淺析機械設(shè)計與制造技術(shù)現(xiàn)狀及相關(guān)先進技術(shù)

（浙江機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 310053）

機械設(shè)計與制造行業(yè)是我國的支柱產(chǎn)業(yè)之一，關(guān)系到我國的社會進步和經(jīng)濟發(fā)展，在科技高速發(fā)展的今天，機械設(shè)計與制造行業(yè)也隨之發(fā)展的越來越好。因為我國的機械設(shè)計與制造行業(yè)起步晚，所以影響了其快速發(fā)展的進程，為了使我國的工業(yè)產(chǎn)業(yè)不斷進步，未來的機械設(shè)計與制造行業(yè)需要明確發(fā)展方向，并且應(yīng)用機械行業(yè)的先進技術(shù)。

1 機械設(shè)計與制造技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 機械設(shè)計現(xiàn)狀

我國最早最原始的機械設(shè)計是手工設(shè)計，設(shè)計師通過簡單的設(shè)計工具來繪制出最基本的設(shè)計圖，即沒有創(chuàng)新的設(shè)計理念又不能通過設(shè)計圖來細致的進行分析，而且設(shè)計周期太長，通過這種設(shè)計方法制造出的機械協(xié)調(diào)性不足，性能也存在缺陷，不能保證機械的質(zhì)量。現(xiàn)在我國的機械設(shè)計技術(shù)反面自主能力不足，大量引進外國的先進技術(shù)，比如日本和德國，使得我國的機械設(shè)計技術(shù)處在被動的地步。而信息技術(shù)發(fā)展為機械設(shè)計提供了有利的條件，通過信息技術(shù)搭建的平臺，機械設(shè)計者之間可以互動交流，資源共享，完善機械設(shè)計之中的不足，在設(shè)計步驟減少機械的缺陷，加快機械開發(fā)的速度，降低機械制造的成本。圖1為某機械零件設(shè)計圖。

1.2 機械制造現(xiàn)狀

機械制造的歷史可以追溯到人類的原始社會，利用石頭等天然材料制作簡單的工具，一點點的發(fā)展到使用機床進行機械制造的技術(shù)。我國的機械行業(yè)是國家的經(jīng)濟命脈，雖然我國的機械制造技術(shù)已經(jīng)取得了一定的成績，但是還要依靠引進工業(yè)發(fā)達國家的先進技術(shù)，再加上我國雖然勞動力眾多，但是資金緊張，也導(dǎo)致了我國機械制造行業(yè)發(fā)展緩慢。目前我國機械制造行業(yè)產(chǎn)品數(shù)量大，只是因為我國勞動力資源豐富，高、精、尖的機械產(chǎn)品少之又少，總的看來，我國目前是制造大國但還不是制造強國。圖2為機械制造自動化車間。

圖1 機械零件設(shè)計圖

圖2 機械制造自動化車間

2 機械設(shè)計和制造技術(shù)發(fā)展方向

2.1 機械設(shè)計的發(fā)展方向

目前我國的機械設(shè)計和制造技術(shù)處在剛剛起步期間，在機械設(shè)計的發(fā)展方向中，遠程機械設(shè)計是機械設(shè)計的發(fā)展重點。而遠程機械設(shè)計是多技術(shù)和多學(xué)科結(jié)合的機械技術(shù)，包括計算機和機械設(shè)計等方面。在機械設(shè)計方面，遠程機械設(shè)計的主要研究方向是設(shè)計過程中的一些理論內(nèi)容。在計算機方面，是對機械設(shè)計經(jīng)驗和機械設(shè)計資源組織分配，在技術(shù)層次幫助設(shè)計者對于所需要的資料進行查詢，解決設(shè)計者在機械設(shè)計過程中的一些問題，加快設(shè)計進度，節(jié)約時間并且減少機械設(shè)計的成本。

2.2 機械制造的發(fā)展方向

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，不光機械設(shè)計技術(shù)引進了信息技術(shù)，信息技術(shù)在機械制造技術(shù)里也占據(jù)了重要的部分。機械制造所需要的材料，在市場上跨度大，數(shù)量多，隨著信息技術(shù)的發(fā)展，這些問題也都迎刃而解為機械制造行業(yè)提供了方便的服務(wù)。

3 機械設(shè)計和制造的相關(guān)先進技術(shù)

3.1 數(shù)控加工技術(shù)

伴隨著經(jīng)濟科技的發(fā)展，對于機械產(chǎn)品的要求也越來越高，機械產(chǎn)品的形狀、結(jié)構(gòu)和機械零件的質(zhì)量要求也越來越高。

為了保證機械產(chǎn)品的質(zhì)量、提高生產(chǎn)機械產(chǎn)品的效率，也為了降低生產(chǎn)機械產(chǎn)品的成本，就要求生產(chǎn)機械產(chǎn)品的機床有良好的靈活性質(zhì)以及通用性質(zhì)，并且也對生產(chǎn)機械產(chǎn)品的自動化技術(shù)提出了更高的要求，數(shù)控加工技術(shù)得以發(fā)展并應(yīng)用。數(shù)控加工技術(shù)對于機械生產(chǎn)來說，適用于精度要求高、機械零件復(fù)雜等機械生產(chǎn)工作。因為數(shù)控加工柔性的自動化技術(shù)，航空航天、汽車等多個行業(yè)均已應(yīng)用。

