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

韓昆朋

(新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453000)

0 引言

在科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展的當(dāng)今社會(huì)，我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)發(fā)生了巨大改變，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造工藝已經(jīng)無法滿足社會(huì)需求，在這一背景下，精密加工技術(shù)得到發(fā)展。精密加工技術(shù)的應(yīng)用能提高機(jī)械設(shè)計(jì)工作的效率和精確程度，讓機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)獲得更多經(jīng)濟(jì)收益，體現(xiàn)出生產(chǎn)的安全性和現(xiàn)代化特征。所謂科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力，在當(dāng)前萬眾創(chuàng)新的時(shí)代，機(jī)械設(shè)計(jì)制造一定要借助精密加工技術(shù)提高勞動(dòng)生產(chǎn)率，在智能化和自動(dòng)化技術(shù)輔助下提高全行業(yè)的生產(chǎn)效率。

1 特點(diǎn)

1.1 系統(tǒng)性

現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝和精密加工技術(shù)體現(xiàn)出較強(qiáng)的系統(tǒng)性特征，其各自都有自己的系統(tǒng)性要求，同時(shí)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造和精密加工技術(shù)二者之間也會(huì)有共同的系統(tǒng)性配合，要求研究人員可以嘗試著把機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)和精密加工技術(shù)融合，提高產(chǎn)品質(zhì)量，推動(dòng)生產(chǎn)流程順利運(yùn)行，讓加工更具有精密性，達(dá)到更好的機(jī)械加工效果[1]。除此之外，在“綠水青山就是金山銀山”的環(huán)保理念影響之下，我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域呈現(xiàn)出環(huán)保綠色的特點(diǎn)。把環(huán)保理念帶入到機(jī)械生產(chǎn)中，能夠促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝進(jìn)步，結(jié)合精密加工技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，共同節(jié)約生產(chǎn)能源，避免資源浪費(fèi)，還要求在生產(chǎn)過程中原材料要保持安全無污染，減小工業(yè)生產(chǎn)可能對(duì)環(huán)境造成的負(fù)面影響，達(dá)到工業(yè)生產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)效益平衡效果。

1.2 相關(guān)性

機(jī)械設(shè)計(jì)制造和精密加工技術(shù)之間有密不可分的關(guān)聯(lián)性，在精密加工技術(shù)運(yùn)用環(huán)節(jié)中一定要注意這一特點(diǎn)，通過找到機(jī)械設(shè)計(jì)制造和精密加工技術(shù)的關(guān)聯(lián)特點(diǎn)提高機(jī)械設(shè)計(jì)工藝和質(zhì)量。在世界范圍內(nèi)，有很多國家把機(jī)械設(shè)計(jì)制造工業(yè)的重點(diǎn)放在機(jī)械制造上，比較重視機(jī)械生產(chǎn)的數(shù)量，卻沒有把機(jī)械設(shè)計(jì)和市場環(huán)境相互聯(lián)系。我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域要充分吸取經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，加強(qiáng)對(duì)市場環(huán)境的把握與考察，進(jìn)行市場調(diào)研工作，迎合項(xiàng)目的發(fā)展和客戶需求，將我國的精密加工技術(shù)在世界范圍內(nèi)拓展[2]。

2 現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝分析

2.1 機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)

機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)當(dāng)中包含結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選擇和方法設(shè)計(jì)等多個(gè)板塊，當(dāng)前我國科學(xué)技術(shù)手段不斷取得進(jìn)展，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)方式已經(jīng)脫離了社會(huì)的現(xiàn)實(shí)需求，現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備要以先進(jìn)的理念作為基礎(chǔ)和前提，利用系統(tǒng)工程、仿真技術(shù)等先進(jìn)手段展開機(jī)械設(shè)計(jì)作業(yè)。工作人員要重視機(jī)械設(shè)計(jì)過程中的每個(gè)環(huán)節(jié)，在現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)工作中，由于先進(jìn)技術(shù)的加入，精準(zhǔn)性和工作效率得到了一定提升。

2.2 機(jī)械制造技術(shù)

在實(shí)際加工過程中，機(jī)械加工主要是由工作人員在送料機(jī)中加入原料，之后原料進(jìn)入主軸箱進(jìn)行處理，進(jìn)入加工區(qū)后形成初步產(chǎn)品形狀，之后把機(jī)械零件成品放到下料道中，傳遞到收料盒子里，最后形成完整的機(jī)械產(chǎn)品。

現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)種類繁多[3]。下面主要介紹快速成型技術(shù)和激光熱處理技術(shù)。

快速成型技術(shù)指的是利用激光切割優(yōu)勢(shì)和計(jì)算機(jī)CAD模塊相結(jié)合，制造樣品零件。其特征是利用計(jì)算機(jī)的軟件模塊指揮操作,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)快捷切削，加速成型?？焖俪尚图夹g(shù)即可以制造零件的模型，也可以直接制造零件。不需要模具和輔助工具，可以直接對(duì)零件展開一次性加工，尤其善于制造復(fù)雜零件。該技術(shù)在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和設(shè)計(jì)修改中有著強(qiáng)大的利用價(jià)值，得到了大面積推廣，助力于機(jī)械制造工藝的進(jìn)步。目前，激光選區(qū)燒結(jié)、光固化法、層法等都普遍采用較為成熟的激光快速成型技術(shù)。

