現代機械制造工藝與精密加工技術

摘 要：伴隨現代科學技術的迅速發展，現代機械制造業也得到長足進步，在此形勢下傳統工藝已難以滿足現代機械制造的需要。因此，有必要對先進的機械制造工藝及精密加工技術進行深入、全面的分析。本文從現代機械制造工藝和精密加工技術特性出發，系統探討兩者的應用情況。

關鍵詞：現代機械制造；工藝；精密加工

一、現代機械制造工藝和精密加工技術的基本特性

（一）關聯性

基于制造技術層面看，兩者的關聯性不單單在于制造生產中，還和多個方面存在關系，比如：產品研發、工藝設計、加工生產、流通銷售等，這些都有著密切的關聯性，倘若任何一項工作出現問題，那么將給整項技術應用效益帶來極大的不利影響[ 1 ]。所以，要提升機械加工制造的質量和效益，必須明確兩者的關聯性。

（二）系統性

在現代科技迅猛發展的今天，如要在機械加工技術上取得創新和發展，就需要重視并應用先進的現代科技，比如：計算機、互聯網、數字信息、智能化、新管理系統等各種技術，且，需要應用到產品研發、設計、生產、銷售等環節中。可以看出，現代制造工藝和精密加工技術是存在系統性的。

（三）全球化

在經濟全球化日益推進的當下，科學技術的競爭也面對全球化帶來的挑戰，市場競爭愈發激烈，而先進的現代機械制造工藝發展就是順應此種形勢的需要。所以，一個國家要想在國際科技競爭中得到有利地位，則要自身的機械制造工藝和技術均達到世界一流水準，進而更好的應對全球化，強化市場綜合競爭力[ 2 ]。

二、現代機械制造工藝的應用

根據現代機械制造工藝涵蓋面較廣，比如：床、鉗、銑及焊等，本文主要對現代機械制造中的焊接工藝進行深入探討。

（一）氣體保護焊

這一工藝就是以電弧為注熱源完成焊接。它的特點就是把特定氣體充當焊接物間的一種保護性介質。在實際操作中，電弧周邊會出現一個氣體性保護層，進而將電弧、空氣及熔池予以分離，如此能有效避免氣體對焊接的不利影響，以確保焊接電弧可以充分燃燒。在一般狀況下，主要用CO2的作為焊接保護層的氣體，原因在于成本低，因而此種工藝在現代機械制造中有廣泛應用。

（二）電阻焊

就是將焊接物放在“+”和“-”兩個電極間實現通電操作，在有電流通過時，會在焊接物相互接觸面、周邊產生電阻熱效應，對焊接物加熱到熔化，讓它和金屬結成一體的焊接工藝。該工藝具有這幾方面的優點，一是焊接質量高；二是機械化水平和生產效率較高；三是加熱時間很短；四是無噪聲，無有害氣體產生。在航天航空、汽車、機床等機械制造中有良好應用。但是該工藝的設備有較高成本，維修上也有難度，尚無無損檢測技術[ 3 ]。

（三）埋弧焊接

就是在焊劑層下面對燃燒電弧實現焊接的一個工藝。根據自動化水平又將其分成全自動焊接和半自動焊接[ 4 ]。在采用全自動焊接時，應用焊接車將焊絲和移動式電弧穩妥送入，再全自動化進行焊接；在采用半自動焊接時，就是通過機械操作把焊絲送進去，然后由操作員人工移動焊弧完成送入，所以在一定程度上增加了勞動成本，在現代機械制造中應用較少。比如：鋼筋的焊接，以往一般是進行手工電弧焊，也就是半自動化埋弧焊，而在現今已然被被電渣壓力焊所取代，這項焊接工藝的操作效率高，焊接質量良好，且有較好的操作條件。但在應用這項焊接工藝時，必須選用質量優的焊劑，原因在于焊接質量、所用電流、鋼材級別等都可基于焊劑堿度全面反應出來，因此需要特別控制焊劑堿度。

（四）螺柱焊

即先將螺柱和板件、管件等妥善相連，將電弧送入將接觸面熔化一體，然后對螺柱加壓予以焊接。該工藝又分成兩種：一是儲能式焊接，它的接熔深度相對小，通常應用在薄板焊接中；二是拉弧式焊接，在重工藝中有較廣的應用。這兩個類型均屬于單面焊接，所以不需打孔、粘結、攻螺紋等操作，尤其是不需打孔，可保證焊接工藝不會出現漏氣、漏液等情況，安全性更高。

（五）攪拌摩擦焊

這項工藝產生于上世紀90年代的英國，在上世紀末期的鐵路、車輛、船舶等現代機械制造中得到廣泛應用。我國在2002年開始引進并應用該項工藝，它的突出特點就是不需要焊接攪拌頭之外的焊條、保護、焊劑等材料，尤其是在鋁合金焊接操作中，只需要一個焊接頭就可在800m焊接需要。

三、精密加工技術的具體應用

近年來，隨著數字信息技術的發展，精密加工技術發展迅速，已出現了多種，比如：精密切削技術、超精密研磨技術、模具成型技術等。本文主要探討當前機械制造中常用的兩個：1）精密切削技術。現階段，最為常用的方法就是直接切削。但因要求應用切削所生產的產品必須滿足高精度表面粗糙度的需要，因此就需要最大限度避免設備、工件及外部環境等方面的影響。譬如：如想提升機床制造生產的精度，就需要它有高剛度，且不會伴隨溫度增高而出現變形，與此同時要有較強的抗振性。而要達到上述要求的途徑主要有兩個，一是需要提升機床主鈾轉速，因此，當前的精密加工機床轉速已從以往的幾千轉每分鐘提升幾萬轉；二是充分應用先進技術，比如：空氣靜壓軸承、微驅動、精密定位及控制技術等。2）超精密研磨技術。比如：機械制造加工滿足表面粗糙度在1～2mm，同時實施原子級研磨拋光的硅片。應用傳統的磨削、研磨、拋光等技術方法，已難以滿足上述要求。而為達成這些需求，只可以深入開展新技術、新方法的研究，這就促使了先進超精密研磨技術的出現。

四、結語

總之，對于現代機械制造行業來說，它的發展水平和質量直接受現代機械制造工藝和精密加工技術所決定。所以，在認識兩者技術特性基礎上，要深入研究，探索出符合我國機械制造工業發展實際的新型工藝、技術，促進我國現代機械制造產業的可持續發展。

參考文獻：

[1] 趙惠賢，田小英.淺談現代機械制造工藝及精密加工技術[J].科技風，2012（15）：162.

[2] 李嘉欣.關于現代機械制造工藝與精密加工技術問題探討[J].橡塑技術與裝備，2015（16）：125-127.

[3] 劉藝博.現代機械制造工藝的特點及發展趨勢分析[J].科技展望，2016（12）：55.

[4] 苑偉政，馬炳和.微機械與微機械加工技術[M].西北工業大學出版社，1999：322-324.

作者簡介：單曉坤（1980-），女，吉林人，碩士，講師，研究方向：機械制造及其自動化，精密加工應用技術。