試論現代機械制造工藝與精密加工技術

劉春偉，徐斌榮，楊琨

（中油國家油氣鉆井裝備工程技術研究中心有限公司，陜西 寶雞 721002）

機械加工制造工藝正在實現不斷發展，傳統的制造工藝及加工技術已經不能滿足機械制造行業的快速發展，因此，需在加工制造過程中充分利用現代機械制造工藝及精密加工技術。機械制造及精密加工技術在當今各個領域發展中已經實現廣泛應用，其在機械加工制造領域中占有十分重要的位置。

1 現代機械制造工藝與精密加工技術

1.1 現代機械制造工藝

現代機械加工是綜合信息技術、現代機械制造技術形成的綜合性制造技術，在機械產品的設計、加工、檢測、應用、管理及服務等各個環節都會涉及現代機械制造工藝。

1.2 精密加工技術

精密加工技術屬于一種極具技術性的加工技術，在產品加工過程中精密加工技術要求精度控制在1～0.1μm，產品表面粗糙度應控制在Ra0.1～0.01μm范圍內。精度高是其主要特點，是機械制造領域非常先進的一種加工技術，應用范圍廣泛。

2 現代機械制造工藝及精密加工技術特點

2.1 全球性

制造行業一直以來被當成代表國家綜合實力的一個指標。新世紀以來，經濟全球化更加深入，國際關系也趨于復雜化，中國要想在新的國際環境中取得一定地位，就要從根本上有效提升機械制造水平，全面推動我國制造行業的快速進步。

2.2 關聯性

機械生產制造本身屬于一個非常復雜的過程，涉及很多生產制造環節，其中主要有設計、加工、檢測、應用、管理等，上述幾個環節之間互相之間存在緊密聯系且相互影響的關系，某一環節產生問題必然會對后續環節的正常進行造成影響，進而對機械產品質量形成影響。

2.3 系統性

機械制造工藝及精密加工技術在實際應用中都需要得到信息技術、現代制造技術的支撐，且在機械生產制造中上述技術始終貫穿，形成一個整體，體現出極強的系統性，如果系統整體性遭到破壞，生產效率及產品質量也會受到極大影響。

3 現代機械制造工藝及精密加工技術存在問題

3.1 創新發展緩慢

隨著我國社會經濟的快速發展，制造行業對現代機械制造工藝及精密加工技術創新越來越重視，但以當前的創新發展程度來看，創新速度還遠遠落后于發達國家，仍然需要這對過程和技術創新程度進行不斷強化。另外，市場經濟的快速發展為機械制造行業帶來了新的發展機遇，制造企業數量也在不斷擴張，但是，由于缺乏先進管理理念，在且管理中仍然存在不足之處，導致企業機械加工技術出現發展不平衡現象，這對我國現代機械制造工藝及精密加工技術水平的提升形成了阻礙。

從生產實際角度看，我國制造業目前仍然應該集中精力提升自身的創新意識和創新能力，以此來滿足制造業發展的需求。首先，要針對自身的機械制造及加工工藝不斷優化，以高質量、低成本為基本原則實現企業經濟效益的最大化；其次，企業需要針對生產制造設備質量進行不斷提升，加工設備要盡可能保障質量標準，同時對設備工作性能進行重點測試。此外，制造企業要不斷強化自身專業化技術研發團隊建設，有效提升企業自身的研發能力。

3.2 自動化程度低

隨著信息技術的不斷發展，近年來，發達國家在機械制造自動化方面取得了巨大成果，也實現了自動控制技術、現代機械制造技術與精密加工技術的有效結合，例如，CNCA機床就是結合了機械制造自動化技術與智能化技術后形成了柔性加工工藝設備。

精密加工產品目前已經受到社會廣泛關注，因此，針對精密加工技術首先要加大加工方法的改進，利用計算機系統實現加工過程中的自動化監控，這樣能縮短加工周期，提升設備加工效率。其次，為了進一步提升加工效率，可以使用碳化鈦硬質合金工具進行切削作業。最后，為了保障精密加工精度，提升加工效率，要進一步引入新型加工工藝和加工技術，例如，應用激光技術與EDM（電火花加工）技術。按照材料的不同來選擇合理加工工藝，保障切削技術與加工實際相符。針對處理難度較大的加工材料，可以進行預熱后進行切削。通過上述方式能有效提升加工自動化水平，也能保障產品加工質量和生產效率。

