現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)與制造精密加工工藝技術(shù)探討

祁豪

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與完善，為機(jī)械行業(yè)發(fā)展提供了積極的促進(jìn)作用，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造工藝已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展需求。我國(guó)作為工業(yè)大國(guó)，工業(yè)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中占有很大比重，而機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝及精密加工工藝技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域使用極為廣泛，所以認(rèn)真研究機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝及精密加工工藝技術(shù)，不但對(duì)提高加工效率、提升產(chǎn)品質(zhì)量有所裨益，而且對(duì)促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高人民生活水平極具促進(jìn)意義。在這樣的時(shí)代背景下精密加工工藝技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用，大大提高了機(jī)械制造業(yè)的精準(zhǔn)度和效率，降低生產(chǎn)成本?；诖?，文章從多個(gè)角度與層面就現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝及精密加工工藝技術(shù)進(jìn)行深入探究。

Abstract： With the progress and improvement of social economy and science and technology， it has provided a positive role for the development of the machinery industry. Traditional mechanical design and manufacturing processes have been unable to meet the development needs of modern society. As a large industrial country， industry occupies a large proportion of our national economy， and mechanical design and manufacturing technology and precision processing technology are widely used in the industrial field. Therefore， serious research on mechanical design and manufacturing technology and precision processing technology is not only correct. Improving processing efficiency and product quality are beneficial， and it is of great significance to promote the development of the national economy and improve the people's living standards. In this era， the emergence and application of precision machining technology has greatly improved the accuracy and efficiency of the machinery manufacturing industry and reduced production costs. Based on this， the article conducts in-depth research on modern mechanical design and manufacturing technology and precision machining technology from multiple angles and levels.

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代化;機(jī)械設(shè)計(jì);制造工藝;精密加工工藝

Key words： modernization;mechanical design;manufacturing technology;precision machining technology

中圖分類號(hào)：TH122? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）18-0126-02

0? 引言

機(jī)械制造行業(yè)作為我國(guó)基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)該行業(yè)的發(fā)展直接關(guān)系著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平和其他相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，而機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝和精密加工工藝技術(shù)在機(jī)械行業(yè)發(fā)展中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，科技進(jìn)步明顯，這極大的刺激了機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝及精密加工工藝技術(shù)的發(fā)展。基于此，本文闡述了現(xiàn)代機(jī)械制造工藝和精密加工工藝技術(shù)并介紹了現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝，我國(guó)和相關(guān)學(xué)者也越來(lái)越重視機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝和精密加工工藝技術(shù)的研究，最后討論了精密加工工藝技術(shù)分類與應(yīng)用僅供參考，以此為我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)更好地服務(wù)。

1? 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝和精密加工工藝技術(shù)概述

1.1 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝? 現(xiàn)階段，我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，給我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝和精密加工工藝技術(shù)發(fā)展提供了積極的促進(jìn)作用。機(jī)制制造業(yè)一些先進(jìn)的制造工藝和先進(jìn)技術(shù)也越來(lái)越多，尤其是我國(guó)全面推進(jìn)新型社會(huì)體系建設(shè)的初級(jí)階段，機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝和精密加工工藝技術(shù)的良好發(fā)展對(duì)于我國(guó)制造業(yè)發(fā)展具有強(qiáng)烈的促進(jìn)做[1]。三維CAD是對(duì)傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)的一次革命。利用三維CAD可以進(jìn)行三維設(shè)計(jì)輸出二維工程圖。該方法既是設(shè)計(jì)程序的更新，又是現(xiàn)代CAD的發(fā)展方向。三維CAD不僅為產(chǎn)品創(chuàng)新提供了一個(gè)技術(shù)平臺(tái)，而且是一種快速有效的響應(yīng)市場(chǎng)的手段。創(chuàng)新是產(chǎn)品設(shè)計(jì)的靈魂。它包括從方案設(shè)計(jì)到繪圖的整個(gè)階段的所有技術(shù)創(chuàng)新。它還要求設(shè)計(jì)意味著更新。三維CAD的出現(xiàn)促進(jìn)了產(chǎn)品的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，產(chǎn)品設(shè)計(jì)是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，需要綜合運(yùn)用設(shè)計(jì)表達(dá)與繪圖、分析仿真、工藝設(shè)計(jì)與制造等知識(shí)。我國(guó)相關(guān)部門也越來(lái)越注重機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝和精密加工工藝技術(shù)的研究和發(fā)展水平，就目前來(lái)說(shuō)，同發(fā)達(dá)國(guó)家相比較，我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝和一些配套設(shè)施還存在一定差距，所加工出來(lái)的產(chǎn)品不是很好。隨著近年來(lái)智能技術(shù)的出現(xiàn)，機(jī)械制造業(yè)開(kāi)始引起大量智能化制造工藝。我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝發(fā)展方向一是機(jī)器運(yùn)用切削技術(shù)來(lái)完成加工，另一種是研發(fā)某種機(jī)械技術(shù)和制造工藝，這在很大程度上可以提高我國(guó)機(jī)械水平。在現(xiàn)今時(shí)代下，我國(guó)已經(jīng)應(yīng)用相關(guān)技術(shù)將機(jī)械制造業(yè)與電子信息技術(shù)融合到一起，使得機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝進(jìn)一步提升。

