精密制造范文

精密制造篇1

关键词：机械制造工艺；精密加工技术；焊接；切削

智能技术的发展，推动机械制造自动化水平的提升，也加大了机械零件制造质量与精确度的提升，极大的推动了机械制造行业的发展。然而，对机械制造工艺技术要求逐渐提升，使得传统机械制造工艺水平和零件精度不能满足机械制造的发展的需求，需要改进和优化。基于此，本文对机械制造工艺展开探讨，并详细的对精密加工技术进行阐述，具体内容如下。

1机械制造工艺与精密加工技术特征分析

分析机械制造工艺与精密加工技术特点，明确二者之间的联系和作用，为精密加工技术的有效应用和制造工艺优化奠定基础。（1）关联性。机械制造工艺与精密加工之间具有一定联系，借助精密加工技术可完成对机械制造工艺的优化，进而推动机械零件的加工质量和加工效率，满足行业发展的需求，规避质量隐患。二者的综合作用，可以推动机械制造企业的发展和进步。（2）系统性。机械制造工艺可以将诸多现代技术综合利用，有效的对工艺的各个流程进行优化，机械制造工艺中的精密加工技术应用，有助于推动机械制造成为一个完成的系统，继而推动机械制造的整体质量。（3）竞争性。经济一体化影响，使得机械制造工艺与精密技术受到市场的影响较为明显，进而优化的机械制造工艺与先进的精密技术有助于的推动制造企业提升产质量、生产效率，并降低生产成本，进而推动机械制造企业市场份额提升。

2机械制造工艺分析

现阶段，机械制造工艺复杂且逐渐借助信息技术，对提升工艺效率和工艺质量具有积极的作用。且需对不断优化的机械制造工艺展开解读，具体的制造工艺如下。（1）气体保护焊接工艺。焊接工艺是机械制造工艺中不可缺少的重要部分，为了避免焊接过程中，外界因素的影响，选择气体保护焊接工，可以起到熔池和促进电壶与空气的分离，进而保障焊接质量。通常情况下，考虑效益因素，可以选择CO2气体保护焊的方式，有效的完成对焊接物的保护，积极推动机械加工质量的提升。（2）搅拌摩擦焊焊接工艺。同样属于焊接工艺，且常用语大型生产线中，实现汽车、飞行器等的制造。且经过长期的实践研究，搅拌摩擦焊焊接工艺得到的完善和改进，可以更为有效的应用到诸多领域中。目前，搅拌摩擦焊焊接工艺具有材料消耗少，所需焊接温度较低的特点，具有较高的应用价值。（3）电阻焊工艺。这类工艺的具体实施中，将两个目标焊接件置于电极之间，借助焊接电流，实现对两个目标焊接件的接触区域的加热，且达到熔点后，目标焊接件表面的金属原子分离，并形成金属键，再由金属键的相互作用，完成焊接的目的。这类焊接方式焊接过程简单、效果明显，焊接成本、低效率高。（4）埋弧焊工艺。焊剂层与电弧的综合作用，完成对零件的焊接。现阶段，主要选择自动埋弧焊的方式。这类焊接工艺具生产率高、焊接质量稳定的方式，且不会造成弧光与烟尘的特点。具体的机械制造工艺中，需要结合具体的焊接需求，完成对机械制造工艺的选择，从而保障机械制造工艺的有效应用，降低质量隐患。

3精密加工技术分析

精密加工技术是完成对一些精度为1~0.1μm、表面粗糙度为Ra0.1~0.01μm的技工技术。精密加工技术属于一种先进的加工技术，可以有效的完成对各类精密零件的加工。（1）精密切削技术。所谓精密切削技术，是机械制造工艺中常用的精密技术类型。为了完成对精密切削技术精度的提升，需要先选择适宜的切削材料，且对诸多外界影响因素进行排除，从而保障精密切削技术的有效应用。对于机床设备，需要保障机床具有较好的刚度，不会受到零件切削过程中温度影响，产生变形的现象。此外，还可以通过增加机床主轴的转速。再结合精密定位技术和控制技术，推动精密切削的实现。（2）精密研磨技术。对于零件表面粗糙度在1~2mm范围的零件，传统抛光和磨削等技术不能满足研磨的需求。故此，选择精密研磨技术，可以有效的完成对这类零件的加工，从而使得零件的整体性能和精密度达到设计标准。（3）纳米技术。这类精密加工是机械加工制造中的重要技术类型，将物理和工程技术的有效结合。运用纳米技术可以有效的完成对硅片的加工，实现线条的布置。具体的精密加工中，需要结合具体的精度需求，完成适宜的精密加工技术，进而推动机械制造工艺的顺利完成，从而保障加工工件的整体质量。

4结束语

机械制造行业是社会经济中的重要组成部分，且机械制造的相关产品，充斥着人们的日常生活中。针对机械制造工艺的分析，详细对的具体的焊接技术展开解读，并根据具体加工原材料情况，选择适宜的焊接工艺。对于精密加工技术，是完成对精度高零件加工，其中精密研磨技术、精密切削技术和纳米技术等均是精密加工技术的基本技术类型，对推动机械制造企业的持续健康发展具有积极的作用与意义。

参考文献：

[1]牟影.浅谈现代机械制造工艺及精密加工技术[J].科技、经济、市场,2015(02):11-11.

[2].现代机械制造工艺与精密加工技术探析[J].城市建设理论研究:电子版,2014(20):00132-00132.

[3]侯志敏.现代机械制造工艺与精密加工技术探析[J].中国机械,2014(16):209-210.

[4]王影.现代机械制造工艺与精密加工技术[J].科技创新导报,2015,12(11):88-88.

