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

撫順市技師學(xué)院 肖琳娜

引言

在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的背景下，其對于工業(yè)發(fā)展也起到了良好的促進(jìn)作用，特別是在科技發(fā)展浪潮的推動作用下，機(jī)械設(shè)計制造工藝以及精密加工技術(shù)也在逐漸向智能化的方向穩(wěn)步發(fā)展。具備智能化以及現(xiàn)代化特征的機(jī)械設(shè)計制造技術(shù)，不僅能夠在根本上提高生產(chǎn)質(zhì)量以及生產(chǎn)效率，還能夠有效解決傳統(tǒng)設(shè)計制造過程中存在的各類問題，通過更加先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)來促進(jìn)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。從實(shí)際情況來看，我國在機(jī)械設(shè)計制造工藝以及精密加工技術(shù)方面仍舊存在著一些不足之處，因此，需要對現(xiàn)代化的機(jī)械設(shè)計制造工藝以及精密加工工藝展開深入分析，以期為機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展起到良好的促進(jìn)作用。

1 現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計制造工藝與精密加工技術(shù)的基本概述

1.1 機(jī)械設(shè)計制造工藝的基本概述

在我國近年來的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程中，機(jī)械制造業(yè)在其中起到了十分重要的作用，而機(jī)械設(shè)計制造工藝作為其中的關(guān)鍵組成部分，與整體行業(yè)發(fā)展有著緊密聯(lián)系。在當(dāng)前的社會環(huán)境中，機(jī)械設(shè)計制造工藝主要向以下兩個方向發(fā)展，第一種是對于原材料所采用的切削技術(shù)，其所采用的機(jī)械設(shè)備會根據(jù)原本設(shè)定的基本需求來對原材料進(jìn)行加工，并且使用這一技術(shù)相對于人工操作來說具有更高的準(zhǔn)確性以及快速性。其次是機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)，采用這種技術(shù)能夠有效提高生產(chǎn)制造機(jī)械的整體水平，以此為基礎(chǔ)來促進(jìn)生產(chǎn)制造企業(yè)發(fā)展。除此之外，通過電子信息技術(shù)與機(jī)械設(shè)計制造之間的融合發(fā)展，也能夠促進(jìn)機(jī)械設(shè)計制造工藝的現(xiàn)代化轉(zhuǎn)變。

1.2 精密加工技術(shù)的基本概述

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，精密加工技術(shù)也在進(jìn)步，其主要在各大科研單位以及生產(chǎn)制造行業(yè)的加工制造過程當(dāng)中使用，這也在潛移默化間對機(jī)械設(shè)計制造工藝的發(fā)展進(jìn)步起到了良好的促進(jìn)作用。在機(jī)械設(shè)計制造的實(shí)際過程中，越準(zhǔn)確的加工越能體現(xiàn)出其所具備的優(yōu)勢，精密加工技術(shù)的使用雖然對具體的操作環(huán)境方面提出了嚴(yán)格的要求，但卻能夠深入到生產(chǎn)制造的每一個工作環(huán)節(jié)當(dāng)中，進(jìn)一步生產(chǎn)出質(zhì)量更高的產(chǎn)品，在追求高質(zhì)量以及高效率的同時，推動經(jīng)濟(jì)水平的提升。由此可以看出，加大對精密加工技術(shù)的重視程度，并將其有效推廣到社會的各個行業(yè)當(dāng)中，是保證社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展穩(wěn)定性的主要措施[1]。

2 現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計制造工藝及精密加工技術(shù)的發(fā)展策略

2.1 信息化發(fā)展

在機(jī)械制造行業(yè)未來的發(fā)展進(jìn)程中，必須要緊緊跟隨時代發(fā)展的主潮流，逐漸向信息化方向穩(wěn)定發(fā)展。在傳統(tǒng)的機(jī)械制造過程中，其內(nèi)部所采用的制造模式存在著較為顯著的局限性，由于生產(chǎn)設(shè)備以及生產(chǎn)技術(shù)比較落后，很容易引發(fā)各類故障問題以及生產(chǎn)效率較低等問題出現(xiàn)，最終生產(chǎn)出的機(jī)械制造產(chǎn)品也會出現(xiàn)一些質(zhì)量問題，如果無法及時引進(jìn)先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備，很難解決這些問題。而在信息化以及智能化的發(fā)展背景下所引進(jìn)的先進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備，能夠在全面提高生產(chǎn)制造效率的同時，降低內(nèi)部的生產(chǎn)成本，因此，需要更好地促進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的信息化發(fā)展，從而有效解決傳統(tǒng)機(jī)械制造模式中存在的各種問題。

