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 Analysis of Modern Machinery Design and Manufacturing Technology and Precision Processing Technology

杜仁林 DU Ren-lin

摘要： 隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的向好發(fā)展，科學(xué)技術(shù)逐漸成為第一生產(chǎn)力，現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝可以有效提升整個(gè)機(jī)械生產(chǎn)效率以及機(jī)械生產(chǎn)的質(zhì)量，對(duì)我國(guó)整體機(jī)械工業(yè)發(fā)展也有著極為重要的意義。機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝中也形成了主要三種應(yīng)用模式：集成化的生產(chǎn)加工模式、智能化的生產(chǎn)加工模式、低碳化的生產(chǎn)加工模式。本文基于現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)分析，首先提出現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝的意義及應(yīng)用，然后指出現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝的特點(diǎn)，進(jìn)而提出自動(dòng)化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝應(yīng)用效果，分析現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝的具體應(yīng)用方面，最后闡述現(xiàn)代化機(jī)械精密加工技術(shù)。

Abstract： With the sound development of China's economy， science and technology have gradually become the primary productive forces. Modern machinery design and manufacturing technology can effectively improve the overall machinery production efficiency and the quality of machinery production， and it is also of great significance to the development of my country's overall machinery industry. Three main application modes have also been formed in the mechanical design and manufacturing process： integrated production and processing mode， intelligent production and processing mode， and low-carbon production and processing mode. Based on the analysis of modern machinery design and manufacturing technology and precision processing technology， this article first proposes the meaning and application of modern machinery design and manufacturing technology， then points out the characteristics of modern machinery design and manufacturing technology， and then proposes the application effects of automated machinery design and manufacturing technology， and analyzes modern machinery design and manufacturing. In terms of the specific application of the craft， the modern precision machining technology of machinery is finally explained.

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)

Key words： modern machine design;manufacturing technology;precision machining technology

中圖分類號(hào)：TH161+.21? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1674-957X（2021）22-0176-02

0? 引言

在我國(guó)強(qiáng)大科技時(shí)代發(fā)展背景下，當(dāng)前的機(jī)械制造較多都是采用現(xiàn)代化工藝，同時(shí)主要生產(chǎn)模式也逐漸向自動(dòng)化和智能化發(fā)展，這樣不僅僅能夠有效提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造質(zhì)量，同時(shí)還可以提高生產(chǎn)效率，正是因?yàn)檫@些多方面優(yōu)勢(shì)，所以機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域中使用合理的現(xiàn)代化設(shè)備制造工藝和精密加工技術(shù)能夠極大實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)械產(chǎn)業(yè)升級(jí)，這兩個(gè)也是當(dāng)今現(xiàn)代化機(jī)械生產(chǎn)里重要渠道，想要更加有效提升解決機(jī)械制造問題，就必須攝入現(xiàn)代化技術(shù)，只有在這些技術(shù)不斷加持下，才能更好推進(jìn)整個(gè)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

1? 現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝的意義及應(yīng)用

現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝的重要意義主要在于極大的提升了生產(chǎn)產(chǎn)量和質(zhì)量，提高企業(yè)機(jī)械生產(chǎn)產(chǎn)品總效益，創(chuàng)造出市場(chǎng)上具有一定價(jià)值的機(jī)械產(chǎn)品，讓整體市場(chǎng)機(jī)械產(chǎn)品更加多元化，更滿足現(xiàn)代人更多的需求，也滿足市場(chǎng)環(huán)境多變需求。當(dāng)現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝以及不斷提升和完善之后，就可以更加精準(zhǔn)的去掌握現(xiàn)代多樣化的市場(chǎng)大需求，同時(shí)針對(duì)各種機(jī)械設(shè)計(jì)制造市場(chǎng)發(fā)展變化做出相對(duì)應(yīng)的解決對(duì)策?，F(xiàn)代化技術(shù)工藝能很好地為企業(yè)這機(jī)械設(shè)備產(chǎn)品做貢獻(xiàn)。企業(yè)在培養(yǎng)設(shè)計(jì)人員時(shí)也需要讓相關(guān)設(shè)計(jì)人員樹立起正確的生產(chǎn)觀念，積極整合現(xiàn)有產(chǎn)品資源，提升人員內(nèi)在處理信息能力，并且需要鍛煉相關(guān)人員根據(jù)現(xiàn)有具體詳細(xì)的產(chǎn)品條件制定設(shè)計(jì)方案。

