现代化机械设计制造工艺及精密加工技术分析

发布时间：2022-05-25

　　摘要：我国目前的现代化建设趋于完善，人们的生产，生活质量也越来越好，但在这样的背景下，我国机械制造行业也面临着更多的机会和挑战。现阶段我国的机械制造大多使用现代化的制作工艺，其生产方式也逐渐向智能化、信息化发展。因此，在机械制造行业中，积极应用现代化的机械设计制造工艺技术有助于实现机械制造产业的升级转型。

　　关键词：现代化;机械设计;制造工艺;精密加工;技术分析

　　0 引言

　　机械制造行业是现阶段推动我国经济发展的重要行业之一，越来越多的人关注机械制造业中精细化制造工艺的应用和发展，本文从介绍了几种应用比较广泛的现代化机械制造工艺和精密加工制造技术，从而让更多的人了解现代化机械制造工艺，并在原有的基础上进一步实现该技术的深度发展。

　　1 现代化机械制造工艺与精密加工技术的主要特点

　　1.1 具有比较高的关联性特点

　　在现代化机械设计制造生产阶段中，制造工艺在整个制造过程中都发挥着极大程度的作用，比如：加工、设计工作都需要制造工艺作为工艺基础，如果在整个过程中某一部分出现问题，那么就会对整体造成不良影响。因此，只有积极将高水平的制造工艺同精密加工技术相融合才能最大限度地提高我国整体机械业的发展水平。由上述内容就可以看出，现代化机械制造工艺和精密加工技术具有比较高的关联性。

　　1.2 具有比较高的竞争性特点

　　随着时代的不断进步，我国社会经济与科技水平都有了极大程度地突破和创新，与此同时，人们对现代化机械生产制造的要求也不断提升。为了从根本上提升市场的占有率，相关制造企业就要提升机械制造的效率和质量，这就直接增加了各个企业之间的竞争性水平。在这个发展十分迅猛的时代，只有不断提升自身的制造工艺水平和精密加工技术水平才能在市场中占有一席之地，因此，相关制造企业要想保证自身的长久发展就必须要提升自身的竞争性水平。

　　1.3 具有比较高的系统性特点

　　系统性和关联性有着一定的相似性，但关联性更加偏向于合作，系统性更加偏向于整体性的统一，虽然现代化机械设计制造工艺和精密加工技术有很大的差别，但其都在各个工作领域中进行系统性、规范性的生产工作。

　　2 现代化机械设计制造工艺具体应用效果

　　2.1 智能化机械生产模式

　　人工智能技术依靠自身特有的智能化，科技化特点，能够在一定程度上作为自动化技术的替代品和互补品，这也是现阶段我国不同行业改革创新的关键内容。虽然人工智能技术发展速度比较迅猛，但是，在我国机械生产制造方面，人工智能技术发展还不完善，这也在一定程度上表示，智能化技术还有比较大的发展空间，相关技术人员要在机械制造领域进一步加强对智能化技术的创新和研究。将人工智能技术同现代化生产系统相结合，有助于积极打造智能化，科技化的生产制造系统，从而最大限度地实现全自动机械生产设计新模式，只需要相关工作人员进行基本操作，比如：相关参数的输入设定等，当输入设定完毕以后，智能化系统就能对生产链条进行系统性的分析和处理，依靠其智能化系统来进行相应的选择和判断。人工智能技术的应用重点凸显出了其智能化和科技化的特点，能够最大限度实现自主加工制造，在提升机械生产制造速度的同时还能够减少制造成本的使用。

　　2.2 集成化生产制造模式

　　随着时代的不断进步，我国科技水平有了突破性的提升，机械技术和自动化的进一步融合发展逐渐形成了新型的现代化机械工艺技术，由最初分散的自动化开始逐渐向集成化的方向慢慢发展，在发展的同时也衍生出了其它多项智能化技术。在现代化机械设计制造中，网络技术和通讯技术能够实现交叉发展，从而能够促进机械生产制造行业的进步。集成化生产制造模式由多个子功能融合形成，从而形成一个相对系统化的生态系统，能够在极大程度上降低对人体劳动力的需求。在现代化机械设计制造方面，通过机械系统工程对机械生产进行相关优化，同时加强对数据库系统的联系能够在现有基础上，不断优化自动化生产环节和生产流程，进一步提升自动化生产系统的丰富性和方便性特点，是以往过于零散、分散的设计生产单元能够形成系统化的整体。除此之外，自动设计生产模式还能够在一定程度上减少相关企业的生产制造成本，从而促进企业的可持续健康发展。

