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

李玉安

（張家口機(jī)械工業(yè)學(xué)校，河北 張家口 075000）

在當(dāng)今時代，世界各國都在積極地推進(jìn)工業(yè)化的發(fā)展，對機(jī)械的使用非常廣泛，基本上已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)全機(jī)械化生產(chǎn)，因而對機(jī)械的要求也在不斷地提高，其中比較核心的要求是機(jī)械的精密度。機(jī)械內(nèi)各個零件之間相互配合運(yùn)轉(zhuǎn)，精密度越高，配合會越流暢，精密度越低，則會越生澀。因此，現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)越來越看重制造工藝以及精密加工技術(shù)。現(xiàn)代機(jī)械制造工藝強(qiáng)調(diào)的內(nèi)容主要是全新科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，而精密加工技術(shù)追求的是對單一技術(shù)的深入研究。二者從本質(zhì)上都是促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，但是發(fā)展的方向完全不同，所以雖然是同一個領(lǐng)域的內(nèi)容，但實(shí)際的效果完全不同。同時，現(xiàn)代機(jī)械制造工藝和精密加工技術(shù)升級的時間比較晚，目前的實(shí)際應(yīng)用中，專業(yè)人員能力不足成為常態(tài)，想要確保技術(shù)的應(yīng)用，還需要了解其具體應(yīng)用方法，才能更好地將其付諸實(shí)踐，真正地發(fā)揮效果。

1 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝及精密加工技術(shù)的關(guān)聯(lián)

1.1 整體性

現(xiàn)代機(jī)械制造工藝和精密加工技術(shù)是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的一部分，所以從本質(zhì)上來說，二者是一個統(tǒng)一的整體。在整體中，現(xiàn)代機(jī)械制造工藝是表，而精密加工技術(shù)是里?，F(xiàn)代機(jī)械制造工藝主要是將機(jī)械的主體部分進(jìn)行制造和連接，確保機(jī)械的制造完成，其負(fù)責(zé)外部的工作內(nèi)容，包括焊接、組裝、加工等。而精密加工技術(shù)本身更注重內(nèi)在加工，比如對材料和零件的精細(xì)化加工，包括納米級加工技術(shù)和精細(xì)化的研磨、切割等，主要是對單個零件的完善。只有做好單個零件的加工，才能保證機(jī)械的整體質(zhì)量[1]。所以二者互為一體。

1.2 競爭性

現(xiàn)代機(jī)械制造工藝和精密加工技術(shù)始終存在競爭，主要是兩種技術(shù)的應(yīng)用者都強(qiáng)調(diào)自身技術(shù)的重要性?，F(xiàn)代機(jī)械制造工藝的應(yīng)用者認(rèn)為，機(jī)械的制造還是需要看重整體的制造，所以零件的細(xì)節(jié)誤差是可以允許的，只要現(xiàn)代機(jī)械制造工藝到位，就能很好地完成機(jī)械的制造。而精密加工技術(shù)的應(yīng)用者認(rèn)為，在機(jī)械的制造中，由于機(jī)械本身的結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，零件的誤差就非常重要。單個零件的誤差造成的影響可能并不大，但如果是多個零件的誤差疊加起來，影響可能就會非常大，甚至導(dǎo)致機(jī)械的制造徹底失敗。這兩種觀念都是正確的，但是從本質(zhì)上來看，兩種技術(shù)同樣重要，具備不可分割的特性[2]。

1.3 相關(guān)性

從具體的工作內(nèi)容上來看，兩種技術(shù)又是包容關(guān)系，現(xiàn)代機(jī)械制造工藝是機(jī)械制造的主要工程部分，而精密加工技術(shù)是其中的重要組成部分。現(xiàn)代機(jī)械制造工藝中所使用的精密零件都需要依靠精密加工技術(shù)來實(shí)現(xiàn)，也就是說，精密加工技術(shù)是現(xiàn)代機(jī)械制造工藝的輔助程序之一[3]。如果沒有在現(xiàn)代機(jī)械制造工藝中應(yīng)用精密加工技術(shù)，使得部分零件的精密度不夠，現(xiàn)代機(jī)械制造工藝無法進(jìn)行，從而導(dǎo)致機(jī)械的損壞。因此，現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)的關(guān)聯(lián)性非常高，任何一個部分缺少，都無法有效地進(jìn)行機(jī)械制造。

