芻議現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)

高小明

摘 要：隨著科技的發(fā)展，現(xiàn)代機(jī)械制造行業(yè)也在快速的發(fā)展之中，工藝化的進(jìn)程使得傳統(tǒng)的制造工藝已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代機(jī)械制造發(fā)展的需要，因此需要更新最先進(jìn)的機(jī)械制造工藝和精密加工技術(shù)。本文分析了現(xiàn)代機(jī)械制造工藝和精密加工技術(shù)的特點(diǎn)和類型等，闡述了其應(yīng)用情況，為推動(dòng)現(xiàn)代機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代機(jī)械制造工藝；精密加工；技術(shù)

科技水平的提升使得人們的生活中現(xiàn)代化水平不斷的提升，這也促進(jìn)了機(jī)械制造工藝的發(fā)展。機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量和性能在不斷的完善，比如精密高、外觀美、質(zhì)量好、價(jià)格適宜等，這些要求使得傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)難以滿足現(xiàn)代化科技的發(fā)展要求。近年來(lái)機(jī)械制造行業(yè)主要的技術(shù)有機(jī)械制造工藝和精密加工技術(shù)，本文對(duì)此進(jìn)行了分析。

1 現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

1.1 關(guān)聯(lián)性

現(xiàn)代機(jī)械制造工藝的先進(jìn)性不僅僅體現(xiàn)在制造的過(guò)程中，也體現(xiàn)在產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計(jì)、加工、銷售、售后等，這些環(huán)節(jié)息息相關(guān)，緊密相連，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)誤差都會(huì)影響到整個(gè)技術(shù)，因此需要掌握現(xiàn)代機(jī)械制造工藝和精密加工技術(shù)之間的關(guān)聯(lián)性，從而保證工藝的質(zhì)量。

1.2 系統(tǒng)性

從機(jī)械制造的過(guò)程來(lái)看，制造工藝有著很強(qiáng)的系統(tǒng)性，包括了計(jì)算機(jī)技術(shù)、現(xiàn)代傳感技術(shù)、生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)、新材料、新工藝等多種現(xiàn)代化工藝方法，并且需要將這些工藝應(yīng)用在產(chǎn)品的制造整個(gè)過(guò)程中。

1.3 全球性

隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，科技行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)也愈發(fā)的激烈，這為機(jī)械制造技術(shù)的更新提供了新的契機(jī)，我國(guó)想要提升國(guó)際科技化的水平，就要不斷的提升制造技術(shù)，讓我國(guó)的機(jī)械制造行業(yè)處于國(guó)際領(lǐng)先的水平。

2 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝和精密加工技術(shù)的特點(diǎn)

首先是精度高，對(duì)于機(jī)械制造領(lǐng)域而言，微小的元件制造非常關(guān)鍵，在科研、航空中均得到了非常多的應(yīng)用。其二是效率高，技術(shù)工藝的提升必然縮短了施工的周期，提升了加工的速度，比如切割速度快，加工方式多種等，使得技術(shù)工藝的應(yīng)用效率在不斷的提升。其三是柔韌性高，元件的柔韌性高，表示其應(yīng)用的范圍廣，讓制造出的設(shè)備更加的實(shí)用，最后是系統(tǒng)性強(qiáng)，機(jī)械制造加工需要采用數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行控制，因此需要設(shè)備間的互相配合。

3 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝的類型

3.1 氣體保護(hù)焊接工藝

氣體保護(hù)焊接工藝的熱源是電弧，其為氣體，是被焊接物體的重要保護(hù)介質(zhì)。氣體保護(hù)焊接工藝的原理如下：在焊接的過(guò)程中，電弧的周圍會(huì)產(chǎn)生氣體保護(hù)層，在保護(hù)層中進(jìn)行切割，從而避免有害氣體侵入后影響焊接的質(zhì)量，并且可以保證電弧在燃燒的過(guò)程中穩(wěn)定和充分燃燒?，F(xiàn)階段用于焊接過(guò)程中的保護(hù)氣體主要用二氧化碳，其價(jià)格低，成本付出較少，因此在現(xiàn)代化的機(jī)械制造中多采用二氧化碳進(jìn)行氣體保護(hù)焊接工藝。

