機械制造工藝和精密加工技術(shù)思考范文

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摘要：經(jīng)濟的高質(zhì)量發(fā)展、科學(xué)信息水平的不斷提升，使得人們對產(chǎn)品技術(shù)有了更高的要求，若要促進汽車制造業(yè)的健康發(fā)展，需要重視機械制造工藝與精密加工技術(shù)的應(yīng)用。本文從汽車機械制造技術(shù)與加工工藝應(yīng)用特點出發(fā)，研究了精密加工技術(shù)與機械設(shè)計制造工藝關(guān)系的同時，對機械制造工藝和機械精密加工技術(shù)進行了深入的分析，旨在為提高現(xiàn)代機械制造水平提供參考依據(jù)。

關(guān)鍵詞：機械制造；精密加工；制造工藝

0引言

現(xiàn)階段，機械加工制造工藝的進步與發(fā)展，導(dǎo)致傳統(tǒng)制造工藝無法滿足現(xiàn)代化的發(fā)展需要，因此，應(yīng)重視現(xiàn)代機械制造工藝和精密加工技術(shù)的使用，在逐步完善與優(yōu)化制造工藝的基礎(chǔ)上，提升汽車機械制造工藝的精準程度，避免設(shè)備的使用誤差，提高汽車機械制造水平和精準程度。進一步推動企業(yè)經(jīng)濟效益和社會效益的提升。

1汽車機械制造技術(shù)與加工工藝應(yīng)用特點

1.1一體化

汽車機械制造的一體化特征愈加明顯，既體現(xiàn)在機械制造方面又體現(xiàn)在汽車零部件的加工方面。一體化的機械操作主要包括計算機技術(shù)的應(yīng)用以及自動控制技術(shù)的應(yīng)用，展示了機械制造和信息技術(shù)的優(yōu)勢效果。汽車機械制造加工過程中，通常情況下會將計算機控制系統(tǒng)應(yīng)用其中，確保整個生產(chǎn)流程的一體化，依據(jù)相關(guān)的汽車生產(chǎn)數(shù)據(jù)參數(shù)，不斷提高設(shè)備的自動化控制水平。一體化的生產(chǎn)制造，既有助于減少汽車制造環(huán)節(jié)，又有利于降低人為操作失誤，提升產(chǎn)品的質(zhì)量和水平，進一步推動汽車機械制造的經(jīng)濟效益和社會效益的提升。

1.2綜合性

在汽車機械制造加工過程中，充分展現(xiàn)了綜合性的特性。由于汽車機械制造所涉及的范圍較廣，因此整體生產(chǎn)體系也不斷擴大和延伸，從而有效彌補傳統(tǒng)制造過程中出現(xiàn)的問題，有助于提升機械制造的水平，更加多元化、全面化的發(fā)展。現(xiàn)階段，汽車機械制造體系的綜合性愈加明顯，既包含機械制造技術(shù)又包括自動化與光學(xué)領(lǐng)域，生產(chǎn)所涵蓋的范圍也更加廣泛。信息技術(shù)的高速發(fā)展使得計算機、大數(shù)據(jù)的應(yīng)用也更加廣泛，有助于制造技術(shù)水平提升的同時，提高技術(shù)的創(chuàng)新能力，促進了整個機械制造產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展。作為傳統(tǒng)機械制造技術(shù)的延伸，汽車機械制造技術(shù)的適用范圍更加廣闊，符合現(xiàn)代化社會的發(fā)展需要，為經(jīng)濟的高質(zhì)量發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。

