现代机械制造工艺及精密加工技术应用

陈志 魏协奔

摘要： 机械制造行业的制造工艺和精密加工技术是机械性能的关键影响因素，本文就对机械制造工艺和加工技术的特点进行了研究，分析现代机械制造工艺和精密加工技术的应用方法，帮助企业加强对制造工艺和加工技术的应用。

Abstract： The manufacturing process and precision processing technology of the machinery manufacturing industry are the key factors affecting mechanical performance. This article studies the characteristics of mechanical manufacturing technology and processing technology， analyzes the application methods of modern machinery manufacturing technology and precision processing technology， and helps companies Strengthen the application of manufacturing technology and processing technology.

关键词： 现代机械制造工艺;精密加工;技术应用

Key words： modern machinery manufacturing technology;precision machining;technology application

中图分类号：TD406                        文献标识码：A                     文章编号：1674-957X（2021）17-0103-02

0  引言

机械设备是制造行业的基础。随着经济的发展，各行各业都对机械设备的性能有了更高的要求。为此，需要充分利用现代机械制造工艺以及精密加工技术，解决传统机械制造的问题，加强对设备的开发，提升机械制造的总体水平。

1  机械制造和精密加工技术特点

机械制造工艺和精密工艺加工是机械制造的基础，保障着机械制造的效率和质量控制水平，随着技术进步以及市场对加工工艺、效率要求的提升，相关技术的重要性会继续提升，对产业水平提升和经济长期发展极为重要。

1.1 关联性  现代机械制造工作已经不再只是对产品进行加工和设计，为保证产品能满足企业等使用者的需求，充分发挥产品功能，机械制造的设计和生产还会考虑销售和售后状况，依靠先进技术和设计理念优化机械制造工艺和提升精密加工水平。所以，机械制造和精密加工的工作中应该重视和其他因素的关联，掌握实际需求，充分利用加工技术提升产品水平。

1.2 系统性  机械制造行业融合了很多不同类型的技术，先进的产品需要综合使用各类先进技术满足市场的实际需求，还会应用机械制造外的其他相关技术满足处理加工和设计需要。目前，计算机技术、传感技术、智能化技术被大量使用在机械制造行业中，依靠各种不同类型的技术融合，改变了传统的机械制造加工方式，实现不同的制造效果[1]。因此，机械加工中应该系统化应用各类不同技术，保证每项技术都能在应用过程中发挥出效果。

1.3 全球性特点  为获得最佳机械设备制造效果，设备制造过程中会大量使用不同国家技术，以满足精密制造和机械设备功能的要求。同时，企业的产品销售也具有明显的全球化特征，企业在制造过程中应充分吸收来自不同国家的技术和机械设计理念，分析各国产业对机械的性能和功能要求，利用精密技工技术完善机械设备，发展高精尖铲平，为企业的发展创造良好基础[2]。

2  现代机械制造工艺

2.1 气体保护焊接工艺  气体保护焊接工艺是现代机械制造中比较常见的工艺，也是应用最为广泛的一种。该工艺焊接工作中，将气体作为电弧的载体，能保证焊接质量达到要求，还能保护电弧，焊接过程中的稳定性和安全性较高。保护气体的选择包括氦气、氩气等惰性气体，或者使用稳定性较长的二氧化碳控制成本，利用保护气体能隔绝外界空气，避免机械设备在焊接过程中和外界空气接触出现腐蚀等问题，充分发挥电弧焊接的作用[3]。气体保护焊接工艺的成本比较低，焊接流程简单，并且中间环节少，不会产生过多的熔渣。但是焊接过程中，应该使用高性能设备满足焊接要求，所以直接投入较高。

2.2 数控车工艺  数控车工艺是目前比较先进的自动化工艺，该技术在传统电气机械技术的基础上融合了计算机技术，通过计算机程序控制机械设备加工，能有效提升机械设备的工作效率，也能提高加工过程中的精度控制。该技术应用中，需要针对机械设备专门编写程序，机械设备会根据程序完成对机械设备的加工。其有点在于能够储存各种数据，以及完成逻辑判断等工作，使机械设备的加工工藝更加完善，因此在行业中得到了广泛使用。

2.3 5轴加工中心  5轴加工中心也称为五轴联动加工中心，可以完成对复杂曲面的加工工作，是目前加工精度、技术含量都较高的加工技术，在军事领域、航天领域、高精尖设备、科研设备等领域有着极为重要的作用[4]。

2.4 车铣复合加工  车铣复合加工也是目前应用较多的加工工艺，一般应用在航天、竣工等领域，使用该技术不仅拥有较高的加工速度，而且也能满足加工精度要求，能够一次性夹装复杂的零部件，所以生产效率和生产精度上都能满足要求。该技术能完成复杂曲面等加工工作，可以为企业带来巨大的经济效益。

2.5 电阻焊工艺  电阻焊工艺是现代机械制造的重要工艺之一，加工时会在两极之间安装焊接元件，启动之后电流流过元件使元件升温熔化，电源关闭后熔化的塑性物质逐渐凝固，最终达到焊接目的。使用该工艺的中间环节也比较少，操作方便而且成本相对较低，但是对设备的工艺要求较高，设备出现故障之后难以修复，并且目前该工艺焊接之后的质量难以检测，所以很难快速确定焊接质量效果。

3  现代机械精密加工技术

3.1 精密切削  机械加工时会经常进行切削加工，精密切削加工中，会对材料根据制造方案要求进行直接切削工作，制造出满足要求的基础模型。精密切削的成本低，而且操作简单，对工作环境、设备的要求比较低，外界因素对加工精度影响不大，所以技术的容错性较强，在设备出现故障的情况下也能把证产品满足要求[5]。但是使用该技术时，应该保证设备运行稳定，从而完成高质量的加工。加工时，需要考虑材料的刚度、塑性等参数，确定加工方式，选择高性能机床，避免机床出现温度波动，或者周围存在振动时影响加工精度;加工工作中技术人员应依托监控系统了解主轴转速等情况，了解机床的运行状态。