精密制造篇2

1超精密微机械制造技术的内涵

微制造系统的主要加工对象是微小机械零件,在加工的过程中主要依靠系统化和集成化的理论,通过观察加工工件的结构和相关的要求进行加工、检测、搬运等工序,与一般的零件加工相比,微小零件是要在比较狭小的空间完成上述工序。在进行微制造的过程中要坚持一个理念,就是小机床小零件理念,这种理念也是微制造技术和其它制造技术之间的区别。微制造系统的存在可以解决微小零件加工过程中遇到的问题,是进行微小零件加工一种有效的方法。超精密微机械制造技术加工的对象是微小零件,在加工的过程中对微小零件的尺寸有一个控制范围,一般来说微小零件的尺寸要在10μm~10mm之间,且要具有复杂的几何形状。对于符合这两种要求的微小零件进行加工和检查才是属于超精密微机械制造技术的应用范围。这种制造技术相比于其他技术而言具有操作方便、工作效率高、能耗低的优势。将超精密微机械制造技术应用于零件加工中不仅能有效减少制造过程中的能源消耗,同时也可以最大限度的节约制造空间,这是符合现代绿色环保生产理念的,也是未来制造系统发展的主要方向之一。

2超精密加工的特点

超精密加工技术起源于20世纪,这种具有较高科技含量的加工技术随着现代科技的发展业越来越完善,能加工的微小零件尺寸已经发展到纳米级别。随着超精密加工技术的不断发展和进步,这种加工技术具备的特点越来越多。超精密加工的特点主要包括以下几个方面。第一,就是“进化”加工原则。“进化”加工包括直接和间接两种加工方式。使用直接加工方式,使用的加工设备精度要比工件精度低,需要通过特殊加工工艺的处理才能满足相应的精度要求。这种加工方式适用于单件、小批量的生产过程。间接加工需要以直接加工方式为基础,利用母机完成加工任务,这种加工方式适合于批量生产;第二,就是微量切削机理。这和一般的切削机理不同,是在晶体内完成的切削工作;第三,使用了大量的新方法。这主要与工件加工技术的发展有关,传统的切削和磨削方法已经不能满足现代加工工艺的要求,特种加工、复合加工等新方法应运而生,不断提高加工的精度;第四,和高新技术产品的关系更加紧密。通过和高新技术产品的结合,可以大大提高加工的科学性和合理性,从而确保加工的质量和精准度。

3超精密微机械制造技术

超精密微机械制造技术是一种比较重要的技术,国内外都对这种技术比较重视,同时也取得了很大的成果。但在微机械加工设备技术的研究方面,日本还是要遥遥领先于世界各国。日本研发的超精密微机械加工机床成功地解决了微机械切削加工中面临的难题,能对复杂自由曲面进行加工。除了日本,德国在微机械加工设备技术方面的研究也比较领先,德国研究出的微切铣削技术可以对淬火钢和硬铝材料的微小零件进行切削加工。此外,德国还研究出专用于微小零件加工的系统,解决了大型机械无法进行微小零件加工的难题。相比于国外,国内的研究还是比较缓慢的,但也取得了一定的成果。我国在微机械加工设备技术方面的研究主要集中于微小制造系统和微小切削技术两个方面。哈工大研究出的微小型车铣加工系统已经能达到国际水平。同时,我国还研发出来微摩擦磨损测试仪。这些研究成果为我国超精密微机械制造技术发展奠定了良好的基础。微切削加工技术的研究重点不仅包括如何使加工的零件微小化,同时还包括要将微切削加工过程微小化。因此,在微切削加工技术方面的研究要关注加工的全过程,要全面掌握微切削的机理和相关参数信息。

4总结

精密制造篇3

关键词：光学玻璃；非球面透镜；精密模压

中图分类号：F062.4 文献标识码：B 文章编号：1008-4428（2012）02-111 -03

一、前言

玻璃精密模压制造技术特别适用于批量生产各种具有特殊结构的高精度中小口径透镜，尤其是那些用传统加工手段难以实现的光学玻璃元件，如小口径薄型透镜、高次非球面镜片、微透镜阵列、衍射光学元件和自由曲面光学元件等由于精密模压技术能够大批量直接模压成型精密的非球面或自由曲面光学零件，使得非球面玻璃光学零件被广泛使用成为可能。因而给光学系统设计带来了新的变化和发展，不仅简化光学系统结构、缩小体积、减轻重量、节省材料、减少了光学零件镀膜和工件装配的工作量从而降低成本，而且还改善了光学系统的性能，提高了光学成像的质量。这项技术的普及推广应用是光学行业在光学玻璃零件加工方面的重大革命。

二、精密模压制造技术的工艺特点以及与传统工艺的比较

作为成本相对较高的精密模压技术，其最大的优势在于批量制造非球面透镜。非球面透镜的主要应用有光纤耦合，DVD读取头，手机镜头，数码相机镜头等。在很多情况下，光学设计采用非球面，能够得到球面光学零件难以达到的光学性能，如提高系统的相对孔径，增大视场角，改进像质，改善光照度均匀性，缩短工作距离，减少镜片数量等，从而简化光学系统结构，减轻重量。因此，非球面常常应用于大视场，大孔径，像差要求高，结构要求简单的光学系统中。非球面光学零件因其优良的光学性能而日益成为一类非常重要的光学元件。

非球面零件可分为回转对称非球面，非回转对称非球面，无对称中心非球面，阵列表面四类。其中最常用的回转对称非球面。它是一条二次曲线或高次曲线，绕曲线自己的对称轴旋转所形成的回转曲面。

设一条直线z为回转轴，z轴也是光轴，非球面上任意一点到光轴的距离为r，非球面定点在z=0处，则回转对称非球面方程为：

式中，第一项是这个非球面的基面，它表达了一个二次去面；后面各项是这个非球面的高此项，它是偏离二次去面的表面特征，既非球面是在二次去面的基础上作一些微小的表面变形，可以达到校正相差的目的，由于一个非球面可以有多个量可以选择，和球面仅有一个c两选择相比，非球面有很好的作用，可以有一个非球面产生几个球面结构的作用。