1.4 相異性

目前來看，現(xiàn)代機(jī)械制造工藝和精密加工技術(shù)也具有相異性。所謂相異性，就是指現(xiàn)代機(jī)械制造工藝和精密加工技術(shù)存在完全不同之處，其不同的一面在于研究的內(nèi)容完全不同?，F(xiàn)代機(jī)械制造工藝主要研究的是制造工藝，是全面的大型的工藝，是對大型技術(shù)的更新?lián)Q代和全新技術(shù)的使用。而精密加工技術(shù)主要是對某一項(xiàng)加工技術(shù)的全面鉆研，不斷開發(fā)具體的加工精度和制造工藝的精細(xì)化處理技術(shù)，包括研磨、切割等基礎(chǔ)加工技術(shù)。故而二者雖然都是機(jī)械制造中的核心工藝，但是發(fā)展的方向完全不同，有著自己獨(dú)特的特點(diǎn)[4]。

2 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝的應(yīng)用

2.1 二氧化碳保護(hù)焊焊接工藝

二氧化碳保護(hù)焊焊接工藝是現(xiàn)代機(jī)械制造工藝中最普遍的一種，主要是利用二氧化碳來實(shí)現(xiàn)保護(hù)。其適合任何焊接工作，而且價(jià)格也非常低，所以被廣泛地使用。當(dāng)前也出現(xiàn)了許多其他的保護(hù)氣體，被列入了氣體保護(hù)焊的行列之中。

2.2 電阻焊焊接工藝

在現(xiàn)代機(jī)械制造工藝中，全新的焊接工藝所能提供的幫助非常大，主要是因?yàn)楫?dāng)前的材料發(fā)生了巨大的改變，從原本單一的鋼鐵材料變成了現(xiàn)代的混合材料，如不銹鋼、鋁材、鍍鎳鋼板等，在焊接的過程中，不同的材料自然需要用不同的技術(shù)去處理，所以從本質(zhì)上來看，現(xiàn)代機(jī)械制造工藝就需要開發(fā)更多的焊接工藝。電阻焊焊接工藝是一個比較重要的焊接技術(shù)，能很好地展現(xiàn)出當(dāng)今時代焊接技術(shù)的進(jìn)步。在現(xiàn)代化機(jī)械制造中，先進(jìn)的工藝能夠有效地推動機(jī)械制造業(yè)的進(jìn)步。尤其是先進(jìn)材料的使用必須搭配先進(jìn)的焊接工藝，如果焊接工藝不到位，那么再好的材料也無法發(fā)揮其優(yōu)勢作用，最終只能導(dǎo)致焊接的失敗。因此，在很長一段時間內(nèi)，我國的現(xiàn)代機(jī)械制造工藝都在探索焊接工藝的內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)利用焊接工藝的提升來促進(jìn)制造水平的升級。我國的機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)雖然龐大，但是整體的生產(chǎn)質(zhì)量不樂觀，如果不進(jìn)行工藝創(chuàng)新，機(jī)械制造會走向惡性循環(huán)。因此，采用全新的現(xiàn)代機(jī)械制造工藝成為我國當(dāng)前研究的重點(diǎn)，而焊接工藝是其中的一個代表，它能很好地展現(xiàn)出我國現(xiàn)代機(jī)械制造工藝的高水平。電阻焊焊接工藝的應(yīng)用在推動我國現(xiàn)代機(jī)械制造工藝發(fā)展方面起到了重要的作用，其解決了一些特殊材料的焊接難題，也讓焊接變得更加簡單，消除了傳統(tǒng)焊接工藝過于復(fù)雜并且危險(xiǎn)性極大的問題，能很好地完成焊接工作。就電阻焊的具體方式來看，其主要是將被焊接的工件有效地壓緊在兩個電機(jī)之間，充分地利用電流來進(jìn)行焊接催化工作，而不是按照之前的方式以氧氣等作為先決條件。它是利用電流流經(jīng)工件的接觸面及相鄰區(qū)域產(chǎn)生的電阻熱，進(jìn)而將其做熔化處理或者塑型的一種工藝方法。因?yàn)殡娮璞旧頃a(chǎn)生巨大的熱量，能起到熔化的作用，從而可以用來焊接。但需要注意的是，電阻焊也有一定的局限性，它主要用于焊接小型元件，而且材料的熔點(diǎn)不能過高，否則其熔化所需熱量超過電阻能提供的熱量，無法實(shí)現(xiàn)焊接。電阻焊的原理比較復(fù)雜，但是實(shí)踐操作非常簡單，而且其成本低廉，所以在現(xiàn)代機(jī)械制造中被廣泛利用。電阻焊焊接工藝是當(dāng)前焊接技術(shù)的全面升級，代表了焊接工藝的全新發(fā)展趨勢[3]。

