現(xiàn)代機械制造的先進(jìn)加工工藝研究

張金帥

摘 要：現(xiàn)代制造業(yè)的飛速發(fā)展，以至于傳統(tǒng)機械制造技術(shù)已經(jīng)跟不上時代步伐，而越來越不能滿足現(xiàn)代社會的要求。在機械加工管理中的質(zhì)量控制，是機械產(chǎn)品質(zhì)量管理的要點和難點。機械制造技術(shù)水平取決于機械制造裝備的性能和質(zhì)量，而產(chǎn)品的性能和質(zhì)量則與制造過程的工藝技術(shù)和工藝系統(tǒng)裝備的水平直接相關(guān)。本文就現(xiàn)代機械先進(jìn)加工工藝進(jìn)行分析，并分析了制造技術(shù)應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代機械;加工工藝;制造技術(shù)

機械制度的生產(chǎn)加工，是一系列生產(chǎn)工藝組成的，不同的生產(chǎn)工藝、不同的生產(chǎn)流程、不同的生產(chǎn)環(huán)境，對產(chǎn)生質(zhì)量的控制提出不同的要求。因此，機械制造過程中的質(zhì)量控制，也是生產(chǎn)系統(tǒng)的質(zhì)量控制。隨著人們生活水平的提高，對工業(yè)化產(chǎn)品的要求也越來越高，加之先進(jìn)的技術(shù)應(yīng)用，也對機械制造的質(zhì)量提出了更高的要求。本文對機械制造過程中先進(jìn)加工工藝與制造技術(shù)做進(jìn)一步的探討和研究，以保證和提高機械制造的加工質(zhì)量。

一.現(xiàn)代機械的先進(jìn)加工工藝分類及發(fā)展

現(xiàn)代化的機械加工工藝、制造技術(shù)實際應(yīng)用具有綜合性、一體化、系統(tǒng)性及可持續(xù)性特點，這些特點與現(xiàn)代化機械生產(chǎn)企業(yè)廣泛引入并應(yīng)用現(xiàn)代化的先進(jìn)自動控制技術(shù)、微電子技術(shù)、機電一體化技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)及設(shè)備直接關(guān)聯(lián)，多種現(xiàn)代化技術(shù)及設(shè)備、理念支持下的現(xiàn)代機械產(chǎn)業(yè)內(nèi)部逐漸形成了系統(tǒng)的工程理論及特點。

現(xiàn)代制造技術(shù)的分類及發(fā)展大體上可從5個方面來論述。

1.系統(tǒng)的自動化、集成化、智能化

機械制造自動化的發(fā)展經(jīng)歷了單機自動化、剛性自動線、數(shù)控機床和加工中心、柔性制造系統(tǒng)（FMS）和計算機集成制造等幾個階段，并向柔性化、集成化、智能化進(jìn)一步發(fā)展。

2.特種加工方法

精密加工和超精密加工特種加工方法又稱非傳統(tǒng)加工方法，它是指一些物理的、化學(xué)的加工方法。如電火花加工、電解加工、超聲波加工、激光加工、電子束加工、離于束加工等。特種加工方法的主要對象是難加工的材料，如金剛石、陶瓷等超硬材料的加工，其加工精度可達(dá)分子級加工單位，所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要手段。

3.快速成形（零件）制造

零件是一個三維空間實體，它可由在某個坐標(biāo)方向上的若干個“面”疊加而成。因此，利用離散/堆積成形概念，可將一個三維空間實體分解為若干個二維實體制造出來，再經(jīng)堆積而構(gòu)成三維實體，這就是快速成形（零件）制造的基本原理，其具體制造方法很多，較成熟的商品化方法有疊層實體制造法和立體光刻等。如疊層實體制造，根據(jù)各疊層幾何信息，用數(shù)控激光機在鋪上一層箔材上切出本層輪廓，去除非零件部分，再鋪上一層箔材，用加熱輥輾壓，以固化粘接劑，使新鋪上的—層箔材牢固地粘接在成形物體上，再切割該層的輪廓，如此反復(fù)多次直至加工完畢。

4.零件的分類編碼系統(tǒng)