2.2 智能化發(fā)展

在機(jī)械設(shè)計制造的過程實(shí)際中，智能化技術(shù)大多都應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計階段以及機(jī)械研發(fā)階段，利用電子信息技術(shù)來對產(chǎn)品的生產(chǎn)過程以及制作過程進(jìn)行模擬。同時，在現(xiàn)代化生產(chǎn)系統(tǒng)當(dāng)科學(xué)合理地引入人工智能技術(shù)，還可以建立起具備更高智能化程度的生產(chǎn)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全自動機(jī)械生產(chǎn)設(shè)計，工作人員只需要設(shè)定參數(shù)，并在系統(tǒng)中輸入指定的設(shè)計參數(shù)，智能系統(tǒng)就會自動進(jìn)行分析，采用智能化終端來代替原本的人腦決策。同時，在正式生產(chǎn)之前來對生產(chǎn)過程進(jìn)行模擬，也能夠更好地找尋出其中可能會出現(xiàn)的問題，以便于后續(xù)實(shí)際生產(chǎn)階段中進(jìn)行解決，有效降低整體生產(chǎn)成本。

2.3 綠色制造發(fā)展

機(jī)械制造工藝以及精密加工技術(shù)的發(fā)展優(yōu)化，提升了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量，對企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益以及社會效益的提升起到了良好的促進(jìn)作用，但其在實(shí)際生產(chǎn)過程中也消耗了大量資源，對周邊自然環(huán)境產(chǎn)生了極其不良的影響。因此，需要在機(jī)械設(shè)計制造過程中，對各類資源的使用進(jìn)行科學(xué)合理的控制，遵循綠色制造的基本原則，而在綠色制造中，還涉及多方面內(nèi)容，比如生產(chǎn)包裝以及設(shè)計等，綠色生產(chǎn)的本質(zhì)就是要注意廢氣與廢水的排放，對機(jī)械制造過程中所用的生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行改良優(yōu)化，并遵循可持續(xù)發(fā)展的基本理念，盡量采用具備可循環(huán)特征的綠色材料，有效降低機(jī)械制造過程對周邊環(huán)境所產(chǎn)生的不良影響[2]。

3 現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計制造工藝以及精密加工技術(shù)的主要類型

3.1 電阻焊接技術(shù)

在現(xiàn)代化的機(jī)械設(shè)計制造階段中，電阻焊接技術(shù)屬于應(yīng)用較為廣泛的一種技術(shù)手段，并且在整體機(jī)械制造行業(yè)中起到了十分重要的作用。這是由于電阻焊接技術(shù)在實(shí)際使用過程中，其整體操作原理相對較為簡單，整體操作效率比較高，而電阻焊接技術(shù)應(yīng)用的原理就是將兩個導(dǎo)電物體，通過電阻發(fā)熱融化加熱物料來進(jìn)行連接，在實(shí)際應(yīng)用過程中，由于需要進(jìn)行通電加熱融化展開焊接處理，這就對所用的焊接設(shè)備提出了較高的要求，其必須具備足夠的高壓承受能力，并且在使用時也應(yīng)當(dāng)注重其中隱藏的各類安全隱患，同時，這種設(shè)備造價也比較高，在后續(xù)的設(shè)備維護(hù)工作中會產(chǎn)生較多的費(fèi)用。

3.2 精密研磨技術(shù)

在對各類硅片進(jìn)行生產(chǎn)加工時，所采用的主要就是研磨技術(shù)，通常情況下，硅片對于研磨方面提出的需求，主要就是確保表面的粗糙程度能夠穩(wěn)定在0.1～0.2厘米左右，而后還要展開必要的拋光處理，對其外觀部位的各個細(xì)節(jié)進(jìn)行科學(xué)合理的調(diào)整，以此來保證其符合基本的生產(chǎn)要求。在現(xiàn)代化的機(jī)械生產(chǎn)中，由于科學(xué)水平的逐步提升，其對于精度方面的要求也在提高，如果仍舊采用傳統(tǒng)的研磨技術(shù)，很難滿足現(xiàn)代化機(jī)械生產(chǎn)的基本需求，而在這種產(chǎn)品精度需求持續(xù)提高的背景下，精密研磨技術(shù)在機(jī)械生產(chǎn)制造領(lǐng)域當(dāng)中得到了重點(diǎn)關(guān)注。通過精密研磨技術(shù)的應(yīng)用，不僅能夠更好地脫離傳統(tǒng)研磨方式所帶來的各種限制，工作人員也不必直接接觸工件，在不影響工件表面基本結(jié)構(gòu)的同時，實(shí)現(xiàn)對工件的精準(zhǔn)研磨，降低其表面部位的粗糙程度，確保最終生產(chǎn)出的機(jī)械產(chǎn)品能夠滿足基本的質(zhì)量需求。但需要注意的是，精密研磨加工的過程中磨料粗糙度會對研磨效果產(chǎn)生直接影響，因此需要重點(diǎn)調(diào)整磨料的粗糙度，確保生產(chǎn)加工過程中的研磨效果符合標(biāo)準(zhǔn)要求，使得精密件的打磨質(zhì)量合格，減少尺寸誤差問題的發(fā)生率，增強(qiáng)產(chǎn)品的精密度。

