大型焊接结构件机械加工工艺方法

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摘要：近年来，随着我国社会经济的快速发展，机械制造技术日趋成熟，对产品质量和产品精度的要求越来越高，机械制造技术和高精度加工技术的发展受到有关部门的广泛关注。根据现代机械制造技术和高精度加工技术的实际发展，从机械制造原理出发，深入分析机械制造技术和高精度加工技术的特点，同时提高机械制造工艺和高精度加工技术的性能，为机械制造业的发展提供更多的理论依据和技术指导。

关键词：大型焊接结构件；加工工艺；机械设计

引言

随着社会经济的快速发展，机械制造业对产品质量、生产效率、工作环境和安全性提出了更高的要求，现代机械制造技术和高精度加工技术问题已成为人们关注的焦点。但近年来，在机械制造技术和加工工艺的研究过程中，传统的机械制造工艺存在着生产效率低、成本高、加工质量不稳定、劳动强度大、安全防护不足等问题。因此，分析机械制造业的发展趋势，掌握和探索现代机械制造技术和高精度加工技术的相关内容，对制造技术的优化和改进具有重要意义。

1现代机械制造技术与高精度加工技术简介

1.1机械制造精密加工技术综述

机械制造和高精度加工技术在科学技术领域有着广泛的应用，例如，机械制造精密加工技术在航空航天和精密车床上得到了广泛的应用。同时，机械制造业的高精度、高生产率和高精度加工技术不仅带来了巨大的经济效益，也成为发达国家和发展中国家的发展方向。

1.2大型焊接结构件机械加工工艺管理系统设计

施工机械在基本建设、建筑施工和土木建筑施工中是绝对必要的。目前，我国设计和生产了许多建筑机械，但其中许多机械的质量和可靠性都不太好。因此，中国生产的许多建筑机械的价格低于其他国家生产的[1]。因此，工程机械的质量和可靠性亟待提高。工程机械作业环境恶劣。他们的工作环境中有巨大的工作负荷、振动负荷和腐蚀。工程机械中大型结构件的质量对整机质量有很大的影响。但是，大型结构构件通常结构复杂、体积大、重量大，使得其制造过程中的变形控制非常困难[2]。近年来，许多研究人员试图通过对制造过程的精确管理来提高大型结构件的质量。网络化制造是一种先进的制造模式。企业实施信息管理系统是为了提高产品质量，快速响应市场需求，提高在知识经济和全球制造业环境下的竞争力。为了提高工程机械大型结构件的制造质量，降低能耗，设计了工程机械大型结构件制造过程管理系统。

2现代机械制造技术原理与高精度加工技术

2.1机械制造技术

机械制造工艺主要包括工艺定制、原始加工和先进加工技术等。机械制造技术理论内容丰富，实践性强。本文主要以机械制造工艺中的焊接工艺为精细实例展开研究。所谓电阻焊就是将各组分聚合后，通过正、负极电源施加压力，在接头部位或附近产生热阻，加热熔化或塑性状态，使金属得以焊接。随着家用电器、电子产品以及我国航天工业的发展，电阻焊接技术受到广泛关注。微电子学技术、二次整流焊接、热膨胀回路监测技术和整流器为电阻焊接技术的发展提供了先进的技术条件，拓展了电阻焊接技术的应用领域。螺柱焊的基本原理是将伪影和螺柱加热到一定温度，使伪影和螺柱产生电弧，然后在外力作用下将伪影和螺柱送入焊缝熔池，形成焊缝。气体保护焊是以气体为电弧介质，保护焊接界面的焊接方法。气体保护焊技术具有焊接过程可视性好、焊接参数易于调整、操作方便、易于实现自动化和机械化等优点。埋弧焊是在焊剂层下进行的一种燃烧电弧焊接方法。埋弧焊工艺具有无弧光、生产效率高、质量稳定、烟度小等优点。埋弧焊是大型管道、锅炉、压力容器、起重机械及其它设备的主要焊接技术，对许多主要设备和机械制造业的发展起到了积极的推动作用。搅拌摩擦焊是在工件的头部和尾部进行相互摩擦，运动后产生热量，使工件的头部达到熔化或塑性状态，从而快速实现镦粗焊接。由于搅拌摩擦焊技术的高生产率和计划性，搅拌摩擦焊技术一直有着巨大的市场需求。

