淺談現(xiàn)代化機械設(shè)計制造工藝及精密加工技術(shù)

薛傳洲

摘 要：近年來，我國經(jīng)濟技術(shù)快速發(fā)展，對機械設(shè)備的需求也越來越多。為了滿足市場的使用需求，必須重視機械設(shè)計制造及精密加工的應(yīng)用和研究。本文主要介紹了現(xiàn)代化機械設(shè)計制造工藝及精密加工技術(shù)的基本特點，并對其特點和應(yīng)用進行了分析，以期為相關(guān)技術(shù)人員提供一定參考。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計 制造工藝 精密加工技術(shù) 質(zhì)量

對于機械制造業(yè)行業(yè)而言，機械設(shè)計制造技術(shù)水平的提高和精密加工技術(shù)的應(yīng)用可以大大加快我國機械制造業(yè)的發(fā)展速度。因此，開展現(xiàn)代化機械設(shè)計及精密加工的研究十分必要。機械設(shè)計與制造涉及的學(xué)科專業(yè)較多，主要包括金屬材料、模具成型、動力工程、電氣自動化控制等專業(yè)。單純地從某一方面進行研究是不全面的，應(yīng)該從機械設(shè)計的源頭入手，首先要根據(jù)已有的設(shè)計經(jīng)驗，在機械產(chǎn)品的設(shè)計初期，做好市場調(diào)研和數(shù)據(jù)分析，提高產(chǎn)品的設(shè)計水平。其次，在機械設(shè)備加工的過程中，要建立嚴格的監(jiān)督和質(zhì)量管控體系，保證產(chǎn)品的加工質(zhì)量。最后，要對不良品進行分析，改善加工工藝，在樣機試制的過程中，解決出現(xiàn)的質(zhì)量問題，保證精密加工機械產(chǎn)品批量生產(chǎn)的順利進行。

一、現(xiàn)代化機械設(shè)計制造工藝及精密加工技術(shù)的基本概況

（一）機械設(shè)計和制造工藝的基本概述

在機械制造行業(yè)中，機械設(shè)計和制造工藝以及精密加工技術(shù)對降低企業(yè)的生產(chǎn)成本、提高關(guān)鍵零部件的加工質(zhì)量和效率等方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。盡管我國機械工業(yè)取得了顯著的進步和發(fā)展，但是在現(xiàn)代化機械設(shè)計、產(chǎn)品加工制造等領(lǐng)域依然落后于發(fā)達國家。在機械產(chǎn)品的制造過程中，機械設(shè)計和制造過程是否科學(xué)合理，會對機械產(chǎn)品的加工質(zhì)量和效率產(chǎn)生重大影響。此外，機械設(shè)計和制造過程具有兩個主要功能。首先，確保了用于機械產(chǎn)品生產(chǎn)的原材料可以得到充分的利用，避免出現(xiàn)材料浪費、選材不合理等現(xiàn)象的發(fā)生。其次，減輕了生產(chǎn)工人的工作強度，提高了機械設(shè)備的生產(chǎn)效率，保證機械產(chǎn)品的加工精度能夠符合設(shè)計要求。

（二）精密加工技術(shù)的基本概述

精密加工技術(shù)在機械制造業(yè)中不可或缺，在自動化生產(chǎn)線、機器人、汽車制造、航空等領(lǐng)域都有著重要的應(yīng)用。相對于重工行業(yè)和大型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)備的粗加工技術(shù)而言，精密加工技術(shù)對生產(chǎn)設(shè)備的要求也更高，要保證尺寸誤差在0.1mm之內(nèi)，在材料的表面粗糙度、垂直度、跳動度等參數(shù)上也具有十分苛刻的要求。傳統(tǒng)的普通車床無法完成高質(zhì)量的緊密零部件的生產(chǎn)和制造，因此，必須選用精度和自動化程度都較高的精密數(shù)控車床，才能完成精密零部件的加工和制造。除此之外，精密加工技術(shù)的檢驗檢測方法也與傳統(tǒng)的檢驗檢測方法不同，需要使用專用的紅外線檢測儀、無損探傷檢測儀等設(shè)備進行產(chǎn)品的檢驗和檢測。

二、現(xiàn)代化機械設(shè)計制造工藝及精密加工技術(shù)特點分析

（一）系統(tǒng)性

在機械設(shè)計，制造過程和精密加工技術(shù)之間形成了明顯的系統(tǒng)性特征，這也對機械制造業(yè)提出了更嚴格的要求。現(xiàn)代化機械設(shè)備不僅要求體積小、重量輕，還要求各機械部分之間具有較好的匹配性和系統(tǒng)性。例如，可以利用齒輪齒條、凸輪傳動等方式，將電動機的轉(zhuǎn)動的運動方式變?yōu)橹眲拥倪\動方式，還可以利用機械原理的急回特性，實現(xiàn)機械設(shè)備的周期性運動。先進的精密加工技術(shù)也可以促進到機械設(shè)計水平的提升，這也體現(xiàn)了機械設(shè)計精密加工較強的系統(tǒng)性。常見的機床主軸示意尺寸圖如圖1所示。

（二）相關(guān)性

相關(guān)性是機械設(shè)計和制造技術(shù)以及精密加工技術(shù)的另一個重要特征。機械制造企業(yè)要合理地利用現(xiàn)代化的機械設(shè)計理念，將精密加工技術(shù)應(yīng)用在機械設(shè)備生產(chǎn)的整個生命周期中，全面提高機械設(shè)備的制造水平和質(zhì)量，以確保機械產(chǎn)品能夠滿足越來越嚴格的市場要求。除此之外，機械產(chǎn)品的生產(chǎn)和加工中會涉及多個生產(chǎn)和加工環(huán)節(jié)，并且每個環(huán)節(jié)之間密切相關(guān)，因此必須注意機械制造各個環(huán)節(jié)的相關(guān)性，最大限度地改善各個環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)性。

三、現(xiàn)代化機械設(shè)計制造工藝及精密加工技術(shù)的應(yīng)用

（一）微機械技術(shù)

隨著我國在航天、石油化工、海洋資源勘探等領(lǐng)域的不斷深入傳統(tǒng)的機械設(shè)備已經(jīng)無法滿足實際使用的要求，因此微機械技術(shù)就應(yīng)運而生。以微驅(qū)動器和壓電元件為代表的微機械產(chǎn)品，具有精度高、體積小、重量輕、強度大、操作方便反應(yīng)迅速等特點。微型機械進入傳統(tǒng)機械設(shè)備無法進入的空間，并且還可以利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的實時共享和遠程精確控制。

（二）精密切割技術(shù)

傳統(tǒng)切削技術(shù)的加工精度已無法滿足當(dāng)今機械產(chǎn)品的發(fā)展要求，因此，對于某些特殊的機械設(shè)備必須采用精密加工切割技術(shù)。精密切割機床的運轉(zhuǎn)速度可以達到每分鐘數(shù)萬轉(zhuǎn)，在現(xiàn)代化結(jié)合切割技術(shù)，可以完成精密零部件的加工。整個切割過程可以實現(xiàn)數(shù)控自動化控制，只需要在計算機上輸入相應(yīng)的參數(shù)，就可以實現(xiàn)機械制造精密切割的功能。

四、結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)代化機械設(shè)計制造工藝及精密加工技術(shù)在我國機械制造領(lǐng)域中發(fā)揮著越來越重要的作用，不僅可以提高機械產(chǎn)品的使用質(zhì)量、性能指標(biāo)，也在很大程度上增加了機械產(chǎn)品的使用年限，降低了機械制造的成本，增加了企業(yè)的經(jīng)濟效益。

參考文獻

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