現代機械制造工藝及精密加工技術應用研究

張務謹

摘要：中國經濟水平在持續提升，逐漸加快了機械制造的發展速度，新時代背景下，精密加工技術和機械制造工藝更新在很大程度上推動了中國工業化進程。為此，文章詳細闡述了現代機械制造工藝及精密加工技術應用，希望能夠為相關業界人士提供有效參考。

Abstract： The continuous improvement of China's economic level has gradually accelerated the development speed of mechanical manufacturing. Under the background of the new era， the renewal of precision machining technology and mechanical manufacturing process has promoted China's industrialization to a great extent. Therefore， this paper expounds the application of modern mechanical manufacturing technology and precision machining technology in detail， hoping to provide effective reference for relevant people in the industry.

關鍵詞：精密加工技術;現代機械制造;應用;生產過程

Key words： precision machining technology;modern machinery manufacturing;application;production process

中圖分類號：TH1 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2022）01-0181-03

0 ?引言

隨著時代的發展，精密加工技術與現代機械制造工藝逐漸成熟，相關機構件的加工精度也越來越高，與此同時伴隨著技術的持續更新，制造業工藝流程變得十分復雜。在此種情形下，企業如何立足于競爭激烈的市場中，這背后需要相應的技術作為支撐?；诖?，文章對精密加工技術和現代機械制造工藝應用進行了深入研究與探討，依據市場實情，進行了全方位的分析。

1 ?現代機械制造工藝及精密加工技術的含義

1.1 現代化機械設計制造工藝

對于現代化機械制造工藝而言，能夠立足于2個方面進行分析。其一，自動化技術。該技術主要在中小型機械制造中進行運用。其二，切削技術。推動機械設計制造工藝的增強，可讓施工設備維持穩定、精確的運行狀態，提高工程最終完成質量。同時，與傳統制造工藝相比之下，現代化制造工藝加強了對各類信息技術的運用，諸如信息自動化技術、機械自動化設備以及數字信息技術等。所以，現代化制造工藝能夠在設計自動化的基礎上，推動制造工藝向著智能化的方向進行發展，讓機械設計、工藝設計以及工業產品檢測、維修融合為一體，降低機械運轉需要耗費的勞動力。

1.2 精密加工技術

精密加工技術屬于現代化機械設計和制造工藝中的一種先進信息化技術手段，可促進機械生產設備準確性的提高。盡管現階段許多產業均在生產過程中運用了精密加工技術，但精密加工技術的合理應用仍是目前機械設計與制造行業的一個關鍵問題。因為機械設計和制造發展前景良好，會導致行業競爭變得更加激烈，進而讓機械生產設備競爭也隨之增強。但對于我國現階段機械行業發展情況而言，機械制造設施的重視程度不夠，進而使得工業產品在生產方面的硬件條件與理想要求不符。缺乏良好生產設施支持的工業產品，不具備產品內在靈魂以及改進動力，所以精密加工技術屬于機械設計與制造工藝的重點。

2 ?現代機械制造工藝及精密加工技術的特點

2.1 關聯性

在整體的機械制造業生長過程中，制造工藝在整個生產過程都有十分重要的價值，而且每一個生產過程都與制造工藝有著巨大的聯系，如果整個流程中的一個部分出現問題，都會對整體的生產制造產業造成一定的影響，只有將制造工藝以及精密加工技術進行緊密的結合，才能進一步促進整個機械制造工藝以及加工技術的提升。

2.2 全球性

經濟全球化是這個時代的一個特征和趨勢，機械制造業產業的升級與換代已經成為全球相關產業技術升級的一個重點。精密加工技術的進步對于推動機械產業來說是一個重點，對于經濟全球化的發展也是一個重點。機械全球化得到很多地區的關注。對于我們國家的機械化發展來看，這項技術極大地推進了我國機械產業的發展。目前，全球都在研究精密技術，利用精密技術改善人的生活，提高產品的升級換代速度。國家之間的交流互動也在不斷深入，技術上的互動更有利于機械制造業在交流和改進中成長。

