韓昆朋

機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)的應(yīng)用研究

韓昆朋

(新鄉(xiāng)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河南 新鄉(xiāng) 453000)

隨著我國(guó)科技水平不斷提高，我國(guó)工業(yè)發(fā)展取得了一系列的成就，自動(dòng)化加工技術(shù)為機(jī)械的設(shè)計(jì)制造提供了技術(shù)導(dǎo)向和支持，使我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)朝著精密化的方向發(fā)展。機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)具有關(guān)聯(lián)性、系統(tǒng)性、全球化等特征，根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)需求進(jìn)行科學(xué)選擇和綜合應(yīng)用，可有效提高產(chǎn)品的精細(xì)化程度和質(zhì)量，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)我國(guó)機(jī)械加工行業(yè)的快速發(fā)展。

機(jī)械設(shè)計(jì)；制造工藝；精密加工

隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人們的生活水平迅速提高，對(duì)于工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量也提出了更高的要求。當(dāng)前工業(yè)加工和機(jī)械制造行業(yè)要保持競(jìng)爭(zhēng)力，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，必須以市場(chǎng)的需求為導(dǎo)向，大規(guī)模應(yīng)用先進(jìn)的制造工藝和精密化的加工技術(shù)，提升加工精度，提高產(chǎn)品的性價(jià)比和生產(chǎn)效率，以應(yīng)對(duì)現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展和變革。

1　機(jī)械設(shè)計(jì)制造的特征

第一個(gè)特點(diǎn)是關(guān)聯(lián)性。當(dāng)前，我國(guó)工業(yè)加工和機(jī)械制造行業(yè)的職責(zé)不僅是進(jìn)行產(chǎn)品的簡(jiǎn)約化設(shè)計(jì)，也不僅僅是進(jìn)行簡(jiǎn)單的產(chǎn)品加工，而是要在確保產(chǎn)品能夠滿足消費(fèi)者需求的前提下，進(jìn)一步發(fā)揮產(chǎn)品的優(yōu)良性能。在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過(guò)程中，要具備先進(jìn)的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)思想，還要兼顧到銷售情況和售后情況，優(yōu)化設(shè)計(jì)制造工藝，提高產(chǎn)品的精密度。要注重多種因素的關(guān)聯(lián)性，根據(jù)實(shí)際市場(chǎng)需求，多元化應(yīng)用先進(jìn)科技，提高產(chǎn)品加工技術(shù)水平[1]。

第二個(gè)特點(diǎn)是系統(tǒng)性?，F(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)制造過(guò)程中需要融合智能化技術(shù)、傳感技術(shù)、遙控技術(shù)等多種類型的先進(jìn)技術(shù)，要確保每項(xiàng)技術(shù)都能夠在應(yīng)用過(guò)程中發(fā)揮自身的優(yōu)勢(shì)和價(jià)值，必須注重技術(shù)的系統(tǒng)性應(yīng)用，充分體現(xiàn)出現(xiàn)代生產(chǎn)加工技術(shù)體系兼容性強(qiáng)，綜合化程度高的特點(diǎn)。

第三個(gè)特點(diǎn)是全球化。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化的深入，現(xiàn)代工業(yè)領(lǐng)域體現(xiàn)出互相借鑒，分工合作，協(xié)同發(fā)展的特點(diǎn)。優(yōu)秀的大型全球化企業(yè)通過(guò)充分吸收不同國(guó)家的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)和引進(jìn)先進(jìn)的生產(chǎn)設(shè)備，應(yīng)用先進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝和精密加工技術(shù)提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，為產(chǎn)品的優(yōu)化和企業(yè)的發(fā)展打下良好基礎(chǔ)[2]。

2　我國(guó)發(fā)展現(xiàn)狀

近年來(lái)，我國(guó)工業(yè)水平迅速提升，先進(jìn)工藝和精密加工技術(shù)的應(yīng)用也日臻成熟，推動(dòng)了我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，已經(jīng)成為我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱行業(yè)。相比國(guó)外工業(yè)強(qiáng)國(guó)，我國(guó)工業(yè)發(fā)展起步較晚，在機(jī)械設(shè)計(jì)相關(guān)制造工藝和機(jī)密加工技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，還存在著對(duì)精密加工技術(shù)的重視程度不夠，工藝與設(shè)備不配套，設(shè)備的智能化自動(dòng)化程度不高，關(guān)鍵性技術(shù)不成熟等問(wèn)題，影響了我國(guó)工業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展[3]。

3　機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)類型

3.1　切剝技術(shù)

