現代化機械設計制造工藝及精密加工技術探析

王文濤

（山東省鄆城縣高級技工學校，山東 鄆城 274700）

隨著經濟的不斷發展，我國的機械制造行業也在不斷地革新，當前機械設計制造更多地使用現代化的工藝，生產使用的技術也大體上都以自動化、智能化為基礎，這兩種技術不僅可以提高生產的科技含量，還可以提升工業產品的產出質量。從目前來看，在機械設計制造行業中，現代化的生產模式和管理理念可以實現產業的完美升級，只有充分利用新興技術并且實踐，不斷地調整，加強新技術的開發與運用，才能提高機械制造加工企業的經濟效益和生產能力。

1 我國當前機械設計制造工藝的生產模式和特點

1.1 機械設計制造工藝的含義

從我國當前的制造工藝來看，此項技術是正在發展中階段，但是，機械設計制造工藝在經濟飛速發展中起到的作用是不容忽視的，不論什么行業，在發展的過程中一定離不開機械設計制造工藝。對于機械設計制造來說，大體的應用方面分為兩種，一種是通過該技術對企業所需要的產品進行加工，另一種是該技術本身的應用，針對國家的需求所使用。在應用的方面涉及智能化焊接技術和自動化對校技術，當今，在機械設計制造行業中，這兩項技術被廣泛地應用，是機械制造行業不可缺少的兩項技術。

1.2 機械設計制造使用的集中化生產模式

機械設計制造使用了自動化和機械化相結合的方法，實現了相互融合的現代化機械設計制造工藝的技術，并且從之前零散的生產模式變成大規模的自動化的生產模式，整個行業的走向朝著集合化發展，并且研究出了很多新型的技術，把信息網絡技術應用到機械制造行業，利用當前的通信技術進行即時通信，進行配合完整的交叉作業，以達到擺脫傳統的依賴人力的行業狀況，集中化的生產模式是多個小的功能生產模式相互結合融合的結果，構建出一個完整的機械制造行業的完整生態系統，應用集中管理的模式實現機械生產的產量優化，把數據技術加入機械制造行業中，使數據和信息網絡技術相輔相成，并且根據時代的不斷發展不斷地優化機械制造行業的生產流程、管理標準，減少工作中的勞動力。提高便捷性，提高生產效率，把過去分散的生產模式進行整合，形成一個有機整體，自動化在集中化生產的模式中起到了關鍵的作用，使機械制造行業能夠跟得上時代的發展。

1.3 機械設計制造工藝中的氣體保護焊接技術

焊接工作是機械制造行業中常見的技術，那么，氣體保護焊接在其中占有重要的地位。氣體保護焊接技術在操作的時候會在電弧的周圍產生一定量的氣體，這種氣體可以隔絕空氣、電弧和材料，所以氣體保護焊技術可以增加機械設計制造的生產準確性，由于氣體對空氣進行了隔絕，所以可以保護電弧進行充分的反應，自動化氣體保護焊，可以按照事先編制好的程序進行標準的焊接，還可以進行在封閉的條件下焊接，把溫度控制在250～360℃，在環境氣溫穩定的條件下可以穩定保溫2～6h，工作結束后，可以消除應力的回火溫度在500～600℃，并且可以保持2～3h，之后會隨著室內的溫度逐漸冷卻。在自動化的焊接工作中，可以分為自動焊接、手動焊接和半手動半自動焊接的方法。自己焊接的技術主要是用系統進行操作，把焊接車用釘子、螺絲等固定送入工作臺，之后即可使用自動化焊接技術，在半自動的焊接技術中，工作的時候不能空崗。一般情況下，單面熔深甚至可以達到21mm左右，采用機械將焊絲送入工作臺，如果是人工焊接，就需要工人利用可移動的氣體保護焊的設備進行焊接，但是，在現代的制造設計工藝普遍使用自動化焊接的技術手段。

