現代機械制造工藝及精密加工技術的應用探討

李玉安

（張家口機械工業學校，河北 張家口 075000）

在當今時代，世界各國都在積極地推進工業化的發展，對機械的使用非常廣泛，基本上已經可以實現全機械化生產，因而對機械的要求也在不斷地提高，其中比較核心的要求是機械的精密度。機械內各個零件之間相互配合運轉，精密度越高，配合會越流暢，精密度越低，則會越生澀。因此，現代機械制造業越來越看重制造工藝以及精密加工技術。現代機械制造工藝強調的內容主要是全新科學技術的應用，而精密加工技術追求的是對單一技術的深入研究。二者從本質上都是促進科學技術的進步，但是發展的方向完全不同，所以雖然是同一個領域的內容，但實際的效果完全不同。同時，現代機械制造工藝和精密加工技術升級的時間比較晚，目前的實際應用中，專業人員能力不足成為常態，想要確保技術的應用，還需要了解其具體應用方法，才能更好地將其付諸實踐，真正地發揮效果。

1 現代機械制造工藝及精密加工技術的關聯

1.1 整體性

現代機械制造工藝和精密加工技術是現代機械制造業的一部分，所以從本質上來說，二者是一個統一的整體。在整體中，現代機械制造工藝是表，而精密加工技術是里。現代機械制造工藝主要是將機械的主體部分進行制造和連接，確保機械的制造完成，其負責外部的工作內容，包括焊接、組裝、加工等。而精密加工技術本身更注重內在加工，比如對材料和零件的精細化加工，包括納米級加工技術和精細化的研磨、切割等，主要是對單個零件的完善。只有做好單個零件的加工，才能保證機械的整體質量[1]。所以二者互為一體。

1.2 競爭性

現代機械制造工藝和精密加工技術始終存在競爭，主要是兩種技術的應用者都強調自身技術的重要性。現代機械制造工藝的應用者認為，機械的制造還是需要看重整體的制造，所以零件的細節誤差是可以允許的，只要現代機械制造工藝到位，就能很好地完成機械的制造。而精密加工技術的應用者認為，在機械的制造中，由于機械本身的結構比較復雜，零件的誤差就非常重要。單個零件的誤差造成的影響可能并不大，但如果是多個零件的誤差疊加起來，影響可能就會非常大，甚至導致機械的制造徹底失敗。這兩種觀念都是正確的，但是從本質上來看，兩種技術同樣重要，具備不可分割的特性[2]。

1.3 相關性

從具體的工作內容上來看，兩種技術又是包容關系，現代機械制造工藝是機械制造的主要工程部分，而精密加工技術是其中的重要組成部分。現代機械制造工藝中所使用的精密零件都需要依靠精密加工技術來實現，也就是說，精密加工技術是現代機械制造工藝的輔助程序之一[3]。如果沒有在現代機械制造工藝中應用精密加工技術，使得部分零件的精密度不夠，現代機械制造工藝無法進行，從而導致機械的損壞。因此，現代機械制造工藝與精密加工技術的關聯性非常高，任何一個部分缺少，都無法有效地進行機械制造。

1.4 相異性

目前來看，現代機械制造工藝和精密加工技術也具有相異性。所謂相異性，就是指現代機械制造工藝和精密加工技術存在完全不同之處，其不同的一面在于研究的內容完全不同。現代機械制造工藝主要研究的是制造工藝，是全面的大型的工藝，是對大型技術的更新換代和全新技術的使用。而精密加工技術主要是對某一項加工技術的全面鉆研，不斷開發具體的加工精度和制造工藝的精細化處理技術，包括研磨、切割等基礎加工技術。故而二者雖然都是機械制造中的核心工藝，但是發展的方向完全不同，有著自己獨特的特點[4]。

2 現代機械制造工藝的應用

2.1 二氧化碳保護焊焊接工藝

二氧化碳保護焊焊接工藝是現代機械制造工藝中最普遍的一種，主要是利用二氧化碳來實現保護。其適合任何焊接工作，而且價格也非常低，所以被廣泛地使用。當前也出現了許多其他的保護氣體，被列入了氣體保護焊的行列之中。

