機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的應(yīng)用分析

【摘 要】改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展，許多科學(xué)技術(shù)也呈現(xiàn)出良好的發(fā)展趨勢(shì)，其中機(jī)械設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的發(fā)展尤為突出，逐漸得到社會(huì)各界的認(rèn)可，并且被實(shí)際運(yùn)用到許多行業(yè)中，不僅提高了生產(chǎn)效率，還降低了生產(chǎn)成本，促進(jìn)了我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。本文針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀進(jìn)行分析，并闡述機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì) 制造技術(shù) 應(yīng)用

在改革開(kāi)放的幾十年里，我國(guó)制造業(yè)的機(jī)械設(shè)計(jì)和制造技術(shù)在不斷地完善和創(chuàng)新下，得到了快速的發(fā)展，逐漸縮小了我國(guó)和發(fā)達(dá)國(guó)家之間機(jī)械設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的差距。當(dāng)然，機(jī)遇和挑戰(zhàn)都是共同存在的，在快速發(fā)展的形勢(shì)下，我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)和制造技術(shù)在發(fā)展過(guò)程中也存在許多不足，我們應(yīng)該明確發(fā)展的目標(biāo)，使用多種手段來(lái)促進(jìn)我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的發(fā)展。

1 機(jī)械設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的現(xiàn)狀

機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)包括了產(chǎn)品的很多個(gè)環(huán)節(jié)，比如：設(shè)計(jì)、生產(chǎn)等，而且還涉及到產(chǎn)品的銷售以及售后服務(wù)等過(guò)程。從機(jī)械設(shè)計(jì)來(lái)講，在傳統(tǒng)的制造業(yè)機(jī)械設(shè)計(jì)中很多都是選擇手工設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)人員使用一些較為簡(jiǎn)單的工具就能夠進(jìn)行制作，設(shè)計(jì)的思路相對(duì)而言比較封閉，而且不能夠在信息上進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，再加上行業(yè)里的溝通過(guò)少，限制了以往機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展[1]。我國(guó)現(xiàn)在的機(jī)械設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)有著很大的區(qū)別，隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造出來(lái)的產(chǎn)品越來(lái)越不能滿足社會(huì)的需求，在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)飛速發(fā)展的情況下，機(jī)械設(shè)計(jì)不斷運(yùn)用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)的各種優(yōu)勢(shì)進(jìn)行發(fā)展，我國(guó)現(xiàn)在的機(jī)械設(shè)計(jì)和傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)相比較，不僅減少了設(shè)計(jì)所需要的時(shí)間，還讓產(chǎn)品的設(shè)計(jì)更加精確。從制造技術(shù)來(lái)講，機(jī)械制造技術(shù)是國(guó)家綜合國(guó)力的一種表現(xiàn)，制造技術(shù)不僅能夠促進(jìn)我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，還體現(xiàn)在許多方面，比如提高人們的生活質(zhì)量等[2]。我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造技術(shù)在改革開(kāi)放以后得到了快速的發(fā)展，機(jī)械制造產(chǎn)品的數(shù)量已經(jīng)位于國(guó)際前列，但是，這些大多數(shù)都屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)品，相對(duì)而言我國(guó)自主研發(fā)的產(chǎn)品還需要在高、精、尖等方面加強(qiáng)，在科研方面主要表現(xiàn)于我國(guó)制造技術(shù)缺少專業(yè)性人才，在許多研究方面存在著不確定性，在一定程度上限制了我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的發(fā)展。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)和制造技術(shù)的應(yīng)用

在機(jī)械制造行業(yè)里，進(jìn)一步提高切削和磨削的加工效率歷來(lái)都是機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展的目標(biāo)，在人們不斷地思考和探索下，超高速切削技術(shù)和超高速磨削技術(shù)被研發(fā)出來(lái)，并且在實(shí)際中得到了相關(guān)應(yīng)用。本文主要闡述超高速切削技術(shù)和超高速磨削技術(shù)的原理以及應(yīng)用。

