现代化机械设计制造工艺探索范文

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摘要：机械制造工艺是我国工业智造发展的基础，随着科学技术的发展，传统的机械制造工艺生产成本高、能耗大、生产流程复杂，已经无法满足现代工业发展的基础。精密加工技术是提高机电产品质量、性能、使用寿命、降低生产成本的重要途径，有助于提高加工工件的精度和质量，满足制造企业高精度、多样化的产品需求。本文简单阐述了现代机械制造工艺与精密加工技术的发展，两者的特点，以及常见的现代机械制造工艺和精密加工技术。

关键词：现代机械设计；制造工艺；精密加工技术

机械制造业是我国工业发展的战略产业，随着国家提出发展工业4.0，对机械制造业提出了更高的要求。但是目前我国的机械制造工艺还存在不少问题，机械设备加工出来的产品精度、质量无法达到精密仪器加工需求，从而无法在国际市场上取得优势。精密加工技术是实现现代化机械制造工艺的重要组成部分，通过精密加工技术，可以提高加工零件的产品质量和精度。因此，现代制造工艺与精密加工技术两者是相辅相成、相互依存，两者必须同步发展、共同进步，这样才能确保机械产品加工的性能和产品的质量。

1机械设计制造工艺与精密加工技术

1.1机械设计制造工艺

机械设计制造工艺是伴随着人类社会的发展不断变化，从原始社会到现在，人类使用最简单的自然工具，发展到制造简单的手工工具，再发展到机械制造工具，并实现机械设备的自动化运行，这是科学技术不断发展的结果，也是社会产生力发展的必然途径。目前，我国社会正处于转型升级阶段，现代化机械设计制造工艺是在传统的机械制造工艺基础上发展起来的，并充分利用现代化计算机技术、信息技术、控制技术、自动化技术，实现机械设备的自动化、智能化发展，极大的提升了企业生产效率、产品质量[1]。随着这几年人工智能技术的发展，机械设计制造工艺中开始采用智能化制造工艺，促进了我国机械制造技术的发展。比如目前，工业领域的工业机器人，具有拟人化的特点，编程系统按照人的行为特点进行设计，可以完成行走、手抓、转身等动作。工业机器人可以应用在机械设备的生产线上，实现装配、焊接、喷漆、搬运等工作。同时，还可以将工业机器人运用到一些生产环境比较恶劣的环境，利用机器人完成人类无法完成的深水作业或者太空作业，极大地改善了工业生产条件，确保工人人身生产安全。

1.2精密加工技术

精密加工技术是机械制造业的核心和基础，关系到加工工件的产品质量。精密加工技术是指加工精度和表面光洁程度高于各个相应加工方法精加工的加工工艺。精密加工技术包括精切削加工和高光洁高精度磨削，精密加工的加工精度一般控制在0.1-10um，公差等级超过IT5，表明粗糙度控制在0.1滋m。精密切削加工是利用精确度高、刚性好的机床和精细道具在很高或者极低的速度、很小的切深和进给量在工件表面切除很薄一层金属的过程，通过这个环节，可以提高零件的加工精度，由于切削量比较小，最大限度减少了切削过程中的切削力、残留应力和振动等造成的负面影响，加工后的表面不会残留预应力，加工零件的粗糙度也逐渐减少；高光洁高精度磨削需要利用精度、刚度很强的数控机床，磨削过程中，需要经过精细修整的砂轮，让每一个磨粒上产生多个等高的微切削刃，并在很小的磨削深度、压力下，从工件表面切掉很小的细屑，并在微切削刀刃呈钝立的状态下进行基挤压、抚平作用和无进给光磨阶段的摩擦抛光作用，让加工零件具备很高的加工精度和高光洁表面。采用精密加工技术，可以提高加工零件的精度和表面质量[2]。

2现代机械设计制造工艺及精度加工技术的特点

2.1关联性

现代机械设计制造工艺及精密加工技术两者之间相互制约、相互联系、相互依存。两者之间的关联性不仅体现在工件加工过程，而且在加工产品的研发设计、生产、销售、应用等各个环节都存在一定的联系性，任何一个环节出现问题，将影响到其他环节，所以机械制造过程中，必须把握现代机械设计制造工艺与精密加工技术的关联性。在实际设计、生产过程中，将两者有效的结合在一起。

2.2系统性

系统性指现代机械设计制造工艺及精密加工技术不是单一的，而是一个系统性的过程，现代机械设计制造工艺有一套严密的设计与制作工艺流程，精密加工技术自身也有严密的逻辑性。它们不仅需要达到各自系统的要求，而且还要满足两者共同的系统，只有这样才能提升两者的精度，降低机械设计与机械制造成本，避免不必要的浪费[3]。

