。其一方面是由于设备投入等因素造成的区别,另一方面是企业管理体系与质量控制力度对加工质量的影响所造成的区别。针对这样的情况,现代机械加工企业应从自身管理体系的完善入手,以激励机制实现员工工作积极性的提高,以绩效考核与工资挂钩的方式实现员工工作责任心的提高。同时,企业还应从薪酬福利体系的完善入手,提高企业员工稳定性,减少员工流动对设备、工艺的影响。新进员工的工作熟练度、即将离职员工的工作心态都将影响到机械加工的质量,造成企业的经济损失。因此,企业应加强员工稳定相关体系的建立,实现企业机械加工工件质量的提高与控制,提高企业的经济效益。

机械加工企业还应在日常的管理中,加强质量控制体系的完善,实现现场监控、技术培训与提高、加工质量控制的有机结合,促进机械加工质量的提高。

结论:

综上所述,影响机械加工质量的因素有很多,其一方面受设备因素、工件材质等因素的影响,另一方面还受企业制度、管理体系的影响。多种因素造成的机械加工工件质量问题将直接影响企业的经济效益。现代机械加工企业应通过设备检修与投入、人员控制与管理、工艺分析与优化等多方面入手,提高机械加工精度与质量,促进企业综合市场竞争力的提高。

参考文献

[1]王洪军.机械加工技术与精度控制[J].机械工艺技术资讯,2009,12.

[2]陈立国.数控机床加工工艺[J].数控先锋,2009,.

[3]郑志涛.影响工件加工精度的因素控制[M].工业技术出版社,2009,4.

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关键词:机械制造 数控技术 技术研究

前言

在机械制造业中,数控加工技术已经越来越受到重视。随着计算机技术为主流的现代科技技术发展和市场产品竞争的加剧,传统的机械制造技术很难满足现代产品多样化的发展和日新月异的换代速度。

1、 机械制造业现状

机械制造是指从原材料开始,经过热、冷加工,装配成产品,对产品进行调试和检测,包装和发运的全过程。现阶段,我国机械制造业的生产能力和规模都不小,处于世界前列,但是我们机械产品大部分都是中、低档的,技术水平含量比较低,且缺乏独立自主的知识产权品牌。人们在潜移默化中,承认了只要是进口的外国产品,质量就一定好于我国制造的产品。正因为这样,提高机械设备的功能、效率、可靠性和产品质量成为我国机械制造业的目标,从而满足现代化市场的竞争需求。

2 、数控技术的原理

所谓数控技术是现代数控系统综合运用了计算机、自动控制、电气传动、精密测量、机械制造等多门技术而发展来的,它是自动化机械系统、机器人、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)等高技术的基础。

3 、 现代数控系统(CNC)系统的结构

现代数控系统,即CNC系统,主要是靠存储程序来实现各种机床的不同控制要求。由图1可知,整个数控系统是由程序、输入、输出设备、计算机数控(CNC)装置、可编程控制单元、主轴控制单元和速度控制单元等部分组成,习惯上简称为CNC系统。CNC系统能自动阅读输入载体上事先给定的数字值并将其译码,从而使机床动作并加工出符合要求的零件。

(1) CNC装置的工作原理

CNC装置的工作原理是通过输入设备输入机床加工所需的各种数据信息,经过译码、计算机的处理、运算,将每个坐标轴的移动分量送到其相应的驱动电路,经过转换、放大,驱动伺服电机,带动坐标轴运动,同时进行实时位置反馈控制,使每个坐标轴都能精确移动到指令所需求的位置。

(2)CNC装置的插补原理

对于连续切削的CNC机床,不仅要求工作台准确定位,还必须控制刀具相对于工件给定速度沿着指定的路径运动,进行切削运动,并保证切削过程中每一点的精度和粗糙度,这取决于CNC装置的插补功能。数控机床加工曲线时,用一小段折线逼近要加工的曲线。“插补”实质是数控系统根据零件轮廓线型的有限信息,计算出刀具的一系列加工点、完成所谓的数据“密化”工作。

4、 数控技术装备

(1)自动控制及智能化的数字化技术

自动控制理论和伺服驱动技术对数控机床的功能、动态特性和控制品质具有决定性影响。在对一个具体的控制装置或系统的设计、仿真和现场调试中,自动控制理论具有重要的理论指导作用。在伺服速度环控制中采用的前馈控制,使传统的位置环偏差控制的跟踪滞后现象得到了很大的改善,而且增加了系统的稳定性和伺服精度。

