轻工机械制造工艺与设备应用研究

应亮,张剑

1、荣盛石化股份有限公司，浙江省杭州市310000

2、杭州爱仕达小家电有限公司，浙江省杭州市310000

摘要：以机械制造工艺与设备的具体应用为探讨主题，针对当前轻工产业制造工艺与自动化技术应用的发展现状，分析制造工艺与设备的应用特点，从智能化、绿色化与网络化3方面阐述机械制造工艺与设备的发展方向，以期为轻工产业的现代化发展提供可行性建议。

关键词：轻工机械；制造工艺；设备应用

引言

轻工业是生产消费资料工业，其产品是城乡居民消费品和手工工具的重要来源，与人们的生活密切相关。轻工机械负责生产加工轻工业制造所需要使用的机械装备，是轻工业的一大领域，也是我国机械制造和工业制造的重要组成部分。由于轻工业涵盖范围甚广，轻工机械也因此被分为食品机械、纺织机械、加工机械、电子机械以及航天机械等多个门类。随着现代化发展与科学研究的深入，越来越多的高新技术投入使用，如精密加工技术、绿色加工工艺等，为轻工机械制造的优化奠定了技术基础，推动着行业与社会的发展和进步。

1轻工机械制造技术工艺技术

市场经济背景下，我国轻工机械制造行业竞争激烈。生产企业为了获得长足发展，需重视生产效率与产品质量，以提高竞争力。模具制造技术的创新发展和应用大大提高了轻工机械制造的生产效率，因此企业应当充分学习和应用精密加工技术，优化自身轻工机械制造工艺流程。现阶段，模具制造技术在我国得到了较为广泛的应用，且技术已经发展到微米级别。电解加工是模具制造技术中的常用工艺，可以很好地对工件表面进行特殊处理和质量控制，在精密和复杂模具加工中发挥着重要作用。采用传统切削技术对不规则材料进行加工时，由于技术局限，尺寸与形状同产品要求存在较大误差，会直接影响机械的质量，甚至造成安全隐患。一般的切削技术可以将加工精度控制在1μm左右。而借助现代化技术，通过优化改进切削所用刀具、刃口圆弧受力点精准计以及采用微量切削等方法，且在且切削前制定严格的操作规范，可大大提高加工精准度，将误差控制在0.1μm以下。目前，行业主要精密加工技术包括精密铣削、精密镗削以及精密车削等。数控机床装有自动化控制的程序系统，可以根据指令进行运算处理，可以按照图纸要求控制机床动作，自动加工零件。与普通机床相比，数控机床具有适应性强、加工精度高、生产准备时间短、生产率高以及劳动强度轻等技术优势，在复杂零件加工、多品种、小批量零件加工及精密零件加工中发挥着重要作用。传统切削技术需要使用切削液来发挥冷却、润滑等作用，造成了污染问题。在加工过程中不使用切削液，即为干式切削加工方法，可以获得洁净无污染的切屑，是符合绿色生态要求的加工方法，可以很好地节省使用切削液及处理污染切屑的成本。目前，轻工机械制造采用的绿色制造工艺众多，以干车削应用最广泛。以丝杆加工为例，以往加工程序烦琐复杂，需要先在软材料上加工螺纹，淬硬后逐件精磨。这样生产一根需要耗费3h左右。而采用干式旋风铣削加工工艺代替软车削与精磨，绿色环保的同时，可以明显提高金属切除效率，使生产一根丝杆的工时缩短近2h。干式加工虽然环保效果好，但是需要刀具高耐热耐磨、机床切速高以及配备有冷风吸尘等特定的条件，应用范围有限。结合干式加工的优点，在满足工艺要求的前提下，最大限度地降低切削液使用的加工方式应运而生，称准干式切削。传统湿式切削的切削液消耗可能在3L·min-1以上，而准干式切削每分钟在0.01L以下。目前，汽束喷雾冷却切削是现阶段轻工机械加工常用的准干式工艺。通过一定压力压缩使切削液雾化，然后高速喷向切削区，既可以达到快速降温的目的，防止工件变形，又可以大大减少切削液，节约资源降低污染，改善工作环境，湿式加工中使用的大量切削液，含有硫元素、磷元素、表面活性剂等多种添加物质，对环境污染很大。对于无法采用干式及半干式技术进行加工的轻工机械制造行业，如何采用有效方法对切削液进行净化处理以有效减少和消除污染，是绿色生产的关键。国外有专家利用转子-定子系统设计研发了一种切削液净化处理装置，被称为是现阶段最有效的切削液净化装置。在过滤流动的切削液时，它可以产生速度梯度声控现象，将切削液中的物质破碎成近1μm左右的微粒，达到净化效果。

