現代化機械設計制造工藝探索范文

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摘要：機械制造工藝是我國工業智造發展的基礎，隨著科學技術的發展，傳統的機械制造工藝生產成本高、能耗大、生產流程復雜，已經無法滿足現代工業發展的基礎。精密加工技術是提高機電產品質量、性能、使用壽命、降低生產成本的重要途徑，有助于提高加工工件的精度和質量，滿足制造企業高精度、多樣化的產品需求。本文簡單闡述了現代機械制造工藝與精密加工技術的發展，兩者的特點，以及常見的現代機械制造工藝和精密加工技術。

關鍵詞：現代機械設計；制造工藝；精密加工技術

機械制造業是我國工業發展的戰略產業，隨著國家提出發展工業4.0，對機械制造業提出了更高的要求。但是目前我國的機械制造工藝還存在不少問題，機械設備加工出來的產品精度、質量無法達到精密儀器加工需求，從而無法在國際市場上取得優勢。精密加工技術是實現現代化機械制造工藝的重要組成部分，通過精密加工技術，可以提高加工零件的產品質量和精度。因此，現代制造工藝與精密加工技術兩者是相輔相成、相互依存，兩者必須同步發展、共同進步，這樣才能確保機械產品加工的性能和產品的質量。

1機械設計制造工藝與精密加工技術

1.1機械設計制造工藝

機械設計制造工藝是伴隨著人類社會的發展不斷變化，從原始社會到現在，人類使用最簡單的自然工具，發展到制造簡單的手工工具，再發展到機械制造工具，并實現機械設備的自動化運行，這是科學技術不斷發展的結果，也是社會產生力發展的必然途徑。目前，我國社會正處于轉型升級階段，現代化機械設計制造工藝是在傳統的機械制造工藝基礎上發展起來的，并充分利用現代化計算機技術、信息技術、控制技術、自動化技術，實現機械設備的自動化、智能化發展，極大的提升了企業生產效率、產品質量[1]。隨著這幾年人工智能技術的發展，機械設計制造工藝中開始采用智能化制造工藝，促進了我國機械制造技術的發展。比如目前，工業領域的工業機器人，具有擬人化的特點，編程系統按照人的行為特點進行設計，可以完成行走、手抓、轉身等動作。工業機器人可以應用在機械設備的生產線上，實現裝配、焊接、噴漆、搬運等工作。同時，還可以將工業機器人運用到一些生產環境比較惡劣的環境，利用機器人完成人類無法完成的深水作業或者太空作業，極大地改善了工業生產條件，確保工人人身生產安全。

1.2精密加工技術

精密加工技術是機械制造業的核心和基礎，關系到加工工件的產品質量。精密加工技術是指加工精度和表面光潔程度高于各個相應加工方法精加工的加工工藝。精密加工技術包括精切削加工和高光潔高精度磨削，精密加工的加工精度一般控制在0.1-10um，公差等級超過IT5，表明粗糙度控制在0.1滋m。精密切削加工是利用精確度高、剛性好的機床和精細道具在很高或者極低的速度、很小的切深和進給量在工件表面切除很薄一層金屬的過程，通過這個環節，可以提高零件的加工精度，由于切削量比較小，最大限度減少了切削過程中的切削力、殘留應力和振動等造成的負面影響，加工后的表面不會殘留預應力，加工零件的粗糙度也逐漸減少；高光潔高精度磨削需要利用精度、剛度很強的數控機床，磨削過程中，需要經過精細修整的砂輪，讓每一個磨粒上產生多個等高的微切削刃，并在很小的磨削深度、壓力下，從工件表面切掉很小的細屑，并在微切削刀刃呈鈍立的狀態下進行基擠壓、撫平作用和無進給光磨階段的摩擦拋光作用，讓加工零件具備很高的加工精度和高光潔表面。采用精密加工技術，可以提高加工零件的精度和表面質量[2]。

2現代機械設計制造工藝及精度加工技術的特點

2.1關聯性

現代機械設計制造工藝及精密加工技術兩者之間相互制約、相互聯系、相互依存。兩者之間的關聯性不僅體現在工件加工過程，而且在加工產品的研發設計、生產、銷售、應用等各個環節都存在一定的聯系性，任何一個環節出現問題，將影響到其他環節，所以機械制造過程中，必須把握現代機械設計制造工藝與精密加工技術的關聯性。在實際設計、生產過程中，將兩者有效的結合在一起。

2.2系統性

系統性指現代機械設計制造工藝及精密加工技術不是單一的，而是一個系統性的過程，現代機械設計制造工藝有一套嚴密的設計與制作工藝流程，精密加工技術自身也有嚴密的邏輯性。它們不僅需要達到各自系統的要求，而且還要滿足兩者共同的系統，只有這樣才能提升兩者的精度，降低機械設計與機械制造成本，避免不必要的浪費[3]。