1.4 機械設計制造工藝中的環保理念

傳統的機械制造工藝中會帶來很大的污染，很明顯現在高污染的技術無法滿足社會對于工業發展的要求，要想減少機械生產造成的污染問題，就要加強綠色的生產理念，而要加快生態文明的建設工作，就要把構建美麗新中國的理念貫徹到底，機械制造行業是我國經濟增長中重要的產業，在綠色工業的改革中要占據主要的地位，所以機械設計制造工藝要有環保理念，開展綠色工作，減少排放，把生產過程中對環境的影響降到最低的程度，把整個機械制造行業的模式全部改變。傳統的生產模式由于技術落后、管理老舊、廢物排放從不節制，所以造成對環境的嚴重污染，原材料的浪費嚴重，運用環保的理念進行生產可以做到，降低污染，減少原材料的浪費。所以要把環保的理念完全融合在機械制造設計工藝中。

1.5 機械設計制造工藝中的智能化

智能化的機械制造工藝在傳統的生產模式外加入了傳感器、調節器等新型的設備，能夠智能地判斷生產的情況，根據實際遇見的情況，依照之前設計好的參數進行生產。那么，在具體的工作中，螺柱焊工作中的儲能式、拉弧式的焊接中應用得較為廣泛，拉弧式焊接的熔深大，所以是在重型工業行業中應用，拉弧式焊接作為一種單方面的焊接技術，所以在工作的過程中不需要打孔，不需要黏結，這樣可以保證不會產生漏水漏氣的安全問題。那么在智能化這方面，可以根據智能設備的判斷，利用變壓器進行智能的降壓處理，然后使用整流橋把其中的交流電變為直流電，經過雙向流管進行充電，智能化的芯片甚至可以控制可控硅，讓其中電容的電量在短時間內釋放，從而實現智能化在螺柱焊工作中的應用。

2 對目前機械精密加工技術的分析

2.1 精密加工技術的含義

在我國的機械制造行業中，機械制造設計工藝和精密加工的技術是密不可分的，在機械制造的工藝發展過程中，精密加工技術有著至關重要的作用，對于精密加工技術而言，在各種行業有著不同的用途，最主要的還是在機械制造工藝中以及嚴謹的科研工作中進行使用。隨著社會經濟的不斷發展、科技水平的提高，精密加工技術的精確度也在不斷地提升，根據相關的研究報告表明，機械制造設計工藝和精密技術之間的關系是相互促進相互作用的，所以，為了確保機械制造行業的穩步發展，應該逐步提高精密加工技術，不斷地改進精密加工技術，使其隨著機械制造行業一起發展，在如今精密加工技術走向成熟的情況下，該項技術在機械制造行業中的作用越來越大，使用精密加工技術可以讓生產中的原料損耗大幅度降低，并且更好地保護生產設備，讓生產設備的利用率得到本質上的提高，精密加工給我國的機械制造行業的現代化程度帶了極大的促進作用，對于工作人員來說，一定要對精密加工技術有著全面的認識，并且關注精密加工技術，并且在機械制造設計中，把精密加工和機械設計相互結合，以二者為理念為基礎進行生產。

2.2 精密加工技術中的超精度加工

如果想把切削的精度進行提高，那么，一定要確保工作中的加工機床，其中的原材料、技術手段，不受到外界的干擾，并且按照一定配比比例進行詳細處理。然后通過智能化的生產技術、數據庫、模糊控制等技術，以達到實現超精度加工的目的，智能化的操作系統會嚴格的控制加工機床的主軸的旋轉力度和速度，加工機床的旋轉速度可以利用系統的自動判定隨時進行切換，也可以用新型的加工技術，比如，精準定位技術等，極大地保證了切削的精確度。

在實際的工作中，可以對細微的小零件進行細致的打磨處理，從而達到超精度加工的目的，智能化系統會對零件的動態壓力進行嚴格的控制，零件的粗糙度可以達到0.62～0.02μm，那么，在智能化系統中的參數設置可以設置為壓力控制在0.3MPa，而超精度的研磨要把壓力控制設置在0.02MPa，速度控制在40～120m/min，這樣的設置完全可以實現全自動，完全脫離人的超精度加工，把自動化和智能化相互結合實現現代化的機械制造工藝和精密加工技術相互融合。

2.3 精密加工技術中的超精密磨削

磨削技術在機械制造的發展過程中進化成了超精密磨削，該項技術的核心點是砂輪的精度問題，在實際的工作中要確保砂輪微刃性、等長性，該項技術的應用特別寬泛，尤其是在需要高精度的機械零件的加工中有極大的需求。使用超精密磨削的零件表面的磨削痕跡肉眼很難觀察到，在磨削后再對零件進行摩擦，拋光，最后就可以形成超精度的工作面。現如今，超精密的磨削技術可以磨削出圓度為0.01μm的零件，零件的尺寸精度達到0.1μm，而且表面的粗糙度極低。