4 現代機械制造工藝及精密加工技術

4.1 現代機械制造工藝

（1）氣體保護焊。氣體保護焊應用的熱源是電弧，通過電弧來實現加工部件的焊接連接。氣體保護焊具有以下一些特征：使用氣體作為焊接對象的保護介質，也就是在焊接中，焊接對象會受到氣體保護層保護。焊接保護實際應用需對以下幾點給以高度重視：電弧加熱焊接過程中會自動形成氣體保護層，該保護層能將空氣與電弧熔池進行有效隔離，以此實現焊接對象的有效保護，這樣在焊接過程中空氣中的有害雜質等就不會對焊接對象造成危害。由于二氧化碳本身存在價格低廉、性能良好的現象，因此二氧化碳氣體保護焊也在當今機械加工領域中得到廣泛應用。

（2）電阻焊。電阻焊在應用中是將焊接對象緊緊固定在正負極間，通電后，焊接對象與正負極接觸周邊因電阻會產生熱效應而發熱，進而融化加熱物讓其與金屬熔接。其焊接原理是通過高電阻、高電流形成熱效應產生熱量來完成焊接施工。電阻焊屬于一種傳統焊接方式，在現代機械制造行業中同樣實現了廣泛應用。

電阻焊的焊接質量好、焊接效率高，且具有較高的機械化程度，焊接施工中不會產生噪聲或者煙塵污染。但電阻焊對設備要求較高，因此設備一旦出現故障，也許整改難度較大。

（3）埋弧焊。埋弧焊焊接工藝主要指的是電弧在焊劑層下的焊接施工工藝，埋弧焊焊接工藝主要分為自動及半自動兩種工藝，半自動埋弧焊指的是在人工的協助下進行焊接施工，但是，半自動埋弧焊本身的工序復雜，流水化是焊接施工實現難度較大，因此其推廣應用范圍也會受到影響。埋弧焊由于具有焊接質量高，焊接效率高，焊接施工中污染小等一些優點，因此在鋼結構制品的焊接施工中，埋弧焊的應用非常廣泛。

4.2 精密加工技術

（1）精密切削技術。直接切削的方法應用仍然非常廣泛。但是，隨著切削產品對表面粗糙度要求的不斷提升，在加工過程中就要對設備、工件以及外界因素的干擾進行排除。

例如，機床本身的剛度會對加工精度產生一定影響，機床剛度不足會因加工中溫度升高而導致變形，另外，為了提升切削精度，還需要機床具備較高的抗震性能。要想達到上述要求，首先可以針對機床主軸轉速進行合理提升，這也是當前機械加工另計精密加工機床轉速已經達到幾萬轉的主要原因，其次，是要引進空氣靜壓軸承、微驅動、微進給、精密定位等先進技術。

（2）超精密研磨技術。在針對經過研磨拋光的原子級硅片進行加工的過程中，如果使用傳統磨削、研磨或者拋光等加工技術很難達到要求。因此，要使用新加工技術，創新加工原理，超精密研磨技術就能達到這種加工要求。

4.3 微機械技術

（1）微機械傳感技術。微機械不僅要求傳感器實現微型化，而且對傳感器的靈敏度、分辨率以及數據密度要求都比較高。當前，在進行壓力傳感器、觸覺陣列傳感器等微型傳感器加工過程中，集成電路技術的應用非常廣泛。

（2）微機械材料技術。微機械制造中使用的材料最初為硅材料，但是這種材料存在易斷裂等缺陷，而鎳可以有效克服這一缺點，因此在微型齒輪等微機械制造過程中鎳逐漸取代了硅。當前，微機械制造中使用的材料已經出現了金屬、高分子材料、記憶合金、多晶硅等多種類型。

5 結語

綜上所述，在我國科學技術水平不斷提升的情況下，要進一步針對機械制造工藝及精密加工技術不斷加大研發力度，在機械制造領域中實現精密加工技術與機械制造工藝的有效結合，全面提升機械制造自動化水平，這樣才能全面提升我國機械制造水平。