現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)研究

張焱博 謝帥兵

【摘?要】科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，使得諸多行業(yè)都加強(qiáng)了對先進(jìn)技術(shù)的應(yīng)用。我國在現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造及精密加工領(lǐng)域不斷加強(qiáng)科學(xué)技術(shù)投入，大幅度提高機(jī)械制造的質(zhì)量，而且也提高生產(chǎn)效率。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代化機(jī)械;設(shè)計(jì)制造工藝;精密加工;技術(shù)

引言

機(jī)械制造工藝也在推動(dòng)著機(jī)械制造行業(yè)的整體發(fā)展。要想在未來使得機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展能夠更上一個(gè)臺(tái)階，就必須對機(jī)械制造工藝與機(jī)械設(shè)備加工工藝進(jìn)行進(jìn)一步的探究。機(jī)械制造是一個(gè)相對復(fù)雜的制造系統(tǒng)，其中包含機(jī)械的生產(chǎn)、加工、裝配、檢驗(yàn)等多種環(huán)節(jié)，這些環(huán)節(jié)的的設(shè)置均是為了保證機(jī)械生產(chǎn)加工任務(wù)能夠得到更好更快的完成。

1現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝

1.1在設(shè)計(jì)階段三維CAD技術(shù)的應(yīng)用

三維CAD是對傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)的一次革命。利用三維CAD可以進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，輸出二維工程圖。該方法既是設(shè)計(jì)程序的更新，又是現(xiàn)代CAD的發(fā)展方向。三維CAD不僅為產(chǎn)品創(chuàng)新提供了一個(gè)技術(shù)平臺(tái)，而且是一種快速有效的響應(yīng)市場的手段。創(chuàng)新是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的靈魂。它包括從楚格設(shè)計(jì)到出口工程師繪圖的整個(gè)階段的所有技術(shù)創(chuàng)新。它還要求設(shè)計(jì)意味著更新。三維CAD的出現(xiàn)促進(jìn)了產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)。產(chǎn)品設(shè)計(jì)是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，需要綜合運(yùn)用設(shè)計(jì)表達(dá)與繪圖、分析仿真、工藝設(shè)計(jì)與制造等知識(shí)。三維CAD為產(chǎn)品設(shè)計(jì)創(chuàng)造了新的空間。該造型工具，其系統(tǒng)包括適合“自上而下”的設(shè)計(jì)和“自上而下”的設(shè)計(jì)。這使得設(shè)計(jì)特別符合實(shí)際工藝。同時(shí)，3d CAD提供了靈活的三維空間操作工具，使設(shè)計(jì)配置直觀、簡單，就像“砌塊”或“捏塑料”一樣。這貼近創(chuàng)新設(shè)計(jì)所需的“發(fā)散性思維”。三維實(shí)體造型系統(tǒng)具有較為豐富的屬性，可以方便地將設(shè)計(jì)與分析、工藝與制造聯(lián)系起來。

1.2氣體保護(hù)焊接工藝

氣體保護(hù)焊接技術(shù)是通過以氣體作為介質(zhì)，在產(chǎn)品電弧焊接過程中對其進(jìn)行保護(hù)的焊接工藝。氣體保護(hù)焊接技術(shù)操作簡單，對操作人員要求不高，容易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化焊接。其光輻射較小，在氣體的保護(hù)下進(jìn)行焊接的安全性能高，焊接質(zhì)量好。二氧化碳比較廉價(jià)，同時(shí)其本身的穩(wěn)定性好，在焊接過程中能更好的保護(hù)焊接質(zhì)量。不過氣體保護(hù)焊接技術(shù)在機(jī)械制造加工中也有缺點(diǎn)，首先氣體保護(hù)焊對于操作時(shí)的通風(fēng)性要求較高，其次在焊接時(shí)一般使用的焊接材料主要是鎢等金屬材料。這類金屬的放射性強(qiáng)，在焊接時(shí)易產(chǎn)生放射性物質(zhì)，從而對人體造成傷害。同時(shí)氣體保護(hù)焊需要造價(jià)高昂的焊接設(shè)備，導(dǎo)致焊接的成本提高。所以，這種加工工藝的使用費(fèi)用比較高。但是即便是費(fèi)用高一些，很多企業(yè)也在使用這種加工工藝，這是因?yàn)橛幸恍C(jī)械加工零件必須使用這種工藝才可以加工出來。

1.3埋弧焊工藝

所謂的埋弧焊工藝主要是指在對某些物品進(jìn)行焊接處理時(shí)，在焊劑層下方借助燃燒電弧進(jìn)行焊接處理，在實(shí)際應(yīng)用時(shí)可以分為半自動(dòng)與自動(dòng)兩種方式;其中，所謂的半自動(dòng)焊接方式主要是借助機(jī)械設(shè)備將焊絲放入需要焊接的位置，之后借助人工操作送入移動(dòng)電弧完成焊接，而自動(dòng)焊接方式則是由焊接車等設(shè)備將移動(dòng)電弧及焊絲直接送入需要焊接的位置，實(shí)現(xiàn)焊接處理的自動(dòng)化，避免了人工成本的消耗，同時(shí)對企業(yè)自身經(jīng)濟(jì)效益進(jìn)行了有效保障。

1.4電阻焊工藝技術(shù)

