机械制造工艺及精密加工技术研究

机械制造工艺及精密加工技术研究

夏艳红

中冶京诚（湘潭）重工设备有限公司   411200

摘要：我国机械制造业自改革开放以来，得到飞速发展。为满足市场对产品品质及生产智能化的发展需求，机械制造业逐步实现从粗糙加工到精密加工及智能自动化加工的转变。机械制造工艺及精密加工技术成为实现“工业4.0”的关键技术，传统的机械加工工艺不能满足机械制造行业的飞速发展及现代的市场需求，需要创新机械制造工艺，应用精密加工技术来调整我国产业结构，提升我国整体机械制造水平。

关键词：机械；制造工艺；精密加工技术

引言

从改革开放以来，我国的第二产业发展速度极其迅猛，在短短四十几年时间内，我国已经达到了高度工业化水平，而在工业化生产中离不开机械设备。随着我国经济水平和生产能力的提高，机械设备在现代社会的应用早已不再局限于工业生产，无论是衣食住行还是工作生产，都需要机械设备作为支撑，所以机械设备的制造水平和精密程度对人们的生产生活起着非常重要的作用，需要不断提高机械设备的制造质量和精密度，从而提高人们的生活水平和生产效率。

1机械设计制造工艺的含义

从我国当前的制造工艺来看，此项技术是正在发展中阶段，但是，机械设计制造工艺在经济飞速发展中起到的作用是不容忽视的，不论什么行业，在发展的过程中一定离不开机械设计制造工艺。对于机械设计制造来说，大体的应用方面分为两种，一种是通过该技术对企业所需要的产品进行加工，另一种是该技术本身的应用，针对国家的需求所使用。当今，在机械设计制造行业中，这两项技术被广泛地应用，是机械制造行业不可缺少的两项技术。

2现代机械制造工艺

2.1智能制造技术

1)机械产品数据管理技术。是按照机械产品的模型，建立完善的机械产品几何形状，并将所有建模步骤建立完整的工作文档，用于后续产品的优化，从而避免机械产品制造中的重复与冗余工作。2)虚拟样机制造技术。将计算机技术与机械制造技术相结合，利用计算机模拟软件调整生产参数，实现对实际生产的模拟，通过模拟生产工艺流程，为管理人员做出生产决策提供科学合理的判断依据，能够提高生产效率。3)零部件快速成型技术。零部件快速成型技术是现代先进机械制造技术的重要组成部分，以直接、快速、精确地把设计构想或设计方案通过模型建立，采用近似处理和切片处理等工艺技术转变为实际的零件原型或者直接制造零件，为零件的原型制作和设计构想的校验等方面提供了一种高效低成本的实现手段，弥补了传统制造方法存在的生产周期较长等问题，在工业制造、建筑行业、医学领域、艺术创造、考古研究、航空空间等领域得到了广泛的应用。4)计算机辅助检测技术。计算机检测技术可以对生产的机械零部件进行系统的检测与数据分析，减少机械生产中的随机误差，保证机械生产的精准度。

2.2气体保护焊接技术

焊接工作是机械制造行业中常见的技术，那么，气体保护焊接在其中占有重要的地位。气体保护焊接技术在操作的时候会在电弧的周围产生一定量的气体，这种气体可以隔绝空气、电弧和材料，由于气体对空气进行了隔绝，所以可以保护电弧进行充分的反应，自动化气体保护焊，可以按照事先编制好的程序进行标准的焊接，还可以进行在封闭的条件下焊接。在自动化的焊接工作中，可以分为自动焊接、手动焊接和半手动半自动焊接的方法。自动化焊接的技术主要是用系统进行操作，一般情况下，单面熔深甚至可以达到21mm左右，如果是人工焊接，就需要工人利用可移动的气体保护焊的设备进行焊接，但是，在现代的制造设计工艺普遍使用自动化焊接的技术手段。

3现代机械制造的精密加工技术

3.1超精密研磨技术

超精密研磨加工技术的原理是打磨过程中在磨料中加入一定的润滑剂，使得打磨时打磨工具与零部件产生相对运动，以控制打磨的程度，通过这种相对运动能够避免一次打磨过多，造成零部件规格无法恢复。超精密研磨加工可以显著提高机械零件的规格精确度，在最大程度上与设计图纸相同。超精密研磨加工的工艺流程为先将待磨件清洁干净，然后使用少量磨料，缓慢打磨，并且实时测量对比零部件的规格尺寸。打磨工艺不同于焊接等生产工艺，打磨工艺是不可逆的，如果研磨量过多，使得零部件尺寸或者设备尺寸产生偏差，就只能够放弃该零部件，导致原材料和制造成本的浪费，因此，使用超精密研磨加工技术打磨这些工件是必不可少的。

3.2精密切削技术

虽然传统的直接切削技术在机械加工生产中仍在广泛应用，但是，智能化生产的要求越来越高，对仪器零件的精密程度有更高要求，对切削件的表面粗糙程度也有更高要求。超精密切削技术的原理主要是使用天然单晶金刚石作为切割刀，可以打磨得极其锋利，并且耐磨性极佳，导热性又低，是完美的切割刀具材料，利用金刚石打造的刀刃，可以极高的切削速度，从而获得切削表面效果非常好、切削精度非常高的工件。当前世界上最顶尖的切削机床，已经可以达到一分钟上万转的速度，工作速度非常快，而且因为金刚石刀刃的特点，即便是转速相对较低的情况下，也能够获得质量较高的切削表面。

4提升机械制造工艺加工精度的策略

4.1控制好加工的温度

在以往零部件加工时，温度对精度影响是非常突出的，因此，为了保证零部件加工效果提高，需要控制好其中的温度，控制好加工的温度离不开选择合适的切削液，切削液在降低刀具和工件切削温度时能够减少其中的阻力，提升最终的加工质量。在进行金属材料加工时，要选择正确的乳化液和切削油，一般情况下，在进行铝合金加工时，不要选择切削液，加工有色金属时，要选择含硫的切削液，避免对工件表面产生一定的腐蚀，在进行镁合金加工时，可以利用煤油为主要的切削液。一旦零件出现热变性的情况，那么精度误差会占总误差的55%左右，热变形严重时误差会高达70%，因此要具体问题具体分析。在粗加工时，由于前期的温度较高切销量较大，在实际操作时，可以选择水溶液进行连续的冲洗，并且在现场做好温度的监测，避免对后续的加工造成一定的影响，降低刀具的磨损量，从而使得加工质量能够得到充分的保证。

4.2确保机械制造加工程序设计合理化

对机械制造加工工艺合理化进行设计，需要重点从加工程序的合理化方面进行入手设计，主要是通过对细节问题和加工程序进行处理来实现机械制造加工工艺的优化和调整。目前在机械制造加工过程中，传统的人工生产已经被数控机床所取代，所以在对机械加工制造进行合理化设计的时候，需要设计合理化的程序来确保计算机数字化程序可以对加工工艺进行有效的控制，在自动化控制和调节作用下，提升产品加工的精密度。例如，在制造某机械产品的时候，需要生产一些半圆形的零件，要实现加工工艺的合理化设计，就要利用自动化控制技术对零件的尺寸和大小进行确定，然后结合CAD结构完成精细化的加工程序，最后通过虚拟模型生产技术来对整个加工过程进行跟踪调整。

结束语

机械制造技术与精密加工技术种类繁多，应用到机械制造生产中能够提高生产精度，提升产品品质。机械设备工业作为我国发展的核心竞争力，必须不断优化机械制造技术，促进机械设备工业高速发展，促进中国经济社会蓬勃发展。

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