論現(xiàn)代機(jī)械制造及精密加工技術(shù)

張永帥 徐強(qiáng)

摘要：我國(guó)機(jī)械制造水平不斷提升，各種新型加工技術(shù)的應(yīng)用發(fā)揮著不可或缺的作用，其中機(jī)械制造工藝及精密加工技術(shù)的運(yùn)用則是重中之重。隨著生產(chǎn)水平的提升，人們對(duì)生產(chǎn)中使用的機(jī)械設(shè)備有著更高的需求，零配件越來越精密，該技術(shù)的優(yōu)越性便得到了體現(xiàn)。并且，該技術(shù)的廣泛應(yīng)用也是我國(guó)機(jī)械制造業(yè)蓬勃發(fā)展的根基。所以推廣該項(xiàng)技術(shù)以及提升該技術(shù)的應(yīng)用水平是目前的首要任務(wù)。機(jī)械制造工藝及精密加工技術(shù)有著各種各樣的優(yōu)勢(shì)，但同時(shí)要真正的提升我國(guó)的機(jī)械制造水平還需要進(jìn)一步的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造工藝;精密加工技術(shù);現(xiàn)代

引言

隨著工業(yè)的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的機(jī)械制造工藝已經(jīng)不能滿足社會(huì)的需求了。人們開始重視機(jī)械制造工藝和精密加工技術(shù)，并取得了一定的成果。有鑒于此，只有充分認(rèn)識(shí)現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)之間的特點(diǎn)和聯(lián)系，并正確使用和加以創(chuàng)新，不斷改進(jìn)和升級(jí)，才能夠更好地適應(yīng)時(shí)代的進(jìn)步。

1現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)的概述

1.1現(xiàn)代機(jī)械制造工藝

現(xiàn)代機(jī)械制造工藝集信息技術(shù)、現(xiàn)代技術(shù)以及制造技術(shù)于一體，貫穿產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工、檢測(cè)、使用、管理、服務(wù)以及回收等一系列環(huán)節(jié)。

1.2精密加工技術(shù)

精密加工技術(shù)是一種科技含量較高的機(jī)械加工技術(shù)，它要求將加工精度控制在1～0.1μm范圍內(nèi)，將表面粗糙度控制在Ra0.1～0.01μm范圍內(nèi)，精密度極高，是當(dāng)前較為先進(jìn)的機(jī)械加工技術(shù)，也是當(dāng)前使用較多、運(yùn)用范圍較廣的機(jī)械加工技術(shù)。

2現(xiàn)代機(jī)械制造工藝

2.1氣體保護(hù)焊接工藝

該工藝是將電弧作為熱源的技術(shù)，具體特征是被焊接的物體周圍有一層氣體的保護(hù)介質(zhì)。利用焊接在電弧周圍構(gòu)成一層保護(hù)層，有效分離熔池與電弧以及空氣，降低有害氣體給焊接產(chǎn)生的影響，預(yù)防氣體進(jìn)入被焊接的位置，避免焊接后金屬韌性差的問題。另外，可以在很大程度上確保焊接時(shí)電弧穩(wěn)定程度，充分燃燒焊接材料，降低有害氣體的產(chǎn)生，保證焊接人員的身體健康。

2.2螺柱焊焊接工藝

該工藝就是讓螺栓端面與管件板件觸面互相接觸，之后使用電弧融化雙方接觸面，對(duì)螺柱施壓，保證整個(gè)被焊接的物品完成焊接的過程。該工藝包括儲(chǔ)能式以及拉弧式兩種方法。儲(chǔ)能式的熔接深度小，焊接適合于薄板焊接。拉弧式熔接深度大，適用于重工業(yè)焊接中。兩種形式的共同點(diǎn)是單面焊接，無需打孔、鉆洞等。這項(xiàng)技術(shù)因有不會(huì)產(chǎn)生漏氣、漏水優(yōu)勢(shì)，被廣泛應(yīng)用到現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)。

3現(xiàn)代機(jī)械制造精密加工技術(shù)

3.1精密切削技術(shù)

