精密加工技术与机械制造工艺研究_李嘉伟.pdf

2023 年 5 月下161Agricultural Machinery and Equipment农业机械与装备精密加工技术与机械制造工艺研究李嘉伟（普洱市职业教育中心，云南 普洱 665099）摘要：【目的】精密加工技术和机械制造工艺广泛应用于机械制造领域、电子领域、冶金领域，具有技术类型多、全过程关联以及使用范围广泛的特点，引进和创新制造工艺及精密加工技术，对维持机械加工产业的稳定性具有重要作用。【方法】笔者分析了埋弧焊接技术、气体保护焊接技术、电阻焊接技术三种机械制造工艺技术以及超精密研磨技术、精密切削技术、纳米加工技术、微机械技术四种精密加工技术，并从零件类型和变形模式、合理应用CAD软件、几何数据模型三方面详细阐述了机械制造工艺和精密加工技术的具体操作措施。【结果】合理应用精密加工技术和机械制造工艺，可以保证生产企业能够按照产品的零部件特征制造满足客户多样化需求的零件，扩大市场占有率，实现跨越式发展。【结论】通过改进机械领域加工制造工艺，提高精密机械加工制造水平，可以推动科学技术发展，提升经济发展水平，提升我国综合国力。关键词：机械制造工艺；精密加工技术；研究；零件中图分类号：TH161 文献标志码：A DOI：10.3969/j.issn.1672-3872.2023.10.048新时代工业科技发展速度加快，机械加工产业不断优化，在给现代机械行业带来发展机遇的同时也面临新的难题，传统机械生产工艺无法再满足新时代的发展需求，需要引进和创新制造工艺及精密加工技术。现阶段，精密加工技术和机械制造工艺广泛应用于机械制造领域、电子领域、冶金领域，其特征表现为技术类型多、全过程关联以及使用范围广泛。从业人员需要按照市场变化情况运用电阻焊、埋弧焊等多项机械制造工艺和精密加工工艺，将现代化机械制造工艺和精密加工技术的优点充分发挥出来，从而使机械制造技术水平处于领先位置。1 机械制造工艺技术类型1.1 埋弧焊接技术埋弧焊接技术指的是通过电弧在焊剂层下燃烧，从而完成焊接的方式，经常应用于机械设备的元件焊接，在现代化机械制造工艺中也不断被使用，具有较强的成熟性。使用埋弧焊接技术分为两种，分别是半自动焊接与自动焊接。自动埋弧焊接是指使用机械设备可以自动进行全部工作，一方面可以保证焊接质量，另一方面也能够完成量产的目标。半自动埋弧焊接模式需要人工辅助才能够开展焊接工作，此种模式通常应用在焊接数量少、对零配件制造要求高的焊件中。使用埋弧焊接技术制造机械设备零件，需要结合实际需求，选择合适的焊接模式。埋弧电路包含连接电缆、焊接电源、电弧、工件、导电嘴，受电弧热作用，焊丝端会熔化，进而为焊丝提供空间，保证焊接过程能够平衡焊丝熔化速度和焊丝送进速度，焊丝送进是通过电动机驱动送丝滚轮，焊接速度通常为50 cm/min80 cm/min。1.2 气体保护焊接技术气体保护焊接技术作为机械制造技术的一种，有着先进性和现代化特征，它是将 CO2用作保护气体所开展的一种焊接工艺。此项技术被广泛使用在机械制造行业中，有着良好的焊接效果，并且使用成本低，使用气体保护焊接技术可以从多角度全面提高焊接质量。气体保护焊接技术的应用也具有一定局限性，其抗风能力弱，通常只能够在室内环境下应用，在室外环境下经常会被风速所影响，因此气体保护焊接技术不断发展成熟，扩大了应用范围。比如在制造加工黑色金属材料时，就可以运用气体保护焊接技术。气体焊接电弧介质是当下应用次数多、经济效益理想的一种方式，属于超临界CO2气质，此种介质一方面能够隔绝空气，另一方面能够减少资源消耗，降低生产费用。气体保护焊接操作灵活，用时少，效率高，通常不会有渣块产生，可以快速实现焊缝作业，并且能够实施智能化操作。1.3 电阻焊接技术电阻焊接技术在机械制造技术中属于研发最早的焊接技术，它是使用电流焊接，能够把接触生成的电阻用作电源，局部加热焊件，保证实现理想焊接效果的一项技术。电阻焊接技术不会出现噪声或者工业废气污染。