揭秘(mì)機械製造工藝的魅力:精密加工技術如何重塑世界
02-04-2024
  揭秘機械製造工藝的魅力:精密加工技術如何重塑(sù)世界
  隨著科技的飛速發展(zhǎn),機械(xiè)製造(zào)工藝及精密加工技術http://www.dgszm.com/已經深入到我們生活的方方麵麵,從日常的(de)汽車零件、智能手機,到高(gāo)精度的航空發動機、醫療設備,無一不展現出精密加工技術(shù)的無窮魅力。
  在傳(chuán)統的機械製(zhì)造中,零件的(de)精度往往受(shòu)限於設備和工藝的落(luò)後。但如今,隨著數字化和智能化(huà)技術的(de)引入,機械製造工藝及精密加(jiā)工技術(shù)已經取得了(le)突破性的進展。精密加工技術不僅(jǐn)提(tí)高了產品的精度和性能,更在很大程度上推動了(le)各行業的創新與發展。
  精密加工技術之所以能夠(gòu)取得如此巨大(dà)的成就,離不(bú)開先(xiān)進的加工設備和工藝(yì)。例如,超(chāo)精密(mì)數控機床、激光加工、納米壓印等新(xīn)技術的應用,使(shǐ)得零件的加工精度和效率得到了極大的提升。這些技術的應(yīng)用,不(bú)僅縮短了產品的研發周期,降低了生產成本,更使得產(chǎn)品的性能和(hé)品質得到了質的飛躍。
  除了(le)設備和工藝的進步,精密加工技術的發展還離不開人(rén)才(cái)的培養和創新精神的推動。無數科研人員和企業通過不懈的努力,將理論知識與實(shí)踐相結合,攻克了一個又一個(gè)技術難關,推動了(le)精密加工(gōng)技術的不(bú)斷進步。
  未來,隨著科技(jì)的不(bú)斷發展,精密加工技術將會有更加廣闊的應用前(qián)景。無論是智能製(zhì)造(zào)、新能源、生物醫療,還是航空(kōng)航(háng)天等高精尖領域,精密加工技術都將發揮出更加重要(yào)的作用。我們有理由相信,在不久的將來,精密加工技術將會引領新一輪的科技革命,為人類創造更加美好(hǎo)的未來。
  總之,機械製(zhì)造工藝及精密加工技術是現代(dài)工業發展的重要基石。它們(men)不(bú)僅提高了產品的性能(néng)和品質,更在推動各行業的創新與(yǔ)發展方麵發揮(huī)了巨大的(de)作(zuò)用。讓我們共同期待精密加工技術在未來的更多精彩表(biǎo)現!
  機械製造工藝及(jí)精密(mì)加工技術(shù)
  現代化機(jī)械的製造生產過程及其工藝、加工等環節主(zhǔ)要以(yǐ)智(zhì)能化(huà)和自動(dòng)化為技術手段,能(néng)有效提高製造(zào)工藝的質量和生產效率,對推動(dòng)機械製造行業的可持續發(fā)展作用顯著。基於此,針對機械製造工藝及其使用的精密磨削技術、精密拉削技術、研磨技術、超高速切(qiē)削技術以(yǐ)及剖(pōu)光技(jì)術等精密加工技術進行全麵(miàn)分(fèn)析,旨在為開展現代化機(jī)械製造(zào)提供參考。
  隨著我國(guó)經濟的高速發展,機械製造行業在智(zhì)能化技術的支持下不斷革新。當前機(jī)械製造使用的現代化(huà)工藝和生產使用的相關(guān)技術都以智能化和自動化為基(jī)礎,使得整(zhěng)個製造生產的技術水平有(yǒu)了質的提升。分析和探討機械製造過程中(zhōng)的現代化工藝和(hé)新興(xìng)的加工技術,能有效提(tí)高機械製(zhì)造企業的生產能力,助力機械製造企業獲得更高(gāo)的經濟收益。
  01
  現代化的機械製造工藝
  現代化製造工藝的(de)廣泛(fàn)發展,不僅能夠合理利用有(yǒu)限資源,還能達到保護環境、提高製(zhì)造質量和效率的目的。
  二氧化碳氣體保護(hù)焊工藝:
