張超群

（齊齊哈爾工程學(xué)院，齊齊哈爾 161000）

輕工業(yè)是生產(chǎn)消費(fèi)資料工業(yè)，其產(chǎn)品是城鄉(xiāng)居民消費(fèi)品和手工工具的重要來源，與人們的生活密切相關(guān)。輕工機(jī)械負(fù)責(zé)生產(chǎn)加工輕工業(yè)制造所需要使用的機(jī)械裝備，是輕工業(yè)的一大領(lǐng)域，也是我國機(jī)械制造和工業(yè)制造的重要組成部分。由于輕工業(yè)涵蓋范圍甚廣，輕工機(jī)械也因此被分為食品機(jī)械、紡織機(jī)械、加工機(jī)械、電子機(jī)械以及航天機(jī)械等多個門類[1]。隨著現(xiàn)代化發(fā)展與科學(xué)研究的深入，越來越多的高新技術(shù)投入使用，如精密加工技術(shù)、綠色加工工藝等，為輕工機(jī)械制造的優(yōu)化奠定了技術(shù)基礎(chǔ)，推動著行業(yè)與社會的發(fā)展和進(jìn)步。

1 輕工機(jī)械制造工藝特點(diǎn)

現(xiàn)階段，我國輕工機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展迅速。新時代背景下，它的加工制造工藝也呈現(xiàn)出新特點(diǎn)，具體表現(xiàn)在以下幾個方面[2]。

1.1 系統(tǒng)化

我國現(xiàn)代輕工機(jī)械制造已經(jīng)形成產(chǎn)業(yè)鏈，呈現(xiàn)規(guī)?；l(fā)展和系統(tǒng)化發(fā)展的特點(diǎn)。輕工機(jī)械制造被當(dāng)作一個完整的系統(tǒng)，從技術(shù)設(shè)計到機(jī)械生產(chǎn)、包裝、銷售，各個環(huán)節(jié)都是整合的，可以提高企業(yè)綜合競爭，也符合市場的發(fā)展趨勢。

1.2 市場化

我國輕工機(jī)械制造目前已全面步入市場化，使得輕工機(jī)械制造工藝呈現(xiàn)出市場特征。因此，市場經(jīng)濟(jì)在推動輕工機(jī)械制造工藝發(fā)展方面發(fā)揮著越來越重要的作用。在市場經(jīng)濟(jì)影響下，輕工機(jī)械制造材料的質(zhì)量、工藝技術(shù)水平以及機(jī)械制造創(chuàng)造的經(jīng)濟(jì)價值等成為人們關(guān)注的重點(diǎn)。

1.3 智能化

科學(xué)技術(shù)與人工智能的發(fā)展在當(dāng)前輕工機(jī)械制造領(lǐng)域掀起了技術(shù)革新浪潮，極大地推進(jìn)了現(xiàn)代輕工機(jī)械制造的智能化發(fā)展進(jìn)程。目前，智能化已經(jīng)成為推進(jìn)輕工機(jī)械制造發(fā)展的關(guān)鍵途徑。從產(chǎn)品設(shè)計到機(jī)械生產(chǎn)，智能化建設(shè)越來越受到重視。此外，精密加工技術(shù)不斷成熟，也成為輕工制造企業(yè)投入的一大方向。

1.4 清潔化

可持續(xù)發(fā)展是輕工機(jī)械制造的重要發(fā)展理念。機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)加工除了要具備強(qiáng)大的實用性，也需要滿足綠色環(huán)保的生產(chǎn)需求。

2 輕工機(jī)械制造技術(shù)工藝技術(shù)

2.1 精密加工技術(shù)

2.1.1 模具制造技術(shù)

市場經(jīng)濟(jì)背景下，我國輕工機(jī)械制造行業(yè)競爭激烈。生產(chǎn)企業(yè)為了獲得長足發(fā)展，需重視生產(chǎn)效率與產(chǎn)品質(zhì)量，以提高競爭力。模具制造技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展和應(yīng)用大大提高了輕工機(jī)械制造的生產(chǎn)效率，因此企業(yè)應(yīng)當(dāng)充分學(xué)習(xí)和應(yīng)用精密加工技術(shù)，優(yōu)化自身輕工機(jī)械制造工藝流程?，F(xiàn)階段，模具制造技術(shù)在我國得到了較為廣泛的應(yīng)用，且技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到微米級別。電解加工是模具制造技術(shù)中的常用工藝，可以很好地對工件表面進(jìn)行特殊處理和質(zhì)量控制，在精密和復(fù)雜模具加工中發(fā)揮著重要作用[3]。

2.1.2 精密切削技術(shù)

采用傳統(tǒng)切削技術(shù)對不規(guī)則材料進(jìn)行加工時，由于技術(shù)局限，尺寸與形狀同產(chǎn)品要求存在較大誤差，會直接影響機(jī)械的質(zhì)量，甚至造成安全隱患。一般的切削技術(shù)可以將加工精度控制在1 μm左右。而借助現(xiàn)代化技術(shù)，通過優(yōu)化改進(jìn)切削所用刀具、刃口圓弧受力點(diǎn)精準(zhǔn)計以及采用微量切削等方法，且在且切削前制定嚴(yán)格的操作規(guī)范，可大大提高加工精準(zhǔn)度，將誤差控制在0.1 μm以下[4]。目前，行業(yè)主要精密加工技術(shù)包括精密銑削、精密鏜削以及精密車削等。