2.3全球性

機械制造業不僅關系到一個國家工業的發展，而且直接彰顯了一個國家的綜合實力。近年來，國家大力發展機械制造業，我國機械制造業的水平不斷提升，將現代信息技術、控制技術、電力電子技術應用在機械設計制造工藝中，大力提升了機械設備的設計速度和制造工藝的完整性。以機械設計為例，在設計環節采用PS、AI、FLASH、CAD、3DMAX等軟件進行設計，改變過去的人工設計需要反復修改設計圖紙的過程，可以直接在計算機上進行修改，并利用三維仿真技術，實現產品的三維模型，從而及時發現產品設計存在的問題，提供產品成型率，縮短產品設計周期，提高企業競爭力。在全球經濟一體化的今天，各個國家聯系越來越緊密，想要進一步提升機械設計制造工藝水平，則需要充分發揮各個國家優勢技術，取長補短，不斷完善機械制造工藝和精密技工技術。

3現代機械設計制造工藝及精密加工技術

3.1現代機械設計制造工藝

3.1.1氣體焊接工藝氣體焊接工藝是將二氧化碳氣體作為兩個焊接物之間的保護層，在焊接的時候，電弧周圍產生二氧化碳氣體，這些氣體可以用來保護焊接物，將空氣和電弧分開，在焊接的過程中，將有害氣體隔絕，以免影響到焊接工作的正常開展，最終影響到電弧的充分燃燒。這種氣體焊接工藝熔池可見度好、操作簡單、焊接變形小、適合薄板焊接；成本低，由于二氧化碳來源廣、價格低，是手工焊的二分之一；具有很強的抗銹能力，可以節省焊接的輔助時間。但是這種焊接工藝操作過程中容易造成合金素燒毀，產生氣孔和飛濺問題[4]。3.1.2電阻焊接工藝電阻焊接工藝是電池連接在需要焊接的物體，通電后電流流通過程中，焊接物體與電池相接觸和焊接周圍產生反應，將焊接物進行融化，然后將融化的焊接物融合起來。這種焊接方式需要使用焊接設備，焊接時間短，焊接過程中不會產生噪音污染，可以最大限度保證焊接的質量，因此在汽車、家電、電子設備、航天航空等領域廣泛應用。但是這種焊接的成本比較高，如果焊接設備損壞，需要很高的維修費用。3.1.3埋弧焊接工藝埋弧焊接工藝是電弧在焊劑層下燃燒進行焊接的工藝，這種焊接工藝效率高、焊接質量穩定、焊接過程中不會產生弧光和煙塵，是一種比較環保的焊接工藝。廣泛應用在壓力容器、管段制造以及箱梁等重要鋼結構制作環節。

3.2精密加工技術

目前精密加工技術主要有超精細研磨精密加工技術、精密切削加工技術以及納米技術。3.2.1超精細研磨精密加工技術超精密研磨精密加工技術需要使用磨削、研磨、拋光等工藝讓工件的加工精度和表面質量達到相對比較高的一種加工工藝。目前發達國家的精密切削加工工藝的精度低于0.1滋m，加工表明粗糙度控制在0.02-0.1滋m。超精密研磨精密加工工藝施工過程中，采用較小的切削深度，常用微量切削的方法，達到切削超精密要求[5]。3.2.2研磨加工技術研磨加工技術是將磨料嵌入或者鋪設在研磨工具的表面，并在磨料中添加適當的潤滑劑，增加研磨壓力，利用磨料作用，讓工件表面細微處進行切削，提高工件的尺寸精確度、幾何形狀的準確度。利用研磨加工技術，可以讓工件的尺寸誤差控制在0.001滋m，表面粗糙度控制在0.1-0.4滋m，極大地提高了加工工件的幾何形狀精度。3.2.3納米加工技術納米技工技術是采用納米級精度、納米層表明進行加工，納米加工技術是我國現代機械設備精密加工重要內容。在多面棱鏡、大型天梯望遠鏡反射鏡以及計算機磁盤等工件加工中需要采用納米加工技術，才能達到加工標準。

4結束語

現代機械制造工藝和精密加工技術兩者相互依存，兩者具有系統性、全球性、關聯性等特點，必須保證兩者同步發展，才能共同促進機械制造工藝和精密加工技術的發展。

參考文獻：

[1]張清.現代化機械設計制造工藝及精密加工技術探討[J].建筑工程技術與設計，2019（34）：653-653.

[2]陳春蓮.現代化機械設計制造工藝及精密加工技術探討[J].建筑工程技術與設計，2019（29）：692-693.

[3]劉隆節.現代化機械設計制造工藝及精密加工技術探討[J].世界有色金屬，2019（12）：206-208.

[4]吳佳.現代化機械設計制造工藝及精密加工技術探討[J].建筑工程技術與設計，2019（25）：829-830.

[5]崔雷.現代化機械設計制造工藝及精密加工技術探討[J].數字化用戶，2017，23（27）：68.

作者：賴春蘭 文新育 單位：韶關市技師學院