淺談現(xiàn)代機(jī)械制造工藝及精密加工技術(shù)

王德壯 金筵庭 曲全瑜

摘 要：現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)的應(yīng)用具有高效率、節(jié)約材料、多功能化等特征，可以滿足人們生產(chǎn)生活的眾需求，從而創(chuàng)造社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益?；诖?，本文闡述了現(xiàn)代機(jī)械制造的特征以及現(xiàn)代機(jī)械制造與精密加工技術(shù)的關(guān)系，對(duì)現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)進(jìn)行了論述分析。

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

一、現(xiàn)代機(jī)械制造的主要特征

現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)是將微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)、電力技術(shù)和軟件編程等眾多技術(shù)融為一體，以系統(tǒng)功能目標(biāo)為指導(dǎo)，以優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)為生產(chǎn)目標(biāo)，在高質(zhì)多能、低能耗、高可靠性的原則之上，最大限度的實(shí)現(xiàn)既定的功能價(jià)值，達(dá)到整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的最終效果?，F(xiàn)代機(jī)械制造的特征主要表現(xiàn)為自動(dòng)化與智能化，其智能化特點(diǎn)并不是由于它是多種技術(shù)的單純疊加，而是它將多種技術(shù)融為一體，實(shí)現(xiàn)了整體上的協(xié)調(diào)統(tǒng)一。而對(duì)于機(jī)械制造的自動(dòng)化特點(diǎn)，它的系統(tǒng)是一個(gè)綜合概念，在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須要能滿足輸入端所需的輸出值，這其中包含了機(jī)電一體化的含義?，F(xiàn)代機(jī)械制造的核心是為了滿足其功能的內(nèi)在要求，把產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造和實(shí)現(xiàn)它的功能作為一個(gè)整體，以整體的觀念來(lái)看待。

二、現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)的關(guān)系

現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)是密不可分的，兩者相互聯(lián)系，共同作用。現(xiàn)代機(jī)械制造工藝的應(yīng)用目的是全面完成零件的機(jī)械加工任務(wù)，現(xiàn)代機(jī)械制造工藝系統(tǒng)由刀具、夾具、工件、與機(jī)床等部分組成，它們之間相互作用，能在特定的生產(chǎn)條件下，在保證質(zhì)量要求的前提下，采用合理的工藝過(guò)程降低工序的加工成本。機(jī)械制造工藝對(duì)生產(chǎn)對(duì)象的加工高質(zhì)量的要求是精密加工技術(shù)發(fā)展的動(dòng)力，精密加工技術(shù)是提高機(jī)械制造工藝加工精度的措施。

三、現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)的分析

1.現(xiàn)代機(jī)械制造工藝形式的分析

（1）數(shù)控加工工藝。數(shù)控加工是信息自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，具有高柔韌性、高精度、自動(dòng)化程度高等特點(diǎn)，能解決傳統(tǒng)常規(guī)加工難以解決的問(wèn)題，特別是對(duì)單件小批加工和復(fù)雜型面的加工方面。數(shù)控加工前需要對(duì)工件進(jìn)行工藝設(shè)計(jì)，無(wú)論是手工編程還是自動(dòng)編程，在編程前都要對(duì)所加工的工件進(jìn)行擬定工藝路線、工藝分析、設(shè)計(jì)加工程序。因此，合理的工藝設(shè)計(jì)方案是數(shù)控編程加工的依據(jù)，若設(shè)計(jì)不合理，會(huì)造成機(jī)械加工材料、零件等不必要的浪費(fèi)，從而導(dǎo)致加工成本增加。

（2）銑削加工工藝。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，銑刀做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，工件作直線或回轉(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(jiàn)的銑削方式有周洗和端銑、順銑和逆銑，常見(jiàn)的銑刀有圓柱銑刀、圓盤(pán)銑刀、角度銑刀、成形銑刀等，常見(jiàn)的銑床有升降臺(tái)銑床、龍門(mén)銑床、工作臺(tái)不升降銑床和數(shù)控銑床等。

（3）車(chē)削加工工藝。一般情況下，車(chē)削加工是以主軸帶動(dòng)工件作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，刀具做直線運(yùn)動(dòng)的加工方式，一般較多使用的是車(chē)床，車(chē)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。根據(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。其加工的尺寸范圍一般可以達(dá)到IT12-IT7，精車(chē)可達(dá)到IT6-IT5，表面粗糙度范圍一般是6.3～0.8 um。

（4）孔的鉆削、鉸削和鏜削加工工藝。第一、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(chē)床、銑床、鏜床和加工中心上進(jìn)行。常見(jiàn)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)，刀具做旋轉(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。第二、孔的鉸削被廣泛應(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(lái)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(lái)修光和校正，還用切削液來(lái)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。

2.機(jī)械精密加工技術(shù)分析

（1）精密磨削技術(shù)。在機(jī)械加工的各種方法中，往往以磨削作為最終精加工的手段，在精密磨削加工中所使用的砂輪，采用硬度極高的金剛石、立方氮硼磨料。對(duì)于金剛石砂輪，在大氣中磨削時(shí)，在產(chǎn)生的高溫條件下會(huì)與鐵發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生異常磨損，因此，金剛石砂輪只能用于磨削非鐵系材料，立方氮硼砂輪磨削鐵系材料。

（2）精密切削技術(shù)。超精密切削加工主要是用高精度的機(jī)床和單晶金剛石刀具進(jìn)行的，一般計(jì)算機(jī)用的磁盤(pán)、磁鼓，大功率激光用的金屬反射鏡、激光掃描用的對(duì)面棱鏡、紅外光等用的光學(xué)零件和復(fù)印機(jī)的高精度零件都是采用超精密切削加工技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。

（3）特種加工技術(shù)。為了適應(yīng)高技術(shù)的要求，開(kāi)發(fā)了具有高硬度、高韌性、高強(qiáng)度的新材料，實(shí)現(xiàn)對(duì)微小或巨大、形狀復(fù)雜等的工件進(jìn)行高精度的加工，為此開(kāi)發(fā)了多種特種加工方法，包括電火花加工，電子束加工、離子束加工激光加工、電解加工、超聲波加工等。因多數(shù)的特種加工方法不用實(shí)體工具，故可以對(duì)高硬度、高強(qiáng)度材料、極微細(xì)或巨大、形狀復(fù)雜的材料進(jìn)行加工。

（4）納米技術(shù)。納米技術(shù)是一項(xiàng)高新技術(shù)，在電、磁、熱、能源、生物等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，其中，在電子行業(yè)可用該項(xiàng)技術(shù)設(shè)計(jì)計(jì)算機(jī)的集成電路板。

四、 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，隨著科技的進(jìn)步發(fā)展，人們對(duì)產(chǎn)品的加工尺寸、位置、形狀和表面質(zhì)量等精度要求也在不斷提升，傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)已經(jīng)不能夠滿足這些要求，為了滿足產(chǎn)品各項(xiàng)質(zhì)量指標(biāo)，必須加強(qiáng)現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)的應(yīng)用。

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