先進機械制造技巧以及工藝

時間:2022-11-20 10:01:00

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先進機械制造技巧以及工藝

我國是一個制造業(yè)基礎(chǔ)薄弱的國家,而機械制造業(yè)所占的比重又較大,雖然在近幾年內(nèi),不斷引進國際上先進的技術(shù),但與發(fā)達國家相比仍有很大的差距。其具體表現(xiàn)為技術(shù)改造滯后、資金投入不足、人員素質(zhì)偏低、技術(shù)裝備老化、生產(chǎn)工藝落后、管理水平低、市場觀念差等方面。

一、先進的機械制造技術(shù)

傳統(tǒng)的機械制造技術(shù)與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)相結(jié)合,尤其將信息技術(shù)滲透、融合于產(chǎn)品的開發(fā)、設(shè)計、制造、管理及銷售等各個領(lǐng)域,形成以現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)、自動化技術(shù)、精密成型與加工技術(shù)、系統(tǒng)管理技術(shù)等為主要內(nèi)容的先進制造技術(shù),來提高產(chǎn)品的制造精度、質(zhì)量和效率,提高自動化程度,降低生產(chǎn)成本,最終實現(xiàn)現(xiàn)代化生產(chǎn)。

為適應(yīng)現(xiàn)代生產(chǎn)技術(shù)的需求,充分宣傳和介紹先進機械制造技術(shù)等方面的知識,并能具體運用到企業(yè)的生產(chǎn)中去,提高企業(yè)的生存能力,是企業(yè)亟待解決的問題。

1.計算機集成制造系統(tǒng)(CIMS)

CIMS是計算機集成制造系統(tǒng)的英文縮寫。CIMS是要建立一個高度集中的計算機計量、控制、管理、制造、決策一體化的綜合自動化系統(tǒng)。CIMS首先在機械制造領(lǐng)域推行,取得了可喜的成果,使機制行業(yè)在技術(shù)上向前邁出一大步。CIMS是改變企業(yè)的全過程,由工程設(shè)計、經(jīng)營管理、加工制造、產(chǎn)品質(zhì)量、網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫支持的五個子系統(tǒng)組成。企業(yè)實施CIMS的目的是為了改善企業(yè)的TQCS指標——T(Time)時間、Q(Quality)質(zhì)量、C(Cost)成本、S(Service)服務(wù),這四個詞代表了信息時代對企業(yè)產(chǎn)品的嚴格要求。

2.并行工程(CE)

研制開發(fā)新產(chǎn)品需要一個漫長的循序漸進的過程,也稱串聯(lián)工程,即調(diào)研、設(shè)計、工藝、加工、裝配、調(diào)試、改進、定型、生產(chǎn)和銷售等環(huán)節(jié)。這些步驟必須一步一步地走,周期長、費用高,不能適應(yīng)市場的發(fā)展,有些產(chǎn)品在還沒上市時,就已經(jīng)被新的產(chǎn)品所取代。所以,為適應(yīng)社會發(fā)展的速度和迎合消費者的心理,擺脫市場快速變化給企業(yè)帶來的損失,便產(chǎn)生了一種新的方式——并行工程。

3.敏捷制造(AM)

敏捷制造AM(AgileManufacturing)就是一種企業(yè)集成,即利用企業(yè)各自的優(yōu)勢,圍繞同一開發(fā)項目,各盡其能,更快地開發(fā)出新的產(chǎn)品,并對市場需求做出更快的適應(yīng)能力。這是一個很大的系統(tǒng)工程,是未來發(fā)展的趨勢。

4.模塊化設(shè)計(Block-baseddesign)

模塊化設(shè)計主要選用成熟的零部件,不但設(shè)計方便、質(zhì)量可靠,而且資料準備省時方便,制造或協(xié)作更加簡單,同時增加產(chǎn)品的標準化及互換性、維修性,提高產(chǎn)品在市場的占有率。據(jù)有關(guān)材料介紹,在國際上工業(yè)比較發(fā)達的國家中,其飛機、汽車、動力機械等制造行業(yè),采用模塊化設(shè)計的零部件已達70%以上。

二、機械制造業(yè)中的先進制造工藝

在機械制造工業(yè)中,工藝過程是最主要的過程。隨著高新技術(shù)的不斷發(fā)展及應(yīng)用,加快了加工技術(shù)工藝的更新步伐,出現(xiàn)了許多技術(shù)含量高的新工藝、新手段,使過去難以完成的零件,如復(fù)雜形狀、精密表面、難加工材料及特殊零件等,現(xiàn)在都已不再是難點。

1.毛坯制造方面

毛坯的制造是加工的前提和基礎(chǔ)。毛坯的精度和形狀對后續(xù)制造會產(chǎn)生巨大的影響。為便于后續(xù)工序的加工,提高效率,降低成本,保證質(zhì)量,近年來出現(xiàn)了許多先進的毛坯制造工藝。精密成型技術(shù)就是將毛坯生產(chǎn)與自動化、新材料等高新技術(shù)的有機結(jié)合,是精化、強化毛坯,達到以最少或無余量形成毛坯的高新技術(shù)。如精密潔凈鑄造成型工藝、鋼液精煉以及保護技術(shù)、高效金屬型鑄造工藝及設(shè)備、氣化模鑄造工藝與設(shè)備等。鍛造方面有高效塑性成型技術(shù)。如熱精鍛生產(chǎn)線成套技術(shù)、冷溫成型成套技術(shù)等。焊接有激光焊接技術(shù)、數(shù)控切割技術(shù)等。這些新的加工方法,都給毛坯制造業(yè)帶來了新的理念和高精度的毛坯。

2.機械加工方面

機械加工就是用切削、磨削、特種加工技術(shù)等手段,將毛坯加工成最終形狀和尺寸。普通的加工工藝和微電子、計算機、自動化、新材料等高新技術(shù)融合到一起,就形成了先進的加工工藝,同時可以實現(xiàn)高精度、高效率、高柔性的加工。尤其對普通機械完成的加工工序,采用先進的技術(shù)工藝就很容易解決了。下面介紹幾種先進工藝。

(1)高能束流加工技術(shù)。它集成微米級的束流,且能量非常高,可以迅速加熱和冷卻,可高速掃描,可在真空、高空條件下全方位加工。高能束流加工又可分為激光束加工技術(shù)、電子束加工技術(shù)、等離子束加工技術(shù),其各有優(yōu)點。

(2)化學(xué)銑削加工。就是利用化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕原理加工工件的一種工藝方法,主要用于加工形狀復(fù)雜的工件及薄壁類零件。

(3)磨粒流加工技術(shù)。指含有磨料的、具有粘彈性的、柔軟的磨流介質(zhì),在擠壓力的作用下,形成一個半固態(tài)的、可流動的擠壓塊,像銼刀或研磨塊一樣高速流過工件表面以去除金屬,常用于拋光、去毛刺、倒圓、去除鑄層等。

(4)激光快速成型技術(shù)。其特點是增材法,就是將材料逐層積累形成零件,與常規(guī)方法相反。其優(yōu)點是快速成型,而且零件復(fù)雜程度越高,效果越明顯。