機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及加工技術(shù)研究
時(shí)間:2022-08-07 03:33:01
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摘要:機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝中占據(jù)重要地位,精密化的機(jī)械加工可以有效的提高產(chǎn)品質(zhì)量。若要發(fā)展我國的機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝,需重視對(duì)精密技術(shù)的改革與發(fā)展。文章分析了機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)的特點(diǎn),并對(duì)其分別作了論述。
關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì)制造;工藝;精密加工技術(shù)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造是工業(yè)部門中的支柱性產(chǎn)業(yè),對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度、發(fā)展質(zhì)量、發(fā)展轉(zhuǎn)型程度有著決定性的作用,包括毛坯制造、切削加工、冷擠壓加工、選材加工、調(diào)試裝配等一系列加工方式,制造工藝水平是影響制造行業(yè)發(fā)展的主要因素?,F(xiàn)代制造工藝融合了集成化技術(shù)、電子信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等高科技技術(shù),廣泛融合、博采眾長,具有系統(tǒng)化與智能化特點(diǎn),高速度、高精度、自動(dòng)化精密加工技術(shù)為制造工藝的發(fā)展提供了新的契機(jī),有助于高品質(zhì)、網(wǎng)絡(luò)化、數(shù)字化、批量化、規(guī)?;?、低成本制造業(yè)的發(fā)展。
1機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)的特點(diǎn)
1.1系統(tǒng)性?,F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,在技術(shù)制造方面應(yīng)用現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝和精密加工技術(shù),會(huì)充分利用到現(xiàn)代傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)等多種技術(shù)。先進(jìn)的技術(shù)還將應(yīng)用在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、生產(chǎn)及銷售等方面。因此,現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)具有一定的系統(tǒng)性。1.2關(guān)聯(lián)性。從機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)方面而言,現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性,這種關(guān)聯(lián)性不僅體現(xiàn)在制造工程中,還涉及很多其他方面,如在產(chǎn)品的研發(fā)、規(guī)劃、生產(chǎn)、銷售、售后等環(huán)節(jié),都具有緊密的聯(lián)系,若其中任一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)了問題,則會(huì)造成整個(gè)制造工藝受到不良影響[1]。若要提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的效益,就必須重視現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)的關(guān)聯(lián)性。
2制造工藝
相對(duì)于傳統(tǒng)制造工藝,現(xiàn)代制造工藝更精準(zhǔn)、加工效率更高、加工工藝更先進(jìn)。制造發(fā)動(dòng)機(jī)時(shí)可采用低溫閥門、渦輪特種加工、自動(dòng)化噴管焊接等制造技術(shù),軸承是發(fā)動(dòng)機(jī)的重要構(gòu)件,目前已制造出壽命長、耐熱、摩擦系數(shù)低、強(qiáng)度高的陶瓷軸承,陶瓷軸承可應(yīng)用于航機(jī)、直升機(jī)、地面燃機(jī)等,磁浮軸承是軸承制造工藝領(lǐng)域中的制高點(diǎn),工作溫度可達(dá)510℃?,F(xiàn)代軸承制造工藝以強(qiáng)化材料表面為發(fā)展方向,應(yīng)用二次淬硬工藝能增強(qiáng)軸承表面硬度與優(yōu)化殘余應(yīng)力的分布狀態(tài),可承受較高應(yīng)力,壽命比真空冶煉鋼高13倍左右,加工軸承時(shí)較為重視控制表面應(yīng)力、組織分布、鍛造流線。