3.3 氣體保護(hù)焊工藝技術(shù)

在當(dāng)前的機(jī)械設(shè)計制造的過程中，氣體保護(hù)焊工藝屬于一種相對較為常見的技術(shù)措施，氣體保護(hù)焊技術(shù)主要就是通過電弧技術(shù)所產(chǎn)生的能量來對各類物體進(jìn)行焊接。在實(shí)際焊接過程中，電弧的兩邊部位都會出現(xiàn)具有保護(hù)性質(zhì)的氣體，這種氣體可以在焊接物體上形成一種保護(hù)層，在進(jìn)行多次試驗(yàn)后可以明顯看出，在當(dāng)前的機(jī)械制造中所采用的保護(hù)氣體主要為二氧化碳，這是由于二氧化碳的獲取途徑比較廣泛，在自然界當(dāng)中存在著大量的二氧化碳，并且其作為保護(hù)氣體所起到的效果十分優(yōu)異，另一個原因在于二氧化碳的成本比較低廉，將其作為保護(hù)氣體能夠進(jìn)一步降低機(jī)械生產(chǎn)制造的成本，為相應(yīng)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提升起到良好的促進(jìn)作用[3]。

3.4 精密切剝技術(shù)

在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計制造過程中，通常都會采用切剝技術(shù)來對各類加工原件進(jìn)行處理，而在當(dāng)前的市場環(huán)境當(dāng)中，對于機(jī)械產(chǎn)品的精度提出了更高的要求，如果仍舊采用傳統(tǒng)的制造工藝以及加工技術(shù)則很難滿足市場需求。因此，為了確保機(jī)械設(shè)計制造的精準(zhǔn)性能夠有效提升，所采用的機(jī)床以及切剝刀具等設(shè)備就要盡量避免對工件產(chǎn)生額外影響，而精密切剝技術(shù)能夠有效滿足這一基本需求。精密切剝技術(shù)在本質(zhì)上屬于一種相對較為先進(jìn)的切剝技術(shù)，在機(jī)床中甚至可以實(shí)現(xiàn)一分鐘幾萬轉(zhuǎn)的速度，而在機(jī)械設(shè)計生產(chǎn)過程中采用精密切剝技術(shù)，不僅能夠全面提高產(chǎn)品的精準(zhǔn)程度，也能夠促進(jìn)現(xiàn)代信息系統(tǒng)與精密切剝技術(shù)之間的有效結(jié)合，以此來實(shí)現(xiàn)對工件切剝流程的自動化控制。

3.5 納米技術(shù)

在近年來的發(fā)展進(jìn)程中，應(yīng)用最為廣泛的就是納米技術(shù)，納米技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)中也同樣取得了優(yōu)異的應(yīng)用效果，能夠在最大程度上提高精密加工產(chǎn)品的精密程度。同時，采用納米技術(shù)生產(chǎn)的機(jī)械產(chǎn)品，其在質(zhì)量方面有著更好的保證，使用壽命相對于一般產(chǎn)品來說也更長，外觀十分精美。為了確保納米技術(shù)能夠在機(jī)械制造行業(yè)中有效發(fā)揮自身的實(shí)際作用，必須要對現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計過程以及制造過程展開深入的探究分析，使納米技術(shù)能夠與機(jī)械設(shè)計制造有效融合在一起，從而實(shí)現(xiàn)整體機(jī)械設(shè)計制造行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展，為機(jī)械加工技術(shù)的發(fā)展完善奠定堅實(shí)基礎(chǔ)[4]。例如：采用納米加工技術(shù)生產(chǎn)、研發(fā)超微型的機(jī)器人設(shè)備，減小設(shè)備的體積、提高設(shè)備的精確度。

3.6 埋弧焊技術(shù)

