現代精密高真空電子束焊機的設計研究

黃興泉 黃國華

【摘要】隨著我國工業制造儀器的逐漸精密化，對數控高真空電子束焊接機的精密度提出了前所未有的高要求，對數控高真空電子束焊接機的精密性也有了更高的設計標準。本文闡述了現代精密高真空電子束焊機的設計原理，總結現代精密高真空電子束焊機的設計問題，并針對這些問題有針對性地提出了有效的應對措施，以供行業人士參考借鑒。

【關鍵詞】高真空；電子束焊接機；機械設計；精密

現代精密高真空電子焊機屬于一種新興的焊接技術設備，其在傳統電子束焊接技術設備基礎上進行了足夠的完善，使得焊接密度更加細致精密。焊接熱能影響范圍更小，焊接縫隙更為狹小，焊接更為深入，零件受焊接而導致的變形機率更低，能夠實現密度勻稱、質量極佳的焊接狀態，因而現代精密高真空電子焊機受到許多對焊接要求極高的特殊行業的青睞。如針對關系國計民生的軍工業產品的特殊零部件的焊接定型，便需要應用現代精密高真空電子焊機設備進行作業，從而滿足產品的特定性能要求。然而，由于現代精密高真空電子焊機設備研發時間相對較晚，應用經驗不夠豐富，很多設計者在設計中存在一些問題，故研究現代精密高真空電子束焊機的設計非常必要。

一、現代精密高真空電子束焊機的設計原理

第一，現代精密高真空電子束焊機，其屬于新型精密的焊接設備，需要融入先進的主機操作系統以及參數數據控制系統等軟硬件設備，設計出契合工藝以及技術要求的應用性軟件，因而設計時需要注重應用軟硬件設備的先進性、科學性以及可行性，以滿足設備應用軟件的設計要求。

第二，現代精密高真空電子束焊機利用電子束掃描方式以及能量分布密度進行真空焊接，將電子束進行分散處理，拓寬掃描的范圍，使得待焊接的零部件能夠獲得焊接部位的勻稱受熱，從而降低零部件被熱能侵蝕的危害，增強了焊接的質量與效果。因此，在設計時，需要重視設備掃描方式的定位以及能量分布情況的控制，以確保設備實現具體范圍的均勻掃描，完成焊接部位受熱均勻，保證焊接的質量。

第三，現代精密高真空電子束焊機對于工作環境的壓強要求較高，一般在需要在特定的壓強范圍內進行作業，同時需要輔以相應的真空條件，確保焊接零部件構成元素不被損毀，增強焊接工作的實效性。

二、現代精密高真空電子束焊機的設計問題

（一）設計人員創新意識不足

現代精密高真空電子束焊機的設計人員，其雖然針對設備設計原理進行了分析掌握，然而受到傳統設計理念的影響較深，因而在進行設備設計時，往往創新意識不足，遵循的設計理念也較為陳舊，導致設備應用效果受到限制。如現代精密高真空電子束焊機的設計原理中要求，應當借助相關軟硬件設施設計出相應的應用性軟件，而設計人員往往只按照固化模式以及傳統經驗進行該設計原理的實施落實，致使設計應用效果不佳。

（二）設計人員綜合素養不足

第一，設計人員對于設計要素欠缺綜合處理能力。電子束焊機具有許多設計要素，包括設備的組成結構、設備制造的流程、設備采購的原材料以及設備應用術等，這些設計要素需要進行分析融合，然而部分設計人員，其信息加工處理能力存在局限性，導致設計要素融合不夠緊密，影響設備運行效果。

第二，設計人員針對設計原理缺乏創新應用能力。部分設計人員不愿意進行設計方面的創新，在設計應用方式以及應用設備等方面，往往參照前人經驗進行模仿設計，為考慮設備應用的具體環境以及相關要求，致使設計出設備與具體操作環境以及相關應用要求存在差距，從而制約著應用的效果。

