機械制造加工工藝的運用論文

機械制造加工工藝的運用論文

　　隨著(zhù)經(jīng)濟的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，機械制造技術(shù)在現代工業(yè)中的地位越來(lái)超重要。機械制造工藝及工裝是機械制造技術(shù)的重要內容。機械制造的過(guò)程是將原材料經(jīng)過(guò)工藝系統的各種加工變成機械產(chǎn)品的過(guò)程。機械制造工藝及工裝課程就是以制造過(guò)程為主線(xiàn)，包括零件機械加工工藝、機床夾具設計及裝配工藝等，為國民經(jīng)濟各部門(mén)提供冶金機械、礦山及工程機械、石油化工機械、各類(lèi)運輸機械、機床工具及儀器儀表、紡織及包裝輕工機械、農牧業(yè)加工機械等，為人民提供的耐用消費品，如洗衣機、電冰箱、空調、縫紉機、轎車(chē)等。從其應用的廣泛性可見(jiàn)，不論傳統還是新興產(chǎn)業(yè)都離不開(kāi)各種各樣的機械裝備。經(jīng)過(guò)半個(gè)多世紀的努力，尤其是改革開(kāi)放以來(lái)，通過(guò)引進(jìn)吸收與自主開(kāi)發(fā)，我國的機械工業(yè)已經(jīng)基本形成門(mén)類(lèi)齊全、具有相當規模及技術(shù)開(kāi)發(fā)能力的支柱產(chǎn)業(yè)。產(chǎn)業(yè)的結構正向著(zhù)臺理化方向發(fā)展，先進(jìn)的制造技術(shù)不斷在生產(chǎn)中應用推廣，機電及相關(guān)高效技術(shù)產(chǎn)品生產(chǎn)基地正在逐步形成。大型成套設備的裝備能力提高了，如我國已能自行設計制造60萬(wàn)kw火力發(fā)電機組、70萬(wàn)kw水力發(fā)電機組、500萬(wàn)t的大型鋼鐵成套設備等。通過(guò)引進(jìn)技術(shù)的消化吸收，一批先進(jìn)的高精密制造技術(shù)也在我國生產(chǎn)中應用和普及。

　　一、當前我國機械制造加工發(fā)展情況

　　進(jìn)入21世紀，我國己基本建立社會(huì )主義市場(chǎng)經(jīng)濟體制。全球性的產(chǎn)業(yè)結構重新組合和國際分工不斷深化，科學(xué)技術(shù)在突飛猛進(jìn)地發(fā)展，各國都把提高產(chǎn)業(yè)競爭能力及發(fā)展高新技術(shù)，搶占未來(lái)經(jīng)濟的制高點(diǎn)，作為科技工作的主攻方向。在機械制造技術(shù)方面我國與世界各國的聯(lián)系日益緊密，中國市場(chǎng)與國際市場(chǎng)進(jìn)一步接軌，面對國內外市場(chǎng)的激烈競爭，我國企業(yè)對技術(shù)的需求更加迫切和強烈。新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)水平提高了大批重點(diǎn)骨干企業(yè)在關(guān)鍵工序增加了先進(jìn)、精密、高效的關(guān)鍵設備，從而進(jìn)入到高技術(shù)開(kāi)發(fā)企業(yè)行業(yè)研制出如超重型數控龍門(mén)銑、高精度五軸數控鏜銑床、sx—T大規模集成電路光柵數顯儀、大噸位超重水壓機等;制造技術(shù)水平不斷提高，船泊制造精度可達5微米，高精度外圓磨達o．25微米、粗糙度達0．08微米，精密及超精密加工精度已達到亞微米級和亞納米級，已形成完整的先進(jìn)數控機床、新型刀具開(kāi)發(fā)的制造體系。

　　二、現代機械的先進(jìn)加工工藝與制造技術(shù)的應用

　　進(jìn)入21世紀來(lái)，機械制造業(yè)迎來(lái)的是一個(gè)更為激烈的競爭和生存環(huán)境。新知識、新概念的不斷涌現和新產(chǎn)品、新工藝的迅速更新加速了市場(chǎng)的變化，企業(yè)面臨著(zhù)更加嚴峻的挑戰。特別是在市場(chǎng)不斷高速變化的21世紀，企業(yè)不僅需要有對市場(chǎng)變化的快速反應能力，而且還需要通過(guò)技術(shù)創(chuàng )新和產(chǎn)品更新來(lái)不斷開(kāi)拓市場(chǎng)、引導市場(chǎng)的能力�，F代制造技術(shù)就是為了適應這種競爭環(huán)境而產(chǎn)生的。它是在傳統制造技術(shù)的基礎上，不斷吸收和發(fā)展機械、電子、能源、材料、信息及現代管理等技術(shù)成果，并將其綜合應用于產(chǎn)品設計、制造、檢驗、管理、服務(wù)等生產(chǎn)周期的全過(guò)程，以實(shí)現“優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、靈活、清潔”的生產(chǎn)技術(shù)模式，取得理想技術(shù)經(jīng)濟效果的制造技術(shù)的總稱(chēng)。