1.2 精密加工工藝技術(shù)? 隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，我國(guó)精密加工工藝技術(shù)也不斷提升，精密加工工藝技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的核心和基礎(chǔ)，加工產(chǎn)品質(zhì)量與精密加工工藝技術(shù)有著密切的聯(lián)系。精密加工工藝技術(shù)不僅被廣泛應(yīng)用到機(jī)械制造行業(yè)中，還在一些科學(xué)研究中得到一定應(yīng)用。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝來(lái)說(shuō)，只有嚴(yán)格把控加工的精準(zhǔn)度，合理應(yīng)用加工工藝和技術(shù)，才可以保證產(chǎn)品質(zhì)量。一般來(lái)說(shuō)，精密加工工藝的工件精準(zhǔn)度在0.1-1um在機(jī)械制造領(lǐng)域中精密加工工藝的范圍十分廣泛，比如切削、模具成形、拋光以及精密研磨等等，精密加工工藝技術(shù)的應(yīng)用不僅可以減少機(jī)械刀具應(yīng)用的次數(shù)還可以提高機(jī)械設(shè)備運(yùn)行效率保證加工產(chǎn)品的質(zhì)量。硬脆材料具有優(yōu)異的力學(xué)性能、光孕性能和化學(xué)性能，在航空航天領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。然而，采用單點(diǎn)金剛石車削等常規(guī)加工方法，加工難度大，成本高。埋弧焊技術(shù)也是一種現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝，在施工過(guò)程中，具有較高的焊接效率，因此，應(yīng)用范圍也較為廣泛。通常用于鋼結(jié)構(gòu)機(jī)械產(chǎn)品的加工。在焊接過(guò)程中，必須根據(jù)施工要求配置焊絲和焊劑有效地節(jié)約了生立成木，提高了焊接效率。在實(shí)際工作中，精密加工工藝技術(shù)以必要技術(shù)的形式參與到設(shè)計(jì)制造的各個(gè)階段，并對(duì)技術(shù)操作的各個(gè)過(guò)程進(jìn)行指導(dǎo)和把控?？茖W(xué)技術(shù)與經(jīng)濟(jì)水平能夠成為國(guó)家綜合實(shí)力上升的堅(jiān)實(shí)力量，將精密加工工藝技術(shù)應(yīng)用到各個(gè)行業(yè)中可以提升我國(guó)綜合實(shí)力[2]。

2? 現(xiàn)代化機(jī)械制造工藝和精密加工工藝技術(shù)特點(diǎn)

