現(xiàn)代機(jī)械制造工藝及精密加工技術(shù)的應(yīng)用

張軍，李俊才，吳雪飛

（山東華舜重工集團(tuán)有限公司，山東 泰安 271024）

機(jī)械制造生產(chǎn)是一項(xiàng)系統(tǒng)化的工程，在應(yīng)用精密加工技術(shù)以及其他現(xiàn)代機(jī)械制造工藝的過(guò)程中，會(huì)使用到自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)、傳感技術(shù)等，同時(shí)，也會(huì)應(yīng)用新的管理方法、材料和工藝等。在現(xiàn)代機(jī)械制造工藝和精密加工技術(shù)的應(yīng)用中，使得工業(yè)生產(chǎn)得到了新的發(fā)展。

1 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝及精密加工技術(shù)概念及特點(diǎn)

1.1 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝

該工藝能夠分為兩個(gè)方面內(nèi)容，分別為機(jī)械制造技術(shù)、切削加工技術(shù)。現(xiàn)代機(jī)械制造工藝較之傳統(tǒng)機(jī)械制造工藝而言，運(yùn)用了更多更加先進(jìn)的技術(shù)，比如，自動(dòng)化與智能化技術(shù)、數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)等。因此，在進(jìn)行現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的應(yīng)用中，能夠?qū)崿F(xiàn)集機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械維修、機(jī)械檢測(cè)一體，能夠解放人們雙手，通過(guò)信息技術(shù)等進(jìn)行機(jī)械加工，為生產(chǎn)企業(yè)節(jié)約了人力成本。隨著現(xiàn)代環(huán)境保護(hù)的重視程度提升，未來(lái)機(jī)械制造會(huì)向著環(huán)保、節(jié)能的方向發(fā)展。

1.2 精密加工技術(shù)

精密加工技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中，最突出的便是精密性，是現(xiàn)代具有代表性的機(jī)械制造工藝，在高新科技、工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用日益廣泛，比如，航天航空領(lǐng)域、精密車(chē)床等。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，社會(huì)生活生產(chǎn)中，對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品性能有了更高的要求，這也使得精密加工技術(shù)有了更大的應(yīng)用范圍。企業(yè)在運(yùn)用精密加工技術(shù)提升產(chǎn)品的精密性的過(guò)程中，也會(huì)使自身市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力提升，達(dá)成社會(huì)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品精密性的要求。

1.3 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝及精密加工技術(shù)特點(diǎn)

現(xiàn)代機(jī)械制造工藝在運(yùn)用的過(guò)程中，生產(chǎn)制造過(guò)程不僅對(duì)產(chǎn)品成品質(zhì)量造成了影響，同時(shí)，會(huì)再到銷(xiāo)售、售后等方面造成影響，這些方面的內(nèi)容是具有關(guān)聯(lián)的，若是某個(gè)環(huán)節(jié)中發(fā)生了問(wèn)題，那么，整體便會(huì)受到影響。所以在生產(chǎn)中，機(jī)械制造工藝具有關(guān)聯(lián)性強(qiáng)的特點(diǎn)。隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)生產(chǎn)也在逐步與國(guó)際進(jìn)行接軌，因此，為了適應(yīng)未來(lái)國(guó)際化的發(fā)展，要不斷提升機(jī)械制造工藝，發(fā)展精密加工技術(shù)，重視全球化發(fā)展也是現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)的特點(diǎn)之一。

2 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝應(yīng)用

2.1 氣體保護(hù)焊接

該工藝也被稱(chēng)為氣體保護(hù)電弧焊，是目前生產(chǎn)中常用的電弧焊技術(shù)，相比其他電弧技術(shù)而言，該技術(shù)最重要的特征便是將氣體作為電弧介質(zhì)，以此達(dá)成技術(shù)電弧區(qū)域及焊接區(qū)域的保護(hù)，進(jìn)而使焊接質(zhì)量得到保障。在現(xiàn)階段中，我國(guó)應(yīng)用最廣泛的氣體電弧介質(zhì)是二氧化碳，同時(shí)，該介質(zhì)擁有良好的控制效果，能夠使空氣得到有效隔斷，避免焊接面和空氣進(jìn)行接觸，同時(shí)，具有成本低廉、資源耗費(fèi)少等優(yōu)點(diǎn)。相比其他電弧焊技術(shù)，氣體保護(hù)焊接在工藝操作難度上更低，具有操作靈活簡(jiǎn)單，同時(shí)，步驟少，通常不會(huì)形成熔渣，或者是熔渣較少。

