關(guān)于現(xiàn)代機械制造工藝與精密加工技術(shù)的探討

方馳

【摘 要】隨著社會科技的不斷發(fā)展，機械制造工藝得到了很大的發(fā)展，傳統(tǒng)的機械制造工藝已經(jīng)遠遠不能滿足現(xiàn)代機械制造的需求，因此，關(guān)于現(xiàn)代機械制造工藝與精密加工技術(shù)的探討也變得越來越有意義。本文主要從兩個方面進行探討分析，首先淺析了現(xiàn)代機械制造工藝與精密加工技術(shù)的特點，然后分別對現(xiàn)代機械設(shè)計制造工藝與精密加工技術(shù)進行了探討。筆者希望通過本文與業(yè)內(nèi)人士進行交流，并希望對業(yè)內(nèi)人士有所幫助。

【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代機械制造；精密加工；技術(shù)探討

0.前言

隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展和生活品質(zhì)的不斷提高，人們對各類產(chǎn)品的要求也越來越嚴(yán)格，對于產(chǎn)品也要求也向著質(zhì)量高檔、品種多樣、價格合理、使用方便、外形美觀、自動化程度高等多方面發(fā)展。要滿足人們對于產(chǎn)品越來越高的需求，對于現(xiàn)代機械制造和精密加工技術(shù)的研究也顯得越來越有意義。因此，筆者通過以下幾個下面與業(yè)內(nèi)人士進行探討。

1.現(xiàn)代機械制造工藝與精密加工技術(shù)的特點

1.1關(guān)聯(lián)性

從機械制造技術(shù)角度來看，機械制造技術(shù)的先進性是貫穿于產(chǎn)品從調(diào)研到銷售等的整個過程，而不僅僅體現(xiàn)在機械制造過程中，其中包括產(chǎn)品的調(diào)研、產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計工藝、產(chǎn)品制造和銷售等環(huán)節(jié)過程。這些環(huán)節(jié)之間聯(lián)系密切，只有各個環(huán)節(jié)協(xié)調(diào)合作才能產(chǎn)生最優(yōu)的技術(shù)效益，如果其中任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都會對整個技術(shù)過程產(chǎn)生難以預(yù)料的影響。所以真正把握現(xiàn)代機械制造工藝與精密加工技術(shù)之間的相關(guān)性是對我們業(yè)內(nèi)人士最基本的要求。

1.2系統(tǒng)性

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)在機械制造過程中的作用也越來越重要，先進的機械制造技術(shù)工藝更是離不開多種現(xiàn)代科技技術(shù)的綜合運用。在產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)、制造和銷售等整個過程中，會運用包括計算機、自動化、傳感、信息和現(xiàn)代化系統(tǒng)管理等科學(xué)技術(shù)，并且這種情況會隨著科技的不斷發(fā)展而越發(fā)明顯。

1.3全球性

隨著社會經(jīng)濟全球化的大背景下，現(xiàn)代機械制造技術(shù)與精密加工技術(shù)也在面臨著全球化的挑戰(zhàn)，各種先進技術(shù)不斷出現(xiàn)，制造技術(shù)和市場的競爭也顯得愈加激烈。在如此激烈的競爭中，一個國家只有把本國的技術(shù)發(fā)展成為國際先進水平，提高本國制造業(yè)水平，才能在國際市場中立于不敗之地。

2.機械設(shè)計和制造工藝

2.1機械設(shè)計技術(shù)

機械設(shè)計技術(shù)主要包括產(chǎn)品方法設(shè)計理論、工藝設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選用等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提高，傳統(tǒng)的機械制造技術(shù)已遠遠不能滿足現(xiàn)代機械設(shè)計的要求，例如數(shù)控機床設(shè)計、汽輪機葉片結(jié)構(gòu)設(shè)計和高效節(jié)能電機設(shè)計等方面?，F(xiàn)代機械設(shè)計技術(shù)已經(jīng)從直覺設(shè)計和經(jīng)驗設(shè)計發(fā)展成為先進理論和有效方法的設(shè)計方法理論，在設(shè)計的各個階段，充分利用先進理論和有效方法解決實踐中遇到的各種問題已成為現(xiàn)代機械設(shè)計的發(fā)展趨勢?，F(xiàn)代機械設(shè)計設(shè)計仿真技術(shù)、系統(tǒng)工程、優(yōu)化設(shè)計、計算機輔助設(shè)計、可靠性設(shè)計和模態(tài)分析等方面內(nèi)容。運用現(xiàn)代科技信息技術(shù)、科學(xué)思維，并有效利用設(shè)計方法理論來提高設(shè)計的水平和質(zhì)量，促進機械設(shè)計技術(shù)的快速發(fā)展。

2.2機械制造工藝

現(xiàn)代機械制造技術(shù)涉及的范圍較廣，例如鉗、焊、銑等。筆者結(jié)合自身經(jīng)歷，從現(xiàn)代機械制造工藝中比較常見的現(xiàn)代機械制造焊接技術(shù)來重點討論分析?，F(xiàn)代機械制造焊接技術(shù)主要包括以下幾種：一是電阻焊；二是埋弧焊；三是氣體保護焊；四是攪拌摩擦焊；五是螺柱焊。

2.2.1電阻焊焊接技術(shù)