2.3 組合性

現代化機械設計制造工藝與精密加工技術的結合大大的提高了工程的效率，除此之外，由于我國的人才市場越來越豐富，提供的機會越來越多，未來相關產業的發展會越來越好。

3 ?現代化機械設計制造工藝

3.1 氣體保護焊工藝

氣體保護焊工藝是指使用電弧進行焊接操作的工藝。在焊接過程中，在電弧周圍產生氣體保護層，該氣體保護層充當焊接對象之間的保護介質。以實現電弧，空氣和熔池的分離。該過程不僅可以消除焊接過程中有害氣體的影響，而且可以提高電弧臻燒的效率。目前，它被廣泛應用于汽車制造、化學機械制造等行業。它主要適用于低碳鋼或低合金鋼和其他黑金屬的焊接。通常，低成本二氧化碳用作氣體保護焊工藝的主要氣體。實現最大化焊接效率。

3.2 埋弧焊工藝

埋弧焊工藝是通過電弧燃燒在助焊劑層下進行焊接的工藝。此過程可以分為兩種方式：自動和半自動。半自動埋弧焊主要使用機械來送入焊絲，然后操作人員將移動的電弧發送到焊劑層。該操作成本相對較高，因此目前使用較少;采用自動埋弧焊技術時，使用焊車將所需的焊接材料運輸到指定位置，自動完成埋弧焊工作。埋弧焊工藝具有焊接效果好，質量穩定，污染少的特點。但是，在使用埋弧焊技術時，應特別注意焊劑的種類和用途，并應選擇適當的堿度焊劑以確?？梢院附雍附咏缑?。符合現代機械制造的標準要求。

3.3 攪拌摩擦焊接工藝

攪拌摩擦焊接工藝是利用在相應金屬與高速旋轉攪拌頭之間的摩擦過程中產生的熱量進行焊接的工藝。在整個過程中，僅消耗混合頭材料，不消耗其他材料，可以大大減少焊接過程中的材料消耗，達到節約材料的目的。目前，該工藝已廣泛用于汽車、輪船、鐵路等制造業，隨著攪拌摩擦焊技術的不斷發展，其適用領域也在逐漸擴大。

3.4 螺柱焊接工藝

螺柱焊接工藝可分為拉弧焊接方式與儲能焊接方式兩種。拉弧式螺柱焊的前焊接熔深較大多應用在重工業焊接中：儲能式螺柱焊的焊接熔深較小，多應用于板焊接中。一般而言，這兩種焊接方式均為單面焊接，無需打孔、鉆洞、粘結，可以有效避免漏氣、漏水等問題的發生，提高了焊接質量，可廣泛應用于機械制造行業。

4 ?精密加工技術

4.1 超精細研磨精密加工技術

對于超精密研磨精密加工技術而言，指的是通過磨削、研磨、拋光等相關工藝，提高工件加工精度與表面質量的工藝?，F階段，發達國家在精密切削工藝方面的精確度小于0.1μm，粗糙度在0.02-0.1μm。超精密研磨精密加工工藝施工過程中，采用較小的切削深度，常用微量切削的方法，達到切削超精密要求。

4.2 研磨加工技術

研磨加工技術屬于把磨料嵌入，亦或是鋪設在研磨工具表面，然后在磨料中添加適當潤滑劑，加強研磨壓力，憑借磨料作用使工件表面細微處進行切削，提高工件尺寸精確度、幾何形狀精確度。通過對研磨加工技術的運用，能夠將工件尺寸誤差控制在0.001μm，表面粗糙度控制在0.1-0.4μm，進而提高加工工件幾何形狀精度。

4.3 納米技術

納米技術集中體現了多種納米工程學科的特點和優勢，其中主要包括了物理學和納米工程技術等?，F在隨著我國納米工程科學電子信息技術事業發展的進步，工業技術發展的程度也已經得到了很大的現代化和提升，納米工程機械電子信息技術在目前我國的工業技術發展的整個過程當中已經得到了廣泛的研究和應用，并且也取得了卓越的技術成就，在納米硅片上刻畫的一個納米數量級的線條已經成功的實現，由此可見目前我國信息的儲存和技術也已經得到了明顯的現代化和進步，可以從整體上很好的促進我國的納米工程科學電子信息技術的進步和發展。

