现代化机械设计制造工艺及精密加工技术探析

王文涛

（山东省郓城县高级技工学校，山东 郓城 274700）

随着经济的不断发展，我国的机械制造行业也在不断地革新，当前机械设计制造更多地使用现代化的工艺，生产使用的技术也大体上都以自动化、智能化为基础，这两种技术不仅可以提高生产的科技含量，还可以提升工业产品的产出质量。从目前来看，在机械设计制造行业中，现代化的生产模式和管理理念可以实现产业的完美升级，只有充分利用新兴技术并且实践，不断地调整，加强新技术的开发与运用，才能提高机械制造加工企业的经济效益和生产能力。

1 我国当前机械设计制造工艺的生产模式和特点

1.1 机械设计制造工艺的含义

从我国当前的制造工艺来看，此项技术是正在发展中阶段，但是，机械设计制造工艺在经济飞速发展中起到的作用是不容忽视的，不论什么行业，在发展的过程中一定离不开机械设计制造工艺。对于机械设计制造来说，大体的应用方面分为两种，一种是通过该技术对企业所需要的产品进行加工，另一种是该技术本身的应用，针对国家的需求所使用。在应用的方面涉及智能化焊接技术和自动化对校技术，当今，在机械设计制造行业中，这两项技术被广泛地应用，是机械制造行业不可缺少的两项技术。

1.2 机械设计制造使用的集中化生产模式

机械设计制造使用了自动化和机械化相结合的方法，实现了相互融合的现代化机械设计制造工艺的技术，并且从之前零散的生产模式变成大规模的自动化的生产模式，整个行业的走向朝着集合化发展，并且研究出了很多新型的技术，把信息网络技术应用到机械制造行业，利用当前的通信技术进行即时通信，进行配合完整的交叉作业，以达到摆脱传统的依赖人力的行业状况，集中化的生产模式是多个小的功能生产模式相互结合融合的结果，构建出一个完整的机械制造行业的完整生态系统，应用集中管理的模式实现机械生产的产量优化，把数据技术加入机械制造行业中，使数据和信息网络技术相辅相成，并且根据时代的不断发展不断地优化机械制造行业的生产流程、管理标准，减少工作中的劳动力。提高便捷性，提高生产效率，把过去分散的生产模式进行整合，形成一个有机整体，自动化在集中化生产的模式中起到了关键的作用，使机械制造行业能够跟得上时代的发展。

1.3 机械设计制造工艺中的气体保护焊接技术

焊接工作是机械制造行业中常见的技术，那么，气体保护焊接在其中占有重要的地位。气体保护焊接技术在操作的时候会在电弧的周围产生一定量的气体，这种气体可以隔绝空气、电弧和材料，所以气体保护焊技术可以增加机械设计制造的生产准确性，由于气体对空气进行了隔绝，所以可以保护电弧进行充分的反应，自动化气体保护焊，可以按照事先编制好的程序进行标准的焊接，还可以进行在封闭的条件下焊接，把温度控制在250～360℃，在环境气温稳定的条件下可以稳定保温2～6h，工作结束后，可以消除应力的回火温度在500～600℃，并且可以保持2～3h，之后会随着室内的温度逐渐冷却。在自动化的焊接工作中，可以分为自动焊接、手动焊接和半手动半自动焊接的方法。自己焊接的技术主要是用系统进行操作，把焊接车用钉子、螺丝等固定送入工作台，之后即可使用自动化焊接技术，在半自动的焊接技术中，工作的时候不能空岗。一般情况下，单面熔深甚至可以达到21mm左右，采用机械将焊丝送入工作台，如果是人工焊接，就需要工人利用可移动的气体保护焊的设备进行焊接，但是，在现代的制造设计工艺普遍使用自动化焊接的技术手段。