2轻工机械制造工艺与设备应用特点

2.1机械制造工艺特点

系统化相比于运用传统机械制造工艺的轻工产业来说，当代的机械制造产业已逐步全面实行了规模化的发展模式，逐渐成型的产业链清晰地体现出系统化发展的特点，这也是制造工艺的本质属性之一。在日常的生产作业中，现代化轻工机械制造工艺体系得到不断完善。传统的机械制造将最大化提高生产效率放在首要位置，这也是其发展与创造各项技术工艺的出发点，但这种对效率与效益的过度追求制约了制造工艺水平的全面提升，构建完善的技术革新系统有利于打造联合化的产业新模式，促进机械设计、产品包装以及售后服务等各环节的协同发展。这不仅有利于贴合当前市场全方位的发展趋势，满足多元化的消费需求，还能够切实增强企业的综合竞争优势，大幅提升核心竞争实力。我国现代轻工机械制造已经形成产业链，呈现规模化发展和系统化发展的特点。轻工机械制造被当作一个完整的系统，从技术设计到机械生产、包装、销售，各个环节都是整合的，可以提高企业综合竞争，也符合市场的发展趋势。市场化经济快速发展是当代社会环境的显著特征之一，在环境等各项因素的影响下，轻工机械制造逐步迈向市场化的发展渠道，在实践应用中，技术工艺也体现出其高效性的市场特征。在机械制造工艺水平不断提升的过程中，市场经济起到的推动作用是不容忽视的，要最大化发挥轻工机械产业在当前背景下的生产与制造价值，需着重关注其是否实现了与市场实际需求间的并行发展。除此以外，受到市场化特征的影响，材料的应用效果、创造的经济价值等也成为机械制造关注的重点内容，在多方面的比较下，必然需要优先考虑经久耐用的材料，站在企业生产经营的角度来看，其代表的战略目标便是可持续发展。因此，在优化与创新现代轻工机械制造工艺的过程中，市场化特征发挥的推动作用是不可忽视的。我国轻工机械制造目前已全面步入市场化，使得轻工机械制造工艺呈现出市场特征。因此，市场经济在推动轻工机械制造工艺发展方面发挥着越来越重要的作用。在市场经济影响下，轻工机械制造材料的质量、工艺技术水平以及机械制造创造的经济价值等成为人们关注的重点。

2.2机械制造设备特点

智能化相比于传统模式下的轻工机械制造，现代化的机械制造设备在智能化方面具有更为显著的技术优势，这便是其智能化发展特征。当今科技发展逐步趋于全球化的进步历程，人工智能得到了广泛关注，其不仅在掀起一种技术革新浪潮，也为机械制造产业带来了更大的机遇与挑战。其中，制造设备的设计、生产与应用便是体现其影响力的关键环节。无论是对设备产品的设计，还是机械的生产方式，许多企业对其智能化特点的关注越来越多。要想在更大规模与体量上运用轻工机械制造设备，智能化是关键的发展途径之一。与此同时，这也意味着需要在智能化制造与技术完善方面加大投入力度。完善的机械制造智能体系不仅能够削减大量的人工劳动力，还有利于企业节省开支成本，实现整体生产作业效率的稳步提升。科学技术与人工智能的发展在当前轻工机械制造领域掀起了技术革新浪潮，极大地推进了现代轻工机械制造的智能化发展进程。目前，智能化已经成为推进轻工机械制造发展的关键途径。清洁化对于当代轻工机械制造产业的持续化发展来说，机械设备是否具有强大的实用性是影响实际作业效率的关键要素，除此以外，还需满足绿色环保的生产经营要求，这便是清洁化特点的本质来源。即在制造与应用机械设备的过程中，不能产生超出规范要求的废物垃圾，或排放出参数指标不符合标准的有害气体等生产垃圾。作为现代化的轻工机械制造产业，具有保护环境安全以及自然水源清洁的重要责任，因而在可持续发展战略目标的指导下，需提高对制造设备清洁化特征的重视，最大程度上循环利用可用的机械设备，在不会对整体作业效率与生产质量带来负面影响的前提下，达到节约有限资源的目的。