交流驱动系统发展迅速,交流传动系统已由模拟化向数字化方向发展,而且向智能化的数字伺服技术发展。以运算放大器等模拟器件为主的控制器正在被以微处理器为主的数字集成元件所取代,从而克服了零点漂移、温度漂移等弱点。与交流伺服电动机驱动技术相配套的是电力电子技术,它提供了瞬时输出很大的峰值电流和完善的保护功能。

(2)精密机械技术

精密机械技术是数控机床的基础,它包括精密机械设计和精密机械加工两大方面。精密机械技术,当今正面临着重大的挑战。机械系统自身在结构及传动精度、刚度、体积、质量和寿命等方面对数控机床仍具有举足轻重的影响。在制造过程所使用的机电一体化系统中,(如:Computer Aided Deigning,简称CAD;Computer AidedManufacturing ,简称CAM;Computer Aided Process Planning,简称CAPP等)、人工智能和专家系统,形成新一代的机械制造技术。但传统的以知识和技能形式存在的机械技术是任何其它技术所无法取代的。因此对一台数控机床而言,机械结构和传动占了很大比例,不断发展各种新的设计计算方法和新型结构,采用新材料和新工艺,使新一代数控机床的主机具有高精度、高速度、高可靠性、体积小、质量小、维护方便和价格低廉的机械结构。

(3)精密检测和智能化的传感技术

精密检测和传感技术一直是闭环和半闭环控制的系统中的关键技术,检测和传感装置则是实现自动化控制的关键环节之一。精密检测和传感的精度与功能直接影响自动控制的品质,在精度补偿方面发挥重要作用。精密检测的关键元件是传感器,数控系统要求传感器能快速、精确地获取信息,并在各种各样的工作环境下能够可靠地运行。

5、 数控技术在机械制造中的应用

(1)数控技术在机床上的应用

数控机床的工作过程是将加工零件的几何信息和工艺信息进行数字化处理,即对所有的操作步骤(如机床的启动或停止、主轴的变速、工件的夹紧或松夹、刀具的选择和交换、切削液的开或关等)和刀具与工件间的相对位移以及进给速度等都用数字化的代码表示。在加工前由编程人员按规定的代码将零件的图纸编制成程序,然后通过程序载体(如穿孔带、磁带、磁盘、光盘和半导体存储器等)或手工直接输入(MDI)方式将数字信息送入数控系统的计算机中进行处理,最后通过驱动电路又伺服装置控制机床实现自动加工。数控机床的最

大特点是当改变加工零件时,一般只需要向数控系统输入新的加工程序,而不需要对机床进行人工的调整和直接参与操作,就可以自动地完成整个加工过程。

(2)数控技术在汽车工业中的应用

近些年来,汽车工业发展突飞猛进,在如此快速的发展过程中,汽车配件的加工技术也同步在飞速发展,而数控技术的应用,在一定程度上更大的加快了汽车配件的生产制造。将加工中心和其它高速数控机床组成的高速柔性生产线集“高柔性”与“高效率”于一体,不仅满足了产品更新换代频率越来越快的要求,做到一次投资,长期受益,又有不逊于组合机床刚性自动线的制造效率,从而打破汽车生产中有关“经济规模”的传统观念,实现了多品种、中小批量的高效生产。其中复杂的零部件加工制造能够运用现代数控加工技术中的快速成形制造技术轻易实现,不但如此,还有一些其他方面的技术,如数控技术中的虚拟制造技术、柔性制造技术、集成制造技术等等,在汽车制造工业中都有了更加广泛的应用。

(3)数控技术在机械设备中的应用

机械设备在机械制造中占有着极其重要的作用,基于现代机械制造业的要求,拥有着控制能力的机床设备在现代机电一体化产品中发挥着不可取代的作用。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力,即在机床上应用计算机控制技术,也就是用数控技术对机床的加工进行指挥控制,这就是我们现在所熟悉的数控机床。这种新一代机电一体化产品是以代码来实现机床控制的,它把刀具和工件之间的相对位置、主轴变速、刀具的选择、冷却泵的工作等各种操作储存在控制介质内,从而发出控制指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件,以控制机床使其加工出我们所需的工件。

6、 数控技术的发展趋势

随着科学技术的不断发展,数控技术的发展越来越快,数控机床朝着高性能、高精度、高速度、高柔性化和模块化方向发展。但最主要的发展趋势就是采用“PC+运动控制器”的开放式数控系统,它不仅具有信息处理能力强、开放程度高、运动轨迹控制精确、通用性好等特点,而且还从很大程度上提高了现有加工制造的精度、柔性和应付市场需求的能力。美国将其称为新一代的工业控制器,日本称其将带来第三次工业革命。