工业刷为机械零部件生产带来新工艺

工业刷为机械零部件生产带来新工艺

陈灿钦

宁波兴宝华刷业有限公司

摘要：经济社会的快速发展，我国机械制造行业也在开展改革，目前，机械设计制造都采用现代化技术，在生产中所采用的工艺也基本实现自动化、智能化，现代机械制造工艺及精密加工技术的发展创新增加了生产科技含量，促进了工业产品产出质量的提升。就现阶段而言，机械设计制造行业，现代化生产模式与管理理念要实现行业完美升级，必须充分运用新兴技术，并身体力行，不断调整、强化新技术研发和应用，才能够提升机械制造加工企业经济效益，增强生产能力。

关键词：工业刷；机械零部件；生产；新工艺

引言

机械制造工艺的高速发展，使得传统机械制造工艺早已无法满足现代化发展需要，因此需要在机械制造工艺与精密加工技术原有基础上不断完善制造工艺体系，在提高机械制造工艺的精准度的同时，最大限度地减少设备使用误差。从现代机械制造工艺概述着手，分析了机械制造工艺与精密加工技术的特点，还围绕着机械制造工艺与精密加工技术的具体应用进行了深入研究，最后阐述了机械制造工艺与精密加工技术之间的关系，旨在为现代机械制造工艺和精密加工技术的创新研发提供理论方面的参考。

1机械制造工艺与精密加工技术

1.1数控机床技术

当前，数控机床在机械制造业中占据主导地位，是机电一体化的典型代表。随着计算机技术和微电子技术在数控机床中的广泛应用，数控机床已从最初的简单加工逐步发展成为集自动化控制、智能化管理于一体的复杂系统。不但成功地取代了手工操作的传统机床，同时也确保了各部件的准确性。随着科学技术的不断进步，数控技术在机械制造领域得到广泛推广与应用。数控机床主要包括机床与控制系统。在加工过程中，数控机床可以实现自动化生产。在加工过程中，技术人员在设置好所需零件加工程序之后，操作人员仅需按固定程序操作机床。在数控编程过程中，使用数控系统来控制刀具轨迹，并对工件进行精确的切削加工。数控机床较好地解决了零件加工的复杂性和精准度问题以及变化多端的问题，具有灵活性和加工精度。使用数控机床对零部件进行加工之前，必须要经过一系列的步骤来确定具体的尺寸以及精度要求。在加工时机床各个零件都将严格遵循精准度标准进行操作，从而确保了产品质量。数控机床对部件适应性很强，特别适用于表面工艺比较复杂，一般机床加工不出精密复杂零件，方便批量加工这类零件。因此，在机械加工行业中，数控机床发挥着重要作用。数控机床技术有多种，按分类方式，机床作用也各不相同。其中数控铣削设备属于一种较为常见的机床形式。数控机床按工艺用途划分，可分为铣床，钻床和磨床，企业可根据需要选用适合自己的数控机床。从结构上划分，主要包括进给系统、主轴系统、夹具及刀具控制系统等。按运动方式划分，可分为点类控制、直线和轮廓控制。对于数控加工中应用较为广泛的两种类型——直线控制以及轮廓控制技术进行了介绍。直线控制既可以控制点位和精确的点位，也确保了它的轨迹；轮廓控制可以实现对两个或多个运动点速度与位移的连续控制，使之更能适应生产的需要。目前市场上销售的普通数控车床都采用了这两种控制模式。按经济性能划分，可分普通型、中、高档型数控机床。普通型的经济型机床价格便宜，操作简单方便，但在加工效率上并没有优势。普通型经济性机床价位较低，适用于不太需要精度的地方。中档型机床价格比较昂贵，适用于一些精密加工场合，比如汽车零部件、模具等行业。高档型机床的价格较高，但功能较全，准确性较高。数控加工就是针对这类情况而开发出来的一种新的机械加工工艺。在科技日益发达的今天，数控技术在我国也有了一定提升，自动编程系统现已出现、数控技术，如计算机群控系统和天性制造系统。在数控加工中应用计算机技术不仅能有效地缩短产品生产周期，还能够大大提高工作效率。借助计算机，能使机械制造全自动化。数控设备在生产过程中发挥着重要作用，是现代制造业不可或缺的装备。今后数控机床机床的发展将更趋于高速化、信息化，精度化，更适应我国机械设备发展的需要。