　　2.3 低碳化生产制造模式

　　以往污染程度比较高的机械生产制造模式已经不能从根本上满足新时代下现代化机械工业的发展需求，要想最大限度降低机械生产制造产生的环境污染程度，那么就要在现有基础上加强对其他绿色环保机械生产制造技术的研究和分析。机械生产制造行业是推进我国社会经济发展的重要产业之一，因此，加强对绿色、低碳机械生产制造的研究和创新是非常有必要的，尽可能地降低机械生产制造中污染物质的排放，保证我国机械生产制造行业能够实现可持续健康发展。以往的机械生产制造中存在生产制造技术落后、生产制造管理力度不足等问题，从而导致在机械生产制造过程中大量污染物被排放出去，从而造成了非常严重的环境污染。而加强低碳化生产模式的打造能够在极大程度上降低污染物质的排放量，减少生产制造成本，推进机械生产制造行业的绿色发展。

　　3 现代化机械设计制造工艺有效运用

　　3.1 机械设计方面

　　在现代化机械产品设计工作中，将计算机软件技术以及自动化生产设备二者相结合能够在极大程度上实现生产系统自动化、信息化。例如：Auto CAD，Auto CAD 这项软件在机械设计中发挥着极大程度的作用，主要包括：多维度平面开发处理、思维建模以及仿真性测试管理、设计开发和生产制作等，如图 1 所示。在最初进行 Auto CAD 软件开发和研究时，机械设计都是通过手绘二维平面来实现的，随着时代的进步，科技的不断发展，Auto CAD 在一定程度上实现了多维建模和仿真性测试管理功能，在原有二维平面的基础上成功升级转型为三维平面，与二维模型相同，在 Auto CAD 软件中输入相关的机械三维数据，就能够立刻呈现出具体的三维模型。工作人员通过对三维框架进行有效的调整和改进，就能立刻得到完整的三维设计图，并且能够根据自身的要求对三维模型进行相关处理。在一定程度上，能够实现三维模型与二维模型之间的转化，二维设计图形也能够在一定程度上转变为三维图形。现阶段，Auto CAD 软件技术已经在极大程度上同机械设计实现了融合和渗透，这也是现阶段自动化生产的基础，通过 AutoCAD 软件技术中的独特插件，将二维设计图形转化成三维设计模型，并利用立体打印机将三维设计模型打印出来，这样就能够在一定程度上对生产效果进行模拟测试，如果最终得出的模型符合相应的设计标准，那么就可以进入规模化加工生产，从而进一步提升机械设计的自动化程度，提高生产速度。(如图 1)

　　3.2 机械制造方面

　　例如：自动化数控下料。充分发挥出 Auto CAD 软件的智能作用，并结合相关机械板材的具体加工形式，保证机械制造具备一定的针对性特点。Auto CAD 软件平台极大程度上包含了一系列部件、板材、生产管理形式等，能够通过对大数据信息的挖掘处理，从而显示出各种排样模板，工作人员可以从多个模板中选出最有效、最合理的一种。通过相应的可视化技术打造出完整的工程图，并通过 Auto CAD 将工程图进行有效导入，相关工作人员可以通过 DFX 展开有效编辑，在整理完成之后点击自动生产则能够立刻进行自动化生产，从而最大限度地保证生产效率。相关的数控仿真技术能够通过计算机形成有效的机械形态模型，并通过相关应用程序开发系统得到平面图的数控代码，比如生产参数，规格信息等，利用智能化技术模拟机械直线等，还能够通过定时器控件等针对虚拟化的模型进行有效的调整和改进，另外还能够通过显示屏直接观察到设计机械构件的实际情况。

