精密加工技術(shù)在機械設(shè)計制造的應(yīng)用

時間:2022-07-17 03:18:40

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精密加工技術(shù)在機械設(shè)計制造的應(yīng)用

摘要:隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,現(xiàn)代化機械設(shè)計制造對工藝技術(shù)提出了更高的要求?,F(xiàn)代化機械設(shè)計制造工藝應(yīng)用推動了機械制造加工效果的提升。機械制造業(yè)是衡量國家科技力量的標(biāo)準(zhǔn)之一,工業(yè)革命后,各國對機械制造中的工藝技術(shù)要求不斷提高。機械制造業(yè)發(fā)展需要精準(zhǔn)先進的技術(shù),以往技術(shù)漏洞多,精密加工技術(shù)應(yīng)運而生,對機械制造業(yè)發(fā)展具有重要意義。本文從精密加工技術(shù)含義及其特點等方面進行探討,推動了現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞:精密加工技術(shù);機械設(shè)計制造應(yīng)用

隨著光電子學(xué)等技術(shù)的發(fā)展,高精密的光電子系統(tǒng)不斷涌現(xiàn),對精密加工技術(shù)提出了更高的要求。超精密加工精度隨著加工技術(shù)進步不斷提升,現(xiàn)代社會中超精密加工技術(shù)是先進制造技術(shù)的重要部分,提高加工精度動因是提高產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定性,促進產(chǎn)品小型化,提高裝配生產(chǎn)效率。在激光器件及大規(guī)模集成電路等領(lǐng)域,功能晶體材料廣泛應(yīng)用,在材料科學(xué)領(lǐng)域中占有重要地位。激光系統(tǒng)的應(yīng)用中,對晶體表面完整性提出了嚴(yán)格的要求,要求較低表面粗糙度,無破壞層的超光滑表面。要滿足現(xiàn)代電子器件精度要求,必須應(yīng)用精密加工技術(shù)。目前強光源研發(fā)成為世界性趨勢,由于在光信息存儲、光顯示照明等方面具有廣泛應(yīng)用前景,對非線性光學(xué)晶體需求加強。我國晶體超精密加工方面落后,研究精密加工技術(shù)應(yīng)用具有重要意義。

1精密加工技術(shù)的發(fā)展

精密加工技術(shù)屬于先進制造技術(shù)領(lǐng)域,精密工程是現(xiàn)代制造技術(shù)的前沿,超精密加工技術(shù)是新興綜合加工技術(shù),使目前加工精度達到了納米級。精密加工技術(shù)是先進制造技術(shù)的重要部分,是衡量國家工業(yè)水平的重要標(biāo)志。超精密加工手段有超光滑表面拋光等,超光滑表面是表面粗糙度均方根值小于1nm的表面,具有亞表面無破壞良好特征,加工對象多為玻璃陶瓷等硬脆性材料。超精密加工技術(shù)向更高精度、微型化方向發(fā)展。超精密加工技術(shù)發(fā)展促進機械、半導(dǎo)體及材料科學(xué)的發(fā)展。工業(yè)發(fā)達國家工廠可穩(wěn)定掌握加工精度為1μm,通常將加工精度在0.1~1μm的加工方法稱為精密加工。加工表面粗糙度小于Ra0.01μm的加工方法稱為超精密加工?,F(xiàn)代機械工業(yè)致力于提高加工精度原因是可提高產(chǎn)品性能,促進產(chǎn)品小型化,促進自動化裝配。精密加工技術(shù)在現(xiàn)代化武器制造中占有重要地位,如命中精度對導(dǎo)彈具有決定意義,命中精度由慣性儀表精度決定。美國民兵III型洲際導(dǎo)彈系統(tǒng)陀螺儀精度為0.03~0.05°/h,MX戰(zhàn)略導(dǎo)彈制導(dǎo)系統(tǒng)陀螺儀比民兵III型導(dǎo)彈高級,保證命中精度圓概率誤差為50m。大規(guī)模集成電路發(fā)展依賴于微細(xì)工程發(fā)展,集成電路發(fā)展要求電路元器件微型化,形成功能復(fù)雜的電路,提高精密加工水平成為提高電路繼承度的技術(shù)關(guān)鍵。21世紀(jì)初,普通機械加工與精密加工精度達到1μm,0.1μm,精密工程向原子級精度加工逼近,各工業(yè)發(fā)達國家努力沖刺,基本ERATO計劃中將納米技術(shù)作為優(yōu)先技術(shù),在工業(yè)界聯(lián)合開發(fā),分析材料納米力學(xué)性能,基本測試系統(tǒng)正在研制。美國海軍研究室資助學(xué)校精密工程研究項目。在工業(yè)界有小組掃描隧道工程方面進行研究工作。英國國家納米技術(shù)計劃實行,建立納米技術(shù)戰(zhàn)略委員會,1990年出版《納米技術(shù)》學(xué)術(shù)期刊。過去精密加工技術(shù)應(yīng)用范圍較小,隨著科技的提升,精密加工進入國民經(jīng)濟各領(lǐng)域,走向批量產(chǎn)品生產(chǎn)。機械制造行業(yè)改變過去精密基床放在后方車間的陳規(guī),工業(yè)發(fā)達國家將精密基床搬到前方車間。精密加工走向量產(chǎn)使得人們正視以往忽視的成本效率問題。精密加工要求達到極高的加工精度,應(yīng)保證成本低,對精密加工提出了更嚴(yán)格的要求。

