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

覃薛宇

摘要：機(jī)械設(shè)計(jì)與制造在許多傳統(tǒng)工業(yè)的發(fā)展中有十分重要的作用，推動了經(jīng)濟(jì)與科技的進(jìn)步，值得在技術(shù)領(lǐng)域不斷深挖和研究，提出更加精細(xì)化的加工技術(shù)。機(jī)械設(shè)計(jì)制造中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是加工過程，會直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量，研究人員應(yīng)該關(guān)注如何在制造過程中使用精密加工技術(shù)，在加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量的同時，還要提高生產(chǎn)作業(yè)效率，加強(qiáng)生產(chǎn)管理，使現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制作有更好的發(fā)展。因此，本文將系統(tǒng)性地介紹精密加工技術(shù)的主要特點(diǎn)及其在機(jī)械設(shè)計(jì)中的主要應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì);精密加工;制造工藝

0 ?引言

機(jī)械設(shè)計(jì)制造是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)中重要的一個環(huán)節(jié)，自動化的車床加工技術(shù)已經(jīng)成為目前工業(yè)生產(chǎn)制造的主要方式。伴隨著社會的進(jìn)步與科技的發(fā)展，工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)對設(shè)計(jì)和生產(chǎn)零件的精細(xì)化要求越來越高，機(jī)械設(shè)計(jì)制造也正在面臨著挑戰(zhàn)。許多企業(yè)都看到了行業(yè)發(fā)展趨勢，積極引入了精密加工技術(shù)以彌補(bǔ)傳統(tǒng)生產(chǎn)中的不足之處，在保證產(chǎn)品質(zhì)量和對市場占有的同時，使用精密加工技術(shù)能顯著提高生產(chǎn)效率，擴(kuò)大企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模，為加工企業(yè)帶來更可觀的經(jīng)濟(jì)型效益。

1 ?精密加工技術(shù)概述

1.1 精密加工技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造

機(jī)械設(shè)計(jì)制造是指根據(jù)產(chǎn)品的要求進(jìn)行選材和設(shè)計(jì)，并使用機(jī)械設(shè)備對所選材料進(jìn)行加工處理，經(jīng)過篩選后將符合要求的產(chǎn)品包裝運(yùn)輸進(jìn)行銷售或二次組裝的過程[1]。在這個流程中，最重要的環(huán)節(jié)就是加工處理，其精細(xì)程度會直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和企業(yè)收益。由于機(jī)械生產(chǎn)屬于大批量規(guī)?；a(chǎn)，一旦產(chǎn)品中有某個細(xì)節(jié)或參數(shù)出現(xiàn)問題，很可能導(dǎo)致整批產(chǎn)品不符合要求而產(chǎn)生損失。隨著社會的不斷進(jìn)步和科技的發(fā)展加速，對產(chǎn)品的精細(xì)化要求越來越高，傳統(tǒng)的自動化車床加工設(shè)備有時不能達(dá)到要求，需要使用精密加工技術(shù)來提高產(chǎn)品質(zhì)量。因此，做到機(jī)械生產(chǎn)中的精密加工十分重要。隨著行業(yè)的發(fā)展，精密加工技術(shù)逐漸得到了重視，應(yīng)用的范圍也進(jìn)一步擴(kuò)大，企業(yè)應(yīng)該在生產(chǎn)制造中積極引入精密加工技術(shù)，為提高生產(chǎn)效率、擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模打下良好基礎(chǔ)。

1.2 精密加工技術(shù)的主要特點(diǎn)

1.2.1 關(guān)聯(lián)性

精密加工技術(shù)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造的重要組成部分，二者之間有很強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性。精密加工技術(shù)不僅對產(chǎn)品的質(zhì)量會有影響，對產(chǎn)品的銷售和使用都有一定的聯(lián)系，即精密加工技術(shù)與機(jī)械制造市場需求相符合，可以有效提高產(chǎn)品質(zhì)量，使生產(chǎn)企業(yè)在市場競爭中獲得更加有利的地位。同時，由于在生產(chǎn)過程中引入了精密加工技術(shù)，企業(yè)可以承接難度系數(shù)更高、獲利空間更大的生產(chǎn)項(xiàng)目，為擴(kuò)大企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模帶來了可能性。

