現代機械制造工藝與精密加工技術(shù)探討論文

現代機械制造工藝與精密加工技術(shù)探討論文

　　自從我國改革開(kāi)放以來(lái)，社會(huì )發(fā)展日益加快，傳統的機械制造工藝已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足當今社會(huì )生產(chǎn)力的需求。機械制造工藝的不斷提高，引入先進(jìn)的精密加工技術(shù)已是大勢所趨。面對這樣一個(gè)挑戰和機遇，我國必須要對機械制造工藝與精密加工技術(shù)進(jìn)行改革，提高技術(shù)的水平，才能加快我國機械制造行業(yè)緊跟上世界發(fā)展的腳步，符合社會(huì )發(fā)展的需求。

　　1現代化機械制造工藝簡(jiǎn)介及現狀分析

　　1.1現代化機械制造工藝簡(jiǎn)介

　　現代化的機械制造工藝就是在原有的機械設計基礎上，利用先進(jìn)的加工工藝，制造出應用于我國機械制造行業(yè)的零件或其他設備。作為我國工業(yè)體系重要基礎之一，對機械制造行業(yè)進(jìn)行改革和創(chuàng )新能夠積極推動(dòng)我國國民經(jīng)濟的發(fā)展。傳統的機械制造工藝已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足我國制造水平的要求，而對機械制造工藝進(jìn)行創(chuàng )新，也就意味著(zhù)在傳統機械制造工藝和技術(shù)水平上，融入新型的計算機技術(shù)、信息處理技術(shù)，以及先進(jìn)的自動(dòng)化控制技術(shù)等，令單一的機械制造技術(shù)轉變成一門(mén)包含著(zhù)電子、信息、機械、材料等多種綜合學(xué)科知識的技術(shù)發(fā)展。

　　1.2現代化機械制造工藝的發(fā)展現狀

　　面臨著(zhù)經(jīng)濟全球化的挑戰，我國機械制造行業(yè)的競爭日益激烈，不僅是在我國國內，在全球的機械制造行業(yè)中，國家機械制造技術(shù)水平的高低是直接和這個(gè)國家的市場(chǎng)競爭力掛鉤的。而針對目前的情況而言，我國現代化機械制造工藝的發(fā)展現狀總結主要如下。

　�。�1）柔性化柔性化，就是進(jìn)行柔性制造，通過(guò)利用成組的制造技術(shù)，把自動(dòng)化物流系統和多組柔性制造單元聯(lián)接在一起，能夠高效完成批量的自動(dòng)化機械制造任務(wù)。這種發(fā)展線(xiàn)柱主要是以成組技術(shù)作為制造工作的基礎，在一定的控制范圍內，柔性制造系統能夠自動(dòng)識別成組對象的類(lèi)型和種類(lèi)，確定機械制造工藝的過(guò)程，并能夠自動(dòng)選擇和機械制造工藝相符合的柔性制造單元，進(jìn)行預先設定數量的批量生產(chǎn)。所以，和傳統的機械制造系統相比較，柔性制造系統更有利于我國機械制造行業(yè)增強自身的適應力和市場(chǎng)競爭力。盡管如此，柔性制造技術(shù)在實(shí)際使用的過(guò)程中還是有一定限制的，例如當加工產(chǎn)品的規格或者類(lèi)型和系統能夠進(jìn)行加工的產(chǎn)品差異較大的時(shí)候，也無(wú)法進(jìn)行柔性機械加工。

　�。�2）虛擬化利用先進(jìn)的計算機技術(shù)和軟件，對需要加工的產(chǎn)品進(jìn)行全生命周期的建模和仿真，這就是虛擬制造技術(shù)。其中的主要工作內容包括了對需要進(jìn)行加工的產(chǎn)品的設計、制造、裝配和檢驗等過(guò)程的模擬和仿真。充分利用虛擬制造技術(shù)，能夠有效幫助我國的機械制造企業(yè)對企業(yè)所有的生產(chǎn)資源進(jìn)行最優(yōu)化的配置，縮短加工產(chǎn)品的研制周期，降低生產(chǎn)加工的成本，提高制造質(zhì)量，增強制造企業(yè)的市場(chǎng)競爭力。這種機械制造技術(shù)最大的優(yōu)點(diǎn)就是能夠改變被加工產(chǎn)品的生產(chǎn)制造模式，能夠大量節約生產(chǎn)成本和時(shí)間成本，提高被加工產(chǎn)品的制造效率。在建模和仿真的過(guò)程中，能夠輕易發(fā)現在制造過(guò)程中存在的問(wèn)題，幫助管理人員對制造系統進(jìn)行深入的優(yōu)化，還可以幫助客戶(hù)更直觀(guān)地了解產(chǎn)品的性質(zhì)和特點(diǎn)，對于制造企業(yè)和客戶(hù)來(lái)說(shuō)都是有利而無(wú)害的，在增加制造企業(yè)市場(chǎng)競爭力的同時(shí)，還增加了制造企業(yè)的生產(chǎn)品質(zhì)。

