現代機械的先進加工工藝與制造技術綜述

方 靜

（山西尚風科技股份有限公司， 山西 太原 030006）

1 現代機械加工特點

在機械制造中，先進技術如傳感技術、及計算機技術以及機電一體化技術得到了較多的應用。在信息、控制以及系統相關知識結合的情況下，實現了機械制造系統的組成。對于制造系統來說，其正是人、機器、信息同物料間的組合，在現代制造技術發展應用當中，對人、管理以及技術這幾者間的有機結合具有積極的強調。具體來說，現代機械加工所具有的特點有：

1）一體化。在傳統機械制造技術當中，通常是指具體制造當中所使用的方法與工藝。而在現代制造技術中，則對產品加工制造、產品設計以及維護的過程進行了貫穿，即形成了一個系統，也因此成為面向制造設計的重要方式。

2）綜合性。在現今機械制造中，已經具有了較多技術的集合，如計算機、信息檢測、電子以及材料等學科，成為了一門具有跨學科特征的綜合性學科。在此過程中，不同的專業與學科也處于不斷融合交叉過程中，并在不斷交融的情況下相互促進、共同發展。

3）系統性。對于現代機械制造技術來說，其并非為一個具體性的技術類型，而是一個由生命科學、系統工程技術以及信息科學等多種學科門類形成的有機整體，即成為了一個能夠對生產過程進行駕馭的信息、物料以及能量流工程。

4）結合性。在現今機械制造技術發展當中，對經營管理同工程技術間的結合具有較高的重視程度。同傳統制造技術相比，現代制造技術對管理體制的簡化以及制造過程的組織十分重視，并在此基礎上形成了一系列管理同技術相結合的生產方式，如并行工程、制造資源計劃以及全面質量管理等。

5）環保性。在現代制造技術應用中，對資源的節約性應用以及環境保護具有較高的重視，即在實現人同自然協調發展的基礎上實現制造業的健康可持續發展[1-2]。

2 現代機械工藝技術的應用特點

1）制造系統自動化。在不斷的技術發展當中，我國的機械制造自動化逐漸經歷了單機自動化、數控機床加工以及計算機制造等階段，目前，已經向著智能化以及自動化的方向發展。

2）精密特種加工。在該技術類型中，具有著精密、超精密以及納米加工這幾個層級。超精密以及精密加工方式屬于非傳統加工類型，即指具有化學、物理特征的加工方式，如超聲波、激光、電火花、電解、離子束以及電子束加工方式等。對于特種加工方式來說，其主要應用在那些難以加工的材料當中，如陶瓷以及金剛石等具有較硬質地材料的加工等。就目前來說，在使用這部分技術加工時已經能達到分子或者原子級單位，也成為了現今超精密、精密加工當中的重要應用手段。

3）快速成型。對于零件來說，其是一個具有三維特征的實體，在某個坐標方向上由較多個面經過疊加形成。對于該特點，則可以通過堆積成形以及離散概念的應用對三維空間進行分解處理，使其形成一定數量的二維實體進行制造，并在制造完成之后通過堆積方式的應用還原為三維實體，這即是快速成型技術應用的原理。具體來說，其也具有較多的制造方式，其中，應用較為成熟的方式有立體光刻以及疊層實體制造等方式。以疊層實體制造方式為例，其在實際應用當中將在以疊層幾何信息的基礎上，通過數控激光機的應用在箔材上對本層的輪廓進行切除，在將非零件部分去除之后將一層在上方鋪設，通過加熱輥對其進行碾壓處理之后對固化黏結劑進行使用，以此使新鋪設的箔材能夠在已成的形體當中牢固黏結。之后，再對該層的輪廓進行切割，再反復以該方式處理后，直至加工完成。

4）零件分類編碼。它是識別零件相似性的一種方式，即是以數字方式的應用對零件的尺寸、工藝特征以及幾何形狀進行描述，即是零件特征的數字化處理。對于零件分類過程來說，將根據零件特征所具有的相似性進行處理。零件所具有特征表現為：首先，結構特征。即零件的尺寸大小、結構功能、幾何形狀以及毛坯的類型等。其次，工藝特征。即零件的加工精度、材料類型、毛坯形狀、機械加工方式、機床選用類型以及表面的粗糙度等。最后，生產計劃特征。主要包括有零件的制造資源情況、加工批量以及工藝具體過程當中不同車間的協作情況等。在具體零件分類當中，通過對應標志的應用表示其特征，通過分類系統當中對應環節的應用描述具體標準內容。在具體處理當中，按照一定的規則將零件特征表示進行排列，其中，每一個列即稱之為碼位，也是處理當中的縱向分類環節。在不同列當中，還要進行的設置，每一個行稱之為項，即是處理當中的橫向分類環節。在零件分類編碼系統當中，可以說正是成組技術具體實施的關鍵基礎性內容，通過對零件的成組分類處理，能夠使零件在設計當中能夠具有通用、標準以及系列化的特征，輔助計算機以及人工對工藝過程進行編制，在實現數控加工程序編制改進的基礎上保障所使用的工藝具有更為合理的設計特點。同時，其還能夠使相關工藝以及工裝路線具有標準化的特征，為輔助制造工作的開展打下良好的基礎并以成組的方式實現具體生產活動的組織。具體內容方面，其分類編碼情況對零件的功能、形狀、名稱、工藝特征以及結構等信息進行了反映，對于不同零件種類來說，其并非具有唯一的類碼，即不同零件也能夠擁有相近甚至是相同的分類碼，在此基礎上對具有相似工藝或者結構的零件組進行劃分與加工。其特點既可以根據實際需求從毛坯到產品在同類型上設備加工，也可以根據自身的需求選擇其中的幾道工序加工。

5）柔性制造。對于柔性制造系統來說，即在生產的當中一臺主機的應用連接一定數量的數控機床，同時實現信息流以及物料流的配備，是一種具有自動化特征的生產系統。在實際運行當中，其不僅能夠對自動化生產目標進行實現，且能夠對相似零件組當中的零件在經過一定調整之后對不同工序的加工目標進行形成。該組織生產方式的存在，也可以說是現今制造技術發展方向的代表，具有較好的發展應用前景[3-4]。

3 結語

在機械制造當中，機械制造工藝是其中的關鍵性內容，將直接關系到機械設備的生產質量與水平。因此，需要在現有的基礎上進一步加大技術研發力度，以促進我國機械制造業的進一步發展。