機械制造工藝與機械設備加工工藝探究

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摘要：與發(fā)達國家相比，我國的機械制造與加工技術(shù)比較落后，可靠性也比較低。要想切實提高機械設備的穩(wěn)定性，必須從制造工序、標準等多方面著手。基于此，筆者介紹了機械制造與加工工藝及其特征，分析了影響機械制造與加工工藝可靠性的原因以及提升可靠性的方法，探討了機械制造與加工工藝的發(fā)展趨勢。研究結(jié)果表明，機械制造業(yè)在我國社會經(jīng)濟發(fā)展中起到了很大的作用，應不斷創(chuàng)新機械制造與加工工藝，提高機械產(chǎn)品的精度和質(zhì)量，從而推動國家社會經(jīng)濟高質(zhì)量發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機械制造；機械加工；工藝；自動化

目前，我國的機械制造業(yè)處于快速發(fā)展時期，智能化的程度日益升高。自動化生產(chǎn)技術(shù)和設備的應用，保證了機械產(chǎn)品的質(zhì)量，提高了機械產(chǎn)品的精度，改善了機械產(chǎn)品的外觀，提高了機械產(chǎn)品的生產(chǎn)和加工效率。將自動化生產(chǎn)技術(shù)合理地納入機械制造與加工工藝中，可以促進國內(nèi)制造業(yè)的發(fā)展，從而促進社會生產(chǎn)力的發(fā)展。

1機械制造與加工工藝概述

在全球經(jīng)濟一體化的影響下，各國都在不斷提升自身的整體實力和競爭優(yōu)勢，技術(shù)的競爭是主要的，而技術(shù)的發(fā)展更是受到人們的重視。在激烈的市場競爭與發(fā)展中，企業(yè)必須借助高科技的支持。要在市場上取得優(yōu)勢，就必須在技術(shù)上進行持續(xù)的革新，以提升技術(shù)水平和生產(chǎn)效率。隨著人們對生產(chǎn)和生活的要求越來越高，機械制造業(yè)也在發(fā)生著巨大變化，新興技術(shù)和傳統(tǒng)生產(chǎn)技術(shù)的結(jié)合使機械制造水平得到顯著的提升。人們對產(chǎn)品的需要首先來自創(chuàng)意和想象力，然后經(jīng)過不懈努力和摸索，最終將其變?yōu)楝F(xiàn)實。在機械裝備的研制中，要把科學技術(shù)與裝備性能有機結(jié)合起來。在確定了工藝和工藝目標之后，就可以通過整個工藝過程來達到產(chǎn)品的加工目的[1]。機械制造工藝是一個復雜的生產(chǎn)工藝，它涉及許多技術(shù)手段，其中，機床的生產(chǎn)工藝和設備的工藝水平直接影響到生產(chǎn)的質(zhì)量。隨著科技進步，傳統(tǒng)的手工制作方法已不能滿足現(xiàn)代化的要求。在機械制造和加工中，要實現(xiàn)產(chǎn)品的高質(zhì)量生產(chǎn)，必須采用先進的科技，重視技術(shù)革新，保證產(chǎn)品的質(zhì)量，不斷提升產(chǎn)品的制造水平。

2機械制造與加工工藝特征

2.1互聯(lián)性

機械制造與加工工藝最具代表性的特點就是相互關(guān)聯(lián)。這種特性主要是指除了加工工藝自身的技術(shù)特性之外，還要考慮到對機械設備的要求以及市場上機械產(chǎn)品的銷售和設計，以達到機械產(chǎn)品的性能。在此過程中，經(jīng)過高效處理，每一個環(huán)節(jié)都可以真正參與到機械產(chǎn)品的制造中，并由此體現(xiàn)出相應的性能。

2.2全球性

機械行業(yè)在全球經(jīng)濟中占有舉足輕重的地位，其競爭本質(zhì)上就是國際科技競賽。我國機械行業(yè)處于重要的位置，我國要想在國際市場上占據(jù)有利位置，就必須加強對機械行業(yè)的關(guān)注，加強對工藝技術(shù)的研究和開發(fā)。