　　4 现代化机械设计制造工艺在建筑安装施工中的具体应用

　　4.1 现代化机械焊接制造工艺

　　从目前来看，现代化机械焊接制造工艺技术种类比较丰富，并且能够积极运用于一系列建筑安装施工工作中，比如焊接工艺。焊接工艺能够运用到建筑钢梁焊接施工工作中，在整体焊接工作中会使用到电弧技术，现阶段我国应用比较广泛的包括手工电焊弧和二氧化碳气保焊焊材设备技术。现代化机械焊接制造工艺要求在建筑安装施工中严格注意：机械焊接焊条要保证处于烘干状态，并且即烘干的次数不能多于两次;要最大程度上保证焊丝包装完整;最大限度保证二氧化碳气体纯度不能低于 99.9%，含水量要大于 0.05%，即瓶内高压不能低于 1MPa;最大限度保证焊机电压处于正常状态。在进行焊接安装时，要严格按照要求使用现代化机械设计制造工艺。及时检查坡口角度、错口量以及顿边等，保证这些区域并无杂质;再进行手工电焊弧预热过程中，使其预热的温度符合标准;在进行焊接时，及时将坡口位置堵住，把木材和垫板连接处进行有效连接，避免焊接缺陷的发生。

　　相关知识推荐：机械设计学论文怎么发表外文期刊

　　4.2 电阻焊焊接与埋弧焊制造工艺

　　在电阻焊焊接工艺中，工作人员首先确定电池正负极位置，使其安全连接，同时还要最大程度考虑周边环境的变化，在焊接过程中，要等焊接物充分熔化以后再进行焊接结合。另外，相关人员还要注意，要在电阻焊技术特征基础上加强钢结构整体焊接安全性，严格控制和管理焊接过程，避免出现噪声污染。在埋弧焊工艺焊接过程中，焊接材料发挥着不可忽视的作用，能够通过是电弧进行燃烧取得最佳的施工安装效果。例如，在建筑钢结构焊接施工工作中，可以通过埋弧焊自动化焊接工艺，同时结合电焊车，将其焊丝和电弧输送到具体的生产区域，最大程度上保证能够快速实现焊接。

　　4.3 切剥机械制造应用

　　切剥机械制造技术更多的应用于施工中不同部件的加工和处理，从而最大程度提升不见整体的精细程度。例如，在建筑工程桩基桩头环切法中，可以有效通过切剥技术达到最佳的凿除效果，同时在环接线施工工作中，工作人员要保证桩头预留区域完好无损。在采用环切法施工阶段中，工作人员要将切割面完整保留，提前打磨好桩基点平台，保证混凝土的质量符合要求。

　　5 现代化精密加工技术应用

　　5.1 纳米加工工艺

　　纳米加工工艺在一定程度上为我国现代化机械设计制造技术指明了新的发展方向。纳米加工工艺属于一种新型的高精度工艺技术，该工艺技术主要通过纳米级的精度展开技术加工，该技术主要针对原子与分子重组和消除来完成纳米加工工作。纳米加工技术在我国计算机的集成电路设计领域的应用比较普遍，能够积极应用在比较精密细小的零件设计中，并且现阶段的发展方向为在机械设计制造中进行纳米尺度的设计，并且设计的主要内容来自现代化工程技术和物理学的融合和渗透，纳米加工工艺是现阶段我国精密加工技术中的重点内容。例如，在纳米塔吊安装拆除施工技术中，纳米精密加工工艺发挥出了极大程度的有效作用。在纳米塔吊安装，拆除施工技术的接地装置施工工作中，首先要及时设立相关的地基连接底架，然后再由专业的工作人员展开接地线缆安装施工工作，并且还要定期对接地线与接地电阻进行有效的检查。另外，在一些精密仪器的设计和生产工作中，纳米加工工艺可以充分发挥出自己特有的技术优势，最大限度地保证相关精密仪器产品的精准性和密度性符合最佳的设计加工要求。纳米加工工艺还依靠自身特有的技术特点，在我国现阶段的机械制造产业以及测量技术领域中都有着非常广泛的应用。在我国以往的机械制造业中主要是通过刀具对各种产品进行切割的方式来进行的，而在非传统加工技术中，主要通过各种不同的工艺技术来进行加工制造，从而实现对不同材料的处理工作。随着纳米加工工艺的应用越来越普遍，社会各行各业对纳米加工工艺的认可程度也越来越高，并且经过纳米加工工艺加工制作出来的零件质量是非常高的，该项工艺技术还能够在一定程度上实现对信息长时间的存储以及高精度的存储密度，这为目前相关行业的发展来说，有着极大程度的促进性作用。

