機械制造工藝與機械設備加工工藝研究

喬鵬飛

（青島市即墨區(qū)第一職業(yè)中等專業(yè)學校，山東 青島 266200）

0 引言

了解近年來機械制造業(yè)發(fā)展情況可知，其在促進社會經(jīng)濟發(fā)展的同時，也體現(xiàn)了國家工業(yè)化發(fā)展水平，因此在新時代背景下，面對競爭越發(fā)激烈的市場環(huán)境，機械行業(yè)正以非常迅猛的速度穩(wěn)步向前發(fā)展。

1 目前機械行業(yè)的發(fā)展趨勢

從整體角度來看，現(xiàn)如今的機械行業(yè)發(fā)展趨勢主要展現(xiàn)為以下幾點：第一，在經(jīng)濟全球化發(fā)展背景下，機械行業(yè)要在整合以往發(fā)展經(jīng)驗的基礎上，正確應對國際市場帶來的挑戰(zhàn)，而這也表明未來機械行業(yè)會向著全球化革新。由于各國機械企業(yè)研制的新產(chǎn)品和新技術(shù)都會放在公共平臺中學習共享，所以不管是機械企業(yè)還是科研人員都可以在這一平臺中充分利用多樣化且有價值的社會資源來發(fā)展；第二，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的全面推廣，社會發(fā)展也將向著信息化邁進，此時各行企業(yè)的發(fā)展與創(chuàng)新也需要利用信息化手段進行優(yōu)化。因此，機械行業(yè)在建設發(fā)展中要轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)單一化的管理模式，優(yōu)先結(jié)合現(xiàn)代化軟件工程或技術(shù)，以此讓機械行業(yè)真正實現(xiàn)智能化和信息化[1]。在這一過程中，人類可以從以往繁瑣困難的勞動環(huán)境中徹底解放出來，不僅能構(gòu)建良好的工作環(huán)境和氛圍，而且可以進行更高層次的創(chuàng)造勞動；第三，為機械企業(yè)發(fā)展提供更新生產(chǎn)策略，注重培養(yǎng)各部門員工的服務性思維。這樣有助于行業(yè)企業(yè)在發(fā)展中將目光分散放到不同的市場或產(chǎn)品中，并在構(gòu)建基本工程結(jié)構(gòu)的基礎上，通過制造修改與創(chuàng)新設計，保障最終得到的機械產(chǎn)品符合消費者需求。如下圖1所示，其為目前機械制造和設備加工經(jīng)常應用的流程[2]。

圖1 常見機械制造加工流程

2 兩種工藝的應用價值

在社會經(jīng)濟與城市建設水平持續(xù)上升的背景下，隨著我國綜合國力的增強，機械制造業(yè)也得到了優(yōu)化，其中最為關(guān)鍵的機械制造工藝與機械設備加工工藝也展現(xiàn)出了獨特優(yōu)勢。根據(jù)以往機械行業(yè)發(fā)展情況分析可知，兩種工藝在發(fā)展中具有極強的關(guān)聯(lián)性和系統(tǒng)性。尤其是在新時代背景下，面對經(jīng)濟全球化的發(fā)展趨勢，大部分行業(yè)在運用兩種工藝進行工作時，會在保障產(chǎn)品質(zhì)量的同時，結(jié)合實踐發(fā)展需求進行技術(shù)創(chuàng)新[3]。只有這樣才能保障制造行業(yè)的加工工藝符合工業(yè)發(fā)展，從而促使制造工業(yè)向著可持續(xù)發(fā)展的目標穩(wěn)步前進。雖然目前針對機械設計工藝設定的范圍較為廣泛，但結(jié)合實踐案例分析可以對機械工業(yè)及相關(guān)工藝有明確認識。而隨著時代變遷，社會發(fā)展也提高了機械工藝技術(shù)的要求，此時以往應用的機械設計理念和技術(shù)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代化機械制造需求，因此要求行業(yè)要從創(chuàng)新角度入手研究出更多有價值的設計方式。通過在機械設計時合理運用先進技術(shù)解決設計難題，不僅能全面提高機械行業(yè)發(fā)展水平，而且可以保障產(chǎn)品設計質(zhì)量，滿足社會消費需求[4]。

根據(jù)近年來機械制造相關(guān)工藝的應用情況分析可知，它們經(jīng)常出現(xiàn)在電子、制造或機械等有關(guān)行業(yè)中，不管是國外還是國內(nèi)的專家學者都非常關(guān)注這兩種工藝技術(shù)，并且開始結(jié)合自身經(jīng)驗對相關(guān)課題實施深入探討。由于機械是促進社會經(jīng)濟發(fā)展和實現(xiàn)現(xiàn)代工業(yè)化目標的核心內(nèi)容，所以本文研究的這兩種工藝也是引導機械制造業(yè)向著現(xiàn)代化發(fā)展的主要動力。在研究設計某類產(chǎn)品時，不管是前期思考還是后期應用都要利用機械的方式來達成目標，只有這樣才能將人類想象的物品轉(zhuǎn)化成真實的事物，最終滿足社會消費需求。而在生產(chǎn)期間，實踐加工工藝的質(zhì)量和水平直接決定了設備的生產(chǎn)質(zhì)量和應用價值，所以只有明確這兩種技術(shù)的操作方法，保障實踐操作的效率和質(zhì)量，才能在不斷發(fā)展中達到預期提出的生產(chǎn)目標。由此可知，在未來建設發(fā)展中，機械行業(yè)要在掌握社會經(jīng)濟水平的基礎上，充分展現(xiàn)機械制造工藝與機械設備加工工藝的應用價值[5]。

