现代化机械设计制造工艺及精密加工技术分析

陈淑亮

摘要：随着人们生活水平的提升，人们对产品的性能及造型要求也在不断提升。因此，在产品加工过程中需要不断提升精密度，同时开发与应用先进 的机械生产设备，将现代化的机械生产技术和精密加工技术充分应用于制造行业，从而不断提升我国的机械制造水平，提升我国机械制造行业的竞争力，推动我国机械制造行业可持续健康发展。本文对现代化机械设计制造工艺及精密加工技术进行分析，以供参考。

关键词：机械设计;制造工艺;精密加工

引言

科技进步可以不断推动工业发展，现如今在科技发展的时代浪潮下，机械设计制造工艺和加工技术向着自动化、智能化方向发展，促进现代工 业的发展。自动化智能化的机械制造技术，可以提高生产制造的效率，提 高机械设计与制造的质量。合理利用先进的机械制造技术，可以有效推进 相关产业的发展。现在我国的机械设计制造工艺还存在不足，尤其是一些 重要设备的技术，需要继续加大研究投入，努力发展机械制造业。

1 现代化机械设计制造工艺概述

现代化机械设计制造工艺主要分为两个方面：一是制造中小型机械的 自动化技术;二是采取特殊切削技术对机械内部构造进行加工。与传统的 机械制造技术相比，现代化机械设计制造技术引入了自动化技术、信息化 技术等，实现了设计自动化及工艺智能化生产，充分解放了人的大脑与双 手，同时提升了生产加工过程中的节能效果，成为实现我国机械制造行业 健康稳定发展的重要因素。

2 精密加工流程

机械生产加工的零件种类繁杂，尺寸、外形、用途等千差万别，因此 需要加强精密化生产，以保证机械质量，满足机械生产要求，降低机械加 工损耗。一般精密加工的流程如下：首先，做好精密加工的前期准备工作，全面深入了解机械加工制造产品的工艺流程，并掌握不同机械的质量标准;其次，了解机械制造加工过程和机械设计工艺用到的零件型号、位置、性 能、匹配度以及缺陷等，以保证加工制造的精度，降低生产损耗率;最后，在之后的加工流程中，不仅要具备主要生产工艺，还需要配备辅助措施，以保证机械工艺质量水平，实现机械设计制造体系的高效运转。

3 机械设计制造行业的特点

3.1 有极强的关联性

机械设计制造行业要考虑的事情比较复杂，不仅要注重机械设计制造 过程，还要关心原材料和产品的销售问题。任何一个环节出了问题都会影 响到整个生产过程。所以想要提高机械制造行业的竞争力，不能只注重机 械制造技术，还要看每一个环节是否顺利实施。当然机械设计制造工艺以 及加工技术是非常重要的环节。

3.2 有很强的系统性

机械产品的任何一个部位出现问题会导致整体的问题，所以机械设备 注重整体的一致，具有很强的系统性。机械的生产制造过程中要注意系统 性，用尖端的科学技术串联起生产制造的整个阶段。机械加工技术之所以 发展迅速主要是其加工流程合理，产品生产效率高，还有其系统化的特点 也尤为重要，包含计算机技术、信息技术、自动化技术、传感技术、现代 系统管理技术等多种技术的综合，只有这样才能对产品的质量和数量有所 保证。

4 精密加工工艺技术在现代机械设计与制造中的应用

4.1 微机械技术

微机械技术是现代机械设计加工制造应用最广泛的技术之一，机械设 计与制造不仅要对制造材料、加工以及包装等各个环节进行严格及控制，最关键的是把控加工环节。为了保证机械加工产品的质量，需要运用先进 的控制技术，微机械技术作为一种新型控制技术，可以说为机械设计与制 造提供了新鲜的动力。与传统机械制造技术相比较，微机械技术具有速度 快、操作简单、精准度高等多方面优势。比如，在电子电器以及静电动机 的生产过程中，其采用的就是微机械技术，尤其是微驱动器，由于微机械 产品规模非常小，但是其信息容量强大，被应用微型电子元件和部件加工 制造当中。现阶段，最常见的应力检测、速度变化率等机械元件，就是应 用微机械技术加工出来的机械产品。由于这类产品对精密性要求十分高，不仅需要应用微机械技术，还需要能力传输和控制技术等多门技术的协调 配合操作，才可以达到如此高的精准度，才可以满足机械产品的精准度的需求。

4.2 研磨技术

研磨技术是现代机械设计与制造加工不可缺少的一种技术，在现代机 械设计与制造过程中最关键的就是加工过程，加工水平直接影响着产品质 量。研磨技术一般被应用到硅片生产加工领域中，一般情況下，由于硅片 表面比较粗糙，所以在加工之前需要对其进行研磨和抛光处理，以保证硅 片表面光泽度在 0.1 和 0.2 之间，再运用研磨技术对外观进行细节调整，这 样才可以满足生产需求。由于时代经济合科学技术的进步，人们对机械制 造产品的要求越来越严格，传统的研磨技术已经无法满足时代发展需求，在这种情况下，精密研磨技术开始被应用到机械生产制造领域当中。当前，精密研磨技术有很多种类，被应用到机械制造生产的各个环节，比如弹性 发射处理研磨、机械化学研磨以及流压型悬浮研磨托，这些精密研磨技术 与传统研磨技术最大的区别就是，在加工的过程中避免对于产品直接接触，减少研磨设备对工件产品表面的损害程度，以此提高产品表面的光滑度，满足市场精准度的需求。

4.3 精密与超精密加工技术

超精密研磨加工技术主要应用于精密器件的加工，尤其是广泛应用于 集成电路超精密基板硅片等精密器件的加工。这是因为传统集成电路抛光 及研磨技术均不符合基板硅片的处理要求，集成电路需原子级的抛光研磨 技术辅助处理。当今时代，集成电路技术飞速发展，使得集成电路超精密 弹性发射研磨技术及其他相关技术获得了大幅改进，助推了超精密研磨工 作的有效开展，为提升基板硅片的加工精度提供了更多的技术支持。例如，应用精密切削技术加工材料的过程中，工作人员需从 3 个阶段展开工作。首先，应提前检查机体精密度，保证机体刚度不因温度变化而发生改变。其次，确保机床加工过程中抗震效果持续提升。最后，应尽可能提高机床 主轴的运行效率，有效控制精密定位，以选择最适当的操作技术手段。精 密加工过程中主要以硬质合金、CBN、涂层硬质合金以及人造聚晶金刚石 作为刀具材料，其中粉末冶金制成的硬质合金刀具粉末直径约在几微米，限制了刃口半径的最小尺寸。CBN 刀具主要应用于黑色金属加工，但距离 超精密切削水平尚有一定距离。人造聚晶金刚石的锋锐程度有限，仅能用 于非金属和有色金属的精加工。在超精密切削加工中，天然及人造单晶金 刚石是刀具的主要材料。这一材料能磨出极为锋利的刀刃，刃口半径可达 到纳米级，能实现超光滑的镜面切割。这一材料制成的刀具对铜、铝等有 色金属实施切割工作，能得到 0.1μm 数量级及表面粗糙度达到 0.01μm 数 量级的超高精度加工面。

结束语

现在我国的经济中心从轻工业转向了重工业，人们对机械产品的关注 度越来越高，对机械产品的要求已经不再只满足于单一功能，还想要具有 多用性、精美度的产品。因为市场要求在逐渐变高，现代化机械设计制造 工艺及精密加工技术也要不断改进，加工工艺、加工材料要寻求突破，产 品的兼容性要更多元化。

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