机械制造工艺及精密加工技术3篇

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（一）

一、现代机械制造工艺概述与特点

1.1现代机械制造工艺概述

随着现代机械制造水平的逐渐提高，相应的制造工艺也得到一定的快速发展。高柔性、高精度、高效率已经逐渐成为了制造工艺的主要特点，出现的这些特点，不仅可以提高制造工艺的效率，还可以使制造工艺在产品特性、科技领域等方面获取更大的成就。

1.2现代机械制造工艺特点

1.2.1高柔性

机械技术的发展方向之一就是加工柔性化。加工柔性化指的就是加工的多样性、灵活性、多适应性。随着各种数控机床、工业机器人等自动化设备的产生，在机械制造系统中逐渐出现了机械柔性的概念，并且得到了一定的实施。柔性制造系统可以分成柔性制造系统、柔性制造单元、柔性制造自动线，这些均是在数控设备的基础上，利用自动运储系统进行连接的。同时，主要就是通过计算机系统对各种零件的加工进行控制，实现自动化的生产过程。在现代机械制造工艺中，柔性制造系统得到了快速、稳定的发展，并且取得了一定的成绩。

1.2.2高精度

在现代机械制造工艺中，高精度也是非常重要的特点。在现代机械制造工艺中，可以利用计算机科学、国防技术、航天航空技术等，提高机械制造工艺的精度，有效促进现代机械制造行业的快速、稳定发展。

1.2.3高效率

在现代机械制造工艺中，高效率也是非常重要的特点。在现代机械制造工艺中，高效率特点主要体现在缩短工期、提高加工速度这两方面。比如，冷加工工艺，主要可以采取三种方法：一是，多重加工方法。通过对各种设备加工方式的集中整合，利用计算机系统进行一定的控制，保证切削加工程序的高效进行，在一定程度上缩短加工周期和辅助时间。二是，提高切削速度。利用TIC硬质合金刀具、金刚石刀具、陶瓷刀具等一些具备高性能的刀具，保证切削线速度能够达到10m/s之上，在一定程度上有效提高切削速度。三是，强化新加工工艺的运用。比如，应用激光、电火花、化学腐蚀等加工工艺展开相关的机械制造加工。除此之外，对于一些加工难度大、性能要求特殊的材料而言，也可以利用一些新加工工艺展开机械制造，保证机械制造加工的有序进行。

二、精密加工技术

2.1模具成型技术

根据相关统计显示，飞机、汽车、家电、仪表等产品中，三分之一以上的零件均是利用模具的加工方式生产的，近些年来，产品精加工的四分之一、粗加工的四分之三均是利用模具进行生产的。模具成型技术的关键就是有效提高自身的精度，同时也是衡量一个国家机械制造水平的主要指标之一。在模具成型技术中，数控电火花成型机床能够对电极自动更换相重复定位精度进行控制，实现了复杂性的加工。

2.2精密切削技术

在现代机械制造加工过程中，依然可以采用直接切削的方式，提高零件加工的精度。然而，假如要想利用切削实现表面粗糙度的高水平精度，就一定要加强刀具、工件、机床等外界因素的干扰。比如，要想有效提高机床加工的精度，就一定要保证机床本身具有很强的刚度、很小的热变性、很好的抗震性。通过精密定位技术、精密控制技术、精密陶瓷导轨技术等先进技术的应用，可以有效确保机械制造加工过程不会受到外界环境的干扰，实现机械制造加工的有序进行。

2.3超精密研磨技术

在进行各类集成电路基板硅片制造加工的时候，一般均要求其表面粗糙度维持在1-2mm之间，同时需要对其展开原子级研磨抛光，传统的一些研磨、抛光、磨削等技术已经无法达到现代机械制造的需求，一定要进行相应的改进。所以，出现了一种超精密研磨技术，在进行加些制造加工的时候，可以利用相应的化学反应进行研磨，保证零件具备相应的表面粗糙度，实现机械制造加工行业的可持续发展。

2.4细微加工技术

为了达到机械运行的具体要求，以及电子元件体积小、耗能低、效率高的要求，细微加工技术应运而生，并且在电子原件半导体的制造加工中得到了广泛的应用，有效提高了其制造工艺的精度，达到了几百埃的水平。

2.5纳米技术

随着科学技术水平的不断提高，现代物理与工程技术得到了很好的融合，并且形成了一种交叉产品，也就是纳米技术。随着其应用范围的不断扩大，其发展速度也非常快。在硅片上刻写纳米级宽的线，可以有效储存相关信息，有效提高了信息数据的密度等级。

