研究現(xiàn)代機(jī)械制造工藝及精密加工技術(shù)

陳亞云

(江蘇省如皋中等專業(yè)學(xué)校 江蘇如皋 226500)

近年來，工業(yè)科技得到了快速發(fā)展，機(jī)械產(chǎn)業(yè)技術(shù)也得到了提高，在不斷發(fā)展期間，機(jī)械行業(yè)遇到新問題，采用傳統(tǒng)機(jī)械生產(chǎn)工業(yè)，無法適應(yīng)這一現(xiàn)狀，因此，要加強(qiáng)對現(xiàn)代機(jī)器制造工藝及其精密加工技術(shù)的引入與應(yīng)用，從而促進(jìn)機(jī)械行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。

1 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)含義

1.1 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝含義

（1）自動(dòng)化技術(shù)。主要被應(yīng)用在各種小型機(jī)械制造中，可以提高制造效率與質(zhì)量。

（2）切削技術(shù)。通過對此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，能夠讓施工設(shè)備保持穩(wěn)定、運(yùn)行精準(zhǔn)。

現(xiàn)代機(jī)械工藝與傳統(tǒng)的制造工藝相比，加強(qiáng)對機(jī)械自動(dòng)化、信息自動(dòng)化等各項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)制造工藝朝著智能化方向穩(wěn)定發(fā)展，同時(shí)，也能夠大幅度降低機(jī)械具體運(yùn)行過程中勞動(dòng)力消耗量[1]。

1.2 精密加工技術(shù)含義

精密加工是作為一種先進(jìn)信息化技術(shù)，通過對此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用可以提高機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)準(zhǔn)確性。目前，精密加工技術(shù)被應(yīng)用在了不同機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中，但是，從機(jī)械行業(yè)的整體發(fā)展情況來看，由于重視不到位，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致最終生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備性能達(dá)不到要求[2]。

2 現(xiàn)代機(jī)械制造機(jī)工藝及精密加工技術(shù)特點(diǎn)

2.1 柔性化

目前，機(jī)械制造車間在實(shí)際生產(chǎn)期間通常都采取模塊化、流線方式，完成相應(yīng)模具生產(chǎn)。為了提高生產(chǎn)效率，提高加工的機(jī)械質(zhì)量，要采取柔性化方式生產(chǎn)運(yùn)輸模塊，從而形成流水線[3]。對于柔性化來說，其不僅體現(xiàn)在生產(chǎn)線制造模塊上，而且要嚴(yán)格按照具體生產(chǎn)作業(yè)中的具體細(xì)節(jié)，通過對柔性管理方法合理應(yīng)用，最大程度減少產(chǎn)品錯(cuò)漏現(xiàn)象的發(fā)生。

現(xiàn)代工廠有著統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)線，實(shí)際生產(chǎn)過程中，工作人員流動(dòng)大，難以第一時(shí)間生產(chǎn)出精密產(chǎn)品，管理人員要利用柔性化方法進(jìn)行生產(chǎn)，并且在這一過程中，要做好產(chǎn)品質(zhì)量控制。工業(yè)市場可以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，在進(jìn)行產(chǎn)品生產(chǎn)時(shí)，要全面結(jié)合信息，做好安全管理相應(yīng)工作，提高管理效率[4]。現(xiàn)代工廠內(nèi)，為了提高生產(chǎn)效率，保證最終生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量都能夠滿足要求，要將模具識(shí)別設(shè)備安裝在工廠內(nèi)，通過對其進(jìn)行應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)高精度識(shí)別，進(jìn)行柔性化生產(chǎn)工藝后，要通過柔性化方式匹配材料和產(chǎn)品類型，這不僅能夠適應(yīng)市場，而且可以提高生產(chǎn)效率。總而言之，柔性化既體現(xiàn)在生產(chǎn)作業(yè)方面，又體現(xiàn)在材料產(chǎn)品管理方面。