所謂電阻焊焊接技術(shù)，是指把被焊接的物體緊密壓在正負(fù)電極之間，然后在對其通電，借助電流流經(jīng)被焊物體接觸面及其附近形成發(fā)熱效應(yīng)，加熱至熔化，讓其與金屬合為一體的一種壓力焊接技術(shù)。該技術(shù)具有機械化程度高、加熱時間短、焊接質(zhì)量高、生產(chǎn)效率高、無有害氣體等優(yōu)點，因此被廣泛應(yīng)用與現(xiàn)代機械制造業(yè)中。但缺點是維修難度大、設(shè)備成本高等。

2.2.2埋弧焊焊接技術(shù)

所謂埋弧焊焊接技術(shù)，是指在焊劑層下面燃燒電弧進行焊接的一種焊接技術(shù)。該焊接技術(shù)分為半自動和自動兩種焊接方式。半自動埋弧焊焊接技術(shù)需要機械送進焊絲，并且需要人工手動移動電弧，自動埋弧焊只需要焊接小車送進焊絲和移動電弧，因此半自動埋弧焊焊接技術(shù)已經(jīng)被淘汰了。自動埋弧焊焊接技術(shù)具有焊縫質(zhì)量高、生產(chǎn)率高和勞動條件好等優(yōu)點。

2.2.3氣體保護焊焊接技術(shù)

所謂氣體保護焊焊接技術(shù)，是指以電弧為熱源的一種焊接工藝，主要特征是被焊接物體的保護介質(zhì)是氣體。其工作原理是：在電弧的四周形成氣體保護層，將熔池和電弧與空氣隔離，從而可以有效的阻止有害氣體對焊接產(chǎn)生影響，并且同時保證燃燒的充分和電弧的穩(wěn)定。目前使用最廣泛的保護氣體是二氧化碳，原因是二氧化碳價格低廉。

2.2.4攪拌摩擦焊焊接技術(shù)

攪拌摩擦焊焊接技術(shù)要點就是焊接時，會舍棄掉除了焊接攪拌頭以外的任何焊接消耗性材料，例如保護氣體、焊絲、焊劑和焊條等統(tǒng)統(tǒng)舍棄掉。

2.2.5螺柱焊焊接技術(shù)

所謂螺柱焊焊接技術(shù)，就是把螺柱的一端同板件或管件的表面向接觸，并且接通電弧直至接粗面熔化，然后再對螺柱施加一定的壓力而完成焊接的一種焊接技術(shù)。該焊接技術(shù)可以分為兩種焊接方式：拉弧式和儲能式焊接方式。由于前者焊接時熔深交大，主要應(yīng)用在重工業(yè)中，而后者恰好相反，而主要應(yīng)用在薄板的焊接。兩者的共同點就是單面焊接，具有不需要鉆孔、打洞、以及粘結(jié)等優(yōu)點。

3.精密加工技術(shù)

精密加工技術(shù)很多，例如模具成型技術(shù)、精密切削技術(shù)、微細加工技術(shù)、超精密研磨技術(shù)和納米技術(shù)等。筆者結(jié)合自身實踐經(jīng)歷來進行簡單的探討分析。

3.1模具成型技術(shù)

目前，飛機、汽車、儀表、電機和家用電器等產(chǎn)品中，至少有三分之一的部件是通過模具加工制造的。模具成型技術(shù)的核心技術(shù)是如何保證模具的精度，這也是衡量一個國家制造技術(shù)水平的一個重要標(biāo)志。電解加工技術(shù)可以使模具精度達到微米級，有效的解決了表面質(zhì)量的問題。

3.2精密切削技術(shù)

直接利用切削得到高精度產(chǎn)品仍然是最常用的方法，但是，想要得到高精度的產(chǎn)品，切削時必須盡可能的減少機床、刀具等因素的影響，因此也必須有更加先進的技術(shù)作保證。

3.3微細加工技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步，電子元件的體積越來越小，然而使用的頻率卻越來越高，能量消耗也相應(yīng)的越來越少。目前的超微細粒子技術(shù)更是使半導(dǎo)體的加工精度達到了幾百個埃的精密程度。

3.4超精密研磨技術(shù)

超精密研磨技術(shù)主要應(yīng)用于集成電路硅片的加工（下轉(zhuǎn)第178頁）（上接第21頁）方面，因其表面粗糙度的要求為 1-2 毫米，傳統(tǒng)的研磨、磨削和拋光難以滿足其要求，必須進行原子級拋光。因此各種新原理、新方法的超精密研磨技術(shù)也應(yīng)運而生，例如流體動壓型懸浮研磨的非接觸研磨等，大大促進了超精密研磨技術(shù)的發(fā)展。

3.5 納米技術(shù)

納米科學(xué)涉及多個學(xué)科，是現(xiàn)代物理學(xué)與先進工程技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)品。近幾年，納米機械技術(shù)得到了快速發(fā)展，能夠在硅片上刻畫出納米級寬的線，這充分表明信息存儲的精度得到了大大的提高。

4.結(jié)語

總而言之，現(xiàn)代機械制造工藝與精密加工技術(shù)在機械制造業(yè)發(fā)展中起到了及其關(guān)鍵的作用，我們必須充分認(rèn)識到現(xiàn)代機械制造工藝與精密加工技術(shù)研究的必要性和重要性，并且努力學(xué)習(xí)和提高現(xiàn)代機械制造工藝與精密加工技術(shù)工藝，更好地為我國現(xiàn)代機械制造業(yè)的發(fā)展而服務(wù)。

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