來源:網(wǎng)絡
機械製(zhì)造發展到今天這種程度,在零件成型方麵(miàn)一直都沒有太大的突破,都基本上還是(shì)依賴於傳統的幾種方式在(zài)支撐,即使最近已(yǐ)經開始被熱炒的3D打印,也更多是停留在打樣和不切實際的宣傳層麵,還沒有很廣泛而普(pǔ)遍的適用於(yú)機械成(chéng)型領域,這(zhè)不得不說是製(zhì)造業的(de)一種悲哀,裹足不前已然成(chéng)定局的尷尬。
當然,即使是傳統(tǒng)的零件成型(xíng)方式,很多人也並不(bú)真的了然(rán)於(yú)胸,更多的可能也是(shì)一知半(bàn)解(其實我也是半桶水的水平(píng)),下麵就(jiù)我的認知範圍來給大家“強行”科(kē)普一下,歡迎查缺補漏,希(xī)望起到拋(pāo)磚引玉的效果。
首先零件成(chéng)型基(jī)本上(shàng)分為兩個大(dà)類(lèi),一種是減材成(chéng)型(去除材料(liào)),一(yī)種是增材成型,到目前為止(zhǐ),減材成型依然是(shì)零件成型的主流方式。
減材成型有很多種,我們主要是(shì)基於零件的毛坯來分類(lèi),因為最終的減材方式還是依賴於機加的手段,但是零件的毛坯來源卻存在很大的區別,所以以下的介紹完(wán)全基於零件毛坯(pī)的獲取(qǔ)來分(fèn)類。
A、型材減材成型
我們製造過程中(zhōng)的很多零件的毛坯(pī)都來自這兩種型材的減材加工,通過各種機械加工設備來實現零件的最終形狀和尺寸(cùn)精度,這些設備包括:線切割機、車床、銑床、刨床、鏜床、鑽床、磨床等等,這樣(yàng)的成型方式具有以下優點:
(1) 加工成(chéng)本低,因(yīn)為都是標準的(de)材(cái)料,所以采購成本可控;
(2) 加工周期短,直接去材料市場購買就能獲得,基本上都有現貨;
(3) 材料質量好,因為是標準型材,所以在質量控製上更可靠;
(4) 加工適應性好,隻要不怕(pà)加工費用(yòng)高(gāo),基本上可以加工出你想要的大部分形狀。
這種成型方(fāng)式也是目(mù)前使用最普遍的成型方式,很多機械加工廠(chǎng)都會對這樣的原材料(liào)做一定基數的備貨,以便可以在成本控製和周期盈餘上做到(dào)最好,同時這也是機械專業畢業的(de)同誌們最大(dà)概率去接觸的一種機械加工方式,也(yě)許你這一輩(bèi)子(zǐ)就是頂(dǐng)著一個機械工藝工程師的頭銜搞定幾個周而複始的加工工(gōng)藝,雖(suī)然看起來很簡單(dān),但是其中(zhōng)大有學問,很多人一輩子也做不到初窺門徑。
B、鑄造成型減材加工
零件的毛坯來自於鑄造成(chéng)型,但是鑄造成型的零件要滿(mǎn)足(zú)產品(pǐn)適用設計要求則還需要做進一步的減材(cái)加工,加工的手段和方式與上麵的(de)型(xíng)材加工基本上都一樣,不同是這種鑄造成型的零件具備了以下幾種特點:
(1) 可以做(zuò)成各種異形零件(jiàn),並極大的減少減材加工餘量;
(2) 可以實現零件的加(jiā)工成本最小化,因為可以控製零件的加工餘(yú)量;
(3) 在零件(jiàn)的(de)選材上可以(yǐ)更靈活,具有更(gèng)好的產品適應性(xìng);
(4) 材(cái)質均勻性存在一定(dìng)的隱患,鑄造應力的去除也存在很(hěn)大的難度,很(hěn)多(duō)企業甚至會(huì)在這些方麵偷工減料。
(5) 零件毛坯的成本太高,尤其是對於不能形成批量的零件製造存在很大的(de)障礙。
其實零件(jiàn)鑄造是一個很危險的工作,曾經有個朋友所在的企業就是一個比較大型的鑄造廠,有一天吊車(chē)吊(diào)著(zhe)一缽鐵水去澆鑄,在吊行途中掛鉤鋼絲斷了,鐵水瞬間傾倒下來,下麵的工人直接(jiē)屍骨(gǔ)無(wú)存,被融(róng)化(huà)得連渣都沒有,朋友嚇得第二天就辭職(zhí)走了(le), 那可是一輩子的陰影,揮之不去。公眾(zhòng)號《機械工程文萃》,工程師的加油站!
