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现代化机械设计制造工艺探讨

时间:2020-02-07 05:13:06

摘要:本文首先提出机械制造加工设计以及制造工艺,最后提出精密加工技术的应用。

关键词:机械设计制造工艺;精密加工技术;焊接工艺;应用

随着我国科学技术不断发展,当今我国机械设计生产水平也在不断提高,从而推动了我国机械生产业的发展。新时期下,传统机械设计制造技术已经无法满足社会发展要求,这就需要采取更加科学的生产工艺,从而不断加强的机械设计生产效率和质量,确保我国机械生产企业健康发展。

1现代化机械设计方法

机械设计生产自身就是一项十分复杂的工作,还需要涉及到热能、电能,如果生产效率低会造成资源浪费,产生间接污染问题。传统设计都是以二维(多图)设计为主,无法掌握机械设计的细节。而AutoCAD设计软件不仅能够呈现二维的机械设计图,还可以呈现三维设计图,全方位观察机械设计细节内容,适用性非常好,效率高。设计不仅可以实现无纸化设计,也能够随时对设计内容进行修改,避免多次人工修改造成浪费问题。当代国际上机械设计多数都都是采用AutoCAD设计软件。在设计中,需要进入软件当中,并在软件中将加工零件的尺寸图描绘出来,并采用绿色字符标注尺寸。AutoCAD的三维建模与仿真测试是重要的功能项,可以设计出机械零部件的三维图形,通过在软件当中写入机械设计的三维数据信息,这样就会呈现出三维模型框架。这时设计人员只需要对基本框架形态进行调整,从而提出三维示意图,如果设计内容符合标准可以进行上色,并进行二维、三维的图形转换,帮助完成设计。

2现代化机械制造技术分析

2.1自动化焊接。在进行机械工件自动化焊接当中,在电弧周边会生成一定量的气体,而此气体可以实现焊头、工件表面保护,让电弧、空气、熔池相分离。气体保护可以降低外部空气对焊接工作的影响,保证焊接电弧能够充分燃烧。自动化气焊按照编程程序按照指定标准焊接,并且可以密闭焊接,将温度控制在200-350℃封闭环境下,保温3-5小时,焊后消除应力的回火温度可以稳定控制在600-650℃范围内,保持1-2小时,之后自动冷却。在自动化埋弧焊接当中,可以划分为自动焊接、半自动焊接方法。自动焊接主要是利用pLC系统控制焊接车将焊丝、移动焊弧送入,之后即可自动化焊接。在半自动焊接当中,需要人为辅助操作,通常不开坡口单面熔深可以达到20mm,采用机械将焊丝送入,人工作人员需要采用移动焊弧进行焊接。现代化机械制造当中多数采用全自动化焊接方法。2.2毛坯车外圆自动化校准。该环节的原理为:在正负电极两侧正确放入焊接工件,之后将电源接通,此时焊接工件接触位置就会出现“电长效应”,此时的焊接物会快速融化,通过施加一定的压力即可实现焊接效果。为了能够保证融合尺寸、确保焊点强度,pLC系统会按照编程程序控制焊接电流以及焊接时间。以直径为55mm、长度为200mm工件为例,将参数输入到系统当中,会自动将毛坯夹在卡盘上找正,之后在四方刀台上放入车刀用顶尖找正之后夹紧。根据系统设定的X(横向轴)方向刻度,并沿着Y轴(纵向轴)方向退回,此时向X轴反方向自动进刀2mm,从而将毛坯端面以其基础方向找准。在刀具快要接触到毛坯圆心时系统会自动将多余的毛坯清除,之后切换夹头换上顶尖,将毛坯顶住后转动刀台,此时正偏刀作为加工刀,根据预先设定标准自动加工。2.3螺柱焊智能生产工艺。螺柱焊工作可以划分为多种,其中,储能式、拉弧式焊接最为常见,储能式焊接当中熔深较小,所以在薄板焊接中应用最为广泛;拉弧式焊接熔深较大,通常都是在重工业领域中的广泛应用。作为一种单方面焊接方法,所以在焊接当中不需要打孔、粘结、钻洞,这样可以保证焊接物体不会产生漏气、漏水等问题。智能生产工艺融入了传感器、调控器,智能判断生产状态,并根据实际参数采用变压器进行智能降压处理,之后经过整流桥把交流电转化为直流电,通过双向流管、充电电阻向电容充电。智能化技术中的智能芯片可以控制可控硅,让储能电容将电量瞬间释放,从而智能化完成焊接。

3现代化机械设计制造精密加工技术

3.1超精度加工。想要提高切削工艺的精密度,需要确保加工机床、工艺、零件不受自然因素的影响,并按照一定逻辑比例关系进行细化处理,而通过智能化生产技术、专家库、模糊控制,即可实现超精度加工。智能化系统会严格控制机床主轴的旋转速度,机床转速可以根据系统智能判定自动切换。也可以引用先进的加工技术,如精度定位技术等,极大的保证了切削精度。在实际使用中可以对工件上细小粒子进行打磨处理,从而提高工件生产精度,系统会对工件研磨动压进行控制,工件粗糙度可以达到Ra0.63-0.01微米。在系统运行中可以将粗研磨压力控制在0.3Mpa、精研磨压力要控制在0.03-0.05Mpa范围内;粗研磨速度控制在30-110m/min,精研磨速度控制在10-30m/min,可以完全脱离人工实现超精度加工。3.2超高速切削。超高速切削是指切削速度为传统切削速度5-10倍。因此,结合不同的加工材料和不同的加工方式,超高速切削速度范围也有规定。超高速切削包括超高速铣削、超高速车削、超高速钻孔与高速车铣等。目前,该项技术应用中,加工铝合金已达到2000-7500m/min;铸铁为900-5000m/min;钢为600-3000m/min;耐热镍基合金达500m/min;钛合金达150-1000m/min;纤维增强塑料为2000-9000m/min。该项技术能够极大提高切削效率、生产质量以及减少制造成本,同时,可以满足三维曲面形状高效精密加工要求,并为硬材料和薄壁件加工提供了新的解决方案。

4结束语

在机械设计制造中,需要抓住设计生产工艺实施的每个要点,确保工件生产符合实际标准。同时,精密加工可以提高工件产品质量,但是实现起来较为繁琐,需要配合上先进的精加工工艺,工作人员在操作中也要认真尽责,这样才能够全面提高机械设计生产效能。

参考文献:

[1]陈偲君.对现代化机械设计制造工艺及精密加工技术的分析[J].科技风,2018(16):85-86.

[2]陈秋霞.现代化机械设计制造工艺及精密加工技术[J].设备管理与维修,2018(10):66-68.

[3]程建文.机械设计制造工艺及精密加工技术探讨[J].中小企业管理与科技,2017,23(36):149-150.

作者:赵亚凯 单位:航空工业新航134厂


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