近年來我國現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計制造工藝領(lǐng)域中埋弧焊技術(shù)受到廣泛應(yīng)用，此類技術(shù)在應(yīng)用過程中焊接效率較高、適合應(yīng)用的范圍很廣，目前被應(yīng)用在鋼結(jié)構(gòu)的機(jī)械產(chǎn)品加工領(lǐng)域。要想不斷增強(qiáng)埋弧焊技術(shù)的應(yīng)用效果和焊接質(zhì)量，就應(yīng)在實(shí)際加工工作中按照鋼材結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，科學(xué)選擇焊絲材料，確保焊機(jī)設(shè)備和參數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)，避免因焊機(jī)設(shè)備因素或是焊絲材料的因素影響而出現(xiàn)焊接質(zhì)量問題，與此同時在焊接操作過程中工作人員必須根據(jù)埋弧焊的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，合理控制焊劑材料與焊絲材料的比例，節(jié)約成本提升焊接工作效率，充分發(fā)揮埋弧焊技術(shù)在現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計制造中的作用價值。

3.7 螺柱焊技術(shù)

現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計制造的工作領(lǐng)域中采用螺柱焊技術(shù)措施，主要就是將螺柱與焊接部件相互接觸，利用電阻熱使得表面融化，達(dá)到高質(zhì)量焊接的目的，目前廣泛應(yīng)用在鋼結(jié)構(gòu)的焊接工作中。螺柱焊技術(shù)應(yīng)用成本較低，無需在鋼結(jié)構(gòu)上鉆孔即可確保焊接質(zhì)量，能夠提升焊接操作的經(jīng)濟(jì)性和生產(chǎn)效率，但需要注意的是工作人員應(yīng)按照焊接件材料的特點(diǎn)合理選擇螺柱，保證螺柱與焊接件材料之間的適應(yīng)性，并且焊接工作人員還需全面掌握螺柱焊工藝技術(shù)操作知識和技能，按照技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行操作，維護(hù)現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計加工的質(zhì)量。

3.8 微細(xì)加工技術(shù)

微細(xì)加工技術(shù)是當(dāng)前精米加工技術(shù)中的現(xiàn)代化工藝技術(shù)，一般情況下用來進(jìn)行微小工件的精密加工，應(yīng)用范圍很廣。在實(shí)際加工過程中可通過微波技術(shù)、超聲波技術(shù)、化學(xué)蝕刻技術(shù)等對工件進(jìn)行精細(xì)化的加工處理，利用綜合性的技術(shù)方式提升個體單位的去除率。但是由于工件的體積很小，如果操作人員不能嚴(yán)格進(jìn)行加工熱量的控制，就很容易出現(xiàn)工件變形的問題，對產(chǎn)品精細(xì)度造成不利影響，因此在實(shí)際加工的過程中技術(shù)人員需要準(zhǔn)確進(jìn)行微細(xì)加工的熱力控制。并且微細(xì)加工技術(shù)在應(yīng)用期間，和傳統(tǒng)的技術(shù)相比屬于非常先進(jìn)的元器件，例如：壓點(diǎn)元器件與微驅(qū)動元器件等。可以使用此類現(xiàn)代化元器件提升生產(chǎn)操作的便利性，確保加工工作的精確度，增強(qiáng)加工工作性能，快速捕捉各類數(shù)據(jù)信息，合理進(jìn)行壓力與速度的檢測，充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢。從目前的情況來講，微細(xì)加工技術(shù)的應(yīng)用對產(chǎn)品精密性所提出的要求很高，例如：對微機(jī)電和微機(jī)電系統(tǒng)方面所提出的要求非常嚴(yán)格，采用微細(xì)加工技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)能夠降低機(jī)載品有關(guān)硬件的占有比例，滿足機(jī)載產(chǎn)品在空間方面和質(zhì)量方面的特殊性要求。

4 結(jié)論

在當(dāng)前的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)程中，我國的經(jīng)濟(jì)重心已經(jīng)從輕工業(yè)逐漸轉(zhuǎn)移到了重工業(yè)上，這也使得社會各界對于機(jī)械產(chǎn)品的關(guān)注程度不斷提升，其對于機(jī)械產(chǎn)品所提出的要求并非只滿足于那些較為單一的功能，而是應(yīng)當(dāng)具備著較高的精美度以及多用性。因此，必須加大對機(jī)械設(shè)計制造工藝以及精密加工技術(shù)的重視程度，促進(jìn)兩者間共同發(fā)展優(yōu)化的同時，在加工材料與加工工藝方面取得突破，確保產(chǎn)品的兼容性能夠穩(wěn)步提升，為機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展起到良好的推動作用。