浅谈精密加工技术在机械设计制造中的应用

浅谈精密加工技术在机械设计制造中的应用

刘伟

身份证号： 15222319890505****

摘要：随着社会经济的发展，现代化机械设计制造对工艺技术提出了更高的要求。现代化机械设计制造工艺应用推动了机械制造加工效果的提升。机械制造业是衡量国家科技力量的标准之一，工业革命后，各国对机械制造中的工艺技术要求不断提高。机械制造业发展需要精准先进的技术，以往技术漏洞多，精密加工技术应运而生，对机械制造业发展具有重要意义。基于此，本文从精密加工技术含义及其特点等方面进行探讨，最终推动我国现代化技术的发展。

关键词：现代化机械；设计制造工艺；精密加工技术

引言

随着光电子学等技术的发展，高精密的光电子系统不断涌现，对精密加工技术提出了更高的要求。超精密加工精度随着加工技术进步不断提升，现代社会中超精密加工技术是先进制造技术的重要部分，提高加工精度动因是提高产品质量稳定性，促进产品小型化，提高装配生产效率。在激光器件及大规模集成电路等领域，功能晶体材料广泛应用，在材料科学领域中占有重要地位。激光系统的应用中，对晶体表面完整性提出了严格的要求，要求较低表面粗糙度，无破坏层的超光滑表面。要满足现代电子器件精度要求，必须应用精密加工技术。目前强光源研发成为世界性趋势，由于在光信息存储、光显示照明等方面具有广泛应用前景，对非线性光学晶体需求加强。我国晶体超精密加工方面落后，研究精密加工技术应用具有重要意义。

1.精密加工技术的发展

精密加工技术属于先进制造技术领域，精密工程是现代制造技术的前沿，超精密加工技术是新兴综合加工技术，使目前加工精度达到了纳米级。精密加工技术是先进制造技术的重要部分，是衡量国家工业水平的重要标志。超精密加工手段有超光滑表面抛光等，超光滑表面是表面粗糙度均方根值小于1nm的表面，具有亚表面无破坏良好特征，加工对象多为玻璃陶瓷等硬脆性材料。超精密加工技术向更高精度、微型化方向发展。超精密加工技术发展促进机械、半导体及材料科学的发展。工业发达国家工厂可稳定掌握加工精度为1μm，通常将加工精度在0.1～1μm的加工方法称为精密加工。加工表面粗糙度小于Ra0.01μm的加工方法称为超精密加工。现代机械工业致力于提高加工精度原因是可提高产品性能，促进产品小型化，促进自动化装配。精密加工技术在现代化武器制造中占有重要地位，如命中精度对导弹具有决定意义，命中精度由惯性仪表精度决定。美国民兵Ⅲ型洲际导弹系统陀螺仪精度为0.03～0.05°/h，MX战略导弹制导系统陀螺仪比民兵Ⅲ型导弹高级，保证命中精度圆概率误差为50m。大规模集成电路发展依赖于微细工程发展，集成电路发展要求电路元器件微型化，形成功能复杂的电路，提高精密加工水平成为提高电路继承度的技术关键。21世纪初，普通机械加工与精密加工精度达到1μm，0.1μm,精密工程向原子级精度加工逼近，各工业发达国家努力冲刺，基本ERATO 计划中将纳米技术作为优先技术，在工业界联合开发，分析材料纳米力学性能，基本测试系统正在研制。美国海军研究室资助学校精密工程研究项目。在工业界有小组扫描隧道工程方面进行研究工作。英国国家纳米技术计划实行，建立纳米技术战略委员会，1990年出版《纳米技术》学术期刊。过去精密加工技术应用范围较小，随着科技的提升，精密加工进入国民经济各领域，走向批量产品生产。机械制造行业改变过去精密基床放在后方车间的陈规，工业发达国家将精密基床搬到前方车间。精密加工走向量产使得人们正视以往忽视的成本效率问题。精密加工要求达到极高的加工精度，应保证成本低，对精密加工提出了更严格的要求。

2.现代机械设计制造工艺以及精密加工技术在机械制造行业中的应用

2.1精密切剥技术在机械制造行业中的应用

一般在生产的过程中都会对原材料进行处理，如果原材料具备越高地切剥精度，那么在后期生产的时候就会更加便利，所以在贴剥的过程中应用精密加工技术是非常有必要的。为了提高生产的效率，工厂会进行自动化的生产，如果在生产的过程中，生产原材料的形状和大小没有统一，那么就会降低生产的效率和质量，不利于生产线的流转。例如，在生产的过程中长期的使用原有的切割方式，对车床位置和刀片的锋利度造成了影响，那么产品的使用质量也会受到影响。为了保证生产的效率和质量，可以应用精密切剥技术到机械制造行业中。例如，可以应用激光切割技术提高准确度，通过控制激光打入产品的深度，保证每一批次的产品与对应的要求是相符合的。另外，为了保证切剥的精度，在生产的过程中，还可以把信息技术和精密切剥技术结合起来，发挥计算机的优势，对生产进行控制。

2.2精密研磨技术在机械制造行业中的应用

在生产的过程中，需要对产品的表面进行打磨抛光，对它的产品粗糙程度进行控制，保证它符合相对应的要求。例如，在生产硅芯片的时候，它的表面粗糙程度要求和其他原材料的处理要求是不同的，需要保证它的金属平面是光滑的。生产的过程中要面对不同的原材料，而不同的材料又有不同的处理要求，如果对生产设备进行统一的要求，那么很难满足不同的需求，而不断地对设备进行调节，又会对生产效率造成负面影响。这时候就可以运用精密研磨技术对传统的研磨技术进行创新和调整，对不足之处进行弥补。磨技术的优势就是利用计算机对不同的生产零件进行不同的控制操作，对产品进行分批地生产，在这个过程中对生产转数进行调节，保证了高效率和生产质量。研磨技术在机械制造行业中的应用，实现了自动化生产目标节约成本，推动经济效益发展。值得注意的是，研磨技术的应用还可以实现大规模生产设备不能够达到的研磨精度，在生产的过程中对产品的粗糙度要求进行提升，能够更加细致的对产品表面进行打磨。在这个过程中还应用了磁悬浮技术，这个技术对生产加工设备起到保护的作用。

2.3微机械技术在机械制造行业中的应用

除了切剥技术和研磨技术，现代化技术和精密加工技术在机械制造中的应用还包括微机械技术。这个技术的特点是响应速度更快，操作简单，应用非常广泛，与大规模的机械化生产相比，微机械生产的精细度更高，而且在生产的时候能够生产出大规模设备不能够生产出的产品。这个技术一般是应用在电子设备生产中，因为电子设备对于芯片和零件的精细程度要求是非常高的，即使存在一丝的差异都会对电阻率造成影响，所以在电子设备生产过程中，应用微机械技术能够达到一定的高要求，对细节进行控制，保证精密度。除了响应速度非常快，微机械在生产设备的时候还表现出了非常强的信息捕捉能力，生产效率也非常高。在进行机械制造生产的时候，可以对产品的生产进行监控，一旦检测出问题，就可以进行及时有效的调整，对于零件的传输速率进行把控，细致程度是非常高的。

3.结语

综上所述，随着我国社会经济和科技水平的不断发展提高，对于现代化机械设计制造工艺的要求也越来越高，只有现代化机械设计制造对工艺技术提出更高的要求，最终才能推动我国机械制造业的快速发展。

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