3.2 電阻焊焊接工藝

將被焊接的產(chǎn)品緊緊的壓實(shí)在正負(fù)極之間，接通電源，當(dāng)電流通過(guò)之后，被焊接的表面和周圍會(huì)受熱融化，直至被焊接物與金屬焊接為一體。電阻焊主要用于壓力焊接，其主要優(yōu)點(diǎn)為機(jī)械化程度高、加熱時(shí)間短且迅速、不會(huì)產(chǎn)生有害氣體、焊接效率高、不會(huì)產(chǎn)生污染等，廣泛的被應(yīng)用在航空、汽車、家電等機(jī)械制造行業(yè)中，但是在應(yīng)用的過(guò)程中也存在著一些缺點(diǎn)，比如成本費(fèi)用較高、維修難度大、檢測(cè)技術(shù)缺乏等，因此在很多領(lǐng)域的應(yīng)用中受到了限制。

3.3 埋弧焊焊接工藝

埋弧焊焊接工藝的工藝原理：在焊接層對(duì)電弧進(jìn)行充分的燃燒，之后進(jìn)行焊接，主要采用全自動(dòng)焊接和半自動(dòng)焊接等方式。自動(dòng)埋弧需要充分的利用焊接小車，使其將焊接時(shí)需要的焊絲送入到移動(dòng)電弧中；半自動(dòng)埋弧需要采用機(jī)械方式將焊絲送入，采用人工的方法進(jìn)行移動(dòng)電弧。從這個(gè)工藝過(guò)程上可以看出，半自動(dòng)埋弧需要機(jī)械和人力兩種勞務(wù)成本，因此從成本上看半自動(dòng)埋弧的要高于自動(dòng)埋弧，現(xiàn)已經(jīng)很少使用。在焊接鋼筋的過(guò)程中，當(dāng)前有一種全新的焊接方式，為電渣壓力焊接，具有焊接效率高、質(zhì)量高等特點(diǎn)，但是在使用的過(guò)程中需要仔細(xì)選擇焊劑，尤其是堿度。通過(guò)堿度的選擇，能夠決定焊接的性能、焊接材料、電流類型、冶金性能等，從而決定了焊接的質(zhì)量。

3.4 螺柱焊焊接工藝

螺柱焊焊接工藝主要通過(guò)螺柱的端面和管件的接觸面相接觸，從而引通電弧，從而熔化接觸面，之后對(duì)螺柱施壓，完成焊接。根據(jù)焊接應(yīng)用領(lǐng)域的不同，將螺柱焊焊接工藝分為拉弧式和儲(chǔ)能式兩種方式，儲(chǔ)能式主要用于薄板等較小熔深的焊接，而拉弧式的熔深比較大，主要應(yīng)用在重工業(yè)領(lǐng)域的焊接中。拉弧式和儲(chǔ)能式均為單面焊接型焊接，不需要打孔、鉆洞、粘連等操作，因此也無(wú)需擔(dān)心漏水、漏氣等問(wèn)題，因此有著較為廣泛的應(yīng)用途徑。

3.5 攪拌摩擦焊焊接工藝

攪拌摩擦焊焊接工藝來(lái)源于英國(guó)，主要應(yīng)用在航天、鐵路、車輛制造等環(huán)節(jié)中，我國(guó)應(yīng)用此技術(shù)從2002年開(kāi)始。攪拌摩擦焊焊接工藝在焊接的過(guò)程中只需要使用焊接的攪拌頭，不需要其他消耗性材料，焊接的溫度和深度要求也相對(duì)簡(jiǎn)單，因此在我國(guó)的機(jī)械制造工藝中應(yīng)用越來(lái)越多。

4 精密加工技術(shù)類型

精密加工技術(shù)主要是進(jìn)行精細(xì)化的加工，根據(jù)加工尺度的不同，需要的加工技術(shù)也存在著很大的差異，表1描述了精密加工的尺寸分類，并且下文中分析了加工需要的技術(shù)。

4.1 精密切削技術(shù)

目前應(yīng)用較為廣泛的高密度加工技術(shù)仍然采用傳統(tǒng)最直接的切削技術(shù)，改進(jìn)的方式為合理的選擇切削刀具、機(jī)床和工件等相關(guān)設(shè)備，從而避免對(duì)其他環(huán)節(jié)產(chǎn)生影響，同時(shí)保證表面的光潔度。例如在對(duì)機(jī)床進(jìn)行精密加工時(shí)，需要綜合的考慮其剛度、熱變性能、抗振性能等。在產(chǎn)品加工的過(guò)程中，可以應(yīng)用一些現(xiàn)代化的加工技術(shù)，比如精密定位技術(shù)、壓力靜壓軸承、微進(jìn)給、微控制等，或是提升機(jī)床主軸的鉆速，從而提升產(chǎn)品制造的精度。

