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

蘇 秦，郭德斌

（北方重工集團(tuán)有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110860）

科技的進(jìn)步是工業(yè)發(fā)展的動(dòng)力，在當(dāng)前科技不斷發(fā)展的時(shí)代影響下，機(jī)械制造、生產(chǎn)工藝和設(shè)計(jì)技術(shù)都在向自動(dòng)化和智能化的方向發(fā)展，有效推進(jìn)現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的進(jìn)步與完善。另外，在自動(dòng)化智能化技術(shù)水平不斷深入的前提下，有效推進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，所以說(shuō)通過(guò)合理應(yīng)用機(jī)械制造設(shè)計(jì)工藝，能夠有效推進(jìn)機(jī)械化產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展。機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)和機(jī)械加工技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的重要內(nèi)容，通過(guò)對(duì)新技術(shù)的應(yīng)用與研究，能夠有效實(shí)現(xiàn)各類技術(shù)和設(shè)備的良好運(yùn)行，進(jìn)一步提升企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也推進(jìn)機(jī)械化產(chǎn)業(yè)的進(jìn)步與完善。

1 精密加工技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造

隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步和科技的發(fā)展加速，對(duì)產(chǎn)品的精細(xì)化要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的自動(dòng)化車床加工設(shè)備有時(shí)不能達(dá)到要求，需要使用精密加工技術(shù)來(lái)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)。大體而言，我國(guó)現(xiàn)代化機(jī)械制造工藝可以分為兩類：一種是將原材料通過(guò)切削技術(shù)來(lái)完成加工的工藝，是我國(guó)機(jī)械制造生產(chǎn)過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，多數(shù)是利用機(jī)械設(shè)備進(jìn)行原材料的切削，從而加快切削的速度和提升切削質(zhì)量；另一種是用來(lái)制造某些機(jī)械的技術(shù)，如鍋爐制造、大型工業(yè)與設(shè)備制造等?，F(xiàn)代化機(jī)器設(shè)計(jì)制造工藝不僅要提升設(shè)備設(shè)計(jì)的水平，還要適當(dāng)引進(jìn)相應(yīng)的現(xiàn)代化技術(shù)及機(jī)械設(shè)備用于生產(chǎn)與建設(shè)，從而提升機(jī)械生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)健康發(fā)展[1]。

當(dāng)下現(xiàn)代機(jī)械制造工藝主要是將電子信息技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)備的管理與使用、制造過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備及材料加工的智能化與信息化控制，為工業(yè)4.0時(shí)代的到來(lái)做好準(zhǔn)備。精密加工技術(shù)是實(shí)現(xiàn)高精密加工的技術(shù)。我國(guó)制造業(yè)發(fā)展中精密加工技術(shù)的存在，是提升生產(chǎn)工藝精密度及制造業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵。只有確保原材料加工及機(jī)械制造的精確性，才能確保機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝的優(yōu)勢(shì)得到最大化體現(xiàn)，切實(shí)促進(jìn)制造業(yè)的高質(zhì)量發(fā)展。對(duì)于機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)而言，雖然精密加工技術(shù)主要用于加工過(guò)程，但在整個(gè)機(jī)械制造過(guò)程中占據(jù)關(guān)鍵性地位。精密加工技術(shù)的水平不高將難以提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)出預(yù)期的設(shè)備[2]。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝與精密加工技術(shù)的特點(diǎn)

（1）全球化發(fā)展。機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝和精密加工技術(shù)的發(fā)展需要符合全球的機(jī)械發(fā)展需求，機(jī)械加工與制造并不是單純的某個(gè)國(guó)家的工藝，從應(yīng)用和使用效果來(lái)說(shuō)，機(jī)械設(shè)計(jì)與精密加工技術(shù)的發(fā)展是屬于全球化的，尤其發(fā)展速度非?？欤總€(gè)國(guó)家對(duì)機(jī)械制造工藝和精密加工技術(shù)都非常重視，想要有效實(shí)現(xiàn)機(jī)械全球化發(fā)展就必須要滿足各個(gè)國(guó)家的機(jī)械制造工藝和精密加工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)國(guó)家與國(guó)家之間的溝通，促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的全球化發(fā)展。

