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机械设计制造工艺及加工技术研究

摘要:机械设计制造工艺及精密加工技术在机械设计制造工艺中占据重要地位,精密化的机械加工可以有效的提高产品质量。若要发展我国的机械设计制造工艺,需重视对精密技术的改革与发展。文章分析了机械设计制造工艺及精密加工技术的特点,并对其分别作了论述。

关键词:机械设计制造;工艺;精密加工技术

机械设计制造是工业部门中的支柱性产业,对经济发展速度、发展质量、发展转型程度有着决定性的作用,包括毛坯制造、切削加工、冷挤压加工、选材加工、调试装配等一系列加工方式,制造工艺水平是影响制造行业发展的主要因素。现代制造工艺融合了集成化技术、电子信息技术、网络技术等高科技技术,广泛融合、博采众长,具有系统化与智能化特点,高速度、高精度、自动化精密加工技术为制造工艺的发展提供了新的契机,有助于高品质、网络化、数字化、批量化、规模化、低成本制造业的发展。

1机械设计制造工艺及精密加工技术的特点

1.1系统性。现代机械设计制造行业是一项系统工程,在技术制造方面应用现代机械设计制造工艺和精密加工技术,会充分利用到现代传感技术、计算机信息技术、生产自动化技术等多种技术。先进的技术还将应用在产品的设计、制造、生产及销售等方面。因此,现代机械设计制造工艺及精密加工技术具有一定的系统性。1.2关联性。从机械设计制造技术方面而言,现代机械设计制造工艺及精密加工技术有很强的关联性,这种关联性不仅体现在制造工程中,还涉及很多其他方面,如在产品的研发、规划、生产、销售、售后等环节,都具有紧密的联系,若其中任一个环节出现了问题,则会造成整个制造工艺受到不良影响[1]。若要提高机械设计制造技术的效益,就必须重视现代机械设计制造工艺及精密加工技术的关联性。

2制造工艺

相对于传统制造工艺,现代制造工艺更精准、加工效率更高、加工工艺更先进。制造发动机时可采用低温阀门、涡轮特种加工、自动化喷管焊接等制造技术,轴承是发动机的重要构件,目前已制造出寿命长、耐热、摩擦系数低、强度高的陶瓷轴承,陶瓷轴承可应用于航机、直升机、地面燃机等,磁浮轴承是轴承制造工艺领域中的制高点,工作温度可达510℃。现代轴承制造工艺以强化材料表面为发展方向,应用二次淬硬工艺能增强轴承表面硬度与优化残余应力的分布状态,可承受较高应力,寿命比真空冶炼钢高13倍左右,加工轴承时较为重视控制表面应力、组织分布、锻造流线。制造发动机中的机匣构件时,现代制造工艺重在优化形位偏差、空间尺寸加工工序、反复找正与车修基准,经过压紧处理的工件径跳、端跳找正依据为技术条件与加工尺寸要求精度标准的1/3,压紧压实机匣构件时应避免悬空压紧毛坯件,可在基准面与压紧位置之间压入塞尺,压紧力以5N/m左右为宜。编制构件制造工艺时需预留0.2mm左右的余量,以降低残余应力的影响。制造传感器时多采用微机械工艺,密封与穿线是最为关键的传感器制造工艺,穿线时可将多晶硅作为外引线,随后在1100℃高温下处理外引线,利用流动的磷硅玻璃填平表面,之后在沉积的钝化层与多晶硅中开出引线孔,完成静电密封[2]。制造传感器时要求垂直壁腐蚀深度>10um,当前多采用等离子垂直刻蚀或X紫外线聚酰亚胺工艺,制作机械结构时需电镀金属结构,将硅片作为多晶硅层的衬底。此外,制造航天运载火箭可采用磁脉冲,搅拌摩擦或自动化低温贮箱焊接,常温贮箱焊接工艺,制造工艺发展方向为高可靠、高安全、绿色环保、快速化、数字化、结构化与大型化。

3机械精密加工技术

3.1精密研磨技术。精密研磨技术主要通过精密研磨的工艺手段,达到原子级的抛光目的。在现阶段,精密研磨技术一般应用在集成电路的硅片加工之中。在加工过程中,设备仪器的运行完全依靠加工液的化学反应来完成,从而实现粗糙度2nm以内的化学研磨和抛光。随着科学技术的不断发展和进步,精密研磨技术也取得了突飞猛进的发展,当前精密研磨技术已经发展成为超精密研磨技术,并在机械加工领域表现出极高的应用优势和价值[3]。3.2精密切削技术。精密加工是指机械设计制造过程中通过加工精度的提升来完成加工质量的提高,通常情况下,加工精度需要达到1~0.1μm才可以被称为精密加工。在现阶段先进的机械加工中,都采用精密加工技术。在众多精密加工技术当中,精密切削技术是最常见的精密加工技术之一,这种技术是通过仪器对材料进行尺寸比例的切削,从而达到精密加工的目的[4]。在机械设计制造中,运用精密切削技术可以在一定程度上提高机床的运转效率。3.3纳米技术。纳米技术是典型的学科交叉产物,在先进的现代工程技术和物理学科理论结合过程中,纳米技术已经取得了十分成熟的发展。纳米技术的应用使得以往精密加工过程中无法完成的加工任务得以实现,例如在对硅片的加工过程中,纳米技术的应用可以使硅片加工精度达到纳米级别,从而完成信息存储密度的大幅度提升,意义十分重大。

4结束语

综上所述,机械设计制造工艺和精密加工技术都发挥了重要的作用,为我国的经济发展带来了很大的机遇,因此,我国要继续重视这两项技术在经济建设中的地位,不断完善和改革,让其更好的为我国经济建设服务。

参考文献:

[1]周志明,陈波,黄伟九,等.精密旋锻技术的研究进展[J].热加工工艺,2017(19):5-8.

[2]杜保生.先进机械制造技术的发展现状和发展趋势探讨[J].中国高新技术企业,2017(12):44-45.

[3]刘书麟.关于现代机械制造工艺与精密加工技术的探讨[J].科技创新与应用,2014(17):92-93.

[4]栗鹏飞.现代机械制造工艺及精密加工技术研究[J].南方农机,2017,48(1):99+102.

作者:张章 吕超 单位:莱芜环球汽车零部件有限公司

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