玻璃精密模压制造技术大体上可以分为3个部分：精密模具设计与制造、热压成形工艺和模压玻璃。其中模压玻璃包括预型片设计与制造以及模压后玻璃光学性能的变化两部分。模压透镜的光学精度与这3个部分紧密相关。不同于材料去除型加工方式，精密模压制造技术首先在无氧环境中将置于高精度模具内的玻璃预型片加热到适合模压的温度，经由模芯表面施压转移面形，继而保压退火去除压力分模，最终只需一道工序即可得到模压透镜，工艺流程简单，生产效率高。由于在制造过程中，不需要对镜片进行装夹固定以及局部接触施加压力铣磨抛光，因此不会产生传统加工方法中难以避免的薄型镜片因机械应力而变形的问题。只要模压条件正确设置，工艺稳定，模压镜片的面形和结构将具有良好的精度和一致性。

采用玻璃精密模压方法进行透镜加工，与传统的加工工艺相比具有如下优点（见图2.1, 图2.2） ：

（1）一般只需一道模压工序即可得到最终的光学元件，不需要传统的粗磨、精磨、抛光等工序，即可使光学元件达到较高的尺寸精度、面形精度和表面光洁度。

（2）能够节省大量的生产设备、工装辅料、厂房面积和熟练的技术工人，使一个小型车间就可具备很高的生产力。

（3）可很容易经济的实现精密非球面光学零件的批量生产。

（4）只要精确地控制模压成型过程中的温度和压力等工艺参数，就能保证模压成型光学零件的尺寸精度和重复精度。

（5）可以模压小型非球面透镜阵列。

（6）光学零件和安装基准件可以制成一个整体，结构更加紧凑。

（7）因为不使用研磨液和抛光粉等颗粒材料，且玻璃预制片不会产生加工去除废料，是一种环保技术。

目前批量生产的模压成型非球面光学零件的直径为2～35mm，直径公差为±0.01mm ；厚度为0.4～25mm，厚度公差为±0.01mm；曲率半径可达5mm；面形精度为1.5λ，表面粗糙度符合美国军标为60/40。

三、精密型料成形技术与模压技术介绍

玻璃光学零件模压成型技术是一项综合技术，需要设计专用的模压机器，采用高质量的模具和选用合理的工艺参数。成型的方法，玻璃的种类和型料，模具材料与模具制作，都是玻璃模压成型中的关键技术。

精密型料成形技术早已成熟，各光学玻璃厂已用于批量制造。Matsushita电器公司和Sumita光学玻璃公司1994年的专利叙述了一种制造精密型料的方法 。基本原理示于图3.1。玻璃配合料在铂坩埚1中熔化、澄清、均化后从流料管9流Ltl。流料管温度由加热器8控制。模具10置于轨道12上，由传动机构带动在各工序之间移动。加热器11用于模具10的加热。流料管流出的玻璃置于模具10上，达到设定的质量时，模具10快速下降，玻璃料滴与流料管分离，形成类似于火焰抛光的自由表面，表面张力保持玻璃表面光洁。玻璃冷却到一定温度后，由加压机构2、模具6加压成所需的尺寸。设计不同形状的模具以得到不同规格的型料。加压后的玻璃由取出机构3、5取出。整套装置密闭，可通AtB氧化性保护气体以保护模具表面。

成型方法：由于热压成形工艺特别是退火速率对玻璃材料的折射率和色散系数有较大影响，因此，对玻璃光学性能有较高要求的模压透镜．需要在设计之前初步确定热压成形工艺．通过预估或试验来获得玻璃折射率和色散系数的变化量，优化光学设计，从而保证模压后透镜材料特性的实际值满足设计公差要求。然后根据最终的透镜设计完成精密模具和玻璃预型片的设计与制作。

玻璃之所以能够精密模压成型，主要是因为使用了与高温软化的玻璃不发生粘连的模具材料。原来的玻璃透镜模压成型法，是将熔融状态的光学玻璃液倒入高于玻璃转化点50℃以上的低温模具中加压成形。这种方法不仅容易发生玻璃粘连在模具上，而且产品还容易产生气孔和冷模痕迹（皱纹），不易获得理想的形状和面形精度。后来，采用特殊材料精密加工成的压型模具，在无氧气氛中，将玻璃和模具一起加热升温至玻璃的软化点附近，利用模具对玻璃施压（见图3.2）。接下来，在保持压力的状态下，一边冷却模具，使其温度降至玻璃的转化点以下（玻璃的软化点时的玻璃粘度约为107.6泊，玻璃的转化点时的玻璃粘度约为1013.4泊）。这种将玻璃与模具一起实施等温加压的办法叫等温加压法，是一种比较容易将模具形状表面精密复制的方法。这种方法缺点是：加热升温、冷却降温都需要很长的时间，因此生产速度很慢。为了解决这个问题，于是对此方法进行了卓有成效的改进，即在一个模具装置中使用数个模具，以提高生产效率（见图3.3）。然而非球面模具的造价很高，采用多个模具势必造成成本过高。针对这种情况，进一步研究开发出与原来的透镜毛坯成型条件比较相近一点的非等温加压法，借以提高每一个模具的生产速度和模具的使用寿命。另外，还有人正在研究开发把由熔融炉中流出来的玻璃直接精密成型的方法。

现在最有代表性的模具材料是：以超硬合金做基体，表面镀有贵金属合金和氮化钛等薄膜；以碳化硅和超硬合金做基体，表面镀有硬质碳、金刚石状碳等碳系薄膜；以及Cr2O-ZrO2-TiO2系新型陶瓷。模具材料需要具备如下特征：（1）表面无疵病，能够研磨成无气孔、光滑的光学镜面；（2）在高温环境条件下具有很高的耐氧化性能，而且结构等不发生变化，表面质量稳定，面形精度和光洁度保持不变；（3）不与玻璃起反应、发生粘连现象，脱模性能好；（4）在高温条件下具有很高的硬度和强度等。

四、光学非球面透镜应用

目前光学玻璃透镜模压成型技术,已经用来批量生产精密的非球面透镜。归纳起来，使用非球面透镜可以取得的效果， 大体上有以下几个方面：第一可以提高成像质量等光学性能；第二可以实现大口径等高规格镜头；第三可以减少构成镜头的镜片数；第四可以减少镜头全长，利于镜头的小型化。

