現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造精密加工技術(shù)探討

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摘要：隨著我國高新科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，社會上出現(xiàn)的產(chǎn)品在其品質(zhì)和結(jié)構(gòu)方面的標(biāo)準(zhǔn)也在不斷提升。現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)在當(dāng)代的機(jī)械制造方面也得到了不斷的創(chuàng)新和提升，也對我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展作出了很大的貢獻(xiàn)。但是不可否認(rèn)，我國在機(jī)械設(shè)計(jì)制造方面與發(fā)達(dá)國家仍有一定差距。本文主要從現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)的概念和特點(diǎn)出發(fā)，分析了精密加工技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的主要應(yīng)用，希望能對我國的機(jī)械設(shè)計(jì)制造業(yè)有一定的參考作用。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代化機(jī)械；設(shè)計(jì)制造工藝；精密加工技術(shù)

1引言

隨著生活條件的不斷提高，機(jī)械制造業(yè)對零件的精密度要求也越來越高，這也意味著機(jī)械設(shè)計(jì)制造有更多的發(fā)展機(jī)遇，同時也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。機(jī)械的設(shè)計(jì)制造是高質(zhì)量工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中較為重要的一個環(huán)節(jié)。因此，目前很多精密加工技術(shù)被工業(yè)企業(yè)應(yīng)用在現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝中，這大大彌補(bǔ)了傳統(tǒng)工業(yè)產(chǎn)品的缺陷，提高了生產(chǎn)效率，也獲得了更大的經(jīng)濟(jì)效益。

2現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)的含義

2.1現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝

現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝一般可以從兩個方面進(jìn)行分析，首先是我們常聽到的自動化技術(shù)，這些自動化技術(shù)主要在中小型的機(jī)械制造過程中得到廣泛應(yīng)用。另一部分是切削技術(shù)，切削技術(shù)又包括加工機(jī)器的切削技術(shù)和利用某些特殊的切削工具對某種機(jī)械原件的內(nèi)部進(jìn)行加工。對建筑工程而言，機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝可以為他們提供精密的測量儀器和施工設(shè)備，從而方便施工的順利進(jìn)行。而提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造的工藝，則可以保證施工過程中設(shè)備的精確運(yùn)行，提高建筑工程最終的完成質(zhì)量。另外現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝與傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝相比，增加了信息技術(shù)的應(yīng)用，比如信息的自動化技術(shù)、數(shù)字信息技術(shù)和機(jī)械的自動化設(shè)備。因此現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝能在設(shè)計(jì)自動化的基礎(chǔ)上，提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝的智能化，從而將機(jī)械設(shè)計(jì)、工藝設(shè)計(jì)、工業(yè)產(chǎn)品的檢測和維修融為一體，大大減少了機(jī)械運(yùn)行過程中的勞動力投入。另外，運(yùn)用信息化技術(shù)和自動化技術(shù)不僅能使機(jī)械設(shè)計(jì)與制造順利展開，而且還能順應(yīng)當(dāng)今時代的環(huán)保節(jié)能號召，利用機(jī)械制造的現(xiàn)代化手段，在生產(chǎn)機(jī)械的過程中提高工業(yè)產(chǎn)品的節(jié)能性和環(huán)保性，從而使機(jī)械制造業(yè)穩(wěn)定可持續(xù)發(fā)展。

2.2精密加工技術(shù)

精密加工技術(shù)在我國的建筑工程中有非常重要的作用，它們很好的推動工程的展開，對我國的機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)有很大的推動作用。近年來精密加工技術(shù)也受到了越來越廣泛的關(guān)注，而且精密加工技術(shù)不僅能在機(jī)械制造方面發(fā)揮重要作用，也對我國工業(yè)的科研發(fā)展有巨大幫助。將精密加工技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過程中，可以大大提高工業(yè)產(chǎn)品的精密度，提高機(jī)械生產(chǎn)的品質(zhì)和效率?？偟膩碚f精密加工技術(shù)就是在現(xiàn)代化的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝中加入先進(jìn)的信息化技術(shù)手段，提高機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備的精確性。雖然目前很多產(chǎn)業(yè)在大多數(shù)生產(chǎn)環(huán)節(jié)都應(yīng)用了精密加工技術(shù)，但是精密加工技術(shù)的合理應(yīng)用仍是目前機(jī)械設(shè)計(jì)與制造行業(yè)的一個關(guān)鍵問題。由于機(jī)械設(shè)計(jì)與制造良好的發(fā)展前景，會造成激烈的機(jī)械行業(yè)競爭，這也意味著對機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備的競爭也在不斷加大。但是從我國目前機(jī)械行業(yè)的發(fā)展來看，機(jī)械制造設(shè)施仍沒有達(dá)到應(yīng)有的重視度，這就導(dǎo)致工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的硬件條件達(dá)不到理想要求。沒有過硬的生產(chǎn)設(shè)施支持生產(chǎn)的工業(yè)產(chǎn)品，將會失去產(chǎn)品的內(nèi)在靈魂和改進(jìn)動力，因此精密加工技術(shù)是機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝的核心和關(guān)鍵。

