機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)

程致梁

(新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453006)

1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)的概念與特征

1.1 概念

機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)指的是工業(yè)制造行業(yè)當(dāng)中吸收了先進(jìn)科學(xué)生產(chǎn)技術(shù)，并且能夠被成熟地運(yùn)用到機(jī)械加工領(lǐng)域當(dāng)中取得實(shí)際的效果、貫通整個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)和生產(chǎn)流程的技術(shù)。機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)是國家制造業(yè)綜合技能的體現(xiàn)，也是競爭能力的表征，擁有合格的制造技術(shù)，能夠不斷地推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展和變革[1]。雖然和西方發(fā)達(dá)國家相比，我國在機(jī)械制造技術(shù)和制造工藝領(lǐng)域還有一定的差距，但是目前為止已經(jīng)基本建立了精密加工技術(shù)與機(jī)械制造工藝的工作體系。具體來分析，精密加工技術(shù)與機(jī)械制造工藝必須能夠體現(xiàn)出時(shí)代的主流特征，例如環(huán)保、高效、快捷，讓制造技術(shù)由基礎(chǔ)向高級逐層過渡。之后，精密加工技術(shù)與機(jī)械制造工藝開始實(shí)現(xiàn)單元的創(chuàng)新，不斷地迎合市場需求，促進(jìn)我國機(jī)械加工和制造行業(yè)的持續(xù)發(fā)展。當(dāng)前，機(jī)械加工工藝開始不斷吸收先進(jìn)的高新科技，形成了更加先進(jìn)的制造工藝，例如數(shù)控技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等，除此之外，精密加工技術(shù)與機(jī)械制造工藝呈現(xiàn)出較為明顯的集成化趨勢，主要是將信息技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)吸收到生產(chǎn)制造領(lǐng)域當(dāng)中，以智能化技術(shù)為基礎(chǔ)，將多種生產(chǎn)技術(shù)結(jié)合，促進(jìn)機(jī)械制造工藝呈現(xiàn)出精密化的特征。

1.2 特征

首先，機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)體現(xiàn)出明顯的系統(tǒng)化特征。跟傳統(tǒng)的機(jī)械制造行業(yè)相比較，現(xiàn)代機(jī)械制造行業(yè)在加工的過程當(dāng)中普遍使用了多種現(xiàn)代科技，因此在產(chǎn)品的使用性能和制造流程當(dāng)中都體現(xiàn)了方便快捷的優(yōu)勢。例如，計(jì)算機(jī)信息技術(shù)、遙控傳感技術(shù)、自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)等，這些現(xiàn)代化技術(shù)都能夠幫助現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)合理地加入新型科技的使用，提高產(chǎn)品各個(gè)方面的綜合性能；其次，現(xiàn)代機(jī)械加工制造產(chǎn)業(yè)不僅具有較強(qiáng)的系統(tǒng)性，還體現(xiàn)了生產(chǎn)過程的協(xié)同性和相關(guān)性。在加工流水線當(dāng)中，各個(gè)生產(chǎn)步驟和工具環(huán)環(huán)相扣，按照預(yù)先設(shè)定的順序有序進(jìn)行，形成了一個(gè)相互配合的整體[2]。因此，現(xiàn)代機(jī)械加工產(chǎn)品從設(shè)計(jì)研發(fā)到生產(chǎn)銷售，各個(gè)不同的環(huán)節(jié)都體現(xiàn)了協(xié)同性和相關(guān)性，只有多個(gè)生產(chǎn)步驟實(shí)現(xiàn)了緊密地配合，才能夠完成現(xiàn)代化的機(jī)械生產(chǎn)過程，加快產(chǎn)品加工速度，提高機(jī)械生產(chǎn)領(lǐng)域的經(jīng)濟(jì)效益。總體來說，隨著時(shí)代的發(fā)展和進(jìn)步，各大機(jī)械制造企業(yè)逐漸開始把握市場先機(jī)，提高了自身對于信息市場的敏銳程度，以優(yōu)化投資的方式增加自身的市場競爭力，合理地節(jié)約成本，提高資源利用率，敏銳地捕捉市場信息，確定自身的發(fā)展路徑規(guī)劃，調(diào)整生產(chǎn)的目標(biāo)和方向。機(jī)械精密加工技術(shù)工藝能夠有效地整合各種資源，使機(jī)械生產(chǎn)制造行業(yè)能夠不斷地適應(yīng)復(fù)雜多變的市場競爭環(huán)境，保證機(jī)械加工產(chǎn)品的供需平衡。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)的具體分析