3.2 精密制造技術(shù)

精密制造技術(shù)是現(xiàn)在和未來機械制造行業(yè)的重點和發(fā)展趨勢。精密制造技術(shù)是在原有的切割、焊接等技術(shù)上再進行更加機密和鑄造性的制造技術(shù)。

精密制造技術(shù)為以后的微型機器人、微型電子等微型技術(shù)打下了良好的基礎(chǔ)。精密制造技術(shù)在現(xiàn)在和未來的機械制造行業(yè)對于機械設(shè)備和機械產(chǎn)品的穩(wěn)定性提供了極大的技術(shù)幫助，使得機械產(chǎn)品在不斷的向著人性化和智能化靠攏。精密制造技術(shù)對于機械行業(yè)的重要意義使得我們不斷發(fā)展精密制造技術(shù)，在實踐中摸索，也為機械制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展打下基礎(chǔ)。

3.3 少夾具制造技術(shù)

在傳統(tǒng)的機械制造行業(yè)中，生產(chǎn)機械產(chǎn)品需要大量的夾具來協(xié)助，大量的夾具不僅造成了大量的資金浪費，在生產(chǎn)機械產(chǎn)品時，由于夾具增加了產(chǎn)品的準備時間，造成了生產(chǎn)機械產(chǎn)品時響應(yīng)速度慢、成本高的重要原因之一，資金的浪費，也導(dǎo)致了機械制造行業(yè)的競爭力差，因此少夾具的制造生產(chǎn)技術(shù)能有效的提高生產(chǎn)機械產(chǎn)品的效率，提升企業(yè)的行業(yè)競爭能力。

3.4 虛擬化技術(shù)的引進

虛擬化是指通過在機械設(shè)計階段擬實，來加快機械產(chǎn)品的設(shè)計研發(fā)速度并且降低機械產(chǎn)品制造時的難度。虛擬化機械設(shè)計分析機械產(chǎn)品的性能，對性能進行優(yōu)化，對于機械產(chǎn)品的硬度強度、工作仿真、機械工程學(xué)等因素來分析。虛擬化技術(shù)在機械的制造過程中，測試機械產(chǎn)品的各種因素，最大限度的保證產(chǎn)品的質(zhì)量問題，明確機械產(chǎn)品的制造周期及制造成本等來提高機械設(shè)計和制造的效率。

3.5 綠色環(huán)保的制造技術(shù)

隨著經(jīng)濟科技的飛速發(fā)展，保護環(huán)境也被越來越多的人關(guān)注，呼吁保護環(huán)境的同時，也要節(jié)約能源的使用，所以綠色環(huán)保是未來社會不變的理念主體，機械制造行業(yè)也再向綠色環(huán)保的方向發(fā)展，在機械設(shè)備的設(shè)計與制造行業(yè)，生產(chǎn)所需的材料還是機械產(chǎn)品的包裝，都可以體現(xiàn)綠色環(huán)保的理念，使得機械產(chǎn)品也是無污染的綠色放心產(chǎn)品，節(jié)約了能量的使用和提高原材料的利用，也符合社會的需求，有利于機械制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。怎樣能最大程度的利用資源和對環(huán)境造成最小的影響是目前所有行業(yè)的難題，也是現(xiàn)在和未來發(fā)展的戰(zhàn)略目的。

3.6 全球化理念

隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，各種信息和各行業(yè)的技術(shù)不斷全球化，對于機械設(shè)計與制造行業(yè)來說，全球化不僅意味著市場競爭全球化，也意味著機械產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)和機械行業(yè)信息的全球化。

在信息技術(shù)的平臺上，機械設(shè)計與制造行業(yè)在機械產(chǎn)品的設(shè)計、制造機械產(chǎn)品零件材料的選擇、機械產(chǎn)品的銷售等方面也開啟了全球化，好的技術(shù)信息我們可以吸納，對于機械制造行業(yè)來說未嘗不是一次改革的機會，在全球化的時代，機械設(shè)計與制造行業(yè)應(yīng)積極的面對這種局勢，努力武裝自己，在技術(shù)層次上注重自主研發(fā)，積極吸取國外的先進經(jīng)驗技術(shù)；為了在全球化中保持自我的特色，需要加大力度培養(yǎng)人才，提高機械設(shè)計和制造行業(yè)員工的整體素質(zhì)；機械設(shè)計和制造行業(yè)應(yīng)該加大數(shù)控加工技術(shù)、精密制造技術(shù)、少夾具制造技術(shù)和綠色環(huán)保技術(shù)的應(yīng)用。

4 結(jié)語

總而言之，隨著社會的進步，科技和經(jīng)濟也在飛速發(fā)展，人們對于物質(zhì)的要求也越來越高，而由于機械產(chǎn)品伴隨在人們的日常生活中，所以對于機械設(shè)計和制造行業(yè)來說，設(shè)計制造技術(shù)的提升及新的設(shè)計理念在滿足人們對機械產(chǎn)品需求的同時，也能在日益激烈的市場競爭里不被淘汰。而機械行業(yè)是我國的支柱產(chǎn)業(yè)之一，在全球化的趨勢下，應(yīng)該抓住機會，在明白我國機械行業(yè)的不足后，加強學(xué)習(xí)堅持自主研發(fā)，使我國的機械設(shè)計制造技術(shù)不在落后于人，用最短的時間使我國變?yōu)橹圃鞆妵?/p>