1.2快速加工成型

目前机械加工领域中涉及到的机械设备功能越来越多元化，零件精度和质量也达到了较高的层次。但传统机械加工技术在实际应用过程中不仅无法保证零件的精度和数量，两者甚至还处于相反的状态。在机械制造加工领域运用先进的现代化技术，可以达到零件快速加工成型的目的。在虚拟现实技术支持下应用现代机械制造工艺和精密加工技术时，可以对整个应用过程进行实践模拟，并在此基础上构建三维模型，从而还原机械制造生产的全过程，以可视化、模拟化的方式展现现代机械制造工艺与精密加工技术的应用场景，帮助相关工作人员更好地简化技术流程、提高产品生产效果的检测水平，真正为机械制造生产质量的提高提供良好保障。基于虚拟现实技术构建机械制造三维模型时，应全方位采集机械制造相关数据信息，如产品零件结构、尺寸、规模等，同时充分了解电气线路、操控系统的型号参数，以此为三维模型构建提供信息层面的保障。在大规模的生产活动中，还可以通过分析高精度零件的三维结构来将其整合到二维平面上。依托于三维结构可以利用计算机系统进行精准控制，以此达到高效化开展生产活动的目的。除此之外，有效应用立体光刻技术、制造承压材料同样可以显著提高机械制造产品的生产效率。

1.3研磨技术

此项技术是机械制造期间不可或缺的一种，主要应用在嵌入式集成电路，尤其是针对硅晶圆，因为对其表面粗糙度要求高，通常要控制在1~2μm之间。因此，实际制造期间，相关技术人员在具体生存作业期间，要在对实际情况进行全面分析基础上，科学应用研磨技术，对传统研磨技术进行创新。需要施工人员注意的是，传统研磨技术在具体应用期间，无法利用物力手段开展相应研磨作业，要依据反映情况，通过对加工液进行应用，完成对硅晶圆的研磨，并且做好相应抛光工作。通常来说，在进行精密化程度较高部件加工时，精细研磨技术一般应用在对加工精度要求较高的机械中，要以纳米作为单元，这对其表面摩擦力造成了约束，因此，相关生产部门，要加强对精细化研磨技术的探讨，提高研磨精密度，保障最终生产的产品质量能够满足应用要求。

1.4精密切削工艺

精密切削工艺代指加工精度和表面光洁程度比各种其他加工方法更加精细化的工艺方法，精密加工主要包括精密切削和高光洁高精度磨削这两大组成部分，加工精细度可以帮助完成对是否为精密加工的断定，精密加工的精度通常是在10微米左右，公差等级则通常表现为IT5。目前来看，精密切削工艺通常会被应用在制作需求相对精简的设备公司中，结合此设备的实际精度展开加工操作，尽可能地减小误差带来的影响，结合设备本身的精细程度开展加工工作，以此将误差控制在小范围以内。在开展实际操作的时候，对精密切削工艺的利用要求反复完成对构件的粗糙表面的加工处理，保证构件表面的光滑程度可以获得有效提升。目前，精密切削工艺拥有极高的技术精度以及技术要求，在实际操作的过程中，也需要采取高精度的加工机床，在传统的机械加工中，精密加工通常是需要人工管控，随着目前社会的科学发展和科技进步，各种高精度机械设备随之诞生，此类设备既使精度显著提高，并且质量也有所上涨。

