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機(jī)械制造范文分析

時(shí)間:2022-10-31 17:44:06

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機(jī)械制造范文分析

機(jī)械制造分析1

自動(dòng)化技術(shù)就是自動(dòng)地去完成特定的工作,在提前預(yù)設(shè)好的程序中自主進(jìn)行工作,無需人為進(jìn)行操作。進(jìn)入21世紀(jì),計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展為農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)提供了良好的技術(shù)條件。

1農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的重要性

傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作對(duì)原材料、人力等資源的利用率不高,無論是設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)還是生產(chǎn)制造環(huán)節(jié),很多原材料、人力被浪費(fèi),原材料、人力的使用得不到科學(xué)管控,導(dǎo)致生產(chǎn)成本比較高,企業(yè)生產(chǎn)效率難以全面提升,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力不高。相比于傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作,在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù),結(jié)合計(jì)算機(jī)建模、工程繪圖等信息化技術(shù)手段,將自動(dòng)化技術(shù)與農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造結(jié)合,可以提高農(nóng)業(yè)機(jī)械的自動(dòng)化水平,改善整個(gè)過程,減少農(nóng)機(jī)對(duì)人力的消耗;設(shè)計(jì)與生產(chǎn)管理人員可隨時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)與制造過程存在的資源浪費(fèi)、能源過度損耗等問題,可優(yōu)化、改進(jìn)農(nóng)機(jī)設(shè)計(jì)制造過程,消除傳統(tǒng)設(shè)計(jì)制造的缺陷,進(jìn)一步利用生產(chǎn)加工中的廢料,最大限度地降低生產(chǎn)成本,使資源利用率大大提高;生產(chǎn)過程的管理更為精細(xì),提升農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造質(zhì)量,極大地提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率,這不僅可減少資源浪費(fèi),也可以保證生產(chǎn)環(huán)節(jié)的安全穩(wěn)定性,提高生產(chǎn)制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和核心競(jìng)爭(zhēng)力。同時(shí),合理地運(yùn)用自動(dòng)化技術(shù),可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)技術(shù)的不足和缺陷,改進(jìn)和優(yōu)化農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造,大大地提高產(chǎn)品的質(zhì)量,實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)制造企業(yè)的多向發(fā)展。

2農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)面臨的不利因素

2.1技術(shù)水平相對(duì)落后

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,自動(dòng)化技術(shù)在我國(guó)得到了穩(wěn)步應(yīng)用和發(fā)展。但是,由于我國(guó)在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)技術(shù)方面的投入相對(duì)其他行業(yè)少,創(chuàng)新基礎(chǔ)相對(duì)薄弱,過度模仿國(guó)外農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)流程,無法提高農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展的實(shí)際需要;加上國(guó)外設(shè)備和零部件購(gòu)買成本較高,使得我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械整體開發(fā)和生產(chǎn)成本增加,無法形成完整的行業(yè)體系,影響了自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,導(dǎo)致現(xiàn)階段我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械制造設(shè)計(jì)領(lǐng)域應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)水平仍然較低,普遍落后于發(fā)達(dá)國(guó)家。很多農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)十分復(fù)雜,導(dǎo)致生產(chǎn)成本居高不下,這不僅嚴(yán)重影響企業(yè)對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,也讓生產(chǎn)效益得不到提升。

2.2研發(fā)創(chuàng)新能力比較差

在計(jì)算機(jī)信息技術(shù)支持下,農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作應(yīng)將技術(shù)創(chuàng)新與整體改造放在首位。但是,當(dāng)前我國(guó)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)存在創(chuàng)新能力不足的問題,原創(chuàng)性自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)運(yùn)用較少,無法做到自主研發(fā)、自主創(chuàng)造,缺乏創(chuàng)新能力,導(dǎo)致農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的水平較低,嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)機(jī)械市場(chǎng)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。

2.3缺少精準(zhǔn)化思維

現(xiàn)階段,我國(guó)許多農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)處于探索階段,農(nóng)業(yè)機(jī)械整體水平有待提升,與國(guó)際先進(jìn)農(nóng)業(yè)自動(dòng)化機(jī)械存在很大的差距。很多農(nóng)業(yè)機(jī)械生產(chǎn)制造企業(yè)缺少創(chuàng)新思想,對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)制造缺少技術(shù)改進(jìn)思維,生產(chǎn)只單純看重眼前利益,未能將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用作為未來發(fā)展的根本,自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用存在諸多難點(diǎn),最終導(dǎo)致農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化精準(zhǔn)度很差。

3農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的策略

3.1提高農(nóng)業(yè)機(jī)械研究人員的專業(yè)水平

各級(jí)政府及有關(guān)部門應(yīng)提高對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)重要性的認(rèn)識(shí),重視農(nóng)業(yè)機(jī)械研究人員的培養(yǎng)工作。要對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械研究人員進(jìn)行自動(dòng)化技術(shù)教育和培訓(xùn),使他們能夠有效掌握農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化理論知識(shí),掌握先進(jìn)的農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù),提高其應(yīng)用農(nóng)業(yè)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)水平。

3.2應(yīng)用各種自動(dòng)化技術(shù)

3.2.1柔性自動(dòng)化技術(shù)

面對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)存在的業(yè)務(wù)應(yīng)變能力差,無法應(yīng)對(duì)行業(yè)發(fā)展形勢(shì)的問題,應(yīng)借助柔性自動(dòng)化技術(shù),有效結(jié)合自動(dòng)化技術(shù)、智能技術(shù)、人工,加強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造全過程的關(guān)聯(lián)性。目前,可應(yīng)用柔性制造單元、柔性制造系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等技術(shù)。

3.2.2集成系統(tǒng)

要想進(jìn)一步提升自動(dòng)化技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的應(yīng)用效果,就應(yīng)將自動(dòng)化技術(shù)集成在一起。在集成自動(dòng)化技術(shù)前,必須協(xié)調(diào)自動(dòng)化生產(chǎn)過程,并優(yōu)化自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用方式。同時(shí),將實(shí)踐與理論結(jié)合起來,以信息技術(shù)為支撐,真正實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)的集成。運(yùn)用集成化的自動(dòng)化技術(shù)更能提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造的效率,保證機(jī)械設(shè)計(jì)制造的質(zhì)量,尤其是能有效提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。

3.2.3計(jì)算機(jī)綜合農(nóng)業(yè)機(jī)械制造技術(shù)系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)集成的農(nóng)業(yè)機(jī)械制造技術(shù)系統(tǒng)在機(jī)械設(shè)計(jì)中具有重要的應(yīng)用。目前,由傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)所造成的局限性被計(jì)算機(jī)集成的農(nóng)業(yè)機(jī)械制造技術(shù)系統(tǒng)的出現(xiàn)和應(yīng)用打破了,應(yīng)用程序級(jí)別的有機(jī)集成和協(xié)調(diào),有效提高了農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)的效率和產(chǎn)品質(zhì)量。