2.3系統(tǒng)性

從當今世界的工業(yè)發(fā)展趨勢來看，機械制造技術(shù)應與信息技術(shù)、計算機、自動化技術(shù)等相結(jié)合，保證產(chǎn)品設計、生產(chǎn)和銷售的高品質(zhì)。技術(shù)是工業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素，因此，要加強技術(shù)創(chuàng)新，著重解決目前工藝中的問題，從而使機械制造工藝和生產(chǎn)水平得到進一步的提升。當今中國工業(yè)正處在一個大的轉(zhuǎn)型期，各行各業(yè)都處在高速發(fā)展階段。機械制造業(yè)對機械制造技術(shù)的要求非常高，要通過達到一定的生產(chǎn)標準來保證產(chǎn)品的品質(zhì)，從而推動機械制造業(yè)健康發(fā)展[2]。

3機械制造工藝介紹

3.1氣體保護焊工藝

氣體保護焊是一種廣泛應用于機械制造領(lǐng)域的技術(shù)。電弧是該項技術(shù)中的重要熱源，它對該項技術(shù)的實現(xiàn)具有重要的保障作用。該項工藝的使用，對保護氣體的焊接質(zhì)量有很高的要求。在實際的焊接中，電弧附近會產(chǎn)生大量的氣體使電弧與繞組熔池之間絕緣，從而使其充分發(fā)揮保護功能。通過采取有效的防護措施，可以防止電弧的產(chǎn)生，從而最大限度地提高焊接的質(zhì)量和水平。在氣體保護焊接工藝中，通常使用二氧化碳作為保護氣體，其成本較低，綜合價值較高。

3.2電阻焊工藝

采用電阻焊技術(shù)時，先把被焊的對象置于正、負兩個電極上，然后把能量放入其中。在產(chǎn)生和移動的過程中，被焊部位會很快地融化，并在外部壓力下完成焊接工作。電阻焊工藝具有較高的品質(zhì)，能夠?qū)ζ溥M行生產(chǎn)、生產(chǎn)效率的檢測，體現(xiàn)了高度的自動化。既節(jié)約了工時，又節(jié)約了人力，還避免了差錯。同時，電阻焊也體現(xiàn)了一種綠色的環(huán)保理念，在一定程度上具有保護環(huán)境的作用。這種焊接工藝一般都是昂貴的。若發(fā)生意外，則維修及保養(yǎng)費用會上升。因此，在汽車、航空器等的大批量生產(chǎn)和制造中，這種焊接技術(shù)并不能被廣泛應用[3]。

3.3埋弧焊工藝

埋弧焊是指在焊劑表面進行電弧的燃燒與焊接。按照其焊接方式，可以將其分為自動和半自動兩種。自動化焊接工藝的運行比較簡單，一般情況下，焊機通過運動來改變焊絲和焊弧的位置，以達到自動焊接的目的。半自動焊接要求適當?shù)娜斯げ僮?，也就是說，機器設備只負責運送焊絲，而移動電弧需要人工操作。半自動電弧的使用范圍比較窄，因為它的造價比較昂貴。

3.4攪拌摩擦焊接技術(shù)

攪拌摩擦焊接技術(shù)已被廣泛地推廣和使用，在汽車、飛機和鐵路等領(lǐng)域都得到了很好的應用。目前，焊接工藝已經(jīng)步入了一個相對穩(wěn)定、成熟的發(fā)展階段，其優(yōu)點主要表現(xiàn)為節(jié)約材料、提高焊接質(zhì)量、減少生產(chǎn)成本。

4影響機械制造與加工工藝可靠性的因素

4.1設備檢修

設備維修是機械設備的一個重要環(huán)節(jié)，如果不能對機械設備進行合理的維修，那么在使用中就會產(chǎn)生許多問題。機械是由許多零件組成的，每一個零件都有自己的壽命，長時間的使用，會導致零件磨損，如果不及時更換，那么在使用中就會有很大的安全隱患。并且零件的磨損，會導致產(chǎn)品的準確性和可靠性降低，從而導致產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題，從而使產(chǎn)品銷量受到嚴重影響，最終給公司帶來經(jīng)濟損失。因此，必須按照機械設備維修規(guī)定，制定方案，定期檢查，一旦發(fā)現(xiàn)零件有損壞，及時更換，保證設備的正常運轉(zhuǎn)，保障產(chǎn)品的品質(zhì)[4]。

