現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)分析

楊啟正

（湖南交通工程學(xué)院，湖南 衡陽(yáng) 421001）

可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略背景下，各個(gè)行業(yè)都倡導(dǎo)科學(xué)技術(shù)的重要性，然后在我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展當(dāng)中，要想能夠在激烈市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下，保持穩(wěn)定的發(fā)展態(tài)勢(shì)，那么就應(yīng)該要求企業(yè)緊跟時(shí)代發(fā)展步伐，充分調(diào)整傳統(tǒng)的生產(chǎn)觀念，秉持創(chuàng)新性以及自動(dòng)化等原則，確保機(jī)械設(shè)計(jì)制造水平得以明顯提升的基礎(chǔ)上，也能夠致力于企業(yè)整個(gè)生產(chǎn)效率不斷進(jìn)步。站在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)視角下，機(jī)械產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)快速調(diào)整與升級(jí)，必然少不了現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝，而該項(xiàng)工藝水平的提升，也應(yīng)該要融合先進(jìn)科學(xué)手段，在長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐環(huán)節(jié)中，持續(xù)研發(fā)出更加現(xiàn)代化的技術(shù)工藝，提高生產(chǎn)設(shè)備使用價(jià)值的同時(shí)，更能夠?yàn)闄C(jī)械制造加工行業(yè)邁向穩(wěn)定發(fā)展方向打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

1 現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝的應(yīng)用現(xiàn)狀

通過較長(zhǎng)時(shí)間觀察可以看出，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中，因?yàn)楝F(xiàn)代化技術(shù)的出現(xiàn)，不單單提高了生產(chǎn)水平，而且也是支撐企業(yè)生產(chǎn)工作更具自動(dòng)化要求的關(guān)鍵。在當(dāng)前乃至未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，要想能夠滿足市場(chǎng)多樣化的標(biāo)準(zhǔn)，做好精準(zhǔn)服務(wù)工作，這就需要機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)跟隨市場(chǎng)發(fā)展規(guī)律，適當(dāng)調(diào)整自己的生產(chǎn)模式與原則。與此同時(shí)，現(xiàn)代化技術(shù)工藝的應(yīng)用，促使企業(yè)不管是在設(shè)計(jì)還是制造等焊接，都能夠高質(zhì)量完成產(chǎn)品生產(chǎn)結(jié)果，特別是內(nèi)部工作人員，在先進(jìn)操作原則基礎(chǔ)上，綜合各項(xiàng)資源結(jié)構(gòu)，圍繞產(chǎn)品的現(xiàn)實(shí)要求，設(shè)計(jì)出更為合理的設(shè)計(jì)計(jì)劃，致力于市場(chǎng)客戶需求得以滿足的目標(biāo)下[1]。

2 現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及其應(yīng)用效果

2.1 集成化生產(chǎn)模式

所謂的現(xiàn)代化機(jī)械技術(shù)，主要就是以自動(dòng)化為核心，整合先進(jìn)機(jī)械技術(shù)，引導(dǎo)企業(yè)改變過去零散生產(chǎn)的問題，積極走上集成化的發(fā)展道路。站在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)層面下，內(nèi)部涵蓋的網(wǎng)絡(luò)以及通訊等先進(jìn)技術(shù)，為企業(yè)長(zhǎng)期發(fā)展注入了新鮮的血液。特別是集成化生產(chǎn)方式的實(shí)現(xiàn)，能夠有效融合各個(gè)子功能單元，依靠強(qiáng)大的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，有效減輕了人員的工作壓力，同時(shí)也是幫助企業(yè)節(jié)省人力成本的重要舉措。總之，依靠自動(dòng)設(shè)計(jì)生產(chǎn)機(jī)制，一方面是企業(yè)減少各項(xiàng)經(jīng)濟(jì)投入的基礎(chǔ)，另一方面在低碳化發(fā)展趨勢(shì)下，致力于企業(yè)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

2.2 智能化機(jī)械生產(chǎn)

經(jīng)過自動(dòng)化技術(shù)一段時(shí)間的發(fā)展，目前推出的人工智能，也是我國(guó)多個(gè)行業(yè)得以快速發(fā)展的支撐力。經(jīng)過多年以來(lái)的研究，當(dāng)前我國(guó)人工智能技術(shù)已經(jīng)趨于完善，但其潛力，還有待行業(yè)人士深入的鉆研[2]。應(yīng)用智能化開展機(jī)械生產(chǎn)工作，打造無(wú)人看守的生產(chǎn)體系，在接下來(lái)企業(yè)一系列生產(chǎn)操作中，完全可以借助系統(tǒng)進(jìn)行精細(xì)化的監(jiān)管，在生產(chǎn)之前，要求技術(shù)人員結(jié)合生產(chǎn)現(xiàn)狀以及要求，將各項(xiàng)參數(shù)加以準(zhǔn)確輸入，此時(shí)智能系統(tǒng)會(huì)對(duì)生產(chǎn)鏈條進(jìn)行分析，憑借智能終端替代人腦進(jìn)行判定和決策。正因?yàn)槿斯ぶ悄芑灾鲗W(xué)習(xí)特點(diǎn)的存在，在企業(yè)高效生產(chǎn)過程中，能夠很好的節(jié)約各項(xiàng)資源，是企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益不斷提高的關(guān)鍵。

