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通过相关文献阅读,我们可以清楚的看到,在历史上机械加工技术发生过三次革命,而这三次革命,每一次都给人类的生产、生活带来了翻天覆地的变化,影响着整个世界制造业的发展。第一,机械加工技术的第一次革命。18世纪初期,近代机械制造业就已经在欧美国家形成,并在19世纪中期逐渐实现了制造机械化,形成了一整套的机械加工技术。直至20世纪80年代,随着电子技术与电力技术、制造技术的结合,促使了第一次制造革命的爆发。可以说在第一次革命中,产生了许多的全新加工方法,而这些加工方法又被人们称之为特种加工。此时期的特种加工,是以减材加工为主要加工手段。并在传统机械加工的基础上进行的研发与改革,如:在变形加工方面增加了放电成型、电磁成型、激光三维成型等诸多新方法;而在接合加工方面增加了放电冲击焊接、电子束焊接、激光焊接、等离子焊机等方法。第二,机械加工技术的第。至20世纪90年代,以减材加工为主要手段的机械加工技术早已无法满足制造企业的生产加工需求,无法满足市场经济的发展。因此,以制造技术、材料技术、能源技术、微电子技术、信息技术相结合以及加工方法逆向思维的突破,促进了第二次制造革命的爆发。可以说第二次制造革命是在特种加工基础上,选取固化液体材料,采用粘结、熔结、聚合等化学反映手段,制造其所需要的机械加工零件。其实质是一种增材加工方法。而该阶段,也出现了许多先进的增材加工方法,如:化学法中的液态光敏树脂选择性固化、数字化喷射RP技术等,为机械加工技术的发展开启了一展全新的大门。第三,机械加工技术的第三次革命。相较于前两次的制造革命,第三次制造革命可以说是历史发展的必然因素,也是机械加工技术发展的必然趋势。第三次制造革命在本质上与前两次制造革命不同,其并不是在外界环境的强制作用下形成的,因此说其是应运而生也未尝不可。其主要是因为各种生物技术、生命科学、材料科学等学科在制造技术中的不断融入而引发的革命,根本在于人们对产品的需求。
2现今我国的机械加工技术
现状相较于西方发达国家,虽然我国的机械加工技术发展较晚,但是经过数十几年的发展与研究俨然已经取得了十分骄人的成绩。尤其是机械加工技术类型繁多,能够满足一些机械产品的加工需求,提高机械产品的加工精确度与质量。目前,我国现代机械加工技术类型主要包括:高速加工技术;超精密加工技术;数控加工技术;水喷射加工技术;超高能束加工技术;超自动化加工技术;快速成型技术;成型工艺技术;干式切削技术等。而从我国机械加工技术的整体发展趋势来看,我们可以清楚的看到,目前我国的机械加工技术正走在高速、超高速,精密、超精密的发展方向。高速、超高速加工是一项系统工程,其是在高速主轴、高速加工机床结构、高速加工刀具、系统的不断改进上发展而来的。同时,高速、超高速加工技术不仅可以用于加工普通的钢、铁、有色金属材料,还可以加工高强度的合金钢、纤维强化复合材料,扩大加工范围的同时,也极大的提高了我国机械加工的生产效率,加工质量。目前,高速、超高速加工技术正在我国航天、航空、汽车、机床等制造行业中被广泛应用。而精密、超精密加工技术则在我国尖端武器制造中占据着十分重要的地位,始终是我国机械加工技术发展的最主要方向。具体来讲,精密、超精密加工技术,其在我国是一项内容十分广泛的新技术,工艺实质在于提高机械加工的精确度,使表面质量达到极高的标准,并且在提高机电产品的使用性能、可靠性等方面都有着十分重要的作用。因此,精密、超精密加工技术也可谓是国际竞争中的核心技术之一。
3结束语