2? 現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝的主要特點(diǎn)

首先是系統(tǒng)性的特點(diǎn)，這特點(diǎn)在現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝中有很明顯的系統(tǒng)性特點(diǎn)，因?yàn)閾碛羞@項(xiàng)特點(diǎn)，就可以充分讓整個(gè)現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝與相關(guān)的精密加工技術(shù)相互融合，相互配合，讓我國(guó)機(jī)械領(lǐng)域更好的發(fā)展。在整個(gè)現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)過程中適當(dāng)?shù)娜ヌ砑泳芗庸ぜ夹g(shù)可以節(jié)約時(shí)間投入，資源投入和人力勞動(dòng)資源投入。其次是關(guān)聯(lián)性特點(diǎn)，在現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝中，現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造和它周邊制造環(huán)境密切聯(lián)系，同時(shí)也需要和市場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行有效結(jié)合。這些外界環(huán)境會(huì)緊密關(guān)聯(lián)到制作工藝的各個(gè)環(huán)節(jié)中，讓每一個(gè)環(huán)節(jié)都起到作用，進(jìn)一步讓機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝應(yīng)用效果也得到提升。最后是全球性特點(diǎn)，在當(dāng)今這個(gè)信息化時(shí)代，各個(gè)國(guó)家之間交流往來不斷?，F(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝也得到了全球各國(guó)的廣泛關(guān)注。雖然全球化不斷深入，只有各個(gè)國(guó)家的有關(guān)優(yōu)勢(shì)都充分結(jié)合和發(fā)揮，才可以使現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝得到更進(jìn)一步提升。

3? 現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝的應(yīng)用效果

3.1 集成化的生產(chǎn)加工模式

在科學(xué)技術(shù)不斷快速發(fā)展的背景下，自動(dòng)化基礎(chǔ)和機(jī)械類技術(shù)相融合，形成了現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝技術(shù)，并且不斷從自動(dòng)化逐漸向集成化方向發(fā)展，在這個(gè)過程中也衍生出很多新技術(shù)以及新的工藝項(xiàng)目。在整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域中，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)相互交叉。這樣兩者有效結(jié)合可以更好的推動(dòng)整個(gè)機(jī)械行業(yè)穩(wěn)步發(fā)展。集成化生產(chǎn)模式的日益成熟，它主要內(nèi)部構(gòu)造是由多個(gè)子功能結(jié)合而成。這些子功能各發(fā)揮不同優(yōu)勢(shì)，一起構(gòu)成完整生態(tài)系統(tǒng)，集成化生產(chǎn)模式能夠進(jìn)一步降低對(duì)人員勞動(dòng)的依賴。

3.2 智能化的生產(chǎn)加工模式

隨著科技不斷發(fā)展和成熟，人工智能也成為現(xiàn)代自動(dòng)化技術(shù)的一種衍生物或者說是一種替代品。人工智能有著和機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)相似之處，在當(dāng)今社會(huì)中人工智能也是當(dāng)今各行各業(yè)正在高度重視和改革發(fā)展的重點(diǎn)內(nèi)容。已經(jīng)受到業(yè)內(nèi)人士高度關(guān)注和重視。但是就目前智能化技術(shù)角度來看，我國(guó)人工智能技術(shù)還尚未成熟。這就說明在未來很長(zhǎng)的一段時(shí)間內(nèi)人工智能技術(shù)還需要投入研發(fā)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域也需要進(jìn)行的對(duì)人工智能技術(shù)進(jìn)行研究。在很多現(xiàn)代化生產(chǎn)的系統(tǒng)當(dāng)中去加入人工智能技術(shù)和構(gòu)建智能這些技術(shù)?？梢院芎脤?shí)現(xiàn)全自動(dòng)化機(jī)械生產(chǎn)系統(tǒng)，讓整個(gè)系統(tǒng)流程更方便，最終憑借成熟的智能化進(jìn)行判定和運(yùn)作。整個(gè)人工智能技術(shù)重點(diǎn)突出了“智能化”這個(gè)科技理念，系統(tǒng)可以自主進(jìn)行學(xué)習(xí)和更新，在自動(dòng)化生產(chǎn)過程中變得越來越聰明，這樣不僅可以很好的強(qiáng)化進(jìn)行生產(chǎn)效率，還可以解決資源浪費(fèi)問題。

