現代機械制造工藝及精密加工技術

李明

摘要：現代機械制造不但運用電子、計算機、激光加工技術對信息進行控制與處理，而且融入高新技術在刀模具的切削過程和加工機理之中。機械制造行業在滿足社會實際需求的基礎上，還要實現技術的與時俱進，增強機械制造工藝與精密加工技術的現代性，從而滿足現代機械制造的具體要求。傳統機械制造工藝卻難以滿足機械制造業的發展需求，對行業發展造成限制影響。因此，為有效解決這一問題，為我國機械制造領域注入新的發展活力，本文對現代機械制造工藝及精密加工技術進行簡要分析，以供參考。

關鍵詞：現代機械制造工藝;精密加工技術;主要特點

1 ?現代機械制造工藝與精密加工技術的關系

機械制造是機械廠商向用戶或市場提供成品機械產品，將機械產品設計方案加以可視化、成品化呈現的過程。近年來，隨著工業生產模式、生產技術的革新，對各類機械設備的制造精度、整體性能、產品質量不斷提出新的要求。雖然機械制造行業迎來時代發展浪潮，但傳統機械制造工藝的生產模式較為僵化、落后，難以實現機械產品的設計目的，滿足使用需求。現代機械制造工藝應運而生，有效滿足了企業與用戶的機械產品使用需求。精密加工技術是產品加工精度與表面光潔度較高的各項精加工工藝。精密加工技術是現代機械制造工藝體系中的一項關鍵技術，將原有機械制造與加工基礎上不斷創新而成，二者具有極為緊密的內在關聯。

2 ?現代機械制造工藝及精密加工技術的主要特點

2.1 相互關聯性

在現代工業生產領域和生產線中，機械制造工藝得到了充分體現，且與多數生產步驟和工藝流程聯系密切，常見關聯環節為產品升級、產品設計、加工制造等等。如若其中任意一項或多項生產環節存在技術問題或出現生產事故，都將對現代機械制造工藝的應用造成影響。

2.2 系統性

現代工業生產、精密加工技術以及現代機械制造工藝三者之間的內在邏輯、整體性結構之間都有著較為明顯的銜接性。在出現各類生產問題時，都將對三者所保持的穩定平衡關系造成影響，進而對其他生產環節、產品加工精度、機械制造質量等造成程度不一的影響。例如，現代機械制造工藝是由傳感技術、自動化技術、電子技術、信息技術等多項技術與專業學科融合組成，并非獨立的技術體系，與生產線、精密加工技術共同組成現代工業生產體系。

2.3 全球性

國內外現代機械制造工藝與精密加工技術在具體發展方向、技術原理、應用優缺點、技術特征等層面上存在差異，既有明顯的技術優勢，同時也普遍存在一定的技術問題。而在經濟全球化發展時代背景下，為進一步提高機械制造質量、效率與產品加工精度，切實強化機械制造能力，國內外機械制造工藝與精密加工技術體系之間呈現出相互融合、共同探索與發展的趨勢，有效兼容了不同技術體系的發展優勢，這也是技術全球化發展的主要表現形式之一。

3 ?現代機械制造工藝與精密加工技術的應用現狀

3.1 現代機械制造工藝

3.1.1 電阻焊工藝 ?電阻焊指通過電極，向所組合的工件施加電阻熱影響，工件與電極接頭處在短時間內產生大量熱量，在高溫條件下，工件接頭處逐漸熔化、保持塑形狀態，并在工件結合面上形成大量共同晶粒。隨后，切斷電極與工件的接觸，工件溫度持續降溫，由塑性狀態逐漸恢復至正常狀態。目前來看，應用較為常見的電阻焊工藝為對焊、縫焊、點焊及凸焊。電阻焊工藝具有焊接步驟簡單、無需使用額外焊接材料、生產效率高、不會產生有害氣體與噪音等應用優勢。但是在電阻焊工藝實際應用中，焊接質量的檢測難度較大，難以精確掌握工件焊接處的內部結構情況與缺陷特征，普遍采用有損檢測技術。同時，在應用點焊、縫焊兩項電阻焊工藝時，會增加工件重量。