（2）強(qiáng)系統(tǒng)性。機(jī)械設(shè)計(jì)制造和精密加工技術(shù)存在非常強(qiáng)的系統(tǒng)性特點(diǎn)，在實(shí)際的機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用時(shí)，能夠體現(xiàn)出非常高的產(chǎn)品質(zhì)量和精度，有效實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品生產(chǎn)效率的提升，加大企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)也讓機(jī)械設(shè)計(jì)制造和精密加工技術(shù)水平有穩(wěn)定提升。

（3）關(guān)聯(lián)性特點(diǎn)。機(jī)械設(shè)計(jì)制造和精密加工技術(shù)之間存在著緊密的聯(lián)系，同時(shí)也是相互促進(jìn)的關(guān)系。在機(jī)械設(shè)計(jì)和精密加工技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的參數(shù)選擇、加工、運(yùn)輸、銷售形成一個(gè)整體，每一個(gè)環(huán)節(jié)都是不可或缺的，也就是說(shuō)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝和精密加工技術(shù)之間只有緊密聯(lián)系，不斷協(xié)調(diào)，才能夠有效保障產(chǎn)品質(zhì)量的提升[3]。

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

3.1 超精密研磨加工技術(shù)

超精密研磨加工技術(shù)對(duì)機(jī)械設(shè)備的精密程度要求非常高，在以往的機(jī)械加工制造中比較常用的技術(shù)就是磨削、研磨技術(shù)，但是在機(jī)械產(chǎn)品制造完成之后還需要進(jìn)行拋光。而在應(yīng)用精密研磨加工技術(shù)之后就可以有效的改善以往機(jī)械加工技術(shù)的局限性，有效提升產(chǎn)品的精確度。另外，在超精密研磨加工技術(shù)的不斷應(yīng)用過(guò)程中，很多的科研人員和技術(shù)人員加大對(duì)超精密研磨加工技術(shù)的研究，有效的實(shí)現(xiàn)該技術(shù)在精密加工中的廣泛應(yīng)用。另外，技術(shù)人員也會(huì)隨著市場(chǎng)的變化對(duì)加工技術(shù)進(jìn)行一定的調(diào)整和改善，也就是說(shuō)，超精密研磨加工技術(shù)在當(dāng)前的機(jī)械制造和精密加工技術(shù)中具備非常強(qiáng)大的優(yōu)越性，而且技術(shù)含量也非常高，完全符合當(dāng)前的機(jī)械制造與精密加工技術(shù)要求。

3.2 電阻焊工藝

電阻焊在機(jī)械制造中的應(yīng)用范圍非常廣，主要是由于電阻焊工藝具備獨(dú)特的優(yōu)越性。第一，電阻焊工藝在進(jìn)行物體的焊接時(shí)，只要焊接技術(shù)和焊接方法得當(dāng)，得到的焊接物質(zhì)量也會(huì)大幅度的提升。在實(shí)際的現(xiàn)代化機(jī)械生產(chǎn)中應(yīng)用非常的廣泛，通過(guò)科學(xué)合理的電阻焊工藝應(yīng)用能夠有效提升生產(chǎn)質(zhì)量和效率。另外，電阻焊工藝能夠與機(jī)械化操作緊密聯(lián)系，形成密切配合的關(guān)系，有效促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的進(jìn)步與發(fā)展，當(dāng)前電阻焊工藝不斷被各個(gè)方面廣泛應(yīng)用，不僅能夠大大降低焊接的時(shí)間，還能夠提升焊接質(zhì)量與焊接效率，而且產(chǎn)生的噪音非常小，是以往的焊接技術(shù)無(wú)法比擬的焊接效果。第二，隨著電阻焊工藝的不斷應(yīng)用，電阻焊工藝的應(yīng)用技術(shù)范圍越來(lái)越廣泛，比如說(shuō)汽車制造，航空航天等，雖然當(dāng)前電阻焊工藝并沒(méi)有達(dá)到完美的地步，但是企業(yè)的機(jī)械制造管理人員要加強(qiáng)對(duì)電阻焊工藝的研究，提升對(duì)電阻焊工藝的應(yīng)用要求，有效實(shí)現(xiàn)電阻焊工藝在工業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用。

