机械制造加工工艺合理化的机械设计制造分析

机械制造加工工艺合理化的机械设计制造分析

路承

石嘴山工贸职业技术学院 宁夏 石嘴山 753000

摘要：随着科学技术的发展，我国的工业化进程有了很大进展，对机械设备的应用也越来越广泛。自动化加工技术为机械的设计制造提供了技术导向和支持，使我国工业生产朝着精密化的方向发展。机械设计制造工艺及精密加工技术具有关联性、系统性、全球化等特征，根据实际的生产需求进行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的快速发展。本文就机械制造加工工艺合理化的机械设计制造进行研究，以供参考。

关键词：机械制造;机械设计;工艺合理化

引言

当前，我国工业领域已经取得很大成就，机械工业是国民经济发展的基础性产业，机械与自动化技术密不可分，两者相互独立并相互依存，很多工业设备中都能看到机械与自动化技术的影子，机械部位多应用驱动元件，自动化元件多用于控制，通过传输控制信号给机械部件来完成相应的操作。我国已经进入到新的历史时期，科研人员更为重视技术创新，机械设计自动化是一门综合性技术，已经在很多领域中得到广泛应用，本文将对机械自动化技术的应用进行分析与论述。

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。

2机械制造工艺中的合理化机械设计

2.1产品智能化设计制造

机械自动化技术可以使机械设备向着智能化方向发展，机械设备会根据生产工艺需要自动运行，不需要太多的人工干预，以设定好的程序进行操作，还会将运行情况形成数据表格上传给管理终端，有利于企业降低人工成本。配套数据分析软件，可以对生产数据进行采集与处理，提高产品合格率，生产数据上传给管理人员，也可以为企业制定发展策略提供数据支持。

2.2观察原材料参数

不同的原材料有特殊的功能，它的表现可以通过各种参数来体现。所以，在机械结构的设计上，一定要严谨遵循每一种原料的性能参数，不得超过使用量。

2.3微机械加工技术

微机械加工技术常用于加工微型的零部件，一般应用于非金属、陶瓷等原材料的加工。在大规模的机械生产中使用微机械技术可以对微小的产品进行放大处理，使产品更加精细化。随着微机械加工技术的普及和推广，其在现代机械设计制造行业中的应用范围不断扩大，原来部分大型机械设备无法生产出精细度较高的产品，通过应用该项技术也能够实现产品的精细化生产。生产企业通过应用微机械生产加工技术，能够快速敏感地捕捉到产品的生产信息，对零部件生产过程中存在的故障和发生的问题进行及时检测，全面提高零部件生产效率和质量。微机械加工技术在机械设备的多个生产环节中可以对精密程度要求较高的零部件进行最后的加工和处理，以提升产品整体功能，满足市场的需求，提高产品的市场占有率。

2.4精密研磨技术

精密研磨技术是当前黑色金属、半导体等脆硬材料精密加工主要用技术，主要通过均匀进给金刚石修整砂轮，控制修整工具进给速度在10~15mm/min。之间，实现对砂轮的精密修整。常用的精密研磨技术主要是基于非线性电解的超精密镜面研磨修整技术，可以促使金属结合剂超硬磨料砂轮表面氧化层连续修整作用、钝化膜抑制电解作用达到动态平衡，确保砂轮磨粒出刃高度恒定，容屑空间优良。在基于非线性电解的超精密镜面研磨修整技术应用过程中，金属结合剂超硬磨料砂轮的转轴、电刷为阳极，铜电极为阴极，分别与电源正极、电源负极相连接，正极与负极之间的距离可以调节。在正极、负极之间距离调整完毕后，可以经喷嘴喷出电解研磨液。在电解研磨液充满正极、负极之间时，通入高电压、高脉冲频率电源，借助研磨液电解作用溶解砂轮表面金属基体，并促使砂轮表面产生绝缘钝化膜，阻碍金属基体过度电解。整个加工过程中，工件连续转动，砂轮不间断切入，研磨切入量与实际工件尺寸减少量为同一数值。且金属基体电解、钝化膜产生可以形成动态平衡，砂轮表面结合金属基体持续被电解，新的磨料基体不断出露，为磨粒恒定突出提供支持。

2.5微机械技术

微机械技术是指利用半导体技术在微米领域设计和制造三维机械系统和微米级机械部件。机械化生产过程不仅需要生产材料，还需要严格控制加工和包装。微处理技术采用先进的控制技术，确保产品质量。与传统的机械制造技术相比，微加工技术是一种操作方便、精度高的新型控制技术。由于微型机械产生的产品信息规模小、数量大，已被广泛应用于各个行业。许多大型工业对许多零件都有很高要求，只有微机械技术才能满足其精度要求。

2.6集成化应用

为了使电子技术、计算机技术、测控技术等得到充分应用，需将多种技术进行集成，以控制工程理论和信息技术作为指导，建立起更为灵活实用的生产管理系统和信息管理系统，通过组织化生产来提高效率，对存在的问题进行过程修复。借助数据库技术、网络技术，可以将机械加工产生的诸多要素形成有机整体，使机械产品制造更为灵活。集成系统可以进行机械产品订货、个性化设计、生产制造、组织管理和销售的全过程控制，集成系统也可以进行信息化处理和自动化控制，达到决策自动化。

3现代机械制造工艺和精密加工技术的发展前景

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。

结语

综上所述，产品质量，即零件的精度与机械制造过程密切相关，合理的机械设计在机械制造过程中起着关键作用，对于提高产品质量及工艺具有重要的意义，未来，有关部门应更加重视机械加工过程中产品的设计，进一步从提高加工的准确程度、改善表面品质等几个角度推动了机械制造业的快速、绿色及科学发展。

参考文献

［1］李俊岭．机械制造工艺中的合理化机械设计研究［J］．造纸装备及材料，2021，50(11):101－103．

［2］高广慧，丁洪朋．机械制造工艺中的合理化机械设计分析［J］．造纸装备及材料，2020，49(4):38－39．

［3］于海东，付祥龙，赵克勇，等．机械制造工艺中合理化机械设计探讨［J］．中国设备工程，2019(23):98－100．