2.2 電阻焊焊接工藝

在現代機械制造工藝中，全新的焊接工藝所能提供的幫助非常大，主要是因為當前的材料發生了巨大的改變，從原本單一的鋼鐵材料變成了現代的混合材料，如不銹鋼、鋁材、鍍鎳鋼板等，在焊接的過程中，不同的材料自然需要用不同的技術去處理，所以從本質上來看，現代機械制造工藝就需要開發更多的焊接工藝。電阻焊焊接工藝是一個比較重要的焊接技術，能很好地展現出當今時代焊接技術的進步。在現代化機械制造中，先進的工藝能夠有效地推動機械制造業的進步。尤其是先進材料的使用必須搭配先進的焊接工藝，如果焊接工藝不到位，那么再好的材料也無法發揮其優勢作用，最終只能導致焊接的失敗。因此，在很長一段時間內，我國的現代機械制造工藝都在探索焊接工藝的內容，強調利用焊接工藝的提升來促進制造水平的升級。我國的機械制造產業雖然龐大，但是整體的生產質量不樂觀，如果不進行工藝創新，機械制造會走向惡性循環。因此，采用全新的現代機械制造工藝成為我國當前研究的重點，而焊接工藝是其中的一個代表，它能很好地展現出我國現代機械制造工藝的高水平。電阻焊焊接工藝的應用在推動我國現代機械制造工藝發展方面起到了重要的作用，其解決了一些特殊材料的焊接難題，也讓焊接變得更加簡單，消除了傳統焊接工藝過于復雜并且危險性極大的問題，能很好地完成焊接工作。就電阻焊的具體方式來看，其主要是將被焊接的工件有效地壓緊在兩個電機之間，充分地利用電流來進行焊接催化工作，而不是按照之前的方式以氧氣等作為先決條件。它是利用電流流經工件的接觸面及相鄰區域產生的電阻熱，進而將其做熔化處理或者塑型的一種工藝方法。因為電阻本身會產生巨大的熱量，能起到熔化的作用，從而可以用來焊接。但需要注意的是，電阻焊也有一定的局限性，它主要用于焊接小型元件，而且材料的熔點不能過高，否則其熔化所需熱量超過電阻能提供的熱量，無法實現焊接。電阻焊的原理比較復雜，但是實踐操作非常簡單，而且其成本低廉，所以在現代機械制造中被廣泛利用。電阻焊焊接工藝是當前焊接技術的全面升級，代表了焊接工藝的全新發展趨勢[3]。

2.3 數控機床工藝

數控機床是當今時代最偉大的發明之一，也是現代機械制造工藝中的代表。其通過電子信息的錄入來操控機床，確保機床可以按照數據的內容進行生產，屬于典型的自動化加工技術，能很好地滿足現代機械制造工藝的具體需求。

2.4 螺柱焊焊接工藝

螺柱焊焊接工藝是全新的焊接工藝之一，其本身是一種快速焊接處理的技術。直接將接頭放在需要焊接的地方，然后全斷面融合，即可完成焊接。整體的焊接效果非常不錯，而且便宜好用，目前被廣泛地使用。

3 精密加工技術的應用

3.1 精密切割技術

當前機械制造業中，很多零件都是獨立成型的，所以在切割的過程中，一定要做到絕對的精確，精度要在合理的范圍內才能符合零件制造的要求。因此，當前的精密加工技術中，精密切割技術被提出，它利用電子控制來完成切割，雖然無法做到絲毫不差，但精度已經能夠達到零件的使用要求。

3.2 模具成型技術

隨著時代的發展，現在的零件都已經不再是通過傳統的鑄造方式來生產，而是利用模具直接一體成型。其中的難點是模具的制造。一般來說，需要嚴格地搜索對應資料，然后制造模具，后續的零件生產只需要在模具之中澆筑即可，能保證零件的大批量生產。同時，只要精度足夠，生產的零件都可以直接使用，所以模具技術的核心仍舊是精度[4]。

3.3 超精密研磨技術

精密加工技術主要是對單獨領域的極致強化。很多機械產品的制造過程都需要對材料進行研磨，但是研磨過程中會出現兩個相對的問題，一個是研磨得過薄，一個則是研磨得不到位，它們都會影響實際的使用，所以需要注意研磨的效果。因此，基于研磨本身而進行的精密加工技術革新就催生出了超精密研磨技術，從而實現了研磨技術的全面升級。在機械產品的生產中，超精密研磨技術有著比較突出的利用價值。因為多數材料需要在研磨以后才能真正地使用，如果研磨工作做得不好，那么零件的使用壽命就會相當有限。就此技術的具體應用來看，它能夠通過不同的工藝以及手段，實現集成電路中硅片元件等所需要的原子級拋光。這已經是當前可以做到的最極致的研磨，而突破原子級的拋光技術目前還不能被廣泛地使用，所以在精密加工技術中，原子級的拋光已經是目前技術的上限。就此工藝的具體執行過程來看，整個過程是基于加工液所發生的化學反應，在化學反應的基礎上達到器件研磨的目標，從而提升研磨的精度。

3.4 納米級加工工藝

在精密加工技術中，納米級加工工藝是全新的內容，主要通過現有的顯微手段來實現納米級材料的加工。目前來說，最頂尖的材料處理技術就是對石墨烯的處理，但是此類技術還無法實現工業化的使用，所以納米級材料的應用成為當前精密加工技術中的最高級別技術內容，代表了一個時代的發展。

4 結語

我國的現代機械制造業已經非常發達，現代機械制造工藝比較完善，其中主要涉及二氧化碳保護焊焊接工藝、電阻焊焊接工藝、數控機床工藝和螺柱焊焊接工藝四個方面，而精密加工技術主要包括精密切割技術、模具成型技術、超精密研磨技術和納米級加工工藝。以上各種技術出現的時間不同，且涉及了不同的領域，所以具體應用的效果完全不同。為了更好地展現這些技術的應用效果，目前來看，最好的辦法就是充分探究每一項技術的應用原則，并將其推廣給每一個技術人員，從而提升現代機械制造業的生產水平。