現代化機械設計制造工藝及精密加工技術研究

危榮華

（江西晶安高科技股份有限公司，江西 南昌 330000）

機械制造業的發展為我國經濟振興提供了強有力的支持，為了令機械制造業迎合時代發展的腳步，就要對現代機械設計制造進行改革與創新，以此來滿足新時期對于機械設計制造的真正需求，通過將機械設計制造與精密加工技術相結合，能夠使工藝實現進一步優化。因此，有必要對機械設計制造與精密加工展開研究。

1 現代機械設計制造與精密加工綜述

1.1 現代機械設計制造工藝分析

現代機械設計制造給我國社會經濟發展帶來了非常深遠的影響，在工業領域的高速發展中，只有從機械設計制造層面入手，對現代化機械工藝作出持續優化，才能夠讓現代機械設計制造發揮出應有的作用。在現代工業產品的生產管理過程中，計算機等技術在生產、管理等各種環節中得到了廣泛應用，這也完善了現代機械領域所存在的缺陷。現代機械制造中的常見工藝可以分為電阻焊、埋弧焊等，不同的工藝其作用往往各有不同，只有找到適合的現代機械設計制造方式，并針對材料、助焊劑等進行綜合分析，才能夠令機械制造工藝質量滿足工藝需求。在傳統工業產品開發中，產品的研究開發過程往往非常困難，這是因為產品設計理念與開發技術之間的匹配性不足，而且產品研發還容易陷入思維定式，因此很難令產品研發跳出原有產品的設計理念，進而影響到機械設計制造質量[1]。所以應該針對現代機械設計制造進行深入分析，以此來實現對機械產品研發的優化，通過融合大數據、云計算等技術，能夠綜合用戶的需求情況完成產品的針對性設計，在保證產品設計新穎實用的同時滿足現有的工藝需求。

1.2 精密加工技術分析

精密加工技術是科技高速發展下的產物，精密加工技術的主要作用就是提高加工工藝的精確程度，進而促使機械生產制造質量變得更好。現代機械設計制造與精密加工之間的聯系極為緊密，因為現代機械生產對于零部件的精度需求極高，若零部件在加工期間無法令精度滿足設計需求，就會導致機械質量、安全性受到較為嚴重的影響。通常情況下，精密機械加工其精度一般會控制在0.1～1微米以內，精密加工包括有磨削、切割等一系列內容，所以在機械加工期間，應該從多個環節著手，唯有如此，才能夠保證產品的最終質量。

2 現代機械設計制造工藝的發展分析

2.1 機械設計制造智能化

人工智能技術作為21世紀大力發展的重要技術，如今已經成功衍生出了諸如AI機械人等各種人工智能產品。現代機械領域在發展階段，需要通過引入各個領域的科學技術來實現對機械設計制造的優化，而人工智能技術的融合便能夠助力機械設計制造實現自動化作業，操作者通過設置相關數據，智能化系統便可以結合參數數據來自行完成綜合分析并傳遞決策，人工操作成本將會有所降低，機械企業經濟效益將更加可觀[2]。

2.2 提高工藝精密度

現代化機械工藝與很多行業息息相關，例如航天航空領域與汽車領域便與機械設計制造具有直接關系，不同行業對于機械產品的工藝要求各不相同，但即便如此，工藝精密度仍然是決定工藝質量的核心，精密性越高的工藝零件，其生產出的產品質量越高。現代化機械設計制造便極其注意工藝精確度，零部件的各項工藝參數是現代機械設計制造的關鍵，因此在機械領域的現代化發展中，工藝精密度將會逐漸呈現出逐漸提高的狀態。

2.3 引入環保概念

傳統機械制造往往會對環境帶來非常大的影響，機械生產所造成的污染與可持續發展戰略相違背，所以在現代制造中需要引入環保理念，通過將機械工藝與綠色相融合，能夠令環保成為機械設計制造中的關鍵。現代化機械制造應該始終堅持綠色生產，降低廢氣污染所帶來的危害，只有這樣才能夠為機械產業的可持續發展創造條件。除此之外，通過探索出全新的綠色生產模式，還能夠在保護環境的情況下降低能量損耗，所以應該重點關注綠色工藝的應用。

3 現代機械設計制造技術與精密加工技術分析

3.1 常見焊接工藝分析

3.1.1 氣體保護焊

氣體保護焊利用電弧可以促使兩個焊接物在接焊期間自動生成保護氣體，保護氣體能夠在焊接期間有效隔絕空氣，避免焊接工作因為空氣的干擾而影響到焊接質量，進而保證機械制造質量。對于焊接工藝而言，氣體保護焊能夠有效提高焊接效率，并促使焊接期間電弧實現充分燃燒。一般而言，電弧焊往往會選擇將二氧化碳當作保護氣體，究其原因，二氧化碳在使用中可以有效降低成本，提高整體經濟性。