3 現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝的具體應(yīng)用

3.1 機(jī)械設(shè)計(jì)方面

為了能夠確保我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)效果，那么在企業(yè)日常生產(chǎn)過程中，可以應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)等，構(gòu)建針對(duì)性的生產(chǎn)系統(tǒng)。比如，AutoCAD 軟件，分析其在機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中的價(jià)值，主要可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行分析：首先，能夠?qū)崿F(xiàn)多個(gè)角度開發(fā)，因?yàn)榍捌陂_展的思維建模以及仿真試驗(yàn)等環(huán)節(jié)，能夠拉近設(shè)計(jì)與生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的關(guān)系，保證企業(yè)各項(xiàng)生產(chǎn)工作能夠快速進(jìn)行；同時(shí)，在進(jìn)行前期設(shè)計(jì)軟件過程中，內(nèi)部工作人員往往應(yīng)用的是手繪二維平面操作原則，處于現(xiàn)代化發(fā)展基礎(chǔ)上[3]，AutoCAD 軟件凸顯出了較大的應(yīng)用價(jià)值，結(jié)合之前設(shè)計(jì)理念下，將其調(diào)整為三維圖形，此時(shí)工作人員將機(jī)械三維數(shù)據(jù)進(jìn)行精準(zhǔn)輸入，那么就會(huì)得到三維模型框架。之后整合企業(yè)生產(chǎn)要求，優(yōu)化三維框架細(xì)節(jié)，特別是三維圖像部分，也能夠依靠工作人員的作用，對(duì)其實(shí)施上色操作；除此之外，如果工作人員需要二維模型，那么也能夠從三維模型進(jìn)行一鍵式調(diào)整，在兩者隨意轉(zhuǎn)變的基礎(chǔ)上，幫助人員設(shè)計(jì)方案更具針對(duì)性以及可行性。在我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)發(fā)展中，AutoCAD 軟件技術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用，作為企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)的保證，整合內(nèi)部涵蓋的核心插件，此時(shí)模型得以有效調(diào)整的基礎(chǔ)上，再次應(yīng)用3D 打印機(jī)將三維模型打出來(lái)，然后企業(yè)就能夠?qū)ιa(chǎn)結(jié)果進(jìn)行事先模擬，如果獲取到的結(jié)果與企業(yè)生產(chǎn)要求相一致，那么就可以大量投入生產(chǎn)。從中可以看出，現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)工藝水平的提升，確保企業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)效果實(shí)現(xiàn)的同時(shí)，也是提高產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量的重要保證[4]。

3.2 機(jī)械制造方面

站在機(jī)械制造層面下，現(xiàn)代化技術(shù)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)突出。比如，以自動(dòng)化數(shù)控下料進(jìn)行分析，企業(yè)在制造過程中，可以整合AutoCAD 軟件，按照提前各項(xiàng)材料的性能，對(duì)其實(shí)施妥善的加工處理，促使企業(yè)制造工作更具有合理性。在AutoCAD 平臺(tái)當(dāng)中，涵蓋零部件、板材以及生產(chǎn)工藝等多項(xiàng)監(jiān)管方式，對(duì)所有環(huán)節(jié)隱藏的數(shù)據(jù)加以充分的哇局，在排樣模板以后，工作人員可以挑選出可行性的方案。之后，在結(jié)合可視化技術(shù)，將企業(yè)生產(chǎn)所需工程圖進(jìn)行制定，從AutoCAD 軟件將模板圖導(dǎo)入，工作人員站在軟件平面上，就能夠清楚的看到模板圖，在接下來(lái)整合DXF 編輯圖形，此時(shí)點(diǎn)擊編輯按鈕，就能夠?qū)嵤┳詣?dòng)生產(chǎn)，過程不需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，而且也能夠確保企業(yè)對(duì)過程進(jìn)行精細(xì)化的管理。除此之外，針對(duì)數(shù)控仿真技術(shù)來(lái)講，也能夠在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)上，將機(jī)械形態(tài)模型進(jìn)行妥善的生成，過程結(jié)合Delphi 應(yīng)用程序開發(fā)工具，對(duì)存在于平面圖當(dāng)中的數(shù)控代碼進(jìn)行獲取，在工作人員面前，就會(huì)生產(chǎn)產(chǎn)品生產(chǎn)型號(hào)以及要求等的數(shù)據(jù)信息，然后應(yīng)用智能化技術(shù)手段，對(duì)機(jī)械直線以及圓弧加工流程進(jìn)行模擬，在此過程中，如果工作人員想要調(diào)整模擬信息，還可以通過timer（定時(shí)器）控件、canvas（插件）控件等實(shí)施修改，子啊計(jì)算機(jī)顯示屏上，可以直接查看到機(jī)械構(gòu)件現(xiàn)實(shí)狀態(tài)[5]。

