现代机械制造技术与加工工艺的应用探究

范久亮

（北京首钢机电有限公司，北京 100000）

伴随着社会的发展与进步，科技水平也随之提升，我国的科研工作日趋展示出作为大国应有的风范。在此背景下，机械制造行业也得以发展，其面临着新的机遇和挑战，应当动产品加工工艺和制造技术的创新角度出发，以此降低对人力资源的用量，提升机械制造的自动化水平，由此能够展示出企业的优势与竞争力。

一、现代机械制造技术与加工工艺的基本发展特点

经济体制的革新为技术的发展和工艺的优化提供了相应的方向，在更为热衷于提升生产效率的当下，我国的机械制造行业就物联网、大数据和AI等新型技术的应用展开了深入的研究，就以上新型技术能够应用于实际作业中的效果和方式加以整理，从而使得整体行业朝着智能化和高度自动化的方向发展，进而使现代机械制造技术和加工工艺的基本发展方向为自动化和智能化[1]。我国现已就工业4.0 的规划部署加以细化，利用超前布控的办法，为各项事业和行业所应用的技术发展提供了大方向，因而在宏观规划的指引下，信息化和工业化融合是目前机械制造和加工技术的基本发展特点，借助大数据、智能机器人、物联网，设备的调试、设计和具体运行环节均体现出了可控可视的优势，从而保证了将智能化现代化的技术应用到机械零件的全寿命周期中，尽可能将制造的风险规避。在以上背景的指引下，首钢机电在对冶金设备、连铸设备、板坯连铸设备等进行了更新，本着个性化和定制化的服务理念，落实了协同、创新、高效的工作原则，将自主意识的高度提升，逐步走向技术革新和工艺创新的道路上[2]。

二、现代机械制造技术与加工工艺的应用特征

立足于现代机械制造技术与加工工艺的发展与应用特点来看，其具备着一体化、综合性、系统性和可持续性的特点，因此为保证应用的效果，需要就其应当展现的特点进行研讨。首先要保证无论是在零件加工亦或是机械制造中都要展示出电子技术、计算机技术等的作用实效，将自动化水平予以提升，从而按照此种制造理念设置配套设施，安装于机械制造的设备上，使得所开展的加工制造活动能够借助一体化的系统自动管控。其次，要形成综合性的加工与制造体系，就之前所应用的技术去粗取精，将精华部分与现代化技术相融合，以此实现对综合性加工制造体系的构建目标。就我公司所构建的体系结构来看，其覆盖了光学、自动化、微电子等多个领域，并加入了大数据和物联网技术，有助于在后续的运行环节展示出更为先进的加工制造能力。再次，就系统性而言，其反映出现代化加工制造工艺技术的本质属性，其区别于传统作业中独立控制，单独应用技术的情况，所设定的工作流程要根据参数、控制指令来确定，从而能够直接识别出在系统运行过程中可能出现的异常情况，降低重大机械事故出现的几率。最后，在绿色生产理念的支持下，要求所运用的技术能够达到工业废物无公害处理和节能降耗的效果，从而对接绿色生产的切实需要[3]。

三、目前现代机械制造技术与加工工艺的应用实例

（一）作用于快速成型过程

过去在制作配套零件的环节中，要想保障其精度则需要牺牲生产的时间，因其精度的控制需要借助三维特点，但此三维特征的形成难度较高，使得难以在既定的时间内实现高精度的追求，造成质量精度与生产效率无法并行发展的问题，其具备对立的关系特点。而利用现代化的机械零件快速成型工艺，能够改变过去生成三维特点的方式，其不受零件三维特征的限制，能够在相应的技术的支撑下，限定时间内生产出大量的高精度的零件，以此满足高效生产的需求。具体应用中主要是通过将三维结构转变为二维平面参数和数据的形式，并经过三维组合从而形成满足结构特征的零件，整个过程要在准确操控计算机的条件下完成。结合当前应用较为广泛的快速成型技术来看，其可分为立体光刻法和叠层实体制造法，二者所应用的设备和工艺原理存在差别。叠层实体制造法是利用带粘胶的纸材，逐步堆叠出与塑料结构相似的纸质零件，其性能相对较稳定，目前常用于航空领域中，且制成的零件体积较大[4]。立体光刻法的使用步骤是在数控机床中进行编程，将需要利用激光机切割的形状编写完全，从而切割出大致的轮廓，而后完成固化粘结的工作，实现精加工。我公司在焊接车间中所引入的高精度数控激光切割机和数控火焰切割机则满足激光切割的要求。