精密切削是最常見和使用最廣的精密加工技術(shù)，對(duì)于那些要求極高的產(chǎn)品，一般都采用這種技術(shù)。由于在實(shí)際操作中會(huì)受很多外界因素的影響，很難達(dá)到產(chǎn)品表面粗糙程度的精密要求，為了避免這些不利因素的干擾，就需要不斷提升加工精度，做到不受溫度影響，不易發(fā)生變形，抗震性能優(yōu)越，在提升主軸轉(zhuǎn)速的時(shí)候，不受影響。在這個(gè)過程中，要確保機(jī)床穩(wěn)定，能夠應(yīng)對(duì)不同材料之間的差異和特點(diǎn)。

3.2納米加工技術(shù)

納米技術(shù)是新興的技術(shù)，也是機(jī)械加工制造中的重要技術(shù)。它是將物理學(xué)、分子學(xué)和工程學(xué)有機(jī)結(jié)合起來進(jìn)行融合，可以完成硅片的加工。在具體加工中，需要結(jié)合實(shí)際，具體情況具體分析，根據(jù)不同的精度要求，選擇適宜的納米技術(shù)，從而保證工藝的順利展開，提升產(chǎn)品的整體質(zhì)量。比如在海底勘測(cè)用的納米探測(cè)器，就是應(yīng)用最新的納米技術(shù)進(jìn)行制造的。值得一提的是，利用納米技術(shù)，能夠顯著提高信息存儲(chǔ)能力，促進(jìn)電子技術(shù)的發(fā)展。近年來，中航工業(yè)精密所依托其在超精密加工技術(shù)領(lǐng)域的研究基礎(chǔ)和傳統(tǒng)，開展了“非球面光學(xué)零件確定性超精密加工技術(shù)和裝備”項(xiàng)目研究，突破了大型光學(xué)數(shù)控加工機(jī)床設(shè)計(jì)、制造及運(yùn)行環(huán)境控制等關(guān)鍵技術(shù)，在大承載力、高剛性的超精密立式液體靜壓主軸技術(shù)，大行程、高剛性、無摩擦效應(yīng)超精密液體靜壓導(dǎo)軌驅(qū)動(dòng)與控制技術(shù)，機(jī)床Z軸無摩擦干涉效應(yīng)的全氣浮氣缸精密平衡與導(dǎo)軌技術(shù)，納米分辨率開放式高性能數(shù)控系統(tǒng)集成技術(shù)，機(jī)床溫度及振動(dòng)環(huán)境精密控制技術(shù)以及高品質(zhì)壓力油源、氣源供給技術(shù)等方面取得了一系列成果，最終研制成功“Nanosys-1000LODTM數(shù)控光學(xué)加工機(jī)床”及其輔助支撐系統(tǒng)。該機(jī)床通過納米分辨率的超精密加工運(yùn)動(dòng)軌跡控制，用金剛石刀具直接車削成形金屬、紅外等材料的大型光學(xué)零件，打破了國(guó)外的技術(shù)封鎖和裝備禁運(yùn)，使我國(guó)的非球面光學(xué)零件的超精密加工技術(shù)水平上躍了一個(gè)新的臺(tái)階，項(xiàng)目成果達(dá)到了同類技術(shù)國(guó)際先進(jìn)水平。

3.3微細(xì)加工技術(shù)

微細(xì)加工技術(shù)，顧名思義，就是縮小電子元件的體積，從而提高使用頻率，降低能量損耗。在機(jī)械制造中，往往有一些體積較小的元件，這就需要進(jìn)行精密加工，隨著電子產(chǎn)品的更新?lián)Q代日趨頻繁，電子元件的加工任務(wù)更加艱巨，就需要運(yùn)用微細(xì)加工技術(shù)提高半導(dǎo)體的精度。

