现代精密高真空电子束焊机的设计研究

黄兴泉 黄国华

【摘要】随着我国工业制造仪器的逐渐精密化，对数控高真空电子束焊接机的精密度提出了前所未有的高要求，对数控高真空电子束焊接机的精密性也有了更高的设计标准。本文阐述了现代精密高真空电子束焊机的设计原理，总结现代精密高真空电子束焊机的设计问题，并针对这些问题有针对性地提出了有效的应对措施，以供行业人士参考借鉴。

【关键词】高真空；电子束焊接机；机械设计；精密

现代精密高真空电子焊机属于一种新兴的焊接技术设备，其在传统电子束焊接技术设备基础上进行了足够的完善，使得焊接密度更加细致精密。焊接热能影响范围更小，焊接缝隙更为狭小，焊接更为深入，零件受焊接而导致的变形机率更低，能够实现密度匀称、质量极佳的焊接状态，因而现代精密高真空电子焊机受到许多对焊接要求极高的特殊行业的青睐。如针对关系国计民生的军工业产品的特殊零部件的焊接定型，便需要应用现代精密高真空电子焊机设备进行作业，从而满足产品的特定性能要求。然而，由于现代精密高真空电子焊机设备研发时间相对较晚，应用经验不够丰富，很多设计者在设计中存在一些问题，故研究现代精密高真空电子束焊机的设计非常必要。

一、现代精密高真空电子束焊机的设计原理

第一，现代精密高真空电子束焊机，其属于新型精密的焊接设备，需要融入先进的主机操作系统以及参数数据控制系统等软硬件设备，设计出契合工艺以及技术要求的应用性软件，因而设计时需要注重应用软硬件设备的先进性、科学性以及可行性，以满足设备应用软件的设计要求。

第二，现代精密高真空电子束焊机利用电子束扫描方式以及能量分布密度进行真空焊接，将电子束进行分散处理，拓宽扫描的范围，使得待焊接的零部件能够获得焊接部位的匀称受热，从而降低零部件被热能侵蚀的危害，增强了焊接的质量与效果。因此，在设计时，需要重视设备扫描方式的定位以及能量分布情况的控制，以确保设备实现具体范围的均匀扫描，完成焊接部位受热均匀，保证焊接的质量。

第三，现代精密高真空电子束焊机对于工作环境的压强要求较高，一般在需要在特定的压强范围内进行作业，同时需要辅以相应的真空条件，确保焊接零部件构成元素不被损毁，增强焊接工作的实效性。

二、现代精密高真空电子束焊机的设计问题

（一）设计人员创新意识不足

现代精密高真空电子束焊机的设计人员，其虽然针对设备设计原理进行了分析掌握，然而受到传统设计理念的影响较深，因而在进行设备设计时，往往创新意识不足，遵循的设计理念也较为陈旧，导致设备应用效果受到限制。如现代精密高真空电子束焊机的设计原理中要求，应当借助相关软硬件设施设计出相应的应用性软件，而设计人员往往只按照固化模式以及传统经验进行该设计原理的实施落实，致使设计应用效果不佳。

（二）设计人员综合素养不足

第一，设计人员对于设计要素欠缺综合处理能力。电子束焊机具有许多设计要素，包括设备的组成结构、设备制造的流程、设备采购的原材料以及设备应用术等，这些设计要素需要进行分析融合，然而部分设计人员，其信息加工处理能力存在局限性，导致设计要素融合不够紧密，影响设备运行效果。

第二，设计人员针对设计原理缺乏创新应用能力。部分设计人员不愿意进行设计方面的创新，在设计应用方式以及应用设备等方面，往往参照前人经验进行模仿设计，为考虑设备应用的具体环境以及相关要求，致使设计出设备与具体操作环境以及相关应用要求存在差距，从而制约着应用的效果。

（三）设计部门管理不够科学

第一，设计部门任务分配不严谨。在设计中，针对设计方面任务的下达分配不够严谨，往往存在设计人员任务衔接配合不紧密，甚至出现少数设计任务没有落实的部门，导致设计工作开展不够顺利，设计方面的部分缺陷以及瑕疵现象随之出现，从而埋下相应的安全隐患，无法有效保障设备运行的安全性。根据精密高真空电子束焊机的设计原理，设备运行环境需要处于特定压强与相应的真空条件下，如果设计部门管理不够严谨，则可能出现设计人员对设备作业的真空以及压强预计不精密，一旦而设计管理部门未能及时发现，将导致环境不满足设备运行需要，可能引发安全事故。