3.3 低碳化的生產(chǎn)加工模式

由于過去幾年中傳統(tǒng)機(jī)械生產(chǎn)所產(chǎn)生的污染太過嚴(yán)重，所以傳統(tǒng)高污染的機(jī)械生產(chǎn)已經(jīng)不再滿足現(xiàn)代化工作發(fā)展的要求。如果現(xiàn)代生產(chǎn)想要減緩機(jī)械生產(chǎn)過程中所產(chǎn)生的環(huán)境污染問題，就必須要加強(qiáng)綠色生產(chǎn)的技術(shù)，并且將綠色生產(chǎn)理念與現(xiàn)代機(jī)械生產(chǎn)設(shè)計(jì)工藝相結(jié)合。習(xí)近平總書記在我國(guó)十九大報(bào)告中很明確的提出，我國(guó)目前必須要加強(qiáng)綠色生態(tài)文明建設(shè)，已經(jīng)加強(qiáng)改進(jìn)改革工作，黨和人民共同努力，一起構(gòu)建美麗中國(guó)，金山銀山不如綠水青山，低碳化的環(huán)境我們共同在行動(dòng)。從我國(guó)最早工業(yè)社會(huì)開始，機(jī)械生產(chǎn)行業(yè)就已經(jīng)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)的重要型產(chǎn)業(yè)，正是因?yàn)樗闹匾裕饕袣怏w廢棄物，液體廢棄物，只有讓機(jī)械設(shè)計(jì)更加綠色化，才能讓整個(gè)機(jī)械行業(yè)長(zhǎng)期立足發(fā)展。由于我國(guó)傳統(tǒng)行業(yè)內(nèi)技術(shù)方面和管理方面的不成熟，還是有非常多的工業(yè)機(jī)械問題需要被解決，同時(shí)最初環(huán)境保護(hù)不被人們重視，廢棄物的排放問題不受遏制，也無人管理，造成很嚴(yán)重的三種浪費(fèi)問題產(chǎn)生，污染嚴(yán)重，內(nèi)部原料耗損嚴(yán)重，浪費(fèi)嚴(yán)重等等問題。實(shí)現(xiàn)低碳化生產(chǎn)模式可以將這些指標(biāo)都降低，變成“三低”問題，讓污染問題變成污染底，排放低和耗損低。企業(yè)需要通過科學(xué)生產(chǎn)模式，降低碳排放，將整個(gè)智能化的生產(chǎn)加工模式變得低碳化和綠色化。

4? 現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝的具體應(yīng)用方面

4.1 機(jī)械設(shè)計(jì)方面

在現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝中，機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)主要是與計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的應(yīng)用相輔相成。從而結(jié)合自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)。日常中最常見到的軟件以AutoCAD軟件為例，AutoCAD軟件人們稱為3D建模，AutoCAD軟件在機(jī)械設(shè)計(jì)中主要是包含多維度進(jìn)行平面設(shè)計(jì)與開發(fā)、思維建模、仿真測(cè)試等等。還有應(yīng)用到設(shè)計(jì)與生產(chǎn)中。很多大學(xué)的有關(guān)專業(yè)也開設(shè)了此類課程，教學(xué)AutoCAD軟件，讓相關(guān)專業(yè)的學(xué)生更好的進(jìn)入學(xué)習(xí)和掌握。在現(xiàn)代生活中，AutoCAD軟件也很好的實(shí)現(xiàn)三維建模這項(xiàng)新功能。這也是在軟件開發(fā)進(jìn)步之后，從二維建模到三維建模的一個(gè)重大的轉(zhuǎn)變和進(jìn)步，和原始的二維建模一樣，也是要在AutoCAD軟件中輸入機(jī)械三維信息，基本呈現(xiàn)出三維模型框架結(jié)構(gòu)，然后設(shè)計(jì)人員對(duì)其模型進(jìn)行調(diào)整和填充就可以。這樣方便快捷的途徑能很快將二維圖形轉(zhuǎn)化為三維模型，并且用3D打印機(jī)將三維模型打印出來。下一步就是進(jìn)行模擬生產(chǎn)效果，如果檢測(cè)合格并且滿足設(shè)計(jì)的條件之后，就可以進(jìn)行大批量的生產(chǎn)和投入使用，這樣大大提高了機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化水平，也能保證終身的效益。

