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

高春帥　陳博

摘 要 近幾年來(lái)我國(guó)的基建領(lǐng)域進(jìn)入到快速發(fā)展的時(shí)期，也因此我國(guó)國(guó)內(nèi)對(duì)各類機(jī)械的需求也開始逐漸增多。不僅如此微電子工藝也進(jìn)入到了快速發(fā)展的時(shí)期，機(jī)械設(shè)備的小型化、微型化以及便攜化成為了機(jī)械領(lǐng)域發(fā)展的方向，也因此對(duì)機(jī)械的精密加工能力有了進(jìn)一步的要求。基于此，本文對(duì)現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)進(jìn)行了研究。

關(guān)鍵詞 機(jī)械設(shè)計(jì) 制造工藝 精密加工

中圖分類號(hào)：TH122 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2021）12-0017-02

我國(guó)國(guó)內(nèi)的精密儀器無(wú)論是制造能力還是自主設(shè)計(jì)都受到了極大的限制，并且存在零件公差較大的問(wèn)題，也因此國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的設(shè)備故障率較高，使得國(guó)產(chǎn)設(shè)備無(wú)法滿足國(guó)內(nèi)工業(yè)化發(fā)展的需要。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的特點(diǎn)

1.1 有極強(qiáng)的關(guān)聯(lián)性

機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)要考慮的事情比較復(fù)雜，不僅要注重機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程，還要關(guān)心原材料和產(chǎn)品的銷售問(wèn)題[1]，任何一個(gè)環(huán)節(jié)出了問(wèn)題都會(huì)影響到整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。所以想要提高機(jī)械制造行業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力，不能只注重機(jī)械制造技術(shù)，還要看每一個(gè)環(huán)節(jié)是否順利。當(dāng)然機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝以及加工技術(shù)是非常重要的環(huán)節(jié)。

1.2 有強(qiáng)烈的競(jìng)爭(zhēng)性

時(shí)代在發(fā)展，科技在進(jìn)步，人們會(huì)不斷提高對(duì)機(jī)械制造產(chǎn)品的品質(zhì)要求。相關(guān)企業(yè)為了獲得更多經(jīng)濟(jì)效益、搶占市場(chǎng)，就會(huì)想辦法不斷提高生產(chǎn)制造的機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，讓企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)更加激烈[2]。另外現(xiàn)在全世界企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)很激烈，只有掌握優(yōu)秀的制造工藝和加工技術(shù)，不斷提高企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力才不會(huì)被淘汰。

1.3 有很強(qiáng)的系統(tǒng)性

機(jī)械產(chǎn)品的任何一個(gè)部位出現(xiàn)問(wèn)題會(huì)導(dǎo)致整體受到影響，所以機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)制造過(guò)程中要注意系統(tǒng)性，用尖端的科學(xué)技術(shù)串聯(lián)起生產(chǎn)制造的整個(gè)階段[3]。

1.4 有很好的適應(yīng)性

機(jī)械制造工藝與加工技術(shù)一定要緊跟時(shí)代的步伐，接受新的發(fā)展理念，不斷尋求創(chuàng)新。一旦出現(xiàn)新的技術(shù)，只要比原本的技術(shù)更有優(yōu)勢(shì)，就大膽使用新的技術(shù)，淘汰舊技術(shù)[4]。不斷更新原有的機(jī)械加工技術(shù)，是提高制造技術(shù)的重要手段，可以推動(dòng)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。

2 簡(jiǎn)述現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)

2.1 簡(jiǎn)述機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝

我國(guó)在推進(jìn)國(guó)家建設(shè)的過(guò)程中，機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝的發(fā)展被作為重中之重，現(xiàn)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝向著兩個(gè)方向發(fā)展：一是針對(duì)原材料的切削技術(shù)，運(yùn)用機(jī)器按照設(shè)定的要求對(duì)原材料進(jìn)行加工，使用這個(gè)技術(shù)比人工操作更加快速和準(zhǔn)確[5];二是生產(chǎn)機(jī)械的技術(shù)，這種技術(shù)可以很大程度上提高生產(chǎn)制造機(jī)械的水平，促進(jìn)生產(chǎn)制造行業(yè)的發(fā)展?，F(xiàn)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造可以結(jié)合電子信息技術(shù)，讓機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝往前跨一大步。

2.2 簡(jiǎn)述精密加工技術(shù)