3.2.4自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)

自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)是一項(xiàng)重要的自動(dòng)化技術(shù),其主要原理是將傳感器同現(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行結(jié)合。在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中,應(yīng)用自動(dòng)檢測(cè)技術(shù)能夠?qū)⒆詣?dòng)檢測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備,檢測(cè)效率、檢測(cè)準(zhǔn)確性都大大高于有局限性的人工檢測(cè)。

3.2.5應(yīng)用數(shù)控技術(shù)

在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中,通常采用手動(dòng)控制生產(chǎn)的方法,效率較低,已不適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展。如今,將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用于企業(yè)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中,可以大大地提升農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)制造效率?,F(xiàn)代的信息技術(shù)是數(shù)控技術(shù)的核心,是自動(dòng)控制技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)的融合。借助數(shù)控技術(shù),操作員可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的自動(dòng)操作。

3.3發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)、包裝自動(dòng)化農(nóng)業(yè)機(jī)械

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,自動(dòng)化農(nóng)業(yè)機(jī)械需要應(yīng)用到種植到加工的全過程。而農(nóng)產(chǎn)品自動(dòng)化檢測(cè)和包裝機(jī)械是我國(guó)農(nóng)業(yè)領(lǐng)域新型的自動(dòng)化農(nóng)業(yè)機(jī)械,應(yīng)用這些農(nóng)業(yè)機(jī)械能夠使農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)流程實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化,并可以有效保證農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量,提高農(nóng)產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。為此,要大力推廣應(yīng)用農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)和包裝自動(dòng)化技術(shù),發(fā)展農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)和包裝自動(dòng)化農(nóng)業(yè)機(jī)械。

作者:魏艷琴 單位:忻州市農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展中心

機(jī)械制造分析2

0前言

在汽車制造領(lǐng)域,汽車機(jī)械模具的加工與制造是基礎(chǔ)且重要的步驟,直接影響汽車制造的質(zhì)量。將數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用到汽車機(jī)械模具制造中,可以最大限度地滿足汽車制造企業(yè)對(duì)汽車結(jié)構(gòu)、用途、制造周期等方面的要求。因此,需要研究其應(yīng)用的具體措施。

1數(shù)控加工技術(shù)概述

隨著我國(guó)逐步加大經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的發(fā)展力度,對(duì)于產(chǎn)品的多樣性也提出了更高的要求,即不僅要求產(chǎn)品數(shù)量充足、質(zhì)量有保障,還要求產(chǎn)品款式新穎。為了滿足上述需求,企業(yè)應(yīng)創(chuàng)新并升級(jí)現(xiàn)階段使用的機(jī)械加工技術(shù)。數(shù)控加工技術(shù)就此誕生,該技術(shù)主要通過計(jì)算機(jī)程序控制機(jī)床加工過程,實(shí)現(xiàn)機(jī)床加工的智能化生產(chǎn),由于其自動(dòng)化和數(shù)字化程度較高,已在我國(guó)社會(huì)發(fā)展的各個(gè)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。將該技術(shù)應(yīng)用到汽車機(jī)械模具制造中,不僅可以滿足機(jī)械制造的現(xiàn)代化發(fā)展需求,還可以推進(jìn)機(jī)械制造領(lǐng)域的穩(wěn)定發(fā)展。數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用主要包含2個(gè)方面。一方面是數(shù)控機(jī)床技術(shù)的應(yīng)用,表現(xiàn)出生產(chǎn)效率高、精確度高等優(yōu)勢(shì);另一方面是數(shù)控編程技術(shù)的應(yīng)用,可以明顯提高產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量,保證生產(chǎn)的全面性。數(shù)控機(jī)床技術(shù)與數(shù)控編程技術(shù),既彼此獨(dú)立,又相互聯(lián)系。綜合應(yīng)用這2項(xiàng)技術(shù),可以高質(zhì)量地實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化機(jī)械加工制造目標(biāo)。生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)充分意識(shí)到數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用的重要性,并借助該技術(shù)提升機(jī)械模具的生產(chǎn)質(zhì)量。

2數(shù)控加工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)

2.1實(shí)現(xiàn)汽車機(jī)械模具制造的自動(dòng)化

數(shù)控加工技術(shù)可以直接利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制生產(chǎn)設(shè)備,提高其運(yùn)行的便捷性,并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。雖然應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù)時(shí),需要提前在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中設(shè)定生產(chǎn)設(shè)備的運(yùn)行參數(shù),但是數(shù)控加工本身就是一種自動(dòng)化的生產(chǎn)方式。汽車機(jī)械模具的自動(dòng)化生產(chǎn)是汽車制造領(lǐng)域生產(chǎn)技術(shù)的一大突破,不僅影響了汽車制造企業(yè)的生產(chǎn)模式,還減少了汽車制造企業(yè)中人為操作等因素的影響,降低了汽車制造企業(yè)的人工成本[1]。在科學(xué)技術(shù)更新升級(jí)速度逐漸加快的形勢(shì)下,提高汽車機(jī)械模具制造過程的自動(dòng)化水平,可以為汽車機(jī)械模具的智能化和自動(dòng)化發(fā)展奠定基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)汽車機(jī)械模具的持續(xù)性生產(chǎn),提高汽車制造企業(yè)的生產(chǎn)力。2.2提高汽車機(jī)械模具的性能汽車機(jī)械模具的加工制造過程易受各種不確定因素的影響,對(duì)汽車機(jī)械模具的生產(chǎn)質(zhì)量控制難度較大,導(dǎo)致汽車制造企業(yè)存在大量殘次品,不僅會(huì)造成資源和能源的浪費(fèi),還會(huì)增加汽車制造企業(yè)的生產(chǎn)成本,降低汽車制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。將數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用到汽車機(jī)械模具的加工制造中,可以提高汽車機(jī)械模具的性能和精度,減少殘次品。同時(shí),汽車機(jī)械模具的自動(dòng)化生產(chǎn),還可以減少汽車制造企業(yè)的人力成本投入,減少人為因素引發(fā)的失誤。

2.3提升汽車機(jī)械模具的生產(chǎn)效率

數(shù)控加工技術(shù)以數(shù)字化系統(tǒng)應(yīng)用為基礎(chǔ)[2],在汽車機(jī)械模具的加工制造過程中應(yīng)用該技術(shù),利用先進(jìn)的數(shù)字化系統(tǒng)控制生產(chǎn)設(shè)備,可以從整體上優(yōu)化汽車機(jī)械模具的加工制造流程,提高汽車機(jī)械模具的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)精度,減少汽車機(jī)械模具的生產(chǎn)時(shí)間,提升汽車制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
3數(shù)控加工技術(shù)在汽車機(jī)械模具制造中的應(yīng)用

