绿色机械设计制造工艺及精密加工技术研究

绿色机械设计制造工艺及精密加工技术研究

钱龙

山东华盛农业药械有限责任公司山东临沂276000

摘要：进入新时代以来，我国社会经济快速发展，带动了我国各个行业的发展。在众多行业中，机械设计制造业在国家经济发展中占据着较大比例，因此对机械设计制造工艺以及精密加工技术重视程度也在不断增加。机械设计制造技术和精密加工技术的进步对我国未来的发展具有十分重要的意义。

关键词：现代化；机械设计；制造工艺；精密加工；技术

1机械设计制造工艺的概况

目前我国机械设计制造技术主要采用切削、铣削、钻孔、磨削等加工方法，通过机械设备对零件毛坯进行加工，最终使毛坯满足设计生产的要求。传统的机械和设备仍然缺乏控制部件的尺寸精度和总体质量的缺陷。随着现代机械加工技术的发展，更先进的机械加工技术已经应用于机械制造业。精密机械加工技术能有效提高机械零件的表面质量和尺寸精度。为了研究精密加工技术，我们需要从机械制造设备入手。只有不断提高机械设备的工作性能和设备本身的精度，才能从根本上减少零件加工过程中的误差。现代机械加工设备与电气控制技术完美结合。电气控制代替人工控制也是提高机械加工精度的有效措施。

2现代绿色机械设计和制造工艺及精密加工技术概述

2.1绿色制造理念下的机械制造工艺

2.1.1选择绿色原材料。绿色原材料的使用既要符合绿色制造工艺的基本要求，也要保持绿色制造工艺下产品的实用性，保证生态环境与制造工艺之间的协调性，绿色材料的选取和使用是实现绿色制造的必要条件。绿色材料的选取需要遵循以下几个原则：第一，降低化石材料的使用量，选取可再生材料，提高原材料的可回收性，降低原材料学浪费，降低由于原材料所造成的污染。第二，用污染少、成本低并且来源丰富的材料替代传统的污染大、价值高的材料。第三，尽量选取纯天然，无公害的材料，提升原材料与生态环境的兼容性，禁止使用辐射性强、有害、有毒的原材料。使用所生产出来的产品有更高的回收价值，降低产品毁弃量，节约资源，保护生态环境。

2.1.2采用行进的成型技术。第一，少无切削技术。随着新工艺、新技术的不断发展，直接沉积、次挤压以及精密制造等成型技术日趋成熟，工程塑料广泛应用于机械制造工艺当中，形成了仿形以及精密成形的发展趋势。采用自由成型的加工方法，可以直接使用某些成型零件，减少加工工作量。这可以减少毛坯制造过程；第二，快速成型技术。快速成型通常也被称为快速原型制造技术，通过CAD数据以及快速成型机将材料直接构建成实体原型。与传统的先堆砌后切割的生产方式不同，这种生产工艺不需要任何装夹工具、模具以及刀具，直接、准确且快速地构建复杂的开关。利用相关材料以及三维实体可以实现零件的直接生产。这种生产工艺能够有效降低制造成本，节约资源，减少环境污染，同时也改善了生产工艺，提高了机械加工制造的生产效率。

2.1.3绿色切削加工技术。传统的机械制造过程中，需要用到大量的削切液以进行削切加工，而且削切液的成本比较低廉，消切液的用加较大，替代成本相对较高，很大程度上构成了对生态环境的危害。这就需要采用新型的绿色切削加工技术。绿色加工技术本质上是一种意在解决资源问题以及环境问题的加工技术，既要提高资源的利用率，也要最大程度上减轻对环境的污染。当前我国绿色切削工艺主要包含绿色湿式切削、低温切削、干式切削等。其中低温湿式切削是当前国内广泛采用的一种切削方法，这种削切方法主要用于淬硬钢、高锰钢、钛合金等材料的加工，需要配备氮气流装置，其使用成本也相对较高，而这种工艺的优点是能够大量节约建筑材料，对于大型机械制造企业可以有效起到降低生产成本的作用。

