超精密加工技术在机械加工中的应用研究

机械制造工艺及精密加工技术

摘要：现如今的机械制造业发展迅猛，因此对于制造工艺和精密加工技术的要求十分严格。通过精密加工技术处理的工件光洁度和精准度较高，能够满足市场要求。在市场经济不断发展的今天，精密加工工艺扮演着重要角色，其在多个领域中发挥着不可替代的作用。精细的制造工艺提升了生产工艺水平，保障产品质量，在科技发展中应用广泛。因此，深入研究机械制造工艺与精密加工技术十分必要。

关键词：机械制造；工艺；加工技术

引言

鉴于科技的持续进步和宏观经济发展水平的持续提升，技术能力获得显著提高，针对常规的机械领域的加工制造工艺方法和经验已无法适应现阶段市场对相关产品的要求，同时因加工工艺和制造技术越来越精细，在机械加工制造领域的实际生产进程之中依旧还有大量需要解决的难题。基于此，该文特别注重于机械制造工艺及精密加工技术，并对其进行研究和探讨，进而为我国现代工业行业及社会整体的健康发展奠定坚实基础。

1机械制造工艺与精密加工技术概述

1.1机械制造工艺

机械制造工艺是由现代焊接工艺、微机械工艺组成的工艺体系。其中，现代焊接工艺是一种以加压方式接合金属，或以加热方式接合热塑性塑料的工艺，包括电阻焊、气体保护焊、搅拌摩擦焊、螺柱焊等几种类型；微机械工艺是借助传感器装置收集温度、压力、速度指标，根据指标进行机械制造的工艺。微机械工艺包括复合微细加工技术、微机械蚀刻技术、硅表面微机械制造技术、X光蚀刻精密电铸模造成形技术几种技术等。

1.2精密加工技术 精密加工技术特指加工粗糙度在Ra0.1μm以下的加工工艺，包括精密切削技术、超精密研磨技术、模具成型技术、纳米技术等。其中精密切削技术在基于传统精密加工技术的创新，可以减少工具、机床等客观因素约束，优选小变形、高强度车床，并在生产制造阶段吸收多余振动能量实现微驱动。超精密研磨技术是利用超硬磨料砂轮、细粒度微粉对黑色硬脆材料进行加工获得高加工精度、低表面粗糙度值产品的技术。模具成型技术是基于电解加工制造高精准度模具的技术，主要是在零件基本成型后借助计算机信息技术进行少许加工的近净成形，可满足精锻零件加工需求。纳米技术是纳米级0-100nm的材料加工控制技术，涵盖了微型机电系统、纳米级微传感器控制技术、纳米级精度制造技术等。

DOI：10．19392/j．cnki．1671－7341．201920129机械制造工艺及精密加工技术研究

杜建霞

甘肃机电职业技术学院甘肃天水741001

摘要：机械加工制造工艺的不断提升，以及精密加工技术的不断创新升级都给传统的机械制造工业企业提出了更多的新要求。市场竞争的加剧要求企业不断学习新的机械制造工艺和精密加工技术。并且在学习的基础上结合自身企业情况进行创新应用。关键词：机械制造工艺；精密加工技术；特点