3 機械制造工藝分析

3.1 氣體保護焊接

這類制造工藝具有質(zhì)量高，效果好的優(yōu)勢，在實踐操作中更能快速實現(xiàn)自動化發(fā)展目標，因此主要被運用在工業(yè)領域中。選用這種工藝的根本目的在于保障焊縫的質(zhì)量，降低因為焊接溫度上升而產(chǎn)生的帶寬度，避免加工材料出現(xiàn)氧化，影響整體制作工藝的質(zhì)量。結(jié)合實踐案例分析可知，在進行氣體保護焊接操作時，最為明顯的一大特征就是將氣體看成是焊接物之間的保護介質(zhì)，有助于控制有害氣體對環(huán)境和員工產(chǎn)生不良影響。讓氣體在燃燒過程中形成高溫火焰，并將它們集中到一起，而后融化焊件和部分焊絲，接下來利用填充金屬的焊接方式，利用明弧焊接，促使電弧可以在讓氣體集中到同一區(qū)域進行壓縮后，提升整體焊接的速度。一般來講，這項工藝主要應用在焊接厚度比3mm要低的低碳鋼薄板或鋁等非金屬合金中，而最常見的氣體就是成本較低的二氧化碳，這樣有助于在焊接化學性質(zhì)較為活躍的材料時，利用具有惰性的氣體來處理以往手工電弧焊接存在的問題，最終保障焊接產(chǎn)品的質(zhì)量和效率。下圖2為目前氣體保護焊接在某機械成品機中的應用體現(xiàn)[6]。

圖2 氣體保護焊接在某機器中的應用體現(xiàn)

3.2 電阻焊

這類工藝是指利用電極為需要焊接的物品施加一定的壓力，而后在通電的基礎上，結(jié)合電極間的接觸電阻構(gòu)成的焦耳熱融化金屬，最終達到焊接的目的。整合實踐案例分析可知，這種工藝技術(shù)有很多優(yōu)點，像內(nèi)部焊接熱量非常集中、熱量會影響的范圍非常小、整體變形也不大等。在實踐操作中，這一工藝既能確保接頭質(zhì)量達到要求，又能提升實踐生產(chǎn)效率。需要注意的是，這一技術(shù)也并不是完美無暇的，相反在質(zhì)量檢測工作中，無法利用簡單且有效的無損檢測方式進行焊點的質(zhì)量判斷，并且后續(xù)維修和設備操作也非常復雜。因此，在現(xiàn)代機械制造業(yè)發(fā)展中也是技術(shù)人員研究分析的焦點。

3.3 虛擬制造

這類工藝是指由多種三維仿真軟件構(gòu)成的產(chǎn)物，具體涉及到虛擬設計、制造及生產(chǎn)等方面內(nèi)容。以設計工作為例，虛擬化的設計要以計算機平臺為依據(jù)，這樣既能為員工操作提供準確的數(shù)據(jù)信息，又能結(jié)合產(chǎn)品需求構(gòu)建真實模型。最終，將會以仿真模擬和實踐操作來不斷優(yōu)化和完善。而在生產(chǎn)制造期間，工作人員可以運用仿真軟件模擬規(guī)劃產(chǎn)品的制造和生產(chǎn)步驟，明確影響最終質(zhì)量的重要操作環(huán)節(jié)，而后通過合理分析和實踐探究，預先提出有效的處理對策，以此在優(yōu)化設計的基礎上，確保最終生產(chǎn)制造出的機械產(chǎn)品具備低成本、高效率和高品質(zhì)的目標。需要注意的是，這項技術(shù)在機械制造業(yè)發(fā)展中具有輔助作用，能在改善產(chǎn)品外在形象的同時，保障制造加工生產(chǎn)的質(zhì)量安全，因此在未來機械行業(yè)發(fā)展中是科研探究的主要內(nèi)容。

4 機械設備加工工藝的內(nèi)容

4.1 研磨

這一工藝作為磨削加工獨有的操作形式，也是保障加工精度的有效方法。通過整合以往機械制造業(yè)發(fā)展案例分析可知，將其運用到設備加工中不僅能減少多余的工作量，而且可以保障零件外形更加完善。一方面，研磨加工的精度非常高，尤其是對那些中小型的光通孔而言，最終的圓柱度可以達到0.001mm以內(nèi)；另一方面，表層質(zhì)量非常好，能在儲存潤滑油的基礎上，構(gòu)成具有保護作用的油膜。同時，因為這類工藝可以讓設備具備一定的表面支承率，所以實際承受載荷非常大，并具備極強的耐磨性，實際應用時間非常長。除此之外，隨著研磨速度的降低，磨粒的平均磨削壓力會很小，那么相應的工件發(fā)熱量也會持續(xù)下降，這樣能保障最終得到的工件表層具有光滑性和完整性。