三、结束语

总而言之，随着现代机械制造行业的快速发展，越来越重视其制造工艺与精密加工技术，所以，在发展现代机械制造行业的时候，一定要加强先进技术的应用，不断创新制造工艺，提高精密加工的技术水平，实现现代机械制造行业的健康、可持续发展。

作者：姚庆 单位：秦皇岛首钢长白机械有限责任公司

（二）

一、现代机械制造工艺及精密加工技术研究

（1）机械制造工艺。

①埋弧焊焊接工艺。埋弧焊焊接工艺是焊剂层下燃烧电弧来进行焊接的，这种焊接工艺可分为自动和半自动两种焊接方式，其中自动埋弧焊接过程中焊丝的送进和电弧的移动主要依靠小车实现，而半自动埋弧焊接则需要人工手动送进焊丝和移动电弧，由于半自动埋弧焊接方式劳动力成本过大，生产效率较低，当前已被淘汰。以焊接钢筋为例，以前采用的手工电弧焊已经被电渣压力焊替代，电渣压力焊作为一种自动焊接方式其生产效率和焊缝质量都很高，劳动生产率也大大提升。在实际生产过程中若选用埋弧焊焊接工艺，必须做好焊剂的选择，特别是焊剂碱度应符合标准，否则将会降低焊接工艺标准和冶金性能，另外，焊剂碱度也是电流种类、可焊钢材等级技术标准的重要体现。

②螺柱焊焊接工艺。采用螺柱焊焊接工艺时，首先要将螺柱的一端与板件表面相接触目引通电弧，直到螺柱与板件的接触面融化，然后在螺柱上施加压力而达到焊接目的。螺柱焊焊接工艺分为储能和拉弧两种焊接方式，储能式比较适用于焊接薄板，拉弧式则可应用于重工业中，两者都是单面焊接，不需要打孔、粘结、钻洞、铆接，具有很强的密封性，所以在现代机械制造业中有着广泛应用。

③电阻焊焊接工艺。电阻焊焊接工艺主要是借助电流融化被焊接物体的接触面，然后将其与金属结为一体，最终实现物体焊接，这是一种压力焊接工艺，机械化程度、焊接效率和焊接质量都非常高，加热时间短，无噪声、无污染，在飞机、汽车、家电等制造业中都有应用，但是电阻焊焊接工艺具有成本、维修难度高的缺点，缺乏无损检测技术支持，必须慎重使用。

④气体保护焊焊接工艺。气体保护焊焊接工艺多以电弧为热源，其最主要的特征就是被焊接物体的保护介质是气体。在进行气体保护焊焊接过程中，电弧的四周会形成一种气体保护层，气体保护层能够将电弧、熔池和空气分割，从而避免有害气体对焊接带来不利影响，以确保焊接过程中电弧的稳定性，使电弧充分燃烧。由于CO2价格较低，所以将CO2作为焊接的保护气体，目前被作为保护气体的CO2已在现代机械制造业中得到了广泛应用。

（2）精密加工技术。

①精密切削技术。精密切削技术是一种高精度的切削方法，但是由于该技术容易受外界、刀具、机床以及工件等因素的影响，必须将这些影响因素排除才能获得更高精度和高水平的表面粗糙度。比如要进一步提升机床加工精度，机床就应具备较高的刚度、较小的变形以及较强的抗振性能。因此，在机械制造过程中，有必要采用更为先进的加工技术，比如精密定位和控制技术、微驱动技术、空气静压轴承技术等，也可将调节机床主轴转速，将其提高到一定水平。

②超精密研磨技术。集成电路极板的硅片的表面粗糙度一般要达到1~2mm，这就需要对硅片的原子级进行研磨抛光，超精细研磨技术集合了各种新方法和新原理，可利用机械加工液促进化学反应的机械化研磨。

③模具成型技术。模具成型技术是衡量一个国家机械制造业技术水平高低的重要标志，其在机械制造和加工中扮演者重要角色。有关资料表明，飞机、汽车、家用电器、仪表等产品的三分之一以上的零件都是采用模具成型加工技术加工的，而未来几年内产品粗加工的四分之三和精加工的四分之一将由模具完成。模具加工最为关键的是要保证加工精度，而电解加工工艺就能使模具加工精度达到微米级，能够将工件表面质量问题有效解决，此外，数控电火花成型机床则能解决电极自动更换重复定位精度的问题，当前已广泛应用于复杂型腔加工中。

④精细加工技术。当前，机械运行对电子元件体积、速率、耗能提出了更高要求，利用精细加工技术能直接在半导体上进行加工，且加工精度较高，日本在该项技术上已取得了不错成果，我国机械制造业尚需要在实践中对精细加工技术进行探索和创新。