4.2 精密研磨技術(shù)

在集成電路的加工領(lǐng)域中，精密研磨技術(shù)得到了較多的應(yīng)用，并且大多為小型的元件集成加工，比如在進(jìn)行硅片的加工時(shí)，很多硅片有著特別精細(xì)的要求，需要在1～2毫米之間進(jìn)行加工處理，因此更加需要精細(xì)研磨技術(shù)，而傳統(tǒng)的研磨技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到此種要求。在現(xiàn)代精密研磨技術(shù)中，原子級(jí)研磨、拋光技術(shù)等均能夠滿足精密研磨技術(shù)的要求，并且通過(guò)此種技術(shù)的應(yīng)用，一些新型技術(shù)也被研發(fā)出來(lái)，比如彈性發(fā)射、利用加工液產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)等先進(jìn)技術(shù)等。

4.3 微細(xì)加工技術(shù)

我國(guó)目前的電子行業(yè)發(fā)展迅速，電子產(chǎn)品的智能化水平提升，元件的重量、體積、消耗、運(yùn)行等也得到了極大的優(yōu)化和改善，因此傳統(tǒng)比較粗糙的加工技術(shù)已經(jīng)逐漸被淘汰，微細(xì)加工技術(shù)逐漸被重視。通過(guò)應(yīng)用超細(xì)微離子技術(shù)進(jìn)行半導(dǎo)體的加工時(shí)，其元件的精細(xì)度會(huì)達(dá)到埃這個(gè)等級(jí)的精度，因此也標(biāo)志著我國(guó)的微細(xì)加工技術(shù)逐漸走向國(guó)際水平。

4.4 模具成型技術(shù)

我國(guó)的很多機(jī)械制造產(chǎn)品均來(lái)自于模具的加工，比如汽車、儀表、飛機(jī)等，大約為三分之一的元件制造來(lái)源于此種技術(shù)。模具成型技術(shù)的核心技術(shù)在于模具精細(xì)加工的程度，這在一定程度上代表著國(guó)家制造行業(yè)的技術(shù)水平。在模具成型技術(shù)中應(yīng)用點(diǎn)解加工工藝，可以讓模具實(shí)現(xiàn)微米級(jí)的精度，并且對(duì)于元件表面的質(zhì)量問(wèn)題也可以較好的解決。

4.5 納米技術(shù)

納米技術(shù)是將物理技術(shù)與工程技術(shù)相結(jié)合的一種現(xiàn)代化的精密工藝技術(shù)，該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了硅片上的精細(xì)刻度實(shí)現(xiàn)了納米級(jí)，在精密電子技術(shù)中得到了很多的應(yīng)用，也是未來(lái)機(jī)械制造精密工藝的主要發(fā)展方向?，F(xiàn)如今納米技術(shù)在現(xiàn)實(shí)中運(yùn)用非常之廣泛，如各種各樣的納米材料，納米激光，納米微生物等。尤其納米生物技術(shù)，對(duì)人類生物事業(yè)的發(fā)展有著相當(dāng)重要的作用。

5 結(jié)語(yǔ)

從我國(guó)當(dāng)前的機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展上看，機(jī)械制造工藝和精密加工技術(shù)息息相關(guān)，在科技水平提升的形勢(shì)下，這兩種工藝技術(shù)也會(huì)得到更加廣泛的應(yīng)用，其中存在的問(wèn)題也會(huì)逐漸的完善，因此在今后的發(fā)展中，需要對(duì)技術(shù)工藝進(jìn)行創(chuàng)新，從而更好的推動(dòng)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展。隨著世界科技技術(shù)的飛速進(jìn)步，各個(gè)行業(yè)對(duì)精密加工的要求越來(lái)越高，如3D打印技術(shù)、航天飛船等領(lǐng)域。但是精密加工卻是離不開(kāi)機(jī)械制造工藝的進(jìn)步。換句話說(shuō)，現(xiàn)階段，機(jī)械制造工藝阻礙了精密加工技術(shù)，因此，世界各個(gè)國(guó)家都在加強(qiáng)對(duì)機(jī)械制造行業(yè)的研發(fā)投入，以期待在未來(lái)的精密加工領(lǐng)域能搶占先機(jī)。

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