機械制造工藝與精密加工技術的應用分析

丁磊 王永旭 高瑩瑩

摘 要：機械制造加工技術水平，是一個國家制造業實力的基礎。在現代產業結構升級轉型的背景下，傳統的機械制造技術需要不斷更新，滿足高精尖制造業發展的需求。在本文的研究中，對當前機械制造工藝與精密加工技術的應用進行了分析，希望可以促進二者技術的融合進步與應用推廣，從而為機械工業制造水平的提高，起到一定的參考和借鑒作用。

關鍵詞：機械制造工藝；高精尖產品；精密加工技術；精益制造

機械制造技術是工農業生產發展的重要技術支撐，也代表著一個國家的整體生產力水平。在國際競爭加劇的今天，在機械精密制造領域取得新的突破，將有利于我國打破制造業發達國家的技術封鎖。現代汽車制造業、船舶制造、航空發動機制造等一些尖端的機械制造技術，都需要運用的精密加工技術，可以說機械制造和精密加工時密切聯系的，更好的利用機械制造工藝與精密加工技術，才能有效保障我國制造業水平的整體提升。

1 機械制造與精密加工技術的介紹

1.1 機械制造工藝的優勢

現代科學研究水平的提升，為機械制造和精密加工技術的融合運用提供了更多的條件。機械制造工藝技術的綜合性強，并且以其全面性和系統性在制造業中發揮著不可替代的作用。而隨著科研技術水平的提升，在一些高精尖產品的生產制造過程中，精密加工技術也能夠得到比較充分的運用。

總的來說，機械制造工藝的優勢主要表現在綜合性強、全面性強以及競爭性強等三個方面。綜合性強就是現代機械制造技術在發展過程中，與其他技術相互融合發展，借鑒一些其他領域的技術優勢，使得生產的產品更加人性化；全面性強主要是指機械制造工藝包括的環節眾多，產品生產的一系列環節，如原材料加工、產品設計、研發生產等過程，都形成了既定的標準程序，運用科學的技術工藝，提高效率；競爭性強主要指的是，機械制造技術工藝的競爭范圍廣泛，在一些高新技術領域，尖端的制造工藝技術是在全世界范圍內進行競爭，具有很強的競爭性。

1.2 精密加工技術

按照現代的技術水平，精密加工是指是指加工精度在1～0.1μm，加工材料的表面粗糙度為Ra0.1～0.01μm的加工技術，不過這個標準可能會隨著技術的進步而不斷提高。總得來說現代精密加工技術已經在應用發展中，為機械加工技術的進步，提供了很多的技術支持，一些特殊的精細產品，通過精密加工技術才能順利生產。按照精密加工技術的分類標準，現階段可以大致分為精密切削技術、微細加工技術、超精密研磨技術、模具成型技術以及納米技術等。

2 精密超精密加工技術在微機械制造中的應用

2.1 微型加工設計制造技術

2.1.1主軸部件

微型加工設備中以微型主軸為重要的核心部件，支承元件部分通過選取高精度氣體靜壓軸承、高精度微小滾動軸承等，驅動元件部分選取自裝式微小直流電極確保主軸回轉的高精度與高轉速，同時需要令主軸各系統元件轉化成有限元模型，有限元分析主軸系統動靜態狀況，在這一前提條件下，采用優化設計原理對主軸系統展開結構優化設計，以達到主軸不僅能夠符合性能要求，還能夠維持經重量、低耗能的目的。

2.1.2進給部件

雙向進給部件同樣是微型加工設備中一個重要的部件。通過應用常規滾珠絲杠定位方案，能夠將定位精度處于0.1μm。另一種可行方案為選取二維X-Y微動工作臺，驅動元件選取雙向壓電陶瓷，作用于制動彈性步驟，結合位移提升理念促使位移提升，達到雙向各100μm行程微量進給的目的，定位精度同樣為0.1μm。

2.1.3導軌部件

微型加工設備重要的部件還有進給導軌部件，通過選取液體靜壓導軌、氣體靜壓導軌等導軌部件，能夠有效確保進給導軌的精度。導軌的精度對加工部件的靈敏度、精確度有著直接的影響，所以要運用超級精密加工技術，使其達到相關的技術標準要求。

2.1.4微細切削與磨削

為了確保微細切削環節測量開展的有效性，應當開發引用一組一體化微小刀架，這一刀架不僅應當附帶夾持刀具功效，還應當有著微切削刀測量的作用，以對切削環節展開實時的監管控制。在一體化微小刀架應用前提下，開展一體化微小刀架精密切削銅、鋁等金屬的實驗，結合加工實踐行為，考核、測評微型加工設備的整體性能情況。另一方面還可以采用超精密磨床、ELID技術對微小部件開展超精密磨削測驗。

2.2 微型裝配

根據微小部件的屬性特征，對其定位裝置及裝夾展開研究分析，以展開精確定位控制系統研究。尺寸和形位精度可用電子測微儀、電感測微儀、電容測微儀、自準直儀和激光干涉儀來測量。表面粗糙度可用電感式、壓電晶體式表面形貌儀等進行接觸測量，或用光纖法、電容法、超聲微波法和隧道顯微鏡法進行非接觸測量。表面應力、表面變質層深度、表面微裂紋等缺陷，可用X光衍射法、激光干涉法等來測量。通過微型裝配技術，實現對微小部件的裝配控制，保證其在實際運營過程中，不發生位移或者松動，降低磨損程度，延長使用壽命。

2.3 環境控制

運用精密加工技術對微小部件進行加工時，需要做好環境控制。一般要達到超穩定環境條件，其中必要的四個方面如恒溫、防振、超凈和恒濕等。環境溫度可根據加工要求控制在±1℃～±0.02℃，甚至達到±0.0005℃。在恒溫室內，一般濕度應保持在55%～60%，防止機器的銹蝕、石材膨脹，以及一些儀器，如激光干涉儀的零點漂移等。潔凈度要求1000～100級。

3 結語

現代機械制造工藝內容十分豐富，千變萬化，本文僅僅分析了其中一部分內容，現代機械制造工藝存在三大重點構成因素，分別是效率顯著提升的加工水平全面脫離傳統的加工機制；完全現代機械化加工技術，有效脫離人力輸出前提；生產流水線促進促進加工速率提升，加快了現代機械制造率。在精密加工技術應用方面，現代機械制造工藝與其整體環節是呈現相輔相成關系的，因此若想要實現機械制造工藝與精密加工技術應用的可持續發現，就務必要利用其相互促進這一點。

參考文獻：

[1] 付強，艾立群，程榮，李亞強，李強.國豐SPHD深沖鋼冶煉生產實踐[J].河北冶金，2016（06）.

[2] 阿依夏木·力提甫.偽碼調相系統的Simulink仿真設計與實現[J].新疆師范大學學報（自然科學版），2013，04：39-42.