關于現代機械制造工藝與精密加工技術的探討

摘 要：隨著我國社會經濟的不斷發展，科技的變化可謂是翻天覆地。對于機電控制系統而言，最為基礎的機械技術也獲得了巨大發展。文章首先分析了現代機械制造工藝與精密加工技術的特點，而后分別闡述了兩者的類型，為業內人士提供借鑒和參考。

關鍵詞：現代機械制造工藝；精密加工技術；特點；類型

隨著當前科技現代化水平的不斷增長，機械制造工藝發展得如火如荼。由于人們對于產品的要求不斷提升，例如要具備高精度、外形美觀、價格合理、便于使用、質量好等，過去傳統的機械技術已經難以滿足當前的現代化要求。現代化機械制造工藝與精密加工技術則是近年來發展與興起的主要技術，文章對此予以主要研究。

1 現代機械制造工藝及精密加工技術的特點

1.1 關聯性

評判機械制造技術是否具備現代化與先進性，不光涉及到制造過程，還與產品市場調研、設計以及銷售等環節緊密相關。上述所提環節相互之間均具備緊密的聯系性，任何一個環節出現了問題，便會對整個機械制造的質量造成不利影響。因此只有各個環節相互配合與協調才能發揮出巨大作用，促進經濟效益與技術效益的提升。而對于工作人員而言，他們的技術水平與操作嚴密度對于整個制造過程也有較大影響，因此一定要把握好機械制造工藝與精密加工技術這兩者之間的關聯性。

1.2 系統性

當下由于各項技術都與智能存在相關性，而基于機械制造的生產過程中應用了多種具有現代化與先進性的科學技術，例如計算機、自動化、新型材料、信息技術、傳感技術等。正是由于現代機械制造工藝與精密加工技術具備系統性的特點，因此被廣泛應用于產品設計、銷售、制造以及生產等領域。

1.3 全球化

在經濟全球化的背景之下，國際市場上技術領域的競爭也十分激烈，為了更好地應對挑戰且在市場上獲得一席之地，現代機械制造工藝及精密加工技術便應運而生。對于一個國家而言，若要在國際技術領域的市場競爭中取得優勢，則必須不斷提升與研究新型技術，將本國技術提升至國際水平，從而形成全球競爭優勢。

2 現代機械制造工藝的特點及類型

2.1 特點

第一，高精度。對于機械制造領域而言，實現現代化是最重要的要求之一，特別是對于科研、航空、國防等我國重要領域而言，對其精度要求更高。第二，高效率。由于現代機械制造工藝具備這一特點，因此與傳統機械制造工藝相比，其加工速度獲得極大提升，且施工周期也被大幅縮短。一般而言，在冷加工工藝中一般通過陶瓷、金剛石以及涂層這三種刀具，主要原因在于其切削速度極快，能夠有效提高工作效率；而在加溫或者震動中來開展切削工作，則一般采用的方式為激光以及化學腐蝕等；集中加工，即集中各類加工設備，通過計算機對其予以控制，從而確保切削加工的順利完成。第三，高柔性。機械制造加工未來的主要方向是使加工具備柔性。一般而言，柔性加工具備下述特征：加工的多適應性、靈活性以及多樣性。近年來，諸多工業領域的數控機床與機器人被研發制造出來，并且投入使用，這種趨勢使得柔性加工具備了更多的實用性。柔性加工離不開柔性制造系統，而該系統又主要分為三種類型：柔性制造自動線、制造系統以及制造單元。這三種系統均以數控設備為主要依據，主要連接設備則為自動運儲系統，主要控制設備則為計算機，通過以上設備的相互配合以完成對零件的生產加工工作。

2.2 類型

當前機械制造工藝涉及到諸多方面，例如焊接、銑、鉗以及車等，在此文章對當前機械制造工藝的主要類型予以介紹，主要有以下五種：

2.2.1 氣體保護焊接工藝

氣體保護焊接工藝的主要熱源為電弧，其具備的主要特征為氣體，是被焊接物的主要保護介質。該項工藝的主要工作原理為：在焊接時，電弧周邊會產生一個氣體保護層，同時分割開電弧、熔以及空氣，這樣不僅能夠避免有害氣體影響焊接質量，而且還能夠保證電弧在燃燒時的充分與穩定性。一般而言，在焊接過程中用得較多的氣體保護焊為二氧化碳，主要原因在于其價格較為便宜，成本支出低，因此在現代化機械制造中被廣泛使用。

2.2.2 電阻焊焊接工藝

該項焊接工藝的重點在于在正負極之間緊壓好被焊接產品，而后接通電源，此后便會有電流經過，若其通過被焊物的表面及其周邊便會產生一種效應，而后加熱一直到熔化，最后直至金屬與被焊物合為一體。電阻焊接主要應用于壓力焊接，其具備許多優點，比如有較高的機械化程度、加熱時間比較短、不會產生有害氣體、效率高、焊接質量較高以及沒有噪音污染等。因此在機械制造業中被廣泛應用，例如汽車、航空以及家電行業等。但是也在運用過程中暴露出了諸多缺點，比如成本花費多、維修較為復雜以及由于無損檢測技術較少因此缺乏支持等。

