现代机械制造工艺与精密加工技术探讨

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自从我国改革开放以来，社会发展日益加快，传统的机械制造工艺已经无法满足当今社会生产力的需求。机械制造工艺的不断提高，引入先进的精密加工技术已是大势所趋。面对这样一个挑战和机遇，我国必须要对机械制造工艺与精密加工技术进行改革，提高技术的水平，才能加快我国机械制造行业紧跟上世界发展的脚步，符合社会发展的需求。

1现代化机械制造工艺简介及现状分析

1.1现代化机械制造工艺简介

现代化的机械制造工艺就是在原有的机械设计基础上，利用先进的加工工艺，制造出应用于我国机械制造行业的零件或其他设备。作为我国工业体系重要基础之一，对机械制造行业进行改革和创新能够积极推动我国国民经济的发展。传统的机械制造工艺已经无法满足我国制造水平的要求，而对机械制造工艺进行创新，也就意味着在传统机械制造工艺和技术水平上，融入新型的计算机技术、信息处理技术，以及先进的自动化控制技术等，令单一的机械制造技术转变成一门包含着电子、信息、机械、材料等多种综合学科知识的技术发展。

1.2现代化机械制造工艺的发展现状

面临着经济全球化的挑战，我国机械制造行业的竞争日益激烈，不仅是在我国国内，在全球的机械制造行业中，国家机械制造技术水平的高低是直接和这个国家的市场竞争力挂钩的。而针对目前的情况而言，我国现代化机械制造工艺的发展现状总结主要如下。

（1）柔性化柔性化，就是进行柔性制造，通过利用成组的制造技术，把自动化物流系统和多组柔性制造单元联接在一起，能够高效完成批量的自动化机械制造任务。这种发展线柱主要是以成组技术作为制造工作的基础，在一定的控制范围内，柔性制造系统能够自动识别成组对象的类型和种类，确定机械制造工艺的过程，并能够自动选择和机械制造工艺相符合的柔性制造单元，进行预先设定数量的批量生产。所以，和传统的机械制造系统相比较，柔性制造系统更有利于我国机械制造行业增强自身的适应力和市场竞争力。尽管如此，柔性制造技术在实际使用的过程中还是有一定限制的，例如当加工产品的规格或者类型和系统能够进行加工的产品差异较大的时候，也无法进行柔性机械加工。

（2）虚拟化利用先进的计算机技术和软件，对需要加工的产品进行全生命周期的建模和仿真，这就是虚拟制造技术。其中的主要工作内容包括了对需要进行加工的产品的设计、制造、装配和检验等过程的模拟和仿真。充分利用虚拟制造技术，能够有效帮助我国的机械制造企业对企业所有的生产资源进行最优化的配置，缩短加工产品的研制周期，降低生产加工的成本，提高制造质量，增强制造企业的市场竞争力。这种机械制造技术最大的优点就是能够改变被加工产品的生产制造模式，能够大量节约生产成本和时间成本，提高被加工产品的制造效率。在建模和仿真的过程中，能够轻易发现在制造过程中存在的问题，帮助管理人员对制造系统进行深入的优化，还可以帮助客户更直观地了解产品的性质和特点，对于制造企业和客户来说都是有利而无害的，在增加制造企业市场竞争力的同时，还增加了制造企业的生产品质。

（3）敏捷化进行敏捷化制造工作一般会以虚拟制造作为产品实现途径，并通过虚拟制造建立两种制造方式共同的基础结构，帮助制造企业对竞争激烈的市场变化作出迅速的应对，提高制造企业的适应能力。和传统的制造技术相比较，敏捷制造的生产质量、效率都更加高，但其生产加工成本却更加低，同时，敏捷制造对于制造设备的利用率非常高，对于制造企业的长远发展计划是非常有帮助的。不过，敏捷制造的实施费用也是比较高的，这也是敏捷制造未能够在我国推广使用的主要原因。

（4）并行化并行工程的主要工作内容是当产品还处于设计阶段的时候，对被加工产品的制造、装配、使用以及售后的环节同时进行考虑，对于被加工产品全生命周期的每个过程都进行并行化处理的一种综合技术。当然，并行工程并不仅仅在产品的设计阶段开展工作，对于在产品的全生命周期中可能出现的问题都会开展全面、精密的检测工作，能够减少在产品研制的过程中不断进行试制的频率和次数，能够有效缩短产品的研制周期，减少研制成本，如果并行工程规划得当，那么极有可能实现一次性研发成功的目标。