其应用主要用于制造军用和民用光学仪器中使用的球面和非球面光学零件，如各透镜、棱镜、以及滤光片等；在光通信方面如光纤耦合器中的应用；在光盘机、光纤耦合装置以及条形码扫描器 等一些产业规模很大的光电仪器中的应用；制造照相机取景器非球面透镜、电影放映机和照相机镜头的非球面透镜等。

五、结论

非球面玻璃透镜模压在日本，韩国及台湾地区经过多年的探索，目前已经用于大规模批量生产。目前我国在玻璃透镜模压的开发处于起步阶段，虽然在低熔点玻璃的开发通过与日本玻璃生产厂商的合作近几年发展很快，不断有新的牌号填充空白领域，但在非球面透镜精密模压大规模生产方面与国外差距较大，压型设备及模具还受制于进口。国内少数几家公司已经开始探索批量生产模压非球面透镜，但由于模具需要整套进口，所以成本较高， 而且生产的透镜良率较低。鉴于这项技术本身具有很高的经济和军事价值，因此我国深入开展此方面的研究具有十分重要的现实意义。

参考文献：

[1]Yi A Y.Jain A Compression molding of aspherical glass lenses― a combined expefimentfl and numerical analysis[J].Journal of the American Ceramic Society，2005，88(3)：579―586．

[2]Firestone G，Yi A Y.Precision compression molding of glass microlenses and microlens arrays―an expedmental study[J].Applied Optics，2005，44(29)：6115-6122．

[3] R.Jaschek, C. Klein, C. Schenk, K. Schneider, J. Freund, S. Ritter, “Development of a new process for manufacturing precision gobs out of new developed low Tg optical glasses for precise pressing of aspherical lenses”, Proc. SPIE Vol. TD03, pp. 50-52, 2005.

[4] KatsukiI M.Transferability of glass lens molding [C].SPIE，2006，6149：61490M ．

作者简介：

精密制造篇4

关键词：机械制造工艺；精密加工技术；焊接；切削

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.032

智能技术的发展，推动机械制造自动化水平的提升，也加大了机械零件制造质量与精确度的提升，极大的推动了机械制造行业的发展。然而，对机械制造工艺技术要求逐渐提升，使得传统机械制造工艺水平和零件精度不能满足机械制造的发展的需求，需要改进和优化。基于此，本文对机械制造工艺展开探讨，并详细的对精密加工技术进行阐述，具体内容如下。

1 机械制造工艺与精密加工技术特征分析

分析机械制造工艺与精密加工技术特点，明确二者之间的联系和作用，为精密加工技术的有效应用和制造工艺优化奠定基础。

（1）关联性。机械制造工艺与精密加工之间具有一定联系，借助精密加工技术可完成对机械制造工艺的优化，进而推动机械零件的加工质量和加工效率，满足行业发展的需求，规避质量隐患。二者的综合作用，可以推动机械制造企业的发展和进步。

（2）系统性。机械制造工艺可以将诸多现代技术综合利用，有效的对工艺的各个流程进行优化，机械制造工艺中的精密加工技术应用，有助于推动机械制造成为一个完成的系统，继而推动机械制造的整体质量。

（3）竞争性。经济一体化影响，使得机械制造工艺与精密技术受到市场的影响较为明显，进而优化的机械制造工艺与先进的精密技术有助于的推动制造企业提升产质量、生产效率，并降低生产成本，进而推动机械制造企业市场份额提升。

2 机械制造工艺分析

现阶段，机械制造工艺复杂且逐渐借助信息技术，对提升工艺效率和工艺质量具有积极的作用。且需对不断优化的机械制造工艺展开解读，具体的制造工艺如下。

（1）气体保护焊接工艺。焊接工艺是机械制造工艺中不可缺少的重要部分，为了避免焊接过程中，外界因素的影响，选择气体保护焊接工，可以起到熔池和促进电壶与空气的分离，进而保障焊接质量。通常情况下，考虑效益因素，可以选择CO2气体保护焊的方式，有效的完成对焊接物的保护，积极推动机械加工质量的提升。

（2）搅拌摩擦焊焊接工艺。同样属于焊接工艺，且常用语大型生产线中，实现汽车、飞行器等的制造。且经过长期的实践研究，搅拌摩擦焊焊接工艺得到的完善和改进，可以更为有效的应用到诸多领域中。目前，搅拌摩擦焊焊接工艺具有材料消耗少，所需焊接温度较低的特点，具有较高的应用价值。

（3）电阻焊工艺。这类工艺的具体实施中，将两个目标焊接件置于电极之间，借助焊接电流，实现对两个目标焊接件的接触区域的加热，且达到熔点后，目标焊接件表面的金属原子分离，并形成金属键，再由金属键的相互作用，完成焊接的目的。这类焊接方式焊接过程简单、效果明显，焊接成本、低效率高。

（4）埋弧焊工艺。焊剂层与电弧的综合作用，完成对零件的焊接。现阶段，主要选择自动埋弧焊的方式。这类焊接工艺具生产率高、焊接质量稳定的方式，且不会造成弧光与烟尘的特点。

具体的机械制造工艺中，需要结合具体的焊接需求，完成对机械制造工艺的选择，从而保障机械制造工艺的有效应用，降低质量隐患。

3 精密加工技术分析

精密加工技术是完成对一些精度为1～0.1μm、表面粗糙度为Ra0.1～0.01μm的技工技术。精密加工技术属于一种先进的加工技术，可以有效的完成对各类精密零件的加工。

（1）精密切削技术。所谓精密切削技术，是机械制造工艺中常用的精密技术类型。为了完成对精密切削技术精度的提升，需要先选择适宜的切削材料，且对诸多外界影响因素进行排除，从而保障精密切削技术的有效应用。对于机床设备，需要保障机床具有较好的刚度，不会受到零件切削过程中温度影响，产生变形的现象。此外，还可以通过增加机床主轴的转速。再结合精密定位技术和控制技术，推动精密切削的实现。

（2）精密研磨技术。对于零件表面粗糙度在1～2mm范围的零件，传统抛光和磨削等技术不能满足研磨的需求。故此，选择精密研磨技术，可以有效的完成对这类零件的加工，从而使得零件的整体性能和精密度达到设计标准。