4現(xiàn)代機(jī)械制造工藝和精密加工技術(shù)的優(yōu)化措施

4.1提高技術(shù)水平

采取合理有效的優(yōu)化措施，提高技術(shù)應(yīng)用效果，有利于促進(jìn)我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)和機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展。針對(duì)這一問題，我國(guó)某地區(qū)現(xiàn)代化工業(yè)社制造企業(yè)，在實(shí)際的技術(shù)研發(fā)以及機(jī)械制造生產(chǎn)過程中，將納米技術(shù)以及以微細(xì)加工技術(shù)為代表的超精密技術(shù)做為重點(diǎn)管理對(duì)象，進(jìn)行研究與應(yīng)用。在產(chǎn)品加工階段，該地區(qū)企業(yè)精密加工技術(shù)部門應(yīng)用了復(fù)合材料SiCp/Al作為基本加工制造材料，技術(shù)部門應(yīng)用了研、磨和拋等技術(shù)，對(duì)該復(fù)核材料進(jìn)行了精密磨削，同時(shí)配合ELID技術(shù)，提升了加工精度。最后得知，當(dāng)復(fù)合材料的體積比為48%，機(jī)械設(shè)備電流為10A時(shí)，系統(tǒng)可以通過較高的轉(zhuǎn)速，使材料表面打磨工作進(jìn)一步精細(xì)化。通過此種方式，該企業(yè)有效地提升了自身現(xiàn)代機(jī)械制造工藝和精密加工技術(shù)的發(fā)展水平。此外，在實(shí)際的操作過程中，當(dāng)?shù)毓I(yè)技術(shù)研發(fā)部門還借助了現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)，自主研發(fā)生產(chǎn)了微型機(jī)器人，并將微型機(jī)械電子技術(shù)進(jìn)行了推廣和普及。同時(shí)，該企業(yè)還同家用電器以及電子產(chǎn)品生產(chǎn)單位達(dá)成了良好合作關(guān)系，發(fā)揮各自技術(shù)和生產(chǎn)管理優(yōu)勢(shì)，提升了本地工業(yè)與經(jīng)濟(jì)的發(fā)展速度。

4.2在施工中采取綠色制造的策略

綠色制造從字面意義上來講是盡可能的降低產(chǎn)品制造過程中對(duì)環(huán)境的影響，從而達(dá)到降低環(huán)境污染的目的。這是狹義上的綠色制造。廣義上的綠色制造不僅僅局限在制造過程上。在化工機(jī)械行業(yè)運(yùn)行的整個(gè)過程中，從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、包裝、運(yùn)輸、使用、維修、回收、報(bào)廢這整個(gè)使用周期中都做到盡可能的減少對(duì)環(huán)境的污染，同時(shí)做到資源利用率最大化才能稱得上是廣義上的綠色制造。綠色制造主要包含綠色設(shè)計(jì)、綠色生產(chǎn)、綠色包裝等幾個(gè)方面。在生產(chǎn)階段要考慮對(duì)環(huán)境的影響，盡量做到生產(chǎn)過程中的污染最小化，最好進(jìn)行無污染化生產(chǎn)。綠色生產(chǎn)可以從綠色工藝、綠色設(shè)備方面進(jìn)行改進(jìn)。工藝上要減少廢氣廢液的產(chǎn)生，設(shè)備上要從能源供給、噪音等方面進(jìn)行改進(jìn)。綠色包裝同樣是綠色制造應(yīng)當(dāng)考慮的方面，可以從包裝的設(shè)計(jì)、材料進(jìn)行改進(jìn)。要優(yōu)化包裝的結(jié)構(gòu)，減少包裝使用的材料多少，同時(shí)兼顧包裝的質(zhì)量。

4.3在施工中采取虛擬化的策略

虛擬化是指在精密加工技術(shù)的生產(chǎn)研發(fā)和生產(chǎn)設(shè)計(jì)階段采用電腦模擬的方式進(jìn)行虛擬生產(chǎn)和虛擬制作，預(yù)估生產(chǎn)出的模型。當(dāng)前的虛擬化技術(shù)在其他方面已經(jīng)有了較大的發(fā)展，在精密加工技術(shù)中實(shí)現(xiàn)的可能性大大提升。通過虛擬化技術(shù)模擬生產(chǎn)，能夠預(yù)先對(duì)生產(chǎn)的結(jié)果進(jìn)行預(yù)檢查，發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中的一些失誤，并通過修改后排出這類問題。能夠幫助減少材料上的浪費(fèi)，降低成本增加的風(fēng)險(xiǎn)。

結(jié)語

現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)是工業(yè)發(fā)展中極為重要的技術(shù)，其影響力不可忽略，它對(duì)于促進(jìn)我國(guó)工業(yè)發(fā)展具有非常重要的作用，應(yīng)學(xué)習(xí)有關(guān)知識(shí)并掌握相關(guān)技術(shù)，適應(yīng)時(shí)代發(fā)展的潮流。

參考文獻(xiàn)：

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（作者單位：日照港船機(jī)工業(yè)有限公司）