机械制造加工工艺路线的选择与优化方法

刘磊

摘要：在现代汽车制造领域中，机械制造加工工艺广泛应用于发动机、变速器等汽车各部位的制造加工中，考虑到现代汽车应用市场的高要求以及节能环保的需求，关于机械制造加工技术工艺的优化备受重视。文章基于汽车内燃机零部件制造加工活动，分析了机械制造加工工艺特点，分析了当前机械制造加工工艺应用中存在的一些问题。针对相关问题，对机械制造加工工艺路线的选择及优化方法进行了探究，希望能为相关从业单位提供参考。

Abstract： In the field of modern automobile manufacturing， mechanical manufacturing processing technology is widely used in the manufacturing and processing of engines， transmission and other parts of the automobile， taking into account the high requirements of modern automobile application market and the demand for energy conservation and environmental protection， the optimization of mechanical manufacturing processing technology has been attached great importance. Based on the manufacturing and processing activities of automobile internal combustion engine parts， this paper analyzes the characteristics of mechanical manufacturing and processing technology， and analyzes some problems existing in the application of current mechanical manufacturing and processing technology. In view of the related problems， the selection and optimization method of the process route of mechanical manufacturing was explored， hoping to provide reference for the relevant practitioners.

关键词：机械制造;加工工艺;工艺路线

Key words： machinery manufacturing;processing technology;process route

中图分类号：U661.31                                  文献标识码：A                                  文章编号：1674-957X（2021）23-0203-02

0  引言

如今社会生产力全面提升，机械制造加工工艺技术在各个领域中发挥了重要作用。而在精细化、节能化制造理念的影响下，针对机械制造加工工艺的改良优化研究备受重视。尤其是在一些规模化汽车工业制造加工领域中，更需要结合实际情况，做好机械制造加工工艺的路线选择和优化。因此，有必要针对当前机械制造加工工艺相应问题进行深入探究，寻求优化思路和方法。

1  机械制造加工工艺概述

从技术应用分类的角度来讲，机械制造加工工艺可以细分为机械制造和机械加工两个部分，两者之间的有效结合，是制造质量可靠、功能出色的机械系统的关键。机械制造方面，比较核心的工艺为焊接工艺，即通过焊接工具通电后产生的高温将金属熔化、交融，待其冷却后组合成所需的机械结构。而机械加工工艺通常是为了满足更复杂、更精准加工要求的工艺，具有代表性的工艺包括数控机床工艺、研磨工藝等，尤其是随着自动化技术的进一步应用，通过数字化、自动化机床设备实现机械制造加工是大势所趋。通过高度自动化及智能化的机床设备，按照设定好的程序，对机械元件进行加工，具体加工工艺包括高精度的切割、研磨、打孔等，可以很好的满足各种类型的机械粗加工及精加工需求。

随着社会经济的快速发展，如今汽车工业发展迅猛，汽车作为现代机械技术、电子技术高度融合的工业产品，包含了大量的机械装置和系统。其中，内燃机作为汽车核心动力来源，其制造质量和精度对汽车功能及可靠性有决定性影响。随着人们对汽车质量和可靠性的要求越来越高，加上现代社会关于节能环保的要求越来越高，需要对内燃机零部件的制造工艺进行优化改良。尤其是近年来在全球各国具有代表性的内燃机再制造理念备受关注，该工艺主要是在传统内燃机机械制造加工工艺的基础上，对零部件进行拆解、清理、检测、改造，再进行装配、检测，使之运行效能、能耗水平达到现代社会的应用要求。

2  机械制造加工工艺路线选择及应用方面存在的不足

2.1 安全性问题  机械制造加工涉及到大量切割、焊接、研磨工艺，而这些工艺的应用中会存在大量的安全隐患。虽然如今很多机械制造加工的自动化程度越来越高，但是在安全把控方面依然存在着一些问题。尤其是一些复杂的机械加工任务中，需要根据设计图纸和工艺要求进行加工路线选择，一旦某个环节存在问题，都可能造成安全生产事故。

2.2 能耗及环保性问题  在如今社会生产力进一步提高的情况下，机械制造加工工艺作为主要的生产技术，在应用中会消耗大量的能源。其中一些传统加工技术工艺下还会产生污染物，这与现代社会节能环保、可持续的发展理念相悖。显然，在一些机械加工活动中，工艺路线的选择及应用管理，都可能对能耗、污染产生一定的影响。但是，目前部分加工单位不具备良好的节能环保理念，在能耗控制和污染防治方面存在问题。

2.3 信息化管理问题  如今很多机械加工制造质量要求都比较高，加工流程十分复杂，对各个环节的工艺应用和管理要求较高。虽然如今数控加工技术比较先进，但是加工过程的管理依然存在着一些问题。一方面，加工质量评估、控制方面，由于自动化水平不足，导致一些加工工艺要完成之后才能发现质量问题，而此时材料及元件已经无法复原，造成资源浪费。另一方面，機械数控加工设备缺少信息化故障诊断能力，无法对各类故障风险进行有效预判，在故障发生之后影响加工质量及安全性。信息化管理问题还表现在机械加工人员综合素质方面，即相关人员采用的监督、管理方式比较落后，信息交互效率不高，无法对加工质量、安全进行有效管控。