4.2生產(chǎn)規(guī)范

在機械制造領(lǐng)域，工藝規(guī)范的制定是一個很重要的事，它將直接影響到整個機械制造業(yè)。如果沒有一個通用的機械制造標準，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品會有不同的大小，這會導致難以廣泛使用，而且產(chǎn)品本身的流動性也會很低。中國現(xiàn)有的國產(chǎn)整機質(zhì)量標準基本一致，但是很多產(chǎn)品還存在著很大的差別，使得很多產(chǎn)品不能在國際市場上使用。這主要是由于生產(chǎn)過程的不同，導致了產(chǎn)品的流動性低。此外，企業(yè)的生產(chǎn)工藝標準不盡相同，這也是造成我國產(chǎn)品質(zhì)量不統(tǒng)一的主要原因之一。不同的產(chǎn)品和技術(shù)規(guī)范的應用，將會對機械制造業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生直接的影響。

4.3管理水平

要使機械加工工藝可靠，必須加強企業(yè)的管理。通過改進管理技巧，解決機械生產(chǎn)的各種問題。為提高企業(yè)的經(jīng)營能力，可以從以下幾方面入手。建立一套公正的系統(tǒng)，可以使企業(yè)更好地進行設備的管理，同時，也可以在一定程度上提高管理者的管理水平。制定獎懲措施，以保證程序的可靠性。我國在機械制造的控制上，仍然處于較低的水平，亟待改進。隨著信息化時代的到來，企業(yè)的經(jīng)營方式也要充分反映企業(yè)的信息特征，如何有效地運用技術(shù)，使企業(yè)的經(jīng)營管理更具科學性，這就要求企業(yè)的科研工作者要有先見之明[5]。總之，要提高我國機械制造業(yè)的管理水平，必須從根本上解決問題，確保企業(yè)的管理方式不斷改進，使企業(yè)生產(chǎn)過程更加穩(wěn)定。

5提升機械制造與加工工藝可靠性的方法

5.1加強技術(shù)管理

我國的機械制造業(yè)起步比較晚，同國外的先進技術(shù)相比，我國的機械制造技術(shù)還處在發(fā)展階段。強化生產(chǎn)過程的質(zhì)量管理，保證生產(chǎn)流程的標準化，從而保證生產(chǎn)的順利進行。隨著機械化程度的不斷提高，我國生產(chǎn)技術(shù)的進步也日益明顯，許多機械加工作業(yè)都采用了一體化技術(shù)，從而極大地改善了生產(chǎn)過程的可靠性。此外，我國還加大了對信息技術(shù)的投資，以促進生產(chǎn)過程的內(nèi)容革新，并將生產(chǎn)的設備和原料有機地結(jié)合起來。加強設備與技術(shù)的管理，能夠有效地提高技術(shù)的可靠性，進而促進機械加工技術(shù)的發(fā)展。

5.2提高工藝精度

機械設備制造與加工過程中，要注重工藝和零部件精度，保證產(chǎn)品質(zhì)量。通常由于主客觀原因，導致制造及加工精度低下。要想從根本上解決這個問題，就必須從人力、技術(shù)等方面加強對機械設備的安全管理和質(zhì)量管理，有效地保證各種零部件的品質(zhì)，保證機床的加工精度[6]。

5.3合理選用加工設備

加工設備是機械制造與加工過程中的關(guān)鍵。合理地選用加工設備，能有效地提高產(chǎn)品的精度。在選用機械設備時，必須遵守的原則如下：保證產(chǎn)品的可用性，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)率。為了提高加工精度，可選用一般的車床或銑床，以適應不同的加工條件。對加工機床所加工產(chǎn)品的特定參數(shù)進行對比，能夠根據(jù)實際的需要和精度來選用適合的機床。

