提高制造工艺技术水平 促进机械工业发展

　　机械工业发展至今，对于产品如何能卖出去、取悦于用户、立足国际市场的思考：人们普遍都从“皇帝的女儿不愁嫁———独此一家”中醒悟过来而注重制造工艺技术来提高产品质量。

　　新材料、新工艺成果的出现，机电产品出口创汇率的逐年增长……这一好的前景势必促进工艺人员对所从事的技术工作领域内的基础理论及许多特殊而又较深的前沿课题去进行深入了解与潜心探讨、研究。我们期待制造成本的不断降低，可靠性及寿命的提高。

一、概况与趋势
1.制造设备的更新

 　   国外工业发达国家设备的更新，四十年代其设备的服役周期为15～20年，60年代缩短至8～10年。进入九十年代未，则有些设备经过6～7年的服役，就因不能胜任其加工技术的需要、显老化而被淘汰。为了加快设备的更新，工业发达国家普遍提高设备退役的比例。如德国每年退役设备的比例就高达设备拥有量的8%～9%：较低的美国也达6%。如此避免了一线设备带病运转、技术老化设备继续服役所带来的弊端，形成了拥有量既不膨胀、其构成又十分先进的制造体系。
 
   　 这一先进的制造体系是以加工中心及NC、的拥有量占设备总数的比例来衡量，它体现了依靠科学进步推动经济发展所带来的高效益。

2.金属切削速度及残留应力

a.切削速度泰勒耐用度方程——VTn=C对预测现今切削加工研究带来了不可估量的好处，致使当今的切削加工技术发展到了相当的水平。现今这一标准的切削速度在工业发达国家中随着高效、高刚度、高精度机床及新材料刀具的使用和人员素质的提高而得以实现。

b.表面质地研究为什么由不同的厂家根据同一图样制造出来的产品，其使用性能、役期寿命存在较大的差异?这是因为各种加工方法及加工条件(各参数)对零件表面产生的残留应力状况不同所致。关于这方面的研究，原苏联早就发表了数篇颇有影响的论文。时至今日，各国有关学者、科学家又进行了进一步的研究，指出切削速度及切削方式对加工表面残留的拉伸应力影响极大。

   　 插削、拉削、刨削加工后表面残留有较大的拉伸应力而对零件的寿命很不利。故进入70年代，工业发达国家所有机械制造业里就从根本上淘汰了插、拉、刨削加工。

c.测试技术

    　工业的发展迫使检测技术的不断提高，国外工业发达国家于80年代初就普遍用大规模的专用集成电路、数显、多点、多参数扫描及动态非接触式等精密测试仪器替代了原有的那种分立元件、单点、单参数、静态接触式检测仪器。这些精密先进的测试仪器和高效率高精度NC、CNC设备及加工中心的匹配使用，有效控制了产品在制造中的质量。如“SPC法”用三个主动分析仪及打印机就可同时监视若干台加工中心上零件的质量情况，只要按其中一台分析仪的按键，视觉信号便可显示符合公差、超差、趋向性和工艺能力故障的警告，以及尺寸读数和取样号。同时还可通过对图样的全面分析，作出平均值(X)和极差(R)或标准方差(S)表，以及一张直方图(X-R)和全部测量数据。

d.热加工技术进展

   　 (1)锻压技术 模锻已成为锻压的主要工艺之一。据调查：美国模锻件占锻件的70%：英国占62%：德国占70%：前苏联占67.5%：我国也近20%。

    　随模锻应运而生的辊锻备坯、挤压冲压、成型轧制、温锻、冷锻等锻压新技术的迅速发展，日趋成熟而广泛应用。从而提高了产量、保证了质量，同时金属消耗降低65%～80%。铸造水平 工业发达国家铸造技术水平体现在制芯工艺、炉料组成(配方)及铸造生产线上。如“V法”真空造型、“P法”冷冻铸造、冷芯盒的“SO2”法及燃烧旧砂再生装置等，这些都有助于我们客观评价其水平。

  　  同时由О·А·МОТИЛЕВДЕВ建立的球墨铸铁最佳耗镁量的诺模图、由В·Т·НИКОЛАЕВ提出的对铁水进行理化处理时，为保证金属型铸件获得较软的基体，其关键在于基体中是否含有硬度很弥散的珠光体杂质、由P·R·Gibson等进行的含石墨质点的铝—硅合金挤压铸造等项研究，都是人们期望所做且极切现实、颇具成效而具深远意义的工作。

    　(2)焊接技术 工业发达国家焊接结构用钢量占钢产量的比例，平均已达49.33%，我国为22%。

   　 焊接这门年轻的应用技术之所以发展如此迅速，是由于人们致力改造60年代出现的气体保护焊、电子束焊、等离子焊、摩擦焊的焊接工艺及研究新焊接技术和与之相关工序的结果。如“VEGA-VB”焊接法就克服了由于气电焊接法高热量输入而导致的母材热影响区、金属切口韧性降低及摇动式气体保护焊(SCON-VB)效率低的问题。