2.2 虛擬化

生產(chǎn)產(chǎn)品前，通過計(jì)算機(jī)模擬軟件，調(diào)整生產(chǎn)參數(shù)，通過這一方式，能夠?qū)崿F(xiàn)科學(xué)調(diào)整機(jī)械靈敏度。這一期間對生產(chǎn)工藝進(jìn)行虛擬化校驗(yàn)，為后續(xù)生產(chǎn)作業(yè)開展保駕護(hù)航。目前，許多工廠內(nèi)都配備了虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，在這一基礎(chǔ)上，做好軟硬件資源進(jìn)行配合，對生產(chǎn)數(shù)據(jù)擬合結(jié)果進(jìn)行模擬，分析數(shù)據(jù)結(jié)果，針對生產(chǎn)作業(yè)，制定相應(yīng)決策。通過對虛擬化軟硬件進(jìn)行應(yīng)用，能夠提高工業(yè)生產(chǎn)效率。具體生產(chǎn)作業(yè)中，通過對計(jì)算機(jī)信息管理平臺(tái)進(jìn)行應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對生產(chǎn)工藝中各項(xiàng)數(shù)據(jù)的分析，利用各項(xiàng)數(shù)據(jù)對管理人員進(jìn)行協(xié)助，確定流程是否合理，如果發(fā)現(xiàn)流程不合理，要及時(shí)調(diào)整[5]。同時(shí)，在對虛擬化技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用期間，設(shè)計(jì)時(shí)要保證生產(chǎn)過程規(guī)范，而且還要采用信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的優(yōu)化。

2.3 系統(tǒng)性

系統(tǒng)性主要體現(xiàn)在生產(chǎn)工藝流程和管理兩個(gè)方面。工業(yè)項(xiàng)目需求設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜工作，具體設(shè)計(jì)期間包含大量零部件，在工廠內(nèi)進(jìn)行構(gòu)件和模具制作時(shí)，要采取系統(tǒng)化方式完成相應(yīng)配置，保證后續(xù)施工順利進(jìn)行，提高產(chǎn)品質(zhì)量。通過對相關(guān)信息系統(tǒng)理論進(jìn)行分析可以確定，系統(tǒng)性在于局部與整體間的聯(lián)系，在問題剖析時(shí)，應(yīng)當(dāng)從需求設(shè)計(jì)與生產(chǎn)流程兩個(gè)維度入手，完成相應(yīng)分析工作，從而為后續(xù)生產(chǎn)作業(yè)提供支持。實(shí)際生產(chǎn)期間，為了提高生產(chǎn)效率與質(zhì)量，減少在人為操作中出現(xiàn)誤差與溝通交流不暢等不良現(xiàn)象，要加強(qiáng)對機(jī)械加工管理系統(tǒng)的應(yīng)用[6]。系統(tǒng)性特點(diǎn)對于提高產(chǎn)品生產(chǎn)過程的穩(wěn)定性能夠起到一定促進(jìn)作用，而且通過標(biāo)準(zhǔn)化方式，可以統(tǒng)一管理產(chǎn)品生產(chǎn)、質(zhì)量、銷售等各項(xiàng)內(nèi)容。除此之外，系統(tǒng)性還體現(xiàn)在信息技術(shù)與機(jī)械工藝相結(jié)合方面，以實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)工藝的創(chuàng)新。