（3）纳米技术。这类精密加工是机械加工制造中的重要技术类型，将物理和工程技术的有效结合。运用纳米技术可以有效的完成对硅片的加工，实现线条的布置。

具体的精密加工中，需要结合具体的精度需求，完成适宜的精密加工技术，进而推动机械制造工艺的顺利完成，从而保障加工工件的整体质量。

4 结束语

机械制造行业是社会经济中的重要组成部分，且机械制造的相关产品，充斥着人们的日常生活中。针对机械制造工艺的分析，详细对的具体的焊接技术展开解读，并根据具体加工原材料情况，选择适宜的焊接工艺。对于精密加工技术，是完成对精度高零件加工，其中精密研磨技术、精密切削技术和纳米技术等均是精密加工技术的基本技术类型，对推动机械制造企业的持续健康发展具有积极的作用与意义。

参考文献：

[1]牟影.浅谈现代机械制造工艺及精密加工技术[J].科技、经济、市场，2015（02）：11-11.

[2].现代机械制造工艺与精密加工技术探析[J].城市建设理论研究：电子版，2014（20）：00132-00132.

[3]侯志敏.现代机械制造工与精密加工技术探析[J].中国机械，2014（16）：209-210.

精密制造篇5

关键词：机械制造工艺 精密加工技术 生产实践 计算机建模

中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2015）07（b）-0000-00

在目前的机械生产当中，机械的精密加工技术主要应用于机械零件的加工，在应用机械制造工艺与精密加工技术进行机械加工时，大体按照四个步骤进行生产制造：第一，调研；第二，概念模型的抽取；第三，建立机械模型；第四计算数值、检验结果。机械制造精密加工技术利用计算机来整合所需要的数据资源和建立相关的理论模型，最后通过计算机计算“模拟生产过程”，从而获得最优的生产工艺流程。机械生产精密加工技术利用计算机进行仿真模拟，优点突出，它可以将“生产”的全过程以三维图像的形式呈现出来，并且可以实现人机交互，整个过程基本与实际生产制造过程相近。

1 机械制造精密加工技术参数化的规划和组织

在机械产品的生产制造中，我们一般认为机械产品是由机械零件组成的，各种不同的零件之间相互装配而形成了最终的机械成品，要组成一个成品，机械零件存在相互制约的关系，因此，需要提升零件之间的质量和精密程度来提升机械设备的性能。本文单就机械零件的精密度而言，零件之间的精密程度较高，可以使机械产品的变形尺寸保持在一定的范围之内。而在实际的生产过程中，精密加工技术的内容主要为控制变型尺寸、判定零件类型以及零件的参数取值等[1]。为了使生产出来的产品符合相应的使用要求，在生产过程中，我们需要对机械产品的精密加工技术进行规划和组织。

我们不难发现，机械制造及精密加工技术的规划和组织主要包括三个层面的内容，第一，就是描述层，本层主要是对机械产品精密机加工技术进行详细的定义，对于机械制造工艺中的精密加工技术活动和过程进行详细的描述：精密加工技术的过程就是定义所需要生产的机械零件的类型、加工的技术规划等，精密加工技术活动就是定义机械零件的加工过程与方法；第二，是模型层，此模型层就是根据精密加工技术的组成元素以及各种逻辑关系构建出一种理想的组织结构模型；第三，是应用层，此层面根据机械制造精密加工技术的配置原则、判断标准以及计算方式等，对于在计算机中预先设计好的加工程序进行启动、检验与对比，寻找最优的生产模型。

2 机械制造工艺及精密加工策略

当前，机械制造工艺正在朝着智能化和高效化的方向发展，主要利用计算机技术构建机械设备的模型，制定高效的生产管理机制，应用智能化的生产技术。机械制造工艺的要求也越来越高，不但要求产品的标准化和规范化，还要求对已有的成品进行变型设计，利用已有的模型和数据，设计制造出更加精密、优质的机械产品，以此提升企业的竞争力。

2.1零件分类及变型模式

在实际的生产过程中，机械设备的生产与加工都是成批的，需要进行大量的生产，这样，就需要生产企业把握生产零件的资源特性，以此为生产的基础，满足各类客户的不同要求，一般的机械设备由通用件、标准件以及定制件三种零件构成[2]。一般来说，绝大多数的机械产品内部都需要精密零件，不同的机械零件的加工技术也有所不同，而应用精密加工技术的前提是保证现有的零件模型通过精密加工能够得到需要的零件，且成本控制在允许的范围内，如果已有的零件模型不符合此条件，此时就需要借助参数化的变形得到机械产品所需要的特制零件。

2.2使用CAD软件对机械零件进行设计

在机械零件的生产之前，必须对机械零件进行设计，最常使用的机械设计工具为计算机软件CAD，我们称之为计算机辅助设计。设计阶段主要是设计人员根据零件的设计要求使用CAD等软件进行设计和绘制，在设计中，设计人员借助其中已有的图形以及绘制工具完成设机械零件的尺寸以及纹样设计[3]。借助CAD进行机械零件的设计，可以准确的设计零件的平面结构以及立体架构，清楚的表达设计意图，很好的将设计与施工进行衔接。当然，此软件也存在一定的不足，当设计完成以后存在部分缺陷或部分修改时，可以借助Photoshop进行调整。在机械设备的精密加工技术中，模型的建立手段主要有属性数据模型和几何数据模型两种方式。

2.3几何数据模型

在进行机械制造时，尤其是在精密加工中，需要对产品的生产属性进行管理，还要将数据之间的层次关系进行整理。零件的精密加工模型中包含的信息量巨大，包括零件的属性信息和图形信息等。其中零件的图形信息可以将零件的尺寸，形状等准确的表达出来，零件属性信息包含的内容更多，其中包括零件的特征与特殊要求，还包括对整个的加工过程实施控制的内容和对整个工艺过程进行全程的监控信息，这些信息都在零件的几何模型中显现出来，并且整个的精密加工技术都是通过这种几何图形来表示。