（二）作用于加工精密零件和微细工程

精密零件加工更为贴合目前机械设备所具有的结构复杂的特征需求，并且由于经济发展的要求，其对零件的功能和精度的要求更为深化，应当在此种加工制造技术的促使下才能达到特种加工和精密加工的目标。在对精密零件开展加工制造的过程中，主要应用的技术是加入电解液、激光切割、电火花等，其归属于物理化学手段的层面，可完成精密加工的作业任务。而对精密零件进行加工的过程中，发现有些相对较为特殊的对象，例如：金刚石、陶瓷等，其要满足加工的要求则需要运用特种加工技术，从而对接零件使用的需要。

在对微细工程中所使用的零件进行制造时，因其体积较小，自然精度要求更高，因此在此种工程零件的加工环节一般应用去除加工、结合加工、变形加工的办法。在医疗器械和电子行业中，其对微型零件的需求量较大，同时也对加工制造所使用的技术和工艺有了更高的要求，此种要求下各制造企业要谋求个人发展，对不同的零件分类管理，使用相对应的加工技术。例如，铣磨削等归属于去除加工工艺，气相沉积、附着结合有电镀、注入渗碳离子水下等离子切割机属于结合加工，而液晶定向和锻造属于变形加工[5]。

（三）作用于焊接环节

焊接环节是确保所制造的零件具备精度和质量特征的重要阶段，目前我公司主要引入的焊接工艺包括埋弧焊、电阻焊和气体保护焊，每种工艺在应用上均存在一定的差异。在运用气体保护焊的过程中，其需要将气体作为电弧介质，例如使用二氧化碳，其本身容易获得，并且在应用中不会对人体和机械零件本身的性状产生影响，能够发挥出高效的空气阻隔效果，是极为优良的电弧介质材料。整个作业环节并无十分繁琐的工作项目，因此能够广泛作用于焊接作业中。电阻焊的原理是利用物理变化，在电流流经的位置，其电能将转换为内能，从而产生电阻热，能够对接头和焊点焊接完全[6]。此种工艺的操作过程也相对较为简单，同样无需耗费其他的成本即可完成焊接作业，但值得注意的是，此种工艺的可靠性检测仍有需要继续完善的空间。而埋弧焊是利用燃烧电弧的作用，借助全自动和半自动的方式，控制焊接作业过程，但此种工艺无法完全实现全自动，使得在手动过程中要使用大量的材料，流程十分繁杂。大厂首钢机电公司在对目前的焊接技术和工艺的发展情况的研究中，发现了车间中的部分设备并不符合作业的要求，因此对焊接车间中的设备予以完善，引入了多种切割设备，例如：水下等离子切割机、高精度等离子切割机、铣边机、卷板机、折弯机、退火熔炉、二氧化碳气体保护焊机等，践行了我国对机械制造行业的发展原则。

（四）作用于分类编码的过程

传统的机械制造作业中，同步交叉的问题频发，面对这一发展上的困境，要从解决混乱作业的方向着手，运用分类编码技术，从而实现高效作业。具体的应用方式是：首先确定分类的标准，例如：形状、用途、零件种类，对以上类型相似或者相同的制造环节设置编码内容。其次，对零件在制造中所需要使用的机械型号、工艺、材料以及其制成后要满足的参数标准和规格加以分类。最后，要按照同一批次和制造的数量要求分类，以此作为编码的参照。编码阶段要细化相应的编制标准，充分应用计算机，在其中导入程序，此程序将用作设备编码指令的发出端，而设备在接收到指令后则根据之前设置的参数和标准进行编制。

结束语

综上所述，现代机械制造技术与加工工艺已经逐渐成为保证机械零件和机械制造质量的关键要素，因此要从其应用的具体环节出发，衡量其是否能够践行一体化、系统性、综合性和可持续性的特征要求，针对具体的制造加工流程来确定所需要实施的管控计划，从而提升机械制造加工的实效，为经济发展奠定基础。