1.2.2 靈活性

機(jī)械設(shè)計(jì)與制造是有許多生產(chǎn)環(huán)節(jié)組合形成的，每項(xiàng)工藝對產(chǎn)品的質(zhì)量都會有影響。精密加工技術(shù)可以應(yīng)用的范圍很廣，可以和不同的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)環(huán)節(jié)相結(jié)合，具有很強(qiáng)的適應(yīng)性和靈活性。如信息化生產(chǎn)技術(shù)與精密加工相結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程中的監(jiān)控功能，對生產(chǎn)過程進(jìn)行準(zhǔn)確控制。

1.2.3 精度高

根據(jù)目前機(jī)械制造市場的發(fā)展和要求，對零部件的精細(xì)化程度需求越來越高，只有更加精巧的零件才能適應(yīng)市場競爭。使用精密加工技術(shù)配合自動化智能生產(chǎn)控制可以嚴(yán)格把握加工精度，使產(chǎn)品的質(zhì)量不斷提高，生產(chǎn)速率和效率有明顯提升，產(chǎn)品報廢率不斷下降，為生產(chǎn)企業(yè)贏得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2.4 柔性化

柔性化生產(chǎn)是一種新的工業(yè)生產(chǎn)模式，是指通過調(diào)節(jié)生產(chǎn)與銷售模式，使生產(chǎn)能夠快速應(yīng)對市場變化，減少在生產(chǎn)過程中的不必要損耗，使企業(yè)獲得更大的收益[2]。柔性化生產(chǎn)與精密加工技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制技術(shù)等的結(jié)合使系統(tǒng)對風(fēng)險的抵抗能力更強(qiáng)，并在實(shí)際生產(chǎn)過程中已經(jīng)取得了一定的效果。

2 ?精密加工技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

2.1 切剝技術(shù)

切剝技術(shù)是在生產(chǎn)過程中對原材料進(jìn)行預(yù)處理的一道工序，切剝的精度越高，在后續(xù)生產(chǎn)的便利性越強(qiáng)，因此，在切剝過程中使用精密加工技術(shù)十分有必要。首先，由于生產(chǎn)原材料的形狀和大小都沒有統(tǒng)一的規(guī)范，為了滿足自動化生產(chǎn)的要求，預(yù)處理過程中需要將原材料切割成統(tǒng)一的大小，便于其在生產(chǎn)線上進(jìn)行流轉(zhuǎn)。其次，產(chǎn)品生產(chǎn)是標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的過程，在傳統(tǒng)的切割過程中，使用年間變長，車床位置和刀片的鋒利程度會受到影響，如果不及時更換會使產(chǎn)品的質(zhì)量受到影響。使用精密加工的切剝技術(shù)能夠有效避免這種現(xiàn)象。如使用激光切割，能夠準(zhǔn)確控制每一次激光打入的深度，保證統(tǒng)一批次的產(chǎn)品都能符合要求。最后，通過信息技術(shù)與精密切剝的結(jié)合，能夠借助計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)的控制，使機(jī)械設(shè)計(jì)與制造更加智能化，對產(chǎn)品切剝精度實(shí)現(xiàn)更有效的把控。

2.2 研磨技術(shù)