3.1在模具分類中的應(yīng)用

目前,我國(guó)常用的數(shù)控加工機(jī)床主要有數(shù)控車削機(jī)床、數(shù)控磨削機(jī)床、數(shù)控電火花線切割機(jī)床、數(shù)控電火花加工機(jī)床等。在汽車機(jī)械模具制造領(lǐng)域中,模具分類是最基礎(chǔ)的工作,只有做好汽車機(jī)械模具的分類與挑選,才能科學(xué)地選擇合適的數(shù)控機(jī)床。汽車機(jī)械模具的種類較多,分類工作具有一定難度。將數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用到模具分類中,可以成功制作分類相同的模具,提高汽車機(jī)械模具分類的效率。

3.2在汽車機(jī)械模具制造中的應(yīng)用

在汽車機(jī)械模具的加工制造過程中,需要借助計(jì)算機(jī)技術(shù)獲取更多精密性的數(shù)據(jù)[3],針對(duì)細(xì)節(jié)性問題進(jìn)行處理。因此,汽車制造企業(yè)應(yīng)增強(qiáng)數(shù)控加工技術(shù)與現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的融合度,借助數(shù)控加工技術(shù)優(yōu)化并提高汽車機(jī)械模具的制造水平,提升汽車機(jī)械模具的生產(chǎn)質(zhì)量。另外,汽車機(jī)械模具的制造工藝具有復(fù)雜性,只有將數(shù)控加工技術(shù)深入地應(yīng)用到汽車機(jī)械模具制造過程中,借助數(shù)控加工技術(shù)降低汽車機(jī)械模具的制造難度,才能提高其制造效率。需要注意的是,部分汽車機(jī)械模具在生產(chǎn)精度與生產(chǎn)質(zhì)量方面的要求較高,僅使用一種數(shù)控加工技術(shù)很難滿足其生產(chǎn)質(zhì)量的要求。因此,汽車制造企業(yè)需要將多種數(shù)控加工技術(shù)融合在一起,借助不同數(shù)控加工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)提高汽車機(jī)械模具的生產(chǎn)精度和生產(chǎn)質(zhì)量。

3.3在汽車機(jī)械模具加工程序優(yōu)化中的應(yīng)用

任何機(jī)械模具的制造均涉及相應(yīng)的加工程序,包括汽車機(jī)械模具制造,整個(gè)汽車機(jī)械模具的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率直接受加工程序優(yōu)劣的影響,因此,需要優(yōu)化相應(yīng)的加工程序。汽車機(jī)械模具的制造還受數(shù)控加工技術(shù)的影響[4],制造企業(yè)需要優(yōu)化和改進(jìn)數(shù)控加工技術(shù),以提高汽車機(jī)械模具的制造精度。另外,應(yīng)提高生產(chǎn)人員的技術(shù)水平,使其熟練掌握數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用理論與技能,并以此為基礎(chǔ)優(yōu)化汽車機(jī)械模具的加工程序、加工時(shí)間等。確保生產(chǎn)人員的操作必須嚴(yán)格遵守標(biāo)準(zhǔn)化和精細(xì)化的加工標(biāo)準(zhǔn),優(yōu)化加工工序和加工流程,實(shí)現(xiàn)精細(xì)化生產(chǎn)。

4數(shù)控加工技術(shù)在汽車機(jī)械模具制造中的應(yīng)用策略

4.1電解技術(shù)的應(yīng)用

在汽車機(jī)械模具制造中,為了科學(xué)合理地應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù),需要加強(qiáng)電解技術(shù)的應(yīng)用。電解技術(shù)是近年來出現(xiàn)的新型數(shù)控技術(shù),主要原理為將金屬放入電解液中,利用其電離作用溶解金屬,加快模具成型速度。采用電解技術(shù)可以達(dá)到10倍電火花技術(shù)的生產(chǎn)速度,使汽車機(jī)械模具的制造達(dá)到預(yù)期效果[5]。在整個(gè)電解過程中,不產(chǎn)生任何切削作用,因此可以將其應(yīng)用到各種復(fù)雜形狀的汽車機(jī)械模具制造中。采用電解技術(shù)制造汽車機(jī)械模具時(shí),應(yīng)嚴(yán)格控制生產(chǎn)原材料的性能質(zhì)量,以保證汽車機(jī)械模具的加工制造質(zhì)量,提升加工制造精度。

4.2超聲波技術(shù)的應(yīng)用

在汽車機(jī)械模具制造中,為了科學(xué)合理地應(yīng)用數(shù)控加工技術(shù),需要加強(qiáng)對(duì)超聲波技術(shù)的應(yīng)用,以超聲波形成的超聲頻振動(dòng)力磨料,借助磨料的打擊作用使模具材料呈現(xiàn)預(yù)期的形狀。一般情況下,超聲波技術(shù)的應(yīng)用以半導(dǎo)體材料、不導(dǎo)電材料或?qū)щ姴牧系膽?yīng)用為主,在脆性材料模具的加工制造中,可以獲得較理想的應(yīng)用效果。

4.3高壓水切割技術(shù)的應(yīng)用

高壓水切割技術(shù)是以水為載體,借助水的動(dòng)能和壓力進(jìn)行模具加工制造的技術(shù)。在應(yīng)用高壓水切割技術(shù)時(shí),通常需要利用射流手段切割模具材料;通過科學(xué)加壓的方式保證水流的連續(xù)輸出,并將高壓水轉(zhuǎn)換為超音速水,向模具材料射流,以達(dá)到優(yōu)化模具制造效果的目的[6]。