制造發(fā)動(dòng)機(jī)中的機(jī)匣構(gòu)件時(shí),現(xiàn)代制造工藝重在優(yōu)化形位偏差、空間尺寸加工工序、反復(fù)找正與車修基準(zhǔn),經(jīng)過壓緊處理的工件徑跳、端跳找正依據(jù)為技術(shù)條件與加工尺寸要求精度標(biāo)準(zhǔn)的1/3,壓緊壓實(shí)機(jī)匣構(gòu)件時(shí)應(yīng)避免懸空壓緊毛坯件,可在基準(zhǔn)面與壓緊位置之間壓入塞尺,壓緊力以5N/m左右為宜。編制構(gòu)件制造工藝時(shí)需預(yù)留0.2mm左右的余量,以降低殘余應(yīng)力的影響。制造傳感器時(shí)多采用微機(jī)械工藝,密封與穿線是最為關(guān)鍵的傳感器制造工藝,穿線時(shí)可將多晶硅作為外引線,隨后在1100℃高溫下處理外引線,利用流動(dòng)的磷硅玻璃填平表面,之后在沉積的鈍化層與多晶硅中開出引線孔,完成靜電密封[2]。制造傳感器時(shí)要求垂直壁腐蝕深度>10um,當(dāng)前多采用等離子垂直刻蝕或X紫外線聚酰亞胺工藝,制作機(jī)械結(jié)構(gòu)時(shí)需電鍍金屬結(jié)構(gòu),將硅片作為多晶硅層的襯底。此外,制造航天運(yùn)載火箭可采用磁脈沖,攪拌摩擦或自動(dòng)化低溫貯箱焊接,常溫貯箱焊接工藝,制造工藝發(fā)展方向?yàn)楦呖煽俊⒏甙踩?、綠色環(huán)保、快速化、數(shù)字化、結(jié)構(gòu)化與大型化。
3機(jī)械精密加工技術(shù)
3.1精密研磨技術(shù)。精密研磨技術(shù)主要通過精密研磨的工藝手段,達(dá)到原子級(jí)的拋光目的。在現(xiàn)階段,精密研磨技術(shù)一般應(yīng)用在集成電路的硅片加工之中。在加工過程中,設(shè)備儀器的運(yùn)行完全依靠加工液的化學(xué)反應(yīng)來完成,從而實(shí)現(xiàn)粗糙度2nm以內(nèi)的化學(xué)研磨和拋光。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步,精密研磨技術(shù)也取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,當(dāng)前精密研磨技術(shù)已經(jīng)發(fā)展成為超精密研磨技術(shù),并在機(jī)械加工領(lǐng)域表現(xiàn)出極高的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)和價(jià)值[3]。3.2精密切削技術(shù)。精密加工是指機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中通過加工精度的提升來完成加工質(zhì)量的提高,通常情況下,加工精度需要達(dá)到1~0.1μm才可以被稱為精密加工。在現(xiàn)階段先進(jìn)的機(jī)械加工中,都采用精密加工技術(shù)。在眾多精密加工技術(shù)當(dāng)中,精密切削技術(shù)是最常見的精密加工技術(shù)之一,這種技術(shù)是通過儀器對(duì)材料進(jìn)行尺寸比例的切削,從而達(dá)到精密加工的目的[4]。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中,運(yùn)用精密切削技術(shù)可以在一定程度上提高機(jī)床的運(yùn)轉(zhuǎn)效率。3.3納米技術(shù)。納米技術(shù)是典型的學(xué)科交叉產(chǎn)物,在先進(jìn)的現(xiàn)代工程技術(shù)和物理學(xué)科理論結(jié)合過程中,納米技術(shù)已經(jīng)取得了十分成熟的發(fā)展。納米技術(shù)的應(yīng)用使得以往精密加工過程中無法完成的加工任務(wù)得以實(shí)現(xiàn),例如在對(duì)硅片的加工過程中,納米技術(shù)的應(yīng)用可以使硅片加工精度達(dá)到納米級(jí)別,從而完成信息存儲(chǔ)密度的大幅度提升,意義十分重大。
4結(jié)束語
綜上所述,機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝和精密加工技術(shù)都發(fā)揮了重要的作用,為我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展帶來了很大的機(jī)遇,因此,我國要繼續(xù)重視這兩項(xiàng)技術(shù)在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中的地位,不斷完善和改革,讓其更好的為我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)服務(wù)。
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作者:張章 呂超 單位:萊蕪環(huán)球汽車零部件有限公司