研磨技術(shù)是指對生產(chǎn)產(chǎn)品的表面進(jìn)行打磨拋光，控制表面的粗糙程度以滿足不能產(chǎn)品的要求。如一些硅芯片的生產(chǎn)，要求表面的粗糙程度保持在0.1-0.2cm之間為宜，而金屬產(chǎn)品的表面要保持光滑[3]。若使用統(tǒng)一的生產(chǎn)設(shè)備，則無法達(dá)到不同的要求，需要不斷對設(shè)備進(jìn)行調(diào)節(jié)，會對生產(chǎn)效率產(chǎn)生較大影響，而使用精密加工技術(shù)能夠改善傳統(tǒng)研磨技術(shù)的不足。首先，精密加工研磨技術(shù)能夠通過計(jì)算機(jī)嚴(yán)格控制不同生產(chǎn)零件表面的粗糙程度，通過分批生產(chǎn)來控制不同產(chǎn)品的打磨轉(zhuǎn)數(shù)，使生產(chǎn)更加高效，實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)的目標(biāo)，能夠?yàn)樯a(chǎn)企業(yè)極大地節(jié)約生產(chǎn)成本，帶來更可觀的經(jīng)濟(jì)效益。其次，由于生產(chǎn)需要，對產(chǎn)品的粗糙程度要求逐漸提高，精密加工研磨技術(shù)對產(chǎn)品表面打磨更加細(xì)致，能夠達(dá)到大型生產(chǎn)設(shè)備所不能達(dá)到的研磨精度。最后，磁懸浮式的業(yè)務(wù)技術(shù)能夠更好地保護(hù)生產(chǎn)加工設(shè)備。根據(jù)磁懸浮的工作原理，設(shè)備和產(chǎn)品之間可以不直接接觸，而通過磁力對產(chǎn)品表面進(jìn)行打磨，在提高打磨精細(xì)度的同時，能夠減少機(jī)械設(shè)備的磨損，使生產(chǎn)設(shè)備的使用年限得以延長。

2.3 微機(jī)械技術(shù)

微機(jī)械顧名思義是指生產(chǎn)產(chǎn)品規(guī)模較小的機(jī)械設(shè)備，相較于傳統(tǒng)的大型機(jī)械化生產(chǎn)而言，微機(jī)械的響應(yīng)速度更快，操作更加簡便，在實(shí)際生產(chǎn)中的應(yīng)用越來越廣泛。首先，微機(jī)械的生產(chǎn)更加精細(xì)，可以生產(chǎn)一些大型設(shè)備無法生產(chǎn)的產(chǎn)品，如微型芯片和精細(xì)零件等。電子設(shè)備對芯片與零件的精細(xì)化程度要求很高，細(xì)微的差異會對電阻率等產(chǎn)生巨大影響，使用微機(jī)械生產(chǎn)方式能夠更加細(xì)致，對細(xì)節(jié)的控制更加到位[4]。其次，微機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備的信息捕捉能力強(qiáng)、反應(yīng)速度快、生產(chǎn)效率更高。在生產(chǎn)過程中，需要對生產(chǎn)進(jìn)行監(jiān)控和檢測，當(dāng)發(fā)生機(jī)器制造存在問題時能夠快速進(jìn)行調(diào)整，對零件的傳輸速率進(jìn)行細(xì)致把控。最后，機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)是分環(huán)節(jié)完成的，對生產(chǎn)要求較高的部分使用微機(jī)械技術(shù)，對要求一般的部分使用自動化大型設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)，組合后產(chǎn)品的整體性能優(yōu)異，次品率低，能夠充分滿足市場對產(chǎn)品的要求，為生產(chǎn)企業(yè)節(jié)約成本。

3 ?結(jié)束語

總之，機(jī)械設(shè)計(jì)是社會生產(chǎn)和發(fā)展必不可少的技術(shù)之一，在社會進(jìn)步的過程中，對機(jī)械設(shè)計(jì)制造的要求是逐漸提高，發(fā)展精密加工技術(shù)十分重要。精密加工技術(shù)相較于傳統(tǒng)的制造技術(shù)有更明顯的優(yōu)勢，即精度高、可組合和柔性加工，為機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展起到了極大的推動作用。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，精密加工技術(shù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在切剝技術(shù)、研磨技術(shù)、微機(jī)械技術(shù)和焊接技術(shù)上，在滿足市場對機(jī)械零件精細(xì)化要求的基礎(chǔ)上，可以有效提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳偲君.對現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)的分析[J].機(jī)械化工科技風(fēng)，2018（06）：150.

[2]文佐，李曉軍.精密和超精密加工的應(yīng)用和發(fā)展趨勢[J].科技與企業(yè)，2017（12）：145-146.

[3]郭雅秀.現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)探討[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2018（09）：145-146.

[4]吳勇軍.現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝與精密加工技術(shù)探討[J].機(jī)械制造，2018（04）：160-161.