現(xiàn)代化機械設計制造工藝和精密加工技術

覃薛宇

摘要：機械設計與制造在許多傳統(tǒng)工業(yè)的發(fā)展中有十分重要的作用，推動了經(jīng)濟與科技的進步，值得在技術領域不斷深挖和研究，提出更加精細化的加工技術。機械設計制造中最關鍵的環(huán)節(jié)就是加工過程，會直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量，研究人員應該關注如何在制造過程中使用精密加工技術，在加強產(chǎn)品質(zhì)量的同時，還要提高生產(chǎn)作業(yè)效率，加強生產(chǎn)管理，使現(xiàn)代化機械設計制作有更好的發(fā)展。因此，本文將系統(tǒng)性地介紹精密加工技術的主要特點及其在機械設計中的主要應用。

關鍵詞：機械設計;精密加工;制造工藝

0 ?引言

機械設計制造是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)中重要的一個環(huán)節(jié)，自動化的車床加工技術已經(jīng)成為目前工業(yè)生產(chǎn)制造的主要方式。伴隨著社會的進步與科技的發(fā)展，工業(yè)領域內(nèi)對設計和生產(chǎn)零件的精細化要求越來越高，機械設計制造也正在面臨著挑戰(zhàn)。許多企業(yè)都看到了行業(yè)發(fā)展趨勢，積極引入了精密加工技術以彌補傳統(tǒng)生產(chǎn)中的不足之處，在保證產(chǎn)品質(zhì)量和對市場占有的同時，使用精密加工技術能顯著提高生產(chǎn)效率，擴大企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模，為加工企業(yè)帶來更可觀的經(jīng)濟型效益。

1 ?精密加工技術概述

1.1 精密加工技術與機械設計制造

機械設計制造是指根據(jù)產(chǎn)品的要求進行選材和設計，并使用機械設備對所選材料進行加工處理，經(jīng)過篩選后將符合要求的產(chǎn)品包裝運輸進行銷售或二次組裝的過程[1]。在這個流程中，最重要的環(huán)節(jié)就是加工處理，其精細程度會直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量和企業(yè)收益。由于機械生產(chǎn)屬于大批量規(guī)模化生產(chǎn)，一旦產(chǎn)品中有某個細節(jié)或參數(shù)出現(xiàn)問題，很可能導致整批產(chǎn)品不符合要求而產(chǎn)生損失。隨著社會的不斷進步和科技的發(fā)展加速，對產(chǎn)品的精細化要求越來越高，傳統(tǒng)的自動化車床加工設備有時不能達到要求，需要使用精密加工技術來提高產(chǎn)品質(zhì)量。因此，做到機械生產(chǎn)中的精密加工十分重要。隨著行業(yè)的發(fā)展，精密加工技術逐漸得到了重視，應用的范圍也進一步擴大，企業(yè)應該在生產(chǎn)制造中積極引入精密加工技術，為提高生產(chǎn)效率、擴大生產(chǎn)規(guī)模打下良好基礎。

1.2 精密加工技術的主要特點

1.2.1 關聯(lián)性

精密加工技術是機械設計制造的重要組成部分，二者之間有很強的關聯(lián)性。精密加工技術不僅對產(chǎn)品的質(zhì)量會有影響，對產(chǎn)品的銷售和使用都有一定的聯(lián)系，即精密加工技術與機械制造市場需求相符合，可以有效提高產(chǎn)品質(zhì)量，使生產(chǎn)企業(yè)在市場競爭中獲得更加有利的地位。同時，由于在生產(chǎn)過程中引入了精密加工技術，企業(yè)可以承接難度系數(shù)更高、獲利空間更大的生產(chǎn)項目，為擴大企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模帶來了可能性。

1.2.2 靈活性

機械設計與制造是有許多生產(chǎn)環(huán)節(jié)組合形成的，每項工藝對產(chǎn)品的質(zhì)量都會有影響。精密加工技術可以應用的范圍很廣，可以和不同的生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)環(huán)節(jié)相結合，具有很強的適應性和靈活性。如信息化生產(chǎn)技術與精密加工相結合，可以實現(xiàn)生產(chǎn)過程中的監(jiān)控功能，對生產(chǎn)過程進行準確控制。

1.2.3 精度高

根據(jù)目前機械制造市場的發(fā)展和要求，對零部件的精細化程度需求越來越高，只有更加精巧的零件才能適應市場競爭。使用精密加工技術配合自動化智能生產(chǎn)控制可以嚴格把握加工精度，使產(chǎn)品的質(zhì)量不斷提高，生產(chǎn)速率和效率有明顯提升，產(chǎn)品報廢率不斷下降，為生產(chǎn)企業(yè)贏得良好的經(jīng)濟效益。

1.2.4 柔性化

柔性化生產(chǎn)是一種新的工業(yè)生產(chǎn)模式，是指通過調(diào)節(jié)生產(chǎn)與銷售模式，使生產(chǎn)能夠快速應對市場變化，減少在生產(chǎn)過程中的不必要損耗，使企業(yè)獲得更大的收益[2]。柔性化生產(chǎn)與精密加工技術、計算機控制技術等的結合使系統(tǒng)對風險的抵抗能力更強，并在實際生產(chǎn)過程中已經(jīng)取得了一定的效果。

