机械设计制造工艺及精密加工技术概述

（江苏省南京工程高等职业学校，江苏 南京 210000）

机械设计与制造在我国工业领域的发展中发挥着至关重要的作用。随着经济全球化的不断深入，我国的机械制造工艺仍然在一定程度上落后于发达国家，这在一定程度上制约了我国工业领域的进一步发展。因此，现阶段，我们亟需实现信息技术、科学技术与机械制造技术的有效融合，开发与应用更多先进的机械设计制造工艺与精密加工技术，改进我国传统机械制造工艺的弊端和不足，从而促进我国经济的繁荣发展。

1 机械设计制造工艺与精密加工技术的概述

1.1 机械设计制造工艺

我国的社会经济在经历了改革开放后取得了进一步发展，工业领域迅速发展，机械设计制造工艺也随着科学技术的进步得到了创新发展。但与发达国家相比，我国的机械设计制造相关工艺技术的应用与发展都相对落后，由于加工技术的层次较低，很难提高机械产品制造的质量。当前阶段，许多发达国家的机械设计制造行业的发展中，机械设计制造工艺已经具有较高的精准度，随着智能技术的出现与发展，进一步实现了智能技术与机械设计制造工艺的紧密结合，从而促进了机械设计制造领域的进一步发展。其次，我国的机械设计制造的规模与配套设施仍然需要进一步完善。受历史因素的影响，我国的机械设计制造领域的起步较晚，起点较低，在机械设计制造工艺的应用上熟练程度不足，为推动我国机械设计制造领域的创新发展，需要在机械生产实践中不断总结经验，探索提高机械设计制造工艺精准度的措施与方法，将加工生产过程的误差控制在最小范围内。机械设计技术中涉及到结构设计、方法设计以及材料的选择技术等方面内容，将其他先进的技术手段与机械设计技术有效结合，有助于优化传统机械设计制造方法的应用。随着仿真技术与系统工程技术的不断发展，在很大程度上提升了机械设计流程的科学性与可行性，提高了机械设计制造的效率和质量，从而促进了我国机械设计制造领域的可持续发展。

1.2 精密加工技术

我国科学技术的发展在很大程度上推动着精密加工技术的创新与应用。精密加工技术与机械设计制造工艺之间具有紧密的联系，在机械产品的生产及相关科学研究中都需要依靠精密加工技术的支持来提高工作效率和质量。一般来说，在机械加工的许多精密研磨及模具成型中往往会应用精密加工技术，在工业生产的工件精密加工过程中，精密加工技术的应用通常直接影响工件加工的精密度。将精密加工技术应用在我国机械设计制造领域，能够极大提高生产操作环节的精准性，进而提升机械设计制造的效率和质量。

2 机械设计制造工艺与精密加工技术的特点

2.1 全球性

在全球化经济不断发展的背景下，机械设计制造工艺与精密加工技术的创新与发展已经得到了世界范围的广泛关注和重视。加大对机械设计制造技术的研发与应用的资金投入，有助于实现机械产品生产加工流程的优化与创新，从而促进我国经济的稳步发展。我国经济的快速发展为机械设计制造工艺与精密加工技术的发展提供了重要保障。随着我国工业领域的发展对于机械产品的需求量不断增多，基于机械生产制造领域发展的实际需求，各国也相继在机械设计与制造工艺及精密加工技术的研发与应用上投入了大量科研人员力量，促进机械设计制造工艺与精密加工技术向着现代化方向发展。需要强调的是，机械设计制造与精密加工技术必须依据时代发展的需求进行更新与完善，因此，各国在机械生产制造领域的发展中相互之间交流与学习更加先进和高端的技术，旨在有效提高机械设计制造与精密加工技术应用的精准性，从而从根本上促进机械领域的进一步发展。

2.2 系统性

我国机械工业领域在长期的发展过程中逐步形成了科学系统化的流程，零部件制造技术也更加趋于成熟化。机械生产制造过程中需要以精密加工技术的发展作为不竭的动力，从而保证机械产品生产加工的质量和精准性。同时，在机械设计制造过程中实现计算机信息技术、自动化技术、系统管理技术以及传感技术等的结合应用，有助于提升机械设计制造的系统性，进而提高机械产品的生产效率。