4.4數(shù)控機(jī)床的主軸旋轉(zhuǎn)的控制

設(shè)計(jì)出汽車機(jī)械模具后,進(jìn)入模具制造環(huán)節(jié)。在這一過程中,其生產(chǎn)質(zhì)量受數(shù)控機(jī)床的影響較大。例如,將汽車機(jī)械模具放至在數(shù)控機(jī)床上,數(shù)控機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)會(huì)影響模具的位置。如果數(shù)控機(jī)床的主軸旋轉(zhuǎn)出現(xiàn)問題,汽車機(jī)械模具的制造精度會(huì)降低。鑒于此,必須嚴(yán)格控制數(shù)控機(jī)床的主軸旋轉(zhuǎn)。4.5數(shù)控機(jī)床的加工力度與加工溫度的控制在汽車機(jī)械模具的制造過程中,數(shù)控機(jī)床的加工力度與溫度直接影響最終模具的加工精度,如果無法撥正模具的加工精度,模具的質(zhì)量會(huì)出現(xiàn)問題。嚴(yán)格控制數(shù)控機(jī)床的加工力度與溫度,避免出現(xiàn)模具變形、扭曲、斷裂等安全問題,提高模具的加工精度。例如,當(dāng)數(shù)控機(jī)床上的刀具處于高溫環(huán)境中時(shí),刀具摩擦生熱,引起刀具變形或汽車機(jī)械模具變形問題,使得汽車機(jī)械模具的加工精度受到影響。因此,在汽車機(jī)械模具加工過程中,需要根據(jù)實(shí)際情況選擇合適的刀具,優(yōu)化切削尺寸和深度,同時(shí)還需要利用冷卻潤(rùn)滑劑進(jìn)行降溫處理。

4.6汽車機(jī)械模具的反復(fù)檢驗(yàn)

對(duì)于汽車機(jī)械模具,任何細(xì)小的差距均會(huì)影響最終的生產(chǎn)質(zhì)量。因此,在汽車機(jī)械模具的制造過程中,應(yīng)加強(qiáng)對(duì)最終產(chǎn)品精確度的控制,減少人為失誤,避免因生產(chǎn)人員的不恰當(dāng)操作造成資源與能源的浪費(fèi)[7]。生產(chǎn)人員應(yīng)反復(fù)、多次地檢驗(yàn)汽車機(jī)械模具,并根據(jù)檢驗(yàn)結(jié)果調(diào)整生產(chǎn)細(xì)節(jié),確保工具質(zhì)量達(dá)標(biāo)、角度合理。生產(chǎn)人員應(yīng)以“多檢測(cè)、多試驗(yàn)”為原則,全方位地掌握汽車機(jī)械模具的加工制造要求、數(shù)控機(jī)床類型等信息,通過多次試驗(yàn)減小加工誤差,提升模具制造的精確度。

5結(jié)語

綜上所述,數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用是對(duì)傳統(tǒng)汽車機(jī)械模具加工制造技術(shù)的突破,可以通過對(duì)傳統(tǒng)加工制造技術(shù)的創(chuàng)新和改進(jìn)來提高汽車機(jī)械模具的生產(chǎn)質(zhì)量和效率。汽車制造企業(yè)及其工作人員應(yīng)充分意識(shí)到數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢(shì),并通過科學(xué)合理的方法將其應(yīng)用到汽車機(jī)械模具的制造過程中,促進(jìn)制造企業(yè)的穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。

作者:徐敏 單位:常州市高級(jí)職業(yè)技術(shù)學(xué)校

機(jī)械制造分析3

在機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)學(xué)習(xí)的過程中,在線學(xué)習(xí)雖然可以讓學(xué)生不受時(shí)空的限制,能夠多方面掌握相應(yīng)的知識(shí)結(jié)構(gòu),但是彌補(bǔ)不了機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)對(duì)于實(shí)踐化學(xué)習(xí)的需求。單純依靠在線教學(xué)難以滿足學(xué)生學(xué)習(xí)的需求。實(shí)體課堂學(xué)習(xí)則是傳統(tǒng)的教學(xué)方式,雖然可以讓學(xué)生進(jìn)行機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)實(shí)踐化的訓(xùn)練,但是容易受到外部環(huán)境的影響,對(duì)學(xué)習(xí)的要求條件比較高?;诖耍仨毻ㄟ^新的教學(xué)模式將在線教學(xué)和實(shí)體課堂教學(xué)進(jìn)行有機(jī)的融合,滿足學(xué)生對(duì)于不同階段學(xué)習(xí)的需求,促使學(xué)生能夠得到全面的發(fā)展。

1機(jī)械制造及自動(dòng)化在線教學(xué)與實(shí)體課堂融合教學(xué)模式特征
1.1教學(xué)資源多樣化

教學(xué)資源多樣化是機(jī)械制造及自動(dòng)化在線教學(xué)與實(shí)體課堂融合教學(xué)模式的顯著特征。在融合模式下,教學(xué)資源不在局限于以往封閉的教學(xué)空間,學(xué)生可以通過互聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行相應(yīng)機(jī)械制造即自動(dòng)化專業(yè)學(xué)科知識(shí)的學(xué)習(xí)和探究。在融合模式過程中,學(xué)生可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的方式進(jìn)行相應(yīng)學(xué)科資源的學(xué)習(xí)和利用。在融合過程中,老師一般會(huì)把機(jī)械制造及自動(dòng)化學(xué)科學(xué)習(xí)的知識(shí)傳輸?shù)较鄳?yīng)的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中去,讓學(xué)生進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)的提前預(yù)習(xí)和學(xué)習(xí)。學(xué)科老師還會(huì)利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)讓學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的理論學(xué)習(xí)和探究,極大地?cái)U(kuò)展了其學(xué)習(xí)的范圍,教學(xué)資源也更加多樣化。1.2教學(xué)的個(gè)性化教學(xué)的個(gè)性化是對(duì)學(xué)生個(gè)人學(xué)習(xí)能力、知識(shí)結(jié)構(gòu)、情感態(tài)度等客觀內(nèi)容的肯定和認(rèn)同。在教學(xué)個(gè)性化下,學(xué)生能夠得到全面的發(fā)展,達(dá)到有教無類、求同存異的狀態(tài)。在融合式的教學(xué)過程中,能夠更大程度地尊重學(xué)生的學(xué)習(xí)個(gè)性,便于學(xué)科老師在更大程度上對(duì)癥下藥。在傳統(tǒng)的實(shí)體課堂教學(xué)中,一直采取的同質(zhì)化教學(xué)難以對(duì)學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性的幫助。通過使用線上溝通工具,能夠促使師生之間建立起穩(wěn)固的聯(lián)系,保證個(gè)性化教學(xué)成為可能。

1.3在線與實(shí)體的有機(jī)融合

線上學(xué)習(xí)打破了時(shí)空上的限制,教學(xué)資源得到了極大的豐富和擴(kuò)展,學(xué)生能夠進(jìn)一步進(jìn)行自主化的學(xué)習(xí),但是線上教學(xué)模式難以保證教學(xué)的質(zhì)量,老師難以對(duì)學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)踐層面的指導(dǎo)。實(shí)體課堂教學(xué)模式是傳統(tǒng)的線下教學(xué)模式,能夠有效地提高學(xué)生實(shí)踐能力,便于學(xué)科老師對(duì)學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的指導(dǎo)和監(jiān)督考核,但是實(shí)體化教學(xué)模式容易受到外部環(huán)境的影響,對(duì)時(shí)空有著較大的規(guī)定性要求,難以讓學(xué)生進(jìn)行開放式的學(xué)習(xí)。把在線教學(xué)同實(shí)體教學(xué)有機(jī)融合能夠在很大程度上讓二者之間進(jìn)行優(yōu)勢(shì)互補(bǔ),保證學(xué)生更好地進(jìn)行學(xué)習(xí)。在這種有機(jī)融合之下,機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生不僅突破了學(xué)習(xí)上時(shí)空的限制,同樣也能夠進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)踐化的操作學(xué)習(xí),保證理論指導(dǎo)實(shí)踐。