1.3系統(tǒng)性

汽車機械制造產(chǎn)業(yè)的另一大特性在于具有較強的系統(tǒng)性，通常情況下，汽車機械制造生產(chǎn)流程僅需要單一或多個計算機系統(tǒng)的輔助便能實現(xiàn)高效率的生產(chǎn)，在實際生產(chǎn)過程中，只需要對設(shè)備發(fā)送相應(yīng)的指令便能夠順利的開展自動化的工作流程。設(shè)備會依據(jù)生產(chǎn)前設(shè)定好的參數(shù)進行相關(guān)機械和零件的加工和制造。能夠有效防止生產(chǎn)過程中出現(xiàn)異常的問題，同時若在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)問題，也能夠?qū)崿F(xiàn)精準化識別，有助于工作人員及時發(fā)現(xiàn)問題并妥善進行解決，防止安全事故的發(fā)生。除此之外，機械制造系統(tǒng)性的特點有助于產(chǎn)業(yè)的良性發(fā)展，生產(chǎn)與制造能夠更符合現(xiàn)代社會發(fā)展需要，提高資源的利用效率，實現(xiàn)綠色、健康的發(fā)展目標[1]。

2精密加工技術(shù)與機械設(shè)計制造工藝關(guān)系

現(xiàn)代化機械制造工藝融合了計算機、現(xiàn)代控制、傳感檢測以及網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)為一體的現(xiàn)代制造業(yè)基礎(chǔ)技術(shù)。優(yōu)勢在于精度高、效率高以及自動化能力強等。能夠有效實現(xiàn)自動化、智能化的工藝水平。對于機械制造來說，精密加工技術(shù)具有重要的意義。機械設(shè)計制造工藝主要應(yīng)用于材料的供應(yīng)以及產(chǎn)品運輸整個過程中，在整個過程中最重要的是機械加工工藝。產(chǎn)品質(zhì)量的高低直接取決于機械加工的精度，因此，加工技術(shù)的提高對提升產(chǎn)品質(zhì)量具有積極的作用。機械加工制造的過程中既需要對各環(huán)節(jié)進行精準的把握，更需要準確應(yīng)用精密加工技術(shù)，從而確保產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。精密加工技術(shù)與制造工藝技術(shù)在機械制造中擁有同等重要的地位，精密加工技術(shù)是機械制造工藝的基礎(chǔ)與前提，在機械制造過程中，若缺少精密加工技術(shù)，則整個工藝流程就不會完整，生產(chǎn)效率就會大大降低，產(chǎn)品質(zhì)量也會受到相應(yīng)的影響。只有在機械設(shè)計制造過程中精密加工技術(shù)充分發(fā)揮自身的積極作用，才能確保工藝質(zhì)量和水平。當(dāng)前，我國汽車制造業(yè)在追求產(chǎn)品質(zhì)量的同時，更加重視精密加工工藝水平的提升，從而展現(xiàn)汽車制造業(yè)的綜合競爭實力。

3機械制造工藝

3.1氣保護焊接技術(shù)

氣保護焊接技術(shù)的應(yīng)用原理在于利用電弧獲取相應(yīng)的熱源，從而借助特殊的氣體進行焊接位置的保護工作，進而提升機械制造的質(zhì)量。需要注意的是，氣保護焊接技術(shù)的應(yīng)用過程中會在機械產(chǎn)品的電弧四周產(chǎn)生氣體保護，能夠?qū)崿F(xiàn)空氣和熔池的分割，防止焊接質(zhì)量受到空氣雜質(zhì)的影響。除此之外，應(yīng)做好關(guān)鍵制造焊接工藝的控制工作，確保焊接的有效性。機械焊接制造過程中應(yīng)保證電弧的穩(wěn)定性，使其能夠最大程度的燃燒，從而建立新的氣體保護層，防止焊接質(zhì)量出現(xiàn)問題。現(xiàn)階段，多數(shù)的制造廠商在進行焊接技術(shù)的應(yīng)用時，使用的氣體保護層多為二氧化碳，之所以選擇二氧化碳，原因在于該氣體能夠有效保證機械制造加工的安全性和可靠性。

3.2電阻焊接技術(shù)

機械制造加工中電阻焊接技術(shù)應(yīng)用較為廣泛，在應(yīng)用過程中應(yīng)確保焊接產(chǎn)品在正負電荷之間。電源接通后借助電阻熱效應(yīng)進行相應(yīng)的焊接，保證產(chǎn)品的焊接質(zhì)量。在此過程中能夠得出電阻焊接技術(shù)具有加熱周期短、焊接效率高等優(yōu)勢，因而在汽車機械加工領(lǐng)域的擁有較為廣泛的應(yīng)用，能夠有效提升機械產(chǎn)品的加工質(zhì)量和水平[2]。

