現(xiàn)代化機械設計制造工藝及精密加工技術探討

吳俊英

(天津工業(yè)職業(yè)學院，天津 300400)

科技的發(fā)展使機械加工技術在精度上發(fā)生了很大的變化，通過精密加工技術，能夠完成傳統(tǒng)加工工藝中不能完成的加工精度。而隨著科技對機械加工的要求越來越高，對加工精度的要求也越來越高，因此需要出現(xiàn)更多的精密加工技術，從而使機械加工行業(yè)的效率大幅度提升，制造出功能更加先進的機械產(chǎn)品，保證了機械產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，同時能夠在更低的成本下生產(chǎn)出更好的機械產(chǎn)品，促進了我國機械生產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展。

1 機械設計制造工藝

我國在機械加工精度上與國外有一定的差距，從生產(chǎn)設備以及生產(chǎn)零件到機械產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，我國與國外都存在差距。由于我國特殊的歷史原因，使我國機械加工工業(yè)的發(fā)展落后于其他發(fā)達國家。要加快我國機械行業(yè)的發(fā)展，僅僅靠掌握熟練的機械加工工藝還不行，還要加強理論與實踐的結(jié)合。我國機械加工方面的專家很多，理論研究也在不斷進行，但是大部分都沒有加以落實，無法真正滿足機械加工生產(chǎn)的需要。在機械加工領域，需要完成2個方面的加工任務，一是通過對原材料的加工，使原材料能夠滿足機械加工生產(chǎn)的需要，原材料的加工質(zhì)量直接關系到機械加工產(chǎn)品的質(zhì)量。二是對機械設備的加工和制造，通過制造更加先進的機械設備，能夠使傳統(tǒng)加工工作中的勞動大大減少，從而能夠通過對機械的應用，加強機械設計制造工藝的進度。通過機械設備的使用，能夠使原材料的加工效果更好，精度更高，從而減小機械加工過程中出現(xiàn)錯誤的機會。

2 精密加工技術

目前精密加工技術不僅在機械加工領域有廣泛應用，在其他行業(yè)的應用也十分廣泛，能夠很好地促進行業(yè)的發(fā)展。精密加工技術在國家科研單位中有很重要的應用，并且要求都非常高。為了保證科學實驗的精確性，實驗設備必須具有足夠的精密度，從而要求用精密加工技術來進行實驗設備的生產(chǎn)。精密加工技術能夠使工業(yè)領域在加工生產(chǎn)的過程中省去更多不必要的步驟，從而提高了生產(chǎn)的效率，同時使生產(chǎn)的產(chǎn)品更加具有準確度。精密加工技術幾乎應用在機械生產(chǎn)的各個步驟中，通過精密加工技術，能夠使機械生產(chǎn)有更好的效果，生產(chǎn)出質(zhì)量更高的產(chǎn)品。

3 精密加工技術對機械制造工藝的影響

當前世界上對精密加工工藝研究較為深入的國家有日本、歐盟、美國、韓國等等，整體上各個國家都表現(xiàn)出對精密加工工藝的重視，但是其中發(fā)展較為先進的是日本的精密加工工藝。在精密加工工藝發(fā)展的過程中，西方發(fā)達國家和一些經(jīng)濟水平發(fā)展較為良好的發(fā)展中國家都有很多精密機械制造商，并且在精密加工工藝的研究上有較深的造詣。我國在機械生產(chǎn)過程中應該充分發(fā)揮精密加工工藝的作用，使精密加工工藝能夠適應不同機械產(chǎn)品的加工過程，更好地發(fā)揮其應有的作用。在機械產(chǎn)品的生產(chǎn)加工過程中，確保精密加工工藝能夠更好地與生產(chǎn)過程配合，從而生產(chǎn)出更為精細的產(chǎn)品，擴大機械產(chǎn)品的生產(chǎn)種類，使機械加工工藝能夠更好地適應行業(yè)發(fā)展變化的過程，滿足時代更替帶來的對機械加工產(chǎn)品的巨大需求。傳統(tǒng)的機械加工工藝需要被淘汰或者經(jīng)歷改進，現(xiàn)代化的社會需要能夠生產(chǎn)更高精度、更高效率的精密加工工藝技術，從而促進機械行業(yè)的發(fā)展。