2.2.3 埋弧焊焊接工藝

簡單而言埋弧焊焊接工藝即處于焊劑層下對電弧予以充分燃燒的焊接工藝。主要分成自動焊接方式以及半自動焊接方式。自動埋弧主要原理是充分利用焊接小車，使其不斷將焊絲送進并且移動電弧；而半自動則為使用機械將焊絲送進，而在移動電弧環節則需要應用到人工方式。由此可見，半自動不僅需要設備而且還會產生勞務費，因此總體而言不如自動埋弧般節約成本，當下在市場中已經被淘汰。若是焊接鋼筋，過去的電弧焊方式則為人工焊，即半自動方式，當前便有一種新型的焊接方式將其替代，即電渣壓力焊。該焊接方式具有工作效率高、勞動條件好以及焊縫質量高的特點。然而在應用電渣壓力焊這一方式時，對于焊劑的選擇要尤為注意，特別是其堿度，主要原因在于焊接工藝的性能、電流類型、可焊材料的等級以及冶金性能等，都通過堿度才能體現出其技術標準。

2.2.4 螺柱焊焊接工藝

該焊接工藝主要是將螺柱端面與板件或者管件的接觸面接觸，使得電弧得以引通，而后便會出現接觸面被熔化的現象，此時再對螺柱施壓便可完成整個焊接過程。螺柱焊焊接工藝按照應用領域的不同主要分為拉弧式與儲能式。儲能式主要特點為在焊接過程中具備較小的熔深，因此適用于焊接薄板；而拉弧式則與儲能式相反，其熔深較大，因此較多地應用于重工業領域。二者存在一個共同點，即均為單面焊接，無需打孔、粘連、鉚接、鉆洞以及攻螺紋等。應用螺柱焊焊接工藝，不用擔心會出現漏水或者漏氣現象，因而使用較為廣泛。

2.2.5 攪拌摩擦焊焊接工藝

該焊接工藝主要源于英國，產生時間為20世紀90年代，也被稱為FSW焊接。其主要應用領域為航天航空、鐵路、船舶以及車輛制造等，且隨著時間的推移其應用范圍也在不斷擴大。而我國應用該技術主要是在2002年，標志性事件為北京賽福斯特公司成立。該焊接工藝具備較多優點，例如在焊接過程中只需要應用到焊接攪拌頭，其他任何消耗性材料，例如焊絲、焊劑、保護氣體或者焊條等均不需要。這個優點可從焊接鋁合金中體現出來，在此過程中只需要應用到一個攪拌頭，且焊縫深度為800米，溫度也處于較低水平。

3 精密加工技術

精密加工技術也有諸多類型，大體上如圖1所示。文章主要探討了其中的精密切削技術、精密研磨技術、微細加工技術、模具成形技術以及納米技術。

3.1 精密切削技術

當前在對機械予以高精度加工時應用的依然是過去那種最直接的方法。此時，若要應用切削法使精度變高并且提升表面光潔度，則需要合理選用刀具、機床以及工件等設備，避免對其產生影響。例如在對機床予以精度加工時，需要保證其剛度處于合理水平，同時還要控制好其熱變形性能與抗振性能。這樣一來就要求在對產品予以加工時應用以下幾種現代化技術：（1）精密定位技術；（2）微進給技術；（3）壓力靜壓軸承技術；（4）精密控制技術等。除此之外，也可以提升機床主軸旋轉的速度，也能有效提高加工產品的精度。

3.2 精密研磨技術

該項技術主要被使用在加工集成電路中的元件這一領域中，且元件多為小型的。例如在加工硅片時有特定要求，即必須在1到2毫米間進行。對于傳統加工研磨技術而言自然不具備這一功能，而現代研磨技術例如拋光技術以及原子級研磨等均能夠滿足這一要求。當前隨著科技水平的不斷提升，例如彈性發射、流體型懸浮非接觸研磨以及利用加工液產生化學反應等先進精密研磨技術被研發出來。

3.3 微細加工技術

當前我國諸多電子元件越來越智能化，且其體積、重量、能量消耗以及運行頻率等均得到了極大的改善與優化，傳統較為粗放的加工技術必然無法滿足當下電子元件的加工要求，此時微細加工技術便應運而生。在國外通過有效應用超細微離子技術來對半導體予以加工時，其精度能夠達到幾百埃的水平。

3.4 模具成型技術

目前，對于汽車、家電、飛機以及儀表等諸多產品而言，約有1/3的元件制造源于模具加工。模具成型技術的核心在于模具加工精度的提升，這也標志著一個國家的制造行業處于何種水平。應用電解加工工藝能夠實現微米級的模具精度，還能有效解決產品表面的質量問題。

3.5 納米技術

納米技術主要是將物理與工程技術相結合之后產生的一項現代化技術。通過應用該技術，能夠在硅片上刻上寬度僅為幾納米的線。

4 結束語

總而言之，機械制造領域離不開機械制造工藝與精密加工技術，當前這兩者的發展也較為穩定，隨著科學技術向更高水平發展，必定能得到越來越廣泛的應用，同時存在的不足也會得到完善與優化，需要相關人士對其予以不斷創新，從而使其獲得較大提升，為拉動我國社會經濟的發展做出更多貢獻。

參考文獻

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作者簡介：劉書麟（1971，8-），男，漢族，吉林省吉林市人，本科，吉林化工學院，講師，研究方向：工程材料與熱處理。