切剝技術(shù)一般應(yīng)用在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中的原材料展開(kāi)預(yù)處理工序。原材料在大小和形狀上有很大的差別，其標(biāo)準(zhǔn)化程度和精密程度對(duì)于后續(xù)生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量具有重要的影響。對(duì)原材料進(jìn)行切剝預(yù)處理能夠統(tǒng)一原材料規(guī)格，使其在加工時(shí)滿足設(shè)備的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化和精密程度要求，提高生產(chǎn)加工過(guò)程的效率和簡(jiǎn)潔度，避免對(duì)機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備造成損害，提升產(chǎn)品質(zhì)量。在應(yīng)用過(guò)程中，可以結(jié)合激光切割技術(shù)控制精度，確保每一批原材料都能夠滿足后續(xù)的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)將信息化生產(chǎn)技術(shù)與切剝技術(shù)相互融合，借助計(jì)算機(jī)終端對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)展開(kāi)全過(guò)程的監(jiān)控，提高機(jī)械制造工藝的智能化水平，提升切剝的精確度[4]。

3.2　研磨加工技術(shù)

研磨加工技術(shù)一般是指對(duì)產(chǎn)品的表面進(jìn)行拋光，降低產(chǎn)品表面的粗糙程度，使其更加光滑精細(xì)，以達(dá)到產(chǎn)品的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。研磨加工技術(shù)是芯片加工過(guò)程中的一項(xiàng)重要工藝，通過(guò)使用混配磨料對(duì)芯片的表面進(jìn)行加工，使芯片外表面保持一致性、均勻性，提升其精密度。在其他以金屬為原材料的產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中，為確保產(chǎn)品表面具備一定的光滑度，僅僅采用傳統(tǒng)的生產(chǎn)設(shè)備對(duì)產(chǎn)品表面進(jìn)行粗略的打磨和拋光，難以達(dá)到預(yù)期的生產(chǎn)效果。通過(guò)應(yīng)用研磨加工技術(shù)，結(jié)合計(jì)算機(jī)檢測(cè)技術(shù)，對(duì)零件表面的粗糙程度進(jìn)行監(jiān)控，根據(jù)產(chǎn)品類型進(jìn)行劃分，按照批次進(jìn)行打磨和拋光處理，可提高拋光的效率和精度。將研磨加工技術(shù)與磁懸浮技術(shù)融合，可使產(chǎn)品與加工設(shè)備在加工時(shí)保持一定距離，利用磁力對(duì)產(chǎn)品展開(kāi)拋光和打磨，可提高產(chǎn)品精細(xì)程度的同時(shí)，減少對(duì)設(shè)備本身的損耗，提高產(chǎn)品質(zhì)量和加工效率。通過(guò)應(yīng)用研磨加工技術(shù)和精細(xì)化的設(shè)備進(jìn)行研磨處理，可有效優(yōu)化產(chǎn)品表面的光滑程度，彌補(bǔ)傳統(tǒng)研磨技術(shù)的不足[5]。

3.3　微機(jī)械加工技術(shù)

微機(jī)械加工技術(shù)常用于加工微型的零部件，一般應(yīng)用于非金屬、陶瓷等原材料的加工。在大規(guī)模的機(jī)械生產(chǎn)中使用微機(jī)械技術(shù)可以對(duì)微小的產(chǎn)品進(jìn)行放大處理，使產(chǎn)品更加精細(xì)化。隨著微機(jī)械加工技術(shù)的普及和推廣，其在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)中的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，原來(lái)部分大型機(jī)械設(shè)備無(wú)法生產(chǎn)出精細(xì)度較高的產(chǎn)品，通過(guò)應(yīng)用該項(xiàng)技術(shù)也能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的精細(xì)化生產(chǎn)。生產(chǎn)企業(yè)通過(guò)應(yīng)用微機(jī)械生產(chǎn)加工技術(shù)，能夠快速敏感地捕捉到產(chǎn)品的生產(chǎn)信息，對(duì)零部件生產(chǎn)過(guò)程中存在的故障和發(fā)生的問(wèn)題進(jìn)行及時(shí)檢測(cè)，全面提高零部件生產(chǎn)效率和質(zhì)量。微機(jī)械加工技術(shù)在機(jī)械設(shè)備的多個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)中可以對(duì)精密程度要求較高的零部件進(jìn)行最后的加工和處理，以提升產(chǎn)品整體功能，滿足市場(chǎng)的需求，提高產(chǎn)品的市場(chǎng)占有率[6]。