　　(一)現代機械的先進(jìn)加工工藝特點(diǎn)

　　隨著(zhù)計算機技術(shù)、微電子技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)和機電一體化技術(shù)的迅速發(fā)展及其在機械制造方面的應用，由系統論、信息論和控制論所組成的系統科學(xué)和方法論與機械制造科學(xué)的密切結合，組成了機械制造系統，并形成了現代制造工程學(xué)。制造系統就是人、機器以及物料流和信息流的一個(gè)組合體�，F代制造技術(shù)特別強調入的主體作用，強調入、技術(shù)和管理三者的有機結合，因此，現代制造技術(shù)具有以下特征:

　　1．現代機械制造技術(shù)己成為一門(mén)綜合性學(xué)科�，F代制造技術(shù)是由機械、電子、計算機、材料、自動(dòng)控制、檢測和信息等學(xué)科的有機結合而發(fā)展起來(lái)的一門(mén)跨學(xué)科的綜合性學(xué)科�，F代制造技術(shù)的各學(xué)科、各專(zhuān)業(yè)間不斷交叉融合，并不斷發(fā)展和提高。

　　2．產(chǎn)品設計與機械制造工藝一體化。傳統的機械制造技術(shù)通常是指制造過(guò)程的工藝方法，而現代制造技術(shù)則貫穿了從產(chǎn)品設計、加工制造到產(chǎn)品的銷(xiāo)售、服務(wù)、使用維護等全過(guò)程，成為“市場(chǎng)調查十產(chǎn)品設計十產(chǎn)品制造十銷(xiāo)售服務(wù)”的大系統。如并行工程就是為了保證從產(chǎn)品設計、加工制造到銷(xiāo)售服務(wù)一次成功而產(chǎn)生的，已成為面向制造業(yè)設計的一個(gè)新的重要方法和途徑。

　　3．現代機械制造技術(shù)是一個(gè)系統工程�，F代制造技術(shù)不是一個(gè)具體的技術(shù)，而是利用系統工程技術(shù)、信息科學(xué)、生命科學(xué)和社會(huì )科學(xué)等各種科學(xué)技術(shù)集成的一個(gè)有機整體，已成為一個(gè)能駕馭生產(chǎn)過(guò)程的物科流、能量流和信息流的系統工程。

　　4．現代機械制造技術(shù)更加重視工程技術(shù)與經(jīng)營(yíng)管理的有機結合�，F代制造技術(shù)比傳統制造技術(shù)更加重視制造過(guò)程的組織和管理體制的簡(jiǎn)化和合理化，由此產(chǎn)生了一系列技術(shù)與管理相結合的新生產(chǎn)方式。如制造資源計劃(MRP)、準時(shí)生產(chǎn)(HT)、并行工程(CE)、敏捷制造(AM)和全面質(zhì)量管理(TQC)等。

　　5．現代機械制造技術(shù)追求的是最佳經(jīng)濟效果�，F代制造技術(shù)追求的目標是以產(chǎn)品生命周期服務(wù)為中心，以新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)速度快、成本低、質(zhì)量好、服務(wù)佳、靈活性強取勝，并獲得最佳的經(jīng)濟效果。

　　6．現代機械制造技術(shù)特別強調環(huán)境保護�，F代制造技術(shù)必須充分考慮生態(tài)平衡、環(huán)境保護和有限資源的有效利用，做到人與自然的和諧、協(xié)調發(fā)展，建立可持續發(fā)展戰略。未來(lái)的制造業(yè)將是“綠色”制造業(yè)。

　　(二)現代機械的先進(jìn)加工工藝應用分類(lèi)

　　現代制造技術(shù)的分類(lèi)及發(fā)展大體上可從5個(gè)方面來(lái)論述。

　　1．制造系統的自動(dòng)化、集成化、智能化

　　機械制造自動(dòng)化的發(fā)展經(jīng)歷了單機自動(dòng)化、剛性自動(dòng)線(xiàn)、數控機床和加工中心、柔性制造系統(FMS)和計算機集成制造等幾個(gè)階段，并向柔性化、集成化、智能化進(jìn)一步發(fā)展。

　　2．精密工程和特種加工方法

　　超精密加工和納米加工三個(gè)檔次。精密加工和超精密加工特種加工方法又稱(chēng)非傳統加工方法，它是指一些物理的、化學(xué)的加工方法。如電火花加工、電解加工、超聲波加工、激光加工、電子束加工、離于束加工等。特種加工方法的主要對象是難加工的材料，如金剛石、陶瓷等超硬材料的加工，其加工精度可達分子級加工單位或原于級單位，所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要手段*。