2精密加工技術(shù)特點

現(xiàn)代機械設(shè)計制造工藝特點是現(xiàn)代化,制造工藝應(yīng)用成為中國生產(chǎn)領(lǐng)域發(fā)展關(guān)鍵點?,F(xiàn)代機械設(shè)計制造工藝應(yīng)用可提高生產(chǎn)效率,包括應(yīng)用于中小規(guī)模機械制造與切削技術(shù),主要通過特殊切削加工機械元件進行切削。現(xiàn)代機械設(shè)計制造工藝融入信息化,實現(xiàn)生產(chǎn)自動化,做到機械工藝設(shè)計一體化發(fā)展。隨著人們環(huán)保意識的提高,制造機械工業(yè)發(fā)展有了更高的要求。現(xiàn)代化機械設(shè)計工藝優(yōu)勢體現(xiàn)在高機械制造效率,為企業(yè)獲得最大化的經(jīng)濟效益;推動行業(yè)技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展,對技術(shù)改革推動生產(chǎn)高質(zhì)量發(fā)展;現(xiàn)代技術(shù)在生產(chǎn)中應(yīng)用,減少勞動成本投入。精密加工技術(shù)特點是精確細(xì)密,行業(yè)發(fā)展競爭優(yōu)勢是產(chǎn)品精益求精。機械行業(yè)對零部件要求高。如電子設(shè)備對芯片精細(xì)度要求很高,精密加工技術(shù)滿足了機械制造的發(fā)展。精密加工技術(shù)提高了生產(chǎn)原料效率,如何更好地發(fā)揮精密加工技術(shù)優(yōu)勢是值得探究的問題。高質(zhì)量的產(chǎn)品離不開強大的硬件設(shè)施支持,工廠企業(yè)發(fā)展中要重視自身品牌效應(yīng),有效地對設(shè)施進行建設(shè),在產(chǎn)品發(fā)展中引入新技術(shù)。機械制造是從事動力機械、化工機械及其他機械設(shè)備生產(chǎn)工業(yè)部門,隨著社會的發(fā)展,機械制造行業(yè)面臨巨大挑戰(zhàn)。我國機械制造行業(yè)技術(shù)發(fā)展是從簡單到復(fù)雜的過程,生產(chǎn)方式呈現(xiàn)從機械控制自動化、計算機控制自動化發(fā)展脈絡(luò)。我國是制造大國,機械制造行業(yè)中,高級技術(shù)將取代落后技術(shù),精密加工技術(shù)在機械制造中推廣非常必要。精密加工技術(shù)應(yīng)用廣泛,精密加工技術(shù)發(fā)展遵循社會發(fā)展規(guī)律,制造工藝更加精準(zhǔn)是大勢所趨?,F(xiàn)代機械設(shè)計制造工藝具有關(guān)聯(lián)性、系統(tǒng)性等特點。關(guān)聯(lián)性是精密加工技術(shù)具有密切關(guān)聯(lián),每個環(huán)節(jié)彼此影響;適應(yīng)性體現(xiàn)在新技術(shù)替代傳統(tǒng)機械加工技術(shù),現(xiàn)代機械制造工藝特點融合計算機絲等形成整套系統(tǒng)。

