机械制造工艺与精密加工技术分析

机械制造工艺与精密加工技术分析

王先哲¹,贾少琦²,刘飞³

博世华域转向系统(烟台)有限公司 山东烟台  264000 博世华域转向系统(烟台)有限公司 山东烟台  264000  博世华域转向系统(烟台)有限公司 山东烟台  264000

摘要：经济的高质量发展、科学信息水平的不断提升，使得人们对产品技术有了更高的要求，若要促进汽车制造业的健康发展，需要重视机械制造工艺与精密加工技术的应用。本文从汽车机械制造技术与加工工艺应用特点出发，研究了精密加工技术与机械设计制造工艺关系的同时，对机械制造工艺和机械精密加工技术进行了深入的分析，旨在为提高现代机械制造水平提供参考依据。 

关键词：机械制造；精密加工；制造工艺

1引言

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。

2机械制造工艺与精密加工技术的特点

2.1全过程关联

现代机械制造工艺与精密加工技术的应用贯穿了整个制造过程，包括机械产品研发、设计、加工、制造、销售等多个环节。整个制造过程的每一个环节之间具有内在关联性，相应技术之间也具有较大联系，任意一环节出现故障均会影响下一个环节甚至整个技术流程。

2.2应用范畴广阔

在世界经济全球化发展的背景下，机械制造加工行业面临的竞争压力进一步增加，也驱动着机械制造工艺与精密加工技术应用范畴的进一步扩展。现代机械制造工艺与精密加工技术不单单在本国机械行业应用，而且可以在其他国家和地区、其他行业应用。

2.3技术种类多样

现代机械制造工艺与精密加工技术具有种类多样的特点，不仅涉及了气体保护焊接、埋弧焊、电阻焊等现代机械制造工艺，而且涉及了精密切削、精密研磨、纳米技术等精密加工技术。在学科交叉发展过程中，现代机械制造工艺与精密加工类型有望进一步增加。

3机械制造工艺与精密加工技术的应用

3.1机械制造工艺的应用

3.1.1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。

从应用类别来看，气体保护焊接主要包括熔化极气体保护焊、钨极气体保护焊两种。在熔化极气体保护焊中，主要用氩气－氦气惰性气体或二氧化碳活性气体；在钨极气体保护焊中，多用氩气与氦气惰性气体或氩气－氢气混合气体，钨极为粉末冶金法铸造的圆柱形棒，焊丝为冷拉制造，并且与被焊接母材相同、近似的材料。

（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。埋弧焊本质上是一种将强烈焊接弧光埋藏的一种焊接方法，可控工艺参数较多，焊接电流、焊丝直径、焊接速度、电弧电压、焊丝倾角、伸出长度、装配间隙、坡口大小、焊剂粒度、焊剂层厚度等均对焊接效果具有较大影响，需要操作者综合考虑各项焊接参数，进行合理调控。如在热影响区过小产生融合不足、夹渣缺陷时，应增加焊接电流与电弧电压。

（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作加工，焊接方式为点焊。除点焊处，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。

3.1.2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。相较于常规机械制造工艺来说，微细铣削加工零件尺寸处于较低水平，所用切削力也处于较小的水平。

微细铣削加工主轴最大转速为150000rpm，轴承形式为空气涡轮，微径铣刀为平头。根据工件材料加工直径要求差别，可以选择不同的微细铣削加工工具。如对于加工直径φ2.5μm的孔，可以选择微钻头；而对于加工直径φ25μm的轴，则可以选择钻石刀具。

（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，包括X光深度同步辐射光蚀刻、电铸成型、注塑成型几个环节，可以满足薄膜亚微米光刻深度加工要求。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。

3.2精密加工技术的应用

3.2.1精密切削加工技术

通常，精加工技术是指根据具有高精度加工精度的设备来加工不同的金属，使加工过程中数控机床、加工中心刀具和工件表面对加工精度的负面限制。在精密切削加工中，机械设备的刚性、抗震性和热形变的要求都要高，同时还需要使用氧静压等工艺来确保切割的精度。精密切削技术是机床制造工艺中的一个重要环节。

3.2.2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。

3.2.3纳米加工技术

纳米技术是一种先进的工艺，在一般情况下，这种技术代表着现代物理化学和工程学的发展，而纳米技术的应用要求非常高，操作起来也非常困难。对于1 nm以下的表面粗糙度，普通的研磨和研磨是不可能达到这样的精度的，需要使用原子级别的研磨技术。同时，利用纳米技术，我国的机械加工行业在机械加工中的最后精确性得到了显著的提高，从而为今后的机械加工制造提供了广阔的发展空间。

结语

综上所述，现代机械制造工艺与精密加工技术不仅仅大面积应用于机械制造领域，而且在电子、冶金领域具有广泛的应用，总体呈现出全过程关联、技术种类多样、应用范畴广阔的特点。因此，从业人员应根据现代市场多变要求，合理利用气体保护焊接、埋弧焊、电阻焊等现代机械制造工艺与精密切削、精密研磨、纳米技术等精密加工技术，充分发挥现代机械制造工艺与精密加工技术优势，为我国机械制造技术水平达到世界先进水平提供支持。

参考文献

[1]张伟.现代化机械设计制造工艺及精密加工技术分析[J].普洱学院学报,2022,38(03):25-27.

[2]曹剑.机械制造工艺及精密加工技术应用[J].中国高新科技,2022,(10):17-18.

[3]李博.机械制造工艺及精密加工技术分析[J].化纤与纺织技术,2022,51(05):98-100.