2.4 精密加工技術中的超精密研磨

超精密的研磨技術包括機械的研磨、浮動的研磨、基于化學工藝的機械研磨、彈性的加工、電磁力的研磨等多種精密加工技術，超精密研磨的技術可以實現沒有震動的研磨，就是指用肉眼看不見震動的幅度的狀態，該項技術有著精密的溫度控制，對環境的影響較小，可以均勻并且細致地研磨。研磨技術是把零件的表面進行打磨，從而降低零件表面的粗糙程度，減少摩擦力對于零件精度的影響，使零件組裝成整體后達到產品的預期標準。比如，在一些芯片的制作，芯片本身的體積就比較小，所以工作人員對于零件表面的粗糙度要求就比較高，要把芯片的粗糙程度控制在10～20μm，然而，對于其他的金屬工藝品來說，工作人員也要控制表面的摩擦力和光滑度，如果使用統一的設備，那么對于不同的產品的打磨拋光的程度就達不到預期的構想，超精密的研磨技術需要工作人員根據不同的產品更換不同的拋光設備，以達到提高生產的效率的目的，把超精密研磨的技術應用到傳統的產品生產的技術中可以有效地改善傳統的生產的不足之處。一方面超精密加工技術可以使用智能化的系統對生產的零件表面的粗糙程度進行權威的檢測，把研磨程度不同的產品進行區分，并且按照不同的區分結果使用不同的設備進行研磨、拋光，這樣大大增加了工作的效率，減少了工人的勞動時間。如果能使用磁懸的技術直接隔絕摩擦力對機械制造行業的影響，用磁力對產品進行研磨，那么設備的損耗基本上沒有，打磨的精度可以控制在最低，從而提高零件的使用年限。

2.5 精密加工技術中的超高速切削

超高速切削技術和傳統的切削技術相比，利用精密加工技術的超高速切削的速度是傳統模式的切削速度的八倍以上，但是不同的原材料、不同的加工方法對于切削的速度范圍也有一定的規定，那么精密技術的超高速切削分為銑削、車削、車銑等，精密加工的超高速切削和超精密的研磨技術異曲同工，都是根據不同的材料、不同的產品要求、不同的工藝要求，進行不同的設備選擇。

目前，在鋁合金的原材料中的加工速度為3000～8000m/min，在鑄鐵的原材料中速度為1000～5000m/min，在耐熱鎳合金的原材料中加工的速度為600m/min，鈦合金原材料的加工速度為200～800m/min，塑料材料的加工速度為2000～8000m/min。該項技術在機械制造行業的應用可以極大地提高切削的效率，增加生產的效率，減少材料的損耗，同時也符合環保的理念，減少廢物的排放。

2.6 精密加工技術的微細加工

微細加工是針對比較微小的零件進行加工，精密加工技術在這種產品的應用模式有很多，不僅僅可以通過聲波技術，還可以使用等離子或者其他更小的單位進行對小零件的加工，微細加工技術可以隨著微小單位的微量運動，對體積比較小的零件進行精細化的加工，將提高個體單位的去除率，在這個過程中，表面的物理性質會發生改變，微細加工技術還屬于一種新型的技術，還存在許多的問題，其中在加工的過程中由于零件的體積比較小，表明的物理性質容易發生改變，所以會發生熱量過高的情況下出現，一旦出現熱量過高的情況，直接促使加工過程中微小零件的形狀因為熱量的原因導致變化，甚至有可能導致周邊其他的零部件發生變形的情況，所以目前來看，此項技術還沒有發展成熟，應用的此種技術的工作人員應該減少此情況的發生，并且積極研究此種問題的解決方案，盡量處理微細加工中的熱力敏感的弊病。

3 結語

綜上所述，精密加工技術在機械制造設計領域中已經被廣泛地應用，對于機械產品的精工制作，精密加工技術可以幫助工作人員完成精度要求比較高的產品，進而達到提高工作效率的目的，從機械制造設計技術的特點和目前的理念來看，精密加工技術和機械制造技術的融合更是大勢所趨，應該給予精密加工技術更大的關注度，進行進一步的技術融合。