数控技术的应用,使得机械加工脱离了传统以人工控制为主的加工时代,对生产力的提高具有重要作用。数控技术的应用对机械加工的变革性意义主要表现在以下几方面:1)生产效率大幅提高。应用数控技术后,机械加工脱离人为控制,生产周期大大缩短,生产效率大幅提高,废料率大幅降低;2)生产速度更快。数控技术对机械加工时间的控制非常精确,完全不受人为主观控制,在机械加工速度上去除了人为干扰,加工速度得到迅速提高;3)产品外观更美观。机械加工的产品,外观要求精美,数控技术将外观要求输入后,电子自动控制,外观与模型几乎无异;4)产品外形实现多样化。通过制图工具制作模型,产品形状随心所欲,经过数控技术加工都能成为现实;5)产品精度更标准。传统人为控制的机械加工,产品在精度方面控制不够精细。而数控技术的应用,精确控制完全自动化,可以完全避免人为误差。产品加工精度更符合设计标准;6)生产控制自动化。这也是最直观的表现。数控技术的最直接目的就是自动控制,是机械加工摆脱人力因素的唯一选择。数控技术运用自身的数字化功能,可以有效控制机械加工的设备和过程,并采用数控设备、数控编控等技术使机械加工更加系统化。
夜上海论坛 2机械加工中数控技术的应用
2.1数控技术在机床加工中的应用
机械加工中,机床的应用比例很大。各种各样的模具生产都是由机床来完成的。传统的机床生产,模具的精度控制很难实现自动化,因此,生产出的模具合格率较低,材料利用率低。而数控化技术在机床上应用后,实现了机床全自动化机电一体制,这种机电一体化加工生产技术能保证产品的质量。
2.2数控技术在煤矿机械加工中的应用
夜上海论坛 煤矿机械具有特殊性,是专用的机械设备,由于其工作环境复杂多变,对安全系统要求较高,煤矿机械加工过程要求精细化程度高。而传统机械加工很难实现其精度的要求。而且,煤矿机械更新换代较快,应用领域单一,所以生产加工量小,下料难。数控技术得到应用后,设备下料切割采用数控技术,改变了过去的工作模式,切割效率得到成倍提高,切割质量高,提高了材料的利用率,降低了设备的生产成本。同时,数控气割机装有自动可调的切缝补偿装置,它允许对构件的实际轮廓进行程序控制,好比数控机床上对铣刀的半径补偿一样。这样可以通过调切切缝的补偿值来精确控制毛还件的加工余量。
2.3数控技术在工业生产中的应用
工业生产过程中,难免会有恶劣的工作环境存在,如高温、高压、操作空间狭小,操作高度过高等。这些危险的工作环境极大地增加了工作人员的工作危险性。而数控技术的应用后,工业生产上类似的恶劣环境完全编入数控程序,使工业生产危险性得到极大改善。在实际的生产过程当中,应用数控技术之后,生产过程可以由计算机系统全程控制。只要预先输入各种生产程序和产品参数,则计算机系统便能够依照指令实现真正意义上的无人自动化生产。即便是在生产过程当中出现了故障或者问题,系统会根据错误的等级来决定是否继续进行生产,同时采用有关的保护性护理措施,并向管理者报警。除此之外,机械加式中数控技术的应用还有很多,如航空设备的生产、机器人系统的生产、汽车工业的生产、石油机械的生产、国家武器装备的生产以及建筑机械、农业机械等领域,应用数控技术后,无一不推动了行业的快速良性发展。
夜上海论坛 3机械加工中数控技术的应用趋势
夜上海论坛 随着新的智能化技术的发展,机械加工中数控技术的发展同样朝向智能化方向发展。主要表现在加工过程的自适应控制和工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算等;操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等。另外,随着数字技术的不断进步,机械加工也面临着新的市场需求,特别是人们对精细化的要求也越来越高,于是高速度、高精加工技术成为必然的趋势。
4结语
机械加工工艺相对于其他工艺来说要复杂的多,其本身就是一个复杂的加工过程。因此,在进行机械加工时,必须要有相关措施来规范工艺,否则会出现一系列的问题,而这种约束性的规范就称为工艺规程。工艺规程的定义是技术人员在机械加工时对工艺产品进行规范制约,即技术人员根据工艺产品的形状或规格等因素来制定一系列的工艺流程,然后将其制成相关技术文件,在加工过程中就以此文件为基础进行操作,这也被称为工艺规范。在机械加工中,工艺规范文件占了很重要的地位,其对机械加工起着指导性作用。工艺规程对整个机械加工来说非常重要,由于其具有指导性,因此在实际的操作中就应该以工艺规程为基础而对实际的加工操作作出相应的调整。在调整过后,产品的相关位置、尺寸等因素也会有一些变化,但是不能违背工艺规程,以此形成一个生产环节,产品经过这个环节之后就会成为一个完整的工艺成品,这就是机械加工工艺的基本流程。