4 精密加工技術(shù)相關(guān)闡述

4.1 超精密切削

所謂的超精密切削技術(shù)手段，主要就是站在SPDT 工藝基礎(chǔ)上，整合了極高剛性以及氣動(dòng)滑板或者是反饋監(jiān)管等方面，致力于企業(yè)制造生產(chǎn)過程中，最終產(chǎn)品表面粗糙度，能夠以納米單位為表現(xiàn)形式。通過實(shí)際調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在企業(yè)應(yīng)用超精密切削技術(shù)過程中，大多數(shù)工作人員在其中銑削工序，經(jīng)常采取的就是金剛石刀具，不管是在有機(jī)玻璃還是復(fù)合材料等加工處理中，此項(xiàng)工藝有了較為廣泛的使用區(qū)域。雖然超精密切削技術(shù)能夠在較多行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)凸顯出良好的應(yīng)用價(jià)值，但是在現(xiàn)實(shí)使用當(dāng)中，其中工作人員應(yīng)用的金剛石，或多或少會(huì)存在一定損耗現(xiàn)象，面對(duì)該種現(xiàn)狀下，為了能夠避免金剛石較大損耗行為的出現(xiàn)，接下來(lái)還需要行業(yè)惹事對(duì)鍍膜技術(shù)進(jìn)行全面的研究。

4.2 超精密磨削

在之前一段時(shí)間內(nèi)，我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)發(fā)展中，一直應(yīng)用的是精密磨削，經(jīng)過現(xiàn)代化多種工藝的出現(xiàn)，推動(dòng)了超精密磨削的出現(xiàn)以及普及應(yīng)用。在企業(yè)應(yīng)用超精密磨削技術(shù)過程中，主要就是依靠金剛石砂輪修整，在實(shí)施生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中，保證磨粒的微刃性、等高性。在我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)當(dāng)中，超精密磨削技術(shù)得以全面使用，尤其是在有著極高要求構(gòu)件加工處理過程中，企業(yè)所應(yīng)用的高精度機(jī)械構(gòu)件，經(jīng)過工作人員合理磨削操作以后，觀察整個(gè)工件的表面，能夠確保其表面不會(huì)存在較多的裂縫，然后整合一系列的摩擦或者是拋光等工序，最終就能夠形成超精度加工面。經(jīng)過現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)調(diào)查可以看出，如果企業(yè)應(yīng)用超精密磨削處理技術(shù)，能夠確保最后形成的圓度，該工具數(shù)值能夠精確到0.01μm，尺寸精度達(dá)到了0.1μm、表面粗糙度為Ra0.005μm 圓柱零件[6]。

4.3 超精密研磨

分析超精密研磨處理技術(shù)，內(nèi)部涵蓋機(jī)械、化學(xué)以及浮動(dòng)研磨等多道工序，經(jīng)過較長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用可以發(fā)現(xiàn)，超精密研磨技術(shù)在日常使用過程中，期間不會(huì)出現(xiàn)較大的振動(dòng)現(xiàn)象，而且也能夠在干凈的處理氛圍下，獲取到的研磨劑，不僅具有均勻性的特點(diǎn)，而且也有著較小的直徑大小。企業(yè)應(yīng)用超精密研磨技術(shù)進(jìn)行加工生產(chǎn)，能夠保證產(chǎn)品球面精確度維持在0.025μm 之內(nèi)，特別是產(chǎn)品平面上的粗燥度，更能夠維持在Ra0.003μm 范圍當(dāng)中。

4.4 納米技術(shù)

在我國(guó)科技力量有效提升的現(xiàn)狀下，納米加工技術(shù)的出現(xiàn)，有效帶動(dòng)了我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展。作為一項(xiàng)現(xiàn)代化的技術(shù)工藝，在使用納米技術(shù)過程中，企業(yè)能夠整合合理化的技術(shù)電路，實(shí)施針對(duì)性的設(shè)計(jì)，尤其是企業(yè)所需要的小零件，更能夠依靠納米技術(shù)實(shí)施精確性的設(shè)計(jì)與制造。除此之外，經(jīng)過納米技術(shù)制造出來(lái)的產(chǎn)品，不僅有著極高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，而且也有著較大的強(qiáng)度性能，因而幫助我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)得以穩(wěn)定發(fā)展[7]。

5 結(jié)論

簡(jiǎn)而言之，在我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)持續(xù)發(fā)展過程中，現(xiàn)代化設(shè)計(jì)制造工藝必然是推動(dòng)企業(yè)可持續(xù)發(fā)展的根基，伴隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)力量的不斷提升，很好的推動(dòng)了企業(yè)制造工藝智能化以及自動(dòng)化等特點(diǎn)的實(shí)現(xiàn)。面對(duì)當(dāng)前激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)環(huán)境下，企業(yè)要想能夠在極高的生產(chǎn)效率下，完成高質(zhì)量生產(chǎn)工作，那么就必須要做到與時(shí)俱進(jìn)，充分調(diào)整傳統(tǒng)的過去落后的生產(chǎn)方式，妥善應(yīng)用好精密加工技術(shù)手段，高效完成超精密切削以及研磨等工序，為客戶提供針對(duì)性服務(wù)工作的基礎(chǔ)上，自然也是機(jī)械制造企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益有所提升的支撐力量。