轻工机械制造工艺与设备应用研究

轻工机械制造工艺与设备应用研究

陈峰 马宗臣 王书朋

桑乐矢崎（山东）新能源有限公司 山东济南 250101

摘要：本文阐述了现代轻工机械的制造特点，从精密加工技术和绿色制造技术两个维度介绍了轻工机械的制造技术，分析了轻工机械设备的应用及未来发展趋势。

关键词:轻工机械；制造过程；设备应用

轻工业是生产消费资料的行业，其产品是城乡居民消费品和手工工具的重要来源，与人民生活息息相关。轻工机械负责轻工制造所需机械设备的生产加工，是轻工业的一个主要领域，是我国机械制造和工业制造的重要组成部分。因为轻工涵盖的范围很广，轻工机械可以分为食品机械、纺织机械、加工机械、电子机械和航天机械。随着现代化的发展和科学研究的深入，越来越多的高新技术被投入使用，如精密加工技术、绿色加工技术等，为优化轻工机械制造奠定了技术基础，促进了行业和社会的发展进步。

1轻工机械制造工艺特点

目前，我国轻工机械制造业发展迅速。新时代背景下，其加工制造技术也呈现出新的特点，具体体现在以下几个方面。

1.1系统化

我国现代轻工机械制造已形成产业链，呈现规模化发展和系统化发展的特点。轻工机械制造被认为是一个完整的系统，从技术设计到机械生产、包装和销售，各个环节都是一体化的，可以提高企业的综合竞争力，顺应市场的发展趋势。

1.2市场化

目前，我国轻工机械制造已全面进入市场，这使得轻工机械制造过程呈现市场特征。因此，市场经济在推动轻工机械制造技术的发展中发挥着越来越重要的作用。在市场经济的影响下，轻工机械制造材料的质量、技术水平以及机械制造创造的经济价值成为人们关注的焦点。

1.3智能化

科技和人工智能的发展掀起了轻工机械制造领域的技术创新浪潮，极大地推动了现代轻工机械制造的智能化发展进程。目前，智能化已成为推动轻工机械制造发展的关键途径。从产品设计到机械生产，智能施工越来越受到重视。此外，精密加工技术日趋成熟，也成为轻工制造企业投资的一大方向。

1.4清洁

可持续发展是轻工机械制造的重要发展理念。机械设备的生产加工除了实用性强外，还需要满足绿色环保的生产要求。

2轻工机械制造技术

2.1精密加工技术

2.1.1模具制造技术

市场经济背景下，我国轻工机械制造业竞争激烈。生产企业要实现快速发展，就要注重生产效率和产品质量，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，企业应充分学习和应用精密加工技术，优化自己的轻工机械制造工艺。目前，模具制造技术在我国已得到广泛应用，技术已发展到微米级。电化学加工是模具制造技术中的常用技术，可以对工件表面进行特殊处理和质量控制，在精密复杂模具加工中发挥重要作用[3]。

2.1.2精密切割技术

使用传统切割技术加工不规则材料时，由于技术限制，尺寸形状与产品要求存在较大误差，会直接影响机械质量，甚至造成安全隐患。通用切削技术可将加工精度控制在1μm左右，借助现代技术，通过优化改进刀具、刃口圆弧应力点的精密测量仪，采用微切削方法，制定严格的切削前操作规范，可大幅提高加工精度，误差控制在0.1μm以下。目前，行业内主要的精密加工技术包括精密铣削、精密镗孔和精密车削。

2.1.3数控机床技术

数控机床配有自动控制程序系统，可根据指令进行算术处理，根据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、劳动强度轻的技术优势，在复杂零件加工、多品种、小批量零件加工和精密零件加工中发挥着重要作用。

2.2绿色制造流程

2.2.1干切削技术

传统的切削技术需要切削液进行冷却和润滑，这就造成了污染问题。在加工过程中，不使用切削液，即干切削法，可以获得干净无污染的切屑，是一种符合绿色生态要求的加工方法，可以很好地节约切削液的使用和处理污染切屑的成本。目前，轻工机械制造中使用的绿色制造工艺很多，其中以干式车削应用最为广泛。以螺杆加工为例，以前的加工工序繁琐复杂，需要先在软质材料上加工螺纹，硬化后再逐个精磨。制作一个大概需要3个小时。采用干式旋风铣削技术代替软车削和细磨，绿色环保，可明显提高金属切削效率，将生产螺杆的工时缩短近2小时。

2.2.2准干法加工技术

干法加工虽然环保效果好，但需要刀具耐热性和耐磨性高、机床切削速度快、配备冷风吸尘等特殊条件，应用范围有限。结合干切削的优点，在满足工艺要求的前提下，产生了最大限度减少切削液使用的加工方法，称为准干切削。传统湿切削的切削液消耗量可能在3l·min-1以上，而准干切削的切削液消耗量低于0.01L分钟。目前，蒸汽喷射冷却切削是轻工机械加工中常用的一种准干法工艺。切削液在一定压力下通过压缩雾化，然后高速喷射到切削区域，不仅可以达到快速冷却的目的，防止工件变形，还可以大大减少切削液，节约资源，减少污染，改善工作环境，如图1所示。

图1准干式加工工艺汽束切削装置示意图

2.2.3生产废物的再利用

湿法加工中使用的大量切削液含有硫、磷、表面活性剂等添加剂，对环境造成很大污染。对于不能采用干法或半干法工艺加工的轻工机械制造业来说，如何利用有效的方法对切削液进行净化，有效减少和消除污染，是绿色生产的关键。国外一些专家设计开发了一种采用转子-定子系统的切削液净化装置，被称为目前最有效的切削液净化装置。过滤流动的切削液时，可产生速度梯度的声控现象，将切削液中的物质破碎成1μm左右的颗粒，达到净化效果，如图2所示。

图2切削液净化处理装置示意图

3轻工机械设备的应用与发展

轻工机械制造业涉及领域广泛，包括食品、饮料、服装、皮革、钟表、日化、木工家具、烟草、塑料、造纸、玻璃、陶瓷和电气照明等。虽然机械设备的结构、材料和功能千差万别，但轻工机械的制造和加工技术是相同的，包括车削、铣削、切削、刨削和磨削。对于现代轻工机械设备制造业来说，由于市场经济的发展和对轻工产品需求的不断增加，传统的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和质量已经成为轻工业机械设备制造商追求的目标。此外，科学技术的快速发展和市场经济的全球化也推动了轻工机械设备的生产和应用走向网络化和全球化。

4结束语

作为我国机械制造的重要组成部分，在现代社会工业快速发展的背景下，轻工机械要不断创新研究，在传统工艺的基础上引进和集成新技术，推动轻工机械制造向自动化、智能化、高精度、绿色化发展，不断提高制造技术和装备水平，从而推动我国工业创新和机械制造健康发展。

参考文献

[1]孙健.试论轻工机械制造工艺与设备应用研究[J].轻纺工业与技术，2020（11）：120-121.

[2]张勇.浅论自动化机械设备设计研发与机械制造[J].城市建设理论研究（电子版），2012（33）：92-93.

[3]苏永华，丁家献.轻工机械制造工艺及精密加工创新分析[J].轻纺工业与技术，2020（12）：112-113.

[4]陈鹏.轻工机械制造工艺及精密加工创新分析[J].轻纺工业与技术，2020（9）：69-70.

[5]孙瑞光.试论现代机械制造工艺与精密加工技术[J].内燃机与配件，2020（11）：147-148.