現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造的技術(shù)探討

朱書霖 徐婷婷 周川江

摘 要：隨著工業(yè)化進(jìn)程的加快，社會(huì)經(jīng)濟(jì)得到了大幅度的提升，而機(jī)械的現(xiàn)代化程度又決定著工業(yè)化的進(jìn)程，所以機(jī)械制造水平的高低決定著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。制造企業(yè)要高度重視機(jī)械設(shè)備的研發(fā)和更新?lián)Q代，在產(chǎn)品制造，產(chǎn)業(yè)升級(jí)過程中，機(jī)械設(shè)備都起著舉足輕重的作用?？茖W(xué)，計(jì)劃的進(jìn)行機(jī)械設(shè)備的研發(fā)工作，可以促進(jìn)技術(shù)和制造水平的提高。鑒于機(jī)械設(shè)備在國民經(jīng)濟(jì)中的重要作用，本文在分析機(jī)械設(shè)備研發(fā)的同時(shí)，提出了機(jī)械設(shè)備在設(shè)計(jì)過程中會(huì)出現(xiàn)的問題，并就問題闡述相關(guān)的對(duì)策。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；機(jī)械制造

隨著工業(yè)4.0的到來，我國的機(jī)械行業(yè)飛速發(fā)展，機(jī)械制造的高速發(fā)展對(duì)機(jī)械行業(yè)的從業(yè)設(shè)計(jì)人員提出了更高的要求。在機(jī)械行業(yè)，機(jī)械的設(shè)計(jì)和制造是密不可分的，機(jī)械的設(shè)計(jì)是制造的前提，只有合理科學(xué)的設(shè)計(jì)才能適應(yīng)制造的要求。所以機(jī)械設(shè)計(jì)和制造是相互影響，相互輔助的。一般都認(rèn)為，機(jī)械設(shè)計(jì)師就是按照提出的機(jī)械性能要求，對(duì)機(jī)械進(jìn)行運(yùn)動(dòng)方式，組織，和力與能的轉(zhuǎn)換設(shè)計(jì)，同時(shí)對(duì)機(jī)械的零件進(jìn)行組裝應(yīng)用，材料進(jìn)行合理選擇，最終設(shè)計(jì)出合理的方案。

一，我國機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造的發(fā)展現(xiàn)狀

（1）制造發(fā)展現(xiàn)狀

在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員往往是根據(jù)現(xiàn)有的機(jī)械，對(duì)其原理進(jìn)行分析，然后根據(jù)原來的機(jī)械，在其原理和結(jié)構(gòu)上根據(jù)設(shè)計(jì)要求進(jìn)行工作性能，結(jié)構(gòu)構(gòu)造，力與能的轉(zhuǎn)換關(guān)系，及其他部件等因素進(jìn)行重新構(gòu)思改造，使其適應(yīng)相應(yīng)的設(shè)計(jì)要求。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)以手工設(shè)計(jì)為主，采用收斂設(shè)計(jì)思路，經(jīng)驗(yàn)類比設(shè)計(jì)，進(jìn)行構(gòu)圖和靜態(tài)結(jié)構(gòu)計(jì)算，數(shù)據(jù)的可靠度得不到保證，所以一般會(huì)提高安全系數(shù)來應(yīng)對(duì)。這樣設(shè)計(jì)周期長，各個(gè)設(shè)計(jì)部門不能進(jìn)行有效的溝通，同時(shí)信息來源狹窄，設(shè)計(jì)產(chǎn)品固定化，缺乏創(chuàng)新。隨著社會(huì)的發(fā)展，信息的來源越來越廣，資源可以共享，從而使得設(shè)計(jì)失誤的可能性降低，提高了機(jī)械的設(shè)計(jì)水平，縮短了研發(fā)周期，加快了機(jī)械設(shè)備的更新速度，更加適應(yīng)社會(huì)的高速發(fā)展

（2）設(shè)計(jì)的發(fā)展現(xiàn)狀

機(jī)械制造的發(fā)展歷史悠久，在原始人時(shí)期，人們就學(xué)會(huì)了使用石器的工具，逐漸到簡單工具，再到今天的各種機(jī)床的廣泛應(yīng)用?？茖W(xué)技術(shù)的發(fā)展正在為機(jī)械制造水平的提高注入無限的活力?，F(xiàn)在的機(jī)械制造水平還保持著傳統(tǒng)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，在大量的科研資金的投入下，機(jī)械制造水平得到了很大的提高，為我國制造業(yè)的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)，使得機(jī)械制造行業(yè)可以為我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。

