機械制造工藝與機械設備加工工藝分析研究

許東光

（南陽師范學院，河南 南陽 473061）

1 現代機械制造工藝和加工工藝的重要性

機械制造工藝與機械設備加工工藝具有關聯性、系統性以及全球性的特征，在工業化建設不斷發展的過程中，許多行業都運用了機械制造技術以及機械設備加工工藝。在實際的機械制造生產過程中，機械加工工藝直接影響機械設備以及產品的質量，相關部門一定要高度重視機械制造工藝與機械設備加工技術，對制造行業進行技術創新，完善加工工藝，才能推動工業持續、穩定地發展。

1.1 現代機械設計概述

機械設計工藝包括的范圍非常廣，例如，工藝技術、結構技術等等。新時期，社會的迅猛發展，對各項技術要求越來越高，傳統的機械設計已經不適合現代機械制造業的實際需求。當前，我國的機械設計方式在不斷創新，已經由傳統的經驗設計朝著先進的現代設計轉變。在機械設計的時候，應該積極運用先進的方法解決設計中存在的各類難題。機械設計包含的內容較多，其現代設計水平的提升可以極大地推動機械行業的發展，增強設計質量，提升設計效果。

1.2 機械制造技術以及加工工藝的重要作用

機械制造技術和加工工藝所使用的范圍非常廣泛，電子、制造以及機械等各個行業和領域都在運用這兩項技術，全球范圍內的研究學者也都比較重視這些技術。機械是推動現代工業發展的主要動力，機械制造工藝和加工工藝的快速發展能夠促使現代機械制造業的發展。一項產品最終投入使用都需要借助制造來完成，運用設計制造把存在于人腦海中的虛有的想象物轉化成為產品，才能滿足社會的各項需要。在生產的過程中，加工的工藝直接影響設備的生產質量和產品的質量。只有確定了生產工藝與加工工藝，才能實現預期的生產目標。所以，在社會發展的進程中，機械制造技術和加工工藝水平的提升有著極其重要的作用。

1.3 機械制造和加工需要注意的問題

現如今，人們對機械加工的認知越來越深，許多的精密零部件加工都使用機械加工，在機械制造和加工過程中，會遇到各類問題，必須采取有針對性的措施。才能確保整個過程順利。首先，粗加工和精加工必須分開進行，唯有如此，才可以較好地確保機械加工精度。粗加工過程中，切削量較大，工件受到的切削力以及夾緊力也非常大，發熱量也較多，加工表面就會出現較為顯著的加工硬化情況，工件內部也具有較大的內應力，假如連續開展粗加工和精加工，就會影響精加工后的零件精度。針對有的加工精度較高的工件，在完成粗加工之后需要實施低溫退火或者及時處理把內應力完全消除，最后，再開展精加工。其次，加工的時候，要選擇合適的機械加工設備。粗加工的目標是為了把大部分的機械加工余量切除掉，對加工精度要求不高，因此，粗加工應該選取功率較大、剛性好、精度比較低，效率較高的機械設備上開展。粗加工和精加工在加工過程中，選擇不同性能的機械加工設備不但可以使設備的能力得到全面發揮，提升機械加工效率和質量，還可以使機床的使用壽命得到延長。最后，合理選擇機械加工工藝。規劃機械加工工藝的過程中，需要高度重視熱處理，不同類型的機械加工工序需要根據其性能和需求進行熱處理。機械加工前期，要想改善金屬的切削加工性能，就要實施退火、正火以及調質等各方面熱處理；粗加工之后需要消除內應力，就要實施時效處理以及調質處理等各種熱處理；機械加工后，要想提升工件的機械性能，就要實施滲碳、淬火以及回火等熱處理。

2 機械制造工藝分析

2.1 氣體保護焊接工藝

氣體保護焊具備焊接質量好、效率高、容易實現自動化等多方面優點，被廣泛應用在工業領域中。運用焊接保護氣的主要目標就為了提升焊縫質量，降低焊縫加熱作用帶寬度，防止材質氧化。氣體保護焊工藝最顯著的特征是把氣體當作焊接物之間的保護介質，降低有害氣體的影響。運用氣體在燃燒產生熱量集中的高溫火焰，將焊件和焊絲局部進行融化，然后，填充金屬的一種焊接方法。焊接的時候，運用明弧焊接，電弧在確保氣體的壓縮下熱量集中在一起，焊接速度較快。氣焊主要運用于焊接厚度低于3mm的低碳鋼薄板、高碳鋼以及鋁等非鐵金屬與合金，焊接運用最多的氣體是消耗成本少的二氧化碳，在焊接化學性質較為活潑的金屬以及合金的時候，運用氬、氦等惰性氣體能夠有效解決傳統手工電弧焊應用中存在的各種弊端，使焊接質量得以全面提升。