2.4机械属性数据模型

对于复杂的机械零件，我们必须使用机械零件的属性数据来对零件的要素进行精准的描述，以此来精确的表达零件的特征、形态以及分布关系等，在属性数据中，图形的信息最为关键。属性数据的种类众多，在这里试举例说明，一般机械产品的属性信息包括零件的标号、生产信息、坐标、赋予原值等，利用属性数据与几何数据相结合能对机械产品进行最为精准的描述。

3 机械产品精密加工技术

3.1精密切削技术

在机械制造中，精密加工技术是最常使用的，而切削技术在机械制造中最常使用的加工手段，为了提升切削的精度，在机械制造中应使用刚度较好的机床，同时，在加工过程中保证机床的震动强度在允许的范围以内，此外，在切削的过程中经常使用精密定位技术以及精密控制技术和空气压轴承等先进加工手段[4]。

3.2纳米技术

纳米技术与机械制造技术相结合，能够有效的提升机械制造的精度，通过使用纳米技术，可以将宽度为几个纳米的线条刻画在硅板上，纳米技术的应用使制造要求十分苛刻的电子元件成为可能。

4 结语

现代的机械制造与精密加工技术主要应用计算机进行计算建模，利用已有的零件模型作为数据资源，并利用CAD等辅助软件进行设计，提升了机械零件的设计质量。现代机械制造工艺与精密加工技术打破了传统的机械加工方式，使用计算机进行设计和加工控制，并以此来获得最优的加工工艺流程。一些现代化的加工技术，例如精密切削技术以及纳米技术等，可以根据计算机建立的机械零件模型进行精密加工，保证机械零件的生产质量与机械零件的加工效率。

参考文献

[1]安巍.现代机械制造工艺与精密加工技术探析[J].科技传播，2014（3）：58，71.

[2]曹环军，王海港.现代机械制造工艺及精密加工技术实践探究[J].湖南农机，2014（1）：93-94.

[3]王健.精密技术在机械制造业中的应用研究[J].科技创新与应用，2014（28）：90.

精密制造篇6

1现代机械制造工艺

(1)气体保护焊焊接工艺。气体保护焊焊接工艺是一种以电弧为热源、以气体为被焊接物体的保护介质的焊接工艺。焊接过程中,气体会利用自身功能在电弧周围形成一层强大的保护层,能发挥熔池及分割电弧与空气的作用,从而降低有害气体可能对焊接造成的危害性。另外还能促使电弧稳定、充分燃烧。较为典型的有二氧化碳保护焊等。

(2)螺柱焊焊接工艺。螺柱焊焊接工艺是确保螺柱一端接触到管件或板件的表面,直至接触面出现融化现象,增加螺柱压力来完成焊接。主要焊接方式包括拉弧式和储能式。两者均为单面焊接,其中拉弧式多用于重工业焊接,储能式则多用于薄板焊接。该焊接工艺在使用过程中不会出现漏气漏水等现象,因此得到广泛应用。

(3)搅拌摩擦焊焊接工艺。搅拌摩擦焊焊接工艺最早应用于车辆制造、飞机制造、铁路制造等众多机械制造行业,且随着经济的发展,其应用范围不断增加。当前,我国的搅拌摩擦焊焊接工艺已十分成熟,在焊接过程中仅会产生较少的消耗性材料,具有较大实用性。并且在对铝合金进行焊接的过程中,能直接焊接800m的焊缝,同时焊接温度也较低。

(4)电阻焊焊接工艺。电阻焊焊接工艺是在正负电极之间置入被焊接物体,并实施通电,通过电流接触被焊物体的表面及附近产生的电阻热效应而进行融化,促使其与金属融为一体。电阻焊焊接工艺优点众多,比如生产效率高、机械化程度高、焊接质量高、加热时间短等,所以被广泛应用到航空航天、汽车、家电等现代机械制造业中。

(5)埋弧焊焊接工艺。埋弧焊焊接工艺是指在焊剂层下燃烧电弧进行焊接,有自动和半自动之分。自动埋弧焊往往仅用于焊接,而焊丝及移动电弧则需要专门的小车进行输送。但是在半自动埋弧焊焊接中,焊丝及移动电弧往往需要手动输送,因此在发展过程中几乎被淘汰。另外,选用埋弧焊焊接工艺,应该特别重视焊剂的选择、碱度等最能体现焊接工艺性能、冶金性能、电流种类等级的重要技术标准。

2精密加工技术

(1)精密切削技术。通常情况下,精密切削技术是直接利用切削的方式得到高精度,所以对切削所得产品提出更好的要求。比如必须符合高精度表面粗糙度的要求。但值得注意的是,如果要利用切削方式得到高精度及高水平的表面粗糙度,就应该积极排除机床、刀具、工件及外界等因素的影响。比如为了不断提升机床的加工精度和准度,就必须选择有着较高刚度、较小热变形度、良好抗振性能的机床。

(2)超精密研磨技术。针对加工与其表面粗糙度达相符1~2mm,并利用原子级的研磨抛光硅片。以往的研磨、磨削、抛光等传统加工方法都不能满足工作需要。所以必须深入分析和研究新原理及新方法。正是在这样的发展背景下,超精密研磨技术应运而生,并在机械精密技工中发挥着越来越重要的作用。

3现代机械制造工艺及精密加工技术的联系与特点

(1)现代机械制造工艺及精密加工技术的关联性。就制造技术而言,现代机械制造工艺与精密加工技术都涉及机械行业的众多方面,比如在制造工程、产品设计与开发、产品工艺设计、加工制造、产品销售等,一旦这些环节中发生问题,会直接影响到整个工程链。所以必须高度重视现代机械制造业与精密加工技术之间的相关性,这样才能真正促使机械技术的进步和发展。因此在具体实践中,必须充分结合现代机械技术与精密加工技术,促进机械进步,实现技术的快速发展与进步。