2.1 超高速切削技術(shù)和超高速磨削技術(shù)的原理

從超高速切削技術(shù)來(lái)講，傳統(tǒng)切削技術(shù)在運(yùn)用過(guò)程中，切削的溫度會(huì)隨著切削的速度加快而升高，當(dāng)切削速度到達(dá)或超過(guò)固定的臨界點(diǎn)時(shí)，過(guò)高的溫度就會(huì)造成刀具的硬度下降，有的刀具會(huì)出現(xiàn)軟化的現(xiàn)象，大大減小了刀具的耐磨性，使刀具本身產(chǎn)生破裂，無(wú)線繼續(xù)切削。但是，在社會(huì)不斷發(fā)展的形勢(shì)下，在人們不斷的努力下，實(shí)現(xiàn)了在切削過(guò)程中，當(dāng)切削速度到達(dá)或者超過(guò)固定的臨界點(diǎn)時(shí)，切削溫度不但不會(huì)隨著切削速度的增加而升高，反而會(huì)隨著切削速度的加快而降低刀具本身的溫度[3]。在這一情況下，相同的產(chǎn)品在進(jìn)行加工時(shí)，由于切削速度的大大提高，需要投入的生產(chǎn)時(shí)間就變得更短，相同數(shù)量生產(chǎn)需要使用的人力資源就會(huì)變得更少，從而提高了生產(chǎn)效率和降低了生產(chǎn)成本，這就是超高速切削技術(shù)。另外，從超高速切削技術(shù)的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，超高速切削不僅能夠使切削力減少百分之三十，還因?yàn)樵诩庸み^(guò)程中引起了激振頻率極大地提升了產(chǎn)品加工表面的質(zhì)量。從超高速磨削技術(shù)來(lái)講，超高速磨削技術(shù)和超高速切削技術(shù)兩者原理極為的相似，具體是指在加工工程中，當(dāng)磨削的速度越快時(shí)，由此產(chǎn)生的離心力也會(huì)更大，當(dāng)磨削速度到達(dá)一定的臨界點(diǎn)時(shí)，會(huì)引起砂輪的破裂，導(dǎo)致無(wú)法繼續(xù)磨削，與此同時(shí)，由磨削速度加快使工具本身的穩(wěn)定升高，會(huì)造成加工產(chǎn)品的損壞，為生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)極大的損失。但是，在人們不斷的努力下，也實(shí)現(xiàn)了超高速磨削技術(shù)，也就是在磨削速度到達(dá)或者超過(guò)固定的臨界點(diǎn)時(shí)，產(chǎn)品加工所產(chǎn)生的磨削溫度不僅不會(huì)繼續(xù)升高，反而會(huì)隨著磨削速度的加快而降低磨削工具本身的溫度。

2.2 超高速切削技術(shù)和超高速磨削技術(shù)的應(yīng)用

根據(jù)相關(guān)調(diào)查，目前超高速切削技術(shù)主要應(yīng)用于一些高級(jí)汽車產(chǎn)品加工、航空產(chǎn)品加工等方面，而超高速磨削技術(shù)主要應(yīng)用于高效切深、快速點(diǎn)磨削、硬脆材料加工等方面。實(shí)現(xiàn)了超高速磨削技術(shù)的企業(yè)有很多，比如美國(guó)的福特公司已經(jīng)把膛汽缸用的單軸膛缸床應(yīng)用于汽車的生產(chǎn)中進(jìn)行實(shí)踐。到目前為止，超高速切削技術(shù)的作用和價(jià)值已經(jīng)得到了許多行業(yè)的認(rèn)可，被一些大型企業(yè)不斷運(yùn)用到生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)中。當(dāng)然，實(shí)現(xiàn)了超高速磨削技術(shù)的企業(yè)也有很多，比如Machine公司推出的超高速磨床，使用單層CBN砂輪，圓周數(shù)到達(dá)了203/s，使用于加工粹硬的齒距等，可以實(shí)現(xiàn)非常高的金屬切除率[4]。在把超高速磨削技術(shù)和普通磨削技術(shù)相比較下發(fā)現(xiàn)，超高速磨削技術(shù)都?jí)虬旬a(chǎn)品在經(jīng)過(guò)磨削這一過(guò)程后，取代了在以往需要車、憲、磨等多個(gè)工序加工的過(guò)程，不僅精簡(jiǎn)了傳統(tǒng)磨削技術(shù)的流程，磨削加工的效率還得到了極大的提高。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，近年來(lái)，我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)和制造技術(shù)得到了飛速的發(fā)展，不僅促進(jìn)了我國(guó)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展，還提高了人們的生活水平，增強(qiáng)了我國(guó)的綜合實(shí)力。但是，我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)和制造技術(shù)因?yàn)槠鸩酵?、缺少專業(yè)性人才等原因，和國(guó)際上一些發(fā)達(dá)國(guó)家相互比較還存在一定的差距。因此，政府應(yīng)該重視機(jī)械技術(shù)和制造技術(shù)的發(fā)展，可以通過(guò)加強(qiáng)研發(fā)方面的投資力度，建立專業(yè)的研究院以及購(gòu)買(mǎi)齊全的研發(fā)設(shè)備，或者是通過(guò)培養(yǎng)更多的人才等措施，來(lái)加快我國(guó)機(jī)械技術(shù)和制造技術(shù)的發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：余碩智（1996—），男，原籍湖南岳陽(yáng)，身份證常駐廣東東莞人，工作單位：武漢大學(xué)動(dòng)力與機(jī)械學(xué)院，職務(wù)：學(xué)生，研究方向：機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化。