2.2 電阻焊工藝

電阻焊是運用電極將被焊接物施加一定的壓力的同時，通電、使用電極間的接觸電阻產生的焦耳熱熔化金屬從而實現焊接的目標。電阻焊工藝具有較多優點，例如，內部焊接熱量集中，加熱時間較短，焊點周圍形成塑性環，整個過程較為簡單，焊接產生的熱影響區域較小，變形小，可以保證接頭質量，而且生產率較高，焊點表面質量較高。但是，該項工藝當前依然存在一些不足之處，尤其是在成品質量檢測方面，缺少簡單可靠的無損檢測方式來準確判斷焊點質量，同時，也存在設備復雜、功率大以及維修困難等各類問題。

2.3 虛擬制造技術

虛擬制造技術主要指的是各種三維仿真軟件的伴隨產物，該項工藝由虛擬設計、虛擬制造以及虛擬生產幾個方面構成。虛擬設計階段使用計算機為設計人員提供準確的制造信息，并創建產品虛擬模型，最后，通過仿真過程以及實際操作過程逐漸優化和完善；虛擬制造階段利用仿真軟件科學合理的分析產品的制造過程，從而優化產品以及工藝的設計，運用軟件產生各種不同的虛擬樣本模型，可以實現低費用、快速地評價各種工藝方案的目標；在虛擬生產環節中，把仿真添加到控制模型以及實際過程中，能夠優化生產過程，使實際生產周期的效率得到大幅度提升。虛擬制造技術屬于一種輔助技術，能夠較好地優化產品以及產品的加工過程，較少了成本，研究價值非常高。

3 機械設備加工工藝分析

3.1 研磨工藝

研磨屬于磨削加工的特殊形式，而且也是一種高效的精加工方法。該項工藝不但可以除去較大的加工余量，同時，也能夠使零件表面更加美觀。其一，研磨加工特征。加工精度比較高，尤其的中小型光通孔，其圓柱度能夠實現0.001mm以內。其二，表面質量較好。表面屬于交叉網紋，能夠保持潤滑油的存儲和油膜。同時，具備較高的表面支承率，所以可以承受較大載荷，耐磨損，并且使用壽命較長。另外，研磨速度較低，磨粒的平均磨削壓力非常小，從而使得工件的發熱量較小，工件表面較為完整。其三，研磨加工范圍比較廣。一般用于加工各種圓柱形孔，另外，使用專用研磨頭，還能夠加工圓錐孔以及橢圓孔等。

3.2 切削工藝

在新時期，機械行業獲得良好的發展前景，社會對機械設備的要求越來越高。 切削加工工藝主要指的是使用工具把工件上多余材料切除，從而取得所需要的幾何形狀、尺寸精度以及表面質量的模式。切削過程中，為了確保較高的生產效率以及切削安全，應該盡可能地減少切削刃上的機械作用以及工作負載變化。另外，也為了增加刀具的使用壽命，需要各個工序中給每一種刀具建立分布均勻的加工余量，這屬于切削操作的主要目標，要想順利實現這個目標，就需要采用直徑大小不一樣的刀具進行加工，也要確保每道工序中刀具的形狀以及材料最終的形狀相似。

3.3 圖紙分析工藝

開展機械制造前期，必須科學合理地對產品圖紙進行工藝性審查，其目的是確保產品在滿足質量與用戶要求的基礎上符合工藝性需要，在現有生產條件下可以運用較為經濟、合理的方式把其制造出來，同時，減少制造過程給環境帶來的污染，進一步提高技術水平，改善勞動條件，簡化操作流程，提升資源利用率與勞動生產率。例如，數控車削最重要的環節之一就是圖紙的分析，特別是對零件圖的分析，需要嚴格根據相關要求對其進行分析，保證其可以滿足工藝的要求。合理選擇基準，圖紙上通常都有零件的標準尺寸，要保證零件的尺寸和實際需求相適應，才使工藝加工中整個系統的有效統一。認真分析精度以及技術要求。機械工藝自身對精密度以及準確性的要求較高，因此，需要在各部分材質和技術都保持一致的情況下，經過嚴密的流程，才可以提升產品的精確度。

隨著國民經濟水平的提高，現代化進程的逐漸加快，各個行業與領域都進行了創新和發展。其中，機械制造工藝以及機械設備加工工藝是推動國家整體化發展的重要基礎，要想滿足我國在各項內容方面的建設需要，技術人員要深入研究與分析機械制造技術以及內容，提升機械性能，從而推動我國機械制造業朝著更高遠的方向發展。