2.3全球性

机械制造业不仅关系到一个国家工业的发展，而且直接彰显了一个国家的综合实力。近年来，国家大力发展机械制造业，我国机械制造业的水平不断提升，将现代信息技术、控制技术、电力电子技术应用在机械设计制造工艺中，大力提升了机械设备的设计速度和制造工艺的完整性。以机械设计为例，在设计环节采用PS、AI、FLASH、CAD、3DMAX等软件进行设计，改变过去的人工设计需要反复修改设计图纸的过程，可以直接在计算机上进行修改，并利用三维仿真技术，实现产品的三维模型，从而及时发现产品设计存在的问题，提供产品成型率，缩短产品设计周期，提高企业竞争力。在全球经济一体化的今天，各个国家联系越来越紧密，想要进一步提升机械设计制造工艺水平，则需要充分发挥各个国家优势技术，取长补短，不断完善机械制造工艺和精密技工技术。

3现代机械设计制造工艺及精密加工技术

3.1现代机械设计制造工艺

3.1.1气体焊接工艺气体焊接工艺是将二氧化碳气体作为两个焊接物之间的保护层，在焊接的时候，电弧周围产生二氧化碳气体，这些气体可以用来保护焊接物，将空气和电弧分开，在焊接的过程中，将有害气体隔绝，以免影响到焊接工作的正常开展，最终影响到电弧的充分燃烧。这种气体焊接工艺熔池可见度好、操作简单、焊接变形小、适合薄板焊接；成本低，由于二氧化碳来源广、价格低，是手工焊的二分之一；具有很强的抗锈能力，可以节省焊接的辅助时间。但是这种焊接工艺操作过程中容易造成合金素烧毁，产生气孔和飞溅问题[4]。3.1.2电阻焊接工艺电阻焊接工艺是电池连接在需要焊接的物体，通电后电流流通过程中，焊接物体与电池相接触和焊接周围产生反应，将焊接物进行融化，然后将融化的焊接物融合起来。这种焊接方式需要使用焊接设备，焊接时间短，焊接过程中不会产生噪音污染，可以最大限度保证焊接的质量，因此在汽车、家电、电子设备、航天航空等领域广泛应用。但是这种焊接的成本比较高，如果焊接设备损坏，需要很高的维修费用。3.1.3埋弧焊接工艺埋弧焊接工艺是电弧在焊剂层下燃烧进行焊接的工艺，这种焊接工艺效率高、焊接质量稳定、焊接过程中不会产生弧光和烟尘，是一种比较环保的焊接工艺。广泛应用在压力容器、管段制造以及箱梁等重要钢结构制作环节。

3.2精密加工技术

目前精密加工技术主要有超精细研磨精密加工技术、精密切削加工技术以及纳米技术。3.2.1超精细研磨精密加工技术超精密研磨精密加工技术需要使用磨削、研磨、抛光等工艺让工件的加工精度和表面质量达到相对比较高的一种加工工艺。目前发达国家的精密切削加工工艺的精度低于0.1滋m，加工表明粗糙度控制在0.02-0.1滋m。超精密研磨精密加工工艺施工过程中，采用较小的切削深度，常用微量切削的方法，达到切削超精密要求[5]。3.2.2研磨加工技术研磨加工技术是将磨料嵌入或者铺设在研磨工具的表面，并在磨料中添加适当的润滑剂，增加研磨压力，利用磨料作用，让工件表面细微处进行切削，提高工件的尺寸精确度、几何形状的准确度。利用研磨加工技术，可以让工件的尺寸误差控制在0.001滋m，表面粗糙度控制在0.1-0.4滋m，极大地提高了加工工件的几何形状精度。3.2.3纳米加工技术纳米技工技术是采用纳米级精度、纳米层表明进行加工，纳米加工技术是我国现代机械设备精密加工重要内容。在多面棱镜、大型天梯望远镜反射镜以及计算机磁盘等工件加工中需要采用纳米加工技术，才能达到加工标准。

4结束语

现代机械制造工艺和精密加工技术两者相互依存，两者具有系统性、全球性、关联性等特点，必须保证两者同步发展，才能共同促进机械制造工艺和精密加工技术的发展。

参考文献：

[1]张清.现代化机械设计制造工艺及精密加工技术探讨[J].建筑工程技术与设计，2019（34）：653-653.

[2]陈春莲.现代化机械设计制造工艺及精密加工技术探讨[J].建筑工程技术与设计，2019（29）：692-693.

[3]刘隆节.现代化机械设计制造工艺及精密加工技术探讨[J].世界有色金属，2019（12）：206-208.

[4]吴佳.现代化机械设计制造工艺及精密加工技术探讨[J].建筑工程技术与设计，2019（25）：829-830.

[5]崔雷.现代化机械设计制造工艺及精密加工技术探讨[J].数字化用户，2017，23（27）：68.

作者：赖春兰 文新育 单位：韶关市技师学院