2.2现代机械精密加工技术

现代机械精密加工技术的实质是实现普通精密加工方法无法满足的高精度加工。从量的角度来看，是加工具有纳米形状和尺寸的零件。现代机械精密加工技术主要包括：超精密磨削技术、超精密切削（车、铣）技术、精密加工技术等。在这一部分，笔者将对上述三种机械精密加工技术进行简要的分析。传统的磨削、研磨和抛光方法已经不能满足现代复杂硅基片及其表面粗糙度的需要，因此对超精密磨削技术的要求也越来越高。它包括线固定固体磨料磨削和化学机械抛光。超精密切削（车铣）技术是利用切削方法实现精密切削的技术。由于机床、支架、零件等干扰会影响超精密切削，超精密定位、微进给、微控制等都普遍用于实现超精密切削。在此基础上，从微机械技术的角度，从微机械传动技术、传感器技术、微机械与微机械材料、微机械制造技术等方面对微机械技术进行了综合分析。①现代微机械传动技术对响应速度快、精度高、操作方便的要求。当前使用的静力激励和压电元件制作的微驱动器都具有这些优点，因此目前被广泛应用。②微机械传感技术。微机械，除了要求传感器小型化，它还需要更高的分辨率、灵敏度和密度数据。③微机械材料技术。主要是利用硅材料易断裂的缺点，但镍能克服这一缺点，因此目前镍被改为硅微齿轮。④微机械制造技术。微机械技术的研究涉及到控制技术、能源和运输等诸多方面，因此，要形成微机械技术体系，就必须进行多学科协作。

2.3大型焊接结构件制造工艺分析

制造过程对整机质量、生产效率和产品成本有很大的影响。工程机械中的大型结构件虽然不同，但制造工艺相似。工程机械中大型结构件的制造工艺通常包括进给准备、搭接焊接、检验、焊接、机械加工、抛丸、涂装和最终检验。①材料准备。材料准备包括购买和自行生产。采购包括标准件采购和非标准件委托加工。②搭接焊接。为了控制焊接过程中的结构变形，整个结构构件在焊前进行搭接焊。③检查。搭接焊后，结构构件的检测非常重要。通过检验可以降低废品率。检测内容包括结构构件的主要尺寸。如果检测结果良好，将对结构构件进行焊接。如果检测结果不理想，将对结构构件进行改造，这样可以减少废品。④焊接。焊接是结构件制造过程中最重要的工序。焊接工艺直接影响结构件的外观和稳定性。焊接中的问题包括焊接变形、焊接缺陷和烧伤。因此，焊接时应注意焊接位置、焊接电流、焊接气体流量和焊接顺序。⑤机械加工。由于精度要求较高，在大型结构件的孔与接头面的装配中经常采用铣削加工和镗削加工。内应力引起的变形会降低加工精度。因此，在消除内应力后，需要对结构零件进行加工。加工误差可能会增加，如果结构部件夹紧两次。因此，结构件的加工应该一次装夹完成。⑥抛丸清理。通过抛丸处理可以降低组织构件的内应力，减少表面氧化皮和锈蚀。抛丸清理前，机械加工表面应采用屏蔽罩衣保护，以保证机械加工表面的高精度。⑦涂层。喷丸处理后，结构构件表面非常脆弱。它们很容易氧化。因此，结构件应立即进行涂层处理。在涂装过程中有基体涂层和表面涂层。灰尘和其他杂物应清理干净，涂层前应屏蔽孔洞。漆的厚度应该控制好，以避免起泡、点蚀和流挂。⑧最后检查。最终检验是结构构件质量的最后一次检验。最终检验包括外观检验、主尺寸检验、漆膜厚度检验等。如果结构构件的检测结果良好，则对其进行注册和存储。这些检查结果不够好，可能会被重新加工或报废。