2.4 關(guān)聯(lián)性

關(guān)聯(lián)性主要體現(xiàn)在市場經(jīng)濟(jì)與機(jī)械制造產(chǎn)品聯(lián)系方面。對于工業(yè)領(lǐng)域來說，要明確產(chǎn)品生產(chǎn)與市場需求之間的關(guān)系。在工業(yè)生產(chǎn)期間，任意一個(gè)環(huán)節(jié)不合理，都會(huì)對生產(chǎn)制作與市場經(jīng)濟(jì)間關(guān)聯(lián)性造成不良影響，從而將會(huì)對市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成制約?，F(xiàn)代工廠一方面要承擔(dān)生產(chǎn)制造任務(wù)，另一方面還要按照設(shè)計(jì)內(nèi)容，分析生產(chǎn)工藝，提高社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。關(guān)聯(lián)性實(shí)質(zhì)上就是將頂層設(shè)計(jì)相關(guān)的各項(xiàng)理論合理應(yīng)用在工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)制造行業(yè)中?，F(xiàn)代機(jī)械制造工藝與精密加工技術(shù)聯(lián)系緊密，相關(guān)工作人員在具體作業(yè)開展時(shí)，要做好各項(xiàng)產(chǎn)品質(zhì)量把控，而且要依據(jù)經(jīng)濟(jì)發(fā)展趨勢迎合用戶需求和市場發(fā)展需求[7]。而在現(xiàn)代機(jī)械制造工藝中對機(jī)械加密技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，主要體現(xiàn)在管理手段和操作工藝件兩者之間的關(guān)聯(lián)性。

3 常用的現(xiàn)代機(jī)械制造工藝

3.1 電阻焊工藝

此工藝在具體應(yīng)用時(shí)具有較高效率，制造的產(chǎn)品質(zhì)量高，而且生產(chǎn)過程中并不會(huì)產(chǎn)生大量污染物。電阻焊工藝的原理如下：將不同類型焊接物都連接在一起，然后將連接好的物體放置在正負(fù)極電流之間，接通線路；當(dāng)有電流從線路中流過后，內(nèi)部電阻會(huì)在不同類型焊接物間高效流通，通過對這一方式進(jìn)行應(yīng)用，能夠?qū)⒉煌愋秃附游锒歼B接在一起，這一方面可以提高焊接效率，另一方面也能夠提高焊接質(zhì)量。電阻焊接工藝在具體應(yīng)用期間，需要注意以下幾個(gè)方面：（1）電阻焊工藝在具體應(yīng)用時(shí)需要采用大量設(shè)備，這些設(shè)備價(jià)格較高，一旦出現(xiàn)故障，不僅會(huì)影響生產(chǎn)，而且需要投入大量資金維修，因此，相關(guān)工作人員在具體作業(yè)時(shí)，要加強(qiáng)控制，注重保養(yǎng)，避免設(shè)備損壞[8]；（2）電阻焊接工藝具體應(yīng)用時(shí)，對工藝要求較高，相關(guān)機(jī)械應(yīng)當(dāng)安裝在與地面相距30 cm左右的位置；（3）焊接機(jī)械周圍不得放置任何易燃易爆物質(zhì)。

3.2 虛擬制造工藝

機(jī)械工程領(lǐng)域內(nèi)，一方面要采取流水線方式進(jìn)行產(chǎn)品制作與生產(chǎn)；另一方面也要采用現(xiàn)代化設(shè)備，完成相應(yīng)設(shè)計(jì)與研發(fā)作業(yè)，直到制造的產(chǎn)品最終流入市場，整個(gè)過程都要利用虛擬工藝輔助實(shí)現(xiàn)。通過對虛擬制造工藝進(jìn)行應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)產(chǎn)品的模擬與仿真，能夠從優(yōu)化工藝角度，采取系統(tǒng)化方式完成制造，而且可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)的產(chǎn)品中可能存在的各種缺陷，快速解決缺陷，提高產(chǎn)品生產(chǎn)效率。

3.3 螺柱焊工藝

此項(xiàng)工藝在具體應(yīng)用過程中的流程如下：（1）工作人員應(yīng)當(dāng)采取的合理方式，將不同螺柱與管件結(jié)合在一起；（2）通過對電弧進(jìn)行應(yīng)用，將焊接物表面各種物質(zhì)都融合在一起；（3）先在螺柱上施加壓力，提高焊接作業(yè)效率。

