关于现代机械制造工艺与精密加工技术的探讨

2013-08-23方驰

科技致富向导 2013年14期

方驰

【摘要】随着社会科技的不断发展，机械制造工艺得到了很大的发展，传统的机械制造工艺已经远远不能满足现代机械制造的需求，因此，关于现代机械制造工艺与精密加工技术的探讨也变得越来越有意义。本文主要从两个方面进行探讨分析，首先浅析了现代机械制造工艺与精密加工技术的特点，然后分别对现代机械设计制造工艺与精密加工技术进行了探讨。笔者希望通过本文与业内人士进行交流，并希望对业内人士有所帮助。

【关键词】现代机械制造；精密加工；技术探讨

0.前言

随着社会经济的不断发展和生活品质的不断提高，人们对各类产品的要求也越来越严格，对于产品也要求也向着质量高档、品种多样、价格合理、使用方便、外形美观、自动化程度高等多方面发展。要满足人们对于产品越来越高的需求，对于现代机械制造和精密加工技术的研究也显得越来越有意义。因此，笔者通过以下几个下面与业内人士进行探讨。

1.现代机械制造工艺与精密加工技术的特点

1.1关联性

从机械制造技术角度来看，机械制造技术的先进性是贯穿于产品从调研到销售等的整个过程，而不仅仅体现在机械制造过程中，其中包括产品的调研、产品的研发、设计工艺、产品制造和销售等环节过程。这些环节之间联系密切，只有各个环节协调合作才能产生最优的技术效益，如果其中任何一个环节出现问题都会对整个技术过程产生难以预料的影响。所以真正把握现代机械制造工艺与精密加工技术之间的相关性是对我们业内人士最基本的要求。

1.2系统性

随着科学技术的不断发展，现代科学技术在机械制造过程中的作用也越来越重要，先进的机械制造技术工艺更是离不开多种现代科技技术的综合运用。在产品的设计、生产、制造和销售等整个过程中，会运用包括计算机、自动化、传感、信息和现代化系统管理等科学技术，并且这种情况会随着科技的不断发展而越发明显。

1.3全球性

随着社会经济全球化的大背景下，现代机械制造技术与精密加工技术也在面临着全球化的挑战，各种先进技术不断出现，制造技术和市场的竞争也显得愈加激烈。在如此激烈的竞争中，一个国家只有把本国的技术发展成为国际先进水平，提高本国制造业水平，才能在国际市场中立于不败之地。

2.机械设计和制造工艺

2.1机械设计技术

机械设计技术主要包括产品方法设计理论、工艺设计、结构设计和材料选用等。随着科学技术的不断提高，传统的机械制造技术已远远不能满足现代机械设计的要求，例如数控机床设计、汽轮机叶片结构设计和高效节能电机设计等方面。现代机械设计技术已经从直觉设计和经验设计发展成为先进理论和有效方法的设计方法理论，在设计的各个阶段，充分利用先进理论和有效方法解决实践中遇到的各种问题已成为现代机械设计的发展趋势。现代机械设计设计仿真技术、系统工程、优化设计、计算机辅助设计、可靠性设计和模态分析等方面内容。运用现代科技信息技术、科学思维，并有效利用设计方法理论来提高设计的水平和质量，促进机械设计技术的快速发展。

2.2机械制造工艺

现代机械制造技术涉及的范围较广，例如钳、焊、铣等。笔者结合自身经历，从现代机械制造工艺中比较常见的现代机械制造焊接技术来重点讨论分析。现代机械制造焊接技术主要包括以下几种：一是电阻焊；二是埋弧焊；三是气体保护焊；四是搅拌摩擦焊；五是螺柱焊。

2.2.1电阻焊焊接技术

所谓电阻焊焊接技术，是指把被焊接的物体紧密压在正负电极之间，然后在对其通电，借助电流流经被焊物体接触面及其附近形成发热效应，加热至熔化，让其与金属合为一体的一种压力焊接技术。该技术具有机械化程度高、加热时间短、焊接质量高、生产效率高、无有害气体等优点，因此被广泛应用与现代机械制造业中。但缺点是维修难度大、设备成本高等。

2.2.2埋弧焊焊接技术

所谓埋弧焊焊接技术，是指在焊剂层下面燃烧电弧进行焊接的一种焊接技术。该焊接技术分为半自动和自动两种焊接方式。半自动埋弧焊焊接技术需要机械送进焊丝，并且需要人工手动移动电弧，自动埋弧焊只需要焊接小车送进焊丝和移动电弧，因此半自动埋弧焊焊接技术已经被淘汰了。自动埋弧焊焊接技术具有焊缝质量高、生产率高和劳动条件好等优点。

2.2.3气体保护焊焊接技术

所谓气体保护焊焊接技术，是指以电弧为热源的一种焊接工艺，主要特征是被焊接物体的保护介质是气体。其工作原理是：在电弧的四周形成气体保护层，将熔池和电弧与空气隔离，从而可以有效的阻止有害气体对焊接产生影响，并且同时保证燃烧的充分和电弧的稳定。目前使用最广泛的保护气体是二氧化碳，原因是二氧化碳价格低廉。

2.2.4搅拌摩擦焊焊接技术

搅拌摩擦焊焊接技术要点就是焊接时，会舍弃掉除了焊接搅拌头以外的任何焊接消耗性材料，例如保护气体、焊丝、焊剂和焊条等统统舍弃掉。

2.2.5螺柱焊焊接技术

所谓螺柱焊焊接技术，就是把螺柱的一端同板件或管件的表面向接触，并且接通电弧直至接粗面熔化，然后再对螺柱施加一定的压力而完成焊接的一种焊接技术。该焊接技术可以分为两种焊接方式：拉弧式和储能式焊接方式。由于前者焊接时熔深交大，主要应用在重工业中，而后者恰好相反，而主要应用在薄板的焊接。两者的共同点就是单面焊接，具有不需要钻孔、打洞、以及粘结等优点。

3.精密加工技术

精密加工技术很多，例如模具成型技术、精密切削技术、微细加工技术、超精密研磨技术和纳米技术等。笔者结合自身实践经历来进行简单的探讨分析。

3.1模具成型技术

目前，飞机、汽车、仪表、电机和家用电器等产品中，至少有三分之一的部件是通过模具加工制造的。模具成型技术的核心技术是如何保证模具的精度，这也是衡量一个国家制造技术水平的一个重要标志。电解加工技术可以使模具精度达到微米级，有效的解决了表面质量的问题。

3.2精密切削技术

直接利用切削得到高精度产品仍然是最常用的方法，但是，想要得到高精度的产品，切削时必须尽可能的减少机床、刀具等因素的影响，因此也必须有更加先进的技术作保证。

3.3微细加工技术

随着科学技术的不断进步，电子元件的体积越来越小，然而使用的频率却越来越高，能量消耗也相应的越来越少。目前的超微细粒子技术更是使半导体的加工精度达到了几百个埃的精密程度。

3.4超精密研磨技术

超精密研磨技术主要应用于集成电路硅片的加工（下转第178页）（上接第21页）方面，因其表面粗糙度的要求为 1-2 毫米，传统的研磨、磨削和抛光难以满足其要求，必须进行原子级抛光。因此各种新原理、新方法的超精密研磨技术也应运而生，例如流体动压型悬浮研磨的非接触研磨等，大大促进了超精密研磨技术的发展。

3.5 纳米技术

纳米科学涉及多个学科，是现代物理学与先进工程技术相结合的产品。近几年，纳米机械技术得到了快速发展，能够在硅片上刻画出纳米级宽的线，这充分表明信息存储的精度得到了大大的提高。