引言
机械化是现代进步的基石,它能显著促进经济增长并提升生产效率。目前,机械生产正逐步转型为自动化与信息化。在机械设计和制造领域,必须以现代需求为出发点,尤其是随着部件精度的提高,应运用更先进的设计技术来推进机械设计领域的进步。
1.精密加工技术
1.1技术特点
各种精密加工技术应用的原理和特性取决于其特定的加工手段,这些技术包括各自的应用特性、适用领域以及目前的开发状况。同时,还提到了一些常见的加工设备。
1.2局限条件
1.2.1成本问题
精密加工技术一般依赖于诸如数控机床、电火花加工机、磨床等高精度设备,这些设备的购置和保养费用往往很高,对小型和中型农业机械制造商构成了挑战,有时甚至阻碍了他们采用精密加工技术。公司必须慎重评估成本与收益,实施高效的生产流程,制定合理的设备维护策略和高效的人力资源管理。此外,政府和行业协会也能提供援助,通过培训和技术转移项目帮助企业解决成本问题,并促进精密加工技术在机械制造业中的普及[1]。
1.2.2环境因素
在精密加工过程中,可能会使用切削液、冷却剂、润滑油等化学物质,这些可能会对生态环境产生不良影响。因此,企业需要采取合规的环境管理和废物处理措施来处理这些废物和污染物,这无疑会增加企业的运营成本。同时,企业必须遵守相关的环保法规。因此,机械生产制造企业应当采取措施以降低对环境的影响,这包括有效的废物处理、能源管理、材料选择和采用环保工艺。此外,遵守相关的环保法规和标准对于企业的可持续发展至关重要。
2.现代机械制造及精密加工技术的具体应用
2.1普通车削加工技术
常规车削加工是普通机床加工的一种形式,它通过车刀在机械制造过程中对工件进行切削,从而加工出所需的零件。然而,由于设备震动、材料塑性变形以及切削痕迹等因素,车削出的零件表面往往不会非常光滑。车削加工产生的表面微观形态被称为表面粗糙度,通常表面粗糙度越小,表面越接近理想的光滑状态。表面粗糙度是评估常规车削加工技术质量的关键指标之一。如果车刀的几何角度、刀具磨削技术或刀口形式选择不当,可能会导致刀具磨损质量下降,进而影响表面粗糙度。除了刀具质量外,操作人员还需在车削过程中控制机床的振动,这是改善表面粗糙度的有效手段之一。振动幅度是振动问题的关键因素,技术人员应采取措施以减少振动幅度。为此,工作人员可以适当增加前角和主偏角,或是降低切削深度,减少刀尖圆弧半径[2]。
2.2三维激光切割技术
激光技术在板材切割领域相对于传统方法展现出显著的优势:首先,激光切割显著提升了加工精度,缩小了切口间隙,保持了切口的整洁,且热影响区域极小,满足了对切割质量的高要求。其次,依托于先进的控制系统,激光切割能够高效地执行预设程序,从而在速度上具备明显的性能优势,极大提升了工作效率。再者,激光切割是一种环保的加工方式,其过程不对环境造成污染,符合绿色制造的发展趋势。最后,该技术具备广泛材料的适应性,无论是金属还是非金属材料,都能得到有效的切割应用。一般大批量生产的车型不需要使用三维激光切割技术,而在一些小批量生产的车型中,比如新车型的开发、定制车型等,其覆盖件模板的价格一般需要20~1000万元,会一定程度提升制造加工的成本费用,导致不必要的经济损失。而三维激光切割技术对比传统生产工艺,只需要对激光加工程序改变,整个环节比较简单,能有效缩短制造加工的工期时间,降低模具制造的成本。
2.3精密切削加工技术
机械设计制造涉及对金属材料的切削过程,这实际上是通过挤压、剪切和分离来实现的。当金属材料受到主切削刃和前刀面的双重作用时,它既会产生塑性变形也会产生弹性变形。变形后的金属材料随后在挤裂力的作用下继续被切削。目前,市场对毛坯零件的加工要求是具有较高的精度,并且在制造过程中应根据金属材料的特性选择合适的切削工具。同时,在工艺处理阶段,需要根据实际加工需求选择适当的工艺类型和加工工具,以确保金属材料的质量与切削工具相匹配。另外,作为机械生产常用的一种加工技术,在对其复杂零件进行实际加工的过程中,要想减少加工的误差,提升零件加工的精度,需要将精密切削加工技术应用其中,以便提升零件的加工效率,保证机械生产的精度以及质量,从整体上提升机械的加工水平。
2.4普通机床加工误差分析
在工业生产领域,机床加工扮演着核心角色,其效率和精度直接反映了一个国家的机械制造水平。机床加工中的误差会削弱加工品质和成效,因此,研究精密机械制造和先进加工技术时,重点应该放在误差分析上。深入探究误差来源,并探寻有效的误差减小策略,是提升机床加工质量的关键。在机械制造的实践中,专家和学者们注意到,热变形是引起加工误差的一个重要因素。如果加工环境温度波动大或者机床部件过热,而又未能及时处理这些问题,会导致加工精度下降,影响产品质量,增加废品率。为了减少误差,相关人员可以借助误差分析试验检验均匀平滑补偿方法的效果。在均匀平滑补偿方法的帮助下,工作人员可以按照机床的基础运动方位建立方向矢量,构建补偿模型,将刀具、刀心、刀轴等容易产生误差部位的参数输入模型,在螺旋定则的指引下分析误差变化规律,动态补偿模型中的误差参数[3]。
2.5超声波加工技术的应用
超声波加工法,一种采用声波能量进行材料加工的先进技术,它通过将高频振动传递至切削工具或工件表面,利用高能量密度和局部集中效应来执行切割、磨光和成型等功能。在这种过程中,磨料与液体混合而成的悬浮液被置于工具与工件之间,工具在施加的压力作用下紧压工件。悬浮液中的磨料,如氧化铝、碳化硼、碳化硅和金刚石粉,是高硬度材料,而介质通常为水或煤油等流体。超声波的频率和振幅恰好处于适宜材料加工的范畴内,使得加工过程既高效又精密。超声波的能量当到达工件表面时,会在该区域引发微观振动,进而产生高频冲击,有效瓦解材料表面的结合力,进而完成切割、磨光和成型等工序。超声波加工技术能够很好地加工硬脆材料,提高加工效率和表面质量。超声波加工技术由于高频振动特性,可实现对机械零部件的高精度加工,提高其几何形状精度和表面质量,进而提高机械的整体性能。
结束语
在应用现代机械制造与精密加工技术时,技术人员需准确了解各项技术的工艺要求和类型,并根据具体情况进行适宜的技术选择。引入精密加工技术能够实现对机械零件的精确制造,从而提升产品的加工精度与表面品质,增强机械设备的整体性能和稳定性。此外,精密加工技术还能优化生产流程,简化加工流程,提升生产效率,以适应不断扩大的生产规模需求。
参考文献:
[1] 马德丰.汽车发动机曲轴机械加工技术[J].科技创业家,2014(03).
[2] 肖双平,余鹏.机械加工技术在汽车发动机曲轴制造中的应用[J].山东工业技术,2017(03).
[3]李光沛,鲁永乐,李龙.刍议现代机械制造工艺与精密加工技术探究[J].山东工业技术,2016(04):18.