現代化機械設計制造工藝及精密加工技術分析

陳淑亮

摘要：隨著人們生活水平的提升，人們對產品的性能及造型要求也在不斷提升。因此，在產品加工過程中需要不斷提升精密度，同時開發與應用先進 的機械生產設備，將現代化的機械生產技術和精密加工技術充分應用于制造行業，從而不斷提升我國的機械制造水平，提升我國機械制造行業的競爭力，推動我國機械制造行業可持續健康發展。本文對現代化機械設計制造工藝及精密加工技術進行分析，以供參考。

關鍵詞：機械設計;制造工藝;精密加工

引言

科技進步可以不斷推動工業發展，現如今在科技發展的時代浪潮下，機械設計制造工藝和加工技術向著自動化、智能化方向發展，促進現代工 業的發展。自動化智能化的機械制造技術，可以提高生產制造的效率，提 高機械設計與制造的質量。合理利用先進的機械制造技術，可以有效推進 相關產業的發展。現在我國的機械設計制造工藝還存在不足，尤其是一些 重要設備的技術，需要繼續加大研究投入，努力發展機械制造業。

1 現代化機械設計制造工藝概述

現代化機械設計制造工藝主要分為兩個方面：一是制造中小型機械的 自動化技術;二是采取特殊切削技術對機械內部構造進行加工。與傳統的 機械制造技術相比，現代化機械設計制造技術引入了自動化技術、信息化 技術等，實現了設計自動化及工藝智能化生產，充分解放了人的大腦與雙 手，同時提升了生產加工過程中的節能效果，成為實現我國機械制造行業 健康穩定發展的重要因素。

2 精密加工流程

機械生產加工的零件種類繁雜，尺寸、外形、用途等千差萬別，因此 需要加強精密化生產，以保證機械質量，滿足機械生產要求，降低機械加 工損耗。一般精密加工的流程如下：首先，做好精密加工的前期準備工作，全面深入了解機械加工制造產品的工藝流程，并掌握不同機械的質量標準;其次，了解機械制造加工過程和機械設計工藝用到的零件型號、位置、性 能、匹配度以及缺陷等，以保證加工制造的精度，降低生產損耗率;最后，在之后的加工流程中，不僅要具備主要生產工藝，還需要配備輔助措施，以保證機械工藝質量水平，實現機械設計制造體系的高效運轉。

3 機械設計制造行業的特點

3.1 有極強的關聯性

機械設計制造行業要考慮的事情比較復雜，不僅要注重機械設計制造 過程，還要關心原材料和產品的銷售問題。任何一個環節出了問題都會影 響到整個生產過程。所以想要提高機械制造行業的競爭力，不能只注重機 械制造技術，還要看每一個環節是否順利實施。當然機械設計制造工藝以 及加工技術是非常重要的環節。

3.2 有很強的系統性

機械產品的任何一個部位出現問題會導致整體的問題，所以機械設備 注重整體的一致，具有很強的系統性。機械的生產制造過程中要注意系統 性，用尖端的科學技術串聯起生產制造的整個階段。機械加工技術之所以 發展迅速主要是其加工流程合理，產品生產效率高，還有其系統化的特點 也尤為重要，包含計算機技術、信息技術、自動化技術、傳感技術、現代 系統管理技術等多種技術的綜合，只有這樣才能對產品的質量和數量有所 保證。