2.1 關(guān)聯(lián)性? 現(xiàn)代精密加工工藝技術(shù)和機(jī)械制造工藝具有緊密的聯(lián)系，相互依存、相互制約，從機(jī)械產(chǎn)品制造技術(shù)層面來(lái)說(shuō)，二者之間關(guān)聯(lián)的內(nèi)容十分廣泛，這不僅僅體現(xiàn)在產(chǎn)品加工過(guò)程中還體現(xiàn)在加工產(chǎn)品的調(diào)查和開(kāi)發(fā)過(guò)程中，也就是說(shuō)無(wú)論是機(jī)械產(chǎn)品加工還是開(kāi)發(fā)階段，現(xiàn)代化機(jī)械制造工藝和精密加工工藝技術(shù)聯(lián)系都是十分緊密的。此外在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、銷售、應(yīng)用等各個(gè)方面也有著一定的聯(lián)系，每個(gè)環(huán)節(jié)之間的關(guān)系都是緊密聯(lián)系到一起的[3]。同時(shí)環(huán)節(jié)與環(huán)境之間的技術(shù)也有一定的關(guān)聯(lián)性，這也說(shuō)明了如果一個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題，必然會(huì)影響到其他環(huán)節(jié)，所以在機(jī)械制造實(shí)踐中，還需要把握現(xiàn)代化機(jī)械制造工藝和精密加工工藝技術(shù)的關(guān)聯(lián)性。

2.2 全球性特點(diǎn)? 伴隨著各國(guó)經(jīng)濟(jì)、文化與政治不斷交融，經(jīng)濟(jì)全球化趨勢(shì)也越來(lái)越明顯，各個(gè)國(guó)家聯(lián)系越來(lái)越密切。機(jī)械制造業(yè)當(dāng)前處于高速發(fā)展階段，在全球范圍內(nèi)都有廣闊的發(fā)展前景，市場(chǎng)需求以及市場(chǎng)環(huán)境的變化與機(jī)械行業(yè)有一定的聯(lián)系，這源于各國(guó)企業(yè)對(duì)現(xiàn)代化機(jī)械制造工藝和精密加工工藝技術(shù)提出更高要求，這就使得機(jī)械制造企業(yè)不得不改變傳統(tǒng)制造工藝和技術(shù)，不斷提高產(chǎn)品技術(shù)含量和質(zhì)量，朝著高端精密技術(shù)方向發(fā)展。機(jī)械制造水平直接體現(xiàn)著一個(gè)國(guó)家的技術(shù)能力和綜合實(shí)力，要想不斷提高自身的競(jìng)爭(zhēng)力，就必須增強(qiáng)機(jī)械制造技術(shù)的先進(jìn)性和科學(xué)性，促進(jìn)現(xiàn)代化機(jī)械制造工藝和精密加工工藝技術(shù)的快速發(fā)展，為我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供技術(shù)支持[4]。

3? 精密加工工藝技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用

3.1 微機(jī)械技術(shù)? 微機(jī)械技術(shù)是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)加工制造應(yīng)用最廣泛的技術(shù)之一，機(jī)械設(shè)計(jì)與制造不僅要對(duì)制造材料、加工以及包裝等各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格及控制，最關(guān)鍵的是把控加工環(huán)節(jié)。為了保證機(jī)械加工產(chǎn)品的質(zhì)量，需要運(yùn)用先進(jìn)的控制技術(shù)，微機(jī)械技術(shù)作為一種新型控制技術(shù)，可以說(shuō)為機(jī)械設(shè)計(jì)與制造提供了新鮮的動(dòng)力。與傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)相比較，微機(jī)械技術(shù)具有速度快、操作簡(jiǎn)單、精準(zhǔn)度高等多方面優(yōu)勢(shì)[5]。比如，在電子電器以及靜電動(dòng)機(jī)的生產(chǎn)過(guò)程中，其采用的就是微機(jī)械技術(shù)，尤其是微驅(qū)動(dòng)器，由于微機(jī)械產(chǎn)品規(guī)模非常小，但是其信息容量強(qiáng)大，被應(yīng)用微型電子元件和部件加工制造當(dāng)中?，F(xiàn)階段，最常見(jiàn)的應(yīng)力檢測(cè)、速度變化率等機(jī)械元件，就是應(yīng)用微機(jī)械技術(shù)加工出來(lái)的機(jī)械產(chǎn)品。由于這類產(chǎn)品對(duì)精密性要求十分高，不僅需要應(yīng)用微機(jī)械技術(shù)，還需要能力傳輸和控制技術(shù)等多門技術(shù)的協(xié)調(diào)配合操作，才可以達(dá)到如此高的精準(zhǔn)度，才可以滿足機(jī)械產(chǎn)品的精準(zhǔn)度的需求。

