现代机械设计与制造精密加工技术分析

现代机械设计与制造精密加工技术分析

赵越

绵阳职业技术学院 四川省绵阳市 621000

摘要

最近几年，机械设计制造技术的进步速度非常快，特别是精密加工技术的快速发展，使得我国的机械加工效率和加工质量都有了明显提升。但是不可否认的是，我国的机械制造精密加工技术与德国、美国相比还存在很大的差距，精密加工技术的研究与应用任重而道远。在这样的时代背景下，对机械设计制造和精密加工技术展开深入细致地研究探讨，进一步说明精密加工技术的应用状况，为我国机械行业的未来发展指明了方向。

关键词：机械设计与制造；精密加工；应用

引言

如今，人们对机械零件的尺寸精度、结构精度提出了越来越高的要求，传统的机械设计制造工艺显然已经满足不了人们的高品质需求。而精密加工技术采用现代化信息技术、人工智能，能够对机械加工尺寸进行精准的把握，有效减小机械加工误差，降低机械加工产品的次品率。因此对精密加工技术的应用现状进行系统地分析研究就显得尤为重要。

一、现代机械设计与制造精密加工技术的应用价值

机械设计制造、精密加工技术的更新发展，为社会发展注入了强大的生命活力，为人们的生产生活带来了极大的方便。正是因为有了精密加工技术，产品的加工精度得以保障，机械零件的性能才能有效提升。以内燃机为例，内燃机的结构非常复杂，零部件加工精度要求比较高，任何一个零件的尺寸、形状出现问题，都可能导致内燃机的功能效率大打折扣，特别是内燃机缸筒部分，其内径公差达到了H9，粗糙度为Ra0.8，如果没有精密加工技术，那么内燃机机械加工作业就无从谈起。随着各行各业都开始应用机械精密加工技术，这使得这种技术的重要性日渐凸显，将机械制造工艺和精密加工技术融合到一起，能够生产出更多高端、精密的器械设备，为人们的生产生活提供更大的便利。

二、机械设计与制造与精密加工技术之间的联系

（一）关联性

机械设计制造和精密加工技术之间有着不可忽视的内在影响，不管是机械产品的加工制造，还是产品结构的革新升级，都离不开机械设计制造、精密加工技术的强大支持，两者之间存在相互影响、相互促进的内在联系。机械设计制造工艺是精密加工技术的重要基础，如果缺失了机械设计制造工艺，那么精密加工技术就无从谈起；相反如果没有了精密加工技术，那么机械设计与制造工艺就会停滞不前。所以，机械企业必须将机械设计制造工艺和精密加工技术深度结合起来，推动机械产业的进一步发展。

（二）系统性

现代化机械制造技术、精密加工技术的飞速发展，离不开各行各业新技术的支持，机械制造产业融合了机械原理、材料力学、机械设计、自动化控制等多种专业领域，是一个典型的系统性学科。如今产品加工精度也越来越高，为各行各业的转型发展注入了源源不断的动力源泉。与此同时，机械制造工艺还涉及到信息技术、人工智能技术等多方面内容，只有各个环节、各个维度有效衔接，才能为产品的加工效率和加工质量提供强有力的保障。

三、现代机械设计与制造精密加工技术的应用分析

如今，很多机械制造企业都引入了精密加工技术，在切削加工、精细研磨方面的应用尤为明显，相关内容如下所示：

（一）精细切削技术

切削是对坯料进行预处理，是机械加工制造工艺中的首要环节。过去的切削工艺比较粗糙，对坯料的预处理比较简单，这使得后期的加工难度非常大，极大地影响了机械制造的效率和质量。而精密加工技术的诞生，彻底改变了这一现状。在实际操作过程中，坯料的尺寸和结构没有过于严格的要求，为了后期加工方便，通常会把坯料进行切割、粗加工处理。相关人员可以根据加工要求，对坯料进行精准细致地预处理，将坯料加工成最适合研磨加工的形状结构，从而降低后期加工的难度。众所周知，机械制造工艺涉及到镗孔、研磨、攻丝、倒角等多方面内容，切削的精度越高，后期的加工难度越小。但是在过去的切削加工当中，人们对刀具的精度管控不到位，需要频繁更换刀具，导致最终的切削精度大打折扣，后期加工难度也大大增加。而精密切削技术能够有效避免这种问题，例如将激光切削技术应用到机械加工当中，能够精确把控切削位置和切削深度，确保切削加工之后的坯料的尺寸都是一致的，这为批量化生产加工奠定了良好的基础，人们还可以利用计算机来优化切削工艺、控制切削精度，为后期机械加工提供更大的方便。

（二）精密研磨技术

研磨指的是在研磨工具中添加一些磨料和润滑剂，在一定压力下，使工件和磨具做相对运动，使得工件拥有更加精准的尺寸、形状和表面粗糙度。过去的研磨加工技术比较粗糙，研磨设施比较简单，研磨工序也比较粗糙，根本达不到产品使用需求，在实际研磨过程中，需要不断调整研磨设备，大大降低了研磨效率，研磨精度也不甚理想。而精密加工技术能够有效改变这一问题，人们可以根据生产需求，灵活调整打磨转数，严格把控研磨精度。除此之外，当前人们正在创新研发基于磁悬浮原理的机械研磨技术，该技术不需要接触机械产品，而是依靠磁力对机械产品进行研磨处理，有望将研磨精度和研磨效率提升到新的高度。

（三）超精密加工技术

超精密加工技术是近年来衍生出来的新型加工技术，可以让产品的表面粗糙度达到前所未有的高度。在具体操作过程中，人们利用加工液的化学反应原理，对机械产品实施化学研磨。例如硅片的加工精度已经达到了纳米级水平，传统的抛光技术根本达不到这一要求，而超精密研磨工艺不仅可以满足高精度的加工要求，而且研磨效率也明显提升，推动了机械产业、信息产业的高质量发展。如今，纳米级精度加工技术已经成型，超精密加工技术利用分子去除重组原理，以现代机械设计制造工艺为基础，能够使机械产品的表面光滑程度达到原子级水平。随着手机芯片、半导体、电脑CPU等产品的更新频率越来越快，超精密加工技术也得到了充足有效的发展，正是有了超精密加工技术的支持，7nm、5nm的智能芯片才得以量产，芯片的数据处理效率才能进一步提升。

总结

机械制造工艺和精密加工技术之间有着相辅相成、相互促进的内在联系，是我国从“制造大国”向“制造强国”迈进的重要技术保障。精密加工技术的广泛普及，使得机械产品加工精度再上一个台阶，为人们的生产生活带来了极大的方便。因此机械制造企业应该加大精密加工技术的研发力度，与科研单位建立良好的合作关系，提升精密加工、超精密加工的技术成果转化效率，推动我国机械制造产业得到更好的发展。

参考文献

[1]张伟. 现代化机械设计制造工艺及精密加工技术分析[J]. 中国设备工程, 2022 (06): 28.

[2]张彦超, 杨立志. 关于现代化机械设计制造工艺及精密加工技术[J]. 中国新通信, 2020 (07): 05.

[3]张鑫. 现代化机械设计制造工艺及精密加工技术探讨[J]. 中国设备工程, 2021 (02): 25.