3.4　納米加工技術(shù)

納米加工技術(shù)是當(dāng)前科技迅速發(fā)展的重要成果，應(yīng)用非常廣泛，已經(jīng)滲透到軍工、半導(dǎo)體、醫(yī)療、機(jī)械、汽車等多個(gè)領(lǐng)域。納米加工技術(shù)集成了現(xiàn)代科技領(lǐng)域中的多項(xiàng)技術(shù)成就，極大改善了產(chǎn)品的精密度和可靠性。納米加工技術(shù)已成為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中一項(xiàng)重要的工藝，結(jié)合微機(jī)械技術(shù)作為輔助，可極大提高提高機(jī)械設(shè)備相關(guān)零部件的生產(chǎn)精細(xì)程度，提高微小零部件的生產(chǎn)質(zhì)量，彌補(bǔ)傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝無(wú)法解決的難題。

3.5　氣體保護(hù)焊技術(shù)

氣體保護(hù)焊技術(shù)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)中較為常見(jiàn)的技術(shù)之一，該技術(shù)采用電弧對(duì)物體展開(kāi)焊接形成氣體層，對(duì)焊接物體表面起到一定的保護(hù)作用，比較常見(jiàn)的氣體保護(hù)層含有大量的二氧化碳物質(zhì)。由于二氧化碳本身就是工業(yè)生產(chǎn)中較為常見(jiàn)的氣體，因此使用氣體保護(hù)焊技術(shù)成本較低，保護(hù)效果好，在提高經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)能保證焊接的效果，作業(yè)情況如圖1所示。氣體保護(hù)焊技術(shù)中應(yīng)用的二氧化碳材料主要為二氧化碳?xì)怏w和二氧化碳焊絲，能夠全面提高物體焊縫的質(zhì)量和銜接的緊密程度，應(yīng)用于儲(chǔ)存罐、壓力容器和化學(xué)物質(zhì)運(yùn)輸管道的制造，可有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量。在應(yīng)用過(guò)程中結(jié)合自動(dòng)化焊接設(shè)備和控制系統(tǒng)，提前設(shè)置好關(guān)鍵的焊接參數(shù)，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化焊接作業(yè)。

圖1　氣體保護(hù)焊生產(chǎn)技術(shù)

4　結(jié)語(yǔ)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)包括切剝技術(shù)、研磨加工技術(shù)、微機(jī)械技術(shù)、納米生產(chǎn)技術(shù)、氣體保護(hù)焊生產(chǎn)技術(shù)等，根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)需求科學(xué)選擇和綜合應(yīng)用，可有效提高產(chǎn)品的精細(xì)化程度和質(zhì)量，提升企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，推動(dòng)我國(guó)機(jī)械加工行業(yè)快速發(fā)展。

[1] 祁豪.現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)與制造精密加工工藝技術(shù)探討[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2021(18):126-127.

[2] 陳志,魏協(xié)奔.現(xiàn)代機(jī)械制造工藝及精密加工技術(shù)應(yīng)用[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2021(17):103-104.

[3] 劉明.現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)探討[J].河北農(nóng)機(jī),2021(8):128-129.

[4] 李書(shū)明.機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)[J].現(xiàn)代制造技術(shù)與裝備,2021,57(7):145-146.

[5] 趙楠楠.現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝及精密加工技術(shù)探析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2021(14):109-110.

[6] 張健.淺談精密加工技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用[J].中國(guó)設(shè)備工程,2021(13):197-198.

Research on the Application of Mechanical Design, Manufacturing Process and Precision Machining Technology

HAN Kunpeng

(Xinxiang Vocational and Technical College, Xinxiang, Henan 453000, China)

With the continuous improvement of China's high-tech level, China's industrial development has made a series of progress achievements. Automatic processing technology can provide technical guidance and support for the design and manufacturing of machinery, making China's industrial production develop towards the direction of precision. Mechanical design and manufacturing processes and precision machining technologies are characterized by relevance, systematization, globalization, etc. Scientific selection and comprehensive application based on actual production needs can effectively improve the degree and quality of product refinement, enhance the competitiveness of enterprises, and further promote the rapid development of China's machining industry.

mechanical design; manufacturing process; precision processing

TH16

A

2096–8736(2022)05–0030–03

韓昆朋(1983—)，男，河南新鄉(xiāng)人，碩士研究生，講師，主要研究方向?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化，數(shù)控技術(shù)。

責(zé)任編輯：陽(yáng)湘暉

英文編輯：唐琦軍