零件分類編碼是對零件相似性進(jìn)行識別的一個重要手段，也是GT 的基本方法。是用數(shù)字來描述零件的幾何形狀、尺寸和工藝特征，即零件特征的數(shù)字化。零件分類是根據(jù)零件特征的相似性來進(jìn)行的，這些特征主要分為以下三個方面;

（1）結(jié)構(gòu)特征

零件的幾何形狀、尺寸大小、結(jié)構(gòu)功能、毛坯類型等。

（2）工藝特征

零件的毛坯形狀及材料、加工精度、表面粗糙度、機械加工方法、定位夾緊方式、選用機床類型等。

（3）生產(chǎn)組織與計劃特征

加工批量，制造資源狀況，工藝過程跨車間、工段、廠際協(xié)作等情況。零件的特征用相應(yīng)的標(biāo)志表示，這些標(biāo)志由分類系統(tǒng)中的相應(yīng)環(huán)節(jié)來描述。零件各種特征的標(biāo)識按一定規(guī)則排成若干個“列”，每“列”就稱為碼位，也叫縱向分類環(huán)節(jié);在每個列（碼位）內(nèi)又安排若干“行”，每一“行”稱為“項”，也叫橫向分類環(huán)節(jié)。零件分類編碼系統(tǒng)是實施成組技術(shù)的基礎(chǔ)和重要手段。零件進(jìn)行分類成組，可以便于零件設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、系列化和通用化，輔助人工或計算機編制工藝過程和進(jìn)行成組加工車間的平面設(shè)計，改進(jìn)數(shù)控加工的程序編制，使工藝設(shè)計合理化：促進(jìn)工裝和工藝路線標(biāo)準(zhǔn)化，為計算機輔助制造打下基礎(chǔ)，進(jìn)一步以成組的方式組織生產(chǎn)。零件的分類編碼反映了零件固有的名稱、功能、結(jié)構(gòu)、形狀和工藝特征等信息。類碼對于每種零件而言不是唯一的，即不同的零件可以擁有相同的或接近的分類碼，由此能劃分出結(jié)構(gòu)相似或工藝相似的零件組來加工。它的特點是從毛坯到產(chǎn)品多數(shù)可在同一種類型的設(shè)備上完成，也可僅完成其中某幾道工序的加工。如在轉(zhuǎn)塔車床、自動車床加工的中小零件，多半屬于這種類型。這種組織形式是最初級的形式，最易實現(xiàn)，但對較復(fù)雜的零件，需用多臺機床完成時，其效果就不顯著。值得一提的是，自從出現(xiàn)加工中心以來，成組單機加工又重新得到重視。

5.制造系統(tǒng)

柔性制造系統(tǒng)一般是指用一臺主機將各臺數(shù)控機床連接起來，配以物料流與信息流的自動控制生產(chǎn)系統(tǒng)。它一方面進(jìn)行自動化生產(chǎn)，而另一方面又允許相似零件組中不同零件，經(jīng)過少量調(diào)整實現(xiàn)不同工序的加工。這一組織生產(chǎn)的方式，代表著現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展方向。值得一提的是，成組技術(shù)是計算機輔助工藝設(shè)計（CAPP）的基礎(chǔ)之一，在成組技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的派生cAPP 設(shè)計方法，已成為工藝現(xiàn)代化的一種主要方法。另外，成組技術(shù)作為一種生產(chǎn)哲理，對柔性制造技術(shù)和集成制造技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了深刻的影響。

二.結(jié)束語

機械制造業(yè)不僅是工業(yè)發(fā)展中機械設(shè)備供應(yīng)的主要源頭，其本身也是國家經(jīng)濟及工業(yè)發(fā)展的支柱型產(chǎn)業(yè)。機械工業(yè)科技發(fā)展正面臨著挑戰(zhàn)與機遇并存的新形勢，我們應(yīng)當(dāng)抓住機遇，迎接挑戰(zhàn)，堅決貫徹“以科技為先導(dǎo)，以質(zhì)量為主體”的方針，進(jìn)一步推動我國機械工業(yè)的發(fā)展。

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