現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)分析

陳蓉 苗喜榮 夏中堅(jiān)

摘 要：信息時(shí)代下的機(jī)械制造業(yè)發(fā)展空前繁榮，但仍有較大的完善空間。傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)，儼然不能滿足現(xiàn)代制造業(yè)與機(jī)械工程智能化建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)要求；對(duì)此，創(chuàng)新精密加工技術(shù)，改革現(xiàn)代機(jī)械制造工藝，成為了推動(dòng)機(jī)械制造領(lǐng)域可持續(xù)發(fā)展的必然。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代機(jī)械制造工藝 精密加工技術(shù) 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）08（b）-0096-02

現(xiàn)代化的機(jī)械制造業(yè)發(fā)展，對(duì)機(jī)械制造工藝、能效、精密度等提出了更多要求；對(duì)此，應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)對(duì)其特征、分類與應(yīng)用的了解。在其基礎(chǔ)上，加強(qiáng)制造工藝優(yōu)化，提高加工技術(shù)精密度，促使其更好地為現(xiàn)代機(jī)械制造，以及加工行業(yè)發(fā)展服務(wù)。

1 精密加工技術(shù)與現(xiàn)代機(jī)械制造工藝的聯(lián)系

1.1 關(guān)聯(lián)性

基于制造工藝角度分析，兩者在產(chǎn)品研發(fā)、加工工程、制造工程等機(jī)械領(lǐng)域不斷地被應(yīng)用。任何環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，工程鏈進(jìn)度與整體性必然受到影響，加強(qiáng)兩者間的聯(lián)系，可為機(jī)械制造工藝規(guī)范化、智能化、先進(jìn)化發(fā)展夯實(shí)基礎(chǔ)；對(duì)此，加強(qiáng)兩者間的融合尤為關(guān)鍵，以實(shí)現(xiàn)工藝、技術(shù)同步。

1.2 系統(tǒng)性

機(jī)械制造過程復(fù)雜且繁瑣，系統(tǒng)性特征越發(fā)明顯。在產(chǎn)品設(shè)計(jì)加工等生產(chǎn)流程中，都需要借助自動(dòng)化技術(shù)、傳感與信息通訊技術(shù)等先進(jìn)技術(shù)，以及新材料、新方法等。機(jī)械制造領(lǐng)域技術(shù)的綜合化使用，決定了兩者間的系統(tǒng)性聯(lián)系。

1.3 全球化

隨著經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展的不斷推進(jìn)，導(dǎo)致機(jī)械制造行業(yè)直接面向市場，與國際市場融合成為了發(fā)展必然。但國際競爭要遠(yuǎn)比國內(nèi)市場競爭激烈，機(jī)械制造業(yè)提高市場占有率，還需緊跟市場發(fā)展潮流，加強(qiáng)工藝與技工技術(shù)的革新。除此之外，加大技術(shù)研發(fā)投入，大量培育綜合型、創(chuàng)新型人才，以推動(dòng)領(lǐng)域機(jī)械制智能化、穩(wěn)定化發(fā)展。

2 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝分析

現(xiàn)代機(jī)械制造工藝是指將制造技術(shù)、信息技術(shù)等現(xiàn)代化綜合技術(shù)進(jìn)行回收的全過程，從而滿足市場經(jīng)濟(jì)需求，進(jìn)行靈活、低耗、優(yōu)質(zhì)生產(chǎn)的一個(gè)制造技術(shù)的總稱。

現(xiàn)代機(jī)械制造工藝包括車、鉗、銑、焊等許多內(nèi)容，車床是主要用車刀對(duì)旋轉(zhuǎn)的工件進(jìn)行車削加工的機(jī)床，車床的加工范圍很廣，主要加工各種回轉(zhuǎn)表面，包括端面、內(nèi)圓、外圓、螺紋、回轉(zhuǎn)溝槽和滾花等。據(jù)所用機(jī)床的精度不同，可以達(dá)到的加工精度等級(jí)也不同，精車可達(dá)到IT6-IT5。

切削加工、機(jī)械裝配和修理作業(yè)中的手工作業(yè)稱之為鉗工，鉗工是機(jī)械制造中最古老的金屬加工技術(shù)。銑床加工平面、溝槽，也可以加工各種曲面、齒輪等。銑削加工利用相切法成形原理，用多刃回轉(zhuǎn)體刀具在銑床上對(duì)工件進(jìn)行加工的一種切削方法。在銑削加工中，銑刀作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，工件做直線或回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，可以加工平面、垂直面、斜面、各種成形面和溝槽。目前，常見的銑削方式有周洗和端銑、順銑和逆銑，常見的銑刀有圓柱銑刀、圓盤銑刀、角度銑刀、成形銑刀等，常見的銑床有升降臺(tái)銑床、龍門銑床、工作臺(tái)不升降銑床和數(shù)控銑床等。

刨床是用刨刀對(duì)工件的平面、溝槽或成形表面進(jìn)行刨削的直線運(yùn)動(dòng)機(jī)床，刨床上可以刨削水平面、垂直面、斜面、曲面、臺(tái)階面、燕尾形工件、T形槽、V形槽，也可以刨削孔、齒輪和齒條等。如果對(duì)刨床進(jìn)行適當(dāng)?shù)母难b。