5.4強化精細管理

機械加工過程，不可避免會出現(xiàn)一些錯誤，而這些錯誤也是導致加工不可靠性的原因。對存在的錯誤進行統(tǒng)計和檢驗，并進行精確的控制，可以大大提高工藝的可靠性。進行機械加工時，技術(shù)人員要留意鉆孔的尺寸、位置和形狀。在孔位性能符合設計要求的情況下，生產(chǎn)過程自身的可靠性得到了有效的提高。最小二乘法是對加工誤差進行定量分析的重要方法。對技術(shù)人員而言，結(jié)合分析的結(jié)果，可以根據(jù)鉆孔的位置來進行加工，從而降低測量誤差。針對各種類型的加工缺陷，技術(shù)人員必須采取相應的處理方法，以保證產(chǎn)品的質(zhì)量。此外，孔位的加工要盡量細致。盡管孔位控制比較低，但是加工和制造人員也不能忽略自身的功能。在保證孔位控制的情況下，孔位自身的誤差會降低，從而提高加工工藝的可靠性[7]。

5.5控制故障率

機械加工過程對設備的穩(wěn)定性要求很高，若設備有缺陷或不穩(wěn)定，會對產(chǎn)品的制造產(chǎn)生不利的影響。在機械制造過程中，隨著制造過程的可靠性不斷提高，技術(shù)人員要加大對設備的管理力度，每年都要進行定期的檢修，使設備出現(xiàn)失效問題的概率降到最低。此外，為了降低機器部件的失效概率，應經(jīng)常對有損壞的部件進行更換。結(jié)合生產(chǎn)實踐，適時地引入先進技術(shù)，并克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷?？傊ㄟ^降低故障率，可以極大地提高機械產(chǎn)品的品質(zhì)。新技術(shù)和新概念的引進，使得生產(chǎn)工藝的穩(wěn)定性和可靠性得到了極大的提高[8]。

6機械制造與加工工藝的發(fā)展趨勢

6.1信息化

目前，我國的信息技術(shù)已經(jīng)進入了一個比較成熟的發(fā)展時期。信息技術(shù)能有效地改善機械產(chǎn)品的精確性和總體品質(zhì)，在機械制造、加工等領(lǐng)域有著廣闊的應用前景。從生產(chǎn)的觀點來看，機械制造是各種高科技融合交叉的生產(chǎn)過程。在未來的日子里，機械制造將會對新技術(shù)進行進一步的高度整合，機械制造業(yè)的信息化已經(jīng)成為一個不可阻擋的潮流。

6.2現(xiàn)代化

由于傳統(tǒng)的機械制造與加工技術(shù)大多依賴人工，所以不能有效地保障生產(chǎn)的質(zhì)量和效率?，F(xiàn)代制造業(yè)因科技的進步而不斷發(fā)展。利用計算機信息技術(shù)可對機械進行準確的控制，通過適當?shù)闹噶钅芤龑C械設備正常生產(chǎn)。高新技術(shù)的應用，不僅可以減少生產(chǎn)成本，而且可以大大提高生產(chǎn)效率，營造一個高效、環(huán)保、和諧的工作環(huán)境，從而使企業(yè)的生產(chǎn)能力、經(jīng)濟效益得到提高[9]。

6.3一體化

傳統(tǒng)的機械設計與制造是相互獨立的，相互之間不具有緊密的聯(lián)系。傳統(tǒng)的機械制造過程不僅耗時、煩瑣，而且會耗費大量的生產(chǎn)費用?，F(xiàn)代制造技術(shù)將設計與制造技術(shù)結(jié)合在一起，充分發(fā)揮了其優(yōu)越性，使機械設計、制造、加工變得更為高效和便捷[10-11]。

7結(jié)束語

綜上所述，隨著社會生產(chǎn)力的發(fā)展和社會經(jīng)濟的發(fā)展，傳統(tǒng)的生產(chǎn)技術(shù)已不能滿足現(xiàn)代社會對機械產(chǎn)品的高要求，機械制造業(yè)面臨著新的機遇與挑戰(zhàn)，相關(guān)從業(yè)者應直面挑戰(zhàn)，積極抓住機遇，促進機械制造業(yè)實現(xiàn)飛躍性發(fā)展。自動化、智能化技術(shù)的出現(xiàn)，為機械制造帶來了新的活力，使得機械制造變得更精確、更有效。

作者:陳小剛 單位:廣西機電技師學院