探究機(jī)械設(shè)計(jì)及機(jī)械制造技術(shù)

李哲 徐占民

【摘 要】對(duì)于機(jī)械制造而言，如果沒(méi)有良好的設(shè)計(jì)，就不能產(chǎn)生好的作品；而好的設(shè)計(jì)方案，沒(méi)有精進(jìn)的制造技術(shù)為基礎(chǔ)，也不能達(dá)到滿意的程度，所以設(shè)計(jì)和制造之間是相輔相成的關(guān)系。對(duì)于機(jī)械制造而言，設(shè)計(jì)是前提，更是重要的基礎(chǔ)條件。沒(méi)有設(shè)計(jì)，就談不上制造。在整個(gè)制造過(guò)程中，設(shè)計(jì)更是重要的環(huán)節(jié)，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量、可用性等都起著決定性的作用?；诖?，本文對(duì)探究機(jī)械設(shè)計(jì)及機(jī)械制造技術(shù)進(jìn)行探討，以供參考。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì)；機(jī)械制造

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：TH16 中圖分類號(hào)：A

引言

機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械制造行業(yè)中最為重要、也是最為基礎(chǔ)的一個(gè)環(huán)節(jié)。由于機(jī)械制造加工階段所進(jìn)行的全部工作都需要以機(jī)械設(shè)計(jì)的圖紙作為依據(jù)，因而可以說(shuō)機(jī)械設(shè)計(jì)工作決定了機(jī)械制造其他各個(gè)步驟能否順利進(jìn)行。

1機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的分析

1.1機(jī)械設(shè)計(jì)

首先，在進(jìn)行設(shè)計(jì)之前，應(yīng)該做好前期的規(guī)劃與分析。例如了解所設(shè)計(jì)的機(jī)械設(shè)備用于什么樣的場(chǎng)合，需要完成什么樣的工作標(biāo)準(zhǔn)，然后綜合分析機(jī)械的性能，從而得到設(shè)計(jì)的具體需求，再開(kāi)始進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。在研究設(shè)計(jì)需求的同時(shí)，還要考慮一定的社會(huì)需求，即當(dāng)前的大環(huán)境下，將環(huán)境中各種可能的影響因素都考慮到，作為制造的外界的約束，為滿足預(yù)期目標(biāo)，應(yīng)該進(jìn)行一個(gè)什么樣的設(shè)計(jì)。

在完成設(shè)計(jì)的需求分析之后，接下來(lái)就是分析其設(shè)計(jì)方案[1]。在整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，方案的制定是十分重要的一個(gè)環(huán)節(jié)，其直接決定著機(jī)械設(shè)計(jì)的好壞。但是在這一階段工作進(jìn)行過(guò)程中，仍然存在很多問(wèn)題，需要在制定方案時(shí)，將實(shí)際問(wèn)題考慮其中，并根據(jù)實(shí)際可能發(fā)生的問(wèn)題，制定一系列的解決措施，最終才能夠制定出滿足現(xiàn)實(shí)情況的實(shí)施方案。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要考慮以下幾個(gè)方面的問(wèn)題：在方案制定過(guò)程中，要求設(shè)計(jì)人員對(duì)于理論的理解程度要深，并結(jié)合理論和實(shí)際進(jìn)行分析，對(duì)不合理的部分進(jìn)行一定的修改，使得設(shè)計(jì)整體保持一致；對(duì)于機(jī)械制造方案的制定，一方面需要分析得到機(jī)械設(shè)備的使用性能，即分析出其實(shí)際需求；方案制定者還要從另一個(gè)方面進(jìn)行考慮，即方案的實(shí)際開(kāi)發(fā)意義，將一些先進(jìn)的元素融入其中，使整個(gè)方案具備創(chuàng)新因素。上述標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于設(shè)計(jì)人員來(lái)說(shuō)，要求都是比較高的，一方面要求其對(duì)機(jī)械設(shè)備的工作原理有詳細(xì)的了解，即需要了解機(jī)械的各個(gè)配件；另一方面，還要將這些部分進(jìn)行一個(gè)很好的結(jié)合，對(duì)設(shè)計(jì)的外形、結(jié)構(gòu)等有一定的設(shè)計(jì)雛形，做到成竹在胸。