2.4 精细化问题  精密加工如今已经成为各个国家机械制造加工领域关注的重点内容，高精度加工对加工过程每个环节的工艺都有非常高的要求，从设备、程序、软件，到智能化控制等方面的技术都十分重要。但是，受到技术工艺类型以及加工路线选择方面的影响，我国目前在机械元件精加工方面依然存在很多不足。精细化加工问题的存在，不仅会导致加工出来的机械元件无法得到有效应用，还会造成大量的资源浪费，同时对社会生产力的发展也会产生不良影响。

3  机械制造加工工艺路线选择及优化路径分析——以内燃机再制造为例

3.1 优化安全控制  针对内燃机再制造，涉及到的工艺流程包括内燃机初检、拆解、分类评估，以及改造升级、装配、检测等，复杂的工艺环节中，涉及到一些安全风险。因此需要结合加工活动的实际要求，对加工流程进行评估，排查各类安全隐患，实现加工流程和机制的有效优化。同时，需要从技术优化和管理两个层面，进一步构建符合要求的完全生产机制。技术方面，需要针对机械制造加工工艺的特点，从人员加工和自动化加工两个方面，对存在安全风险的技术流程进行优化，做好人员安全防护，加装安全隐患监控系统，全面保证生产活动的安全。在此基础上，从管理的角度对机械制造加工工艺流程进行全面分析，做好各个流程的风险识别，提前制定有效的规避及应对机制，实现关于安全生产的事前管理，减少各类安全问题发生的风险。

3.2 全面推进节能降耗和环境友好型加工机制  在汽车内燃机再制造过程中，其关键目的之一就是提升内燃机热效率，减少能耗和污染。而在该领域的机械制造加工工艺路线优化中，一方面要注重对再制造环节的能耗控制，另一方面要结合内燃机技术的发展，从零部件制造、改良等环节，使之达到现代汽车内燃机系统运行要求。为此，要针对机械加工任务，对加工工艺进行合理规划。在规划时，要全面分析工艺设备、机床系统、工艺类型及工艺路线所决定的环境影响后果，对与该后果有关的因素进行评估分析，再反推思考如何优化工艺规划和路线。具体来讲，应当对传统机械制造加工流程中产生的能耗数据及有害物质信息进行监测，进一步分析在不同工况下这些数据信息的变化情况。然后，将以变频技术为代表的先进技术应用到机械加工之中，实现工艺结构的改良。工艺路线规划方面，通过微规划，对各个机械单件数据进行记录分析，结合低碳制造加工工艺，实现加工工艺路线的优化。值得一提的是，这个工艺路线选择及优化的过程，需要采集大量现有加工活动的数据，并利用计算机软件进行建模分析，才能对环境影响情况进行分析，最终实现工艺路线的优化，形成低碳、无污染的机械制造加工模式。所以，一方面需要基于机械制造加工工艺技术做好信息采集，另一方面要利用计算机软件和环境影响评价等方面的专业知识，落实工艺分析和路线优化。

3.3 建立全流程精细化管理机制  显然，针对现代机械制造加工活动的管理，传统单一的管理模式不再适用，需要结合现代工艺的特点，对管理机制进行优化。首先，需要结合机械制造加工的工艺路线特点，建立信息化管理平台，对各类加工数据进行实时采集、储存和分析。以内燃机再制造工作为例，首先要结合内燃机再制造工作计划，合理安排工作流程，对各个环节的质量、安全控制要点进行分析，对各种新技术、新管理理念进行融合，建立覆盖加工活动内外的信息化管理机制。通过信息化管理，一方面实现加工活动各个流程及参与部门之间的高效沟通，另一方面实现对加工数据的全面分析，进而对加工质量、效率、环保性等方面进行综合分析。从内燃机再制造拆卸、检测、清洗，到精加工、装配、检测等环节，按照现代内燃机技术的标准，进行全流程标准化监督，确保各个环节制造加工质量符合要求。除此之外，机械制造加工单位还需要结合生产活动需求，提高参与加工管理人员的准入门槛，不仅要求其掌握足够先进的机械制造加工工艺和管理知识，还要求其拥有良好的实践能力和创新能力，能够根据实际加工管理数据分析，不断总结经验，对工艺流程和路线规划进行持续改良和优化。

3.4 进一步加强精细化加工技术的研究  如前文所述，精细化加工是现代机械制造加工领域研究的重点，相关从业单位需要重视对高精密机械加工技术的进一步研究。需要注意的是，关于机械制造加工的精细化技术研究，主要研究方向包括技术升级和工艺改良两个方面。技术研究方面，要基于现有的数控机床加工技术，对PLC编程、智能化控制系统进行研究，逐步实现机械制造加工的智能化，进而提升加工效率和精度。工艺路线改良方面，要持续采集现有加工机制下的各类数据，对影响加工精度的材料、工艺、流程因素进行集中分析，通过工艺优化和工艺路线改良，来规避这些影响因素，进而保证加工精度。

4  结束语

综上所述，如今社会经济全面发展，我国很多领域的机械制造加工工艺呈现多元化发展趋势。而社会应用要求的提升以及各个产业的发展背景下，传统机械制造加工工艺存在的不足暴露出来。为此，有必要针对机械制造加工工艺的技术水平、工艺路线及加工管理问题进行深入探究，通过持续深入的技术研究和科学的路线改造，以及精细化的加工管理机制，全面提升机械制造加工质量、效率、安全性和精密性，同时满足节能降耗的相关需求，促进社会生产力的进一步提升。

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