3.2 微细加工  随着通信技术的进步，电子产品开始大量出现，这类产品设备的有体积小、集成化高、使用便捷、成本低的特点，运行过程中的精度也比较高，而且使用也比较便捷，运行速度也远快于传统的大体积电子产品。小型电子产品的加工依赖于微细加工，可以在较小的空间内完成大量加工工作，但是使用该技术时对精度的要求较高，并且加工成本高，所以不适合在其他行业同时使用。

3.3 超精密研磨

3.3.1 超精密磨削  超精密磨削会实用技术手段修改砂轮，然后可以将砂轮安装于精密磨床，完成对工件的微量磨削工作。通过使用该技术可以在工件表面完成对微量金属的去除工作，能提升工件的平整度，也能满足加工尺寸和精度的要求，提升机械设备生产的精密性。比如可以满足0.1到0.3μm尺寸精度要求，以及控制粗糙度偏差在0.02到0.05μm，同时也具有较高的加工效率，所以该技术的应用十分广泛，无论对软金属还是对硬质金属加工，或者在对玻璃、陶瓷等非金属材料加工时，又有比较高的加工效果。但是磨削的过程中由于摩擦生热，可能会改变材料的晶相，从而导致裂纹、硬化等缺陷。

3.3.2 超精密衍磨  该技术会使用油砂条制作衍磨头，衍磨时会根据元件的加工要求设定加工压力，之后衍磨头会在元件的表面活动，达到加工目的要求。该技术有比较好的加工效果，能够将粗糙度偏差控制在0.4μm以内，具有较高的加工精度。但是该技术一般都应用在高硬度材料的加工中，比如铸铁、钢材料等等，对于低硬度材料的加工效果较差。

3.3.3 超精密剖光技术  ①超声波剖光。超精密剖光技术应用最为广泛的是超声波剖光技术，通过发出声波完成对材料表面的打磨工作，最终达到剖光材料的目的。该技术一般将能够将精度控制在0.01到0.02μm，粗糙度的偏差可以控制在0.1μm以内。并且该技术对设备技术要求相对较低，剖光的操作简单，能在短时间完成加工工作。但是该技术仅面向对陶瓷等导电性差的硬质材料加工，若材料的导电性较强，加工效率会比较低。②化学剖光。化学剖光会使用化学溶液配合抛光工艺处理材料表面，该方法对设备的要求较低，而且操作简单，具有较高的工作效率，能够将粗糙度偏差控制到0.2μm，一般应用在金属加工中。但是大量使用化学溶液会危害人员和设备，而且也会导致一定的污染问题。③电化学剖光。电化学剖光会对工件的表面进行电化学处理，从而使表面更加平整，该方法可以将加工精度控制到0.2μm，具有较高的平整度。还可以和其他剖光技术融合，可以将偏差控制在0.1μm以下，并且能提升元件的性能。但是该技术仅仅能对导电元件进行处理，所以应用也存在一定局限性。

3.4 激光精密加工技术  激光技术在技术和理论革新的背景下快速发展，并且展现除了比较强的性能，能完成对机械的高精度加工。该技术利用激光束冲击材料，能在小范围内产生较高密度的能量，可以达到1000W/cm2以上，通过在焦点位置放置需要加工的元件，之后利用激光扫描设备对元件进行扫描，就能完成精密加工。该方法需要使用计算机控制加工过程，加工之前要在设备内设置参数，之后计算机就会根据参加工。激光加工技术具有较高的加工效率，并且对材料的要求不高，加工的偏差可以控制在0.01μm以下，在小元件加工中有非常好的效果。

4  现代机械制造技术和精密加工技术应用优化

4.1 技术统一性  由于当前机械制造中不同技术之间存在较大的关联性，机械设备的质量和设计、开发、生产制造、加工、检测等不同环节有关，还需要满足售后保障服务等要求，因此在机械制造过程中，不同技术需要具备较高的协调性，才能确保机械设备的加工质量。在应用不同环节的不同技术时，应该通过建立统一的标准确保制造技术之间的关联，设计设备时充分考虑当前材料的特点、生产技术的特点，方便生产过程中整合各种技术。

4.2 选择合适材料  现代机械设备制造和生产中，材料的性能将会决定机械设备的性能，所以技术人员应选择合适材料开展加工工作。通过将优质材料和先进技术相融合，保证机械设备的性能，提升产品总体质量。除性能因素外，也要考虑环境污染等因素，选择环境污染较低、能耗低的材料和技术，推动行业的长远发展。

5  结束语

械设备的制造中，现代机械制造工艺和精密加工技术对提升机械制造水平、生产质量作用巨大，所以企业应加强关键制造技术的研发，以及充分使用现有设备提升生产水平，解决目前机械制造行业中存在的问题，充分利用精密加工技术提升制造质量，推动机械制造行业水平提升。

參考文献：

[1]郝岩利.现代机械制造工艺及精密加工技术的应用分析[J].中国设备工程，2021（09）：103-104.

[2]王媛媛.现代机械制造工艺与精密加工技术探究[J].时代汽车，2021（09）：144-145.

[3]马莉冰.现代机械制造工艺及精密加工技术应用探讨[J].南方农机，2021，52（08）：137-138.

[4]古培俊.现代机械制造工艺和精密加工技术分析[J].南方农机，2021，52（07）：126-127.

[5]高改会.机械设计制造工艺及精密加工技术的应用探究[J].内燃机与配件，2021（06）：97-98.