二、结语

总之，对于机械制造业来说，要实现发展，要想在激烈的市场竞争中处于有利地位，最为关键的就是现代机械制造工艺和精密加工技术，我们应当正确认识到两者的实用性和重要性，加强对其应用，并不断在实践中进行创新，为机电控制系统的进一步运用创造条件，也为现代机械制造行业的发展奠定坚实基础。

作者：曹环军 王海港 单位：商丘职业技术学院

（三）

一、机械产品的精密加工技术策略

1.1零件分类及其变型模式

机械产品零件通常都是大规模定制生产，这就必须在保证零件资源特性的基础上，满足不同客户、不同功能的需求，在机械产品一般由标准件、通用件与定制件三类组成零件。不同类型的零件，其精密加工技术的模式当然有有所区别，就如下图所示。需要指出的是，在机械产品的精密加工技术阶段，首先应该保证通用件的变型可以记住已有实例做出取代变型模型，并且在不具备重用条件或已有实例难以满足变型需求的条件下，零件变型主模型就必须通过参数化变型得到满足机械产品定制的需求。

1.2以CAD系统作为快速精密加工技术产品信息工具

计算机辅助设计，英文名称ComputerAidedDesign，一般简称为AutoCAD，是在设计过程中利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作，使用它在绘制平、立面过程中，可以很简单地通过绘图命令完成，机械产品各部分尺寸、纹样的设计。通过AutoCAD绘制的平面图与立面图，不但可以准确地表明设计者的意图，还能根据图纸定义颜色生成三维模型，很大程度上弥补了设计与施工间的空洞。当然，AutoCAD绘制出来的图形难免存在一些不足，因此在设计界还常利用Photoshop来绘制平面的效果图。在机械产品的精密加工技术开发中，利用几何数据模型和属性数据模型可建立机械产品的变型模型。

1.3机械几何数据模型

在机械产品的精密加工技术中，不但要对产品固有的生产属性进行数据化管理，而且将各个数据之间的层次分布关系整理清楚。所以说，精密加工技术模型既包含了机械生产属性信息，同时也包括了零件图形信息。零件图形信息可以准确描述机械零件的各个尺寸大小，这一系列工作在CAD技术可以得到很好的表示；而机械产品属性信息数据量非常庞大，它采集了机械中大量的零件特征，不仅能够对生产机械零件实施信息化操控，还能对精密加工技术过程等进行全程监控，反映在几何数据模型中，这些精密加工技术工作都是由几何图形表示，他们都是点、线、面的对象集合，而且通过这些地物可以组合成为矿区环境下的所有机械产品，并分别具有各自的属性特征与几何特征。通常我们都可以将具备集合特征的数据分类为层次数据与几何数据。层次数据可以带有属性，是把各采集到的图形按照各自的特征、需求归类分层，最终得到的结果，同时也是属性与图形的关键结合点。几何数据则是对机械形状大小、空间位置及其拓扑关系进行描述表达的基础数据。

1.4机械属性数据模型

复杂环境下，属性特征无疑是描述各物体要素特征、形态和分布关系的最直接数据。而机械产品属性同图形信息关系极其密切。实体对象与图层信息都拥有单向的属性数据。这里首先介绍属性数据与客观数据间的联系。基本属性数据一般可以分成公共属性、独享属性、共名或共值属性、可否传播属性、传值属性和传名属性，共计八种类型。而根据分类和层次关系，我们可以将各属性数据又分做两大类，比如说，机械产品属性数据主要是由各设备的名称编号、赋予原值、生产状态、地理坐标等构成。此外，机械产品中属性特征模型的逻辑结构，因为各数据间存在着各式各样的映射关系，如需要提取某种设备状态信息的时候，我们可以进行分层查找，并根据确定设备的地理位置，最终获得该设备的属性信息与图形信息，一举找到和该机械相关的所有设备信息，很好地满足了机械产品的精密加工技术的快捷性和简便性。

二、结语

针对机械产品的精密加工技术要求，本章详细介绍了参数化精密加工技术模型，并结合了FlexRIA方法分析了机械产品的精密加工技术表达模型。通过其中的属性数据模型可以很好地对传统机械产品属性实施开展数据管理，几何数据模型则清楚地概括了机械产品各零件间的分布层次关系，系统界面可视化、操作性强，势必有利于我国机械产品的技术经济效益，对机械产品的生产工作会有非常好的借鉴与指导意义。

作者：袁静 单位：鹤岗诚基水电热力有限责任公司