3.1.2 埋弧焊工藝 ?埋弧焊是使電弧在焊劑層下燃燒進行焊接，這項工藝分為自動焊、半自動焊。其中，自動焊指，由機械設備自動開展引燃電弧、送入焊絲、電弧沿焊接方向移動、焊接收尾等作業。而半自動焊指，由機械設備自動松緊焊絲，并替代人工完成一些較短或是彎曲焊縫的焊接作業。同時，由人工開展電弧移動作業。埋弧焊工藝在實際應用過程中，具有焊縫質量高、生產效率高、作業安全等優勢，并不會產生弧光輻射與大量煙塵，被廣泛應用于焊接各種鋼板結構。

3.1.3 氣體保護焊接工藝 ?該工藝是通過使用某種氣體為保護氣體、電弧介質。在常規焊接工藝應用過程中，焊絲端頭熔化金屬難以保持較高平衡性的軸向自由過渡。針對這一問題，對保護氣體的使用，將有效控制焊絲端頭金屬的飛濺程度、形成良好焊縫，并獲得無內部缺陷的高質量焊接接頭。目前來看，應用最為常見的保護氣體為二氧化碳，這類氣體的成本低、易生產。與其他焊接工藝相比，氣體保護焊接工藝逐漸成為黑色金屬材料的重要焊接方法之一，具有焊接成本低、焊后變形量小、焊接飛濺少、操作簡單、焊縫抗裂性能良好、生產效率高等優勢。

3.2 精密加工技術

3.2.1 納米技術 ?納米技術指，使用單個原子、分子制造物質的一項加工技術，這項技術由動態科學與現代科學技術體系加以結合產生，主要研究結構尺寸在1納米至100納米區間范圍內材料性質與物質制造的一項制造技術。在現代機械制造領域中，納米技術也泛指達到納米級精度的加工技術。在超精密加工過程中，傳統的磨削、切削等加工技術難以開展納米級加工作業，加工精度無法得到有效保證。而對納米加工技術的應用，可快速、精準切斷原子間的結合，產生超過位置原子間結合能的能量，將其用于切斷原子間結合，以達到精密加工目的。近年來，納米加工技術體系不斷完善，且隨著電子束光刻技術的問世，納米加工技術在機械制造領域中已得到大規模應用，既可以有效去除微米級與納米級表層材料，也可以做到對單個原子的扭遷、去除與重組。

3.2.2 精密研磨技術 ?對這項技術的應用，實現了對磨料密度分布的有效控制，并基于固著磨料研磨特性，以及工件磨具之間的相對運動軌跡密度分布，從而針對性設計、調整磨具的磨料密度分布，進一步提高磨具面型加工精度。簡單來講，則是有效掌握工件受力情況與運動規律，進而構建工件受力平衡微分方程，根據工件與磨具間的相對運動軌跡密度分布情況，設計磨料密度分布。精密研磨技術有效解決了傳統機械制造工藝在實際應用過程中，所存在的加工效率低、加工成本過高、加工質量不穩定等一系列問題，且這項技術較為成熟，已得到大范圍推廣與應用。

3.2.3 精密切削技術 ?這項技術是在表面質量以及加工精度領域達到極高水平的加工技術。從本質角度來看，精密切削技術與傳統切削技術并無根本性區別，均為操縱刀具，對材料開展剪切斷裂、摩擦擠壓以及滑移的生產加工過程。但與之相比，精密切削技術采取微量切削方式，切屑形成過程較為特殊、且切削深度較小。可根據刀具刃口圓弧處被加工材料的質點受力情況，選擇合理的切削方法。

3.2.4 微機械技術 ?微機械技術是利用平板印刻術、蝕刻技術等半導體技術，專用于設計、制造微米級領域內的微米尺寸力學元件。自上世紀六十年代起，微電子機械制造技術理論被提出，并采用硅微加工方法制作控制器、傳感器、執行器等設備，將其在一個微小幾何空間內加以集成，期望大規模生產造價成本較為低廉且自動化與智能化程度較高的微電子機械設備。而隨著大規模集成電路技術的不斷完善，微機械技術在機械制造領域中已逐漸展露出廣闊的應用前景，所制造的電磁微電機具有其它電機設備無法比擬的應用優勢。根據結構幾何尺寸，將微機械分為微小機械、微型機械。

4 ?結語

綜上所述，在新時代背景下，對各項現代機械制造工藝及精密加工技術的應用，是推動我國機械制造領域發展與技術革新的主要途徑，具有極為重要的現實意義。因此，各企業應加強對現代機械制造工藝、精密加工技術的重視程度、研發及應用力度，不斷提升機械制造水平，切實符合現代社會的發展趨勢。

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