現代機械制造工藝與精密加工技術研究

王一博 劉懷明 謝堃

摘要：隨著我國科技水平不斷進步，機械制造領域得到了高速發展，目前我國現代機械制造行業不斷引進新技術，在機械制造工藝以及精密加工方面逐漸步入世界第一梯隊，因此本文以現代機械制造工藝與精密加工技術研究為主題展開討論。

關鍵詞：機械制造；精密加工；機械加工技術

目前我國各行業快速發展，在其發展的同時或多或少都需要機械制造行業來支撐，為了不斷滿足各行業發展需要，機械制造需要不斷引進新技術、新工藝來滿足顧客需求。新技術、新工藝的引入主要為了不斷提高機械制造精密性。

一、機械設計與制造工藝概述

1.1 現代機械設計

一個優秀的機械制造工程首先必須擁有一個出色的機械設計，因為后期機械工程建設都必須按照設計進行完成，并且一個優秀的設計可以讓機械各個零部件之間運行流暢，相互協調。隨著我國信息化程度越來越高，傳統的機械設計工藝已經不能再滿足人們的需求，目前機械設計不斷朝向數字化、智能化發展，這樣不僅可以提高設計效率，還能提高設計精準度。數控機床是運用現代機械設計的典型代表，通過人工將機械成品參數輸入到電腦中，數控機床可以自動對原材料進行處理，有效減少勞動力，并且在數控機床工作階段，能夠對機械加工各個階段進行智能化控制，保證機械工作效率。在現代機械設計領域中，人們更多的是依賴計算機來完成機械設計，通過安裝設計人員所需要的軟件，如：仿真技術、CAD、動態載荷等，不斷提高機械加工過程精準度。

1.2 現代機械制造工藝

與傳統機械制造工藝最大的不同點，現代機械制造工藝可以在高效率情況下進行機械制造，做到大批量機械加工工程短時間內完成，目前現代機械制造工藝可以分為以下幾種：1. 焊接工藝中的氣體保護焊。2. 焊接工藝中的螺柱焊。3. 焊接工藝中的電阻焊。4.焊接工藝中的埋弧焊。氣體保護焊是通過電弧進行焊接，在焊接過程中對焊接部位通入氣體，保護被焊接物，焊接工藝是機械制造過程中最常見的步驟之一，氣體保護焊主要是防止焊接過程中產生的有害氣體對焊接人員以及焊接部位造成影響。目前市面上為了減少氣體保護焊成本，大多采用二氧化碳作為保護氣體。螺柱焊主要針對螺柱焊接，讓螺柱與被焊接部位緊密接觸，通過將螺柱加熱至融化狀態，增加與被焊接部位壓力，等待接觸部位冷卻后即算完成焊接。工人們在進行螺柱焊時，一般會采用兩種焊接方式：儲能式、拉弧式。如果工人們要進行薄板材焊接可以選擇用儲能式焊接，如果焊接物比較龐大，可以選擇拉弧式焊接。當被焊接物體電極處于正負極之間時，可以選擇電阻焊，電阻焊原理是通過外界電流來讓焊接物體之間產生電阻熱效應，通過電阻熱效應將焊接物熔化成液態，從而進行焊接過程。電阻焊加熱時間短，效率高，操作簡單并且環境污染較低。如果企業前期投入資金充足可以選擇電阻焊。埋弧焊工作原理是通過在焊劑層下燃燒電弧。目前埋弧焊可以分為自動化焊接如半自動化焊接兩種，這兩種焊接方式都只能用作焊接，其兩者之間區別在于自動化焊接是依靠機械將移動電弧與焊絲運到焊接現場，而半自動化焊接是依靠人工將電弧與焊絲運到焊接現場。埋弧焊需要注意焊劑堿度是否滿足條件，如果不滿足條件可能會對機械質量造成危害。

二、常見幾類精密加工技術

2.1 精密切削技術

目前機械生產中，對機械進行切削是常見的加工方式，隨著新技術的運用，機械切削的精準度要求越來越高，并且機械切口需要越來越光滑。但是在實際切削過程中，還是有一些不確定因素會對機械切削精準度造成影響，比如數控機床結構，刀具選擇等。目前機械制造企業為了降低不確定因素對加工結果造成影響，會對數控機床剛度進行提高，這樣可以讓實際機械加工過程中，數據采取更加精準，保證加工過程熱變形較小，為了降低加工過程中機械振動，許多機械加工設備采用空氣靜壓軸承，并且為了提高對機械的定位精度，機械加工設備采用微驅動方式進行刀具移動，在機械切割過程中采用刀具精密控制技術，保證機械制造成品精密性更高。如果為了實現機械超精密加工，可以提高刀具轉速，來讓機械制造更加精密。

2.2 模具成型技術

在進行機械制造過程中，模具的使用必不可少，目前很多機械類零件需要通過注塑方式進行生產，所以保障模具尺寸精確度非常重要，一個機械制造廠家所制造機械的精密度可以通過對其使用模具進行檢測來衡量。現在很多機械制造廠家通過電解方式進行模具加工，這樣能夠有效提高模具精密度，并且還能保證模具表面沒有毛刺，非常光滑。另外使用數控電火花成型機床也能夠提高模具精密度，因為數控電火花成型機床更換電極后還會重新自動定位。

2.3 超精密研磨技術

在現代機械制造過程中，很多智能化加工模式都需要使用電路板，而電路板制造過程需要運用超精密研磨技術。由于電路板上硅片需要保證非常光滑，而硅片制造工藝已經不能再單獨達到這種光滑要求，所以當硅片生產出來后需要通過研磨技術來對硅片進行光滑打磨，現在針對不同硅片打磨需求，超精密研磨技術可以分為非接觸研磨和化學研磨，非接觸研磨主要有彈性發射加工和流體動壓型懸浮研磨。根據不同打磨需求選擇適合的超精密研磨技術

2.4 微細加工技術

由于現在很多加工元器件越來越趨向于小型化，輕便化，所以需要對這些小型器件進行微細加工，這樣做不僅可以節省使用空間，還能減少原材料的使用，所以微細加工技術在未來擁有寬廣的發展空間。

2.5 納米技術

目前很多醫用機械零部件的生產需要通過納米技術完成，納米技術是一種融合多種學科的新技術，是現代機械制造領域中的尖端技術，比如在進行硅片生產中，需要在硅片上進行數據刻畫，那么就需要通過納米技術來完成。并且納米技術可以讓很小物體存儲大量信息，是未來重點發展技術之一。

三、總結

綜上所述，機械制造作為國家發展之根本，不論是農業、工業、軍事等都對機械制造有很大需求，機械制造工藝與精密加工技術為了保證各行業需求，需要不斷創新，不但提高加工精密度，只有這樣國家才能在時代進步中不斷發展。

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王一博，1983.09，男，漢，河北邯鄲，助理工程師，碩士，研究方向：直升機機械.