现代化机械设计制造工艺及精密加工技术分析

张 伟

阜阳职业技术学院，安徽 阜阳 236031

随着我国机械设计制造产业在科技发展过程中的不断进步，特别是精密加工技术的快速发展和应用，为我国机械制造产业社会效益和经济收益的实现提供了技术支持，同时也积极地推动了我国制造业的整体发展。

1 机械设计制造工艺的应用意义和特点

现代化机械设计和制造工艺的应用意义是提高制造质量与产量，增强机械产品的效能，为机械制造产业的现代化发展提供依托和支持。当机械设计与制造工艺得到完善和改进后，能够让机械制造企业更好地把握多元化的市场需求，并针对市场变化做出相应的对策，同时也能为精密加工技术的应用提供必要的保障。

在现代科技的发展下，机械设计制造工艺逐渐呈现出智能化、环保化、精密化的基本特点。其中智能化主要是指人工智能技术在机械制造与设计中的广泛应用中，使人工智能设备能够更好地分析和制造机械产品，降低企业的人力投入成本，使机械生产和加工更加科学、有效、完备。环保化指机械生产工艺通过改进工艺和技术，降低机械制造中所产生的有害物质，提高环境保护成效，并在某种程度上降低了企业的能源损耗。精密化指机械制造企业不断提高对产品精确度和质量的要求，通过现代科技的应用，使产品的精密度得到有效地提升，并且让更多的精密加工技术在机械制造中得到充分的应用。

2 机械制造设计工艺的加工模式

2.1 集成化加工模式

在科技持续发展的过程中，机械技术与自动化的充分融合，逐渐形成了机械设计制造工艺，并不断从传统的自动化加工转变为集成化加工。在现代机械制造设计领域，通信技术与网络技术得到交叉应用，共同推动了制造行业的整体发展。集成化模式的成熟与发展，为机械加工的精密化发展提供了条件，也为更多的精密加工技术的应用奠定了基础。集成化模式通常由多个功能模块组成，不同的功能模块共同构成了完整的生产体系，这极大地降低了机械制造与设计对人工的依赖。

2.2 智能化加工模式

在现代科技不断成熟与发展的过程中，人工智能逐渐成为自动化制造技术的替代品和衍生物。人工智能拥有和自动化相同的特点，能弥补传统自动化生产所存在的不足，可以切实降低机械制造中所产生的故障，增强机械制造过程的 “柔性” 。通过融入人工智能，构造智能制造模式，能够帮助企业实现全智能化、自动化的生产系统，让系统流程更加流畅，使机械制造工艺能够更好地契合现代社会发展的基本要求。然而从技术应用与机械制造的角度出发，我国当前的人工智能还不够成熟，需要相关政府部门、企业投入更多的财力、物力和人力。

2.3 低碳化加工模式

由于传统机械制造所造成的生态环境污染问题较为严重，因此高污染、高能耗的机械制造模式已经很难适用于当前的市场经济发展和建设特征。为此，需要企业改进机械制造工艺，降低机械制造对自然生态环境所带来的不利影响。同时，要将绿色理念与机械制造工艺相融合，制定出全新的机械加工模式，以便更好地实现机械制造领域的低碳化、低能耗、绿色化发展的目标。在该加工模式中，企业不仅要注重污染物质的产生和排放，更需要提高对能源损耗的关注和重视程度，通过应用现代计算机技术，实现低碳化的机械制造态势。

3 机械设计制造工艺的应用思路

首先是机械设计。机械设计包含方法设计、材料选择、结构设计等诸多模块，在现代科技发展和进步的过程中，传统的机械设计模式已经无法满足社会经济建设的需求，使得先进的理念和技术逐渐成为现代化设备设计的保障。通过仿真技术、系统功能等手段重构机械设计模式，注重机械设计的不同环节，提高机械设计的效率和质量。而在设计实践中，产品设计通常是与软件技术相互融合和渗透的，通过融入智能化、集成化加工模式，制造出精密的、节能的、优质的机械产品。在机械设计中最常见和常用的软件是AutoCAD。该软件在现代机械设计领域中拥有仿真测试、思维建模、平面设计等基本功能，能够被充分地应用到机械生产与设计的全过程中，很多院校都开展相关课程，并要求学生能够全面掌握和应用该软件。而在科技发展与时代进步的背景下，AutoCAD 软件逐渐拥有了三维建模功能，使传统的机械设计工艺得到进步和转变。相较于传统的二维建模，三维建模能够帮助设计者更好地呈现设计意图，提升机械制造的精细度。在机械设计实践中，设计人员需要制定出二维图形，然后利用软件将其转变为三维模型，并利用三维打印机，将模型打印出来，随后模拟机械部件的应用情况，如果检测合格，可以直接投入生产和应用。如果检测不合格，则需要用软件进行进一步的分析和改进，直到机械产品合格为止。在AutoCAD 软件的支持下，机械设计过程更加便捷、快速、有效，并在某种程度上降低了机械设计的成本，为企业获取更好的经济收益，提供保障和支持。