在使用电阻焊接时，通常是将正负极间作者简介：李嘉伟（1987），男，云南景东人，本科，讲师，研究方向为机械加工。1622023 年 5 月下Agricultural Machinery and Equipment农业机械与装备焊接的焊缝物压住，然后通电开展焊缝物操作，并以此作为基础，通过输出电压实现作用效应，形成焊缝物质和接触面上的电压，出现热效应。加热熔化焊缝物质，在熔化焊物后，电压与金属工件结合，保证能够合理应用电阻焊连接。但是，电阻焊接技术的焊接维护成本高，技术落后，在后续机械制造工艺发展中极易被淘汰。因此，在机械制造中应用电阻焊接技术时，需要合理发挥此项工艺的技术优势，弥补工艺不足，保证能够实现经济价值最大化。2 精密加工技术类型技术人员在加工机械设备和零配件时，需要按照零配件加工需求、机械设备差异使用精密加工技术，并根据实际加工情况调整精密加工技术数据，以保证机械设备和零配件的质量。2.1 超精密研磨技术超精密研磨技术是机械制造中必备的操作技能，通常应用于嵌入式集成电路生产中，尤其是硅晶元件，因其表面粗糙不严格，通常要约束在1 m2 m。因此，在制作时，技术人员要开展研磨抛光，创新传统磨碎技术。传统研磨无法使用物理方式开展研磨工作，需要按照化学反应应用加工业研磨抛光硅晶元件。在加工精密化程度越高的部件时，精密研磨技术的使用价值也越高。因此，我国需要不断研发精细化处理研磨技术，以保证加工有更高的精准度1。2.2 精密切削技术在我国机械制造领域，精密切削方法的应用证明了机器能够获取更高精细度的产品，精密切削加工技术也因此在机械加工中有着重要的作用2。机械在开展加工时，机器构造、刀具类型等多种因素会让机械设备生产加工的精密度受到影响。在实施机械加工工作时，如果想要让机械加工拥有更高的精准度，则应提升机械强度，从而提升机械耐振性与热变性。机械制造在实施时，也要使用精准控制、精准定位以及空气静压轴承等多种技术开展操控，机械设备在发展中要应用主轴速度来提升，使其能够生成更高的生产加工精密度。在技术人员进行精密切削的过程中，机床要满足抗震性、刚度和热形变程度要求，使用氧气静压加工技术，可以保证切削精度。以单点金刚石车床非球面模型超精密加工技术为案例，技术使用时要有振摆回转精度空气轴承主轴为工件运动提供支持。由于轴承中的支承回转轴压力膜润滑作用，空气轴承主轴精度要超出轴承零件精度。工件运动时，由滑动直线导轨引导，以保证加工直线度。精密切削技术对加工产品的精度和表面粗糙度有着较高的标准，尘埃、空气湿度及温度都会影响加工效果。精密切削技术应在恒定湿度、温度的环境下使用，调整精密切削技术使用的环境湿度和温度，实施不同防震措施，对0.1 m尘埃净化过滤。2.3 纳米加工技术纳米加工技术属于先进加工制造技术，此项技术体现了现代物理学与工程领域科技的成果，使用纳米加工技术的标准高，执行难度大，对于表面粗糙度数值要求在1 nm范围内，抛光与磨削方法无法满足此精度的标准要求。因此，要应用原子量级抛光技术，以保证加工符合精度等级标准。国内机械加工领域在纳米技术帮助下，可以提升机械产品加工制造精准度，从而为开拓机械加工制造领域提供空间3。某切削工程中，采用纳米加工技术的操作流程如图1所示。工件材质道具参数切削用量端铣过程化学成分金相组织几何形状机械性能进给量端铣速度端铣宽度端铣深度前角刀尖圆弧半径主偏角刃倾角端铣模型切削液加工顺序走刀方向端铣毛刺形成图1纳米加工技术操作流程2.4 微机械技术微机械驱动器领域中的驱动器科研水平和微型机械技术使用宽度有着直接关联，当下微机驱动技术包含了压电元器件与静电动机所形成的微驱动器。微驱动器的加工精度大，微机械传感器技术可以调整加工分辨率、数据密度以及灵敏度。触觉阵列传感器、加速度传感器等多种先进的微传感器产品可以提升集成电路技术。在制作微机器时会应用到硅材料，此类材料容易变形、开裂。在新型金属材料发展过程中，会采购镍开展微机器制作，此种新型金属材料能够延伸使用的时间。