3探索现代机械制造技术的特点和高精度加工技术

3.1现代机械制造技术与高精度加工技术的关系

从现代机械制造技术的角度来看，现代机械制造技术与高精度机械加工技术相结合具有很大的优势，高精度机械加工技术的先进性体现在机械制造业的整个生产过程中，包括产品研发、设计、制造和售后管理等，整个生产过程中零部件之间有着密切的联系。如果出现任何问题，都会带来许多不良后果，影响整个机械制造工艺和高精度加工工艺。因此，准确把握现代机械制造技术与高精度加工技术的相关性是整个制造过程的关键。

3.2现代机械制造技术的系统性和系统的精密加工技术

从以上分析可以看出，机械制造过程中的产品开发、设计、制造和售后管理是一个有机的整体，现代机械制造技术和高精密加工技术具有系统的特点。

3.3现代机械制造技术的全球化和高精度加工技术

全球化是当今世界经济、文化、政治、科学技术发展的主要趋势，对科学技术的全球化作出了巨大贡献。科技资源的全球化配置、科研活动的全球化管理、研究成果的全球化共享，带来了现代机械制造技术和高精度加工技术的迅速发展，同时也带来了更加残酷和激烈的竞争，促进了机械制造技术和精密加工技术的综合创新。

4大型焊接结构件机械加工工艺管理系统

工程机械中大型结构件的制造工艺复杂，需要大量的制造资源。制造设备包括设备和夹具。制造资源的合理配置是保证结构件质量、提高生产效率的重要因素之一。

4.1设备优化

工程机械制造设备包括成型设备、焊接设备、机械加工设备、抛丸清理设备、涂装设备等。工程机械制造中常用的成形设备有数控火焰切割机、压力制动器、油压机等。这些机器通常用来切割和准备钢板。

4.2夹具选择

工程机械制造中的夹具包括普通夹具和特殊夹具。专用夹具包括模板、搭接焊接平台、机加工夹具等。模板通常是由激光切割，以获得高精度。它们用于测试冲裁件的形状和弯曲件的弯曲角度。

4.3系统设计

在系统架构结构设计过程中。该工程机械大型结构件制造过程管理系统采用J2EE、b/s模式和分布式计算体系结构。系统分为五个层次：数据层、访问控制层、检测层、应用层和用户界面层。数据库存储和管理在数据层中。访问控制层对数据传输和访问进行管理。在检测层对制造资源状态进行检测。信息在应用层进行管理和定制。然后在用户界面层提供友好的界面。基于上述原理，开发了工程机械大型结构件制造过程管理系统。该系统通过以下几个步骤在一些制造企业中得到了应用。制造企业在系统中注册。制造企业在系统中注册其分支机构和车间。制造企业或分支机构、车间登记其制造设备和夹具。制造企业或分支机构或车间的管理人员和制造经营者须登记。生产经营者更新设备和夹具的信息到最新。管理者将制造过程信息更新为最新信息，将设备信息、工装信息、操作员信息、构件信息与制造任务执行信息联系起来。这意味着制造过程中的所有信息都是相互关联的。生产资源信息，包括设备和夹具，将被检查、收集、计算和预测。例如，对制造企业或车间的质量和能耗进行收集，并进行能耗预测，为质量控制和降低能耗提供数据支持。在所有步骤中，访问和数据传输的应用程序都将被监控以检测冲突。通过建立数据库访问列表来实现访问冲突的解决。优化的数据传输列表将在访问冲突解决后输出并执行。

5结语

综上所述，现代机械制造技术和高精度加工技术是机械制造业的关键工程，它在提高机械制造业市场竞争力的同时，加快了工业化进程，改善了产业结构。因此，掌握现代机械制造技术和精密加工技术，不断创新机械制造工艺技术，新的研究开发和精密加工技术的改进，可以为我国现代机械制造业创造更好的发展前景。

参考文献：

[1]许辉.掘进机伸缩内筒加工工艺分析[J].煤矿机械，2015，36（08）：170-172.

[2]王磊.挖掘机作业装置加工工艺优化[D].山东大学，2014.

[3]郭红娟，刘惠轻，胡平，闫爱霞.控制振动压路机焊接支架加工质量的工艺方法[J].工程机械，2014，45（04）：56-59，93.

[4]刘玉强，刘红武.异型罐体结构件加工工艺研究[J].中国新技术新产品，2009（23）：159.

作者：侯凤刚 单位：抚顺矿业集团有限责任公司机械制造厂