3現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)的主要特點(diǎn)

3.1系統(tǒng)性

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝其精密加工技術(shù)的快速發(fā)展，不僅是以各個行業(yè)的新技術(shù)為發(fā)展支撐，同時它也為多個行業(yè)的生產(chǎn)提供了技術(shù)支撐和設(shè)備支撐。機(jī)械制造業(yè)與其他行業(yè)的系統(tǒng)性關(guān)系體現(xiàn)了其綜合、先進(jìn)、跨區(qū)域的特點(diǎn)，而近些年機(jī)械制造技術(shù)之所以能夠快速發(fā)展，主要是因?yàn)榻Y(jié)合其他行業(yè)的機(jī)械加工制造業(yè)的加工流程更加科學(xué)合理，使得產(chǎn)品的生產(chǎn)效率得到提高，當(dāng)然機(jī)械設(shè)計(jì)制造的系統(tǒng)性也發(fā)揮了很大作用。機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝的系統(tǒng)性主要體現(xiàn)在將信息技術(shù)、自動化技術(shù)、系統(tǒng)管理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及傳感等多種技術(shù)綜合在一起，從而使得機(jī)械加工產(chǎn)品在質(zhì)量上得到強(qiáng)有力的保證。

3.2連續(xù)性

現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝的發(fā)展是精密加工技術(shù)發(fā)展的前提，而精密加工技術(shù)的發(fā)展，又提高了現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造的質(zhì)量。他們之間有很多通用的技術(shù)和共同特點(diǎn)，具有很好的關(guān)聯(lián)性和貫穿性。機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝不僅包括在機(jī)械生產(chǎn)過程中，具體步驟的合理規(guī)劃和具體產(chǎn)品的生產(chǎn)加工，同時也囊括了機(jī)械加工的先進(jìn)理念、市場的發(fā)展方向和未來機(jī)械制造的趨勢。機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)離不開精密加工技術(shù)的支撐，只有先進(jìn)的精密加工技術(shù)才能提高機(jī)械生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，滿足以上目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)前提。另外精密加工技術(shù)已經(jīng)滲透到了機(jī)械設(shè)計(jì)制造的各個環(huán)節(jié)。無論是機(jī)械產(chǎn)品前期的研發(fā)和設(shè)計(jì)，還是中期機(jī)械產(chǎn)品具體的生產(chǎn)加工以及后續(xù)的銷售等環(huán)節(jié)，我們都可以看到先進(jìn)的精密加工技術(shù)對機(jī)械產(chǎn)品的重要影響。

3.3適應(yīng)性

機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝，一直在不斷地進(jìn)步和發(fā)展，在這個過程中會涌現(xiàn)出許多先進(jìn)的機(jī)械加工技術(shù)。這些新技術(shù)在加工環(huán)節(jié)上，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)技術(shù)所帶來的安全隱患問題，并且終將取代傳統(tǒng)機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)。因此現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)的發(fā)展應(yīng)符合時展的潮流，符合工業(yè)發(fā)展的趨勢。把握好機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝及精密加工技術(shù)的適應(yīng)性，將會對加工技術(shù)的進(jìn)一步提升，加工技術(shù)的不斷更新有重要意義，同時也會對我國的制造行業(yè)帶來新的生機(jī)與活力。

4現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)的探討

4.1切剝技術(shù)

切剝技術(shù)針對的主要是機(jī)械制造過程中需要的原料，是對原料進(jìn)行預(yù)處理的一道重要工序，切剝精度對機(jī)械制造的后期工序有很大意義，精密度越高越高，越有利于后續(xù)機(jī)械制造工序的進(jìn)行。因此，提高精密加工技術(shù)對切剝技術(shù)尤為重要。一般來說，市場上機(jī)械加工原材料的規(guī)格大小是沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的，為了滿足現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝自動化的要求，需要對機(jī)械加工原材料進(jìn)行預(yù)處理，即將原材料先進(jìn)行一定要求的切割，處理成形狀大小統(tǒng)一的材料，這有利于機(jī)械加工制造生產(chǎn)線的順利進(jìn)行?，F(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝生產(chǎn)的機(jī)械產(chǎn)品是標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)品，在生產(chǎn)過程中需要嚴(yán)格把控機(jī)械材料的標(biāo)準(zhǔn)尺寸，但是，傳統(tǒng)的切割技術(shù)在精密度方面仍有一些缺陷。傳統(tǒng)切割方式在長時間運(yùn)行的情況下會造成刀片位置的改變，也會導(dǎo)致刀片鋒利度的降低，因此需要定期進(jìn)行刀片的更換，否則將會影響產(chǎn)品的最終使用效果。精密切剝技術(shù)在很大程度上能避免這種問題的發(fā)生，如激光切剝技術(shù)的應(yīng)用。激光切剝技術(shù)在應(yīng)用過程中能準(zhǔn)確控制激光在產(chǎn)品中應(yīng)用的位置和深度，確保同一批次的機(jī)械產(chǎn)品符合統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。與此同時，將精密切剝技術(shù)與現(xiàn)代化信息技術(shù)結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)智能化生產(chǎn)，通過操控計(jì)算機(jī)來達(dá)到智能的機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝，從而能更好地提高產(chǎn)品的精密度。

