柴龍,梁碩長城汽車股份有限公司底盤事業部
探析現代機械制造工藝與精密加工技術
柴龍,梁碩
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機械制造工藝是我國社會經濟發展的重要基礎,在科技發展帶動下,機械制造技術得到了長足的發展,傳統機械制造技術已經不能滿足社會生產的需要,繼而出現了現代機械制造工藝及精密加工技術。本文首先對現代機械制造工藝和精密加工技術的特點進行分析,然后對現代機械設計與制造、精密加工工藝進行分別介紹,供有關人員參考。
現代機械制造工藝;精密加工技術
在社會發展過程中,無論是人們需求還是市場變化等,各種產品無論從外觀、結構還是整體塑造等方面,都具有了更高的要求。現代機械制造工藝及精密加工技術正好能夠滿足人們這點需求,是我國現階段重要的工業以及制造業工藝技術,為社會經濟的發展做出了巨大的貢獻。基于此,加強對現代機械制造工藝與精密加工技術的研究具有十分現實的意義。
(1)系統性特點。現代化機械制造工藝需要各種先進的基礎手段,在科學技術不斷發展的今天,在機械制造領域的運用也更加廣泛。自動化技術、計算機技術、現代管理技術、傳感技術等在產品研發、生產、加工等各個方面都具有一定的運用,對完善機械制造技術體系做出了巨大的貢獻。
(2)關聯性特點。現代機械制造技術與工藝的體現,不僅僅局限在制造過程中,在產品調研、產品加工、設計、銷售等各個環節中都有所體現。而這些環節具有較大的關聯性,只有保證各個環節緊密相聯,才能保證機械制造工作的效果。因此,這些因素,決定了現代機械制造技術與精密加工技術的關聯性特點。
(3)全球化特點。在經濟全球化發展視角下,機制制造和精密加工技術面臨嚴峻的考驗,市場競爭激烈性逐漸凸顯,越來越多的新型技術涌現出來。為了能夠幫助我國在激烈國際競爭中獲得主動,必須賦予我國現代機械制造與精密加工工藝全球化的特點。
機械制造工藝包括機械設計技術以及制造技術兩個層面:
(1)機械設計技術。所謂的機械設計技術,主要指的是結構設計、設計方法以及材料選擇等。在時代發展下,傳統的機械設計方法越來越難以滿足時代發展的需求,而被逐漸地淘汰。現代化機械設計不僅僅依靠直覺、經驗等層面著手設計,主要是利用先進的設計理念,在各個設計階段中,用科技轉化成動力,利用仿真技術、系統工程、優化設計等方面作業,提高了機械設計的精確性、效率性等,對整個機械設計技術發展起到了良好的推動作用。
(2)機械制造工藝。第一,現代機械制造工藝要求更高的精度。現代化機械制造工藝運用范圍十分廣泛,特別是在航空航天、科研、國防等領域,對機械制造工藝的精度要求更高;第二,只有保證機械制造的效率,才能提高機械加工的速度,保證整體工期。一般機械制造過程中,冷加工采用涂層刀具、金剛石刀具或陶瓷刀具等提升切削的速度,有時也利用激光、化學腐蝕等方式進行機械加工。或者采用集中加工的方式,提高機械制造的整體效率;第三,柔性方面,柔性加工是近年來機械制造領域重要的研究方向,指的是機械加工過程的靈活性、加工品種多樣性以及高強的適應性。數控機床、工業機器人等產品的出現,將柔性加工變為了可能。如果將柔性加工分門別類,可以將柔性加工系統分為柔性制造系統、柔性制造單元以及柔性自動線三部分,其基礎為數控設備,利用自動線連接,采用計算機計算進行數控操控,實現精細化加工。
在現代化機械加工領域,傳統機械制造工藝并沒有被完全替代,也不會被完全替代。先進的科技必須依據傳統的工藝基礎,逐漸地優化和完善,這樣才能保證工藝先進性的同時,符合當前我國機械制造業發展的實際情況,發揮機械制造工藝更大的優勢,促進機械制造行業的長遠發展。
現代機械精密加工工藝包括切削技術、模具成型技術、研磨技術、納米技術、微細加工技術等。
(1)精密切削技術。主要是利用高精度的設備儀器等,同時減少機床、刀具、工件等對精度的影響。采用的機床必須具有熱變性小、剛度高、抗震性能強等優勢,還需要采用微進給技術、微驅動技術、控制技術、空氣靜壓技術等,保證切削的精度。
(2)模具成型技術。模具是目前機械行業最為主要的分支,我們所能看到、用到的家用電器中,絕大多數的零部件都是通過模具加工而成。模具加工精度是衡量機械制造質量的重要標準之一。采用點解加工工藝,能夠實現微米級的精度,能夠保證工件表面的質量。
(3)超精密研磨技術。這種技術一般在集成電路基板硅片加工中應用較多,對表面粗糙精度的要求在1~2毫米,采用傳統的拋光、磨削、研磨等工藝一般不容易滿足這些加工要求,需要采用原子級拋光技術。在科技發展過程中,各種新原理、新方法充實了研磨技術,出現了超精密研磨技術,在彈性發射加工、流體懸浮研磨等工作方面也具有重要的意義。新的研磨理論與工藝,推動了超精密研磨技術的發展,也為我國機械制造行業發展提供了幫助。
(4)納米技術。納米技術是21世紀常見的詞匯,是多個學科共同的結果,集中了現代物理學、先進的工程技術等優勢。在我國工業技術發展的今天,納米機械技術研發和運用都取得了顯著的成效,實現了在硅片上刻畫納米級線條的技術,表明我國在信息儲存方面得到了顯著的提升,對我國各行各業的發展都提供了廣闊的前景。
(5)微細加工技術。科技進步、社會發展等都是時代進步的表象,在這一表象背景下,電子元件體積從大盒子變成了微體積,同時各行各業對電子元件的使用也越來越多。在科技與時代發展背景下,對電子元件提出的要求是:體積逐漸變小、功能逐漸變多、能量消耗逐漸變少。超微細粒子技術在機械加工領域的運用,也使得半導體加工精度比原來提高了幾萬倍之多。
通過上述分析可知,時代在進步,對制造業發展也提出了更高的要求。為了能夠適應時代變化,滿足人們生活發展需要,必須不斷地優化機械制造工藝,提高機械加工的精度與質量。越來越多的先進科學技術運用到機械制造領域,推動了我國機械制造業的發展,為我國社會經濟發展奠定了堅實的基礎。
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