现代化机械设计制造工艺及精密加工技术分析

现代化机械设计制造工艺及精密加工技术分析

羊怀贵

浙江交工金筑交通建设有限公司  浙江杭州   310000

摘要：随着我国制造工业的持续革新发展，制造技术大幅进步。为确保机械制造产品的合格率，要加强机械设计制造工艺合理化，采用精密加工技术实现机械产品质量提升。设计及制造人员按照机械生产准则优化工序、融合品质发展理念、重视产品质量、合理控制零件加工精度、把握机械制造工艺过程细节等，促使机械制造工艺向现代化、智能化和精细化方向发展，整体提高我国机械制造的工艺水平。

关键词：现代化机械设计制造；工艺；精密加工

1　机械制造工艺概述

机械制造工艺是指在机械设计的基础上，通过整合产品生产加工的需要，采用合理策略实现机械生产制造。机械制造工艺设计按照产品应用领域和使用需求等，明确具体的性能和参数。机械制造工艺设计的合理化决定了产品质量的优劣和生产技术水平的高低。为满足现代机械应用要求，应注重机械制造工艺的合理化设计，最大化机械生产效能。实践工作中，设计人员需要注意两项基本原则，即综合性原则和整体性原则。综合性原则是指对传统机械设计理念和经验进行总结，融合现有理论知识和制造实践，提高工艺设计水平。整体性原则是指在规划设计工作中，从机械制造工艺规范和合理化设计入手，在保证各个零部件可行的基础上制订多个方案，并选出最佳方案。

2机械制造加工工艺的基本流程

2.1机械生产过程

生产环节是机械制造加工流程的基础环节，在机械制造加工工艺中占有十分重要的地位。机械生产包含了机器生产和零件生产，对于机器生产而言，生产过程包含了生产技术准备、毛坯制造、原材料及半成品运输、零件加工、部件装配、产品调试。机械包含了大量的零件，生产过程较为复杂，为全面提高生产效率，现代化的机械生产正在朝着专业化的方向发展，机械的生产往往需要多个工厂或车间共同完成。

2.2零件处理

在机械制造加工流程中，零件的处理是机械组装之前的重要工作，对机械成品具有十分重要的作用。在开展零件加工处理时，工作人员需要重点检查零件的稳固性，避免因零件不稳而造成加工质量问题，提高零件的安全性。在实践当中，不同机械产品的零件质量有较大差异，可以按照零件的质量，将零件分为重型零件、中型零件、轻型零件。

为全面提高零件处理的质量，工作人员首先要认真分析产品装配图、零件图，开展工艺审查，然后结合零件生产纲领确定出具体的生产类型，拟定零件加工工艺路线。此外，工作人员还需要结合零件处理的工序，选择出需要运用的机床装备或其他的工艺装备，例如刀具、量具、夹具、辅具等，全面做好零件处理工作。

2.3机械定位

机械定位是机械制造加工流程中的关键环节，工作人员需要结合零件的具体情况，确定科学的定位基准，完成定位工作。机械制造加工流程中的机械定位方式包含多种情况，分别是毛坯料外轮廓的定位、内孔定位等。目前，主要的定位方法可以分为三种，第一种是定位板、导板、定位销、定料销，这种方法可以用于毛坯料的外轮廓定位、内孔定位；第二种是导正销，这种定位方法简单可靠，可以用于多种情况下的孔定位；第三种是定距侧刃，这种方法是指利用侧刃切去条料旁边的少量材料，以达到定位的效果[1]。

3机械制造精密加工技术

3.1　数控机床技术

数控机床广泛应用于飞行器零部件制造中。在航天器制造过程中，需要制造各种高精度零部件，如发动机、附加装置、航天器结构件等。数控机床能够通过预设程序，实现对零部件的高精度加工，以保证零部件的精度和质量。同时，数控机床还可以实现对复杂形状的零部件进行加工，提高零部件的制造效率。