其次是机械制造。而机械制造技术通常包括 “激光热处理” “快速成型” “抛光打磨” 及 “切剥” 等技术。其中 “快速成型技术” 是通过激光切割与CAD模块相融合的方式制造零件样品的。其基本特征是通过计算机操作，实现智能化、自动化切割的。而 “激光热处理” 主要指借助激光的高温性，实现对熔覆材料或基材的热处理，使其形成特定的 “表面合金” 。而切剥技术和抛光打磨技术是机械制造的基本工艺，能够充分地融入精密加工技术，提升产品制造的质量。然而在实际应用中，则需要企业通过Auto 软件对所用材料进行分析，整合机械制造技术的数据，使机械产品加工过程呈现出集成化、智能化、低碳化的特征。

4 精密加工技术在机械制造设计工艺中的具体应用

通过深入了解机械设计制造工艺的特点和模式，我们能够充分地将精密加工技术融入其中，使其更好地提升机械制造的成效，让机械制造过程更加流程、顺利、有效，继而让精密加工技术拥有信息化和智能化的基本特征。

4.1 切剥技术

切剥技术主要指企业在生产中对材料进行预处理的一种重要工序，其精密度决定了后续作业流程的顺利性。所以将精密加工技术应用并渗透到切剥技术中，能够更好地提升机械制造的质量和效率。由于原材料的形状和大小不同，需要将原材料进行相应的切剥处置，以此实现原材料在形状和大小上的统一协调，为后续机械制造和加工过程提供便利。在实际的应用中，工作人员需要通过激光切割技术把控激光切入材料内部的深度，保障产品能够达到企业预期的标准。随后工作人员再将信息技术融入到切剥技术的应用过程中，借助计算机信息技术对机械产品进行监控、分析，从而确保机械部件的切剥精度。此外，将人工智能技术、集成化技术融入其中，能有效地提高精密加工技术的应用效率，提升产品加工的质量，从而降低资源投入。

4.2 研磨技术

研磨技术主要指对机械产品表面进行抛光打磨的过程，能够降低产品表面所特有的 “粗糙度” ，提高机械产品的品质。在进行硅芯片的制造和生产中，工作人员应确保硅晶片表面的粗糙度维持在10-20mm 之间，而对金属类的设备或产品，则需要确保其表面拥有较高的光滑度。而在集成生产模式及传统的机械加工模式中，工作人员难以确保产品的抛光打磨过程能够达到预定的标准，实现预期的目标。所以工作人员必须对相关的制造设备进行实时的调整，使其能够满足机械制造和加工的基本要求。将精密加工技术融入到抛光打磨的过程中，不仅能够弥补传统制造工艺所存在的弊端和不足，还能提高产品制造的规范化和标准性。通过计算机技术对零件表面所存在的粗糙度进行测量，并根据粗糙度将产品划分为不同的类别，分批地、分类地对产品进行打磨。此外，工作人员还需要借助磁悬浮装置，调整产品和打磨装置的距离，减少产品对设备所造成的损害和影响。

4.3 微机械技术

微机械技术普遍被应用在产品制造规模小的设备加工中。相对于大型的生产流程，微机械技术能够对机械产品进行更加精密的加工和处理，制造出大型设备难以制造的产品。譬如电脑芯片、手机芯片等。由于电子设备对产品的精细度要求较高，细微的差异或影响都会导致电子设备的运转效率。因此，为把握和提高产品制作的精细度，企业有必要利用微机械技术，提高产品制造的质量。而在实际操作中，微机械技术还能灵敏地收集产品的基本信息，拥有较高的反应速度和生产效率，能够及时检测出机械产品内部的问题和故障，提高零部件制造的成效。而针对制作要求较高的机械产品或零部件，微机械技术能够提升产品制作的标准化和规范化程度，使其更契合产品的应用标准，从而帮助企业更好地适应社会市场经济发展对机械制造行业所提出的基本要求，确保机械制造行业能够取得预期的经济收益和社会效益。当然在实际应用中，微机械技术还能被充分地应用到集成化、低碳化、智能化的产品加工模式中，并且能够切实实现企业的精细化生产与制造。

4.4 纳米与气体焊技术

纳米技术是我国机械制造工艺研究的重要成果，能够被充分应用到不同的生产领域和环节中，对机械制造设计工艺的发展和应用来讲，纳米技术的应用，能够提高设备及零部件生产的精密程度，使机械设备更加精密。在机械加工与制造的过程中，企业需要以纳米技术为基本的生产技术，以微机械技术为辅助的生产工艺，通过两种技术的融合应用，增强机械产品制造的效率和质量。所以，在应用纳米技术开展机械制造活动中，企业能够将材料的精度控制到纳米级别，增强硅片等电子设备的储存量。气体焊技术是现代机械制造工艺重要的技术类别，能够通过电弧实现对多种不同物体的焊接。在气体保护机制的影响下，工作人员能够确保物体表面不受到电弧的损害和影响，提高机械产品制造的完整性。使用这种气体焊技术，可以在降低企业生产成本的前提下，提高机械产品制造的精细化程度。

5 结语

机械制造产业是我国经济建设的重要产业，对其设计和制造工艺进行创新和改革，能够推动机械产业的健康发展，使其更好地为我国国民经济的建设提供支持和助力。然而在现代科技发展的背景下，传统的机械设计与制造工艺已经难以满足机械产业的现代化发展诉求，使得企业不得不结合时代发展的特征和特点，构建出低碳化、智能化、集成化的机械制造模式，使精密加工技术充分地应用在不同的设备制造、零部件生产过程中，提高了企业产品生产的有效性和实效性。