机械制造工艺与精密加工技术的应用分析

丁磊 王永旭 高莹莹

摘 要：机械制造加工技术水平，是一个国家制造业实力的基础。在现代产业结构升级转型的背景下，传统的机械制造技术需要不断更新，满足高精尖制造业发展的需求。在本文的研究中，对当前机械制造工艺与精密加工技术的应用进行了分析，希望可以促进二者技术的融合进步与应用推广，从而为机械工业制造水平的提高，起到一定的参考和借鉴作用。

关键词：机械制造工艺；高精尖产品；精密加工技术；精益制造

机械制造技术是工农业生产发展的重要技术支撑，也代表着一个国家的整体生产力水平。在国际竞争加剧的今天，在机械精密制造领域取得新的突破，将有利于我国打破制造业发达国家的技术封锁。现代汽车制造业、船舶制造、航空发动机制造等一些尖端的机械制造技术，都需要运用的精密加工技术，可以说机械制造和精密加工时密切联系的，更好的利用机械制造工艺与精密加工技术，才能有效保障我国制造业水平的整体提升。

1 机械制造与精密加工技术的介绍

1.1 机械制造工艺的优势

现代科学研究水平的提升，为机械制造和精密加工技术的融合运用提供了更多的条件。机械制造工艺技术的综合性强，并且以其全面性和系统性在制造业中发挥着不可替代的作用。而随着科研技术水平的提升，在一些高精尖产品的生产制造过程中，精密加工技术也能够得到比较充分的运用。

总的来说，机械制造工艺的优势主要表现在综合性强、全面性强以及竞争性强等三个方面。综合性强就是现代机械制造技术在发展过程中，与其他技术相互融合发展，借鉴一些其他领域的技术优势，使得生产的产品更加人性化；全面性强主要是指机械制造工艺包括的环节众多，产品生产的一系列环节，如原材料加工、产品设计、研发生产等过程，都形成了既定的标准程序，运用科学的技术工艺，提高效率；竞争性强主要指的是，机械制造技术工艺的競争范围广泛，在一些高新技术领域，尖端的制造工艺技术是在全世界范围内进行竞争，具有很强的竞争性。

1.2 精密加工技术

按照现代的技术水平，精密加工是指是指加工精度在1～0.1μm，加工材料的表面粗糙度为Ra0.1～0.01μm的加工技术，不过这个标准可能会随着技术的进步而不断提高。总得来说现代精密加工技术已经在应用发展中，为机械加工技术的进步，提供了很多的技术支持，一些特殊的精细产品，通过精密加工技术才能顺利生产。按照精密加工技术的分类标准，现阶段可以大致分为精密切削技术、微细加工技术、超精密研磨技术、模具成型技术以及纳米技术等。

2 精密超精密加工技术在微机械制造中的应用

2.1 微型加工设计制造技术

2.1.1主轴部件

微型加工设备中以微型主轴为重要的核心部件，支承元件部分通过选取高精度气体静压轴承、高精度微小滚动轴承等，驱动元件部分选取自装式微小直流电极确保主轴回转的高精度与高转速，同时需要令主轴各系统元件转化成有限元模型，有限元分析主轴系统动静态状况，在这一前提条件下，采用优化设计原理对主轴系统展开结构优化设计，以达到主轴不仅能够符合性能要求，还能够维持经重量、低耗能的目的。

2.1.2进给部件

双向进给部件同样是微型加工设备中一个重要的部件。通过应用常规滚珠丝杠定位方案，能够将定位精度处于0.1μm。另一种可行方案为选取二维X-Y微动工作台，驱动元件选取双向压电陶瓷，作用于制动弹性步骤，结合位移提升理念促使位移提升，达到双向各100μm行程微量进给的目的，定位精度同样为0.1μm。

2.1.3导轨部件

微型加工设备重要的部件还有进给导轨部件，通过选取液体静压导轨、气体静压导轨等导轨部件，能够有效确保进给导轨的精度。导轨的精度对加工部件的灵敏度、精确度有着直接的影响，所以要运用超级精密加工技术，使其达到相关的技术标准要求。

2.1.4微细切削与磨削

为了确保微细切削环节测量开展的有效性，应当开发引用一组一体化微小刀架，这一刀架不仅应当附带夹持刀具功效，还应当有着微切削刀测量的作用，以对切削环节展开实时的监管控制。在一体化微小刀架应用前提下，开展一体化微小刀架精密切削铜、铝等金属的实验，结合加工实践行为，考核、测评微型加工设备的整体性能情况。另一方面还可以采用超精密磨床、ELID技术对微小部件开展超精密磨削测验。

2.2 微型装配

根据微小部件的属性特征，对其定位装置及装夹展开研究分析，以展开精确定位控制系统研究。尺寸和形位精度可用电子测微仪、电感测微仪、电容测微仪、自准直仪和激光干涉仪来测量。表面粗糙度可用电感式、压电晶体式表面形貌仪等进行接触测量，或用光纤法、电容法、超声微波法和隧道显微镜法进行非接触测量。表面应力、表面变质层深度、表面微裂纹等缺陷，可用X光衍射法、激光干涉法等来测量。通过微型装配技术，实现对微小部件的装配控制，保证其在实际运营过程中，不发生位移或者松动，降低磨损程度，延长使用寿命。

2.3 环境控制

运用精密加工技术对微小部件进行加工时，需要做好环境控制。一般要达到超稳定环境条件，其中必要的四个方面如恒温、防振、超净和恒湿等。环境温度可根据加工要求控制在±1℃～±0.02℃，甚至达到±0.0005℃。在恒温室内，一般湿度应保持在55%～60%，防止机器的锈蚀、石材膨胀，以及一些仪器，如激光干涉仪的零点漂移等。洁净度要求1000～100级。

3 结语

现代机械制造工艺内容十分丰富，千变万化，本文仅仅分析了其中一部分内容，现代机械制造工艺存在三大重点构成因素，分别是效率显著提升的加工水平全面脱离传统的加工机制；完全现代机械化加工技术，有效脱离人力输出前提；生产流水线促进促进加工速率提升，加快了现代机械制造率。在精密加工技术应用方面，现代机械制造工艺与其整体环节是呈现相辅相成关系的，因此若想要实现机械制造工艺与精密加工技术应用的可持续发现，就务必要利用其相互促进这一点。

参考文献：

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