2加工工艺的误差以及原因
(1)定位误差及原因。在机械加工工艺中,加工中的定位误差是比较常见的,其主要表现在两个方面。第一,由于基准的重合不准确而导致的误差;第二,由于定位副加工的准确度不高从而导致的定位误差。由此看出,在加工机械零件时定位的准确性是非常重要的。机械加工必须要有准确的定位基准,且要使用正规的几何要素。如果采用不正确的几何要素来作为定位基准,则会出现相应的定位误差,并且所选择的定位基准必须要与设计基准相吻合,否则会出现基准不重合的现象,这就是导致基准不重合的主要原因。定位副主要是由两方面组成,即夹具定位原件和工件定位面,引起定位副加工不准确的主要原因就是由于定位副制造或定位副间的配合不协调,使得其间隙发生变化而导致零件发生变化,从而使定位副加工的准确度受到影响。这种误差一般在调整法加工中出现,若换成试切法加工会将此误差的出现概率降低。
(2)制造误差及原因。在机械加工工艺误差中,由于机床生产的制造误差主要包括三方面,即导轨误差、传动链误差以及主轴回转误差。所谓导轨是指机床各部分零件位置的基准,机床之所以能运转,是因为有导轨的支撑。出现导轨误差的主要原因是由于在使用过程中出现局部磨损、安装的质量不过关等,从而造成了机床生产制造误差。出现传动链误差的主要原因是传动链在使用的过程中会出现不同程度的磨损,而磨损后的传动链在运转时就会产生一定的差距,这样就会导致传动链出现误差。主轴回转误差的产生原因是由于主轴的实际回转线与平均回转线不是一成不变的,两者之间会产生一系列的变动,其变动的量就是所谓的主轴回转误差,该误差的大小直接影响了加工产品的精细度。同时,产生主轴回转误差的原因还包括了同轴度误差以及轴承运转的磨损程度等因素。
(3)加工工具的误差及原因。对于机械加工的工具来说其主要有夹具和刀具,而夹具和刀具的使用误差对加工工艺来说也是比较严重的问题。使用夹具的主要作用是确定加工零件的具置,如果在夹具的使用过程中出现了误差,则会直接导致加工零件的定位出现偏差。出现刀具使用误差的主要原因是由于刀具在使用过程中会受到各种因素的影响从而出现不同程度的磨损,而将磨损后的刀具用于加工工艺中则会对产品的尺寸以及形状造成一定程度的影响。因此,加工工艺中刀具的误差是一个不容忽视的问题。
(4)工艺系统的误差及原因。在机械加工工艺中,出现工艺系统误差的主要原因是由于在加工过程中有一些硬度不高的零件会容易变形。而变形后的零件就会促使工艺系统误差的出现,并且在加工过程中,切削力的变化、材质不均匀等也会导致误差的出现从而对整个工艺系统造成影响。
3如何降低加工工艺技术的误差
(1)避免直接误差。在机械加工的过程中并不是所有误差都不能避免,一些误差是可以被避免的。工程技术人员首先要高度重视在加工过程中所出现的误差,并及时的处理这些误差,从而避免这些误差再次出现。例如,在磨削薄片零件的端面时,技术人员可以根据以往的经验先将原件粘在平板上,然后准备一个磁力吸盘,并将两个工件放于吸盘上,将零件端面磨平再取出。随后在打磨另一个端面时就以此为基准进行,这样打磨出来的薄片不容易变形。
夜上海论坛 (2)及时处理误差。虽然在加工过程中有些误差能够避免,但是仍有一些误差是必然的,若出现了不可避免的误差,则工程技术人员应立即处理,从而降低因误差带来的损失。避免误差的主要做法就是人为制造出新的误差,并利用这种误差来抵消原有的不可避免的误差,这样才能及时的避免误差恶化。
(3)利用误差分组法。在机械加工工艺中常用降低误差的方法主要就是误差分组法,其可以很大程度的降低误差并且提高工艺的精确度。误差分组法顾名思义就是进行分组,而分组依据是按原件的尺寸和误差的大小进行。这样分组之后会使得每组的准确度大幅度提高,然后在进行一定的调整,就可以很大程度的降低所有组的整体误差,从而使工艺的误差能够大幅度的减少。
4结束语