3.3模塊化裝配生產(chǎn)

對于模塊化轉(zhuǎn)配生產(chǎn)工藝來說，既能在總裝區(qū)域完成也能在獨立車間完成。在傳統(tǒng)的汽車總裝工藝中，共需要超過2萬個的生產(chǎn)供應(yīng)原材料，引入模塊化裝配生產(chǎn)后，僅需1800多個零部件便能實現(xiàn)總裝路線，最大程度的提升了汽車生產(chǎn)的集約化水平。由于模塊化裝配生產(chǎn)工藝的引入，既有助于縮短總裝線也有助于降低工人工作負荷。在進行獨立生產(chǎn)的模塊裝配路線對汽車總裝生產(chǎn)車間的尺寸以及環(huán)境限制較小，有助于延伸和擴展生產(chǎn)線，迅速適應(yīng)新的生產(chǎn)要求，最大程度的降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本。例如，若傳統(tǒng)的汽車總裝線共有200個工位，將模塊化裝配工藝引入后，能夠有效將總裝線的50個工作位置的裝配內(nèi)容轉(zhuǎn)移到新的模塊裝配線中，此時，總裝線就能夠減少50個工位，生產(chǎn)的200輛車也隨即減少50輛。當(dāng)生產(chǎn)每輛車所能產(chǎn)生的流動資金假設(shè)為10萬元，總裝線路原有資金為2000萬元，將其轉(zhuǎn)到裝配線上后，則會降低500萬元的資金成本投入。

3.4激光切割技術(shù)

激光切割能夠借助高功率密度的激光束進行材料表面的掃描，達到切割的效果。該技術(shù)的優(yōu)勢主要有能夠?qū)⒍ㄎ痪却_定在0.03毫米以內(nèi)，切縫較窄，實現(xiàn)焦點位置的最大功率密度，在光束和材料相對移動的過程中，形成較窄的切縫。除此之外，還具有切割速度快、質(zhì)量好以及受熱影響較小等優(yōu)勢，能夠最大程度的降低工件的損傷程度。縮短產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)周期。由于該激光切割具有較多的優(yōu)勢，因而在汽車加工領(lǐng)域應(yīng)用較為廣泛，不僅能夠有效降低汽車成本，還能提高汽車的生產(chǎn)質(zhì)量。

3.5內(nèi)燃機拆解技術(shù)

應(yīng)用進行內(nèi)燃機的拆解時需要改造與完善內(nèi)燃機工具，并對內(nèi)燃機進行特殊結(jié)構(gòu)、螺栓連接以及銷連接等方面的拆解，有助于提高內(nèi)燃機和零部件的拆解效果。在實際的拆解中，需要對化油器進行有效的拆裝后進行電動機以及發(fā)電機的拆解工作。上述零件拆解后應(yīng)進行發(fā)動機活塞、連桿的緊固螺母的拆解，對主軸承蓋的裝配朝向進行有效把握，不得將其進行隨意調(diào)換。在進行曲軸拆解時，當(dāng)內(nèi)燃機機架上升到1.8米時，需將部分枕木抽出，使用1.8米的機座，在進行受損部位的修正時，其測量表如表1所示。

4機械精密加工技術(shù)

4.1精密磨削技術(shù)