2工业刷直流电机在工业中的未来发展趋势

2.1 电子技术与微处理技术的应用

工业刷直流电机在工业领域中的未来发展，电子技术和微处理技术的应用潜力较大，具有一定的发展空间。一是会向着高电压方向、低电流方向发展。如果设备长期属于大电流的生产状态，很容易出现损耗的问题，不利于工业生产中晶体管的良好应用。而在应用电子技术和微处理技术之后，就可以使得晶体管的管压降控制在合理范围之内，低于总线电压，使其能够处于高电压并且低电流的运行状态，预防出现损耗问题。二是正弦波电流驱动的发展趋势。近年来在工业生产的领域中已经开始出现速度较高的微处理器设备、DSP 器件等等，不仅能够加快运行速度，还能增强处理能力，并且还具有专门的控制芯片，尤其在近年来器件大量生产、广泛应用的过程中，成本开始降低，这也为低成本、高性能的正弦波电流驱动在工业刷直流电机中的良好应用提供了一定的帮助，在未来发展的过程中，可以通过正弦波电流驱动的形式，提升工业刷直流电机的运作水平和效果。在此期间，合理应用具有一定速度性能和优势的微处理器、DSP，可以改善相关的工业刷直流电机设备的具体运作性能，虽然对于一些成本要求较低的工业生产中，位置传感器设备不是很实用或者是不能应用，但是，DSP 具备一定的计算性能，可以用在工业刷直流电机中，代替很多传感器设备，只需设置电阻就能够获取到位置信息、速率信息、干扰转矩信息等等，就可以实现无传感器控制的算法分配目的。除此之外，在使用此类算法期间，应该确保过零算法在其中的融合，由于算法中要求DSP 指令超出500 条，所以存储量也应该控制在相应的范围，以免出现其他的问题。在使用DSP 的低成本技术过程中，可以进行风扇方面、泵机方面、高压交流驱动方面的五传感控制目的，在没有传感器的情况下实现工业刷直流电机的控制作用，降低成本的同时确保工业生产性能，属于未来工业驱动设备严要求的环境中必然使用的技术措施。三是PWN 技术发展趋势。工业刷直流电机原本应用双极性功率晶体管的过程中，会将电路开关频率控制在2～5 Hz 之间，很容易出现噪声的问题，与此同时在相关绕组电感较低的情况下，电流波形不能维持在平滑的状态，波纹也很高，在此情况下，就应该着重使用PWM技术措施，通过功率场效应晶体管、绝缘栅双极性晶体管的合理运用，将其中开关频率控制在10 Hz 以上，不仅不会出现电磁噪声的问题，还能改善电流波形，有着双重的作用和效应，能够提升工业刷直流电机的运作有效性和稳定性。

2.2 新材料的应用趋势

未来的工业领域中工业刷直流电机发展过程中，会着重应用磁性材料，使得电机能够向着小型、重量较低、运行效率较高的方向发展。对于磁性材料来讲，最初阶段应用的是铝镍钴，此类材料应用期间的磁能积低，并且由于含有钴成分，成本很高，但是，有着十分良好的温度特性。在此之后，铁氧体磁性材料开始出现，其磁能积较低，但是成本容易控制，很长一段时间都受到广泛的应用。再后来就是钴合金，能够增强磁能积数值，但是由于其中的成分价格昂贵，所以不能广泛的使用。20 世纪80 年代日本开发出钕铁硼磁性材料，不仅有着很高的磁能积，还可以降低成本，提升应用效果，将其运用在工业刷直流电机中，可以提升运行效率、促使小型化的改革。因此，在未来的工业领域工业刷直流电机中也应该积极使用此类材料，不再应用传统体积较大的软磁，减小体积的同时简化加工形式，确保磁性材料的应用性能。

结语

现代化科学技术的应用使得机械加工制造业得到快速发展，并逐渐成为推动经济发展的支柱性产业之一。然而伴随技术的日益进步、基础理论研究和有关研究设备层出不穷，给科技革新带来了巨大的冲击。因而，在今后现代化机械加工的方向上，还必须进一步深入现代机械加工制造和精密加工工艺的的预测和思考，从而促进了我国生产制造工艺水平的提高。更好为社会提供优质、高效、安全的产品。

参考文献

[1]栾忠实.节能设计理念在机械制造及其自动化中的应用方法分析[J].现代制造技术与装备,2022,58(9):190-192,203.

[2]欧玲,谭伟美,林星烨.CAD技术在现代机械制造与设计中的应用与发展情况的分析[J].当代农机,2022(6):51,53.

[3]彭烨.机械制造加工工艺合理化的机械设计制造的创新探讨[J].科技与创新,2022(11):25-27,30.

[4]赵安静,单智习.现代机械制造中机电一体化技术的应用及发展趋势[J].造纸装备及材料,2021,50(10):80-82.

[5]唐剑,易骁.关于现代机械制造企业工艺技术工作的研究[J].设备管理与维修,2020(18):123-125.