1.4 机械设计制造工艺中的环保理念

传统的机械制造工艺中会带来很大的污染，很明显现在高污染的技术无法满足社会对于工业发展的要求，要想减少机械生产造成的污染问题，就要加强绿色的生产理念，而要加快生态文明的建设工作，就要把构建美丽新中国的理念贯彻到底，机械制造行业是我国经济增长中重要的产业，在绿色工业的改革中要占据主要的地位，所以机械设计制造工艺要有环保理念，开展绿色工作，减少排放，把生产过程中对环境的影响降到最低的程度，把整个机械制造行业的模式全部改变。传统的生产模式由于技术落后、管理老旧、废物排放从不节制，所以造成对环境的严重污染，原材料的浪费严重，运用环保的理念进行生产可以做到，降低污染，减少原材料的浪费。所以要把环保的理念完全融合在机械制造设计工艺中。

1.5 机械设计制造工艺中的智能化

智能化的机械制造工艺在传统的生产模式外加入了传感器、调节器等新型的设备，能够智能地判断生产的情况，根据实际遇见的情况，依照之前设计好的参数进行生产。那么，在具体的工作中，螺柱焊工作中的储能式、拉弧式的焊接中应用得较为广泛，拉弧式焊接的熔深大，所以是在重型工业行业中应用，拉弧式焊接作为一种单方面的焊接技术，所以在工作的过程中不需要打孔，不需要黏结，这样可以保证不会产生漏水漏气的安全问题。那么在智能化这方面，可以根据智能设备的判断，利用变压器进行智能的降压处理，然后使用整流桥把其中的交流电变为直流电，经过双向流管进行充电，智能化的芯片甚至可以控制可控硅，让其中电容的电量在短时间内释放，从而实现智能化在螺柱焊工作中的应用。

2 对目前机械精密加工技术的分析

2.1 精密加工技术的含义

在我国的机械制造行业中，机械制造设计工艺和精密加工的技术是密不可分的，在机械制造的工艺发展过程中，精密加工技术有着至关重要的作用，对于精密加工技术而言，在各种行业有着不同的用途，最主要的还是在机械制造工艺中以及严谨的科研工作中进行使用。随着社会经济的不断发展、科技水平的提高，精密加工技术的精确度也在不断地提升，根据相关的研究报告表明，机械制造设计工艺和精密技术之间的关系是相互促进相互作用的，所以，为了确保机械制造行业的稳步发展，应该逐步提高精密加工技术，不断地改进精密加工技术，使其随着机械制造行业一起发展，在如今精密加工技术走向成熟的情况下，该项技术在机械制造行业中的作用越来越大，使用精密加工技术可以让生产中的原料损耗大幅度降低，并且更好地保护生产设备，让生产设备的利用率得到本质上的提高，精密加工给我国的机械制造行业的现代化程度带了极大的促进作用，对于工作人员来说，一定要对精密加工技术有着全面的认识，并且关注精密加工技术，并且在机械制造设计中，把精密加工和机械设计相互结合，以二者为理念为基础进行生产。

2.2 精密加工技术中的超精度加工

如果想把切削的精度进行提高，那么，一定要确保工作中的加工机床，其中的原材料、技术手段，不受到外界的干扰，并且按照一定配比比例进行详细处理。然后通过智能化的生产技术、数据库、模糊控制等技术，以达到实现超精度加工的目的，智能化的操作系统会严格的控制加工机床的主轴的旋转力度和速度，加工机床的旋转速度可以利用系统的自动判定随时进行切换，也可以用新型的加工技术，比如，精准定位技术等，极大地保证了切削的精确度。

在实际的工作中，可以对细微的小零件进行细致的打磨处理，从而达到超精度加工的目的，智能化系统会对零件的动态压力进行严格的控制，零件的粗糙度可以达到0.62～0.02μm，那么，在智能化系统中的参数设置可以设置为压力控制在0.3MPa，而超精度的研磨要把压力控制设置在0.02MPa，速度控制在40～120m/min，这样的设置完全可以实现全自动，完全脱离人的超精度加工，把自动化和智能化相互结合实现现代化的机械制造工艺和精密加工技术相互融合。

2.3 精密加工技术中的超精密磨削

磨削技术在机械制造的发展过程中进化成了超精密磨削，该项技术的核心点是砂轮的精度问题，在实际的工作中要确保砂轮微刃性、等长性，该项技术的应用特别宽泛，尤其是在需要高精度的机械零件的加工中有极大的需求。使用超精密磨削的零件表面的磨削痕迹肉眼很难观察到，在磨削后再对零件进行摩擦，抛光，最后就可以形成超精度的工作面。现如今，超精密的磨削技术可以磨削出圆度为0.01μm的零件，零件的尺寸精度达到0.1μm，而且表面的粗糙度极低。