2.3 关联性

机械设计制造工艺与精密加工技术之间具有紧密的联系，二者在许多技术内容上存在着很大的相似性，而在机械设计制造过程中应用的许多技术之间也具有较强的关联性，并且机械产品的设计、研发、加工、生产以及销售等各环节之间也存在着相辅相成的关系，各环节之间相互影响，都可能直接影响技术应用的效果以及产品的质量。因此，在机械生产制造的过程中，需要处理好各技术与环节之间的关系，保证机械产品生产的效率和质量。

3 机械设计制造工艺与精密加工技术的应用

3.1 制造工艺分析

现代机械设计制造与精密加工涉及到的内容和范围较广泛，在生产过程中，需要保证技术的先进性及工艺应用的精密程度。通常情况下，在机械生产制造过程中会应用切削刀具，目的在于提高产品加工的效率和质量，例如：机械制造的冷加工过程中通常会应用陶瓷、金刚石等刀具，能够在有效减少人员工作量的基础上提高切削的速度。随着国家经济的发展及科学技术的不断进步，机械设计制造工艺与精密加工技术也取得了阶段性的发展，但在化工企业生产效率与质量提升的同时也增加了生态环境污染风险发生的概率。因此，在现阶段，国家要求在促进机械设计制造领域发展的同时，贯彻与落实机械绿色设计制造理念，从产品的生产、加工、包装到运输、维修等环节采用绿色生产加工技术，将机械制造对环境的污染降到最低，提高资源能源的利用率，实现经济与生态环境的协调可持续发展。此外，通过将传统与现代机械制造工艺技术的有效结合，有助于提高机械制造工艺应用的科学性与合理性，进而促进我国机械制造领域的进一步发展。

3.2 焊接工艺

焊接工艺是机械设计制造的常用方法，该工艺的应用主要是借助外界的压力或温度实现金属或其他材料的有效结合。现阶段，我国的焊接工艺主要包括气体保护焊接和电阻焊接等工艺类型。气体保护焊接的应用需要利用气体作为保护介质进行焊接施工，能够有效避免焊接物受到破坏。在实际施工中通过电弧来隔绝外界空气，使自身进行燃烧，这一工艺的应用有利于减少投资成本，而通常选择二氧化碳来作为保护气体也能提高工艺应用的简便性。电阻焊接工艺主要利用电池的正负极进行通电来实现焊接物之间的结合。采用这种工艺有利于减少施工产生的噪声污染，且能够提高焊接效率，但投资成本相对气体保护焊接工艺来说普遍较高。

3.3 超精密研磨加工技术

研磨技术通常被用于对产品表面的打磨和抛光，进而将产品的粗糙程度控制在规定要求。该技术的应用需要利用计算机对不同生产零件的粗糙程度进行控制，并采用分批生产的方式调节产品的打磨转数，保证产品生产的效率，减少投资成本，增加企业的经济利润。超精密研磨加工技术通常被广泛应用在加工超精密器件中，例如：在加工集成电路超精密基板硅片过程中，由于传统集成电路抛光技术和研磨技术难以满足基板硅片加工的精密度要求，因此需要采用超精密研磨加工技术，并与集成电路原子级抛光研磨技术有效结合，从而有效提高基板硅片加工的精密度要求。随着集成电路科学技术的不断发展，更多先进的精密研磨加工技术被研发与应用。

3.4 切削技术

现代化机械设计制造领域的发展对于切削设备工作的精度以及切削刀具和机床运行的稳定性提出了更高的要求。因此，在现阶段机械设计制造过程中，需要避免应用热力应变能力较差和抗震传动性强的人力切削机床，以切削精度与运行的稳定性作为技术重点，对液压空气静电切削技术、人工自动切削技术等综合技术的应用情况进行全面分析。切削技术在机械生产过程中能够用于对原材料的预处理，对材料处理的精度越高越有助于后续生产过程的顺利进行。而机械产品的生产过程中并没有统一规定原材料的型号与规格，因此，要保证原材料满足机械产品生产加工的基本要求，需要通过预处理环节对原材料进行切削为固定尺寸，为后续的生产环节打下基础。同时，在长期使用过程中，切削设备的刀具和机床的使用性能会逐步降低，因此，一旦设备的使用性能会影响产品生产的精度则需要立即进行更换，进而保证机械产品生产加工的精密度。