現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)探討

張三戰(zhàn)

摘要：機(jī)械設(shè)計(jì)是社會(huì)生產(chǎn)和發(fā)展必不可少的技術(shù)之一，在社會(huì)進(jìn)步的過程中，對(duì)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造的要求逐漸提高。精密加工技術(shù)相較于傳統(tǒng)的制造技術(shù)有更明顯的優(yōu)勢(shì)，即精度高、可組合和柔性加工單元，為機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展起到了極大的推動(dòng)作用。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì);制造工藝;精密加工;技術(shù)探討

引言

機(jī)械設(shè)計(jì)制造是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)中重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，自動(dòng)化的車床加工技術(shù)已經(jīng)成為目前工業(yè)生產(chǎn)制造的主要方式。伴隨著社會(huì)的進(jìn)步與科技的發(fā)展，工業(yè)領(lǐng)域內(nèi)對(duì)設(shè)計(jì)和生產(chǎn)零件的精細(xì)化要求越來越高，機(jī)械設(shè)計(jì)制造也正在面臨著挑戰(zhàn)。

1.現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)的特點(diǎn)

1.1具有一定的關(guān)聯(lián)性

從目前來看，現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)所涉及的技術(shù)分類有很多種，但其中很多技術(shù)都是有所關(guān)聯(lián)的，而且任何一個(gè)環(huán)節(jié)都非常重要，不論是產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、還是銷售，都能夠體現(xiàn)出其先進(jìn)性，因?yàn)樗麄冎g會(huì)產(chǎn)生相互影響，二者直接影響到產(chǎn)品的整個(gè)過程，其水平和技術(shù)都具有一定的關(guān)聯(lián)性存在。

1.2具有一定的系統(tǒng)性

如今機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)發(fā)展迅速，實(shí)際上是以各個(gè)行業(yè)的新技術(shù)在做支撐，其先進(jìn)性、綜合性、跨區(qū)域的特點(diǎn)都能夠鮮明地表現(xiàn)出來，機(jī)械加工技術(shù)之所以發(fā)展迅速主要是其加工流程合理化，產(chǎn)品生產(chǎn)效率高，還有其系統(tǒng)化的特點(diǎn)也尤為重要，包含計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、傳感技術(shù)、現(xiàn)代系統(tǒng)管理技術(shù)等多種技術(shù)的綜合，只有這樣才能對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和生產(chǎn)效率的提升有所保障。

1.3具有一定的適應(yīng)性

在機(jī)械制造工業(yè)中會(huì)有越來越多的新技術(shù)加入其中，只要有更好的技術(shù)出現(xiàn)，那么傳統(tǒng)的機(jī)械加工技術(shù)一定會(huì)被替代或被淘汰，所以說，現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)一定要適應(yīng)時(shí)代的潮流，能夠在其中有一席之地，提升我國(guó)的機(jī)械加工技術(shù)勢(shì)在必行，及時(shí)更新機(jī)械加工技術(shù)是必要的手段，而提升現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)有機(jī)結(jié)合，是提高我國(guó)制造技術(shù)的主要途徑。

2.現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)分析

2.1現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝分析

現(xiàn)代機(jī)械制造工藝所涉及到的范圍十分廣泛。例如：車、銑、刨、磨、焊等方面的傳統(tǒng)加工工藝，要想了解現(xiàn)代機(jī)械制造工藝，主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行介紹分析。

2.1.1計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）及柔性加工單元的建立

計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，是一種基于現(xiàn)代化生產(chǎn)理念指導(dǎo)下，制造企業(yè)信息化、集成化、柔性化以及智能化的方向的理論和方法。CIMS并沒有固定的工作模式，通常由生產(chǎn)管理經(jīng)營(yíng)分系統(tǒng)、工程設(shè)計(jì)分系統(tǒng)、制造自動(dòng)化分系統(tǒng)、質(zhì)量保障分系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)分系統(tǒng)和數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)六部分組成，其目的是要實(shí)現(xiàn)信息集成，全年提高制造企業(yè)產(chǎn)品的研制能力和管理水平。

2.1.2模具成型技術(shù)

機(jī)械行業(yè)主要分布的領(lǐng)域范圍廣泛，其中加工機(jī)械件和模具材料加工本身，作為我國(guó)現(xiàn)代機(jī)械行業(yè)當(dāng)中非常重要的組成分支，平時(shí)我們?nèi)粘Ｉ钪?，所需要使用的家用電器和農(nóng)產(chǎn)品等當(dāng)中的很多的各種機(jī)械模具零部件都通過這樣的機(jī)械模具材料加工形成。為了進(jìn)一步提高機(jī)械制造工藝設(shè)備和模具工藝的制作精度和工藝質(zhì)量，可以從提高機(jī)械加工模具材料，以及加工的制作精度和工藝質(zhì)量等幾個(gè)方面進(jìn)一步研究著手。

2.1.3? 3D打印技術(shù)

3D打印（3Dprinting）又稱“三維打印”，是快速成型技術(shù)（RP）的一種，以三維數(shù)字模型為基礎(chǔ)，采用粉末狀金屬或塑料等可粘合材料，通過逐層打印的方式來構(gòu)造物體的技術(shù)。3D打印技術(shù)過去常使用于模具制造、工業(yè)設(shè)計(jì)等領(lǐng)域用來作為制造模型，經(jīng)過近些年的快速發(fā)展，3D打印技術(shù)正逐步推廣應(yīng)用到航空、醫(yī)療、軍事等各個(gè)領(lǐng)域之中，在各行各業(yè)中所占的3D打印比重也逐漸增大。

2.2精密加工技術(shù)分析

近年來，隨著我國(guó)精密加工技術(shù)迅猛發(fā)展，精密加工技術(shù)在各行各業(yè)中具有明顯優(yōu)勢(shì)，其應(yīng)用十分廣泛，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