機(jī)械制造中很多的零件都需進(jìn)行熱加工，用來提高使用壽命，延展機(jī)械性能。特別是某些零件磨損較快, 為了提高其使用的壽命，必須要對(duì)其表面進(jìn)行處理。常見的處理方式就是激光熱處理技術(shù)。激光熱處理技術(shù)能利用表面添加熔覆材料提高耐磨性，激光具有高溫特性，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)基材和熔覆材料的熱處理，使其形成表面合金。利用該技術(shù)，機(jī)械制造可以在材料表面熱處理時(shí)運(yùn)用激光的高溫性能，形成表面固化的效果，該技術(shù)還可以用來修復(fù)生產(chǎn)模具，改變?cè)械男螤詈统叽纾娱L使用壽命[4]。

3 精密加工技術(shù)分析

在機(jī)械制造領(lǐng)域，精密加工技術(shù)能夠被運(yùn)用在各個(gè)環(huán)節(jié)中，工作人員在進(jìn)行機(jī)械制造時(shí)，要對(duì)技術(shù)進(jìn)行嚴(yán)格控制，不斷提高精準(zhǔn)程度，精益求精。精密加工技術(shù)具有較高的生產(chǎn)效率，能夠更大幅度地提高企業(yè)整體經(jīng)濟(jì)收益，當(dāng)前經(jīng)常被運(yùn)用在機(jī)械生產(chǎn)中的精密加工技術(shù)主要分為精密切削加工技術(shù)、微細(xì)加工技術(shù)、超精密研磨加工技術(shù)、納米加工技術(shù)以及模具成型加工技術(shù)[5]。

3.1 精密切削加工技術(shù)

精密切削加工技術(shù)能夠?qū)Σ牧线M(jìn)行直線處理，保障尺寸合格的前提下達(dá)到精度要求。在機(jī)械生產(chǎn)實(shí)際操作中，精密切削加工技術(shù)能避免外界環(huán)境因素影響到工件的產(chǎn)品質(zhì)量，并且精密切削加工的精密程度會(huì)受到機(jī)床剛度影響，工作人員要保障機(jī)床機(jī)體不會(huì)由于溫度變化出現(xiàn)變形現(xiàn)象。此外機(jī)床加工中的抗振效果和精準(zhǔn)程度也有一定聯(lián)系，要對(duì)機(jī)床主軸運(yùn)轉(zhuǎn)的速度進(jìn)一步控制，運(yùn)用操控技術(shù)手段對(duì)機(jī)械加工進(jìn)行精確定位。

3.2 微細(xì)加工技術(shù)

微細(xì)加工技術(shù)利用各種類型的電子器件提高機(jī)械制造的精密化程度，電子器件體積越小就意味著精細(xì)程度要求越高，工作人員在運(yùn)用中要保障電子器件運(yùn)行速度的穩(wěn)定性，避免能源消耗過大，這也是微細(xì)加工技術(shù)的擅長之處[6]。

3.3 超精密研磨加工技術(shù)

超精密研磨加工技術(shù)主要通過磨料和模具加工工作面，其主要被運(yùn)用在加密器件加工過程中，是一種超精密的處理手段，通過微加工的方式對(duì)原件進(jìn)行質(zhì)量控制。超精密研磨加工主要通過去除加工、結(jié)合加工和變形加工靈活地運(yùn)用在不同功能機(jī)械元件制作過程中。

3.4 納米加工技術(shù)

納米加工技術(shù)能夠通過工程加工的方式充分融合現(xiàn)代物理手段進(jìn)行機(jī)械加工處理，當(dāng)前納米加工技術(shù)可以將材料的加工精度控制在微米單位內(nèi)，提高硅片的存儲(chǔ)量。

3.5 模具成型加工技術(shù)

模具成型加工技術(shù)是一種較為復(fù)雜的技術(shù)手段，主要被運(yùn)用在曲面加工工藝中提高模具的精細(xì)程度。模具成型加工技術(shù)的運(yùn)用要保障質(zhì)量才能顯示出技術(shù)優(yōu)勢(shì)，屬于一種比較復(fù)雜的加工工藝。

圖1 微細(xì)加工技術(shù)

4 結(jié)語

綜上所述，現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)具有強(qiáng)大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在未來，二者要加強(qiáng)配合，聯(lián)合運(yùn)用?？傮w來說機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝和精密加工技術(shù)要加強(qiáng)系統(tǒng)分析，解決技術(shù)實(shí)踐中出現(xiàn)的不足之處，有選擇地進(jìn)行合理運(yùn)用，根本目的在于提高機(jī)械生產(chǎn)效率，增加企業(yè)實(shí)際收益，推動(dòng)我國機(jī)械制造行業(yè)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，共同促進(jìn)我國工業(yè)生產(chǎn)整體水平提升，推動(dòng)社會(huì)發(fā)展進(jìn)一步向前。