3.1.2 電阻焊

電阻焊的特征便是可以利用電池來開展焊接工作，當電池電流連接到正負極中的焊接物時，便可以在電流的影響下令焊接物實現焊接。在整個電阻焊的過程中，并不會因為空氣等因素而受到影響，因此焊接質量有所保障。在利用電阻焊工藝來進行施工時，噪聲以及其他污染并不會給焊接帶來影響，所以相較于傳統焊接模式，電阻焊可以看作清潔焊接工藝。因為電阻焊在機械焊接期間存在及其明顯的優勢，因此在現代化機械制造中極為常見，無論是航空還是汽車、家居等領域都可以發揮出極為優異的效果。通過全面分析電阻焊工藝，還可以有效實現焊接需求。需要注意的是，電阻焊雖然優勢非常明顯，但是其同樣存在不足之處，相較于其他焊接技術而言，電阻焊的設備價格往往更加昂貴，所以電阻焊的全面普及會受到經濟上的制約，電阻焊為了在今后得以長期持續的發展，就需要從工藝成本入手，以此來實現電阻焊的全面普及[3]。圖1為電阻焊。

圖1 電阻焊

3.1.3 埋弧焊

埋弧焊要利用埋接料來進行焊接，埋弧焊的焊接流程極為便捷。通常埋弧焊可以分為自動、非自動兩類，其中自動埋弧焊的使用頻率往往會更高，子子啊使用過程中，要利用焊接車將焊絲與電弧相結合，由于全程無需開展人力作業，所以埋弧焊的工藝安全性往往會更高。在個別特殊情況下，自動埋弧焊難以發揮作用時，要利用非自動埋弧焊來進行作業，由于非自動工藝整體非常復雜，所以無法充分保證焊接工藝的整體效率。

3.1.4 螺柱焊

螺柱焊在使用中要將螺柱與管件相連，然后專門引進電弧，以此來讓接觸表面出現熔化的情況。熔化結束后要利用螺柱來主動提高壓力，以此來實現焊接作業。在焊接期間，因為工藝模式、電流、鋼材等因素都將影響到最終效果，所以必須結合實際情況來對焊接工藝進行細節上的調整[4]。

3.2 精密加工

精密加工是機械領域近些年新興的一種加工工藝，所以精密加工正在發展過程中不斷進行完善。

3.2.1 超精密研磨加工

超精密研磨加工對于機械設備的精度要求極高。在研磨加工期間，其加工尺寸精度將會達到0.1微米。在加工階段，超精密研磨加工將會與與傳統磨削、研磨技術有所融合，即傳統技術與新式工藝共同進行研究，其中精度影響最為嚴重的技術便是后期施工中的拋光技術。在精密加工技術中，超精密研磨具有非常大的優勢，因為該技術能夠在保證工藝精度的同時優化工藝模式，提高機械加工的整體科學性。

3.2.2 精密切削加工

精密切削加工在我國機械領域得到了廣泛的應用，與研磨加工相同，精密切削極為重視加工時的精密程度。在生產加工期間，精密切削對于操作工具的精密度要求非常高，單晶體金剛石刀具是切削加工中最為簡單、基本的工具，而稍微復雜一些的工具便是其他高精度設備儀器，如激光掃描設備等。通過加工設備與輔助設備之間的結合，能夠有效提高切削時的精密度。需要注意的是，精密切削本身不僅對設備要求非常高，還要保證機床性能滿足加工需求。機床必須同時兼顧抗震性與抗熱性，即便機床溫度一直在發生改變，但是依然要保證機床性能不受影響，若機床性能無法保證質量足夠穩定，就會對工藝精密性造成影響。只有結合精密切削的實際需求來選擇合適的機床，才能夠將精密切削的作用發揮出來。

3.2.3 納米技術

納米技術是精密加工技術中的重要一環，通過將納米技術與機械設計制造相結合，能夠有效提高機械制造時的精密度。在現代機械生產中，要將納米技術作為核心技術載體，然后輔以具有科學性的設計模式，能夠令小零件的加工質量得到顯著提升。對于機械生產而言，結合納米技術制造出的零部件不僅具有更加優質的零件質量，零件使用壽命也將同步上漲。所以應該結合納米技術來推動機械設計制造的共同進步，進而讓中國的機械生產技術變得更強[5]。

4 結論

總而言之，現代化機械設計制造與精密加工的重要性毋庸置疑，在機械領域的發展過程中，通過不斷提高機械設計制造的精密性，不僅能提高機械設備的整體質量，還可以顯著提高機械設備各種零部件的性能與參數。相信隨著更多人了解到機械設計制造與精密加工之間的聯系，機械領域的發展一定會變得更好。