在焊接操作的過(guò)程中，效率高，容易實(shí)現(xiàn)智能化和自動(dòng)化效果，同時(shí)，輻射更弱。另一方面，氣體保護(hù)焊接工藝的操作要求較高，尤其是設(shè)備方面，需要投入大量資金。

2.2 電阻焊工藝

該工藝操作中，是將焊接工件在兩個(gè)電極間緊密壓實(shí)，插上電源后能夠形成焊接電流，等到焊接電流經(jīng)過(guò)工件附近區(qū)域和接觸面會(huì)產(chǎn)生相應(yīng)的電阻熱，借以電阻熱量將需要進(jìn)行焊接的工件加熱到塑性狀態(tài)或者融化狀態(tài)，兩個(gè)分離表面金屬原子組合成為金屬鍵，這時(shí)，待焊接公建和貼近兩極位置會(huì)統(tǒng)統(tǒng)形成晶粒，從而逐漸構(gòu)成焊點(diǎn)、對(duì)接接頭或焊縫。電阻焊優(yōu)點(diǎn)在于操作環(huán)節(jié)少，同時(shí)靈活簡(jiǎn)單，在加熱的過(guò)程中耗時(shí)較短，同時(shí)，成本低廉，所需投資少。但該焊接工藝在應(yīng)用中，并沒(méi)有無(wú)損檢測(cè)方法，對(duì)于設(shè)備的要求較高，同時(shí)，維修難度較為大。

2.3 埋弧焊工藝

在焊劑層下方，將電弧燃燒一段時(shí)間并進(jìn)行焊接的工藝，能夠根據(jù)自動(dòng)化程度分為半自動(dòng)與自動(dòng)兩類(lèi)。半自動(dòng)埋弧焊工藝在應(yīng)用中，需要人工手動(dòng)方式將焊絲送入，人力成本高、操作復(fù)雜，所以幾乎沒(méi)有在實(shí)際中應(yīng)用。在進(jìn)行埋弧焊工藝的應(yīng)用過(guò)程中，需要重視到焊劑質(zhì)量、焊劑種類(lèi)控制，使焊材技術(shù)中的焊劑堿度能夠達(dá)成要求。

相較于其他焊接技術(shù)，埋弧焊合可以實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量焊接，同時(shí)，工作效率較高，不會(huì)形成煙塵或者弧光，在壓力容器中的應(yīng)用廣泛，同時(shí)，在箱型梁柱、壓力管段等鋼結(jié)構(gòu)制造中應(yīng)用較多。

2.4 攪拌摩擦焊工藝

該焊接工藝在應(yīng)用過(guò)程中，最大的特點(diǎn)便是對(duì)焊條、焊絲、保護(hù)氣體和焊劑等消耗性材料無(wú)需求，只需在攪拌頭焊接的情況下，就能夠?qū)崿F(xiàn)焊接施工，尤其是鋁合金材料進(jìn)行焊接的過(guò)程中，在低溫環(huán)境下，一個(gè)焊接攪拌頭能夠?qū)崿F(xiàn)800m焊接需要。該工藝于20世紀(jì)末期出現(xiàn)，工藝成熟，飛機(jī)、船舶及鐵路等機(jī)械制造領(lǐng)域中，都有十分廣泛的應(yīng)用。

2.5 螺旋焊工藝

該工藝在應(yīng)用的過(guò)程中，要求先進(jìn)行螺柱和板件或管件的連接，之后于接觸面中引入電弧，從而使兩種物體接觸面能夠熔化為一體，之后再對(duì)螺柱實(shí)施壓力焊接。該工藝在應(yīng)用的過(guò)程中，均有儲(chǔ)能式和拉弧式兩種，前者因熔深較小，所以在薄板焊接中應(yīng)用廣泛，后者在重工業(yè)焊接中應(yīng)用廣泛。