2 ?精密加工技術在機械設計中的應用

2.1 切剝技術

切剝技術是在生產(chǎn)過程中對原材料進行預處理的一道工序，切剝的精度越高，在后續(xù)生產(chǎn)的便利性越強，因此，在切剝過程中使用精密加工技術十分有必要。首先，由于生產(chǎn)原材料的形狀和大小都沒有統(tǒng)一的規(guī)范，為了滿足自動化生產(chǎn)的要求，預處理過程中需要將原材料切割成統(tǒng)一的大小，便于其在生產(chǎn)線上進行流轉。其次，產(chǎn)品生產(chǎn)是標準化生產(chǎn)的過程，在傳統(tǒng)的切割過程中，使用年間變長，車床位置和刀片的鋒利程度會受到影響，如果不及時更換會使產(chǎn)品的質(zhì)量受到影響。使用精密加工的切剝技術能夠有效避免這種現(xiàn)象。如使用激光切割，能夠準確控制每一次激光打入的深度，保證統(tǒng)一批次的產(chǎn)品都能符合要求。最后，通過信息技術與精密切剝的結合，能夠借助計算機實現(xiàn)對生產(chǎn)的控制，使機械設計與制造更加智能化，對產(chǎn)品切剝精度實現(xiàn)更有效的把控。

2.2 研磨技術

研磨技術是指對生產(chǎn)產(chǎn)品的表面進行打磨拋光，控制表面的粗糙程度以滿足不能產(chǎn)品的要求。如一些硅芯片的生產(chǎn)，要求表面的粗糙程度保持在0.1-0.2cm之間為宜，而金屬產(chǎn)品的表面要保持光滑[3]。若使用統(tǒng)一的生產(chǎn)設備，則無法達到不同的要求，需要不斷對設備進行調(diào)節(jié)，會對生產(chǎn)效率產(chǎn)生較大影響，而使用精密加工技術能夠改善傳統(tǒng)研磨技術的不足。首先，精密加工研磨技術能夠通過計算機嚴格控制不同生產(chǎn)零件表面的粗糙程度，通過分批生產(chǎn)來控制不同產(chǎn)品的打磨轉數(shù)，使生產(chǎn)更加高效，實現(xiàn)自動化生產(chǎn)的目標，能夠為生產(chǎn)企業(yè)極大地節(jié)約生產(chǎn)成本，帶來更可觀的經(jīng)濟效益。其次，由于生產(chǎn)需要，對產(chǎn)品的粗糙程度要求逐漸提高，精密加工研磨技術對產(chǎn)品表面打磨更加細致，能夠達到大型生產(chǎn)設備所不能達到的研磨精度。最后，磁懸浮式的業(yè)務技術能夠更好地保護生產(chǎn)加工設備。根據(jù)磁懸浮的工作原理，設備和產(chǎn)品之間可以不直接接觸，而通過磁力對產(chǎn)品表面進行打磨，在提高打磨精細度的同時，能夠減少機械設備的磨損，使生產(chǎn)設備的使用年限得以延長。

2.3 微機械技術

微機械顧名思義是指生產(chǎn)產(chǎn)品規(guī)模較小的機械設備，相較于傳統(tǒng)的大型機械化生產(chǎn)而言，微機械的響應速度更快，操作更加簡便，在實際生產(chǎn)中的應用越來越廣泛。首先，微機械的生產(chǎn)更加精細，可以生產(chǎn)一些大型設備無法生產(chǎn)的產(chǎn)品，如微型芯片和精細零件等。電子設備對芯片與零件的精細化程度要求很高，細微的差異會對電阻率等產(chǎn)生巨大影響，使用微機械生產(chǎn)方式能夠更加細致，對細節(jié)的控制更加到位[4]。其次，微機械生產(chǎn)設備的信息捕捉能力強、反應速度快、生產(chǎn)效率更高。在生產(chǎn)過程中，需要對生產(chǎn)進行監(jiān)控和檢測，當發(fā)生機器制造存在問題時能夠快速進行調(diào)整，對零件的傳輸速率進行細致把控。最后，機械設備的生產(chǎn)是分環(huán)節(jié)完成的，對生產(chǎn)要求較高的部分使用微機械技術，對要求一般的部分使用自動化大型設備進行生產(chǎn)，組合后產(chǎn)品的整體性能優(yōu)異，次品率低，能夠充分滿足市場對產(chǎn)品的要求，為生產(chǎn)企業(yè)節(jié)約成本。

3 ?結束語

總之，機械設計是社會生產(chǎn)和發(fā)展必不可少的技術之一，在社會進步的過程中，對機械設計制造的要求是逐漸提高，發(fā)展精密加工技術十分重要。精密加工技術相較于傳統(tǒng)的制造技術有更明顯的優(yōu)勢，即精度高、可組合和柔性加工，為機械設計的發(fā)展起到了極大的推動作用。在機械設計制造中，精密加工技術的應用主要體現(xiàn)在切剝技術、研磨技術、微機械技術和焊接技術上，在滿足市場對機械零件精細化要求的基礎上，可以有效提高生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

參考文獻：

[1]陳偲君.對現(xiàn)代化機械設計制造工藝及精密加工技術的分析[J].機械化工科技風，2018（06）：150.

[2]文佐，李曉軍.精密和超精密加工的應用和發(fā)展趨勢[J].科技與企業(yè)，2017（12）：145-146.

[3]郭雅秀.現(xiàn)代化機械設計制造工藝及精密加工技術探討[J].內(nèi)燃機與配件，2018（09）：145-146.

[4]吳勇軍.現(xiàn)代化機械設計制造工藝與精密加工技術探討[J].機械制造，2018（04）：160-161.