2.2精密加工技术研究

2.2.1研磨加工技术

研磨技术在硅片的生产加工过程中应用比较广泛。一般来说，硅片的表面粗糙度要保证在0.1-0.2厘米之间。之后，还需要通过抛光技术，对其外观进行细节的调整，才能够满足基本的生产需求。而随着现代机械生产对精度要求的越来越高，传统的研磨技术已经远远不能满足不断增长的产品精度需求。在这一需求之下，精密研磨技术开始被应用到了机械生产领域之中，并发挥出了其突出的实际作用。

2.2.2纳米技术

纳米技术是典型的交叉科学产物，其是建立在现代物理学、工程技术等理论的基础上，目前纳米技术已经发展的十分成熟，如在硅片上可以利用纳米技术进行刻字，纳米技术的快速发展极大的增强了信息存储密度，这也对机械加工制造的现代化提供了良好基础。

2.2.3微细加工技术

微细加工技术一般用于加工微小构件，其应用方式极多，可以使用微波、电子束、超声波、等离子、电火花蚀刻、微细切削和化学蚀刻方式展开微细加工过程。微细加工能够在微量移动之中提升个体单位的去除率。这个过程中由于表面物理效应的影响，再加之材料的体积过小，因此对于加工中的微热力较为敏感。一旦出现热量过高的情况可能引起构件的形变，因此需要着重解决当前的微热力问题。

2.2.4切剥技术

随着市场对机械产品精度要求的越来越高，如此的加工工艺已经远远不能满足市场需求的精度标准。在如此的实际情况之下，要想实现更加精准的机械设计生产，必须要摆脱掉切剥刀具以及机床对工件的影响。精密切剥技术就是在如此的需求形式之下产生的一种现代化切剥技术类型。目前，转速最快的机床已经能够达到一分钟几万转的切割速度。这一技术在机械生产过程中的应用，能够有效降低刀具以及机床对工件的影响，进而在最大程度上保证工件的精准性。

3现代机械制造工艺和精密加工技术的优化措施

3.1提高技术水平.采取合理有效的优化措施，提高技术应用效果，有利于促进我国工业生产和机械制造行业的发展。例如在现代化工业社制造企业，在实际的技术研发以及机械制造生产过程中，将纳米技术以及以微细加工技术为代表的超精密技术做为重点管理对象，进行研究与应用，可有效地提升了自身现代机械制造工艺和精密加工技术的发展水平。

3.2在施工中采取绿色制造的策略。在化工机械行业运行的整个过程中，从产品的设计、生产、包装、运输、使用、维修、回收、报废这整个使用周期中都做到尽可能的减少对环境的污染，同时做到资源利用率最大化才能称得上是广义上的绿色制造。绿色制造主要包含绿色设计、绿色生产、绿色包装等几个方面。在生产阶段要考虑对环境的影响，尽量做到生产过程中的污染最小化，最好进行无污染化生产。绿色生产可以从绿色工艺、绿色设备方面进行改进。

3.3在施工中采取虚拟化的策略。虚拟化是指在精密加工技术的生产研发和生产设计阶段采用电脑模拟的方式进行虚拟生产和虚拟制作，预估生产出的模型。当前的虚拟化技术在其他方面已经有了较大的发展，在精密加工技术中实现的可能性大大提升。通过虚拟化技术模拟生产，能够预先对生产的结果进行预检查，发现生产中的一些失误，并通过修改后排出这类问题。能够帮助减少材料上的浪费，降低成本增加的风险。

结语

国家的发展无法离开机械制造行业的发展，该行业的迅速发展能够为国家的经济、科技等相关产业的发展提供十分有力的支撑。

参考文献：

[1]郭雅秀.现代化机械设计制造工艺及精密加工技术探讨[J].內燃机与配件，2018（09）：145-146.

[2]李井阳.现代化机械设计制造工艺及精密加工技术探讨[J].绿色环保建材，2018（04）：100.