现代机械制造工艺及精密加工技术

◎杨宏伟

引言：由于在现代社会发展的过程中，相关制造业快速进步，对于机械制造的工艺水平和精密加工的总体水平要求越来越高，如果误差较大或是工艺不合格，那么很容易造成成本较高，也难以满足现代社会机械行业的发展。因此为了实现国家现代化的制造，对其相关工艺和精密加工技术进行研究，不断创新技术水平，提高自身的稳定性具有很重要的现实意义，同时也在一定程度上代表了机械制造业的高端程度。

一、现代机械制造工艺及精密加工技术的发展特点

1.系统性。在以往的机械设计制造工艺当中，往往各部分相对较为独立，由于机械生产制造的水平比较低，再加之流水线生产的模式不够完善，导致其效率比较低下，成本也比较高，同时也面临着精度问题。而在现代社会发展的过程中，机械设计制造工艺已经呈现出较为明显的系统性特点，所谓系统性只能是在整个制造流程当中，无论是具体的工艺还是相关技术，相互之间的联系比较紧密，呈现出较为系统性的特性。尤其是在整个流程当中采用全自动化的生产方式，更是使得系统化的特点比较明显。而从未来的发展趋势上来看，由于各部分生产工艺之间的联系较为紧密，在全自动化生产当中，系统性的趋势也是未来的主要发展方向。因此在后续工作的过程中，提高其工艺水平的基础之上，研究其系统性的指导方案，也能够促进现代社会机械制造工艺的高质量发展。

2.技术关联性。在现代社会的机械设计制造工艺当中，各个工艺环节以及生产环节当中的关联性较强，前后之间的顺序较为明显，尤其是在流水线上进行生产时，更是体现出了各阶段技术的关联性技术。关联性越强，则代表其整体性越强，从生产工艺角度进行分析，关键性较强也使得其成本较低，生产效率较高，在实际的加工过程中更是能够提高各个零部件以及整个产品的品质。当然在实际生产环节当中，如果哪部分出现了问题所产生的连锁反应也是较为明显的，牵一发而动全身，所导致的质量问题更是较为突出，可能会使得其成本较高，在后续的工序当中也可能会出现其他问题。因此在后续的技术研究过程中，本着相互关联的原则，对各个环节进行优化，既采用关联性较强的生产制造方案，同时也要独立的看待各环节的技术工艺，能够保证成本较低，也能够保证效率较高。

3.高效性。在传统的机械制造工艺当中，往往因为水平较低所导致成本问题比较严重。同时效率也是较为低下的，不利于现代社会各个行业的高速发展。而在目前的机械制造工艺当中，高效性的特点还是比较明显的。主要是社会经济发展迅速，各行各业对于机械制造工艺的要求比较高，同时对于精密加工的要求也是比较高的。自动化的生产模式以及流水线式的生产方案应用较为广泛，在一定程度上提高了机械制造工艺的整体效率。通过对比分析可以发现，传统的机械制造加工工艺当中，受人为因素的影响比较严重，可能会产生一定的误差，导致后续成本问题比较严重，也可能因为重新加工带来时间成本问题。而在现代社会的机械制造工艺当中，效率更高，能够缩短时间，同时也能够进行大批量的生产，保证机械制造加工的顺利推进，可以说目前的生产模式以及生产方案都是较为先进的，能够保证机械制造工艺的顺利使用。

4.分工明确。在全球化经济的今天，各个国家之间的经济联系比较紧密，在各个行业发展的过程中联系也是比较紧密的。因此在整个机械制造工艺当中，分工较为明确也是其重要的特点。虽然各个国家在机械设计制造工艺当中竞争越来越激烈，但不可否认的是在各领域当中分工合作仍然是比较明显的趋势。不同国家有不同的科技优势，在发展的过程中想要实现独立的生产，其实是比较困难的，因此在整个机械制造加工工艺当中也呈现出了全球化的特点。分工明确虽然是主要的发展趋势，但各个国家之间也在相互竞争，在不同的领域当中也在开拓创新，希望能够实现独立自主的生产，不断的改进现代化的机械制造工艺，希望能够获得较强的竞争力，同时也能够获得较好的市场空间。由此可以看出，整个机械制造工艺以及具体的精密加工还需要从全球化的特点角度进行分析，探索目前的主要发展趋势。