通過對大量螺柱焊接工藝的應(yīng)用進(jìn)行分析可以發(fā)現(xiàn)，多數(shù)螺柱焊接工藝在應(yīng)用過程中，不僅效率高，而且安全穩(wěn)定，因此被廣泛應(yīng)用在了不同機(jī)械制造行業(yè)中，從具體應(yīng)用情況來看，也取得了不錯(cuò)的應(yīng)用效果。

3.4 氣體保護(hù)焊接工藝

此項(xiàng)工藝是現(xiàn)代機(jī)械制造工藝中的一項(xiàng)重要部分，此工藝在實(shí)際應(yīng)用期間，不僅安全性強(qiáng)，而且成本低，被廣泛應(yīng)用在機(jī)械制造工藝內(nèi)。氣體保護(hù)焊接工藝的應(yīng)用流程如下：（1）先采用類似二氧化碳?xì)怏w，實(shí)現(xiàn)對焊接物的全面保護(hù)，通過這一方式，能夠?qū)崿F(xiàn)對空氣和電弧間的分離保護(hù)，提高焊接質(zhì)量；（2）具體應(yīng)用過程中，要做好保護(hù)，避免空氣內(nèi)有害氣體對焊接物直接接觸，避免影響焊接作業(yè)質(zhì)量。

4 常用的精密加工技術(shù)

4.1 微機(jī)械技術(shù)

4.1.1 微機(jī)械驅(qū)動(dòng)器

研發(fā)驅(qū)動(dòng)器科研水平，確定了微型機(jī)械技術(shù)的應(yīng)用廣度?，F(xiàn)階段，常用的微機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)通常是由電壓元器件和靜電動(dòng)機(jī)構(gòu)成微驅(qū)動(dòng)器，通過對其進(jìn)行應(yīng)用，能夠提高加工精度，避免由于加工誤差過大而影響生產(chǎn)質(zhì)量。

4.1.2 微機(jī)械傳感器技術(shù)

通過對此項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，能夠提高加工作業(yè)的靈敏度、分辨率、數(shù)據(jù)密度等各項(xiàng)內(nèi)容。目前，隨著各種先進(jìn)技術(shù)的飛速發(fā)展，集成電路技術(shù)不斷提高，能夠制造先進(jìn)的觸覺傳感器、加速傳感器等不同類型的微傳感器產(chǎn)品。

4.1.3 微機(jī)械的生產(chǎn)技術(shù)

隨著微機(jī)械加工技術(shù)的快速發(fā)展，采用傳統(tǒng)集成電路無法滿足加工微型機(jī)械要求，因此，要將立體新技術(shù)引入三維機(jī)械加工與裝配中。

4.1.4 微機(jī)材料技術(shù)

目前，硅材料是微機(jī)械制作中常用的一種材料，這一類材料在應(yīng)用時(shí)容易發(fā)生變形、開裂等問題，這會(huì)破壞材料性能，影響其應(yīng)用。隨著人們對各種材料研究的不斷深入，出現(xiàn)了各種新型金屬材料，通過對其進(jìn)行應(yīng)用，能夠改善其壽命和力學(xué)性能。

4.2 研磨技術(shù)

此項(xiàng)技術(shù)是機(jī)械制造期間不可或缺的一種，主要應(yīng)用在嵌入式集成電路，尤其是針對硅晶圓，因?yàn)閷ζ浔砻娲植诙纫蟾?，通常要控制?～2 μm 之間。因此，實(shí)際制造期間，相關(guān)技術(shù)人員在具體生存作業(yè)期間，要在對實(shí)際情況進(jìn)行全面分析基礎(chǔ)上，科學(xué)應(yīng)用研磨技術(shù)，對傳統(tǒng)研磨技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新。需要施工人員注意的是，傳統(tǒng)研磨技術(shù)在具體應(yīng)用期間，無法利用物力手段開展相應(yīng)研磨作業(yè)，要依據(jù)反映情況，通過對加工液進(jìn)行應(yīng)用，完成對硅晶圓的研磨，并且做好相應(yīng)拋光工作。通常來說，在進(jìn)行精密化程度較高部件加工時(shí)，精細(xì)研磨技術(shù)一般應(yīng)用在對加工精度要求較高的機(jī)械中，要以納米作為單元，這對其表面摩擦力造成了約束，因此，相關(guān)生產(chǎn)部門，要加強(qiáng)對精細(xì)化研磨技術(shù)的探討，提高研磨精密度，保障最終生產(chǎn)的產(chǎn)品質(zhì)量能夠滿足應(yīng)用要求。