　　5.2 搅拌摩擦焊接加工工艺

　　搅拌摩擦焊接加工工艺在车辆加工生产以及飞行器加工生产等方面有着极大程度的应用，搅拌摩擦焊接加工工艺相对于其它加工工艺来说，已经具备一定的成熟性，是一项成熟度比较高的加工技术。从整体上来看，搅拌摩擦焊接加工工艺到工艺水平比较高，并且适合运用到多种行业领域中，比如，将搅拌摩擦焊接加工工艺积极应用到我国现阶段的机械生产制造行业中，能够在极大程度上降低对材料的使用消耗量，并且该项加工工艺的焊接范围也相对广泛，以铝合金构件焊接为例，搅拌摩擦焊接加工工艺能够对 800 毫米缝焊缝进行有效的焊接处理。除此之外，这项技术在进行焊接过程中对环境温度的要求也比较低，特别值得注意的是这项技术不会将相关构件原本的构成物质、构件结构等进行改变，最终加工制作出来的工艺产品质量比较高，并不需要损耗太多的材料成本进行焊接，从而在极大程度上节约了加工成本。

　　5.3 超精密研磨工艺

　　传统集成电路的研磨、抛光技术无法满足基板硅片高精度的严格要求。而超精密研磨工艺一般用于加工集成电路中的基板硅片。通过创新集成电路技术可以优化超精密弹性研磨施工技术。并且具有机械研磨和化学研磨的优点，对机械地损伤低、精度较高、完整性强，不会对产品表面造成损伤。

　　精密研磨技术的应用过程如下：首先，借助计算机把控不同产品零件的粗糙度，通过分批生产方式攻置产品打磨的具体转数。研磨技术的粗糙度建议控制在 0.1-0.2cml 间，对于金属机械产品需要保证其表面的平滑性。如果大规模使用统一的生产机器，应调整设备精度，避免影响生产效率。其次，提高产品粗糙度要求，增加打磨细致度，突出该技术的应用优势。最后，建议依据磁悬浮技术原理，确保设备和产品之间直接接触。借助磁力打磨设备，在提高打磨精度的基础上，避免机械磨损，延长设备的使用寿命。

　　6 精密加工技术未来发展展望

　　实现高精度。现阶段，精密加工技术被广泛应用于我国的航天军工领域中，随着科技的不断发展，未来还会逐渐应用到我国民用机械生产行业中，但从现阶段的实际发展情况来看，我国精密加工技术生产速度比较低，因此，相关技术人员加大对精密加工效率提升的研究力度，通过 EEM 以及 CMP 等技术来进一步提高精密加工的精准性程度;实现大型化与微型化。在生产一些精度要求比较高的机械部件时，需要依靠一些大规模的精密型加工仪器设施来进行生产。西方国家提出加工直径为 2.4-4m 之间的大规模机械精密加工机床，能够在一定程度上完成对一些精度要求比较高的机械部件的大规模生产，同时再加上微型电子技术的不断进步，我国目前的精密加工也会逐渐向微型化、精准化方向发展。

　　7 结束语

　　我国现代化机械制造工艺和精密加工工艺技术还有着比较广阔的发展创新空间和前景，需要我国相关技术人员积极同国外研究人员加强技术研究合作，加大研究和创新力度，使我国现代化机械制造工艺及精密加工技术水平能够得到突破性提升。——论文作者：王微 WANG Wei

　　参考文献：

　　[1]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(08)：128-129.

　　[2]赵楠楠.现代化机械设计制造工艺及精密加工技术探析[J]. 内燃机与配件，2021(14)：109-110.

　　[3]吴兆平.现代化机械设计制造工艺及精密加工技术研究[J]. 科学技术创新，2021(12)：56-57.