微机械加工技术在发展过程中，2023 年 5 月下163Agricultural Machinery and Equipment农业机械与装备传统集成电路生产工艺不再符合现代化微型机械加工需求。因此，在开展机械加工和装配时，需要引进新型加工工艺以及制造工艺。目前，应用到的新材料生产技术就包含了微型机器组装制造工艺和微型电池放电制造工艺4。3 机械制造工艺和精密加工技术的具体操作措施机械制造技术在朝着智能化、效率化方向迈进，通过使用计算机信息技术构建新型机械方式，使用优质化和智能化的机械制造技术构建高效的工业生产流程，使机械生产更规范和标准，以提高设计的机器产品质量，从而提升企业实力5。3.1 零件类型和变形模式在实际制造流程中，加工和制造机械设备需要成批开展大规模制造工作，因此要保证制造公司能够按照产品的零部件特征制造满足客户多样化需求的零件。机械设备包含三种零件构成，分别是定制件、普通件、标准件。通常情况下，由于每种机器机械零件加工使用的加工技术存在差异，所以机器生产内部要先生产符合制定标准的零部件模型。如果当下零部件模型不符合标准，则需要实施参数化变形，以获得符合机器生产内部要求的零部件6。3.2 合理应用CAD软件在制造机械零部件前，需要先加工设计机械零部件，设计机械开发工具通常会使用计算机技术和软件。CAD也被称为电脑辅助设计，使用CAD软件可以完成产品绘画和设计工作。在设计产品时，设计师可通过已有绘画技术工具和图像完成产品设计，也可通过CAD软件设计机械零件的文样规格，以保证设计零部件的立体结构与平面构造正确。在设计完成后，主要是应用几何数据模型法和属性数据模型法创建产品模型7，以准确表达设计意图，并有效衔接设计和施工。3.3 几何数据模型在开展机械制造过程中，实施精细机械加工工作需要管理产品生产的属性，同时也要整合数据间各层次存在的关联零部件8。精细加工模型包含着多种信息，比如零部件形状以及属性信息，零部件形状可以表现零部件造型强度9。零部件属性信息中也含有诸多信息内容，比如零部件特征、特殊信息以及对整个加工过程开展的管理信息。这些信息内容需要从零部件的几何建模中体现出来，并且使用的精细加工技术均可以应用此种几何图形进行阐述10。4 结束语综上所述，工业领域下的加工制造业能够推动科学技术发展，提升经济发展水平。在工业领域，机械加工制造属于重要内容，加工制造机械类产品的指标与水平能够凸显国家综合国力。因此，企业和政府部门应不断改进机械领域加工制造工艺，提升精密机械加工制造水平，加强综合国力11-12。企业若是想要让用户对产品需求更满意，则要扩大市场占有率，提高机械产品加工制造工艺水平，实现跨越式发展，助推我国成为世界机械加工强国。参考文献：1 蒯超，冯梅，刘芳，等.探究现代机械制造工艺与精密加工技术J.内燃机与配件，2021(24)：209-211.2 苏丽娜.机械设计制造工艺及精密加工技术在纺织机械制造中的应用J.轻纺工业与技术，2021，50(11)：110-111.3 李佳胜，林媚，贾增畔.浅探现代机械制造工艺及精密加工技术J.科学技术创新，2021(31)：174-176.4 刘春伟，徐斌荣，杨琨.试论现代机械制造工艺与精密加工技术J.中国设备工程，2021(18)：81-82.5 危荣华.现代化机械设计制造工艺及精密加工技术研究J.中国金属通报，2021(9)：76-77.6 刘明.现代化机械设计制造工艺及精密加工技术探讨J.河北农机，2021(8)：128-129.7 苏国新.新时期现代机械制造工艺和精密加工技术分析J.造纸装备及材料，2021，50(7)：80-81.8 韩超.先进机械制造技术及几种特种机械制造加工方法J.内燃机与配件，2021(8)：106-107.9 高贵军.轻工机械设计制造工艺及精密加工技术探讨J.轻纺工业与技术，2021，50(3)：48-49.10 周鑫，田锐.现代机械制造工艺与精密加工技术研究J.南方农机，2020，51(12)：164+188.11 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