试论现代机械制造工艺及精密加工技术

郭扬

摘 要：在现阶段，机械产品的精密加工技术具有高度仿真性和交互性的特点，这种加工技术打破了以往传统的加工方式，通过计算机来建立数字的几何模型，并在计算机中进行模拟、对比与验证，以此来寻求最佳的加工方法，实现机械产品生产的优质高效。该文结合机械制造工艺的实际，从不同的层次阐释了机械制造工艺及精密加工技术。此外，该文还介绍了几种用于机械制造的精密加工方法，诸如精密切削技术、纳米加工技术等，这些技术为精密机械的制造提供了加工技术保障。

关键词：机械制造工艺 精密加工技术 生产实践 计算机建模

中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）07（b）-0000-00

在目前的机械生产当中，机械的精密加工技术主要应用于机械零件的加工，在应用机械制造工艺与精密加工技术进行机械加工时，大体按照四个步骤进行生产制造：第一，调研；第二，概念模型的抽取；第三，建立机械模型；第四计算数值、检验结果。机械制造精密加工技术利用计算机来整合所需要的数据资源和建立相关的理论模型，最后通过计算机计算“模拟生产过程”，从而获得最优的生产工艺流程。机械生产精密加工技术利用计算机进行仿真模拟，优点突出，它可以将“生产”的全过程以三维图像的形式呈现出来，并且可以实现人机交互，整个过程基本与实际生产制造过程相近。

1 机械制造精密加工技术参数化的规划和组织

在机械产品的生产制造中，我们一般认为机械产品是由机械零件组成的，各种不同的零件之间相互装配而形成了最终的机械成品，要组成一个成品，机械零件存在相互制约的关系，因此，需要提升零件之间的质量和精密程度来提升机械设备的性能。本文单就机械零件的精密度而言，零件之间的精密程度较高，可以使机械产品的变形尺寸保持在一定的范围之内。而在实际的生产过程中，精密加工技术的内容主要为控制变型尺寸、判定零件类型以及零件的参数取值等[1]。为了使生产出来的产品符合相应的使用要求，在生产过程中，我们需要对机械产品的精密加工技术进行规划和组织。

我们不难发现，机械制造及精密加工技术的规划和组织主要包括三个层面的内容，第一，就是描述层，本层主要是对机械产品精密机加工技术进行详细的定义，对于机械制造工艺中的精密加工技术活动和过程进行详细的描述：精密加工技术的过程就是定义所需要生产的机械零件的类型、加工的技术规划等，精密加工技术活动就是定义机械零件的加工过程与方法；第二，是模型层，此模型层就是根据精密加工技术的组成元素以及各种逻辑关系构建出一种理想的组织结构模型；第三，是应用层，此层面根据机械制造精密加工技术的配置原则、判断标准以及计算方式等，对于在计算机中预先设计好的加工程序进行启动、检验与对比，寻找最优的生产模型。

2 机械制造工艺及精密加工策略

当前，机械制造工艺正在朝着智能化和高效化的方向发展，主要利用计算机技术构建机械设备的模型，制定高效的生产管理机制，应用智能化的生产技术。机械制造工艺的要求也越来越高，不但要求产品的标准化和规范化，还要求对已有的成品进行变型设计，利用已有的模型和数据，设计制造出更加精密、优质的机械产品，以此提升企业的竞争力。

2.1零件分类及变型模式

在实际的生产过程中，机械设备的生产与加工都是成批的，需要进行大量的生产，这样，就需要生产企业把握生产零件的资源特性，以此为生产的基础，满足各类客户的不同要求，一般的机械设备由通用件、标准件以及定制件三种零件构成[2]。一般来说，绝大多数的机械产品内部都需要精密零件，不同的机械零件的加工技术也有所不同，而应用精密加工技术的前提是保证现有的零件模型通过精密加工能够得到需要的零件，且成本控制在允许的范围内，如果已有的零件模型不符合此条件，此时就需要借助参数化的变形得到机械产品所需要的特制零件。

2.2使用CAD软件对机械零件进行设计

在机械零件的生产之前，必须对机械零件进行设计，最常使用的机械设计工具为计算机软件CAD，我们称之为计算机辅助设计。设计阶段主要是设计人员根据零件的设计要求使用CAD等软件进行设计和绘制，在设计中，设计人员借助其中已有的图形以及绘制工具完成设机械零件的尺寸以及纹样设计[3]。借助CAD进行机械零件的设计，可以准确的设计零件的平面结构以及立体架构，清楚的表达设计意图，很好的将设计与施工进行衔接。当然，此软件也存在一定的不足，当设计完成以后存在部分缺陷或部分修改时，可以借助Photoshop进行调整。在机械设备的精密加工技术中，模型的建立手段主要有属性数据模型和几何数据模型两种方式。

2.3几何数据模型

在进行机械制造时，尤其是在精密加工中，需要对产品的生产属性进行管理，还要将数据之间的层次关系进行整理。零件的精密加工模型中包含的信息量巨大，包括零件的属性信息和图形信息等。其中零件的图形信息可以将零件的尺寸，形状等准确的表达出来，零件属性信息包含的内容更多，其中包括零件的特征与特殊要求，还包括对整个的加工过程实施控制的内容和对整个工艺过程进行全程的监控信息，这些信息都在零件的几何模型中显现出来，并且整个的精密加工技术都是通过这种几何图形来表示。

2.4机械属性数据模型

对于复杂的机械零件，我们必须使用机械零件的属性数据来对零件的要素进行精准的描述，以此来精确的表达零件的特征、形态以及分布关系等，在属性数据中，图形的信息最为关键。属性数据的种类众多，在这里试举例说明，一般机械产品的属性信息包括零件的标号、生产信息、坐标、赋予原值等，利用属性数据与几何数据相结合能对机械产品进行最为精准的描述。

3 机械产品精密加工技术

3.1精密切削技术

在机械制造中，精密加工技术是最常使用的，而切削技术在机械制造中最常使用的加工手段，为了提升切削的精度，在机械制造中应使用刚度较好的机床，同时，在加工过程中保证机床的震动强度在允许的范围以内，此外，在切削的过程中经常使用精密定位技术以及精密控制技术和空气压轴承等先进加工手段[4]。

3.2纳米技术

纳米技术与机械制造技术相结合，能够有效的提升机械制造的精度，通过使用纳米技术，可以将宽度为几个纳米的线条刻画在硅板上，纳米技术的应用使制造要求十分苛刻的电子元件成为可能。

4 结语

现代的机械制造与精密加工技术主要应用计算机进行计算建模，利用已有的零件模型作为数据资源，并利用CAD等辅助软件进行设计，提升了机械零件的设计质量。现代机械制造工艺与精密加工技术打破了传统的机械加工方式，使用计算机进行设计和加工控制，并以此来获得最优的加工工艺流程。一些现代化的加工技术，例如精密切削技术以及纳米技术等，可以根据计算机建立的机械零件模型进行精密加工，保证机械零件的生产质量与机械零件的加工效率。

参考文献

[1]安巍.现代机械制造工艺与精密加工技术探析[J].科技传播，2014（3）：58，71.

[2]曹环军，王海港.现代机械制造工艺及精密加工技术实践探究[J].湖南农机，2014（1）：93-94.

[3]王健.精密技术在机械制造业中的应用研究[J].科技创新与应用，2014（28）：90.

[4]宋凯.浅议现代机械制造工艺与精密加工技术[J].中国包装工业，2013（20）：75.