2.1.3 數(shù)控機(jī)床技術(shù)

數(shù)控機(jī)床裝有自動化控制的程序系統(tǒng)，可以根據(jù)指令進(jìn)行運(yùn)算處理，可以按照圖紙要求控制機(jī)床動作，自動加工零件。與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床具有適應(yīng)性強(qiáng)、加工精度高、生產(chǎn)準(zhǔn)備時間短、生產(chǎn)率高以及勞動強(qiáng)度輕等技術(shù)優(yōu)勢，在復(fù)雜零件加工、多品種、小批量零件加工及精密零件加工中發(fā)揮著重要作用。

2.2 綠色制造工藝

2.2.1 干式切削工藝

傳統(tǒng)切削技術(shù)需要使用切削液來發(fā)揮冷卻、潤滑等作用，造成了污染問題。在加工過程中不使用切削液，即為干式切削加工方法，可以獲得潔凈無污染的切屑，是符合綠色生態(tài)要求的加工方法，可以很好地節(jié)省使用切削液及處理污染切屑的成本。目前，輕工機(jī)械制造采用的綠色制造工藝眾多，以干車削應(yīng)用最廣泛。以絲桿加工為例，以往加工程序煩瑣復(fù)雜，需要先在軟材料上加工螺紋，淬硬后逐件精磨。這樣生產(chǎn)一根需要耗費(fèi)3 h左右。而采用干式旋風(fēng)銑削加工工藝代替軟車削與精磨，綠色環(huán)保的同時，可以明顯提高金屬切除效率，使生產(chǎn)一根絲桿的工時縮短近2 h。

2.2.2 準(zhǔn)干式加工工藝

干式加工雖然環(huán)保效果好，但是需要刀具高耐熱耐磨、機(jī)床切速高以及配備有冷風(fēng)吸塵等特定的條件，應(yīng)用范圍有限。結(jié)合干式加工的優(yōu)點(diǎn)，在滿足工藝要求的前提下，最大限度地降低切削液使用的加工方式應(yīng)運(yùn)而生，稱準(zhǔn)干式切削。傳統(tǒng)濕式切削的切削液消耗可能在3 L·min-1以上，而準(zhǔn)干式切削每分鐘在0.01 L以下。目前，汽束噴霧冷卻切削是現(xiàn)階段輕工機(jī)械加工常用的準(zhǔn)干式工藝。通過一定壓力壓縮使切削液霧化，然后高速噴向切削區(qū)，既可以達(dá)到快速降溫的目的，防止工件變形，又可以大大減少切削液，節(jié)約資源降低污染，改善工作環(huán)境，見圖1。

圖1 準(zhǔn)干式加工工藝汽束切削裝置示意圖

2.2.3 生產(chǎn)廢棄物再利用

濕式加工中使用的大量切削液，含有硫元素、磷元素、表面活性劑等多種添加物質(zhì)，對環(huán)境污染很大。對于無法采用干式及半干式技術(shù)進(jìn)行加工的輕工機(jī)械制造行業(yè)，如何采用有效方法對切削液進(jìn)行凈化處理以有效減少和消除污染，是綠色生產(chǎn)的關(guān)鍵。國外有專家利用轉(zhuǎn)子-定子系統(tǒng)設(shè)計研發(fā)了一種切削液凈化處理裝置[5]，被稱為是現(xiàn)階段最有效的切削液凈化裝置。在過濾流動的切削液時，它可以產(chǎn)生速度梯度聲控現(xiàn)象，將切削液中的物質(zhì)破碎成近1 μm左右的微粒，達(dá)到凈化效果，見圖2。

圖2 切削液凈化處理裝置示意圖

3 輕工機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用與發(fā)展

輕工機(jī)械制造行業(yè)涉及廣泛，設(shè)備應(yīng)用涵蓋食品、飲料、服裝、皮革、鐘表、日用化工、木工家具、煙草、塑料、造紙、玻璃、陶瓷以及電氣照明等多領(lǐng)域。盡管機(jī)械設(shè)備的構(gòu)造、材料與作用千差萬別，但是輕工機(jī)械制造加工所用技術(shù)相同，包括車、銑、削、刨、磨等工藝手段。對于現(xiàn)代輕工機(jī)械設(shè)備制造而言，由于市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展，輕工業(yè)產(chǎn)品需求量增加等，傳統(tǒng)輕工機(jī)械設(shè)備加工制造已經(jīng)難以滿足生產(chǎn)需求。通過自動化生產(chǎn)提高效率與質(zhì)量，已經(jīng)成為輕工機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)企業(yè)追求的目標(biāo)。此外，科技飛速發(fā)展與市場經(jīng)濟(jì)全球化，也推動輕工機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)與應(yīng)用不斷向網(wǎng)絡(luò)化和全球化的方向邁進(jìn)。

4 結(jié)語

輕工機(jī)械作為我國機(jī)械制造重要組成部分，在現(xiàn)代社會工業(yè)飛速發(fā)展背景下，應(yīng)當(dāng)不斷創(chuàng)新研發(fā)，在傳統(tǒng)工藝基礎(chǔ)上引進(jìn)融合新興技術(shù)，推動輕工機(jī)械制造向自動化、智能化、高精準(zhǔn)化與綠色化方向發(fā)展，不斷提高制造工藝與設(shè)備水平，以促進(jìn)我國行業(yè)創(chuàng)新和機(jī)械制造健康發(fā)展。