3.3 攪拌摩擦焊焊接工藝

這種工藝的特點(diǎn)是通過(guò)高速旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)焊具與工件的摩擦生熱，利用摩擦釋放的熱量融化焊材，并在焊具的擠壓中形成致密的焊縫。攪拌不同于氣體保護(hù)焊焊接工藝，攪拌摩擦焊焊接工藝主要用在車輛制造、飛機(jī)制造等大型設(shè)備領(lǐng)域。隨著現(xiàn)代化科技的不斷創(chuàng)新，攪拌摩擦焊接工藝已逐步完善，工藝手段不僅更加成熟，而且精準(zhǔn)性顯著提升。在機(jī)械制造過(guò)程中應(yīng)用攪拌摩擦焊接工藝，不僅能夠降低購(gòu)材成本，還能提升經(jīng)濟(jì)環(huán)保效益。焊接過(guò)程對(duì)溫度的要求較高，對(duì)環(huán)境沒(méi)有嚴(yán)格要求，所以其整體操作比較簡(jiǎn)潔[4]。

3.4 螺柱焊焊接工藝

螺柱焊焊接工藝在實(shí)踐中的應(yīng)用范圍較廣，主要用于一些管件和板件表面與螺柱連接，是通過(guò)兩個(gè)連接面融化有效地完成焊接。螺柱焊焊接工藝中，主要通過(guò)儲(chǔ)能式的焊接方式深度融化，對(duì)于薄板材料十分有效。實(shí)際中，無(wú)論是哪種焊接方式都需要先進(jìn)行單面的焊接操作，確保焊接過(guò)程不會(huì)出現(xiàn)漏氣等問(wèn)題。螺柱焊接的優(yōu)勢(shì)在于它不需要進(jìn)行鉆洞、打孔等，可將對(duì)材料的損害降到最低。

3.5 精密加工技術(shù)

精密加工主要包含精密切削加工技術(shù)、微細(xì)加工技術(shù)以及超精密研磨加工技術(shù)等。這些技術(shù)能提升現(xiàn)代設(shè)計(jì)制造工藝水平，但在機(jī)械制造過(guò)程中必須要嚴(yán)格控制才能夠提升其精準(zhǔn)性。精密加工技術(shù)的高生產(chǎn)效率特征，使得其能顯著提升現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝的整體經(jīng)濟(jì)效益。例如，精密切削加工技術(shù)可以有效避免在產(chǎn)品制作過(guò)程中工件機(jī)器及各種因素對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的影響，產(chǎn)品加工的精度僅受到機(jī)床自身剛度的影響。所以，現(xiàn)代設(shè)備加工過(guò)程提升了加工機(jī)床主軸的運(yùn)轉(zhuǎn)速率，通過(guò)精密定位和操控技術(shù)手段提升機(jī)床自身的抗震效果，從而提升整體的精密度。微細(xì)加工技術(shù)主要適用于各種電子器件的加工。如今，電子器件體積越來(lái)越小，對(duì)其精度的要求越來(lái)越高。為了保證電子器件在運(yùn)行期間速率穩(wěn)定和不過(guò)度消耗能源，必須應(yīng)用微細(xì)加工技術(shù)做好電子器件的加工及制造，確保生產(chǎn)的電子器件能夠滿足其精度要求。

4 結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前的科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展，應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造和精密加工中的各類技術(shù)還不是非常完善，機(jī)械設(shè)計(jì)是社會(huì)生產(chǎn)和發(fā)展必不可少的技術(shù)之一，在社會(huì)進(jìn)步的過(guò)程中，對(duì)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(shì)，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(dòng)作用。不斷的提升技術(shù)應(yīng)用水平，有效保障企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)技術(shù)和工藝的廣泛應(yīng)用，推進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的進(jìn)步[5]。