二、现代机械制造工艺概述

1.电阻焊焊接工艺。在目前的机械制造工业当中，电阻焊焊接技术还是相对较为常见的。总体上可以分为点焊，缝焊和对焊，各自有不同的特点。例如缝焊主要是通过对接接头的方式，在两个电极之间进行滚动，从而完成焊接工作，而对焊则包括电阻对焊，闪光对焊等等。通常来讲，电阻焊接工艺相对较为简单，成本比较低，但精细化程度不高，在实际使用的过程中需要考虑到自身的适用场合，并根据实际需求综合性的分析成本问题，精度问题的，进而完成机械制造的工作。

2.搅拌摩擦焊接。在实际焊接的过程中，搅拌摩擦焊接工艺也相对较为常见。该工艺主要是通过搅拌的方式和金属材料直接接触，通过互相碰撞的方式产生大量的热，进而完成焊接工作。由于在实际的工业当中，其焊接工序相对较为简单，同时也不需要浪费大量的金属材料，在应用的过程中对技术人员的要求也是不高的。在我国目前的车辆制造，造船生产当中都是相对较为常见的，同时在铁路焊接的过程中也是相对较为常见的。可以说搅拌摩擦焊接技术比较简单，在应用的过程中降低了推广的难度，同时也在一定程度上避免了成本较高的问题，在一些特定的领域当中还是相对较为常见的。在未来发展的过程中，可以结合一些其他的机械制造工艺，尽可能的提高其精密化的水平，也能够为各行各业的发展做出一定的贡献。

3.螺柱焊接工艺。在螺柱焊接的过程中，主要是通过将接触面和螺钉的端面相互对接，通过使用电极的方式施加压力，能够完成具体的连接。在应用的过程中，可以将其分为拉弧式和储能式两种方案，方法较为简单，在使用的过程中融化的连接深度也是较为合理的，在各领域当中都具备一定的实用价值。另外在焊接的过程中不要求打孔，也不需要进行振动处理，因此在实际使用的过程中不会产生漏气及漏水的问题，可以给我国的机械制造行业带来一定的帮助。

三、常见精密加工技术分析

1.微细加工技术。通常来讲，可以将微小尺寸的零部件加工技术统称为微细加工技术。在实际工作的过程中，微细加工技术相对于以往的一些精密加工方法而言呈现出不同的特点，而且微细加工技术在目前的半导体领域当中应用相对较为广泛，在此基础上建立完善的机械加工体系，给有关领域带来了一定的帮助。在具体加工的过程中，其使用的刀具以及机加工的模型要求都是比较高的，而且经过复合加工等方式，能够保证其自身的性能比较好。

2.研磨技术。精密研磨技术在现代社会的精密加工当中也是相对较为常见的，从基本的技术角度进行分析，精密研磨技术是通过高精度处理等，广泛的应用在各种各样的机械零部件当中。而现代社会由于技术水平较高，精密研磨技术基本成熟，在使用的过程中也能够和其他领域的工作进行融合，不仅仅能够在集成电路以及高精密零件等领域进行使用，还可以结合其他的制造业进行一些创新，进一步的扩大精密研磨技术的使用范围，从而达到降低成本，提高效率的目的。

3.机密切削。精密切削技术主要指的是通过切割等方法对于机械零部件进行相应生产，尤其是在机械制造工艺当中，精密切割技术更是较为常见，如果出现误差，哪怕是很小的误差，但不在允许的范围之内，也会影响到零部件的精密程度，在后续使用过程中出现一系列的问题。因此在实际生产的过程中，需要对机械设备的抗震程度，耐热程度等进行一系列的测试。通过精确控制的方法将误差控制在允许的范围内，进行更好的精确施工，能够为机械设备的大批量生产以及其他行业的发展做出贡献。