2.1 數(shù)控加工技術(shù)

數(shù)控加工工藝是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝中較為常用的一種生產(chǎn)技術(shù)，它能夠?qū)⒂?jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和傳統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)制造技術(shù)有機(jī)結(jié)合起來，通過計(jì)算機(jī)電腦程序的編寫來對機(jī)械生產(chǎn)和加工的步驟進(jìn)行編輯和控制，對于數(shù)控機(jī)床等設(shè)備產(chǎn)生更加強(qiáng)大的操控力。在這一過程當(dāng)中，工作人員主要是通過對數(shù)控技術(shù)的程序編寫來達(dá)到這一效果[3]。數(shù)控加工工藝能夠很好對接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行不斷地編輯和快速處理，使現(xiàn)代機(jī)械加工技術(shù)在實(shí)際運(yùn)用的過程當(dāng)中體現(xiàn)出了諸多的優(yōu)勢。除此之外，車銑復(fù)合加工也是當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域常用的技術(shù)之一，車銑復(fù)合加工技術(shù)主要被運(yùn)用在航天器材、軍工設(shè)備制造等領(lǐng)域當(dāng)中，體現(xiàn)出了諸多優(yōu)勢。其中，車銑復(fù)合加工技術(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)速度較快，且精確度較高，利用車銑復(fù)合技術(shù)進(jìn)行機(jī)械零件的生產(chǎn)，可以大大提高機(jī)械零件制造的效率和精細(xì)程度，結(jié)合了多種復(fù)雜的加工手段，提高了機(jī)械制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。

2.2 自動(dòng)化制造技術(shù)

相比于傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)與制造工藝，自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)具有更強(qiáng)大的先進(jìn)性和優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在其具有高效生產(chǎn)和精準(zhǔn)設(shè)計(jì)的特性。因此將自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用于現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝當(dāng)中有利于提高現(xiàn)代機(jī)械加工制造的效率和質(zhì)量，利用自動(dòng)化技術(shù)制造的機(jī)械可以有效地控制生產(chǎn)活動(dòng)的進(jìn)展和效率，減小以往不可避免的人工誤差，為大批量的機(jī)械精準(zhǔn)生產(chǎn)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，從而實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)環(huán)節(jié)的有效控制和反饋，從而使得生產(chǎn)過程的環(huán)節(jié)和最終效果得到保障，提高產(chǎn)品自身的質(zhì)量和可靠程度，實(shí)時(shí)監(jiān)測生產(chǎn)過程中的各類數(shù)據(jù)。如果在這過程當(dāng)中遇到問題或錯(cuò)誤，事先設(shè)定好的報(bào)警裝置就能夠及時(shí)向工作人員發(fā)出報(bào)警信號，工作人員可以根據(jù)信號及時(shí)調(diào)整工作步驟和環(huán)節(jié)[5]。