  　  (3)热处理技术水平 进入80年代末，热处理可控气氛种类和控制方法及所用仪器、设备均发展迅速，以致人们将“可控气氛”应用的广度和深度视为衡量一个国家热处理水平的重要标志。

    　与之相应的研究是着重对工艺参数的严格控制。这一工作的进行取决从事热处理的人员决不满足于“渗入碳了”、“淬火了”、“硬度够了”就行了的认识。不但要注意到材料的选用，还要注意除对温度、时间提高控制外的冷却介质、速度、炉内通入气体的种类、组成及通入量、碳势的注意，乃至装炉量、零件的摆放方式，冷却槽的冷却性能——淬火介质的循环及搅拌方式等的特别注意。如目前渗层表面的含碳量尚能控制在0.02%的精度，并能达到渗层碳量的合理分布。

二、沉思与浅见

1.机械工业是国家经济的基础

    　这一认识应建立在对制造工艺技术的高度重视和长足的投入上，如有动摇，必然导致落后。如美国70年代末认为机械工业是夕阳工业，这一错误使之对制造工业丧失了应有的重视和投入，而在此期间，日本则于80年代一举超过美国。80年代后期，当美国国会重新提出振兴美国经济的出路在于振兴机械工业后，1994年美国又超过了日本。90年代后期，我国提出机械工业是国民经济的基础产业，无疑这是振兴国有企业的强劲举措。但留给我们的思考是，国有企业走出困境为何如此艰难!

2.形成发展制造工艺技术的研究能力

　　我们常听到“制造工艺几十年一贯制”的说法。此症结的形成是因没有相关的机制与条件去激励工艺人员潜心新工艺、新材料的研究与开发，而使之局限在忙于常规工艺的编制及处理生产当中因这种工艺而出现的种种问题。

　　a.拉杆表面硬度 某企业引进意大利特里乌齐公司大型塑料注射成型技术，其拉杆(Ø220×6200)材料为C48(45～50号钢)、表面硬度要求为52～54HRC。厂家在消化过程中为获得如此高的表面硬度值，于是改C48材料为40Cr，采用氮化或镀铬工艺。

　　b.动力缸镜面“变质层” 某通用机器公司试制成功的2MT10-2.3～11.4/45型天然气变工况增压压缩机填补了国家的空白。但样机的动力缸与美国同型号DPC-230机组动力缸比较，却存在一个问题：即尽管材料牌号的选用及精加工精度与之无异，但耐磨损性能(同等运行条件下)却远不及。

　　究其原因，如若对铸造中的配料(各元素的实际精确含量)，浇铸温度、速度及铁水在砂型内硬化前所发生的物理、化学变化等对铸铁的铸造性质和使用性能的关系进行试验、研究：对精加工后的缸体镜面进行如何能获得满足使用性能(抗腐、耐磨，“变质层”的研究与实践：无疑能探清奥密而有所突破。
 
循客观规律，把握现代经济特点

　　现代经济表现出的特点。制造工艺技术在这整体循环中起到极为重要的作用——循环整体良性循环的保证。同时还可悟出，领导者、管理者、研究者们具备共同的基础知识对抓好该循环显得重要，否则就会脱节、失控。

　　故然，中国经济的发展应有自己的特点。但这特点应做到从主、客观上都不应受世界表层经济潮流所左右。这就是说，“中国特色”诚然重要，但具体到“建设”当中亦应不苟。

优质与承包的矛盾

　　高产、优质、低耗一直是众人所望，产品质量的优劣很大程度上取决于制造。基于这个认识来看待承包与质量的矛盾就易意识到这是一种必然。

　　试想：企业承包了，工艺人员以完成工艺编制及处理循此工艺于制造当中出现的问题而拿回本月的奖金，诸如工艺性的试验研究则未能顾及。如此新的先进工艺如何产生!同时也就更谈不上对一些适用先进工艺的采用与推广。制造工人以完成每月定额工时拿到基本奖，而每超额部分的奖金成倍上升，于是工人们在实践中便把半精、精加工两工步合二为一。这样做的结果，虽表面质量看去似乎无优劣，但零件表面却残存了较大的对零件可靠性及寿命极为有害的拉伸应力。

三、结束语

　　1.振兴我国机械工业，使每个企业形成现代化生产能力，必须具备诸多方面的条件，但生产的首要工具———设备的先进与否及建立激励机制来启发、促进工程技术人员研究、开发新工艺新材料的积极性与责任感是最为主要的。今天，70年代的皮带车床虽早已不复存在，工程技术人员的工作职能也有所改变，但类似情况的痕迹并末彻底消除。对此我们不能不冷静考虑：能源的消耗、技术上的不适应、工艺技术的突破……

　　2.技术引进(吸收消化基础上)能促进发展。但我们应清醒地认识到，工业发达国家对新技术(特别是制造技术)的极度封锁、导致我们不能引进同时代的一流技术。就实质而言，这就是落后。因此引进一定要注意到适时适量，切忌重复引进，以此从宏观上最大限度地减少国民经济的内耗。

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