4.2 機(jī)械制造方面

企業(yè)在相關(guān)機(jī)械制造方面會(huì)充分的應(yīng)用AutoCAD軟件進(jìn)行自動(dòng)操控，這個(gè)軟件的應(yīng)用主要是根據(jù)機(jī)械中所使用材料的特性來進(jìn)行合理加工，有針對(duì)性的讓每一個(gè)機(jī)械得到合理制造。這些整個(gè)機(jī)械制造過程中，AutoCAD軟件最先掌握各個(gè)零件的龐大數(shù)據(jù)，收集到充分的數(shù)據(jù)之后得出排版樣式，然后再選擇出最合理的設(shè)計(jì)方案。AutoCAD軟件是能夠直接的把模板圖導(dǎo)入，然后再將模板放映在軟件當(dāng)中供技術(shù)人員觀看。相關(guān)的技術(shù)人員只需要去編輯圖形，進(jìn)行簡(jiǎn)單的操作之后便可以一鍵生成，充分實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)，也很好地保障了生產(chǎn)效率，大大提高管理效能。

5? 現(xiàn)代化機(jī)械精密加工技術(shù)的分析

5.1 主要技術(shù)類型

現(xiàn)代化機(jī)械精密加工技術(shù)的類型主要有三種，每一種技術(shù)都各有優(yōu)勢(shì)，也各有不同。首先是機(jī)械超精密切削，這項(xiàng)技術(shù)主要是科學(xué)采用空氣軸承為主軸，比較多的應(yīng)用到金剛石刀具，然后在平面或者是非球面，例如有機(jī)玻璃，塑料制品，陶瓷等材料當(dāng)中。所以后期工業(yè)中又使用到鍍膜技術(shù)來改善金剛石刀具，減少在加工鋼材時(shí)的耗損量問題。其次是機(jī)械超精密磨削，機(jī)械精密切削在不斷改進(jìn)之后就出現(xiàn)了機(jī)械超精密磨削，這個(gè)技術(shù)最大的特點(diǎn)就是金剛石砂輪修整，這樣技術(shù)改進(jìn)能夠很好地保障磨粒的等高性，所以該技術(shù)也被廣泛應(yīng)用，第三種技術(shù)是超精密研磨，可以讓研磨實(shí)現(xiàn)“無振動(dòng)”的狀態(tài)，保證研磨顆粒細(xì)小并且均勻。這些技術(shù)也等到業(yè)內(nèi)人士的認(rèn)可。

5.2 技術(shù)未來發(fā)展展望

隨著技術(shù)不斷發(fā)展和完善，高精準(zhǔn)度高效率的精密加工技術(shù)在當(dāng)今軍工和航天方面也得到極大的應(yīng)用，未來也將逐漸向民用機(jī)械產(chǎn)品方向進(jìn)行發(fā)展。由于現(xiàn)階段精密加工技術(shù)生產(chǎn)效率較低，未來更加需要提升加工過程效率。同時(shí)在智能化方面還需要更進(jìn)一步改善，現(xiàn)代化機(jī)械目前還處于自動(dòng)化和智能化的中間過渡層，這樣的優(yōu)勢(shì)能夠在精密加工的過程中有所體現(xiàn)。

6? 結(jié)束語

綜上所述，在科技時(shí)代的背景下，新科學(xué)技術(shù)將更好的推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝發(fā)展，向著智能化、集成化和綠色化這三個(gè)方向繼續(xù)發(fā)展。所以在機(jī)械設(shè)計(jì)上一定要充分利用現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)來提高企業(yè)生產(chǎn)利益，同時(shí)為人們的生產(chǎn)生活提高更多優(yōu)質(zhì)和個(gè)性化服務(wù)和保障，這也是未來機(jī)械制造方面需要重點(diǎn)關(guān)注的問題所在。

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