精密加工技術(shù)大大推動(dòng)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝的進(jìn)步。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，加工得越準(zhǔn)確越能體現(xiàn)優(yōu)勢(shì)。精密加工技術(shù)對(duì)操作環(huán)境有嚴(yán)格的要求，而且會(huì)參與到生產(chǎn)制造的每個(gè)環(huán)節(jié)，盡可能生產(chǎn)出高質(zhì)量的產(chǎn)品[6]。因此發(fā)展精密加工，并且將此技術(shù)應(yīng)用到社會(huì)各行各業(yè)，是推動(dòng)國(guó)家發(fā)展的好方法。

3 現(xiàn)代化機(jī)械制造工藝及精密加工技術(shù)

3.1 微細(xì)加工技術(shù)

隨著相關(guān)行業(yè)的迅速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)建設(shè)工作的開展對(duì)機(jī)械制造領(lǐng)域提出了更高標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)機(jī)械體系中元器件精細(xì)化程度的有關(guān)要求越來(lái)越高，從而使得對(duì)元器件體積和精密程度的要求也不斷提升，因此元器件的精密化發(fā)展成為主流趨勢(shì)。微細(xì)加工技術(shù)充分降低了能源消耗，保障了元器件的運(yùn)行速率。因?yàn)闄C(jī)械微細(xì)加工受限于尺寸、刀具和制度，所以它對(duì)更微小尺寸的加工工作無(wú)能為力。這時(shí)特種微細(xì)加工工具的作用得到凸顯，特種微細(xì)加工工具有射束小、能量密度高的特點(diǎn)，能夠?qū)崿F(xiàn)分子級(jí)和原子級(jí)的加工切除工作[7]。

3.2 電阻焊接技術(shù)

這項(xiàng)技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)中應(yīng)用得很廣泛，并且操作效率高[8]。電阻焊接技術(shù)的應(yīng)用原理是：兩導(dǎo)電物體通過(guò)電阻發(fā)熱熔化加熱物料產(chǎn)生連接。在具體應(yīng)用中，因?yàn)橐娂訜崛刍M(jìn)行焊接，所以焊接設(shè)備要能耐高壓，實(shí)際應(yīng)用中要小心安全隱患。另外這種設(shè)備的造價(jià)比較高，后面維護(hù)設(shè)備也需要一定費(fèi)用。

3.3 精密研磨技術(shù)

硅片的研磨要求一般是保證表面粗糙度在0.1～0.2厘米，后面還要進(jìn)行拋光，調(diào)整外觀細(xì)節(jié)，才能符合生產(chǎn)要求?，F(xiàn)代機(jī)械生產(chǎn)隨著科技的發(fā)展有著越來(lái)越高的精度要求，傳統(tǒng)的研磨技術(shù)已經(jīng)滿足不了現(xiàn)代機(jī)械生產(chǎn)的要求。產(chǎn)品精度需求不斷增長(zhǎng)之下，精密研磨技術(shù)在機(jī)械生產(chǎn)制造行業(yè)中被應(yīng)用，并且有非常突出的作用。精密研磨技術(shù)擺脫了傳統(tǒng)研磨方式的束縛，不會(huì)直接接觸工件。研磨設(shè)備應(yīng)用此技術(shù)不會(huì)損害工件表面結(jié)構(gòu)，能夠精準(zhǔn)研磨工件，并且其表面的粗糙度會(huì)更低，保質(zhì)保量完成機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)。

3.4 納米技術(shù)

近年來(lái)被應(yīng)用廣泛的技術(shù)是納米技術(shù)，它的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大。機(jī)械制造行業(yè)也通過(guò)對(duì)納米技術(shù)的應(yīng)用取得了很好的成果，納米技術(shù)應(yīng)用在精密加工的過(guò)程中可以提高產(chǎn)品精密度，利用此技術(shù)生產(chǎn)的機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量非常好，使用壽命更長(zhǎng)，而且比以往的加工產(chǎn)品更加精美[9]。要有效應(yīng)用納米技術(shù)，就要進(jìn)一步分析探究現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程，將納米技術(shù)融合到機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，進(jìn)一步提升機(jī)械加工技術(shù)。

3.5 精密切剝技術(shù)