(2)现代机械制造工艺及精密加工技术的系统性。现代机械制造生产是一项较为复杂的系统工程,在现代机械制造工艺及精密加工技术的使用过程,比如产品设计、生产及销售等过程中,会涉及到计算机信息技术、现代传感技术、生产自动化技术等众多技术。除此之外,还有可能需要应用新工艺、新材料、新管理方法等。所以,从整体上来说,机械行业的制造技术离不开多种现代先进科技技术的综合应用,这就使得现代机械制造工艺及精密加工技术有着较大的系统性。

(3)现代机械制造工艺及精密加工技术的全球化。当前,随着经济全球化的发展,我国的众多经济领域逐步实现了与国际的接轨,经济全球化趋势已发展围城当前社会发展的重要趋势。同时,经济全球化背景下,各国市场竞争加剧,我国机械制造业为提升企业在国内和国际市场上的竞争力,就必须紧跟时展步伐,积极引进国际先进机械制造工艺及精密加工技术,加大企业内部科研投入,培养高级技术人员,研发符合企业实际情况的机械制造工艺及精密加工技术,从而实现机械制造企业的健康及可持续发展。

4结语

精密制造篇7

【关键词】现代机械制造；精密加工；技术探讨

0.前言

随着社会经济的不断发展和生活品质的不断提高，人们对各类产品的要求也越来越严格，对于产品也要求也向着质量高档、品种多样、价格合理、使用方便、外形美观、自动化程度高等多方面发展。要满足人们对于产品越来越高的需求，对于现代机械制造和精密加工技术的研究也显得越来越有意义。因此，笔者通过以下几个下面与业内人士进行探讨。

1.现代机械制造工艺与精密加工技术的特点

1.1关联性

从机械制造技术角度来看，机械制造技术的先进性是贯穿于产品从调研到销售等的整个过程，而不仅仅体现在机械制造过程中，其中包括产品的调研、产品的研发、设计工艺、产品制造和销售等环节过程。这些环节之间联系密切，只有各个环节协调合作才能产生最优的技术效益，如果其中任何一个环节出现问题都会对整个技术过程产生难以预料的影响。所以真正把握现代机械制造工艺与精密加工技术之间的相关性是对我们业内人士最基本的要求。

1.2系统性

随着科学技术的不断发展，现代科学技术在机械制造过程中的作用也越来越重要，先进的机械制造技术工艺更是离不开多种现代科技技术的综合运用。在产品的设计、生产、制造和销售等整个过程中，会运用包括计算机、自动化、传感、信息和现代化系统管理等科学技术，并且这种情况会随着科技的不断发展而越发明显。

1.3全球性

随着社会经济全球化的大背景下，现代机械制造技术与精密加工技术也在面临着全球化的挑战，各种先进技术不断出现，制造技术和市场的竞争也显得愈加激烈。在如此激烈的竞争中，一个国家只有把本国的技术发展成为国际先进水平，提高本国制造业水平，才能在国际市场中立于不败之地。

2.机械设计和制造工艺

2.1机械设计技术

机械设计技术主要包括产品方法设计理论、工艺设计、结构设计和材料选用等。随着科学技术的不断提高，传统的机械制造技术已远远不能满足现代机械设计的要求，例如数控机床设计、汽轮机叶片结构设计和高效节能电机设计等方面。现代机械设计技术已经从直觉设计和经验设计发展成为先进理论和有效方法的设计方法理论，在设计的各个阶段，充分利用先进理论和有效方法解决实践中遇到的各种问题已成为现代机械设计的发展趋势。现代机械设计设计仿真技术、系统工程、优化设计、计算机辅助设计、可靠性设计和模态分析等方面内容。运用现代科技信息技术、科学思维，并有效利用设计方法理论来提高设计的水平和质量，促进机械设计技术的快速发展。

2.2机械制造工艺

现代机械制造技术涉及的范围较广，例如钳、焊、铣等。笔者结合自身经历，从现代机械制造工艺中比较常见的现代机械制造焊接技术来重点讨论分析。现代机械制造焊接技术主要包括以下几种：一是电阻焊；二是埋弧焊；三是气体保护焊；四是搅拌摩擦焊；五是螺柱焊。

2.2.1电阻焊焊接技术

所谓电阻焊焊接技术，是指把被焊接的物体紧密压在正负电极之间，然后在对其通电，借助电流流经被焊物体接触面及其附近形成发热效应，加热至熔化，让其与金属合为一体的一种压力焊接技术。该技术具有机械化程度高、加热时间短、焊接质量高、生产效率高、无有害气体等优点，因此被广泛应用与现代机械制造业中。但缺点是维修难度大、设备成本高等。

2.2.2埋弧焊焊接技术

所谓埋弧焊焊接技术，是指在焊剂层下面燃烧电弧进行焊接的一种焊接技术。该焊接技术分为半自动和自动两种焊接方式。半自动埋弧焊焊接技术需要机械送进焊丝，并且需要人工手动移动电弧，自动埋弧焊只需要焊接小车送进焊丝和移动电弧，因此半自动埋弧焊焊接技术已经被淘汰了。自动埋弧焊焊接技术具有焊缝质量高、生产率高和劳动条件好等优点。

2.2.3气体保护焊焊接技术

所谓气体保护焊焊接技术，是指以电弧为热源的一种焊接工艺，主要特征是被焊接物体的保护介质是气体。其工作原理是：在电弧的四周形成气体保护层，将熔池和电弧与空气隔离，从而可以有效的阻止有害气体对焊接产生影响，并且同时保证燃烧的充分和电弧的稳定。目前使用最广泛的保护气体是二氧化碳，原因是二氧化碳价格低廉。

2.2.4搅拌摩擦焊焊接技术

搅拌摩擦焊焊接技术要点就是焊接时，会舍弃掉除了焊接搅拌头以外的任何焊接消耗性材料，例如保护气体、焊丝、焊剂和焊条等统统舍弃掉。

2.2.5螺柱焊焊接技术

所谓螺柱焊焊接技术，就是把螺柱的一端同板件或管件的表面向接触，并且接通电弧直至接粗面熔化，然后再对螺柱施加一定的压力而完成焊接的一种焊接技术。该焊接技术可以分为两种焊接方式：拉弧式和储能式焊接方式。由于前者焊接时熔深交大，主要应用在重工业中，而后者恰好相反，而主要应用在薄板的焊接。两者的共同点就是单面焊接，具有不需要钻孔、打洞、以及粘结等优点。

