现代机械制造工艺及精密加工技术的应用探讨

李玉安

（张家口机械工业学校，河北 张家口 075000）

在当今时代，世界各国都在积极地推进工业化的发展，对机械的使用非常广泛，基本上已经可以实现全机械化生产，因而对机械的要求也在不断地提高，其中比较核心的要求是机械的精密度。机械内各个零件之间相互配合运转，精密度越高，配合会越流畅，精密度越低，则会越生涩。因此，现代机械制造业越来越看重制造工艺以及精密加工技术。现代机械制造工艺强调的内容主要是全新科学技术的应用，而精密加工技术追求的是对单一技术的深入研究。二者从本质上都是促进科学技术的进步，但是发展的方向完全不同，所以虽然是同一个领域的内容，但实际的效果完全不同。同时，现代机械制造工艺和精密加工技术升级的时间比较晚，目前的实际应用中，专业人员能力不足成为常态，想要确保技术的应用，还需要了解其具体应用方法，才能更好地将其付诸实践，真正地发挥效果。

1 现代机械制造工艺及精密加工技术的关联

1.1 整体性

现代机械制造工艺和精密加工技术是现代机械制造业的一部分，所以从本质上来说，二者是一个统一的整体。在整体中，现代机械制造工艺是表，而精密加工技术是里。现代机械制造工艺主要是将机械的主体部分进行制造和连接，确保机械的制造完成，其负责外部的工作内容，包括焊接、组装、加工等。而精密加工技术本身更注重内在加工，比如对材料和零件的精细化加工，包括纳米级加工技术和精细化的研磨、切割等，主要是对单个零件的完善。只有做好单个零件的加工，才能保证机械的整体质量[1]。所以二者互为一体。

1.2 竞争性

现代机械制造工艺和精密加工技术始终存在竞争，主要是两种技术的应用者都强调自身技术的重要性。现代机械制造工艺的应用者认为，机械的制造还是需要看重整体的制造，所以零件的细节误差是可以允许的，只要现代机械制造工艺到位，就能很好地完成机械的制造。而精密加工技术的应用者认为，在机械的制造中，由于机械本身的结构比较复杂，零件的误差就非常重要。单个零件的误差造成的影响可能并不大，但如果是多个零件的误差叠加起来，影响可能就会非常大，甚至导致机械的制造彻底失败。这两种观念都是正确的，但是从本质上来看，两种技术同样重要，具备不可分割的特性[2]。

1.3 相关性

从具体的工作内容上来看，两种技术又是包容关系，现代机械制造工艺是机械制造的主要工程部分，而精密加工技术是其中的重要组成部分。现代机械制造工艺中所使用的精密零件都需要依靠精密加工技术来实现，也就是说，精密加工技术是现代机械制造工艺的辅助程序之一[3]。如果没有在现代机械制造工艺中应用精密加工技术，使得部分零件的精密度不够，现代机械制造工艺无法进行，从而导致机械的损坏。因此，现代机械制造工艺与精密加工技术的关联性非常高，任何一个部分缺少，都无法有效地进行机械制造。

1.4 相异性

目前来看，现代机械制造工艺和精密加工技术也具有相异性。所谓相异性，就是指现代机械制造工艺和精密加工技术存在完全不同之处，其不同的一面在于研究的内容完全不同。现代机械制造工艺主要研究的是制造工艺，是全面的大型的工艺，是对大型技术的更新换代和全新技术的使用。而精密加工技术主要是对某一项加工技术的全面钻研，不断开发具体的加工精度和制造工艺的精细化处理技术，包括研磨、切割等基础加工技术。故而二者虽然都是机械制造中的核心工艺，但是发展的方向完全不同，有着自己独特的特点[4]。

2 现代机械制造工艺的应用

2.1 二氧化碳保护焊焊接工艺

二氧化碳保护焊焊接工艺是现代机械制造工艺中最普遍的一种，主要是利用二氧化碳来实现保护。其适合任何焊接工作，而且价格也非常低，所以被广泛地使用。当前也出现了许多其他的保护气体，被列入了气体保护焊的行列之中。