2機(jī)械制造及自動(dòng)化在線教學(xué)與實(shí)體課堂融合教學(xué)模式構(gòu)建條件

機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)在線教學(xué)與實(shí)體課堂融合只有達(dá)到一定的條件,才能夠保證機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)在線教學(xué)與實(shí)體課堂融合,而不是以往的混合式的教學(xué)。具體來看,融合的條件主要體現(xiàn)在以下方面:

①融合教學(xué)模式思想上的統(tǒng)一。融合教學(xué)思想上的統(tǒng)一能夠有效地規(guī)定融合的方向和路徑。在融合思想過程中,必須把學(xué)生對(duì)機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)作為思想上的目標(biāo),融合模式的展開必須緊緊圍繞著機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)。

②融合教學(xué)模式必須妥善處理好在線教學(xué)和實(shí)體課堂教學(xué)二者之間的關(guān)系。在機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)教學(xué)中,在線教學(xué)和實(shí)體課堂教學(xué)是互為前提的共生關(guān)系,你中有我,我中有你。在機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)學(xué)習(xí)中,在線學(xué)習(xí)主要進(jìn)行相應(yīng)的知識(shí)理論的預(yù)習(xí)和自主學(xué)習(xí)資料的搜尋和初步的學(xué)習(xí)。實(shí)體課堂學(xué)習(xí)則是進(jìn)行機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)理論的重難點(diǎn)學(xué)習(xí)、專業(yè)思維的訓(xùn)練、專業(yè)實(shí)踐能力的操作。在具體的時(shí)間過程中,二者必須有機(jī)地融合起來,以學(xué)生掌握和學(xué)習(xí)機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)的知識(shí)理論、實(shí)踐化操作、專業(yè)思維模式的訓(xùn)練作為最終的目標(biāo)。機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)在線教學(xué)與實(shí)體課堂融合構(gòu)建只有建立在思想意識(shí)方向路徑的統(tǒng)一確定以及處理好在線教學(xué)和實(shí)體課堂教學(xué)二者之間的關(guān)系才能實(shí)現(xiàn)。

3機(jī)械制造及自動(dòng)化在線教學(xué)與實(shí)體課堂融合教學(xué)模式構(gòu)建過程

3.1充分發(fā)揮在線教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

在線教學(xué)主要是運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù),借助網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),教師與學(xué)生之間展開知識(shí)信息的傳遞、接收等互動(dòng)學(xué)習(xí)交流的方式。在融合過程中,必須借助在線教學(xué)跨時(shí)空的特性進(jìn)行相應(yīng)的教學(xué)。在課程的教學(xué)過程中,老師可以通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)將學(xué)習(xí)的內(nèi)容和知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行相應(yīng)的傳輸,促使學(xué)生能夠及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)習(xí)。此外,教師還可以通過網(wǎng)上視頻交流的方式與學(xué)生進(jìn)行實(shí)時(shí)互動(dòng),促使老師能夠及時(shí)掌握學(xué)習(xí)的情況,針對(duì)性地同學(xué)生進(jìn)行交流。在線教學(xué)的目的并不在于學(xué)生能夠掌握全部的知識(shí)點(diǎn),而在于學(xué)生能夠形成自主學(xué)習(xí)、思考、探究的良好習(xí)慣,促使學(xué)生能夠獨(dú)立自主地發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。

3.2利用實(shí)體課堂進(jìn)行實(shí)踐化的訓(xùn)練

機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)性較強(qiáng),學(xué)生難以進(jìn)行有效的理解和把握。學(xué)生預(yù)習(xí)機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)知識(shí)后,必然存在一定的困惑。在實(shí)體化課堂中學(xué)科老師必須對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的理論知識(shí)的學(xué)習(xí)和灌輸,確保學(xué)生已有的知識(shí)結(jié)構(gòu)更加完整。此外,在機(jī)械制造及自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)習(xí)過程中,學(xué)生的理論知識(shí)必須運(yùn)用到實(shí)際的操作實(shí)踐中去。在實(shí)體課堂中,學(xué)科老師必須引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行相應(yīng)的實(shí)踐化的操作,保證理論性的知識(shí)能夠用于實(shí)踐過程,最終確保學(xué)生能夠掌握相應(yīng)的知識(shí)體系。

作者:王子俊 蔣玉峰 葛飛飛 付麗宇 李顏龍單位:黑龍江農(nóng)墾職業(yè)學(xué)院

機(jī)械制造分析4

在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展進(jìn)程中,現(xiàn)代社會(huì)對(duì)產(chǎn)品制造工藝提出了更加嚴(yán)格的要求,產(chǎn)品制造方不僅需要確保產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)標(biāo),而且需要賦予產(chǎn)品外在美觀性。機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)是現(xiàn)代產(chǎn)品制造需求催生的產(chǎn)物,在多年的發(fā)展應(yīng)用過程中取得了喜人的成果,也獲得了電子制造行業(yè)、冶金行業(yè)的青睞。因此,分析現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)具有非常突出的現(xiàn)實(shí)意義。