　�。�3）敏捷化進(jìn)行敏捷化制造工作一般會(huì )以虛擬制造作為產(chǎn)品實(shí)現途徑，并通過(guò)虛擬制造建立兩種制造方式共同的基礎結構，幫助制造企業(yè)對競爭激烈的市場(chǎng)變化作出迅速的應對，提高制造企業(yè)的適應能力。和傳統的制造技術(shù)相比較，敏捷制造的生產(chǎn)質(zhì)量、效率都更加高，但其生產(chǎn)加工成本卻更加低，同時(shí)，敏捷制造對于制造設備的利用率非常高，對于制造企業(yè)的長(cháng)遠發(fā)展計劃是非常有幫助的。不過(guò)，敏捷制造的實(shí)施費用也是比較高的，這也是敏捷制造未能夠在我國推廣使用的主要原因。

　�。�4）并行化并行工程的主要工作內容是當產(chǎn)品還處于設計階段的時(shí)候，對被加工產(chǎn)品的制造、裝配、使用以及售后的環(huán)節同時(shí)進(jìn)行考慮，對于被加工產(chǎn)品全生命周期的每個(gè)過(guò)程都進(jìn)行并行化處理的一種綜合技術(shù)。當然，并行工程并不僅僅在產(chǎn)品的設計階段開(kāi)展工作，對于在產(chǎn)品的全生命周期中可能出現的問(wèn)題都會(huì )開(kāi)展全面、精密的檢測工作，能夠減少在產(chǎn)品研制的過(guò)程中不斷進(jìn)行試制的頻率和次數，能夠有效縮短產(chǎn)品的研制周期，減少研制成本，如果并行工程規劃得當，那么極有可能實(shí)現一次性研發(fā)成功的目標。

　�。�5）CIMSCIMS，計算機集成制造系統，是一種基于現代化生產(chǎn)理念指導下制造企業(yè)信息化、集成化、柔性化以及智能化的方向、理論和方法。CIMS并沒(méi)有一種固定的工作模式，通常由生產(chǎn)管理經(jīng)營(yíng)分系統、工程設計分系統、制造自動(dòng)化分系統、質(zhì)量保障分系統、計算機網(wǎng)絡(luò )系統和數據庫管理系統六部分組成，其目的是要實(shí)現信息集成，全面提高制造企業(yè)產(chǎn)品的研制能力和整體管理水平。但是要注意的是，CIMS的實(shí)施成本較高，制造企業(yè)在規劃的時(shí)候應該根據自己的實(shí)際情況，針對瓶頸進(jìn)行重點(diǎn)投資，在充分利用已有資源的基礎上，實(shí)現局部的信息化，這樣才能夠科學(xué)地為制造企業(yè)帶來(lái)良好的經(jīng)濟收益。

　　2精密加工技術(shù)簡(jiǎn)介

　　2.1精密切剝技術(shù)

　　傳統切剝技術(shù)是直接通過(guò)切剝被加工產(chǎn)品來(lái)達到高精度的標準，但隨著(zhù)時(shí)代的發(fā)展，這種切剝技術(shù)已經(jīng)不能滿(mǎn)足現代工藝發(fā)展的要求，于是，精密切剝技術(shù)應運而生。精密切剝技術(shù)能夠有效降低刀具和機床等工具的影響，而且其轉速也比傳統切剝技術(shù)快許多，目前轉速最快的加工機床已經(jīng)達到了每分鐘幾萬(wàn)轉的程度，在一般的制造企業(yè)中得以廣泛應用。

　　2.2模具制造技術(shù)

　　研制效率和生產(chǎn)效率是決定制造企業(yè)市場(chǎng)競爭力的重要因素之一。所以，必須要采用科學(xué)、合理的方法提高產(chǎn)品的研制效率和制造效率。目前我國工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)中，模具加工制造技術(shù)應用越來(lái)越廣泛。模具制造技術(shù)的核心是提高模具的加工精度。目前，我國模具制造技術(shù)的加工精度可以精準到微米級，主要是通過(guò)電解加工工藝確保模具的生產(chǎn)質(zhì)量和加工質(zhì)量達到相關(guān)的要求，提高制造企業(yè)的生產(chǎn)效率。