  二氧化碳氣體保護焊工藝是指焊接過程中技術人員借助二氧化碳氣體(tǐ)開展焊(hàn)接,將電弧作為焊接操作的熱量來(lái)源,使電弧充分燃燒,達到對空氣的(de)有效隔絕,確保(bǎo)最終的焊接質量。現代化機械製造過程使(shǐ)用二氧化碳作為隔絕氣體,主要是因為二氧化碳是惰性氣體,穩定性強且成本低,可提升焊接效果。例如:機械焊(hàn)接過程中,當焊接板(bǎn)的厚度小於12mm時,焊接方式可以選擇工形坡口雙麵單道焊接。橫向擺動焊槍(qiāng)可使(shǐ)焊道平整(zhěng)順滑,避免薄板焊接時出現中間凸起的問題(tí)。對於角(jiǎo)焊,需要結合不同(tóng)的方式進行焊接。例如:6 mm的焊腳在焊縫時(shí),可以采用直接移動的方式(shì)焊接;8mm的焊腳在焊接過程中,可以采用橫向運動的(de)方式焊接。操作過程中需要避免在有風的情況下焊接,以免影響最終的(de)焊接效果,因此該操作最好(hǎo)在室內進(jìn)行。
  模(mó)具成型工藝(yì)
  模具成型工藝作為機械加(jiā)工製造(zào)中的重要工藝,最終目的是使產品更加規範,達(dá)到人們對於產品製(zhì)作、投入、使用的要求。模具成型工藝被廣(guǎng)泛應用於家用電器、儀表製作(zuò)以及汽車製作領域(yù)。這些領域機械製作的特殊工(gōng)藝利用了電解(jiě)方式成(chéng)型,加工精準較高,可將精(jīng)準度控製在10-6之內。機械零件精密度的提高需(xū)要技術人員合理控製切割模板(bǎn)麵積。在實際(jì)加工過程中,如加工電風扇或者冷風扇等產品的前後殼、支架等時,成型條件(jiàn)要求模溫在40~60℃,幹燥條件為在80℃保持2~4 h,溫度控製(zhì)在190~230℃,熱變形溫度(dù)控製在80℃左右,模具的收縮率控製在0.5%~0.7%。針對部分工件表麵相對粗糙的問題,可以利用模具(jù)成型工藝完成粗加工的75%和細加工的25%。機械製造過程(chéng)中(zhōng),可以使用其他製造工藝疊加實體製作。這一方式主要使用箔材,利用數控激光機有效處理輪廓,在切除多餘(yú)的部分後鋪上一層箔材,用加熱(rè)碾進行碾(niǎn)壓,以軟化(huà)表麵。利用固化黏結劑(jì)對其進行塗抹,使整個材料融合,可在多次切削後提升製作效果和工(gōng)作效率。
  攪拌摩擦焊工藝
  應用攪拌摩擦焊接工藝的最大(dà)優勢是焊接(jiē)人員(yuán)隻需要(yào)在攪拌頭焊接的基礎上完成整個焊(hàn)接(jiē)的過程。尤其是對於鋁合金材質的產品,一個焊接攪拌頭就能進行800cm的焊(hàn)接,不僅在機(jī)械製造工藝中得到了廣泛應用,還可應用於鐵路、船舶機械製造。攪拌摩擦焊接工藝涉及的(de)參數較多,主要有攪拌頭(tóu)的(de)傾角(jiǎo)、旋轉(zhuǎn)速度、插入深度、插入(rù)速度以及焊接壓力等。攪拌頭傾角的設計指標一(yī)般(bān)為±5°。對於厚度為1~6 mm的薄板,攪拌頭(tóu)傾角采用小角度,即為1°~2°;對於厚度大於6 mm的中厚板,需要結合其焊接壓力(lì)或者工件的結構等,將攪拌頭的傾角設置(zhì)為3°~5°。對於薄板材料,深度可以(yǐ)設置在0.1~0.3 mm;對於中厚板材料,深度可以(yǐ)設置在0.5 mm左右。攪拌頭的旋轉速度規範如表1所(suǒ)示。
  表1攪拌頭的旋轉速度(dù)規範
  02
  機械製造精密加(jiā)工(gōng)技術
  精密磨削技(jì)術:
  精密磨削技術(shù)精度精準,能得到亞微米級別的尺寸,可有效保障機(jī)械產品的(de)製作質量和製作水平。技術人員在應用精密磨削技術時,主要借助金剛石磨粒(lì)砂輪實現操作,需保障砂輪平(píng)均粒徑在3 mm左右。應用280 mm的矽片集成係統開展加工和製(zhì)造時,應使金剛石砂輪或者光整加工處於同一個水平麵。矽片經過精密的磨削和打磨後,能有效降低矽片表麵的粗糙度,將(jiāng)其控製為0.8μm。此外,機械產品平麵(miàn)度也(yě)會隨之降低,變為0.3μm,有助於提高產品加工的製造精度。一些工廠在(zài)應用精密磨削技(jì)術(shù)時采用了(le)超精密靜壓(yā)導軌技術,使得液壓油由外部液壓動力係統傳輸到每一個液壓滑塊內,且每一個滑塊均配置了6個軸承座,借助高壓油支撐滑塊使(shǐ)其均勻懸浮在滑軌上。隨著(zhe)切削力度的逐步增大,軸承(chéng)座內的(de)油壓力逐步增加,可實現自動補(bǔ)償功能,保障切削力(lì)和油壓的支撐力維持一定的平衡。循環後(hòu)的液壓油(yóu)由滑塊端以正常的狀態回流到油箱中,可以重複使(shǐ)用。該(gāi)技術憑(píng)借其強大的功能,使機床擁有0.4μm的直線度,可保障產品幾(jǐ)何加工精度在0.9μm左右。使用該技術(shù)加工後(hòu)的產品平麵度可達到4.8μm。需要注意,機床在進行(háng)加工時如果(guǒ)剛度不夠,很容易出現因產品溫度過高導致的產品變形問題。為提高切削精度,還應(yīng)引進微進給、空氣靜壓(yā)軸承等技術。機床加工流程如圖(tú)1所示。