1機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)概述

1.1機(jī)械制造工藝機(jī)械制造工藝是由現(xiàn)代焊接工藝、微機(jī)械工藝組成的工藝體系。其中,現(xiàn)代焊接工藝是一種以加壓方式接合金屬,或以加熱方式接合熱塑性塑料的工藝,包括電阻焊、氣體保護(hù)焊、攪拌摩擦焊、螺柱焊等幾種類型;微機(jī)械工藝是借助傳感器裝置收集溫度、壓力、速度指標(biāo),根據(jù)指標(biāo)進(jìn)行機(jī)械制造的工藝。微機(jī)械工藝包括復(fù)合微細(xì)加工技術(shù)、微機(jī)械蝕刻技術(shù)、硅表面微機(jī)械制造技術(shù)、X光蝕刻精密電鑄模造成形技術(shù)幾種技術(shù)等。1.2精密加工技術(shù)精密加工技術(shù)特指加工粗糙度在Ra0.1μm以下的加工工藝,包括精密切削技術(shù)、超精密研磨技術(shù)、模具成型技術(shù)、納米技術(shù)等。其中精密切削技術(shù)在基于傳統(tǒng)精密加工技術(shù)的創(chuàng)新,可以減少工具、機(jī)床等客觀因素約束,優(yōu)選小變形、高強(qiáng)度車床,并在生產(chǎn)制造階段吸收多余振動(dòng)能量實(shí)現(xiàn)微驅(qū)動(dòng)。超精密研磨技術(shù)是利用超硬磨料砂輪、細(xì)粒度微粉對(duì)黑色硬脆材料進(jìn)行加工獲得高加工精度、低表面粗糙度值產(chǎn)品的技術(shù)。模具成型技術(shù)是基于電解加工制造高精準(zhǔn)度模具的技術(shù),主要是在零件基本成型后借助計(jì)算機(jī)信息技術(shù)進(jìn)行少許加工的近凈成形,可滿足精鍛零件加工需求。納米技術(shù)是納米級(jí)0~100nm的材料加工控制技術(shù),涵蓋了微型機(jī)電系統(tǒng)、納米級(jí)微傳感器控制技術(shù)、納米級(jí)精度制造技術(shù)等。

2機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)的特點(diǎn)

2.1全過程關(guān)聯(lián)

現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)的應(yīng)用貫穿了整個(gè)制造過程,包括機(jī)械產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)、加工、制造、銷售等多個(gè)環(huán)節(jié)。整個(gè)制造過程的每一個(gè)環(huán)節(jié)之間具有內(nèi)在關(guān)聯(lián)性,相應(yīng)技術(shù)之間也具有較大聯(lián)系,任意一環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障均會(huì)影響下一個(gè)環(huán)節(jié)甚至整個(gè)技術(shù)流程[1]。2.2應(yīng)用范疇廣闊在世界經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展的背景下,機(jī)械制造加工行業(yè)面臨的競(jìng)爭(zhēng)壓力進(jìn)一步增加,也驅(qū)動(dòng)著機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)應(yīng)用范疇的進(jìn)一步擴(kuò)展?,F(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)不單單在本國(guó)機(jī)械行業(yè)應(yīng)用,而且可以在其他國(guó)家和地區(qū)、其他行業(yè)應(yīng)用。

2.3技術(shù)種類多樣

現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)具有種類多樣的特點(diǎn),不僅涉及了氣體保護(hù)焊接、埋弧焊、電阻焊等現(xiàn)代機(jī)械制造工藝,而且涉及了精密切削、精密研磨、納米技術(shù)等精密加工技術(shù)。在學(xué)科交叉發(fā)展過程中,現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工類型有望進(jìn)一步增加。3機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)的應(yīng)用
3.1機(jī)械制造工藝的應(yīng)用

3.1.1現(xiàn)代焊接工藝

(1)氣體保護(hù)焊接。氣體保護(hù)焊接是借助焊槍噴嘴噴出保護(hù)氣體,促使焊接部位、熔池與大氣隔離的全部焊接手段,是熔化極焊接技術(shù)體系的一種。在氣體保護(hù)焊接全程,可以觀察電弧、熔池加熱熔化現(xiàn)象,確保焊接過程熔渣及時(shí)處理。從應(yīng)用類別來看,氣體保護(hù)焊接主要包括熔化極氣體保護(hù)焊、鎢極氣體保護(hù)焊兩種。在熔化極氣體保護(hù)焊中,主要用氬氣-氦氣惰性氣體或二氧化碳活性氣體;在鎢極氣體保護(hù)焊中,多用氬氣與氦氣惰性氣體或氬氣-氫氣混合氣體,鎢極為粉末冶金法鑄造的圓柱形棒,焊絲為冷拉制造,并且與被焊接母材相同、近似的材料。

(2)埋弧焊。埋弧焊是將電弧作為熱源的焊接技術(shù)。在埋弧焊技術(shù)應(yīng)用過程中,需要將可熔化焊接附著在電弧上,避免燃燒電弧外露。而在電弧燃燒熱向焊絲端部、電弧周邊母材傳遞過程中,母材可熔化形成熔池,焊劑則以熔渣的形式呈現(xiàn)。在熔渣、焊劑整體的保護(hù)下,熔池與外界空氣隔離。埋弧焊本質(zhì)上是一種將強(qiáng)烈焊接弧光埋藏的一種焊接方法,可控工藝參數(shù)較多,焊接電流、焊絲直徑、焊接速度、電弧電壓、焊絲傾角、伸出長(zhǎng)度、裝配間隙、坡口大小、焊劑粒度、焊劑層厚度等均對(duì)焊接效果具有較大影響,需要操作者綜合考慮各項(xiàng)焊接參數(shù),進(jìn)行合理調(diào)控。如在熱影響區(qū)過小產(chǎn)生熔合不足、夾渣缺陷時(shí),應(yīng)增加焊接電流與電弧電壓。埋弧焊回路涉及了焊接電源、連接電纜、導(dǎo)電嘴、焊絲、電弧、熔池、工件等幾個(gè)部分,在電弧熱作用下,焊絲端部會(huì)持續(xù)熔化,為后續(xù)焊絲送進(jìn)提供空間,確保焊接過程焊絲送進(jìn)速度、焊絲熔化速度維持動(dòng)態(tài)平衡。其中焊絲送進(jìn)主要借助電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的送絲滾輪,焊接速度在50~80cm/min之間。

(3)電阻焊。電阻焊主要是借助電極壓力,經(jīng)電阻熱加熱熔化金屬,進(jìn)而斷開電路促使金屬在壓力下結(jié)晶的方法。在機(jī)械制造過程中,電阻焊可用于多類別鋼板制件加工,焊接方式為點(diǎn)焊。除點(diǎn)焊外,電阻焊還包括縫焊、凸焊、對(duì)焊等。其中對(duì)焊又包括電阻對(duì)焊、閃光對(duì)焊兩種。從本質(zhì)上來說,電阻焊是在兩個(gè)電極之間壓入被焊材料,借助流經(jīng)被焊材料接觸面、鄰近區(qū)域的電阻熱加熱材料致使其熔化成接頭的焊接方法。在電阻焊應(yīng)用過程中,接觸電阻、被焊材料與電極間電阻、電極材料及端面形狀、電極壓力、焊件表面狀況、溫度分布等均會(huì)影響電阻焊加工效果。因此,在應(yīng)用電阻焊技術(shù)時(shí),需要嚴(yán)格控制電阻,并根據(jù)需求合理設(shè)定預(yù)壓、通電、維持、休止環(huán)節(jié)的參數(shù),確保焊接壓力處于穩(wěn)定水平[2]。

