淺談現代機械制造工藝及精密加工技術

王德壯 金筵庭 曲全瑜

摘 要：現代機械制造工藝與精密加工技術的應用具有高效率、節約材料、多功能化等特征，可以滿足人們生產生活的眾需求，從而創造社會經濟效益。基于此，本文闡述了現代機械制造的特征以及現代機械制造與精密加工技術的關系，對現代機械制造工藝與精密加工技術進行了論述分析。

關鍵詞：現代機械制造;特征;制造工藝;精密加工技術

一、現代機械制造的主要特征

現代機械制造技術是將微電子技術、計算機技術、機械技術、信息技術、電力技術和軟件編程等眾多技術融為一體，以系統功能目標為指導，以優化組織結構為生產目標，在高質多能、低能耗、高可靠性的原則之上，最大限度的實現既定的功能價值，達到整個系統最優化的最終效果。現代機械制造的特征主要表現為自動化與智能化，其智能化特點并不是由于它是多種技術的單純疊加，而是它將多種技術融為一體，實現了整體上的協調統一。而對于機械制造的自動化特點，它的系統是一個綜合概念，在對系統進行設計時，必須要能滿足輸入端所需的輸出值，這其中包含了機電一體化的含義。現代機械制造的核心是為了滿足其功能的內在要求，把產品的設計、制造和實現它的功能作為一個整體，以整體的觀念來看待。

二、現代機械制造工藝與精密加工技術的關系

現代機械制造工藝與精密加工技術是密不可分的，兩者相互聯系，共同作用。現代機械制造工藝的應用目的是全面完成零件的機械加工任務，現代機械制造工藝系統由刀具、夾具、工件、與機床等部分組成，它們之間相互作用，能在特定的生產條件下，在保證質量要求的前提下，采用合理的工藝過程降低工序的加工成本。機械制造工藝對生產對象的加工高質量的要求是精密加工技術發展的動力，精密加工技術是提高機械制造工藝加工精度的措施。

三、現代機械制造工藝與精密加工技術的分析

1.現代機械制造工藝形式的分析

（1）數控加工工藝。數控加工是信息自動化技術發展的產物，具有高柔韌性、高精度、自動化程度高等特點，能解決傳統常規加工難以解決的問題，特別是對單件小批加工和復雜型面的加工方面。數控加工前需要對工件進行工藝設計，無論是手工編程還是自動編程，在編程前都要對所加工的工件進行擬定工藝路線、工藝分析、設計加工程序。因此，合理的工藝設計方案是數控編程加工的依據，若設計不合理，會造成機械加工材料、零件等不必要的浪費，從而導致加工成本增加。

（2）銑削加工工藝。銑削加工利用相切法成形原理，用多刃回轉體刀具在銑床上對工件進行加工的一種切削方法。在銑削加工中，銑刀做旋轉運動，工件作直線或回轉運動，可以加工平面、垂直面、斜面、各種成形面和溝槽。目前，常見的銑削方式有周洗和端銑、順銑和逆銑，常見的銑刀有圓柱銑刀、圓盤銑刀、角度銑刀、成形銑刀等，常見的銑床有升降臺銑床、龍門銑床、工作臺不升降銑床和數控銑床等。

（3）車削加工工藝。一般情況下，車削加工是以主軸帶動工件作回轉運動，刀具做直線運動的加工方式，一般較多使用的是車床，車床的加工范圍很廣，主要加工各種回轉表面，包括端面、內圓、外圓、螺紋、回轉溝槽和滾花等。根據所用機床的精度不同，可以達到的加工精度等級也不同。其加工的尺寸范圍一般可以達到IT12-IT7，精車可達到IT6-IT5，表面粗糙度范圍一般是6.3～0.8 um。

（4）孔的鉆削、鉸削和鏜削加工工藝。第一、鉆削加工是加工孔的常用方法，在加工孔時，孔系的位置精度由夾具保證。在大多數的情況下，鉆削是在鉆床上進行，也可以在車床、銑床、鏜床和加工中心上進行。常見的鉆床種類有立式鉆床、臺式鉆床和搖臂式鉆床等，這些鉆床的共同特點是工件固定不動，刀具做旋轉運動，并沿著主軸的方向進給，操作可以是機動，也可以是手動方式。第二、孔的鉸削被廣泛應用于不淬火工件上孔的精加工，一般是加工精度要求較高的小孔，其精度主要由刀具結構和精度來保證。目前，常用的鉸刀分為手用和機用鉸刀。鉸孔時，在很小的切削余量下，采用較低的切削速度進行加工，其切削力和變形小，孔徑由鉸刀的校準部分來修光和校正，還用切削液來降低孔的表面粗糙度。因此，鉸孔能保證孔的尺寸和形狀以及表面粗糙度。

2.機械精密加工技術分析

（1）精密磨削技術。在機械加工的各種方法中，往往以磨削作為最終精加工的手段，在精密磨削加工中所使用的砂輪，采用硬度極高的金剛石、立方氮硼磨料。對于金剛石砂輪，在大氣中磨削時，在產生的高溫條件下會與鐵發生反應，產生異常磨損，因此，金剛石砂輪只能用于磨削非鐵系材料，立方氮硼砂輪磨削鐵系材料。

（2）精密切削技術。超精密切削加工主要是用高精度的機床和單晶金剛石刀具進行的，一般計算機用的磁盤、磁鼓，大功率激光用的金屬反射鏡、激光掃描用的對面棱鏡、紅外光等用的光學零件和復印機的高精度零件都是采用超精密切削加工技術實現的。

（3）特種加工技術。為了適應高技術的要求，開發了具有高硬度、高韌性、高強度的新材料，實現對微小或巨大、形狀復雜等的工件進行高精度的加工，為此開發了多種特種加工方法，包括電火花加工，電子束加工、離子束加工激光加工、電解加工、超聲波加工等。因多數的特種加工方法不用實體工具，故可以對高硬度、高強度材料、極微細或巨大、形狀復雜的材料進行加工。

（4）納米技術。納米技術是一項高新技術，在電、磁、熱、能源、生物等領域都有廣泛的應用，其中，在電子行業可用該項技術設計計算機的集成電路板。

四、 結語

綜上所述，隨著科技的進步發展，人們對產品的加工尺寸、位置、形狀和表面質量等精度要求也在不斷提升，傳統的機械制造技術已經不能夠滿足這些要求，為了滿足產品各項質量指標，必須加強現代機械制造工藝與精密加工技術的應用。

參考文獻：

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