所以我很少(shǎo)去鑄造(zào)廠參觀,即使公司有安排,我也盡量不進到危險區域,因為我也有(yǒu)陰影,所謂君子不立於危牆之下,我告誡自己永(yǒng)遠都要敬而(ér)遠之的好。
但是這種零(líng)件成型方式是機械行(háng)業無(wú)法(fǎ)避免的主(zhǔ)流方式,特別是大(dà)型(xíng)設備的(de)成型(xíng),基本上都是采用這種(zhǒng)方式,也許自動化技術(shù)的進步可以改變(biàn)這種類型工作的傳統方式,切實(shí)的(de)做到安全、輕鬆,但目前來看還有(yǒu)很長的路(lù)程要走。
C、鍛(duàn)造成(chéng)型減材加工
零件的成型來自(zì)於鍛造(zào),鍛(duàn)造是一(yī)種很古老的零(líng)件成型工藝,打鐵就是鍛造的最原始的方法,打鐵也曾經是我(wǒ)的(de)一個小(xiǎo)小(xiǎo)夢想,其實我對傳統的機械加工方式一直情有獨鍾,我覺得那才是基於人類自身的技術(shù),其實打鐵是很(hěn)出人才的,唐代的開國大將尉遲恭就是一個鐵匠,古代(dài)名(míng)劍幹將莫(mò)邪的製造者(zhě)幹將莫邪也是鐵匠,還(hái)有(yǒu)龍泉寶(bǎo)劍的創始人歐冶子老先生也是一(yī)個鐵匠,當你做鐵匠做到一定(dìng)級別,那就不叫鐵匠了,那叫大師,所(suǒ)以這是一個很牛逼的技術活。
其(qí)實現代工藝(yì)的鍛造已(yǐ)經開始實現(xiàn)自動化的方式,大概(gài)半年前我(wǒ)去參觀(guān)了一個公司,去(qù)的就是一個鍛造車間,完成超(chāo)乎我(wǒ)們的認知,車間很幹淨,幹淨到(dào)和(hé)鍛造這個詞匯極(jí)度(dù)的不相稱,而(ér)且所有的鍛造工序都是通過ABB的機械手來轉運和執行的,同時加工的數據也有相應的信(xìn)息化統計和輸出(chū),很有點智能工廠的樣子,其中那台鍛造設備給我留下了極度深刻的影響,因為導播告訴我們說,那台鍛造設備采購價(jià)接近一個億,什麽叫重資產企業,這大概就是吧,在這台鍛造設備麵前,什麽豪車(chē)豪宅都弱爆了,簡直不堪一提。
鍛造成型零件具有以下特點:
(1) 能改善零件組(zǔ)織結構和力學性(xìng)能,零件在鍛造的熱加工變形後由於金屬的變現和再結晶,使原(yuán)來(lái)的粗(cū)大枝晶和柱狀晶粒變為晶粒較細、大小均勻的等(děng)軸再結晶組織,使得材料原有的偏析、疏鬆、氣孔、夾渣等壓實和焊合,其(qí)組織更加緊密,提高了金屬的塑性(xìng)和力學性能;
(2) 可以根據零件的最終需求形狀來進行仿形鍛造,從而減小零件的減材加工餘量,節約加工成本。
當然,通過上麵的圖片,我們(men)依然可以看出,鍛造這(zhè)個活還是挺(tǐng)危險的一個工作,如果是完全的(de)人工(gōng)操(cāo)作,其危險係數並不在鑄造成型之下,所以立足(zú)於自動化的智能工廠才是解(jiě)決這一問題的根本方向,而(ér)且現在很多(duō)企(qǐ)業已經(jīng)有很(hěn)好的應用案例,我們期待(dài)一個更美好的未來。
以上三種零件成型方(fāng)式是減材成型比較典型和通用的方式(shì),也(yě)是使用最普遍的方式(shì),我們在企業裏能夠(gòu)接觸到的基本上也是以這三種方式為主。
說道增材成(chéng)型,那(nà)我們(men)就不得不談(tán)3D打印技術(shù),這個技術現在(zài)變得(dé)很(hěn)熱門,尤其是在新聞媒體上,很(hěn)多所謂的3D打印(yìn)產(chǎn)品(pǐn)都在一次(cì)有一次的顛覆我們的認(rèn)知(zhī),什麽3D打印汽車,3D打(dǎ)印手槍,3D打(dǎ)印產品等等,大有一種對減材成型取而代之的趨勢,其(qí)實這(zhè)條路還很(hěn)遙遠,從目前來看還看不到可能性,也許這隻是(shì)一(yī)個講故事的好噱頭而已,比較很多人是靠銷售未來和夢想賺錢的。

當然,雖然現在技術還不完善,但是我們不能否認這確實是未來的一(yī)種零件成(chéng)型手段,而且是存在極大(dà)可能性的手段,從這(zhè)一(yī)點而言,我們應該持樂觀的態度去認(rèn)識它。
使(shǐ)用黄片91數控機床 探頭 代替 傳統 的工件 測(cè)量 ,可以 實(shí)現 工件(jiàn) 的在機測量 ,精度 可靠 ,簡(jiǎn)化 了人工 流程 ,有效 地提高 了機床 生產 智能製造 改(gǎi)造 和數(shù)字化轉型 升級 。
對(duì)成品(pǐn) 工(gōng)件(jiàn) 進行 檢測 ,並生(shēng)成 報告 ,顯示 出工件 在自動(dòng) 加工過程 中所應用 的尺寸 精度 和信息 。
對這些 信息 進行(háng) 分析 和(hé)響應 ,使(shǐ)機床(chuáng) 能夠(gòu) 自動 適應 整個 切削 過程 ,減少 操作者 的幹預(yù) ,增加 生產 精確 工件 的可能性 。
實現 工件 檢測 的一鍵 完成 ,實現(xiàn) 高自動化 、高效率 、高精度 和穩定性 。