浅谈现代机械制造工艺及精密加工技术

王德壮 金筵庭 曲全瑜

摘 要：现代机械制造工艺与精密加工技术的应用具有高效率、节约材料、多功能化等特征，可以满足人们生产生活的众需求，从而创造社会经济效益。基于此，本文阐述了现代机械制造的特征以及现代机械制造与精密加工技术的关系，对现代机械制造工艺与精密加工技术进行了论述分析。

关键词：现代机械制造;特征;制造工艺;精密加工技术

一、现代机械制造的主要特征

現代机械制造技术是将微电子技术、计算机技术、机械技术、信息技术、电力技术和软件编程等众多技术融为一体，以系统功能目标为指导，以优化组织结构为生产目标，在高质多能、低能耗、高可靠性的原则之上，最大限度的实现既定的功能价值，达到整个系统最优化的最终效果。现代机械制造的特征主要表现为自动化与智能化，其智能化特点并不是由于它是多种技术的单纯叠加，而是它将多种技术融为一体，实现了整体上的协调统一。而对于机械制造的自动化特点，它的系统是一个综合概念，在对系统进行设计时，必须要能满足输入端所需的输出值，这其中包含了机电一体化的含义。现代机械制造的核心是为了满足其功能的内在要求，把产品的设计、制造和实现它的功能作为一个整体，以整体的观念来看待。

二、现代机械制造工艺与精密加工技术的关系

现代机械制造工艺与精密加工技术是密不可分的，两者相互联系，共同作用。现代机械制造工艺的应用目的是全面完成零件的机械加工任务，现代机械制造工艺系统由刀具、夹具、工件、与机床等部分组成，它们之间相互作用，能在特定的生产条件下，在保证质量要求的前提下，采用合理的工艺过程降低工序的加工成本。机械制造工艺对生产对象的加工高质量的要求是精密加工技术发展的动力，精密加工技术是提高机械制造工艺加工精度的措施。

三、现代机械制造工艺与精密加工技术的分析

1.现代机械制造工艺形式的分析

（1）数控加工工艺。数控加工是信息自动化技术发展的产物，具有高柔韧性、高精度、自动化程度高等特点，能解决传统常规加工难以解决的问题，特别是对单件小批加工和复杂型面的加工方面。数控加工前需要对工件进行工艺设计，无论是手工编程还是自动编程，在编程前都要对所加工的工件进行拟定工艺路线、工艺分析、设计加工程序。因此，合理的工艺设计方案是数控编程加工的依据，若设计不合理，会造成机械加工材料、零件等不必要的浪费，从而导致加工成本增加。

（2）铣削加工工艺。铣削加工利用相切法成形原理，用多刃回转体刀具在铣床上对工件进行加工的一种切削方法。在铣削加工中，铣刀做旋转运动，工件作直线或回转运动，可以加工平面、垂直面、斜面、各种成形面和沟槽。目前，常见的铣削方式有周洗和端铣、顺铣和逆铣，常见的铣刀有圆柱铣刀、圆盘铣刀、角度铣刀、成形铣刀等，常见的铣床有升降台铣床、龙门铣床、工作台不升降铣床和数控铣床等。

（3）车削加工工艺。一般情况下，车削加工是以主轴带动工件作回转运动，刀具做直线运动的加工方式，一般较多使用的是车床，车床的加工范围很广，主要加工各种回转表面，包括端面、内圆、外圆、螺纹、回转沟槽和滚花等。根据所用机床的精度不同，可以达到的加工精度等级也不同。其加工的尺寸范围一般可以达到IT12-IT7，精车可达到IT6-IT5，表面粗糙度范围一般是6.3～0.8 um。

（4）孔的钻削、铰削和镗削加工工艺。第一、钻削加工是加工孔的常用方法，在加工孔时，孔系的位置精度由夹具保证。在大多数的情况下，钻削是在钻床上进行，也可以在车床、铣床、镗床和加工中心上进行。常见的钻床种类有立式钻床、台式钻床和摇臂式钻床等，这些钻床的共同特点是工件固定不动，刀具做旋转运动，并沿着主轴的方向进给，操作可以是机动，也可以是手动方式。第二、孔的铰削被广泛应用于不淬火工件上孔的精加工，一般是加工精度要求较高的小孔，其精度主要由刀具结构和精度来保证。目前，常用的铰刀分为手用和机用铰刀。铰孔时，在很小的切削余量下，采用较低的切削速度进行加工，其切削力和变形小，孔径由铰刀的校准部分来修光和校正，还用切削液来降低孔的表面粗糙度。因此，铰孔能保证孔的尺寸和形状以及表面粗糙度。

2.机械精密加工技术分析

（1）精密磨削技术。在机械加工的各种方法中，往往以磨削作为最终精加工的手段，在精密磨削加工中所使用的砂轮，采用硬度极高的金刚石、立方氮硼磨料。对于金刚石砂轮，在大气中磨削时，在产生的高温条件下会与铁发生反应，产生异常磨损，因此，金刚石砂轮只能用于磨削非铁系材料，立方氮硼砂轮磨削铁系材料。

（2）精密切削技术。超精密切削加工主要是用高精度的机床和单晶金刚石刀具进行的，一般计算机用的磁盘、磁鼓，大功率激光用的金属反射镜、激光扫描用的对面棱镜、红外光等用的光学零件和复印机的高精度零件都是采用超精密切削加工技术实现的。

（3）特种加工技术。为了适应高技术的要求，开发了具有高硬度、高韧性、高强度的新材料，实现对微小或巨大、形状复杂等的工件进行高精度的加工，为此开发了多种特种加工方法，包括电火花加工，电子束加工、离子束加工激光加工、电解加工、超声波加工等。因多数的特种加工方法不用實体工具，故可以对高硬度、高强度材料、极微细或巨大、形状复杂的材料进行加工。

（4）纳米技术。纳米技术是一项高新技术，在电、磁、热、能源、生物等领域都有广泛的应用，其中，在电子行业可用该项技术设计计算机的集成电路板。

四、 结语

综上所述，随着科技的进步发展，人们对产品的加工尺寸、位置、形状和表面质量等精度要求也在不断提升，传统的机械制造技术已经不能够满足这些要求，为了满足产品各项质量指标，必须加强现代机械制造工艺与精密加工技术的应用。

参考文献：

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