3精密加工技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用

精密加工技術(shù)在機械制造行業(yè)中,有著廣泛的應(yīng)用,主要技術(shù)包括微機械技術(shù)、精密研磨技術(shù)與切削技術(shù)。生產(chǎn)中通常對原材料進行處理,原材料具備較高切削精度便于后期生產(chǎn),切削中應(yīng)用精密加工技術(shù)非常必要。如在生產(chǎn)中原料形狀不統(tǒng)一會降低生產(chǎn)效率。如生產(chǎn)中長期使用原有切割方式,會影響產(chǎn)品的使用質(zhì)量。為保證生產(chǎn)質(zhì)量,可在機械制造業(yè)中應(yīng)用精密切削技術(shù)。可應(yīng)用激光切割技術(shù)提高準(zhǔn)確度,保證每批次產(chǎn)品符合對應(yīng)要求。機械加工生產(chǎn)中,要對產(chǎn)品表面打磨拋光,要求控制產(chǎn)品粗糙度。如生產(chǎn)硅芯片表面粗糙度要求不同于其他原材料,需要保證金屬平面光滑。生產(chǎn)中對不同原材料有不同處理要求,對生產(chǎn)設(shè)備統(tǒng)一要求難以滿足不同需求,不斷調(diào)整設(shè)備會影響生產(chǎn)效率??梢赃\用精密研磨技術(shù)創(chuàng)新,研磨技術(shù)優(yōu)勢是利用計算機對生產(chǎn)零件進行控制,對生產(chǎn)轉(zhuǎn)數(shù)調(diào)整,保證生產(chǎn)質(zhì)量。研磨技術(shù)在機械制造業(yè)中的應(yīng)用,推動了企業(yè)經(jīng)濟效益的發(fā)展。研磨技術(shù)可實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)設(shè)備不能達到的研磨精度。提升產(chǎn)品粗糙度要求,可以對產(chǎn)品表面細(xì)致打磨,應(yīng)用磁懸浮技術(shù)保護生產(chǎn)加工設(shè)備。設(shè)備產(chǎn)品不用直接接觸,通過磁力打磨處理產(chǎn)品表面,減少機械設(shè)備打磨磨損?,F(xiàn)代精密加工技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用包括微機械技術(shù),其特點是響應(yīng)速度快,相比大規(guī)模機械化生產(chǎn)精細(xì)度高,可生產(chǎn)大規(guī)模設(shè)備不能生產(chǎn)的產(chǎn)品。通常應(yīng)用于電子設(shè)備生產(chǎn)中,由于電子設(shè)備對零件精細(xì)度要求高,絲毫誤差會影響電阻率,電子設(shè)備生產(chǎn)應(yīng)用微機械技術(shù)可達到要求。微機械生產(chǎn)設(shè)備表現(xiàn)出很強的信息捕捉能力,在機械制造生產(chǎn)中可監(jiān)控產(chǎn)品生產(chǎn)過程,檢測出問題可及時調(diào)整。應(yīng)用中可根據(jù)不同要求調(diào)整,如生產(chǎn)要求較高,應(yīng)用微機械技術(shù),發(fā)揮不同技術(shù)優(yōu)勢,提高機械制造水平。

4結(jié)語

隨著我國社會經(jīng)濟的發(fā)展,對現(xiàn)代化機械制造工藝要求不斷提高?,F(xiàn)代化機械設(shè)計制造工藝應(yīng)用提升機械制造效率,對提升企業(yè)經(jīng)濟效益發(fā)揮重要作用。在可持續(xù)發(fā)展理念下,先進工藝需要企業(yè)學(xué)習(xí)貫徹,提升企業(yè)競爭力。國家應(yīng)加強對機械制造業(yè)的重視,積極學(xué)習(xí)引進先進理論技術(shù),提高應(yīng)用技術(shù)水平,推動機械設(shè)計制造領(lǐng)域的發(fā)展。

參考文獻:

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作者:張健 單位:宿遷澤達職業(yè)技術(shù)學(xué)院