3.2精密切削技术

在以往的机械制造加工中，使用切削技术来对加工原件进行适当处理，确保生产精度。精密切削技术是一种现代化切削技术类型。随着机床相关技术的不断发展进步，其转速已经实现了一分钟几万转的切割速度，使用切削技术，能够在机械生产中，降低刀具对机床的影响，确保工件加工精准性。与此同时，借助切削技术应用，将其与现代化信息系统结合起来，也能够实现对切削过程的有效控制，这对于提升切削精准度也有积极作用。在机械制造的切削工具使用中，相关工具对工件的加工精度控制也是切削中需要重点把握的难点和要点。现

3.3精密拉削技术

齿轮和传动轴对加工的要求较高，主要涉及连接强度和安装后的运行情况，因此需高度重视齿轮内花键的细节加工。控制位置精度时，需要采用精密的拉削工艺。精密拉削时应分析渐开线内花键分度圆和齿轮内孔间存在的同铺度要求，采用不同的拉刀结构开展精密拉削。例如：针对导向和齿轮内孔在加工的各个环节产生的接触进行全面分析。通过了解这两个环节产生的精度，可以实现对同轴度的控制。此外，可以使用一套由后导向套、工件固定座以及前导向套等形成的夹具，采用内定位的方式使拉刀和夹具相互配合，从而有效控制和积极应对拉刀后导向带产生的影响。

3.4精密研磨技术

这类技术目前在硅片生产加工中应用比较普遍。具体来看，硅片的表面粗糙度应该控制在0.1～0.2cm，然后对其进行抛光处理，实现对工件外表的细节调整，确保其满足生产需要。在现代机械生产中，对于精度的要求是在不断提升的，传统研磨技术应用无法满足日益增长的产品精度要求。基于此，精密研磨技术逐渐被应用到机械生产加工过程中，其对于现代化机械加工发展发挥着重要作用。目前，在机械加工制造中应用比较多的研磨技术包含流压型悬浮研磨技术、机械化学研磨技术以及弹性发射研磨技术等。超精密研磨技术和传统研磨技术不一样，它改变了传统和工件直接接触的研磨模式，防止研磨设备对于工件表面和结构产生不利影响和损害，在更大程度上确保了研磨的精度，有效避免了工件表面的加工粗糙问题，确保机械产品质量符合需要

[2]。

3.5超精密剖光技术

机械制造过程中使用的超精密剖光技术可以划分为化学剖光、电化学剖光和超声波剖光，其中超声波剖光使用最广泛。技术人员借助声波对材料表面开展打磨，使其达到要求的剖光目的。超声波剖光能将产品精度控制在0.02μm，粗糙度偏差可以控制在0.1～0.2μm。超精密剖光过程中可以使用液中研磨、机械化学研磨以及磁流体精密研磨等新技术。对于机械制作加工企业，机械化学研磨技术最常用。这一加工技术主要是借助化学反应对机械进行研磨，可分为干、湿两种条件。干式条件下，微小范围的化学反应有助于开展加工。0.01～0.02粒径的SiO2磨粒具有较强的化学活性，因此研磨量相对较大。借助磁流体进行研磨时，主要借助磁场的作用使磁极间的磁性磨料形成研磨剂，待其吸附在磁极表面后，实现对工件表面的研磨。这一加工方法能对凹凸不平的复杂曲面开展有效的研磨，提升研磨质量和效果。

4结语

综上所述，现代机械制造工艺和精密加工技术是机械制造业发展的重要支撑，在科技革新和市场经济日益完善的背景下，机械制造业进入新发展阶段。机械设计制造工艺合理化能有效解决传统制造加工环节存在的问题，提高生产效率和质量。探究机械设计制造工艺及精密加工技术，有助于增强企业核心竞争力，保证产品符合实际应用需求。相关技术人员必须掌握机械制造工艺的关键要点，实施精密加工措施，提高机械制造工艺水平，加快机械产品的生产速率，提高整体质量，为现代化发展奠定坚实基础。

参考文献

[1]孙彦超,任少蒙,杨立云.基于机械制造加工工艺合理化的机械设计制造探讨[J].南方农机,2023,54(06):196-198.

[2]邓小芳.加强机械制造工艺设计合理化的措施研究[J].现代制造技术与装备,2023,59(02):132-134.