但是，我國機(jī)械制造技術(shù)在發(fā)展過程中依舊遇到了很多的困難和挫折。首先，在機(jī)械制造的管理方面，由于缺乏健全的計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，所以始終無法對(duì)管理體制的更新做出規(guī)范有效的管理。在機(jī)械制造工藝方面。我國的高精密加工，激光加工，精細(xì)加工等還不夠成熟，與制造發(fā)達(dá)的國家相比還有不小的差距。在機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)上，我國依然處于剛性自動(dòng)化階段，計(jì)算機(jī)集成制造，數(shù)控加工機(jī)床，數(shù)控中心，柔性制造等還沒有形成智能化，完全自動(dòng)化，集成化。

二，現(xiàn)階段機(jī)械制造業(yè)的設(shè)計(jì)方法

（1）數(shù)字化成為目前機(jī)械設(shè)計(jì)的核心內(nèi)容

隨著數(shù)字化的高速發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)圍繞整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)的生命周期進(jìn)行建模。同時(shí)，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行三維模擬建模，對(duì)產(chǎn)品的整個(gè)生命周期的運(yùn)行過程進(jìn)行模擬仿真，為機(jī)械的實(shí)際設(shè)計(jì)提供最可靠的參數(shù)。在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，利用數(shù)字化技術(shù)的設(shè)計(jì)方法，配合計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和數(shù)字化管理手段，可以對(duì)全部的設(shè)計(jì)過程進(jìn)行科學(xué)有效的管理，使得設(shè)計(jì)效率最大化。

（2）智能化成為社會(huì)發(fā)展的潮流

隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷成熟和在各行各業(yè)中的廣泛應(yīng)用，機(jī)械的自動(dòng)化和智能化水平越來越高，所以社會(huì)的需求也對(duì)機(jī)械自動(dòng)化的設(shè)計(jì)提出了更高的要求。機(jī)械設(shè)計(jì)師要結(jié)合智能化技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)，完善機(jī)械設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。

三，機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)間的關(guān)系

（1）機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)間的關(guān)系

在機(jī)械設(shè)計(jì)中，起到重要作用的是人機(jī)工程學(xué)，其堅(jiān)持以人為本的基本原則，確保能從使用者的角度去完善機(jī)械本身的不足，根據(jù)市場(chǎng)需求，設(shè)計(jì)功能需求等多方面的因素進(jìn)行多方面分析，對(duì)產(chǎn)品不斷完善。人機(jī)工程學(xué)包括人，機(jī)械，環(huán)境。這需要協(xié)調(diào)好使用者和消費(fèi)者的體驗(yàn)效果，對(duì)產(chǎn)生做全方面的調(diào)查。

（2）機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)和設(shè)計(jì)結(jié)合的應(yīng)用趨勢(shì)

機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造有著不同的特點(diǎn)，二者結(jié)合起來可以相互促進(jìn)，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，提升機(jī)械設(shè)備在市場(chǎng)的核心競(jìng)爭力，提高產(chǎn)品的自身價(jià)值。從我國的發(fā)展情況來看，中小企業(yè)缺乏研發(fā)資金和技術(shù)支持，所以在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造時(shí)存在限制，很難提升自己的核心競(jìng)爭力，阻礙了中小企業(yè)的發(fā)展。面對(duì)這種情況，政府應(yīng)該充分發(fā)揮自己的調(diào)度作用，對(duì)企業(yè)進(jìn)行調(diào)控，對(duì)中小企業(yè)提供一定的資金支持，引導(dǎo)企業(yè)發(fā)展，促進(jìn)企業(yè)轉(zhuǎn)型，幫助企業(yè)培養(yǎng)人才，為企業(yè)的發(fā)展提供一個(gè)寬廣的平臺(tái)。

綜上所述，我國近些年在機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造領(lǐng)域取得了長足的進(jìn)步，但是和機(jī)械設(shè)計(jì)制造強(qiáng)國相比還有一定的差距。由于在多領(lǐng)域的落后，嚴(yán)重制約了我國制造業(yè)的發(fā)展。只有緊跟時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)，不斷對(duì)設(shè)計(jì)方法進(jìn)行改善，引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)的同時(shí)，加大科研力度，增加科研的投入，才能有效的提升我國的機(jī)械制造水平。

參考文獻(xiàn)

[1]劉毅，張振洪.淺談機(jī)械設(shè)計(jì)加工中應(yīng)注意的幾個(gè)問題[J].科技風(fēng)，2014（08）.

[2]王清成，范高鋒，李趙勝.淺談機(jī)械設(shè)計(jì)加工中應(yīng)注意的幾個(gè)問題[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用，2014（04）.

[3]田俠.機(jī)械設(shè)計(jì)加工中應(yīng)注意的問題分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015（07）.

（作者單位：西華大學(xué)）