2.2 电阻焊焊接工艺

在现代机械制造工艺中，全新的焊接工艺所能提供的帮助非常大，主要是因为当前的材料发生了巨大的改变，从原本单一的钢铁材料变成了现代的混合材料，如不锈钢、铝材、镀镍钢板等，在焊接的过程中，不同的材料自然需要用不同的技术去处理，所以从本质上来看，现代机械制造工艺就需要开发更多的焊接工艺。电阻焊焊接工艺是一个比较重要的焊接技术，能很好地展现出当今时代焊接技术的进步。在现代化机械制造中，先进的工艺能够有效地推动机械制造业的进步。尤其是先进材料的使用必须搭配先进的焊接工艺，如果焊接工艺不到位，那么再好的材料也无法发挥其优势作用，最终只能导致焊接的失败。因此，在很长一段时间内，我国的现代机械制造工艺都在探索焊接工艺的内容，强调利用焊接工艺的提升来促进制造水平的升级。我国的机械制造产业虽然庞大，但是整体的生产质量不乐观，如果不进行工艺创新，机械制造会走向恶性循环。因此，采用全新的现代机械制造工艺成为我国当前研究的重点，而焊接工艺是其中的一个代表，它能很好地展现出我国现代机械制造工艺的高水平。电阻焊焊接工艺的应用在推动我国现代机械制造工艺发展方面起到了重要的作用，其解决了一些特殊材料的焊接难题，也让焊接变得更加简单，消除了传统焊接工艺过于复杂并且危险性极大的问题，能很好地完成焊接工作。就电阻焊的具体方式来看，其主要是将被焊接的工件有效地压紧在两个电机之间，充分地利用电流来进行焊接催化工作，而不是按照之前的方式以氧气等作为先决条件。它是利用电流流经工件的接触面及相邻区域产生的电阻热，进而将其做熔化处理或者塑型的一种工艺方法。因为电阻本身会产生巨大的热量，能起到熔化的作用，从而可以用来焊接。但需要注意的是，电阻焊也有一定的局限性，它主要用于焊接小型元件，而且材料的熔点不能过高，否则其熔化所需热量超过电阻能提供的热量，无法实现焊接。电阻焊的原理比较复杂，但是实践操作非常简单，而且其成本低廉，所以在现代机械制造中被广泛利用。电阻焊焊接工艺是当前焊接技术的全面升级，代表了焊接工艺的全新发展趋势[3]。

2.3 数控机床工艺

数控机床是当今时代最伟大的发明之一，也是现代机械制造工艺中的代表。其通过电子信息的录入来操控机床，确保机床可以按照数据的内容进行生产，属于典型的自动化加工技术，能很好地满足现代机械制造工艺的具体需求。

2.4 螺柱焊焊接工艺

螺柱焊焊接工艺是全新的焊接工艺之一，其本身是一种快速焊接处理的技术。直接将接头放在需要焊接的地方，然后全断面融合，即可完成焊接。整体的焊接效果非常不错，而且便宜好用，目前被广泛地使用。

3 精密加工技术的应用

3.1 精密切割技术

当前机械制造业中，很多零件都是独立成型的，所以在切割的过程中，一定要做到绝对的精确，精度要在合理的范围内才能符合零件制造的要求。因此，当前的精密加工技术中，精密切割技术被提出，它利用电子控制来完成切割，虽然无法做到丝毫不差，但精度已经能够达到零件的使用要求。

3.2 模具成型技术

随着时代的发展，现在的零件都已经不再是通过传统的铸造方式来生产，而是利用模具直接一体成型。其中的难点是模具的制造。一般来说，需要严格地搜索对应资料，然后制造模具，后续的零件生产只需要在模具之中浇筑即可，能保证零件的大批量生产。同时，只要精度足够，生产的零件都可以直接使用，所以模具技术的核心仍旧是精度[4]。

3.3 超精密研磨技术

精密加工技术主要是对单独领域的极致强化。很多机械产品的制造过程都需要对材料进行研磨，但是研磨过程中会出现两个相对的问题，一个是研磨得过薄，一个则是研磨得不到位，它们都会影响实际的使用，所以需要注意研磨的效果。因此，基于研磨本身而进行的精密加工技术革新就催生出了超精密研磨技术，从而实现了研磨技术的全面升级。在机械产品的生产中，超精密研磨技术有着比较突出的利用价值。因为多数材料需要在研磨以后才能真正地使用，如果研磨工作做得不好，那么零件的使用寿命就会相当有限。就此技术的具体应用来看，它能够通过不同的工艺以及手段，实现集成电路中硅片元件等所需要的原子级抛光。这已经是当前可以做到的最极致的研磨，而突破原子级的抛光技术目前还不能被广泛地使用，所以在精密加工技术中，原子级的抛光已经是目前技术的上限。就此工艺的具体执行过程来看，整个过程是基于加工液所发生的化学反应，在化学反应的基础上达到器件研磨的目标，从而提升研磨的精度。

3.4 纳米级加工工艺

在精密加工技术中，纳米级加工工艺是全新的内容，主要通过现有的显微手段来实现纳米级材料的加工。目前来说，最顶尖的材料处理技术就是对石墨烯的处理，但是此类技术还无法实现工业化的使用，所以纳米级材料的应用成为当前精密加工技术中的最高级别技术内容，代表了一个时代的发展。

4 结语

我国的现代机械制造业已经非常发达，现代机械制造工艺比较完善，其中主要涉及二氧化碳保护焊焊接工艺、电阻焊焊接工艺、数控机床工艺和螺柱焊焊接工艺四个方面，而精密加工技术主要包括精密切割技术、模具成型技术、超精密研磨技术和纳米级加工工艺。以上各种技术出现的时间不同，且涉及了不同的领域，所以具体应用的效果完全不同。为了更好地展现这些技术的应用效果，目前来看，最好的办法就是充分探究每一项技术的应用原则，并将其推广给每一个技术人员，从而提升现代机械制造业的生产水平。