机械制造工艺及精密加工技术

戚燊锋

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摘要:在市场经济飞速发展进程中，现代社会对产品制造工艺提出了更加严格的要求，产品制造方不仅需要确保产品质量达标，而且需要赋予产品外在美观性。机械制造工艺与精密加工技术是现代产品制造需求催生的产物，在多年的发展应用过程中取得了喜人的成果，也获得了电子制造行业、冶金行业的青睐。因此，分析现代机械制造工艺与精密加工技术具有非常突出的现实意义。

关键词：机械制造；工艺；精密加工技术 

1实现现代机械制造工艺和精密加工技术的重要性

随着科学技术的不断发展进步，机械制造行业面临着巨大转型。各国在大力发展制造业，在精密和超精密加工技术领域存在极其激烈的竞争。与发达国家相比，我国的精密和超精密加工技术较落后，大量精密产品仍需进口。精密和超精密加工目前包括超精密切割、精密磨削和超精密加工3个领域。超精密切割可以加工各种镜子，成功解决了激光反射镜、高精度陀螺仪和一些大型反射镜的加工问题。精密磨削和超精密加工，如高精度硬盘表面和大规模集成电路基板加工。

2机械设计制造工艺及精密加工技术

2.1 现代焊接工艺

(1）气体保护焊接。气体保护焊接是借助焊枪喷嘴喷出保护气体，促使焊接部位、熔池与大气隔离的全部焊接手段，是熔化极焊接技术体系的一种。在气体保护焊接全程，可以观察电弧、熔池加热熔化现象，确保焊接过程熔渣及时处理。

(2）埋弧焊。埋弧焊是将电弧作为热源的焊接技术。在埋弧焊技术应用过程中，需要将可熔化焊接附着在电弧上，避免燃烧电弧外露。而在电弧燃烧热向焊丝端部、电弧周边母材传递过程中，母材可熔化形成熔池，焊剂则以熔渣的形式呈现。在熔渣、焊剂整体的保护下，熔池与外界空气隔离。

(3）电阻焊。电阻焊主要是借助电极压力，经电阻热加热熔化金属，进而断开电路促使金属在压力下结晶的方法。在机械制造过程中，电阻焊可用于多类别钢板制件加工，焊接方式为点焊。除点焊外，电阻焊还包括缝焊、凸焊、对焊等。其中对焊又包括电阻对焊、闪光对焊两种。从本质上来说，电阻焊是在两个电极之间压入被焊材料，借助流经被焊材料接触面、邻近区域的电阻热加热材料致使其熔化成接头的焊接方法。

2.2 微机械工艺

(1）复合微细加工技术。工业产品的微型化是现代机械制造工艺应用的主要方向之一，复合微细加工技术是工业产品微型化实现的重要技术支撑，包括微细铣削加工、微细电火花加工技术两种。

(2)X光蚀刻精密电铸模造成型技术。X光蚀刻精密电铸模造成型技术是一种借助X光射线进行三维微结构加工的技术。在X光蚀刻精密电铸模造成型技术应用时，首先，需要利用溅射方式，在硅衬底位置覆盖一层钨化钦薄膜，隔离光刻过程对材料的干扰。进而对钨化钦薄膜进行清洗处理，处理后再次镀金，获得预镀层。其次，借助旋涂手段，多次操作，获得正性抗蚀层。进而将掩模与抗蚀层叠合，在高压汞灯下曝光处理，获得不平整的轮廓。同时准备碱性显影液，开展显影水洗操作，显影水洗后进行小盒烘干，达到微结构深度与宽度之比大于7的要求。最后，利用电镀手法，对光刻后微结构进行处理，获得三维金属微结构。进而借助反应性离子蚀刻法（或湿式蚀刻法），去除预镀层金、钨化钦。