　　3．快速成形(零件)制造

　　零件是一個(gè)三維空間實(shí)體，它可由在某個(gè)坐標方向上的若干個(gè)“面”疊加而成。因此，利用離散/堆積成形概念，可將一個(gè)王維空間實(shí)體分解為若干個(gè)二維實(shí)體制造出來(lái)，再經(jīng)堆積而構成三維實(shí)體，這就是快速成形(零件)制造的基本原理，其具體制造方法很多，較成熟的商品化方法有疊層實(shí)體制造法和立體光刻等。如疊層實(shí)體制造，根據各疊層幾何信息，用數控激光機在鋪上一層箔材上切出本層輪廓，去除非零件部分，再鋪上一層箔材，用加熱輥輾壓，以固化粘接劑，使新鋪上的—層箔材牢固地粘接在己成形體上，再切割該層的輪廓，如此反復多次直至加工完畢。

　　4．零件的分類(lèi)編碼系統

　　零件分類(lèi)編碼是對零件相似性進(jìn)行識別的一個(gè)重要手段，也是GT的基本方法。是用數字來(lái)描述零件的幾何形狀、尺寸和工藝特征，即零件特征的數字化。零件分類(lèi)是根據零件特征的相似性來(lái)進(jìn)行的，這些特征主要分為以下三個(gè)方面;1)結構特征。零件的幾何形狀、尺寸大小、結構功能、毛坯類(lèi)型等。2)工藝特征。零件的毛坯形狀及材料、加工精度、表面粗糙度、機械加工方法、定位夾緊方式、選用機床類(lèi)型等。3)生產(chǎn)組織與計劃特征。加工批量，制造資源狀況，工藝過(guò)程跨車(chē)間、工段、廠(chǎng)際協(xié)作等情況。零件的特征用相應的標志表示，這些標志由分類(lèi)系統中的相應環(huán)節來(lái)描述。零件各種特征的標識按一定規則排成若干個(gè)“列”，每“列”就稱(chēng)為碼位，也叫縱向分類(lèi)環(huán)節;在每個(gè)列(碼位)內又安排若干“行”，每一“行”稱(chēng)為“項”，也叫橫向分類(lèi)環(huán)節。零件分類(lèi)編碼系統是實(shí)施成組技術(shù)的基礎和重要手段*對零件進(jìn)行分類(lèi)成組，可以便零件設計標準化、系列化和通用化，輔助人工或計算機編制工藝過(guò)程和進(jìn)行成組加工車(chē)間的平面設計，改進(jìn)數控加工的程序編制，使工藝設計合理化:促進(jìn)工裝和工藝路線(xiàn)標準化，為計算機輔助制造打下基礎，進(jìn)一步以成組的方式組織生產(chǎn)。

　　零件的分類(lèi)編碼反映了零件固有的名稱(chēng)、功能、結構、形狀和工藝特征等信息。類(lèi)碼對于每種零件而言不是唯一的，即不同的零件可以擁有相同的或接近的分類(lèi)碼，由此能劃分出結構相似或工藝相似的零件組來(lái)加工。它的特點(diǎn)是從毛坯到產(chǎn)品多數可在同一種類(lèi)型的設備上完成，也可僅完成其中某幾道工序的加工。如在轉塔車(chē)床、自動(dòng)車(chē)床加工的中小零件，多半屬于這種類(lèi)型。這種組織形式是最初級的形式，最易實(shí)現，但對較復雜的零件，需用多臺機床完成時(shí)，其效果就不顯著(zhù)。值得一提的是，自從出現加工中心以來(lái)，成組單機加工又重新得到重視。

　　5．柔性制造系統

　　柔性制造系統一般是指用一臺主機將各臺數控機床連接起來(lái)，配以物料流與信息流的自動(dòng)控制生產(chǎn)系統。它一方面進(jìn)行自動(dòng)化生產(chǎn)，而另一方面又允許相似零件組中不同零件，經(jīng)過(guò)少量調整實(shí)現不同工序的加工。這一組織生產(chǎn)的方式，代表著(zhù)現代制造技術(shù)的發(fā)展方向。值得一提的是，成組技術(shù)是計算機輔助工藝設計(CAPP)的基礎之一，在成組技術(shù)基礎上發(fā)展起來(lái)的派生cAPP設計方法，已成為工藝現代化的一種主要方法。另外，成組技術(shù)作為一種生產(chǎn)哲理，對柔性制造技術(shù)和集成制造技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了深刻的影響。

　　三、結語(yǔ)

　　總之，現代機械的先進(jìn)加工工藝與制造技術(shù)的應用以新興微電子、光電技術(shù)為基礎，著(zhù)力發(fā)展重型成套設備裝備能力，提高轎車(chē)大批量制造技術(shù)的水平，提高生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)高效的精密儀器及工藝裝備的能力，為新產(chǎn)品的投產(chǎn)及形成規模提供新工藝、新裝備，形成合理比例的常規制造技術(shù)、先進(jìn)制造技術(shù)及高新技術(shù)并存的多層次結構，這將成為我國機械加工技術(shù)近期發(fā)展的戰略任務(wù)。機械工業(yè)科技發(fā)展正面臨著(zhù)挑戰與機遇并存的新形勢，我們應當抓住機遇，迎接挑戰，堅決貫徹“以科技為先導，以質(zhì)量為主體”的方針，進(jìn)一步推動(dòng)我國機械工業(yè)的發(fā)展。