　　2.3納米技術(shù)（增加一些有關(guān)納米技術(shù)的介紹）

　　隨著(zhù)時(shí)代的發(fā)展，人們對于機械加工產(chǎn)品的要求越來(lái)越高，在功能達到要求的基礎上，機械加工產(chǎn)品的體積的發(fā)展趨勢漸漸趨于小巧輕便。而納米技術(shù)的出現能夠滿(mǎn)足人們的多重要求。隨著(zhù)全球技術(shù)水平的不斷提高，納米加工技術(shù)已經(jīng)成為國家科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標志了。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，納米技術(shù)水平已經(jīng)能夠在硅片上刻畫(huà)納米寬度的線(xiàn)條，這技術(shù)水平令信息數據的存儲密度提高了很多個(gè)數量級，而機械加工產(chǎn)品的體積也能夠變得更加小巧輕便，便于攜帶。舉個(gè)例子，現代武器慣導儀表的精密陀螺、激光核聚變反射鏡、大規模集成電路硅片等等，這些先進(jìn)的設備和裝置都需要進(jìn)行納米級的加工，同時(shí)由此可見(jiàn)，納米技術(shù)不斷發(fā)展的同時(shí)，也促進(jìn)了我國機械、電子、光合的發(fā)展和完善。

　　2.4微細加工技術(shù)

　　微細加工技術(shù)和納米技術(shù)大致上是相同的，微細加工技術(shù)也能夠增強機械加工產(chǎn)品的性能，縮小產(chǎn)品的體積。微細加工技術(shù)能夠令半導體的加工精度達到了幾百個(gè)埃的程度，令應用在工業(yè)生產(chǎn)的多種電子元件變得越來(lái)越小、能耗越來(lái)越低。值得注意的是，微電子封裝技術(shù)是采用膜技術(shù)和微細加工技術(shù)，把芯片及其他要素在框架或基板上布置、粘貼固定及連接，引出連線(xiàn)端子并通過(guò)可塑性絕緣介質(zhì)灌封固定，構成整體立體結構的工藝。如今微電子封裝技術(shù)正處于高速發(fā)展階段，在半導體產(chǎn)業(yè)中被廣泛推廣使用。微電子封裝技術(shù)主要有TCP、BGA、FCT、CSP、MCM和三維封裝。

　　2.5超精密研磨技術(shù)

　　超精密研磨技術(shù)主要在集成電路基板硅片的機械加工中應用。為了令集成電路板減少體積，提高其應用效率，在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中一般會(huì )令基板硅片表面的粗糙度為1～2mm。傳統的研磨技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足這么高的要求了，所以必須要不斷創(chuàng )新研磨技術(shù)，達到超精密的程度和技術(shù)水平。

　　3我國精密超精密加工技術(shù)的發(fā)展途徑

　　我國精密超精密加工技術(shù)的未來(lái)發(fā)展途徑主要分為三方面，分別是加工機理、加工材料以及加工設備方面，這三方面的共同發(fā)展體現著(zhù)我國的精密超精密加工技術(shù)已經(jīng)轉變成一項系統性極強的工程項目。在未來(lái)的發(fā)展中，相關(guān)的工作人員必須要對精密超精密加工技術(shù)有具體、準確的分析和認識，并能夠熟練地應用相關(guān)的理論知識。其次，專(zhuān)業(yè)工作人員必須要采取科學(xué)、合理的發(fā)展措施，才能夠不斷提高我國精密超精密加工技術(shù)水平。

　　4結言

　　對現代機械制造工藝與精密加工技術(shù)進(jìn)行改革和創(chuàng )新，所追求的是制造企業(yè)在生產(chǎn)營(yíng)運過(guò)程中能夠具有最佳的經(jīng)濟效果。要推動(dòng)我國機械制造行業(yè)不斷地發(fā)展，那么現代機械制造工藝及精密加工技術(shù)就是重中之重。面對競爭越來(lái)越激烈的國際市場(chǎng)和國內市場(chǎng)，制造企業(yè)必須要不斷增強自身的市場(chǎng)競爭力，制造出符合社會(huì )發(fā)展的產(chǎn)品，這不僅是制造企業(yè)的發(fā)展核心，更是未來(lái)機械制造行業(yè)的發(fā)展方向。