3.1.2微機(jī)械工藝

(1)復(fù)合微細(xì)加工技術(shù)。工業(yè)產(chǎn)品的微型化是現(xiàn)代機(jī)械制造工藝應(yīng)用的主要方向之一,復(fù)合微細(xì)加工技術(shù)是工業(yè)產(chǎn)品微型化實(shí)現(xiàn)的重要技術(shù)支撐,包括微細(xì)銑削加工、微細(xì)電火花加工技術(shù)兩種。相較于常規(guī)機(jī)械制造工藝來說,微細(xì)銑削加工零件尺寸處于較小水平,所用切削力也處于較小的水平。微細(xì)銑削加工主軸最大轉(zhuǎn)速為150000rpm,軸承形式為空氣渦輪,微徑銑刀為平頭。根據(jù)工件材料加工直徑要求差別,可以選擇不同的微細(xì)銑削加工工具。如對(duì)于加工直徑φ2.5μm的孔,可以選擇微鉆頭;而對(duì)于加工直徑φ25μm的軸,則可以選擇鉆石刀具。微細(xì)電火花加工技術(shù)是一種應(yīng)用于復(fù)雜形狀、硬質(zhì)合金加工的技術(shù),可以滿足微細(xì)軸、微三維結(jié)構(gòu)加工需求。具體操作時(shí),需要準(zhǔn)備絕緣的工作液,經(jīng)工具電極、工件間脈沖火花放電獲得的瞬時(shí)局部高溫,完成金屬的汽蝕、熔化處理。在技術(shù)應(yīng)用過程中,工具電極、工件之間無接觸,兩者作用力處于較低的水平。此時(shí),僅需精細(xì)控制某個(gè)脈沖放電能量,配合精密微量進(jìn)給,就可以達(dá)到微細(xì)軸、微細(xì)窄縫、微細(xì)空間曲面、微細(xì)平面的加工要求。

(2)X光蝕刻精密電鑄模造成型技術(shù)。X光蝕刻精密電鑄模造成型技術(shù)是一種借助X光射線進(jìn)行三維微結(jié)構(gòu)加工的技術(shù),包括X光深度同步輻射光蝕刻、電鑄成型、注塑成型幾個(gè)環(huán)節(jié),可以滿足薄膜亞微米光刻深度加工要求[3]。在X光蝕刻精密電鑄模造成型技術(shù)應(yīng)用時(shí),首先,需要利用濺射方式,在硅襯底位置覆蓋一層鎢化欽薄膜,隔離光刻過程對(duì)材料的干擾。進(jìn)而對(duì)鎢化欽薄膜進(jìn)行清洗處理,處理后再次鍍金,獲得預(yù)鍍層。其次,借助旋涂手段,多次操作,獲得正性抗蝕層。進(jìn)而將掩模與抗蝕層疊合,在高壓汞燈下曝光處理,獲得不平整的輪廓。同時(shí)準(zhǔn)備堿性顯影液,開展顯影水洗操作,顯影水洗后進(jìn)行小盒烘干,達(dá)到微結(jié)構(gòu)深度與寬度之比大于7的要求。最后,利用電鍍手法,對(duì)光刻后微結(jié)構(gòu)進(jìn)行處理,獲得三維金屬微結(jié)構(gòu)。進(jìn)而借助反應(yīng)性離子蝕刻法(或濕式蝕刻法),去除預(yù)鍍層金、鎢化欽。

3.2精密加工技術(shù)的應(yīng)用

3.2.1精密切削精密切削技術(shù)是適應(yīng)現(xiàn)代高科技需要發(fā)展的現(xiàn)代化技術(shù),初期用于計(jì)算機(jī)磁盤、大功率激光核聚變裝置用大直徑非圓曲面鏡、宇航用陀螺、紅外光用立體鏡等復(fù)雜形狀件加工,隨后逐漸在高科技尖端產(chǎn)品開發(fā)中廣泛應(yīng)用[4]。從加工工具來看,精密切削加工包括精密或超精密車削、精密或超精密銑削、精密或超精密鏜測(cè)、微孔加工幾種類型。除微孔加工工具為硬質(zhì)合金鉆頭、高速鋼鉆頭外,其他高速切削加工技術(shù)切削工具均為立方氮化硼刀具、天然單晶金剛石刀具、硬質(zhì)合金刀具、人造聚晶金剛石刀具等。以單點(diǎn)金剛石車床非球面模仁超精密加工技術(shù)為例,在技術(shù)應(yīng)用過程中,具有良好振擺回轉(zhuǎn)精度的空氣軸承主軸可以為工件(或刀具)運(yùn)動(dòng)提供支持。在軸承中支承回轉(zhuǎn)軸壓力膜的均化作用下,空氣軸承主軸精度可以超出軸承零件原本精度。同時(shí)在工件(或刀具)運(yùn)動(dòng)過程中,需要由V-V型滑動(dòng)直線導(dǎo)軌(或液體靜壓導(dǎo)軌、滾動(dòng)導(dǎo)軌)引導(dǎo),確保加工直線度。需要注意的是,由于精密切削加工的加工精度、表面粗糙度要求較高,空氣中濕度、溫度、塵埃粒子均會(huì)干擾加工效果。因此,精密切削技術(shù)需要在溫度恒定、濕度恒定、空氣潔凈且防振動(dòng)的環(huán)境下應(yīng)用。即在調(diào)整精密切削技術(shù)應(yīng)用環(huán)境溫度、濕度的同時(shí),采取各種防振動(dòng)措施,并對(duì)0.1μm的塵埃進(jìn)行凈化過濾[5]。

3.2.2精密研磨技術(shù)

精密研磨技術(shù)是當(dāng)前黑色金屬、半導(dǎo)體等脆硬材料精密加工主要用技術(shù),主要通過均勻進(jìn)給金剛石修整砂輪,控制修整工具進(jìn)給速度在10~15mm/min。之間,實(shí)現(xiàn)對(duì)砂輪的精密修整。常用的精密研磨技術(shù)主要是基于非線性電解的超精密鏡面研磨修整技術(shù),可以促使金屬結(jié)合劑超硬磨料砂輪表面氧化層連續(xù)修整作用、鈍化膜抑制電解作用達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡,確保砂輪磨粒出刃高度恒定,容屑空間優(yōu)良。在基于非線性電解的超精密鏡面研磨修整技術(shù)應(yīng)用過程中,金屬結(jié)合劑超硬磨料砂輪的轉(zhuǎn)軸、電刷為陽極,銅電極為陰極,分別與電源正極、電源負(fù)極相連接,正極與負(fù)極之間的距離可以調(diào)節(jié)[6]。在正極、負(fù)極之間距離調(diào)整完畢后,可以經(jīng)噴嘴噴出電解研磨液。在電解研磨液充滿正極、負(fù)極之間時(shí),通入高電壓、高脈沖頻率電源,借助研磨液電解作用溶解砂輪表面金屬基體,并促使砂輪表面產(chǎn)生絕緣鈍化膜,阻礙金屬基體過度電解。整個(gè)加工過程中,工件連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),砂輪不間斷切入,研磨切入量與實(shí)際工件尺寸減少量為同一數(shù)值。且金屬基體電解、鈍化膜產(chǎn)生可以形成動(dòng)態(tài)平衡,砂輪表面結(jié)合金屬基體持續(xù)被電解,新的磨料基體不斷出露,為磨粒恒定突出提供支持。