4 現(xiàn)代化機械設計制造工藝及精密加工技術的特點

4.1 系統(tǒng)性

現(xiàn)代機械制造工藝中對系統(tǒng)性有很高的要求，不像傳統(tǒng)的手工作坊那樣的加工方式，而是更加要求加工的整體性。同樣精密加工技術也需要滿足系統(tǒng)性的要求，才能夠與現(xiàn)代機械制造工藝相配合，使二者結(jié)合擁有更好的機械加工效果。當前精密加工工藝的主要應用領域依然是在機械加工以及機械設計領域，并且發(fā)揮了巨大的作用。隨著綠色加工理念的興起，傳統(tǒng)的加工工藝由于容易產(chǎn)生大量污染而遭到淘汰，現(xiàn)代化的精密加工工藝能夠與綠色加工理念更好地結(jié)合，從而保證對環(huán)境的保護，節(jié)約加工成本，不形成對加工資源的浪費?，F(xiàn)代化的精密加工工藝能夠系統(tǒng)性地使環(huán)保和經(jīng)濟效益結(jié)合起來，從而滿足了綠色機械加工生產(chǎn)的理念，在生產(chǎn)過程中盡可能地使用環(huán)保材料，最大程度上減少對環(huán)境的污染。

4.2 關聯(lián)性

機械制造工藝和精密加工工藝是緊密相連的，二者具有很強的關聯(lián)性，通過弄清楚二者的關聯(lián)性，使二者在機械加工的過程中更好地發(fā)揮應有的作用，從而使機械工藝設計的質(zhì)量得到提高。目前全世界在機械制造研究方面，更多的還是關注機械生產(chǎn)的技術，如何通過對技術的改進來提高機械生產(chǎn)的精密度，往往忽視了機械加工工藝的整體市場環(huán)境，從而沒有找對正確的市場方向，在機械加工生產(chǎn)發(fā)展過程中不能夠充分利用應有的加工技術占有更大的市場。機械行業(yè)的發(fā)展需要對市場環(huán)境做出考察，研究客戶的需求，重視對市場發(fā)展趨勢的研究，從而通過精準的市場定位來使機械加工工藝及精密加工工藝有更好的市場效果，使市場能夠更好地發(fā)揮對精密加工工藝的推廣作用，促進精密加工工藝的發(fā)展。機械加工中的每一個環(huán)節(jié)都必須有精密加工工藝的參與，從而保證每一個環(huán)節(jié)的質(zhì)量都達到標準，促進精密加工工藝在機械加工中的充分利用，確保機械加工產(chǎn)品的質(zhì)量。

4.3 全球性

機械行業(yè)是全球重要的行業(yè)，并且以后還會一直重要下去，是人類文明發(fā)展的重要基石。機械行業(yè)擁有廣闊的發(fā)展前景，在中國的穩(wěn)定投資以及美國等發(fā)達國家的經(jīng)濟投入的幫助下，機械行業(yè)的發(fā)展正在呈現(xiàn)逐年增長的趨勢。隨著機械產(chǎn)品消費的逐漸升級，在市場環(huán)境的驅(qū)使下，機械制造工藝必須朝著精密加工工藝的方向發(fā)展，這是由市場對機械加工產(chǎn)品的更高需求決定的。由于機械制造工藝在推動市場發(fā)展上的重要作用，市場的簡單變化都會掀起機械加工工藝的重大改變，從而使機械產(chǎn)品的科技含量更高，精度和質(zhì)量上都更加能夠滿足機械生產(chǎn)的需要，順應時代的發(fā)展。全球各國的機械行業(yè)應該加強彼此之間的溝通，只有通過不斷的交流溝通，才能夠推動機械加工工藝以及精密加工工藝向前發(fā)展。各個國家都要擺脫模仿的局面，能夠進行國家自主研發(fā)，從而推動機械加工工藝各方面的發(fā)展。通過國家與國家之間精密加工技術的交流，碰撞出更多靈感的火花，使機械加工工藝能夠朝著更加高科技的方向發(fā)展，進而采取更多的互補措施，使各國的機械加工工藝研究取得更快的發(fā)展。