我国机械制造行业近些年来获得了飞速的发展，机械制造工艺不断提升而且精密加工技术的创新发展都在其中发挥了巨大的作用。所以传统的机械制造工艺面临淘汰，这也一方面促进了产业升级。对于企业来说，要审时度势，即使跟上发展的步伐，在机械制造工艺以及精细加工领域走在行业的前列。所以，想要促进机械制造工艺与精密加工技术的良好发展，就必须实现对先进机械制造工艺与精密加工技术的引进与应用，深入分析机械制造工艺与精密加工技术的特点。本文就在分析两者特点的基础上，对这些技术工艺的应用问题展开一些分析和论述。一、现有机械制造工艺和精密加工技术的特点分析分析机械制造工艺和精密加工技术的发展特点，有助于我们在明确特点的基础上，促进相关技术工艺的有效应用。（一）机械制造工艺和精密加工技术存在较强的内在关联性机械制造工艺和精密加工技术两者之间存在的关联性包括很多方面。关联性的密切程度也决定了两者关系的密切程度。在制造工程中产品开发，加工制造，产品销售等各个方面都表现出两者的关联性。由于这些涉及到营销领域之内的关联性的存在，也使得企业对机械制造工艺和精密加工技术要求较高，并且两者要在技术程度上实现密切的匹配。因为工艺上存在的微小瑕疵都可能造成严重的蝴蝶效应式的后果。所以，让两种技术之间密切配合，可以有效地降低制造工艺方面的问题。（二）机械制造工艺和精密加工技术存在系统性的特点机械制造工艺和精密加工技术两者存在于一个系统之内，互相依存，所以，在生产链条上任何一个细节出现问题，都可能造成严重后果，所以，要用系统的观念去认识这两者的关系，并且组织好两者的相互促进，加强机械制造工艺和精密加工技术的内在联系，提高技术工艺合作联系的水平，充分展示其系统统一性。（三）机械制造工艺和精密加工技术呈现出全球化发展的特点经济全球一体化的快速发展，为机械制造工艺和精密加工技术的发展，带来了很多奇迹，也带来了很多的压力。所以，欲演欲烈的市场竞争也使得相关技术工艺的发展不断地被刷新。由此来看，一个国家的企业想要在全球化事态下激烈的竞争技术中占得一席之地，最重要的一点就是将本国制造技术水平提升到与世界先进水平相符，以此为基本条件，在全球化的市场竞争中占据有利地位。可见，机械制造工艺与精密加工技术的全球化特点非常显著。二、机械制造工艺和精密加工技术的应用特点分析在准确把握机械制造工艺和精密加工技术的内在联系系统性特点，以及全球性发展所促进的创新性的基础上，我们要根据这些特点来找到应用的基本途径。（一）当前机械制造工艺的应用特点分析传统和现代的机械制造工艺都在实践的应用中不断的发展和创新，给生产实际带来了更高的效率。所以，在具体的生产实践中，我们可以结合数控加工的工艺设计特点问题来进行简单的分析，有了具体的分析，才能更好地指导实践。传统机床工艺在实际的应用中工序非常繁多，工人的劳动强度比较大，这是传统机床工艺的弱点。采用数控加工的工艺设计可以使得加工的程序变得更加简单，也降低了工人的劳动强度，工艺水平提高，生产效率提升。数控加工工艺的设计有着更强的灵活性，形成自身独特的优势。运用数控加工的技术可以在工艺设计中逻辑明确，使得数控加工的内容非常精确，虽然在具体应用中工序相对比较复杂，然而数控加工技术的设计应用相对传统的机床工艺来说效率更高。可以说数控加工技术的显著特点就是显著提升加工的效率。以零件的制作为例，一个零件的生产需要多项工序的参与。如果运用传统的机床工艺来制作零件，需要很多的步骤，消耗很多的时间。而运用数控加工技术可以有效地将更多的步骤加以浓缩，用更少的步骤完成更加复杂的工艺，对零件制作过程中专业工具的数量降低了要求。传统机床加工工艺对工人的工作经验和技术熟练程度要求非常的高。传统机床加工的时候很多工艺问题都需要使用特殊的工具才能很好的完成。工人的工作经验和专业的水平才能使得这些特殊的工具发挥应有的作用。而在生产实践中培养一个有经验的工人需要很多的时间，所以，传统的机床工艺对工人的依赖性非常强。而运用数控加工设计工艺就可以有效的降低对于熟练工人的依赖性。可以在程序编程的时候输入正确的加工指令，严格按照指令进行数控加工，生产的零件具有较高的精度。所以，数控加工技术在这方面的优点也是非常突出的。（二）微机械技术相关的应用特点分析微机械技术中也有很多具体的技术内容，这些都得益于信息技术的快速发展。微机械驱动技术在工业生产中应用广泛，它反应快精度高，比较容易操作。机械传感技术，具有较高的分辨率数据密度和较高的灵敏度。微机械的材料技术，用镍取代原来的硅材料，很好的克服了硅材料容易断裂的缺点。（三）当前精密加工技术的应用特点分析精密加工技术设计的方面存在诸多，其中最有代表性的则为模具成型、超精密研磨、微细加工以及纳米、精密切削等技术；在生产实践中可以发现，精密切削技术的用途广泛而且精度高，有助于产品质量的提升，可以让企业取得较高的生产效益。总之，扎实分析企业生产工艺的特点，有助于企业了解自身优势劣势，找准未来发展的方向。机械加工制造工艺和精密加工技术的不断发展，给企业提供了更多新的要求，企业要把握时代发展的步伐，引进先进的技术和设备，不断提高生产水平和质量工艺，让企业在激烈的市场竞争中取得更强的竞争优势。参考文献：［1］和文云．现代机械制造工艺及精密加工技术探讨［J］．中国机械，2014，13（21）：76．［2］王岐．刍议现代机械制造工艺与精密加工技术［J］．科技致富向导，2013，11（21）：157，159．作者简介：杜建霞（1970-），女，汉族，甘肃天水人，本科，副教授，研究方向：模具设计制造。

机械制造工艺及精密加工技术

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。

超精密机械加工技术发展及应用

超精密机械加工技术作为微光学元件的一种制造方法，具有很多其他传统方法所不具有的优点。本文回顾了超精密机械加工技术的发展，展望了其在微光学元件加工中的应用潜力。

1微光学概述

1.1定义与名称

微光学是一门属于多门前沿学科交叉领域的新兴科学。微光学借助于微电子工业技术的最新研究成果，是国际上最前沿研究方向之一，并具有广泛的应用前途。微光学元件，指面形精度可达亚微米级，表面粗糙度可达纳米级的自由光学曲面及微结构光学元件。自由光学曲面包括有回转轴的回转非球面，和没有任何对称轴的非回转非球面，如Zernike像差方程曲面。微结构是指具有特定功能的微小表面拓扑形状，如凹槽、微透镜阵列等，如图1所示的微金字塔结构表面。这些结构决定了对光线的反射，透射或衍射性能，便于光学设计者优化光学系统，减轻重量，缩小体积。典型微光学元件如全息透镜、衍射光学元件和梯度折射率透镜等，将这些微光学元件应用在各种光电子仪器中，可以使光电子仪器及其零部件更加小型化、阵列化和集成化。

1.2微光学元件的应用

微光学元件是制造小型光电子系统的关键元件，它具有体积小、质量轻、造价低等优点，并且能够实现普通光学元件难以实现的微小、阵列、集成、成像和波面转换等新功能。随着系统小型化不断的成为一种趋势，几乎在所有的工程应用领域中，无论是现代国防科学技术领域，还是普通的工业领域的应用前景。军用方面，西方国家在70年代以后研制和生产的军用光电系统，如军用激光装置、热成像装置、微光夜视头盔、红外扫描装置、导弹引导头和各种变焦镜头，均已在不同程度上采用了非球面光学零件。在一般民用光电系统方面，自由非球面零件可以大量地应用到各种光电成像系统中。如飞机中提供飞行信息的显示系统；摄像机的取景器、变焦镜头；红外广角地平仪中的锗透镜；录像、录音用显微物镜读出头；医疗诊断用的间接眼底镜，内窥镜，渐进镜片等。微结构光学元件应用更