4.纳米技术。纳米技术在目前的精密加工当中也是比较常见的，所谓的纳米技术主要指的是通过纳米构造方法对机械零部件进行生产，一方面要保证自身的便捷性，另外一方面要保证其自身的高效性。因此在实际生产的过程中，需要保证机械零部件的体型比较小，同时保证自身的稳定性，才能够应用在各行各业当中，以此来凸显出纳米技术的优势。

5.模具成型。在目前的机械加工技术当中，为了实现精密加工，对模具进行成型处理也是十分重要的。尤其是机械制造工业当中模具是十分关键的，在应用的过程中几乎每个零部件都是依靠模具进行生产制造的，才能够获得较低的成本，同时也能够提高其自身的精准度。因此模具本身的精度以及模具本身的成型技术在一定程度上也决定了机械制造加工工艺的总体水平。在我国目前发展的过程中，模具成型工艺主要是利用电解加工工艺方法进行生产，一方面能在很低的误差内实现其精确的加工，另外一方面能够保证零部件表面的光滑性，在使用的过程中效果比较好。在未来发展过程中，仍需进一步的探索模具成型技术，一方面保证稳定性，另外一方面保证其高精度性，在实际运用的过程中才能够为机械零部件的生产带来一定的帮助，避免在源头上产生问题。

四、现代机械制造工艺及精密加工常用策略

1.CAD 技术的应用。在目前的信息技术应用的过程中，使用CAD 软件进行设计是提高其精密加工程度的重要方案。在以往进行设计的过程中，由于计算机技术水平不高，存在很大的误差，在设计阶段出现了一定的问题，给后续的生产工作以及制造工作造成了严重的影响。而使用CAD 技术进行辅助设计，从最初的设计阶段就可以按照要求进行高精度的绘制，因此在产品整个设计阶段，由设计师使用电子计算机进行产品设计和零件的设计，能够保证其自身的精度较高。而且在初始生产的过程中，能够更加完善的观察到立体结构，平面构造等，更好的传递相关信息，能够把设计意图以及设计方案进行有效的衔接，在工作的过程中保证其自身的精度。如果CAD 软件无法满足相关要求，也可以结合其他的信息技术，如PS 等进行调整，能够建立更加完善的数学模型和几何模型，在应用的过程中提高自身的精度，保证其更加完善。

2.几何模型的建立。在机械制造的过程中，为了保证其精密加工水平较高，也需考虑到几何数据模型的设计，几何数据模型当中包括自身的属性，也包括其自身的相关数据，对各层次的数据进行紧密的联系，整合相关的信息，能够更好的分析零部件的属性以及形状等，在后续生产的过程中，对于长度造型等进行有效的表达，能够给有关技术人员带来更好的帮助。另外对于一些特殊的信息也可以进行全程的管理，在应用的过程中使用几何数据模型，给工作人员带来一定的便捷，提高其设计效率和生产效率，进而达到精密加工的重要目的。

3.机械属性模型。在精密加工的过程中，机械属性的数据模型建立工作也是十分重要的。一些复杂的零部件内部比较精密，在生产的过程中需要进行准确的绘制，但由于图纸绘制可能出现一定的问题，为了更加形象地描述其内部形状以及分布关系，通过对数据模型进行有效的优化，能够更好的描述机械的属性。另外在实际工作的过程中，研究相关的属性，对其进行标识，能够使得零部件更加明确。利用坐标信息，产品属性信息，将其和几何数据进行结合，能够对机械产品进行更好的标定，给有关技术技术人员提供一定的帮助，以此来实现精密加工。

