现代化机械设计制造工艺探讨

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摘要：本文首先提出机械制造加工设计以及制造工艺，最后提出精密加工技术的应用。

关键词：机械设计制造工艺；精密加工技术；焊接工艺；应用

随着我国科学技术不断发展，当今我国机械设计生产水平也在不断提高，从而推动了我国机械生产业的发展。新时期下，传统机械设计制造技术已经无法满足社会发展要求，这就需要采取更加科学的生产工艺，从而不断加强的机械设计生产效率和质量，确保我国机械生产企业健康发展。

1现代化机械设计方法

机械设计生产自身就是一项十分复杂的工作，还需要涉及到热能、电能，如果生产效率低会造成资源浪费，产生间接污染问题。传统设计都是以二维（多图）设计为主，无法掌握机械设计的细节。而AutoCAD设计软件不仅能够呈现二维的机械设计图，还可以呈现三维设计图，全方位观察机械设计细节内容，适用性非常好，效率高。设计不仅可以实现无纸化设计，也能够随时对设计内容进行修改，避免多次人工修改造成浪费问题。当代国际上机械设计多数都都是采用AutoCAD设计软件。在设计中，需要进入软件当中，并在软件中将加工零件的尺寸图描绘出来，并采用绿色字符标注尺寸。AutoCAD的三维建模与仿真测试是重要的功能项，可以设计出机械零部件的三维图形，通过在软件当中写入机械设计的三维数据信息，这样就会呈现出三维模型框架。这时设计人员只需要对基本框架形态进行调整，从而提出三维示意图，如果设计内容符合标准可以进行上色，并进行二维、三维的图形转换，帮助完成设计。

2现代化机械制造技术分析

2.1自动化焊接。在进行机械工件自动化焊接当中，在电弧周边会生成一定量的气体，而此气体可以实现焊头、工件表面保护，让电弧、空气、熔池相分离。气体保护可以降低外部空气对焊接工作的影响，保证焊接电弧能够充分燃烧。自动化气焊按照编程程序按照指定标准焊接，并且可以密闭焊接，将温度控制在200-350℃封闭环境下，保温3-5小时，焊后消除应力的回火温度可以稳定控制在600-650℃范围内，保持1-2小时，之后自动冷却。在自动化埋弧焊接当中，可以划分为自动焊接、半自动焊接方法。自动焊接主要是利用PLC系统控制焊接车将焊丝、移动焊弧送入，之后即可自动化焊接。在半自动焊接当中，需要人为辅助操作，通常不开坡口单面熔深可以达到20mm，采用机械将焊丝送入，人工作人员需要采用移动焊弧进行焊接。现代化机械制造当中多数采用全自动化焊接方法。2.2毛坯车外圆自动化校准。该环节的原理为：在正负电极两侧正确放入焊接工件，之后将电源接通，此时焊接工件接触位置就会出现“电长效应”，此时的焊接物会快速融化，通过施加一定的压力即可实现焊接效果。为了能够保证融合尺寸、确保焊点强度，PLC系统会按照编程程序控制焊接电流以及焊接时间。以直径为55mm、长度为200mm工件为例，将参数输入到系统当中，会自动将毛坯夹在卡盘上找正，之后在四方刀台上放入车刀用顶尖找正之后夹紧。根据系统设定的X（横向轴）方向刻度，并沿着Y轴（纵向轴）方向退回，此时向X轴反方向自动进刀2mm，从而将毛坯端面以其基础方向找准。在刀具快要接触到毛坯圆心时系统会自动将多余的毛坯清除，之后切换夹头换上顶尖，将毛坯顶住后转动刀台，此时正偏刀作为加工刀，根据预先设定标准自动加工。2.3螺柱焊智能生产工艺。螺柱焊工作可以划分为多种，其中，储能式、拉弧式焊接最为常见，储能式焊接当中熔深较小，所以在薄板焊接中应用最为广泛；拉弧式焊接熔深较大，通常都是在重工业领域中的广泛应用。作为一种单方面焊接方法，所以在焊接当中不需要打孔、粘结、钻洞，这样可以保证焊接物体不会产生漏气、漏水等问题。智能生产工艺融入了传感器、调控器，智能判断生产状态，并根据实际参数采用变压器进行智能降压处理，之后经过整流桥把交流电转化为直流电，通过双向流管、充电电阻向电容充电。智能化技术中的智能芯片可以控制可控硅，让储能电容将电量瞬间释放，从而智能化完成焊接。

3现代化机械设计制造精密加工技术

3.1超精度加工。想要提高切削工艺的精密度，需要确保加工机床、工艺、零件不受自然因素的影响，并按照一定逻辑比例关系进行细化处理，而通过智能化生产技术、专家库、模糊控制，即可实现超精度加工。智能化系统会严格控制机床主轴的旋转速度，机床转速可以根据系统智能判定自动切换。也可以引用先进的加工技术，如精度定位技术等，极大的保证了切削精度。在实际使用中可以对工件上细小粒子进行打磨处理，从而提高工件生产精度，系统会对工件研磨动压进行控制，工件粗糙度可以达到Ra0.63-0.01微米。在系统运行中可以将粗研磨压力控制在0.3MPa、精研磨压力要控制在0.03-0.05MPa范围内；粗研磨速度控制在30-110m/min，精研磨速度控制在10-30m/min，可以完全脱离人工实现超精度加工。3.2超高速切削。超高速切削是指切削速度为传统切削速度5－10倍。因此，结合不同的加工材料和不同的加工方式，超高速切削速度范围也有规定。超高速切削包括超高速铣削、超高速车削、超高速钻孔与高速车铣等。目前，该项技术应用中，加工铝合金已达到2000－7500m/min；铸铁为900－5000m/min；钢为600－3000m/min；耐热镍基合金达500m/min；钛合金达150－1000m/min；纤维增强塑料为2000－9000m/min。该项技术能够极大提高切削效率、生产质量以及减少制造成本，同时，可以满足三维曲面形状高效精密加工要求，并为硬材料和薄壁件加工提供了新的解决方案。

4结束语

在机械设计制造中，需要抓住设计生产工艺实施的每个要点，确保工件生产符合实际标准。同时，精密加工可以提高工件产品质量，但是实现起来较为繁琐，需要配合上先进的精加工工艺，工作人员在操作中也要认真尽责，这样才能够全面提高机械设计生产效能。

参考文献：

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[2]陈秋霞.现代化机械设计制造工艺及精密加工技术[J].设备管理与维修，2018（10）：66-68.

[3]程建文.机械设计制造工艺及精密加工技术探讨[J].中小企业管理与科技，2017，23（36）：149-150.

作者:赵亚凯 单位:航空工业新航134厂