2.2.1精密切削技術(shù)

切削設(shè)備技術(shù)中不僅需要廣泛使用各種大型切削機(jī)械設(shè)備，以及切削儀器的工作精度非常高，而且對(duì)于各種切削設(shè)備機(jī)床以及切削刀具等的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性能等要求也比較高。需要盡量減少使用熱力應(yīng)變性小、抗震傳動(dòng)能力超強(qiáng)的人工切削傳動(dòng)機(jī)床，而且為了進(jìn)一步提高人工切削的運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定性和切削精度，需要盡量減少使各種技術(shù)相結(jié)合，比如說使用微進(jìn)給自動(dòng)控制切削技術(shù)、空氣靜電液壓自動(dòng)控制切削技術(shù)以及人工自動(dòng)控制切削技術(shù)等。

2.2.2超精密研磨技術(shù)

超精密彈性研磨的技術(shù)主要廣泛應(yīng)用在各種集成電路超精密基板硅片的加工中，一般來說，此項(xiàng)精密研磨工藝的應(yīng)用需要充分借助于集成電路原子級(jí)的拋光研磨技術(shù)，因?yàn)槟壳皞鹘y(tǒng)的集成電路拋光、研磨等技術(shù)和工藝的應(yīng)用是難以完全滿足高精度的基板硅片加工要求的。隨著集成電路科學(xué)信息技術(shù)的不斷發(fā)展和時(shí)代的進(jìn)步，各種新研磨方法及新的技術(shù)逐漸在行業(yè)中出現(xiàn)應(yīng)用，也極大地促進(jìn)了集成電路彈性發(fā)射硅片加工等精密研磨工作的日常順利開展與正常運(yùn)行。

2.2.3納米技術(shù)（微細(xì)加工技術(shù)）

納米技術(shù)集中體現(xiàn)了多種納米工程學(xué)科的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，其中主要包括了物理學(xué)和納米工程技術(shù)等?，F(xiàn)在隨著我國(guó)納米工程科學(xué)電子信息技術(shù)事業(yè)發(fā)展的進(jìn)步，工業(yè)技術(shù)發(fā)展的程度也已經(jīng)得到了很大的現(xiàn)代化和提升，納米工程機(jī)械電子信息技術(shù)在目前我國(guó)的工業(yè)技術(shù)發(fā)展的整個(gè)過程當(dāng)中，已經(jīng)得到了廣泛的研究和應(yīng)用，并且也取得了卓越的技術(shù)成就，在納米硅片上刻畫的一個(gè)納米數(shù)量級(jí)的線條已經(jīng)成功的實(shí)現(xiàn)，由此可見目前我國(guó)信息的儲(chǔ)存和技術(shù)也已經(jīng)得到了明顯的現(xiàn)代化和進(jìn)步，可以從整體上很好的促進(jìn)了我國(guó)的納米工程科學(xué)電子信息技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。

3.現(xiàn)代機(jī)械制造工藝和精密加工技術(shù)發(fā)展方向

4.1智能化策略

近幾年，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及信息化的快速發(fā)展。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中應(yīng)用智能化策略的主要方式就是利用電腦模擬技術(shù)進(jìn)行模擬生產(chǎn)以及制作，其主要應(yīng)用在精密加工技術(shù)生產(chǎn)研發(fā)以及設(shè)計(jì)階段。為了降低生產(chǎn)成本以及成本增加等問題，在生產(chǎn)之前，有關(guān)部門一定要利用智能化技術(shù)進(jìn)行模擬生產(chǎn)，這樣能夠在模擬生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)問題，并且在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)，解決出現(xiàn)的問題。

4.2綠色制造策略

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，我國(guó)科學(xué)技術(shù)水平得到了顯著提升，特別是機(jī)械制造工藝以及精密加工技術(shù)的應(yīng)用，使得產(chǎn)品生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)質(zhì)量大大提高，同時(shí)為了資源可持續(xù)發(fā)展，我國(guó)逐漸加強(qiáng)了環(huán)保力度，盡可能減少環(huán)境污染。綠色制造主要是指在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，對(duì)產(chǎn)品包裝、運(yùn)輸、使用、維修以及報(bào)廢整個(gè)過程進(jìn)行控制，降低對(duì)環(huán)境的污染程度，做到資源利用最大化。綠色制造主要分為綠色設(shè)計(jì)、綠色生產(chǎn)以及綠色包裝等幾個(gè)方面。綠色生產(chǎn)主要是在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中進(jìn)行改善，如工廠在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中減少?gòu)U氣排放，對(duì)生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行多方面改進(jìn)等;綠色設(shè)計(jì)主要是指產(chǎn)品設(shè)計(jì)理念應(yīng)該符合當(dāng)下資源可持續(xù)發(fā)展理念要求;綠色包裝主要是指在制造過程中，從包裝設(shè)計(jì)以及材料選擇方面進(jìn)行改進(jìn)，在一定程度上降低環(huán)境污染。在全球經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的今天，為了保護(hù)環(huán)境，達(dá)到資源可持續(xù)發(fā)展要求。

結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝在工業(yè)的發(fā)展中有著十分重要的作用，推動(dòng)了經(jīng)濟(jì)與科技的進(jìn)步。機(jī)械設(shè)計(jì)制造中最關(guān)鍵的環(huán)節(jié)就是加工過程，會(huì)直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量，研究人員應(yīng)該關(guān)注如何在制造過程中使用精密加工技術(shù)，在加強(qiáng)產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，還要提高生產(chǎn)作業(yè)效率，加強(qiáng)生產(chǎn)管理，促使現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]王翠.現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)探討[J].設(shè)備管理與維修，2017（7）：27-28.