電阻焊工藝指的是通過將焊接對象置于正負(fù)電極兩端同時(shí)通電，當(dāng)通過電流通過時(shí)，電流與焊接對象時(shí)接觸對焊接對象進(jìn)行融化與加壓，從而完成焊接的工藝技術(shù)。在使用電阻焊工藝技術(shù)時(shí)，焊機(jī)的整體質(zhì)量和整體效率都能得到較大的提高，這樣能夠有效地實(shí)現(xiàn)機(jī)械化操作，同時(shí)，也能夠減少對人力的消耗，不僅如此，電阻焊工藝技術(shù)耗時(shí)短，產(chǎn)生的有害氣體以及噪音等污染都較小。因此，電阻焊工藝技術(shù)通常使用于家電、汽車等制造領(lǐng)域。盡管如此，電阻焊工藝技術(shù)仍存在缺陷之處，由于該項(xiàng)工藝技術(shù)的消耗能力較強(qiáng)成本較高，一旦發(fā)生焊接故障，不僅無法使用無損檢測技術(shù)，還需要支付高昂的維修成本。

2精密加工技術(shù)

2.1精密研磨技術(shù)

研磨加工技術(shù)的基本原理是在研磨工具的表面嵌入研磨材料，并在磨料中加入潤滑劑，進(jìn)行加壓研磨，實(shí)現(xiàn)研磨工具和加工工件之間的相互運(yùn)動(dòng)。精密研磨技術(shù)通過控制研磨材料以及潤滑劑的選用，調(diào)整研磨的速度，保證獲得所需的產(chǎn)品。在研磨過程中，通過研磨材料的作用，讓工件的加工精度更高，同時(shí)能提高工件幾何形狀的準(zhǔn)確率，保證產(chǎn)品表面在研磨后具有較低的粗糙度。進(jìn)行精密研磨時(shí)，研磨速度較為緩慢，且研磨壓力小，容易對產(chǎn)品的加工過程進(jìn)行有效的控制。

2.2機(jī)械制造工藝與機(jī)械設(shè)備加工工藝的精密切削工藝應(yīng)用

精密切削技術(shù)的落實(shí)需要保證機(jī)械加工時(shí)使用的機(jī)床、工具及零部件盡量不受外部環(huán)境因素的影響。在實(shí)行精密切削技術(shù)時(shí)，為了保證機(jī)械產(chǎn)品符合要求與提高機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，需要根據(jù)實(shí)際情況對機(jī)床剛度進(jìn)行優(yōu)化，保證機(jī)床在操作中不會(huì)因?yàn)闇囟壬叨a(chǎn)生形變，這樣也能夠有效地控制零部件的變形程度，這樣制造出的機(jī)械產(chǎn)品也能夠具備更好的抗振能力。

2.3數(shù)控機(jī)床技術(shù)

當(dāng)前時(shí)期，在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)加工的過程中，機(jī)床的應(yīng)用能夠有效提高工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)加工的質(zhì)量與精度，不過，由于傳統(tǒng)機(jī)床在應(yīng)用時(shí)需要操作人員進(jìn)行實(shí)時(shí)調(diào)控，避免其出現(xiàn)失誤現(xiàn)象;而隨著數(shù)控機(jī)床的研發(fā)應(yīng)用，有效解決了傳統(tǒng)機(jī)床應(yīng)用過程所產(chǎn)生的問題，同時(shí)具備較高的靈活度、精確度與質(zhì)量;因此，為了加強(qiáng)精密加工技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)加工過程中的應(yīng)用，相關(guān)企業(yè)管理人員需要加強(qiáng)數(shù)控機(jī)床技術(shù)的應(yīng)用，在保障生產(chǎn)效率與質(zhì)量的同時(shí)，節(jié)省了人工成本的支出，為企業(yè)自身經(jīng)濟(jì)效益的提高奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2.4微細(xì)加工技術(shù)

目前來看，在我國的電子或者是醫(yī)療器械等行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)，微細(xì)加工技術(shù)手段有著較為廣泛的運(yùn)用，從該種技術(shù)形式類型進(jìn)行分析，主要涵蓋傳統(tǒng)與非傳統(tǒng)精密加工兩種模式，詳細(xì)來講，還可以包括化學(xué)加工、電火花技術(shù)以及等離子體加工等多種方式。在工作人員應(yīng)用此種技術(shù)手段過程中，最關(guān)鍵的就是應(yīng)該做到對小單位去除率進(jìn)行全面的控制，促使所有的軸都能夠借助微量運(yùn)動(dòng)達(dá)到效果，最好的狀態(tài)還需要工作人員把控好微量移動(dòng)，最佳范圍是在幾十個(gè)納米范圍內(nèi)。與此同時(shí)，工作人員還需要對其進(jìn)給運(yùn)動(dòng)進(jìn)行全面的把控，保證處于較強(qiáng)穩(wěn)定性狀態(tài)的基礎(chǔ)上，也應(yīng)該做到對誤差等的合理控制，降低后期所有軸移動(dòng)時(shí)較大誤差現(xiàn)象的發(fā)生。

結(jié)語

我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)和精密加工技術(shù)的發(fā)展雖然取得了一些成就，但仍處于發(fā)展和探索階段，因此，必須重視機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)和精密加工技術(shù)的發(fā)展，加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新，提高工藝水平，促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭霖.現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)研究[J].黑龍江科學(xué)，2020，11（18）：80-81.

[2]王志剛.現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)分析[J].江西化工，2020，（04）：139-140.

[3]王正宇.現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)[J].湖北農(nóng)機(jī)化，2020，（13）：144-145.

[4]吳羅愷.現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)問題分析[J].中外交流，2019（011）：106.

[5]杜金寶.關(guān)于現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)問題探討[J].區(qū)域治理，2019（013）：153.

（作者單位：河南工學(xué)院）