5 現(xiàn)代化機械設計制造工藝及精密加工技術概述

5.1 常見的焊接工藝

氣體保護焊工藝。該工藝通過電弧的作用使兩個焊接物之間在進行焊接的過程中能夠產(chǎn)生保護氣體，使焊接過程能夠在隔離空氣的環(huán)境下進行，保證了焊接過程中不會受到空氣中其他氣體的干擾，從而使焊接過程能夠更加有效，保證了焊接過程中電弧的充分燃燒。一般情況下，電弧焊過程中多采用二氧化碳作為保護氣體，因為使用二氧化碳能夠有效節(jié)約成本，使現(xiàn)代化的機械制造工藝能夠得到更大的發(fā)展空間。

電阻焊工藝。該工藝的特點就是使用電池來進行焊接過程，當電池中的電流通過連接在電池正負兩極之間的焊接物時，能夠在電流的作用下，使焊接物完成焊接過程，整個過程不受空氣等其他因素的影響，能夠很好地保障焊接的質(zhì)量。同時，在采用電阻焊工藝的過程中，沒有噪聲等其他污染現(xiàn)象的出現(xiàn)，屬于清潔焊接方式。由于電阻焊在焊接過程中表現(xiàn)出的眾多優(yōu)勢，使電阻焊在生產(chǎn)生活中的應用十分廣泛，能夠在航天、汽車以及家電等各個行業(yè)有廣泛的用處，進而通過對電阻焊焊接技術的利用更好地實現(xiàn)對焊接的需求。電阻焊對設備要求較高，而且設備較為昂貴，是電阻焊的一大缺點。

埋弧焊工藝。該工藝通過對焊接料的使用來完成焊接過程，整個過程簡單快捷。一般在埋弧焊工藝中有自動化和非自動化兩種方式，自動化埋弧焊工藝使用頻率較高，在使用過程中，只需在焊接車的幫助下將焊絲和電弧有效地結(jié)合起來就能夠?qū)崿F(xiàn)整個焊接過程，不需要人力操作。但是在某種特殊情況下，需要非自動化埋弧焊。相比于自動化埋弧焊，非自動化埋弧焊在使用過程中較為復雜，因此不能夠充分實現(xiàn)焊接過程中對效率的要求。

5.2 精密加工技術

超精細研磨精密加工技術。通常情況下的精密加工工藝會在使用傳統(tǒng)加工工藝的基礎上對經(jīng)過磨削之后的零件進行精密拋光來得到精密加工零件。然而隨著對機械加工產(chǎn)品精度要求越來越高，這種在傳統(tǒng)加工工藝基礎上進行的機械加工工藝已經(jīng)無法滿足機械加工的需要，應該采用更加先進的超精細研磨精密加工技術。該技術采用的是金剛石砂輪進行機械制造材料的磨削，從而達到更好的加工效果。在加工過程中，這種加工方式更加實用，并且能夠更好地滿足現(xiàn)代精密加工工藝的要求。

精密切削加工技術。同傳統(tǒng)加工技術相比，該技術使用的是精密度更高的加工設備，在切削的過程中使用金剛石刀具，主要用在生產(chǎn)一些計算機、激光掃描機以及復印機等設備的技術上。精密切削對機床要求較高，要求機床具備良好的使用剛度，并且能夠承受住切削過程中產(chǎn)生的高溫。在切削過程中，機床不能夠發(fā)生任何移位或者變形，以保證切削的精度。通過采用更加先進的定位技術，使機床能夠更好地完成相應的加工動作。

納米技術。納米技術是一種新型的精密加工工藝，通常情況下用在計算機集成電路以及各種精密零件的加工中，具有精度高、強度大、保存時間長的特點，目前正在我國機械加工領域廣泛應用。

6 總結(jié)

在機械設計制造工藝中，精密加工技術發(fā)揮了巨大的作用，每個機械加工產(chǎn)品都需要精密加工技術的直接參與，從而保證機械加工的質(zhì)量。機械加工技術能夠在精密加工工藝的幫助下，使生產(chǎn)出的產(chǎn)品更加符合機械加工的標準，從而更好地達到加工效果。在機械加工過程中對于有精度要求的加工產(chǎn)品，更加要求使用精密加工工藝，從而使加工產(chǎn)品達到規(guī)定的精度要求。精密加工工藝用在機械生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié)中，能夠使生產(chǎn)出來的產(chǎn)品更加擁有生產(chǎn)所必須的精度要求，從而滿足了機械產(chǎn)品用戶的要求。