2.3切剥技术

切剥技术一般应用在机械设计制造过程中的原材料展开预处理工序。原材料在大小和形状上有很大的差别，其标准化程度和精密程度对于后续生产效率和生产质量具有重要的影响。对原材料进行切剥预处理能够统一原材料规格，使其在加工时满足设备的参数标准化和精密程度要求，提高生产加工过程的效率和简洁度，避免对机械生产设备造成损害，提升产品质量。在应用过程中，可以结合激光切割技术控制精度，确保每一批原材料都能够满足后续的生产标准，同时将信息化生产技术与切剥技术相互融合，借助计算机终端对产品生产展开全过程的监控，提高机械制造工艺的智能化水平，提升切剥的精确度。

2.4研磨加工技术

研磨加工技术一般是指对产品的表面进行抛光，降低产品表面的粗糙程度，使其更加光滑精细，以达到产品的生产标准。研磨加工技术是芯片加工过程中的一项重要工艺，通过使用混配磨料对芯片的表面进行加工，使芯片外表面保持一致性、均匀性，提升其精密度。在其他以金属为原材料的产品生产过程中，为确保产品表面具备一定的光滑度，仅仅采用传统的生产设备对产品表面进行粗略的打磨和抛光，难以达到预期的生产效果。通过应用研磨加工技术，结合计算机检测技术，对零件表面的粗糙程度进行监控，根据产品类型进行划分，按照批次进行打磨和抛光处理，可提高抛光的效率和精度。将研磨加工技术与磁悬浮技术融合，可使产品与加工设备在加工时保持一定距离，利用磁力对产品展开抛光和打磨，可提高产品精细程度的同时，减少对设备本身的损耗，提高产品质量和加工效率。通过应用研磨加工技术和精细化的设备进行研磨处理，可有效优化产品表面的光滑程度，弥补传统研磨技术的不足。

3现代机械制造工艺和精密加工技术的发展前景

机械制造业在国民工业中占有重要地位，是一个国家的支柱产业，对国民经济的发展具有重要作用。在长期的经济建设中，我国机械制造业取得了显著成绩，但也暴露出一些问题。

对于任何一个国家来说，机械制造业水平对其经济建设具有重大影响。机械制造业水平在一定程度上可以反映国家经济建设的整体水平。因此，机械制造业不仅是国家发展的重要保障，也是衡量国家建设水平的重要标准之一。

从我国目前的机械加工制造发展现状来看，精密加工制造技术主要朝着高精度、大型化、精细化方向发展，同时包括检测与加工一体化方向、多功能模块化精密机械加工制造方向、加工材料、原理探索等发展方向。首先，高精度开发。从目前的亚微米级到纳米级，最终实现“移动原子”的目标，实现了原子级加工。其次，向大型化方向发展。针对开发各种大型超精密加工设备，以满足航空航天、通信以及军事等领域的需要。最后，向小型化方向发展，以满足微型计算机和集成电路快速发展的需要。

随着超精密结构、多功能、光电机电一体化、检测处理与集成的发展，先进的检测与监控技术被广泛应用于误差补偿，不断提出新工艺和复合加工技术，以扩大加工材料的范围。

超精密加工技术的主要研究方法是高精度加工机理设计与研究，其中又细分为细微加工原理研究和微观表面完整性研究。超精密加工设备的研究对超精密加工制造行业的发展具有重大影响，其中包括纳米级精密车床工程研究、相关车床的轴系配合、直线导轨与滑动机构的选择、伺服数控系统的控制与调配以及微小位移控制等多个方向。对于高精度机床的装配与生产技术研究，主要体现在高精度车床的加工方法、磨料与铣削技术上，不仅可以加强金刚石刀具的加工硬度，而且有助于创新微型精钢石砂轮粉磨与修整技术。

结论

机械设计制造工艺及精密加工技术包括切剥技术、研磨加工技术、气体保护焊生产技术等，根据实际的生产需求科学选择和综合应用，可有效提高产品的精细化程度和质量，提升企业竞争力，推动我国机械加工行业快速发展。

参考文献：

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