傳統(tǒng)的機(jī)械制造模式利用切剝技術(shù)處理加工原件，但是現(xiàn)在的市場(chǎng)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品精度的要求越來(lái)越高，之前的加工工藝已不能滿足市場(chǎng)需求。在這樣的情況下，想讓機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)更加精準(zhǔn)，切剝刀具以及機(jī)床就要避免對(duì)工件產(chǎn)生影響。精密切剝技術(shù)可以滿足這個(gè)需求，它是一種較先進(jìn)的切剝技術(shù)，現(xiàn)在機(jī)床最快可以達(dá)到幾萬(wàn)轉(zhuǎn)一分鐘的速度，在機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程中使用精密切剝技術(shù)，可以提高產(chǎn)品的精準(zhǔn)度。另外還可以讓精密切剝技術(shù)結(jié)合現(xiàn)代信息系統(tǒng)，自動(dòng)化控制工件切剝過(guò)程。

3.6 精密與超精密加工技術(shù)

超精密研磨加工技術(shù)主要應(yīng)用于精密器件的加工，尤其是廣泛應(yīng)用于集成電路超精密基板硅片等精密器件上。這是因?yàn)閭鹘y(tǒng)集成電路拋光及研磨技術(shù)均不符合基板硅片的處理要求，集成電路需要原子級(jí)的拋光研磨技術(shù)輔助處理。當(dāng)今時(shí)代，集成電路技術(shù)飛速發(fā)展，使得集成電路超精密彈性發(fā)射研磨技術(shù)及其他相關(guān)技術(shù)獲得了大幅改進(jìn)，助推了超精密研磨工作的有效開展，為提升基板硅片的加工精度提供了更多的技術(shù)支持。

4 現(xiàn)代化機(jī)械制造工藝及精密加工技術(shù)發(fā)展策略

4.1 綠色制造

機(jī)械制造工藝提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，但是也消耗了很多的資源，造成了環(huán)境的污染。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中要控制好資源的消耗，重復(fù)利用資源，保護(hù)好自然環(huán)境，也就是進(jìn)行綠色制造。綠色制造包括多個(gè)方面，如生產(chǎn)、設(shè)計(jì)、包裝等。綠色生產(chǎn)就是在機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)，注意避免廢水廢氣的隨意排放，改良生產(chǎn)設(shè)備。綠色設(shè)計(jì)就是設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)要遵循可持續(xù)發(fā)展的理念。綠色包裝就是要求包裝材料盡量使用可循環(huán)使用的材料，減少環(huán)境污染。保護(hù)地球要靠大家，綠色制造日益受到人們的歡迎。

4.2 信息化

機(jī)械制造行業(yè)緊隨時(shí)代潮流，也在朝著信息化方向發(fā)展。傳統(tǒng)的機(jī)械制造模式有一定局限，生產(chǎn)技術(shù)和設(shè)備的落后造成生產(chǎn)效率不高，不能及時(shí)處理出現(xiàn)的問(wèn)題。而且生產(chǎn)的產(chǎn)品可能會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，在沒(méi)有引進(jìn)新的技術(shù)和設(shè)備的情況下，不能解決問(wèn)題。所以努力發(fā)展機(jī)械制造技術(shù)可以促進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展，加快經(jīng)濟(jì)進(jìn)步。

4.3 智能化

在機(jī)械設(shè)計(jì)制作過(guò)程中，智能化技術(shù)主要應(yīng)用于機(jī)械研發(fā)和設(shè)計(jì)階段，比如用電子信息技術(shù)模擬產(chǎn)品生產(chǎn)和制作過(guò)程。有關(guān)部門在生產(chǎn)之前模擬生產(chǎn)過(guò)程，可以提前發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并便于在實(shí)際生產(chǎn)時(shí)解決，有效降低生產(chǎn)成本。而且利用智能化技術(shù)可以推動(dòng)械制造技術(shù)的進(jìn)步，提高生產(chǎn)能力，促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在當(dāng)前社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的今天，機(jī)械制造業(yè)在經(jīng)濟(jì)發(fā)展當(dāng)中起到了非常重要的作用，但是其中也存在著很多的問(wèn)題，也因此給機(jī)械制造行業(yè)造成了不良的影響。所以針對(duì)此，相關(guān)機(jī)械制造技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)積極發(fā)揮出技術(shù)創(chuàng)新的力量，將先進(jìn)的技術(shù)理念融入到機(jī)械制造當(dāng)中，并在后續(xù)的制造加工工作當(dāng)中不斷遵守機(jī)械制造加工工藝的規(guī)定，制定針對(duì)性的解決措施，對(duì)加工過(guò)程當(dāng)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行嚴(yán)格的管理和監(jiān)督。機(jī)械制造企業(yè)需要針對(duì)機(jī)械加工設(shè)計(jì)進(jìn)行專業(yè)的培訓(xùn)，以此切實(shí)提升設(shè)計(jì)人員的專業(yè)水平。

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