第二，设计部门管理工作操作不规范。部分设计部门管理人员在开展工作时，会出现管理随意现象，具体表现为：对设计人员管理标准不统一、管理流程把握不准、管理事项重复以及管理职责权限不明确等。如针对电子束焊机的扫描方式以及能力分布密度设计工作进行管理时，存在管理流程把握不准、管理标准不统一等现象，严重制约着设备应用的实际效果。

三、现代精密高真空电子束焊机设计问题的应对措施

（一）创新设计人员设计理念

对于现代精密高真空电子束焊机的设计人员来说，需要不断创新设计人员的设计理念，摒弃传统设计理念的局限性，打破传统设计理念的桎梏，选择先进科学的设计理念，针对实际情况，立足应用环境需要，进行设计理念的合理贯彻，使得设计理念充分发挥其优势，让其发挥其应用性能。如针对现代精密高真空电子束焊机的应用性软件的设计方面，需要遵循先进的设计理念，将设计理念与实际要求结合应用，积极发挥设计理念的指导作用。

（二）培养设计人员综合素养

第一，设计人员应当针对设计要素进行科学处理。设计人员针对设备设计的相关要素，需要进行科学的分析，提取出相关有效的设计要素，针对设计要素进行整理分类，积极整合优化相关设计要素，实现设计要素的全面融合。如对于现代精密高真空电子束焊机的组成结构设计时，需要提取出设备包括的结构，针对结构使用性能，选择适合的原材料，并选取科学可行的设计工艺，从而提升设备结构的实用性。

第二，设计人员需要不断培养创新应用能力。关于现代精密高真空電子束焊机设计原理的创新应用，设计人员需要不断学习创新应用的理念，形成创新应用的思维，构建创新应用的路径，开辟创新应用的方向，针对设备设计原理进行个性化、实用化以及科学化的创新应用，实现设备设计方面的有效创新。

（三）规范设计部门管理过程

第一，运用严谨的态度进行设计任务的布置。电子束焊机设计工作的相关部门，需要明确划分工作任务以及权利义务，杜绝工作任务的重叠以及遗漏等现象，做到每项设计任务都有落实部门，并将具体任务下达至具体责任人，尽可能避免设备设计存在缺陷，从而保证设备的运行功能。

第二，逐渐规范设备设计方面的管理工作。对于管理人员，需要明确管理工作的性质与作用，把握管理工作的标准以及流程，实现管理的分工责任制，避免重复管理，明晰管理权利义务关系，做到管理职责落实到位，管理职权应用正确，管理效果发挥全面，从而利导设备的有效研发制造。

四、结语

纵观现代精密高真空电子束焊机的设计，不难发现其设计具有许多要求以及要素，要实现设计的预期效果，契合相关焊接材料的需求，应当明确现代精密高真空电子束焊机设计的重要性与必要性，并借助科学合理的设计理念、设计手段以及设计流程等要素，促进设计发挥科学性、可行性以及实用性等应用效果，这样才能助推企业发展。

参考文献

[1]陈衡.真空高压电子束焊接设备验收方案设计[J].机械制造文摘-焊接分册，2016（06）：24～28.

[2]高峰.大型真空高压电子束焊机的焊接适用性研究[J].航空制造技术，2017（12）：48～49.

[3]马斌，贺云艳，谢桂红.大厚度板真空电子束焊接机真空室的研制[J].大众科技，2016，18（02）：77～79.

[4]王金煜，彭德龙.精密分流电阻器及真空电子束焊接工艺[J].安徽电子信息职业技术学院学报，2009，8（05）：17～18.

[5]吴华.现代精密焊接技术综述[J].现代焊接，2011（07）：1～4.

作者简介：黄兴泉（1986.10—），男，广西南宁人，助理工程师，研究方向：机械设计；黄国华（1982.04—），男，广西桂林人，助理工程师，研究方向：机械设计。