3.轻工机械制造工艺与设备应用研究

轻工机械制造行业涉及广泛，设备应用涵盖食品、饮料、服装、皮革、钟表、日用化工、木工家具、烟草、塑料、造纸、玻璃、陶瓷以及电气照明等多领域。尽管机械设备的构造、材料与作用千差万别，但是轻工机械制造加工所用技术相同，包括车、铣、削、刨、磨等工艺手段。对于现代轻工机械设备制造而言，由于市场经济发展，轻工业产品需求量增加等，传统轻工机械设备加工制造已经难以满足生产需求。通过自动化生产提高效率与质量，已经成为轻工机械设备生产企业追求的目标。此外，科技飞速发展与市场经济全球化，也推动轻工机械设备的生产与应用不断向网络化和全球化的方向迈进。

3.1智能化应用

推动轻工机械制造工艺、设备的智能化应用，一方面意在有效贴合时代环境的发展趋势，满足新时期下社会发展提出的更高要求，另一方面致力于树立当代背景下的全新发展理念，促进轻工产业与企业的现代化建设历程，在充分利用各项先进智能技术的基础上，达到提升产业科技水平的目的。现阶段，人工智能技术正处于快速成长的关键时期，初期的技术成果已经逐步被引入与应用到各个行业领域中，尤其是在服务质量的提升方面彰显出强大的优势特色。因而轻工机械制造应充分发挥对自身有利的发展条件，无论是创新与改革现有的制造工艺，还是设计高性能的全新制造设备，均可以加快对智能技术的应用，保障机械制造生产产业的高效运行，也为技术人员与一线工作人员的研究、生产作业提供有力的安全保障。例如应用多核、高频的CPU作为机械制造设备系统的控制核心，或是将芯片等应用到制造工艺的研发中，达到一体化构建智能化、自动化技术工艺的目的。

3.2绿色化应用

绿色化不仅是机械制造工艺与设备的应用要求，也是整个轻工机械制造产业的未来发展趋势。在环境保护理念的引领下，无论是企业的经营发展，还是城市的现代化建设，均需满足绿色化环保理念。在研发与设计新型的机械设备以及技术工艺的过程中，主要强调以低碳为基本原则，在此基础上，进一步合理优化原有的机械制造作业流程。在保障创新性要求得到满足的前提下，轻工机械制造工艺与设备的绿色化应用可以从3方面入手：一是结构设计，二是产品包装，三是生产管理以及后续的销售等。在实际工作过程中，需将绿色化应用理念渗透到每一个流程中。

3.3网络化发展

当前，在轻工机械制造生产的每一个环节中，均可以看到计算机技术、信息技术的影子。网络通信技术的普及也为制造工艺与机械设备的创新创设了有利条件。促进轻工企业规模化生产作业的顺利进行，也为整个市场经营环境的优化奠定了良好基础。无论是在机械制造生产过程中引入并应用网络技术，还是在经营管理与销售阶段内运用先进的通信手段，均是其迈向网络化发展渠道的直观体现。因而对于未来技术工艺的创新，或是制造设备的生产来说，均应注重对网络化发展途径的灵活运用，以拓展轻工产业的发展市场为目标，实现对信息技术以及多元化通信手段的充分应用。

结语

工艺与设备是轻工机械制造产业的核心组成部分，放眼社会环境与时代背景可以发现，要切实推动机械制造工艺水平的进步，需对当前存在的问题与实际需求具备正确认识，以达到智能化、绿色化以及网络化的进步目标。

参考文献

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