2.3 數(shù)控機(jī)床工藝

數(shù)控機(jī)床是當(dāng)今時代最偉大的發(fā)明之一，也是現(xiàn)代機(jī)械制造工藝中的代表。其通過電子信息的錄入來操控機(jī)床，確保機(jī)床可以按照數(shù)據(jù)的內(nèi)容進(jìn)行生產(chǎn)，屬于典型的自動化加工技術(shù)，能很好地滿足現(xiàn)代機(jī)械制造工藝的具體需求。

2.4 螺柱焊焊接工藝

螺柱焊焊接工藝是全新的焊接工藝之一，其本身是一種快速焊接處理的技術(shù)。直接將接頭放在需要焊接的地方，然后全斷面融合，即可完成焊接。整體的焊接效果非常不錯，而且便宜好用，目前被廣泛地使用。

3 精密加工技術(shù)的應(yīng)用

3.1 精密切割技術(shù)

當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)中，很多零件都是獨(dú)立成型的，所以在切割的過程中，一定要做到絕對的精確，精度要在合理的范圍內(nèi)才能符合零件制造的要求。因此，當(dāng)前的精密加工技術(shù)中，精密切割技術(shù)被提出，它利用電子控制來完成切割，雖然無法做到絲毫不差，但精度已經(jīng)能夠達(dá)到零件的使用要求。

3.2 模具成型技術(shù)

隨著時代的發(fā)展，現(xiàn)在的零件都已經(jīng)不再是通過傳統(tǒng)的鑄造方式來生產(chǎn)，而是利用模具直接一體成型。其中的難點(diǎn)是模具的制造。一般來說，需要嚴(yán)格地搜索對應(yīng)資料，然后制造模具，后續(xù)的零件生產(chǎn)只需要在模具之中澆筑即可，能保證零件的大批量生產(chǎn)。同時，只要精度足夠，生產(chǎn)的零件都可以直接使用，所以模具技術(shù)的核心仍舊是精度[4]。

3.3 超精密研磨技術(shù)

精密加工技術(shù)主要是對單獨(dú)領(lǐng)域的極致強(qiáng)化。很多機(jī)械產(chǎn)品的制造過程都需要對材料進(jìn)行研磨，但是研磨過程中會出現(xiàn)兩個相對的問題，一個是研磨得過薄，一個則是研磨得不到位，它們都會影響實(shí)際的使用，所以需要注意研磨的效果。因此，基于研磨本身而進(jìn)行的精密加工技術(shù)革新就催生出了超精密研磨技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)了研磨技術(shù)的全面升級。在機(jī)械產(chǎn)品的生產(chǎn)中，超精密研磨技術(shù)有著比較突出的利用價(jià)值。因?yàn)槎鄶?shù)材料需要在研磨以后才能真正地使用，如果研磨工作做得不好，那么零件的使用壽命就會相當(dāng)有限。就此技術(shù)的具體應(yīng)用來看，它能夠通過不同的工藝以及手段，實(shí)現(xiàn)集成電路中硅片元件等所需要的原子級拋光。這已經(jīng)是當(dāng)前可以做到的最極致的研磨，而突破原子級的拋光技術(shù)目前還不能被廣泛地使用，所以在精密加工技術(shù)中，原子級的拋光已經(jīng)是目前技術(shù)的上限。就此工藝的具體執(zhí)行過程來看，整個過程是基于加工液所發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，在化學(xué)反應(yīng)的基礎(chǔ)上達(dá)到器件研磨的目標(biāo)，從而提升研磨的精度。

3.4 納米級加工工藝

在精密加工技術(shù)中，納米級加工工藝是全新的內(nèi)容，主要通過現(xiàn)有的顯微手段來實(shí)現(xiàn)納米級材料的加工。目前來說，最頂尖的材料處理技術(shù)就是對石墨烯的處理，但是此類技術(shù)還無法實(shí)現(xiàn)工業(yè)化的使用，所以納米級材料的應(yīng)用成為當(dāng)前精密加工技術(shù)中的最高級別技術(shù)內(nèi)容，代表了一個時代的發(fā)展。

4 結(jié)語

我國的現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)已經(jīng)非常發(fā)達(dá)，現(xiàn)代機(jī)械制造工藝比較完善，其中主要涉及二氧化碳保護(hù)焊焊接工藝、電阻焊焊接工藝、數(shù)控機(jī)床工藝和螺柱焊焊接工藝四個方面，而精密加工技術(shù)主要包括精密切割技術(shù)、模具成型技術(shù)、超精密研磨技術(shù)和納米級加工工藝。以上各種技術(shù)出現(xiàn)的時間不同，且涉及了不同的領(lǐng)域，所以具體應(yīng)用的效果完全不同。為了更好地展現(xiàn)這些技術(shù)的應(yīng)用效果，目前來看，最好的辦法就是充分探究每一項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用原則，并將其推廣給每一個技術(shù)人員，從而提升現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)水平。