4.3 精密切削技術(shù)

通過對我國機(jī)械制造領(lǐng)域的發(fā)展情況進(jìn)行分析來看，采取的切割方法是確保機(jī)械生產(chǎn)精密度的保證。加工機(jī)械過程中，機(jī)械構(gòu)造、刀具類型等各項(xiàng)因素都會(huì)對機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)過程中的加工精密度造成直接影響。因此，加工機(jī)械時(shí)，為了確保加工機(jī)械的精密度能夠達(dá)到要求標(biāo)準(zhǔn)，在機(jī)械加工時(shí)，要采取科學(xué)方式，提高機(jī)械設(shè)備耐熱性和耐震性，避免機(jī)械設(shè)備遭受破壞，影響其性能。機(jī)械制造期間，通過對精準(zhǔn)定位、精密控制、空氣靜壓軸承等各種先進(jìn)技術(shù)進(jìn)行應(yīng)用，控制機(jī)械軸承速度，實(shí)現(xiàn)對機(jī)械設(shè)備的控制，提高加工精密度。

4.4 納米技術(shù)

為了提高設(shè)備生產(chǎn)便捷性、效率，相關(guān)單位要提高對極小部件原材料的生產(chǎn)與制備的作業(yè)相關(guān)內(nèi)容的重視，而且要加強(qiáng)對納米技術(shù)的研究與應(yīng)用。通過對納米技術(shù)的應(yīng)用，可以采取科學(xué)方式進(jìn)行構(gòu)造，構(gòu)造起來更加便捷，能夠快速、精準(zhǔn)地完成元器件和裝置的制作。同時(shí)，通過對納米技術(shù)的應(yīng)用，可以以此為基礎(chǔ)開展后續(xù)制作作業(yè)，一方面能夠確保電子設(shè)備性能良好、功能完善，另一方面能夠保證控制系統(tǒng)穩(wěn)定，而且生產(chǎn)的電子設(shè)備尺寸小，應(yīng)用更加方便。

4.5 模具成型技術(shù)

模具是機(jī)械加工中不可或缺的工具，通常來說，機(jī)械設(shè)備多數(shù)零部件制造都需要利用模具完成，因此，采用的模具精密度對最終制造機(jī)械設(shè)備的精密度、性能都會(huì)造成直接影響。加工模具時(shí)，要詳細(xì)找準(zhǔn)模具成型的各項(xiàng)資料再開展模型制作工作；后續(xù)生存機(jī)械零件時(shí)，將原材料加入模具中便可以完成制造作業(yè)。由此可見，實(shí)際生產(chǎn)過程中，只要最終采用的模具精準(zhǔn)度能夠達(dá)到要求，便能夠制造出精密度達(dá)到要求的零件，可見模具成型技術(shù)是精密加工技術(shù)的核心。

5 現(xiàn)代機(jī)械制造工藝及精密加工策略

5.1 零件分類

從實(shí)際生產(chǎn)情況來看，機(jī)械設(shè)備制造與加工作業(yè)都采取成批方式開展，通過大規(guī)模方式進(jìn)行制造。因此，制造企業(yè)要全面掌握生產(chǎn)的各項(xiàng)零部件的特點(diǎn)，做好零件分類，以此為依據(jù)，開展制造作業(yè)。同時(shí)，制造企業(yè)還要掌握不同客戶需求，一般來說，機(jī)械設(shè)備中的部件可以分為定制件、精準(zhǔn)品、普通件3 種類型，具體生產(chǎn)時(shí)，要依據(jù)部件的類型開展生產(chǎn)作業(yè)。