3.2.3模具成型技術(shù)

精密模具成型技術(shù)是一種間接成型技術(shù),需要先制作母模,再根據(jù)母模制造生產(chǎn)模具的技術(shù),包括陶瓷型鑄造、金屬粉末激光燒結(jié)成型制模、熔模鑄造、砂型鑄造幾種。陶瓷型鑄造是一種先利用傳統(tǒng)模具成型方法制造母模并完成表面處理,再進(jìn)行涂抹陶瓷漿液、固化模殼、高溫?zé)Y(jié)、預(yù)熱模殼、燒鑄、拋光修整操作的技術(shù)。在陶瓷型鑄造技術(shù)應(yīng)用過程中,需要嚴(yán)格控制收縮率與預(yù)熱溫度,規(guī)避模具外殼開裂、變形等問題出現(xiàn)。金屬粉末激光燒結(jié)成型制模技術(shù)是先在模具表面覆蓋金屬粉末燒結(jié),獲得低強(qiáng)度母模后對(duì)母模進(jìn)行處理的模具。整個(gè)技術(shù)包括三維CAD模型構(gòu)建、覆膜金屬粉末、激光燒結(jié)成型、加熱脫脂、高溫?zé)Y(jié)、滲入低熔點(diǎn)金屬、后處理、成品幾個(gè)環(huán)節(jié)。在覆膜金屬粉末與激光燒結(jié)成型環(huán)節(jié),金屬顆粒可以熔化成具有黏結(jié)作用的液體,將金屬粉末穩(wěn)固黏結(jié)。因初步黏結(jié)的母模強(qiáng)度較低,后續(xù)需要將其表面浮粉去除后,在氫氣保護(hù)氣的作用下脫脂,脫脂溫度在450℃~600℃左右,可以去除全部黏結(jié)劑。在脫脂后,立即提高溫度燒結(jié)孔隙,并滲入銅等低熔點(diǎn)金屬,獲得高強(qiáng)度模具[7]。熔模鑄造是一種先將耐火材料均勻涂抹在蠟?zāi)1砻妫龠M(jìn)行高溫溶解干燥蠟?zāi)?、焙燒型殼、澆注操作的技術(shù)。在熔模鑄造技術(shù)應(yīng)用過程中,可以直接利用原型制作消失?;蚬柘鹉z模、金屬樹脂復(fù)合模,再制作樹脂消失模并精細(xì)鑄造的技術(shù)。砂型鑄造是一種SIS成型技術(shù)(選擇性激光燒結(jié)快速成型技術(shù))支撐的技術(shù),可以直接澆注成型砂基。在選擇性激光燒結(jié)快速成型技術(shù)應(yīng)用前,需要構(gòu)建CAD模型,并利用分層軟件將其切割成若干層。獲得各加工層信息后,經(jīng)計(jì)算機(jī)調(diào)整激光束,促使粉末持續(xù)燒結(jié)固化,最終獲得三維實(shí)體。需要注意的是,在燒結(jié)成型掃描前,應(yīng)調(diào)低成型缸厚度,調(diào)高粉缸高度,由鋪粉輥?zhàn)髠?cè)向成型缸移動(dòng)。同時(shí)經(jīng)激光掃描首層橫截面、輪廓,促使激光掃描粉末在高溫下熔化黏結(jié)。隨后鋪粉進(jìn)行次層激光掃描。全部燒結(jié)完成后,用氣槍清除零件表面殘余白色粉末,進(jìn)行熱激光固化、滲蠟等處理,獲得高精度零件。

3.2.4納米技術(shù)

納米精密加工技術(shù)無法脫離精密測(cè)量技術(shù)。當(dāng)前精密測(cè)量技術(shù)主要包括在線、離線、在位三種方式,精密測(cè)量精度需超出加工精度一個(gè)數(shù)量級(jí)。常用的精密加工測(cè)量法為非接觸干涉法、高靈敏度電動(dòng)測(cè)微技術(shù)等,分別借助激光干涉儀、重復(fù)反射干涉儀、隧道掃描顯微鏡、光波干涉顯微鏡操作[8-9]。其中隧道掃描顯微鏡是以待加工件表面、原子線度的極細(xì)探針為電極,將兩個(gè)電極距離縮短到1nm以內(nèi),通過外加電場(chǎng),可以促使電子在兩電極之間流動(dòng)。進(jìn)而根據(jù)掃描隧道顯微鏡下可移動(dòng)原則,可以獲得加工件表面微小變化信息,根據(jù)信息可以勾勒待加工件三維表面形貌圖,促使精密加工等級(jí)達(dá)到原子級(jí)。除了隧道掃描顯微鏡等納米級(jí)精密測(cè)量技術(shù)外,基于化學(xué)合成的納米加工技術(shù)、聚焦離子束技術(shù)也較為常見。即根據(jù)化學(xué)反應(yīng)過程自基層向頂層組裝微觀體系物質(zhì)單元,獲得納米器件;聚焦離子束技術(shù)則是借助電場(chǎng)、磁場(chǎng)作用下的偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)、加速系統(tǒng),將離子束聚焦到亞微米、納米量級(jí),滿足納米結(jié)構(gòu)的無掩模加工、微細(xì)圖形檢測(cè)需求。

4結(jié)語

綜上所述,現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)不僅僅大面積應(yīng)用于機(jī)械制造領(lǐng)域,而且在電子、冶金領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用,總體呈現(xiàn)出全過程關(guān)聯(lián)、技術(shù)種類多樣、應(yīng)用范疇廣闊的特點(diǎn)。因此,從業(yè)人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)代市場(chǎng)多變要求,合理利用氣體保護(hù)焊接、埋弧焊、電阻焊等現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密切削、精密研磨、納米技術(shù)等精密加工技術(shù),充分發(fā)揮現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)優(yōu)勢(shì),為我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)水平達(dá)到世界先進(jìn)水平提供支持。

作者:陸洲 單位:常州鐵道高等職業(yè)技術(shù)學(xué)校

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