精密磨削技術(shù)的應(yīng)用能夠得到亞微米級別的尺寸和精度，能夠保證機械產(chǎn)品的質(zhì)量和水平。工作人員在精密磨削技術(shù)的應(yīng)用過程中需要借助金剛石磨粒砂輪，砂輪的平均粒徑保持在3nm左右。在使用280毫米的硅片集成系統(tǒng)加工制造時，首先應(yīng)保證光整加工和金剛石砂輪處于同一水平面中，確保精密磨削技術(shù)的有效應(yīng)用。硅片在經(jīng)過精密磨削技術(shù)打磨后，其表面的粗糙程度能夠有效降低，變?yōu)?.8μm，機械產(chǎn)品的平面度能夠有效降低為0.3μm，提升產(chǎn)品加工制造精度，為后期的科學(xué)加工與裝配奠定基礎(chǔ)。一部分的工廠在進行精密磨削技術(shù)的應(yīng)用時，采用的是超精密靜壓導(dǎo)軌技術(shù)，能夠進一步提升機械產(chǎn)品的精度。有效的應(yīng)用該技術(shù)能夠確保機床擁有0.4μm的直線度，產(chǎn)品的幾何加工精度在0.9μm左右，而產(chǎn)品在加工后的平面度可達到，4.8μm。比如，機床加工過程中（如圖1所示）的剛度是影響產(chǎn)品加工精度的重要因素之一，當(dāng)剛度不強時，極易發(fā)生產(chǎn)品因溫度高而發(fā)生變形的情況，與此同時，切削精度的提升離不開機床抗震性能的提高。若要達到上述效果，需要合理提升機床的主軸轉(zhuǎn)速，同時引進空氣靜壓軸承、微進給等技術(shù)[3]。

4.2精密研磨技術(shù)

為有效提升機械產(chǎn)品的加工精度，需要重視精密研磨技術(shù)的應(yīng)用。對于精密研磨加工技術(shù)來說，其研磨粒徑多為納米級別，能夠確保研磨加工的精度。例如，在進行激光反射鏡的拋光處理時，可采用精密研磨技術(shù)，在完成拋光處理后進行反射鏡表面的鍍膜工作，使得產(chǎn)品的加工平面度在0.048μm左右，而機械產(chǎn)品的表面粗糙度則在0.81μm，左右，最終保證反射鏡的反射效率在99.98%左右。有效提升產(chǎn)品的質(zhì)量。當(dāng)技術(shù)人員借助拋光機進行陶瓷軸承球的精密研磨時，為保證產(chǎn)品的加工精度，可使用超精密研磨機床，對研磨盤進行研磨處理的過程中，保證陶瓷軸承的研磨精度在0.1μm左右。在汽車機械制造業(yè)中，精密研磨技術(shù)的應(yīng)用較為廣泛，能夠保證機械產(chǎn)品的平面度在0.589μm左右，玻璃片的表面粗糙度在0.29μm左右，體現(xiàn)出精密研磨技術(shù)的優(yōu)勢作用[4]。

4.3納米加工技術(shù)

機械制造過程中掃描隧道顯微鏡的使用，納米加工技術(shù)（如圖2所示）應(yīng)用愈來愈多，對機械產(chǎn)品的加工精度產(chǎn)生了積極的作用。納米加工技術(shù)具有較高的科技性。在進行該項技術(shù)的應(yīng)用過程中能夠有效促進材料學(xué)和機械加工領(lǐng)域的高質(zhì)量發(fā)展，例如，在納米測量以及電子科學(xué)等領(lǐng)域都能夠有效的應(yīng)用機械納米加工技術(shù)。我國某著名大學(xué)研制的納米超微電極可實現(xiàn)神經(jīng)遞質(zhì)的信息傳遞與檢測，對醫(yī)學(xué)發(fā)展產(chǎn)生了積極的作用。納米加工技術(shù)的應(yīng)用使得機械加工的精密度更高。該技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用前景也較為廣闊，有助于提升機械制造的整體加工水平。

4.4尺寸精密加工技術(shù)

零部件的尺寸與精度，對后續(xù)的零件安裝有著重要的作用，為確保零件符合安裝標準，提高施工工藝的可靠性，需要對機械產(chǎn)品的尺寸做好精密加工工作，使得材料的內(nèi)部組織能夠提高精密化程度。例如，在進行大型船舶軸承的加工過程中，為進一步提升產(chǎn)品加工質(zhì)量，需要選擇科學(xué)合理的精密加工技術(shù)，例如焊接、切割以及精鍛等工藝的應(yīng)用。對于機械產(chǎn)品來說，其內(nèi)部的精密度具有重要的意義，若產(chǎn)品的毛坯內(nèi)部具有相應(yīng)的缺陷，則會對產(chǎn)品的加工質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。例如，在進行機械產(chǎn)品的加工與鍛造過程中，在進行熱加工時內(nèi)部材料會出現(xiàn)一定的變形，導(dǎo)致產(chǎn)品精密度受到影響。為防止上述問題的發(fā)生，需要選用強制冷卻等精密加工技術(shù)提高產(chǎn)品的精密度，保證機械制造的質(zhì)量，提高產(chǎn)品的性能和使用壽命。例如，在進行非接觸研磨和彈性發(fā)射的加工過程中，依據(jù)相關(guān)的資料信息能夠得出，汽車等制造電機設(shè)備會使用到模具的成型技術(shù)。在實際的生存過程中需要有較高的精密度，電解加工技術(shù)則能有效的提升模具的實際精度，從而提高工件的表面質(zhì)量。