5.2 采用CAD軟件設(shè)計(jì)機(jī)械零件

制造機(jī)械零部件前，要先設(shè)計(jì)機(jī)械零部件，具體設(shè)計(jì)中最常用的軟件就是CAD。具體設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)師分析機(jī)械零件產(chǎn)品的具體需求，利用CAD軟件繪制產(chǎn)品，完成機(jī)械產(chǎn)品零部件紋樣和規(guī)格設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)師通過對CAD軟件進(jìn)行應(yīng)用，能夠完成對機(jī)械零件的科學(xué)設(shè)計(jì)，對于機(jī)械零件的設(shè)計(jì)要從立體和平面結(jié)構(gòu)兩個(gè)方面進(jìn)行，得到全面、清楚的傳統(tǒng)機(jī)械零件設(shè)計(jì)圖，而且可以銜接好機(jī)械零件的設(shè)計(jì)與施工作業(yè)。需要相關(guān)人員注意的是，CAD軟件在應(yīng)用期間，也存在一定缺點(diǎn)，如果完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)后，存在部分改變或不足時(shí)，可以通過計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行調(diào)整。

5.3 幾何數(shù)據(jù)模型

制造機(jī)械時(shí)，尤其進(jìn)行精密機(jī)械加工時(shí)，要管理產(chǎn)品生產(chǎn)屬性，而且要整合不同數(shù)據(jù)間的層次關(guān)系。精密加工機(jī)械零部件模型涉及的零部件形狀、尺寸、屬性等各項(xiàng)信息都能夠精準(zhǔn)表達(dá)機(jī)械零部件性能和外觀，零部件屬性信息涉及的內(nèi)容更多，主要包括零部件特殊要求信息和基本特點(diǎn)，同時(shí)，還包括加工機(jī)械零部件的管理、監(jiān)控加工機(jī)械零部件的全過程。上述各項(xiàng)信息都可以通過零部件幾何模型顯示，通過對幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行應(yīng)用，可以精準(zhǔn)描述機(jī)械零部件的形狀、尺寸、外觀等各項(xiàng)內(nèi)容。

5.4 機(jī)械屬性數(shù)據(jù)模型

對于復(fù)雜的機(jī)械零部件，在實(shí)際加工中，人們要分析機(jī)械零件屬性的各項(xiàng)數(shù)據(jù)，精準(zhǔn)描述機(jī)械零部件的各項(xiàng)要素，通過這一方式，能夠準(zhǔn)確表達(dá)機(jī)械零部件的外觀、形狀、基本特性各項(xiàng)內(nèi)容，因此，形狀信息在機(jī)械零件屬性信息內(nèi)容尤十分重要。對于機(jī)械零件來說，屬性數(shù)據(jù)類型有很多，對于一般機(jī)械產(chǎn)品來說，設(shè)計(jì)的機(jī)械產(chǎn)品屬性信息主要包括零部件生產(chǎn)信息、標(biāo)識(shí)、坐標(biāo)等各項(xiàng)內(nèi)容；同時(shí)，要將屬性數(shù)據(jù)與幾何數(shù)據(jù)進(jìn)行適當(dāng)結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)對機(jī)械零部件的精準(zhǔn)說明，保證后續(xù)加工作業(yè)順利進(jìn)行，生產(chǎn)出高質(zhì)量、性能滿足要求的產(chǎn)品。

6 結(jié)語

現(xiàn)代機(jī)械制造期間，要采取科學(xué)方式改進(jìn)機(jī)械制造工藝和精密加工技術(shù)，這不僅能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展，而且能夠促進(jìn)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展。同時(shí)，在日后發(fā)展過程中，要不斷創(chuàng)新機(jī)械制造工藝，提高精密加工技術(shù)水平，提高機(jī)械制造產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效益。