4.4 模具成型技術

在現代精密加工技術中模具成型技術是其中一項重要的加工技術，在復雜曲面、多變的形體的加工中運用比較多。這項技術可以將工件的精準度控制在很小的范圍，有效保證工件的性能。對于現代機械制造來說，模具成型技術起著重要的作用，其鍛造的工件使用壽命也比較長，模具成型技術也是評價一個國家機械制造水平的重要標準。

5 ?實際應用研究

5.1 應用背景

隨著現代工業的發展和需求的不斷提升，精密加工已呈現專業化發展方向，對零部件精度要求和機構設計的微型化需求越來越高。DeburringTec去毛刺&表面精加工展專注于如何實現“高速·高效·精密·微細·自動化·綠色化”的現代精密加工技術體系，推出系列前沿創新的技術、工藝、設備和應用，為工業零部件去毛刺、表面精加工與精密清洗等表面處理提供高效和可持續的技術與案例參考。

5.2 技術案例名稱

HEULE精密刀具DL2用于？覬1.00-？覬2.10mm孔正反去毛刺。

5.3 詳細內容

瑞士的鐘表行業很繁榮，在鐘表的生產中有需要微小的孔需要去毛刺，這是一個很艱苦的過程，當毛刺在背面難以檢測和接近，傳統的人工去毛刺既費時又低效。好優利公司和瑞士一家著名的鐘表制造商合作成功開發了DL2刀具，填補了在該領域微小孔去毛刺的空白。

好優利DL2（如圖1）方案核心用于1.00-2.10mm孔正反去毛刺，在單次工序即可完成孔的正反去毛刺，盡管尺寸很小，但是它滿足了客戶對工藝可靠性及去毛刺質量的高要求。DL2的特點是結構強壯、操作簡單及刀片可快速更換。優點如下：

①單次工序中完成小孔的正反去毛刺;

②刀片可更換且更換簡單易操作;

③刀片為硬質合金涂層刀片;

④刀具帶內冷。

目前，解決方案一經問世就取得良好的進展。DL2最初是與一家著名的瑞士鐘表制造商合作，為表殼的加工而研發。經過開發階段和批量生產測試，驗證了產品的穩定性。應用案例（如圖2）如下：

產品名稱為表殼，加工部位為2-？覬1.00mm孔背面去毛刺，相關要求為去除毛刺，去毛刺尺寸小于0.15mm，被加工材料為XCrNiMo，冷卻為乳化液（內冷），切削參數為S=9600rev/minF0.007mm/rev，壽命為20，000孔。

DL2研發過程中也遭遇過阻力，但工程師們就像最初制造鐘表的精密機械一樣，保持熱情與縝密的工作思路，克服以下兩個難點：

①刀桿的結構設計，如何在如此有限的空間內容納刀片且保證刀具的剛性。

②如何設計刀片既能滿足刀片的使用功能且易更換。

為此HEULE在DL2的設計上采用了全新理念。刀片的定位及安裝與HEULE現有的刀具完全不同。DL2的開發者利用有限的空間確保提供極佳的穩定性。例如好優利在刀具的設計中放棄了傳統的彈簧機構（如圖3）。

一體式刀片和彈簧片（如圖4）。為了保證刀片的導向及切削力，彈簧和刀片采用了一體化的設計。這種組合保證了所需的彈簧張力。同時為了保證刀片的耐磨性及彈性，HEULE在刀片材質的選擇上做了很多探索。

內冷（如圖5）。刀片的冷卻是小尺寸去毛刺刀具重大挑戰。對于DL2刀具，冷卻液通過刀體直接引導至硬質合金切削刃。冷卻是在大批量生產中保證工藝安全的一個重要的方面。

6 ?結束語

總而言之，針對精密加工技術和現代機械制造工藝，相關機械制造生產企業應對其進行正確看待，不能厚此非彼。兩者是相互促進，相互補充的關系。在具體生產過程中，需強化對兩者的應用，在應用期間需注意，必須要讓兩者成為一個完整的統一體。希望通過本文的研究與探討，能夠為今后的精密加工技術和現代機械制造工藝的相關事業添磚加瓦。

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