  圖1機(jī)床加工技術流(liú)程
  精密拉削技術
  齒輪和傳動軸對加工的要(yào)求較高,主要涉及連接強度和安裝後的運行情況,因此需高度重視齒輪(lún)內花鍵(jiàn)的細節加工。控製位置精度時,需要采用精密的拉削工藝。精密拉(lā)削時應(yīng)分析漸開線內花鍵分(fèn)度圓和齒輪內孔間(jiān)存在的同鋪度要(yào)求,采用不同的拉刀結(jié)構(gòu)開展精密拉削。例如:針對導向和齒輪內孔在加工的各個環節產生的接觸進行全麵分析。通過(guò)了解這兩個環節產生的精(jīng)度,可以實現(xiàn)對同(tóng)軸度的控製。此外,可(kě)以(yǐ)使用一套由後導向套、工件固定座以及前導向套等形(xíng)成的夾具,采用內定位的方式使拉刀和(hé)夾具(jù)相互配合,從而有效控製和積(jī)極應對拉(lā)刀後導向帶產(chǎn)生的影響(xiǎng)。
  精密研磨(mó)技術
  精密研磨技術能提高機械產品研磨的質量和精度。技術人員在(zài)開展激光反射鏡的拋光處理時(shí),應采用精密研磨技術。技術人員做好拋光(guāng)處理工(gōng)作後,開展反射鏡表麵的鍍膜工作,保障產品的加工平麵度可以控製(zhì)在0.048μm,產品表麵的(de)粗糙度可以控製在0.81μm,反射鏡的反射效率可以控製在99.80%。技(jì)術(shù)人員借助拋光機對陶瓷軸承球進行精密研磨,使(shǐ)得陶瓷軸承研磨精度控製在0.1μm[5]。汽車機械製造領域中,研磨餘量需(xū)要進行有效控製,可以結合不同研(yán)磨餘量對動環(huán)粗糙度(dù)和平麵度產生(shēng)的影響進行合理選取。結合表2可以看出:研磨餘量控製在(zài)0.02~0.03μm可以獲得合格產品。
  表2不同研磨餘量對(duì)動環平(píng)麵度和粗糙度(dù)產生的影響
  超精密剖(pōu)光技術
  機(jī)械製造過程中使用的超精密剖光技術可以劃分(fèn)為(wéi)化學(xué)剖光、電化(huà)學剖光和超聲波剖光,其中超聲波(bō)剖光使用(yòng)最(zuì)廣泛。技(jì)術人員借助聲(shēng)波對材料表麵開展打(dǎ)磨,使其達到要求的剖光目的。超聲波剖光能將產品精度控製在0.02μm,粗糙度偏(piān)差可以控製在(zài)0.1~0.2μm。超精密剖光過程中可以使(shǐ)用液中研磨、機械化學研磨以及磁流體(tǐ)精密研磨(mó)等新技術。對於機械製作加工企業,機械化學研磨技術最常用。這一加工技術主要是借助化學反應對(duì)機械進行研磨,可分為幹、濕兩種條件。幹式條件下,微小範圍的化學反應有助於開展加工。0.01~0.02粒(lì)徑(jìng)的SiO2磨粒具有較(jiào)強的化學活性,因此研磨量相對較大。借助磁流(liú)體進行研磨(mó)時,主要借助磁場的作用使磁(cí)極間的磁性磨料形成研磨劑(jì),待其吸附(fù)在磁極表麵(miàn)後,實現對工件表麵的研磨。這(zhè)一加工方法能對凹凸不平的複雜曲麵開展有效的研磨,提升研磨質量和效果(guǒ)。
  03
  結語(yǔ)
  隨著現(xiàn)代(dài)化機械設(shè)計製造工藝技術的進步,精密加工技術為(wéi)加強現(xiàn)代化機械設計和製造效率提供了重要的技術支撐。相關企業需要不(bú)斷優(yōu)化和創新精密加工技(jì)術,彌補傳統加工技術在切削、剖光研(yán)磨等方麵的不足。文章重點(diǎn)研究精密加工技術如精密磨(mó)削技術、精密切削技術、精密剖光技術以及精(jīng)密研磨技術等,有效提高了產品精度,有助於全麵加快(kuài)製造業的發展(zhǎn)。
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