3.精密加工技术

精密加工技术很多，例如模具成型技术、精密切削技术、微细加工技术、超精密研磨技术和纳米技术等。笔者结合自身实践经历来进行简单的探讨分析。

3.1模具成型技术

目前，飞机、汽车、仪表、电机和家用电器等产品中，至少有三分之一的部件是通过模具加工制造的。模具成型技术的核心技术是如何保证模具的精度，这也是衡量一个国家制造技术水平的一个重要标志。电解加工技术可以使模具精度达到微米级，有效的解决了表面质量的问题。

3.2精密切削技术

直接利用切削得到高精度产品仍然是最常用的方法，但是，想要得到高精度的产品，切削时必须尽可能的减少机床、刀具等因素的影响，因此也必须有更加先进的技术作保证。

3.3微细加工技术

随着科学技术的不断进步，电子元件的体积越来越小，然而使用的频率却越来越高，能量消耗也相应的越来越少。目前的超微细粒子技术更是使半导体的加工精度达到了几百个埃的精密程度。

3.4超精密研磨技术

超精密研磨技术主要应用于集成电路硅片的加工（下转第178页）（上接第21页）方面，因其表面粗糙度的要求为 1-2 毫米，传统的研磨、磨削和抛光难以满足其要求，必须进行原子级抛光。因此各种新原理、新方法的超精密研磨技术也应运而生，例如流体动压型悬浮研磨的非接触研磨等，大大促进了超精密研磨技术的发展。

3.5 纳米技术

纳米科学涉及多个学科，是现代物理学与先进工程技术相结合的产品。近几年，纳米机械技术得到了快速发展，能够在硅片上刻画出纳米级宽的线，这充分表明信息存储的精度得到了大大的提高。

4.结语

总而言之，现代机械制造工艺与精密加工技术在机械制造业发展中起到了及其关键的作用，我们必须充分认识到现代机械制造工艺与精密加工技术研究的必要性和重要性，并且努力学习和提高现代机械制造工艺与精密加工技术工艺，更好地为我国现代机械制造业的发展而服务。

【参考文献】

[1]蔡茂健.基于绿色制造理念的机械制造工艺[J].信息与电脑（理论版），2011，2.

[2]李磊.机械制造的技术特点与发展趋势[J].科技资讯，2011，5.

[3]杨秀奎.对我国现代机械制造工业的特点及未来发展趋势的分析[J].今日科苑，2007，18.

精密制造篇8

【关键词】

变频技术；横向进给；运动控制

学院科技生产中心的MM7120A型精密平面磨床是生产于1980年，主要用于教学实训，由于其使用量不大，其磨削加工的精度仍然不错。常见故障多发生在横向进给上，只要将其横向进给装置的直流驱动控制系统进行变频调速的技术改造，就能重新发挥其应有的作用，具有较大的改造价值。

一、MM7120A型精密平面磨床进给装置的组成及原理

MM7120A型精密平面磨床的工作台在其磨削加工过程中要实现纵向运行和横向进给，工作台纵向运行采用液压驱动，比较稳定可靠。其横向进给动作是采用直流电机驱动，经过整流为直流电机提供电源，实现无级调速，并用能耗制动。

横向工作台进给为断续和连续工作方式。连续工作方式是在磨削的纵向运行一直保持横向进给，这种模式用处不大。断续工作方式是纵向工作台在运行到左右端换向时，触发QS无触点行程开关发出信号，通过电子延时电路、控制电路及直流继电器控制了断续进给动作。断续进给是磨削加工时所需要的通常动作。

这些电子电路元件年久老化，特别是直流电机的驱动电源与控制电路部分，故障频出。

二、延时的时间和电机运行转速决定每次横向进给的位移

MM7120A型精密平面磨床的横向进给运动的连续工作方式时，横向进给的驱动电机连续运行，当工作台横向运动到端点位置，触发限位开并而改变方向。磨床的横向断续工作方式时，触发QS行程开关发出信号，通过电子延时电路和控制电路使直流继电器接通并断开，横向进给的驱动电机运行时间与电子延时电路的延时成正比。原机上断续和连续工作方式电子电路的整流电源、触发延时电路及控制输出电路分别置于三个电路板上。本来电子原件并不多，又分别制作在三块小电路板上，造成联接复杂、易出故障，改造时把这三块电路板合为一块，使其简单化。改造后工作台横向断续和连续控制电子电路如图1所示。

三、横向工作台进给直流驱动改造为交流变频调速

MM7120A磨床工作台断续和连续横向进给进行了变频技术改造。废除原电路中的直流电机的驱动的单相桥式晶闸管整流线路、能耗制动、减低电流的脉动和使电流的连续电抗器L和回流二极管。采用FRN0.75E变频器。其控制电路如图2所示（主电路从略）。

MM7120A磨床工作台上的操作按钮开关控制磨床的工作台横向进给运行。通过启动按钮控制KM1、KM2。KM1、KM2的触点接通变频器的正转与反转，从而使工作台向里或向外横向进给，如图2所示。工作台向里或向外横向进给的极限位由行程开关控制换向，也就是当横向进给到极限位时就自动改变横向进给的方向。

MM7120A工作台断续和连续横向进给由控制电路中的手动转换开关SA来选择，如图1所示。连续进给工作方式时SA断开，断续进给工作方式时SA闭合。当SA断开时，直流继电器KA不得电，其常闭触点接通，变频器按着KM1或KM2接通驱动电机使工作台向里或向外横向进给连续运动，如图2所示。电机变频起动后，其运行的频率由RP1和RP2调定。当SA接通时，直流继电器KA断续得电，且只有工作台纵向运行到左右端换向时，触发QS行程开关发出信号，通过电子延时、控制电路使KA断电，KA断电时横向进给。横向进给的运行时间由延时电路调定。