該焊接工藝中，最明顯的優(yōu)點(diǎn)在于不會(huì)發(fā)生漏水、漏氣現(xiàn)象，具有較高的安全性，現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用普遍且廣泛。

3 精密加工技術(shù)應(yīng)用

3.1 精密切削加工

該技術(shù)是通過(guò)設(shè)備應(yīng)用對(duì)材料進(jìn)行直接切削，從而使機(jī)械加工產(chǎn)品達(dá)成規(guī)格中的部分要求，比如，長(zhǎng)度、厚度和寬度等。精密切削技術(shù)在制造企業(yè)中應(yīng)用廣泛，可以在一定程度上使機(jī)械產(chǎn)品加工中因大型器具、生產(chǎn)設(shè)備和外界環(huán)境的不利影響程度降低，從而使產(chǎn)品經(jīng)濟(jì)程度得到保證。在進(jìn)行加工機(jī)械產(chǎn)品的精密切削加工過(guò)程中，對(duì)切削加工機(jī)械運(yùn)行精度有較高要求，所以機(jī)床要保證自身的抗震性與剛度，使機(jī)床能夠在一定范圍內(nèi)的溫度變化中，不會(huì)出現(xiàn)變形的現(xiàn)象。為此，技術(shù)人員在機(jī)床主軸運(yùn)轉(zhuǎn)速率上要提升控制能力，并且要選擇高精確的定位系統(tǒng)。

3.2 微細(xì)加工

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)電子機(jī)械的應(yīng)用程度也越來(lái)越高，在電子機(jī)械應(yīng)用發(fā)展中，機(jī)械體積得到明顯減小，資源耗費(fèi)更少、更為輕便，同時(shí)，在精度、運(yùn)行速度上則得到了較大提升，此類(lèi)技術(shù)提升便是依賴(lài)于微細(xì)加工。在目前階段中，微細(xì)加工技術(shù)運(yùn)用在小型電子機(jī)械制造中更為常見(jiàn)。比如，日產(chǎn)進(jìn)行半導(dǎo)體生產(chǎn)的過(guò)程中，通過(guò)應(yīng)用現(xiàn)代微細(xì)加工技術(shù)，使得半導(dǎo)體生產(chǎn)獲得了明顯的進(jìn)步，達(dá)到了國(guó)際生產(chǎn)水平，同時(shí)，品質(zhì)與性能均十分優(yōu)秀。

3.3 超精密研磨加工

該技術(shù)是通過(guò)加工和操作對(duì)集成電路硅片元件進(jìn)行超精密研磨，進(jìn)而達(dá)成原子級(jí)拋光效果。超精密加工中，通過(guò)適當(dāng)加工液添加來(lái)實(shí)施化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)化學(xué)研磨的效果。在進(jìn)行硅片的生產(chǎn)設(shè)計(jì)中，若是設(shè)定其粗糙度為≤2nm，那么，傳統(tǒng)研磨加工技術(shù)是難以達(dá)成相應(yīng)的生產(chǎn)要求的，需要使用超精密研磨加工，以此才能達(dá)成相應(yīng)產(chǎn)品要求。

4 結(jié)語(yǔ)

隨著現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，社會(huì)生活生產(chǎn)中的要求也隨之提升?？茖W(xué)技術(shù)引領(lǐng)現(xiàn)代發(fā)展趨勢(shì)，在不斷發(fā)展的過(guò)程中，我們實(shí)現(xiàn)了更加高效、智能的生產(chǎn)水平提升，同時(shí)，未來(lái)技術(shù)創(chuàng)新中，生產(chǎn)技術(shù)也會(huì)不斷得到發(fā)展。本文對(duì)現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)進(jìn)行了分析，能夠?yàn)楝F(xiàn)代機(jī)械制造發(fā)展提供借鑒。