3.2 切削技術(shù)? 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝是一項(xiàng)十分復(fù)雜且綜合性較強(qiáng)的工作，工種種類繁瑣涉及到各個(gè)專業(yè)技術(shù)和相關(guān)理論知識(shí)，比如車工、焊接以及鉗工等。在現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的時(shí)代背景下，企業(yè)必須與時(shí)俱進(jìn)，以現(xiàn)代化發(fā)展理念為引導(dǎo)，積極運(yùn)用現(xiàn)代精密加工工藝工藝。在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝中，一般是通過(guò)切削技術(shù)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行初步處理，但是這種方式遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到市場(chǎng)對(duì)產(chǎn)品精度的要求。隨著市場(chǎng)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品精準(zhǔn)度的要求越來(lái)越高，為了實(shí)現(xiàn)更加精準(zhǔn)的機(jī)械生產(chǎn)產(chǎn)品，就必須擺脫傳統(tǒng)切削道具的束縛，采用現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與制造技術(shù)減少機(jī)床對(duì)工件的影響，提高產(chǎn)品精準(zhǔn)度，減少資源浪費(fèi)。目前，精密切削技術(shù)應(yīng)用范圍十分廣泛，已經(jīng)應(yīng)用到航天航空、汽車制造以及各類家用電器的制造領(lǐng)域中。同時(shí)，精密切削技術(shù)也存在自身的不足，其設(shè)備成本較高，一旦出現(xiàn)故障問(wèn)題或者損壞，其維修費(fèi)用高昂，而且目前我國(guó)對(duì)于精密切削設(shè)備檢測(cè)技術(shù)還不夠成熟，無(wú)法就生產(chǎn)設(shè)備進(jìn)行全面檢測(cè)，進(jìn)而可能影響生產(chǎn)質(zhì)量與效率。

3.3 研磨技術(shù)? 研磨技術(shù)是現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與制造加工不可缺少的一種技術(shù)，在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中最關(guān)鍵的就是加工過(guò)程，加工水平直接影響著產(chǎn)品質(zhì)量。研磨技術(shù)一般被應(yīng)用到硅片生產(chǎn)加工領(lǐng)域中，一般情況下，由于硅片表面比較粗糙，所以在加工之前需要對(duì)其進(jìn)行研磨和拋光處理，以保證硅片表面光澤度在0.1和0.2之間，再運(yùn)用研磨技術(shù)對(duì)外觀進(jìn)行細(xì)節(jié)調(diào)整，這樣才可以滿足生產(chǎn)需求[6]。由于時(shí)代經(jīng)濟(jì)合科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，人們對(duì)機(jī)械制造產(chǎn)品的要求越來(lái)越嚴(yán)格，傳統(tǒng)的研磨技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足時(shí)代發(fā)展需求，在這種情況下，精密研磨技術(shù)開(kāi)始被應(yīng)用到機(jī)械生產(chǎn)制造領(lǐng)域當(dāng)中。當(dāng)前，精密研磨技術(shù)有很多種類，被應(yīng)用到機(jī)械制造生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節(jié)，比如彈性發(fā)射處理研磨、機(jī)械化學(xué)研磨以及流壓型懸浮研磨托，這些精密研磨技術(shù)與傳統(tǒng)研磨技術(shù)最大的區(qū)別就是，在加工的過(guò)程中避免對(duì)于產(chǎn)品直接接觸，減少研磨設(shè)備對(duì)工件產(chǎn)品表面的損害程度，以此提高產(chǎn)品表面的光滑度，滿足市場(chǎng)精準(zhǔn)度的需求。

4? 結(jié)束語(yǔ)

國(guó)家的發(fā)展離不開(kāi)機(jī)械制造行業(yè)，而機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝和精密加工工藝技術(shù)對(duì)機(jī)械制造業(yè)來(lái)說(shuō)，其重要性不言而喻。現(xiàn)階段，我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝和精密加工工藝技術(shù)還不夠先進(jìn)，在加工技術(shù)水平上還有不足之處，因此，還需要對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工藝和精密加工工藝技術(shù)加大科研投入力度，不斷改進(jìn)，以此提高我國(guó)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展水平。

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