孔的鉆削、鉸削、鏜削加工工藝。鉆削加工是加工孔的常用方法，在加工孔時(shí)，孔系的位置精度由夾具保證。在大多數(shù)的情況下，鉆削是在鉆床上進(jìn)行，也可以在車床、銑床、鏜床和加工中心上進(jìn)行。常見的鉆床種類有立式鉆床、臺(tái)式鉆床和搖臂式鉆床等，這些鉆床的共同特點(diǎn)是工件固定不動(dòng)，刀具作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并沿著主軸的方向進(jìn)給，操作可以是機(jī)動(dòng)，也可以是手動(dòng)方式?？椎你q削被廣泛應(yīng)用于不淬火工件上孔的精加工，一般是加工精度要求較高的小孔，其精度主要由刀具結(jié)構(gòu)和精度來保證。目前，常用的鉸刀分為手用和機(jī)用鉸刀。鉸孔時(shí)，在很小的切削余量下，采用較低的切削速度進(jìn)行加工，其切削力和變形小，孔徑由鉸刀的校準(zhǔn)部分來修光和校正，還用切削液來降低孔的表面粗糙度。因此，鉸孔能保證孔的尺寸和形狀以及表面粗糙度。鉸孔的精度可達(dá)IT18-IT7，加工表面粗糙度可達(dá)1.6～0.4μm。孔的鏜削加工時(shí)，鏜刀作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，工件或鏜刀作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。

3 精密加工技術(shù)分析

3.1 精密切削加工

精密切削加工技術(shù)，是指直接切削材料，使其產(chǎn)品高精度參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)。該技術(shù)能夠規(guī)避機(jī)器與工件等因素，對(duì)尺寸高精度的影響。但在實(shí)踐中，加工機(jī)體運(yùn)行精度不僅受機(jī)床剛度影響，要求其剛度等性能，在有限溫度范圍內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)變形等不良情況；還與加工機(jī)床抗震性能有關(guān)。為達(dá)到精度加工標(biāo)準(zhǔn)，需要提高機(jī)床主軸運(yùn)轉(zhuǎn)成效。除此之外，加強(qiáng)操控技術(shù)、定位技術(shù)的合理應(yīng)用，及提高產(chǎn)品加工尺寸的精密度。

3.2 微細(xì)加工

現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的進(jìn)步，使微小電子器件的高精度加工成為了可能；除此之外，還能提高其運(yùn)行效率、降低能耗。微細(xì)加工技術(shù)的出現(xiàn)，可以加工埃級(jí)精度要求的半導(dǎo)體，對(duì)精密加工技術(shù)的發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用。

3.3 超精密加工

超精密加工技術(shù)，結(jié)合精密研磨與拋光操作等工藝，能夠使硅片元件，達(dá)到原子級(jí)拋光加工要求。操作過程需要借助加工液的化學(xué)反應(yīng)實(shí)現(xiàn)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)加工件化學(xué)研磨。納米精度要求的硅片加工，以往研磨與拋光工藝操作難以實(shí)現(xiàn)，借助超精密研磨工藝，不僅可保證加工質(zhì)量，同時(shí)加工效率也是傳統(tǒng)加工技術(shù)所不能比擬的。

3.4 納米加工

納米級(jí)精度加工，涉及到原子與分子去除重組等技術(shù)內(nèi)容，需要借助現(xiàn)代物理科技、機(jī)械工程等多學(xué)科理論完成。納米加工技術(shù)正在不斷完善，可完成硅片納米級(jí)別加工要求，在硅片原有儲(chǔ)存容量的基礎(chǔ)上，增加多個(gè)數(shù)量級(jí)。基于加工方式角度分析，納米加工可分為切削磨料與特種加工、復(fù)合加工幾類，根據(jù)需要不同，也可以分為隧道掃描顯微技術(shù)加工、機(jī)械加工等多種方法[3]。

3.5 模具成型加工

模具成型加工工藝包括沖壓成型、壓鑄成型、塑膠成型、拉拔成型等幾種，各工藝方法的優(yōu)勢不同，應(yīng)用領(lǐng)域也存在差異?；诂F(xiàn)代機(jī)械制造角度分析，模具成型加工成效相對(duì)顯著，是發(fā)展中國家應(yīng)用當(dāng)具備的機(jī)械制造水平。

3.6 特種加工技術(shù)

機(jī)械制造對(duì)技術(shù)要求較高，為滿足技術(shù)要求，開發(fā)了具備各種性能的新材料，如韌性、強(qiáng)度、硬度等性能；以適應(yīng)各種復(fù)雜工件的高效率、高精度加工，如微小工件、形狀不規(guī)則工件等。以往的加工方法，在使用中弊端不斷暴露，同時(shí)加工方法效率不高，大部分的加工方法也已經(jīng)淘汰。對(duì)此，開發(fā)了超聲波加工、離子束加工、電火花加工、電解加工等特種加工方法，大部分的特種加工操作還需要對(duì)其實(shí)用性、價(jià)值性等特征進(jìn)行完善，以確保其能夠應(yīng)用于實(shí)體工具，可以對(duì)各性能、各形狀、各精度要求的材料展開加工。

4 結(jié)語

隨著產(chǎn)品形狀、表面質(zhì)量、加工尺寸等精度要求的提升，以往的機(jī)械制造技術(shù)儼然不能滿足加工要求，為確保產(chǎn)品質(zhì)量，應(yīng)不斷提高對(duì)加工技術(shù)與機(jī)械制造工藝的創(chuàng)新優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)材料高精度、高效化、節(jié)能化加工。

參考文獻(xiàn)

[1] 王星星.現(xiàn)代機(jī)械制造工藝及精密加工技術(shù)的應(yīng)用分析[J].機(jī)械管理開發(fā)，2018，33（3）：135-136.

[2] 蔣旭鋒.現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)的研究[J]. 科技展望，2017，27（14）：60.

[3] 田志海.對(duì)現(xiàn)代機(jī)械制造工藝和精密加工技術(shù)的幾點(diǎn)探索[J].中國科技投資，2016（9）：170.