现代化机械设计与制造精密加工工艺技术探讨

陈文朝

（广东龙丰精密铜管有限公司，广东 珠海 519045）

1 现代机械制造与精密加工技术的主要特点

1.1 高关联性

当前机械制造并不是传统意义上说的产品制造，更加包含了对于市场的需求和后续维修维护两个领域。为了保证机械设备能够满足市场的需要，同时具有良好的稳定性能，就需要重视机械生产制造的重要性，同时不断提升技术水平，确保我国机械制造业处于世界前端。因此机械制造业的提升是一连串工艺技术的提升，当代机械制造和精密加工技术的发展有着极大的关联程度[1-2]。

1.2 高科技性

机械制造行业具有很强的系统性，除去日常的生产制造外，还需要保证在制造过程中引入大量的先进技术。例如当前在机械制造业中，从早期的计算机技术到现在的传感器应用，包括近年的智能AI 技术的应用等，通过利用先进技术，在提升机械制造技术的水平同时实现精密加工。而对于不同的机械领域，对于相应的技术应用也有着很大的区别。因此为了保证最终的效果，需要充分了解不同技术的特点以及对于整个制造系统的影响，避免使用过程中出现不兼容的情况。

1.3 全球化竞争明显

随着市场经济体制的改革，我国的机械加工业逐渐走向了全球化，机械制造企业要想有效实现产品销量提升，就必须加大对先进科学技术的应用，占领更多的市场份额。而且各机械制造企业之间也需要不断加强竞争，对机械制造技术和精密加工技术进行完善，确保生产产品的质量提升。用高精尖的产品，为机械制造企业发展奠定基础，推进机械制造业的全球化发展。

2 现代机械制造工艺与精密加工技术

2.1 现代机械制造工艺内容

2.1.1 搅拌摩擦焊接技术

搅拌摩擦焊接通常多见于欧洲地区的制造工艺中。近年来我国也引入了该类技术，并广泛应用于航空、铁路等领域。从应用层面而言，搅拌摩擦技术适用面广泛，并且具有很大的优势。举例而言，当维修工作需要运用焊接工序时，仅仅需要搅拌头就能够完成维护工作，避免了传统的焊丝焊接，减少了资源的浪费。同时对于部分金属焊接而言，该技术能够实现低温焊接，大大降低了焊接条件和需求。

2.1.2 螺柱焊接技术

该技术操作期间应确保螺柱和被焊接物体表面紧密接触，然后通过电弧将被焊接物表面融化，同时加压处理螺柱，实现焊接。而储能式与拉弧式是螺柱焊接工艺的主要类型：拉弧式熔深大，适合重工业生产；储能式则熔深小，适合薄板生产。其优点也比较明显，如无需在焊接时打孔，漏气或漏水在焊接时出现的概率低，该技术在现代机械生产时得到了广泛运用。

2.1.3 埋弧焊接技术

通过电弧燃烧实现焊接目的，即埋弧焊接技术。自动焊接方式采用小车设备输送焊丝、移动电弧，技术人员仅负责焊接，所以得到了广泛运用。在具体操作中，需结合焊接需求合理选择及使用焊剂、科学控制焊接碱度。

2.1.4 电阻焊接技术

电阻焊技术通常在表面通电的时候进行操作，通过电阻产热的效果来使得焊接处融化，从而实现焊接工作。电阻焊技术能够在短时间内完成焊接，因此具有良好的工作效率，同时对于最后的工作质量也有着良好的保障。因此该技术能够适用于一些使用频繁的设备电器中，例如汽车焊接、家电维修制造等。但是这种技术的相关设备后期维护成本较高，同时前期投入成本较大，因此不利于广泛推广。

2.1.5 气保护焊技术

气保护焊技术主要是通过电弧产热来完成焊接工作，具有一定的特殊性。在采用该技术时，电弧四周通常分布着保护气体，同时在气体的保护下能够保证焊接工作不受到外界影响。因此在选择保护气体时需要选择化学性质不活泼的气体，例如二氧化碳，以保证电弧焊接的稳定可靠，从而提升使用效果。

2.2 对精密加工技术的分析

2.2.1 纳米技术

受新时代物理技术及工程技术快速发展、融合影响，纳米技术得以诞生、完善、推广，并在硅片纳米级别宽线刻画工作中发挥了重要作用，使信息储藏密度翻倍增长[3]。因此，对机械生产精密性要求高的企业十分青睐该技术。

2.2.2 超精密研磨技术

电子器件体积在微细加工技术帮助下满足了新时代体积缩小的发展需求，因此精密性机械设备制造、加工经常运用微细加工技术。另外，社会企业生产集成电路硅片时，为了降低表面粗糙度，单纯使用打磨、抛光等方式明显无法满足加工需求，但合理引入超精密研磨技术便可彻底解决该问题，常见的有非接触研磨等。

2.2.3 精密切削及其加工机理

精密加工主要是根据加工精度和表面粗糙度两项指标来划分的。通常将加工精度0.1～1 μm、表面粗糙度Ra在0.01～0.1 μm 之间的切削方法称为精密切削，而把加工精度高于0.1 μm、加工表面粗糙度Ra小于0.025 μm 的切削方法称为超精密切削[4]。

2.2.4 实现精密切削的关键制约因素

2.2.4.1 精密和超精密切削机床

切削技术对于机械生产是不可或缺的方法之一。通过选择合适的切削技术可以提升产品生产品质，提升零件生产的质量。具体在生产操作过程中要保证机床具有高度的抗振能力和最小范围的热变程度。这一点离不开对于精密技术的应用和控制。另外，提升机床主轴的转速也是方法之一，通常而言要保证其精度控制在每分钟数万转以上。

2.2.4.2 精密切削刀具

精密切削的刀具除传统刀具特性之外还需要具备以下特征：

1）刀具切口需要保持足够的锋利。经过计算刀具刀刃的半径直接影响着临界作业面的厚度，从而进一步影响着切削的误差精度和成品品质。因此要保持刃口的品质才能够加工出好的工件。

2）刀具的表面和刃口必须有着足够光滑的表面。在进行切削作业时，由于刀具直接和工件切割面相接触，则刀具刃口粗糙程度势必体现在工件切面上。因此常常能够发现刀具的粗糙纹理在工件切割面上得到一定的复刻。因此对于精密切削的刀具而言，需要保持其粗糙度在0.01～0.005μm 区间。这一标准大约为普通刀具的5%。

3）刀具的材质和工件材质之间要有尽可能小的作用力。简单而言就是刀具材料和工件之间的作用力越强，则在切削的过程中产生的摩擦力也就越大。较大的摩擦力会导致加工过程中产生大量的热能，从而增加了黏结作用，同时当热能足够大时还会影响刀具的强度，甚至导致刀具出现变形等情况。

因此精密磨削技术想要得到有效的保障就要对于刀具和机床有着良好的把控，同时要处理好作业环境，保证磨削技术的稳步实施。

3 结语

我国的社会科学技术一直在不断发展，需不断加强机械制造工艺的具体研究和开发，必须保障精密加工技术和机械制造工艺之间的相互结合，才可以在激烈的市场竞争中占据优势，同时加强对于先进技术的学习和设备引进。对于实际生产中出现的问题不断进行总结，以此来提升自身的制造水平和工艺水准，保证自身产品质量和竞争力。