4 精密加工工藝技術在現代機械設計與制造中的應用

4.1 微機械技術

微機械技術是現代機械設計加工制造應用最廣泛的技術之一，機械設 計與制造不僅要對制造材料、加工以及包裝等各個環節進行嚴格及控制，最關鍵的是把控加工環節。為了保證機械加工產品的質量，需要運用先進 的控制技術，微機械技術作為一種新型控制技術，可以說為機械設計與制 造提供了新鮮的動力。與傳統機械制造技術相比較，微機械技術具有速度 快、操作簡單、精準度高等多方面優勢。比如，在電子電器以及靜電動機 的生產過程中，其采用的就是微機械技術，尤其是微驅動器，由于微機械 產品規模非常小，但是其信息容量強大，被應用微型電子元件和部件加工 制造當中。現階段，最常見的應力檢測、速度變化率等機械元件，就是應 用微機械技術加工出來的機械產品。由于這類產品對精密性要求十分高，不僅需要應用微機械技術，還需要能力傳輸和控制技術等多門技術的協調 配合操作，才可以達到如此高的精準度，才可以滿足機械產品的精準度的需求。

4.2 研磨技術

研磨技術是現代機械設計與制造加工不可缺少的一種技術，在現代機 械設計與制造過程中最關鍵的就是加工過程，加工水平直接影響著產品質 量。研磨技術一般被應用到硅片生產加工領域中，一般情況下，由于硅片 表面比較粗糙，所以在加工之前需要對其進行研磨和拋光處理，以保證硅 片表面光澤度在 0.1 和 0.2 之間，再運用研磨技術對外觀進行細節調整，這 樣才可以滿足生產需求。由于時代經濟合科學技術的進步，人們對機械制 造產品的要求越來越嚴格，傳統的研磨技術已經無法滿足時代發展需求，在這種情況下，精密研磨技術開始被應用到機械生產制造領域當中。當前，精密研磨技術有很多種類，被應用到機械制造生產的各個環節，比如彈性 發射處理研磨、機械化學研磨以及流壓型懸浮研磨托，這些精密研磨技術 與傳統研磨技術最大的區別就是，在加工的過程中避免對于產品直接接觸，減少研磨設備對工件產品表面的損害程度，以此提高產品表面的光滑度，滿足市場精準度的需求。

4.3 精密與超精密加工技術

超精密研磨加工技術主要應用于精密器件的加工，尤其是廣泛應用于 集成電路超精密基板硅片等精密器件的加工。這是因為傳統集成電路拋光 及研磨技術均不符合基板硅片的處理要求，集成電路需原子級的拋光研磨 技術輔助處理。當今時代，集成電路技術飛速發展，使得集成電路超精密 彈性發射研磨技術及其他相關技術獲得了大幅改進，助推了超精密研磨工 作的有效開展，為提升基板硅片的加工精度提供了更多的技術支持。例如，應用精密切削技術加工材料的過程中，工作人員需從 3 個階段展開工作。首先，應提前檢查機體精密度，保證機體剛度不因溫度變化而發生改變。其次，確保機床加工過程中抗震效果持續提升。最后，應盡可能提高機床 主軸的運行效率，有效控制精密定位，以選擇最適當的操作技術手段。精 密加工過程中主要以硬質合金、CBN、涂層硬質合金以及人造聚晶金剛石 作為刀具材料，其中粉末冶金制成的硬質合金刀具粉末直徑約在幾微米，限制了刃口半徑的最小尺寸。CBN 刀具主要應用于黑色金屬加工，但距離 超精密切削水平尚有一定距離。人造聚晶金剛石的鋒銳程度有限，僅能用 于非金屬和有色金屬的精加工。在超精密切削加工中，天然及人造單晶金 剛石是刀具的主要材料。這一材料能磨出極為鋒利的刀刃，刃口半徑可達 到納米級，能實現超光滑的鏡面切割。這一材料制成的刀具對銅、鋁等有 色金屬實施切割工作，能得到 0.1μm 數量級及表面粗糙度達到 0.01μm 數 量級的超高精度加工面。

結束語

現在我國的經濟中心從輕工業轉向了重工業，人們對機械產品的關注 度越來越高，對機械產品的要求已經不再只滿足于單一功能，還想要具有 多用性、精美度的產品。因為市場要求在逐漸變高，現代化機械設計制造 工藝及精密加工技術也要不斷改進，加工工藝、加工材料要尋求突破，產 品的兼容性要更多元化。

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