2.3 精密切削加工

精密切削加工技術(shù)是指使用特定的加工設(shè)備對工業(yè)制造材料進(jìn)行切削和打磨，使待加工零件的各項(xiàng)參數(shù)都符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，提高機(jī)械加工的精細(xì)程度，不斷地提高機(jī)械零件的加工質(zhì)量。精密切削加工技術(shù)能夠不斷地減少在工業(yè)零件加工的過程當(dāng)中可能會(huì)出現(xiàn)的操作失誤帶來的零件損害問題[5]。在切削加工的過程中，切削刀具的選擇對機(jī)械零件最終加工的效果來說具有重要的影響，因此，必須在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)加工當(dāng)中不斷地提高切削刀具的使用性能，提高切削的精密程度，還需要不斷地改進(jìn)機(jī)床等設(shè)備，加強(qiáng)生產(chǎn)加工器械各方面的性能創(chuàng)新，提高機(jī)床的抗震性能，關(guān)注在加工的過程中機(jī)床主軸的運(yùn)轉(zhuǎn)速度。

2.4 超精密研磨加工技術(shù)

超精密研磨加工技術(shù)指的是通過加工將電路中的硅膠元件進(jìn)行打磨，起到電子拋光的效果，使元件在性能上能夠達(dá)到原子級別。在實(shí)際操作的過程中主要使用的是化學(xué)原理，在硅膠元件上不斷地補(bǔ)充加工液，達(dá)到化學(xué)反應(yīng)的作用，起到化學(xué)研磨的最終目的。超精密研磨技術(shù)在使用中往往需要耗費(fèi)較大的成本，因此在適用領(lǐng)域上往往局限于對硅片精細(xì)程度要求特別高的情況下。但仍然不可否認(rèn)的是，超精密研磨技術(shù)具有較強(qiáng)的先進(jìn)性和發(fā)展空間，在使用的過程中能夠解決以往硅片粗糙的問題，為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造提供了新的技術(shù)參考，推動(dòng)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)朝著高精密度的方向不斷發(fā)展[6]。除此之外，機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的精密加工技術(shù)還包括數(shù)控機(jī)床加工、微細(xì)加工等多種生產(chǎn)科技，這些技術(shù)都是在現(xiàn)代通信技術(shù)發(fā)展的前提下帶來的技術(shù)革新，開發(fā)了例如半導(dǎo)體、納米科技等新型的機(jī)械加工研究領(lǐng)域，為機(jī)械設(shè)計(jì)制造的精細(xì)化發(fā)展提供了技術(shù)支持。

2.5 余量控制技術(shù)與干式加工制造技術(shù)

將干式加工機(jī)械制造技術(shù)和加工余量控制技術(shù)運(yùn)用在機(jī)械設(shè)計(jì)制造的過程當(dāng)中，可以提高資源的利用效率，提高機(jī)械的使用性能，避免了無意義的浪費(fèi)資源情況，提高了工業(yè)資源利用的集約化水平，減少了機(jī)械加工過程中可能會(huì)造成的環(huán)境污染，使資源的利用率得到大大提高。在實(shí)際操作的過程當(dāng)中，干式加工機(jī)械制造技術(shù)能夠有效地緩解切削液的飛濺情況，減少化學(xué)試劑的使用。工作人員可以運(yùn)用新型潤滑技術(shù)進(jìn)行必要的操作，使用陶瓷材質(zhì)和激光切削刀進(jìn)行機(jī)械生產(chǎn)，提高機(jī)械生產(chǎn)的效率。而加工余量控制技術(shù)以先進(jìn)的余量控制理念為理論基礎(chǔ)，簡化生產(chǎn)環(huán)節(jié)，縮減加工余量，使機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的過程體現(xiàn)出更加規(guī)范和專業(yè)化的特性。

3 結(jié)語

綜上所述，在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域當(dāng)中，應(yīng)當(dāng)重視對于精密加工技術(shù)的應(yīng)用和推廣，提高生產(chǎn)全過程的工業(yè)化和現(xiàn)代化水平，強(qiáng)化對于自動(dòng)化制造技術(shù)、超精密研磨加工技術(shù)、精密切削加工技術(shù)等新型精密化技術(shù)的使用和推廣，注重對生產(chǎn)過程的精細(xì)化和智能化操控，減少對于工業(yè)生產(chǎn)資源的浪費(fèi)，不斷提高工業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域的生產(chǎn)現(xiàn)代化水平。