（5）CIMSCIMS，计算机集成制造系统，是一种基于现代化生产理念指导下制造企业信息化、集成化、柔性化以及智能化的方向、理论和方法。CIMS并没有一种固定的工作模式，通常由生产管理经营分系统、工程设计分系统、制造自动化分系统、质量保障分系统、计算机网络系统和数据库管理系统六部分组成，其目的是要实现信息集成，全面提高制造企业产品的研制能力和整体管理水平。但是要注意的是，CIMS的实施成本较高，制造企业在规划的时候应该根据自己的实际情况，针对瓶颈进行重点投资，在充分利用已有资源的基础上，实现局部的信息化，这样才能够科学地为制造企业带来良好的经济收益。

2精密加工技术简介

2.1精密切剥技术

传统切剥技术是直接通过切剥被加工产品来达到高精度的标准，但随着时代的发展，这种切剥技术已经不能满足现代工艺发展的要求，于是，精密切剥技术应运而生。精密切剥技术能够有效降低刀具和机床等工具的影响，而且其转速也比传统切剥技术快许多，目前转速最快的加工机床已经达到了每分钟几万转的程度，在一般的制造企业中得以广泛应用。

2.2模具制造技术

研制效率和生产效率是决定制造企业市场竞争力的重要因素之一。所以，必须要采用科学、合理的方法提高产品的研制效率和制造效率。目前我国工业生产行业中，模具加工制造技术应用越来越广泛。模具制造技术的核心是提高模具的加工精度。目前，我国模具制造技术的加工精度可以精准到微米级，主要是通过电解加工工艺确保模具的生产质量和加工质量达到相关的要求，提高制造企业的生产效率。

2.3纳米技术（增加一些有关纳米技术的介绍）

随着时代的发展，人们对于机械加工产品的要求越来越高，在功能达到要求的基础上，机械加工产品的体积的发展趋势渐渐趋于小巧轻便。而纳米技术的出现能够满足人们的多重要求。随着全球技术水平的不断提高，纳米加工技术已经成为国家科学技术发展水平的重要标志了。经过多年的发展，纳米技术水平已经能够在硅片上刻画纳米宽度的线条，这技术水平令信息数据的存储密度提高了很多个数量级，而机械加工产品的体积也能够变得更加小巧轻便，便于携带。举个例子，现代武器惯导仪表的精密陀螺、激光核聚变反射镜、大规模集成电路硅片等等，这些先进的设备和装置都需要进行纳米级的加工，同时由此可见，纳米技术不断发展的同时，也促进了我国机械、电子、光合的发展和完善。

2.4微细加工技术

微细加工技术和纳米技术大致上是相同的，微细加工技术也能够增强机械加工产品的性能，缩小产品的体积。微细加工技术能够令半导体的加工精度达到了几百个埃的程度，令应用在工业生产的多种电子元件变得越来越小、能耗越来越低。值得注意的是，微电子封装技术是采用膜技术和微细加工技术，把芯片及其他要素在框架或基板上布置、粘贴固定及连接，引出连线端子并通过可塑性绝缘介质灌封固定，构成整体立体结构的工艺。如今微电子封装技术正处于高速发展阶段，在半导体产业中被广泛推广使用。微电子封装技术主要有TCP、BGA、FCT、CSP、MCM和三维封装。

2.5超精密研磨技术

超精密研磨技术主要在集成电路基板硅片的机械加工中应用。为了令集成电路板减少体积，提高其应用效率，在实际的生产过程中一般会令基板硅片表面的粗糙度为1～2mm。传统的研磨技术已经无法满足这么高的要求了，所以必须要不断创新研磨技术，达到超精密的程度和技术水平。

3我国精密超精密加工技术的发展途径

我国精密超精密加工技术的未来发展途径主要分为三方面，分别是加工机理、加工材料以及加工设备方面，这三方面的共同发展体现着我国的精密超精密加工技术已经转变成一项系统性极强的工程项目。在未来的发展中，相关的工作人员必须要对精密超精密加工技术有具体、准确的分析和认识，并能够熟练地应用相关的理论知识。其次，专业工作人员必须要采取科学、合理的发展措施，才能够不断提高我国精密超精密加工技术水平。

4结言

对现代机械制造工艺与精密加工技术进行改革和创新，所追求的是制造企业在生产营运过程中能够具有最佳的经济效果。要推动我国机械制造行业不断地发展，那么现代机械制造工艺及精密加工技术就是重中之重。面对竞争越来越激烈的国际市场和国内市场，制造企业必须要不断增强自身的市场竞争力，制造出符合社会发展的产品，这不仅是制造企业的发展核心，更是未来机械制造行业的发展方向。

作者：李嘉欣 单位：山东大学