（三）設計部門管理不夠科學

第一，設計部門任務分配不嚴謹。在設計中，針對設計方面任務的下達分配不夠嚴謹，往往存在設計人員任務銜接配合不緊密，甚至出現少數設計任務沒有落實的部門，導致設計工作開展不夠順利，設計方面的部分缺陷以及瑕疵現象隨之出現，從而埋下相應的安全隱患，無法有效保障設備運行的安全性。根據精密高真空電子束焊機的設計原理，設備運行環境需要處于特定壓強與相應的真空條件下，如果設計部門管理不夠嚴謹，則可能出現設計人員對設備作業的真空以及壓強預計不精密，一旦而設計管理部門未能及時發現，將導致環境不滿足設備運行需要，可能引發安全事故。

第二，設計部門管理工作操作不規范。部分設計部門管理人員在開展工作時，會出現管理隨意現象，具體表現為：對設計人員管理標準不統一、管理流程把握不準、管理事項重復以及管理職責權限不明確等。如針對電子束焊機的掃描方式以及能力分布密度設計工作進行管理時，存在管理流程把握不準、管理標準不統一等現象，嚴重制約著設備應用的實際效果。

三、現代精密高真空電子束焊機設計問題的應對措施

（一）創新設計人員設計理念

對于現代精密高真空電子束焊機的設計人員來說，需要不斷創新設計人員的設計理念，摒棄傳統設計理念的局限性，打破傳統設計理念的桎梏，選擇先進科學的設計理念，針對實際情況，立足應用環境需要，進行設計理念的合理貫徹，使得設計理念充分發揮其優勢，讓其發揮其應用性能。如針對現代精密高真空電子束焊機的應用性軟件的設計方面，需要遵循先進的設計理念，將設計理念與實際要求結合應用，積極發揮設計理念的指導作用。

（二）培養設計人員綜合素養

第一，設計人員應當針對設計要素進行科學處理。設計人員針對設備設計的相關要素，需要進行科學的分析，提取出相關有效的設計要素，針對設計要素進行整理分類，積極整合優化相關設計要素，實現設計要素的全面融合。如對于現代精密高真空電子束焊機的組成結構設計時，需要提取出設備包括的結構，針對結構使用性能，選擇適合的原材料，并選取科學可行的設計工藝，從而提升設備結構的實用性。

第二，設計人員需要不斷培養創新應用能力。關于現代精密高真空電子束焊機設計原理的創新應用，設計人員需要不斷學習創新應用的理念，形成創新應用的思維，構建創新應用的路徑，開辟創新應用的方向，針對設備設計原理進行個性化、實用化以及科學化的創新應用，實現設備設計方面的有效創新。

（三）規范設計部門管理過程

第一，運用嚴謹的態度進行設計任務的布置。電子束焊機設計工作的相關部門，需要明確劃分工作任務以及權利義務，杜絕工作任務的重疊以及遺漏等現象，做到每項設計任務都有落實部門，并將具體任務下達至具體責任人，盡可能避免設備設計存在缺陷，從而保證設備的運行功能。

第二，逐漸規范設備設計方面的管理工作。對于管理人員，需要明確管理工作的性質與作用，把握管理工作的標準以及流程，實現管理的分工責任制，避免重復管理，明晰管理權利義務關系，做到管理職責落實到位，管理職權應用正確，管理效果發揮全面，從而利導設備的有效研發制造。

四、結語

縱觀現代精密高真空電子束焊機的設計，不難發現其設計具有許多要求以及要素，要實現設計的預期效果，契合相關焊接材料的需求，應當明確現代精密高真空電子束焊機設計的重要性與必要性，并借助科學合理的設計理念、設計手段以及設計流程等要素，促進設計發揮科學性、可行性以及實用性等應用效果，這樣才能助推企業發展。

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作者簡介：黃興泉（1986.10—），男，廣西南寧人，助理工程師，研究方向：機械設計；黃國華（1982.04—），男，廣西桂林人，助理工程師，研究方向：機械設計。