2.4 精密加工技术中的超精密研磨

超精密的研磨技术包括机械的研磨、浮动的研磨、基于化学工艺的机械研磨、弹性的加工、电磁力的研磨等多种精密加工技术，超精密研磨的技术可以实现没有震动的研磨，就是指用肉眼看不见震动的幅度的状态，该项技术有着精密的温度控制，对环境的影响较小，可以均匀并且细致地研磨。研磨技术是把零件的表面进行打磨，从而降低零件表面的粗糙程度，减少摩擦力对于零件精度的影响，使零件组装成整体后达到产品的预期标准。比如，在一些芯片的制作，芯片本身的体积就比较小，所以工作人员对于零件表面的粗糙度要求就比较高，要把芯片的粗糙程度控制在10～20μm，然而，对于其他的金属工艺品来说，工作人员也要控制表面的摩擦力和光滑度，如果使用统一的设备，那么对于不同的产品的打磨抛光的程度就达不到预期的构想，超精密的研磨技术需要工作人员根据不同的产品更换不同的抛光设备，以达到提高生产的效率的目的，把超精密研磨的技术应用到传统的产品生产的技术中可以有效地改善传统的生产的不足之处。一方面超精密加工技术可以使用智能化的系统对生产的零件表面的粗糙程度进行权威的检测，把研磨程度不同的产品进行区分，并且按照不同的区分结果使用不同的设备进行研磨、抛光，这样大大增加了工作的效率，减少了工人的劳动时间。如果能使用磁悬的技术直接隔绝摩擦力对机械制造行业的影响，用磁力对产品进行研磨，那么设备的损耗基本上没有，打磨的精度可以控制在最低，从而提高零件的使用年限。

2.5 精密加工技术中的超高速切削

超高速切削技术和传统的切削技术相比，利用精密加工技术的超高速切削的速度是传统模式的切削速度的八倍以上，但是不同的原材料、不同的加工方法对于切削的速度范围也有一定的规定，那么精密技术的超高速切削分为铣削、车削、车铣等，精密加工的超高速切削和超精密的研磨技术异曲同工，都是根据不同的材料、不同的产品要求、不同的工艺要求，进行不同的设备选择。

目前，在铝合金的原材料中的加工速度为3000～8000m/min，在铸铁的原材料中速度为1000～5000m/min，在耐热镍合金的原材料中加工的速度为600m/min，钛合金原材料的加工速度为200～800m/min，塑料材料的加工速度为2000～8000m/min。该项技术在机械制造行业的应用可以极大地提高切削的效率，增加生产的效率，减少材料的损耗，同时也符合环保的理念，减少废物的排放。

2.6 精密加工技术的微细加工

微细加工是针对比较微小的零件进行加工，精密加工技术在这种产品的应用模式有很多，不仅仅可以通过声波技术，还可以使用等离子或者其他更小的单位进行对小零件的加工，微细加工技术可以随着微小单位的微量运动，对体积比较小的零件进行精细化的加工，将提高个体单位的去除率，在这个过程中，表面的物理性质会发生改变，微细加工技术还属于一种新型的技术，还存在许多的问题，其中在加工的过程中由于零件的体积比较小，表明的物理性质容易发生改变，所以会发生热量过高的情况下出现，一旦出现热量过高的情况，直接促使加工过程中微小零件的形状因为热量的原因导致变化，甚至有可能导致周边其他的零部件发生变形的情况，所以目前来看，此项技术还没有发展成熟，应用的此种技术的工作人员应该减少此情况的发生，并且积极研究此种问题的解决方案，尽量处理微细加工中的热力敏感的弊病。

3 结语

综上所述，精密加工技术在机械制造设计领域中已经被广泛地应用，对于机械产品的精工制作，精密加工技术可以帮助工作人员完成精度要求比较高的产品，进而达到提高工作效率的目的，从机械制造设计技术的特点和目前的理念来看，精密加工技术和机械制造技术的融合更是大势所趋，应该给予精密加工技术更大的关注度，进行进一步的技术融合。