4.5超精密剖光技術(shù)

超精密剖光技術(shù)分為超聲波剖光、化學(xué)剖光以及電化學(xué)剖光三種。其中，超聲波剖光在超精密剖光技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛，借助聲波實現(xiàn)材料表面的打磨，使得材料能夠滿足剖光效果。超聲波剖光能夠?qū)a(chǎn)品的精度控制在0.02μm以內(nèi)，而粗糙度偏差則能夠控制在0.1到0.2μm左右，同時，超聲波剖光技術(shù)對設(shè)備要求較低且操作較為簡便，有助于提升工作效率。但超聲波剖光技術(shù)的弊端在于只能對導(dǎo)電性能較差的硬質(zhì)材料進行加工，當(dāng)材料導(dǎo)電性較強時，加工的效率會大幅度降低。化學(xué)剖光能夠?qū)⒒瘜W(xué)溶液與剖光工藝相結(jié)合，實現(xiàn)材料表面的剖光處理，化學(xué)剖光對設(shè)備無較高要求且操作較為簡便，工作效率較高。通過化學(xué)剖光的方式能夠?qū)⒋植诔潭冉档偷?.18μm以內(nèi)，主要在金屬加工中應(yīng)用較為廣泛。但同時，如果大量使用化學(xué)溶液則會對人員、設(shè)備造成損害，甚至產(chǎn)生化學(xué)污染問題。電化學(xué)剖光通過對工件的表面進行相應(yīng)的電化學(xué)處理，使得產(chǎn)品表面光潔平整，通過電化學(xué)剖光技術(shù)能夠有效提高加工精度，其精度能夠控制在0.18μm左右，平整度顯著提升。除此之外，有效融入其他剖光技術(shù)時，能夠降低粗糙度偏差，提升工件的性能[5]。

4.6激光精密加工技術(shù)

機械精度和性能的提升離不開激光精密加工技術(shù)的應(yīng)用，激光精密加工技術(shù)能夠借助激光束沖擊材料，實現(xiàn)小范圍內(nèi)的高精密能量的匯聚，甚至能量能夠達到1200W/cm2。加工的工件放置在焦點位置后使用激光掃描設(shè)備進行元件的掃描，實現(xiàn)精密度較高的加工。對于激光精密加工技術(shù)來說，在應(yīng)用過程中主要使用的是計算機控制技術(shù)，在工件加工前需要提前在設(shè)備中導(dǎo)入數(shù)據(jù)參數(shù)，計算機便能夠自動依據(jù)參數(shù)進行加工。激光加工技術(shù)的優(yōu)勢在于加工效率較高但卻對材料無較高要求，保證加工的偏差能夠控制在0.02μm以內(nèi)，有助于小工件的加工。

5結(jié)論

總而言之，經(jīng)濟質(zhì)量、科技水平的提升，對機械加工制造業(yè)也有了較高的要求。因此，為滿足現(xiàn)代化的發(fā)展需求，需要重視機械制造工藝和精密加工技術(shù)的研發(fā)，確保能夠在汽車機械制造領(lǐng)域有更深入的發(fā)展，通過精密加工技術(shù)和機械制造的有機結(jié)合，進一步提升機械制造的智能化、信息化水平，推動我國經(jīng)濟效益的提升和發(fā)展。

作者：牛博英 王勝曼 孫曉燕 單位：保定理工學(xué)院