五、现代机械制造工艺及精密加工的发展方向

1.绿色制造。在以往的机械制造工艺以及具体的精密加工技术当中，往往存在着环境污染问题，同时也面临着比较严重的资源浪费问题。首先从环境角度进行分析，在机械制造过程中产生废气和废水相对较为严重，而随意排放必然会给环境造成影响，一方面是破坏了水资源，另外一方面是破坏人们的空气质量，这并不符合现在机械制造工艺的基本发展目标。而从资源浪费角度进行分析，一些机械制造领域当中对于材料要求比较高，同时对于工艺要求比较高，在使用相关设备时可能会浪费大量的能源。一些不可再生能源的反复利用，必然会使得其成本较高，也会给能源造成严重的损失，因此绿色制造成为了现代机械制造工业以及精密加工的主要发展方向。而所谓的绿色制造必然是环境友好型的，一方面是节约能源，另外一方面是不会对环境造成破坏，才符合现阶段机械制造工艺的基本发展方向。在具体的绿色制造策略当中，一方面要保证生产的质量，另外一方面保证自身的环保力度，避免造成破坏。比如在生产过程中，对于整个生产工艺流程，维修使用，运输等环节进行有效的控制，在实际工作的过程中尽可能的降低污染程度，使得其材料以及资源的利用程度最大化，在工作的过程中才能够降低成本，保护环境。而在整个机械制造工艺当中，可以将其分为设计，生产和包装等几个方面，一方面是减少废气的排放，另外一方面是对生产设备的经营改造，对其生产流程进行优化，能够避免废水的排放，才能够全流程的进行绿色发展，进而达到更高水平的机械制造。

2.信息化制造。在上文分析的过程中，探索了具体的机械制造方案以及其具体的策略，其中CAD 技术以及计算机辅助技术等都是信息化策略应用的具体体现，传统的设计制造工作当中往往受人为因素的影响，同时效率比较低下，容易造成成本问题，也不利于提高其自身的精度。而为了实现更好的精密加工，保证现代机械制造工艺更加完善，可以考虑信息化的策略，这也更加符合目前的信息社会发展要求。在整个工作的过程中，对于一些较为复杂的设计问题，可以考虑使用计算机进行模拟仿真，通过反复测试，随后进行加工，能够保证自身的安全性。既降低了成本，同时提高了其精密程度，避免出现严重的误差。但不可否认的是，一些信息化设备以及智能化设备的复杂程度比较高，在实际应用的过程中不够稳定也成为了主要问题。在未来发展的过程中，通过构建平台的方式进行模块化的分析方案，同时采用大量数据分析方法，能够降低误差，同时也能够提高自身的标准化程度和规范化的程度。在未来发展的过程中，可以参考集成电路等领域当中的方案，采用模块化的设计，即以知识产权的形式进行整合，在后续的加工的过程中，能够以更加完善的平台进行创新，既提高了工作效率，同时也降低了成本，也更加有利于机械制造工艺的创新。因此在实际的发展过程中，充分的研究信息化技术的相关方案，并探索更好的平台设计方法，能够保障后续的机械制造工艺更加可靠。

3.智能化制造。智能化必然是整个制造业领域的发展趋势，尤其是机械制造工艺及精密加工，更是属于制造业当中的重中之重。因此在信息化的基础上探索智能化的加工模式以及智能化的设计策略，更加具有现实意义。在产品生产之前，通过虚拟化的技术进行仿真分析，不仅能够降低成本，同时也能够加强创新，为后续工作带来一定的帮助。当然也在减少了材料的浪费，降低了实际的生产成本。而在后续的加工工艺当中，利用自动化设备以及智能化设备进行现场的流水线加工，同时进行远程的监控，能够在一定程度上减少人为因素的影响，也能够避免出现误差，更加符合现代化机械制造工艺以及精密加工的发展趋势。

结束语：综上所述，在目前的机械制造工艺及精密加工领域当中，比较常见的焊接技术应用较为成熟，而且不同的焊接工艺呈现出不同的特点，例如电阻焊焊接工艺，搅拌摩擦焊接等，都在各自的领域当中发挥出作用。而精密加工技术中的微细加工研磨技术以及纳米技术等等也相对较为成熟，在各自领域当中发挥了作用。在未来发展的过程中，继续探索计算机辅助的机械制造工艺以及精密加工技术，并研究其绿色发展方向等，都能够给机械制造领域带来更好的帮助。