4.2 切削

現(xiàn)如今，機械制造工業(yè)展現(xiàn)出了極為廣闊的發(fā)展前景，而社會經(jīng)濟和城市建設水平的提高更加大了對機械設備的應用要求。簡單來講，切削就是指在利用有效工具的基礎上，清理工件上多余的材料，并由此得到所需的幾何圖形，且相應的尺寸和表層質(zhì)量都符合標準。在這一過程中，要想提升加工生產(chǎn)效率，保障切削操作的質(zhì)量安全，必須要有效控制切削刃上的機械作用。同時，為了增加所選刀具的應用時間，還要為每一項工序當中的刀具構(gòu)建均衡的加工余量，而要想達到這一目標，最關(guān)鍵的是運用直徑各不相同的刀具實施加工處理。

4.3 分析圖紙

在機械制造前，企業(yè)和員工必須要對產(chǎn)品加工的圖紙進行逐一審查，這樣有助于確保產(chǎn)品在符合質(zhì)量要求的基礎上，符合公益性需求。根據(jù)目前機械制造業(yè)發(fā)展情況分析可知，要想在已有生產(chǎn)條件下進行更加經(jīng)濟與合理的制造工作，企業(yè)不僅要關(guān)注制造產(chǎn)生的影響，還有結(jié)合時代發(fā)展進行技術(shù)創(chuàng)新。以數(shù)控車削為例，分析圖紙作為這項工作最為關(guān)鍵的一步，員工在認真審查所有數(shù)據(jù)的同時，要保障所有零件的標準尺寸都和實際一致，只有這樣才能保障整體工藝加工在系統(tǒng)運行中具有同一性。另外，還要觀察工藝精度和技術(shù)要求，原因在于機械工藝本身對精度的要求就非常高，所以在保障所選材料和工藝技術(shù)都符合標準的基礎上，要嚴格按照規(guī)定的步驟進行操作，只有這樣才能保障產(chǎn)品制造與生產(chǎn)的準確性。

5 如何正確應用兩種工藝技術(shù)

根據(jù)上述研究分析可知，不管是機械制造還是設備加工都在實踐應用中展現(xiàn)出了很多問題，此時要想充分利用這兩種工藝技術(shù)改變機械制造業(yè)發(fā)展模式，提高實踐產(chǎn)品制造質(zhì)量和效率，就需要從以下幾點入手進行優(yōu)化處理：第一，所選材料非常重要。通過對比分析不同產(chǎn)品材料可知，各類材料在機械制造加工中所展現(xiàn)出的特性也有一定差異，因此在設計生產(chǎn)期間必須要經(jīng)過多次試驗對比分析，優(yōu)先選用符合模具加工和設備所需的材料，只有這樣才能從基礎上保障工藝技術(shù)的質(zhì)量和安全；第二，應用適宜的加工器具。在生產(chǎn)制造期間，所選工具也會直接影響機械制造工藝和設備加工的質(zhì)量，因此參與操作的員工必須要全面了解所有工具的用途和加工特點，并且針對不同類型的材料選擇性能相符的加工器具。這樣不僅能提升機械加工水平，保障產(chǎn)品質(zhì)量安全，而且可以避免在機械制造加工期間出現(xiàn)過多問題，影響最終工藝實施精度；第三，強化加工操作期間的監(jiān)管力度。在加工操作過程中，必須要嚴格按照規(guī)定加工步驟進行操作，這樣能確保產(chǎn)品生產(chǎn)和現(xiàn)場員工的質(zhì)量安全。而在加工優(yōu)化工作中，要先進行預期判斷和實驗分析，而后再將其引用到實踐工作中，這樣不僅能加快工作效率，而且可以減少不必要的資源消耗，最終提高整體機械加工制造水平。

6 結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)代社會發(fā)展中，隨著社會經(jīng)濟和科技創(chuàng)新水平的加快，各領域都在創(chuàng)新發(fā)展中取得了優(yōu)異成績。而機械制造工藝和機械設備加工工藝作為現(xiàn)代化機械制造業(yè)發(fā)展的核心內(nèi)容，兩者不僅是促進社會經(jīng)濟發(fā)展的主要原因，而且也是滿足我國各項建設的基礎內(nèi)容。因此，在新時代背景下，面對競爭越發(fā)激烈的市場環(huán)境，機械制造業(yè)在關(guān)注自身創(chuàng)新發(fā)展趨勢的同時，還要對機械制造工藝和設備加工工藝進行更深層次的探討，這樣有助于在保障機械產(chǎn)品性能的基礎上，引導我國機械制造業(yè)向著先進化和科技化的方向飛速發(fā)展。