4.2研磨技術(shù)

研磨程度針對的主要是已成型產(chǎn)品的表面光滑度，通過對機(jī)械產(chǎn)品的表面進(jìn)行拋光、打磨處理，降低產(chǎn)品的粗糙度，使光滑度符合產(chǎn)品要求。比如在生產(chǎn)特定要求的硅芯片時，一般要求芯片表面粗糙度在0.1cm-0.2cm之間，從而保證一定的光滑度。不同機(jī)械產(chǎn)品之間需要不同的粗糙度，傳統(tǒng)的研磨技術(shù)應(yīng)用的是統(tǒng)一的生產(chǎn)設(shè)備，無法滿足不同產(chǎn)品的不同要求。因此在實(shí)際生產(chǎn)不同粗糙度標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械產(chǎn)品時，需要通過不斷調(diào)整設(shè)備來滿足實(shí)際的機(jī)械生產(chǎn)要求，但是這種做法就大大降低了機(jī)械生產(chǎn)的效率。因此，將精密加工技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械研磨過程中可以很好的彌補(bǔ)傳統(tǒng)技術(shù)的缺點(diǎn)。精密加工技術(shù)可以準(zhǔn)確控制機(jī)械加工零件的粗糙度，通過調(diào)整打磨轉(zhuǎn)數(shù)生產(chǎn)不同批次及不同標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械產(chǎn)品，從而提高機(jī)械設(shè)計(jì)與制造公益的生產(chǎn)效率，減少資金投入。在當(dāng)今的機(jī)械生產(chǎn)過程中，對產(chǎn)品粗糙度的要求也越來越高。而精密加工技術(shù)應(yīng)用到研磨過程中會使機(jī)械產(chǎn)品表面更加細(xì)致，達(dá)到傳統(tǒng)技術(shù)不能完成的研磨精度。另外，利用磁懸浮原理進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品打磨，也是一個重要的發(fā)展方向。機(jī)械設(shè)備與機(jī)械產(chǎn)品沒有直接的接觸，只是單純的借助磁力進(jìn)行產(chǎn)品打磨，不僅能提高產(chǎn)品的精密度，而且還會減少設(shè)備的損耗，延長設(shè)備的使用有效期。

4.3微機(jī)械技術(shù)

微機(jī)械技術(shù)是相對于傳統(tǒng)的大型機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備而言的，它適用于小規(guī)模的機(jī)械生產(chǎn)與制造。相較而言微機(jī)械技術(shù)有更加快速的響應(yīng)速度，操作方便，在目前的機(jī)械產(chǎn)品中也得到了廣泛的應(yīng)用。為這些技術(shù)彌補(bǔ)了大型機(jī)械設(shè)備的缺陷，能夠生產(chǎn)一些大型設(shè)備無法完成的機(jī)械產(chǎn)品，使生產(chǎn)的零件更加精細(xì)。而且為這些技術(shù)能準(zhǔn)確控制機(jī)械設(shè)備中應(yīng)用的芯片和零件的精密度，減少外界因素對機(jī)械電子設(shè)備電阻率的影響。另外微機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)對機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝中信息的捕捉能力更強(qiáng)，突發(fā)事件的反應(yīng)速度更快，生產(chǎn)效率也更高。

4.4納米技術(shù)

納米技術(shù)是將物理學(xué)與納米工程等多種學(xué)科進(jìn)行整體綜合，從而提高機(jī)械制造過程中產(chǎn)品的精密度。將一個納米級的線條刻畫在納米硅片上的精準(zhǔn)技術(shù)也已經(jīng)得到了實(shí)現(xiàn)，這也意味著納米技術(shù)在我國信息儲存方面也發(fā)揮了重大作用，這對現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝的精準(zhǔn)加工有重要幫助。

5結(jié)語

隨著近些年來我國科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，人們對于現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精準(zhǔn)加工技術(shù)的要求也越來越高。這也意味著精準(zhǔn)加工技術(shù)需要廣泛應(yīng)用在機(jī)械加工所需要的設(shè)備及技術(shù)之中，從而提高企業(yè)的行業(yè)競爭力以及我國工業(yè)制造業(yè)的國際競爭力，使我國經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

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作者：吳秋梅 單位：新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院