1.2機(jī)械制造

機(jī)械的制造相較設(shè)計(jì)而言，其技術(shù)性較弱，主要的就是執(zhí)行力度，在實(shí)際的機(jī)械制造過(guò)程中，其管理和制造技術(shù)水平是關(guān)鍵，我國(guó)受到歷史局限性制約，在機(jī)械制造的合理管理以及自動(dòng)化加工制造方面與國(guó)際先進(jìn)水平還有較大的差距。社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提升也促進(jìn)了科學(xué)技術(shù)、生產(chǎn)技術(shù)的穩(wěn)步提升，機(jī)械制造精度以及機(jī)械加工水平都有了較大提升，例如：傳統(tǒng)的普通機(jī)床加工中，諸多流程都需要人工來(lái)完成，這就導(dǎo)致產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)的效率來(lái)自人為因素的影響比較大，其品質(zhì)難以得到有效的保障，但隨著電子化、信息化、自動(dòng)化漸漸引入到機(jī)械制造領(lǐng)域中，新的加工制造設(shè)備層出不窮。

2機(jī)械制造和機(jī)械設(shè)計(jì)的創(chuàng)新

2.1機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)

機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)是結(jié)合設(shè)計(jì)者原有的理論知識(shí)，充分發(fā)揮創(chuàng)造性思維進(jìn)行構(gòu)想設(shè)計(jì)和檢驗(yàn)從而制造出的經(jīng)濟(jì)、環(huán)保以及使用效果較好的機(jī)械產(chǎn)品。該過(guò)程強(qiáng)調(diào)設(shè)計(jì)者的主體思路在總體的設(shè)計(jì)過(guò)程中的體現(xiàn)，以及產(chǎn)品所發(fā)揮的創(chuàng)造性價(jià)值。機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，第一是對(duì)現(xiàn)有的機(jī)械產(chǎn)品的工作性能進(jìn)行改進(jìn)和完善，使其能持續(xù)滿足人們?nèi)粘９ぷ?、生活的需求；第二是利用已有的技術(shù)和理論知識(shí)結(jié)合創(chuàng)造性的思維方式設(shè)計(jì)出新的產(chǎn)品，滿足人們新的需求。機(jī)械制造中運(yùn)用創(chuàng)新思維產(chǎn)生新的設(shè)計(jì)是在機(jī)械功能運(yùn)轉(zhuǎn)的過(guò)程中逐步實(shí)現(xiàn)的，在保證原有的機(jī)械設(shè)備良好工作性能不變的基礎(chǔ)上，控制機(jī)械工作的經(jīng)濟(jì)效益降低成本。這是人們創(chuàng)造性的思維在機(jī)械領(lǐng)域的表現(xiàn)，是人們智慧的結(jié)晶，其生產(chǎn)出的產(chǎn)品是結(jié)合現(xiàn)代化自動(dòng)化于一體的新型產(chǎn)物。

2.2機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、外觀及功能

機(jī)械產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)需要一系列的過(guò)程，其設(shè)計(jì)包括局部的結(jié)構(gòu)、外觀以及各個(gè)零配件。機(jī)械產(chǎn)品外觀的不同決定了目標(biāo)客戶和使用人群的不同，例如鐘表類，兒童、成年人、老人、男性和女性所選用的都會(huì)有所差異。機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)就是要探索出產(chǎn)品結(jié)構(gòu)能夠辯護(hù)的各種形態(tài)及所對(duì)應(yīng)的方案，結(jié)合這些設(shè)計(jì)出新穎的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。隨著人們生活水平的提高，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的功能和結(jié)構(gòu)需求也隨之提高，就像計(jì)算機(jī)一樣，世界上第一臺(tái)計(jì)算機(jī)占地170平方米，隨著科技不斷地發(fā)展才慢慢演變成現(xiàn)在的計(jì)算機(jī)。在人們的工作和生活中對(duì)機(jī)械設(shè)備的要求盡可能的是在較小的運(yùn)轉(zhuǎn)空間中發(fā)揮更多的功能，以方便人們的使用和放置。就拿一些辦公設(shè)備來(lái)舉例，以往的辦公區(qū)經(jīng)常擠滿了各式大型的打印機(jī)，復(fù)印機(jī)和掃描儀等，現(xiàn)在機(jī)械設(shè)備都將這些功能融為一體，一臺(tái)儀器同時(shí)具備打印，掃描，復(fù)印等功能，不僅功能多樣，而且體型小巧，辦公室里可以在每個(gè)桌子上都可以放一臺(tái)既提高了工作效率也節(jié)省了空間，這些都是創(chuàng)新思維運(yùn)用在機(jī)械設(shè)備上的體現(xiàn)。

3機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展方向

對(duì)于當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)而言，其未來(lái)的發(fā)展方向主要有如下幾個(gè)方面。首先，由于信息時(shí)代的到來(lái)，傳統(tǒng)機(jī)械制造行業(yè)受到了較大的沖擊，同時(shí)也迎來(lái)了更大的機(jī)遇。對(duì)于機(jī)械制造領(lǐng)域而言，無(wú)論是原材料的購(gòu)置、生產(chǎn)工件的輸出、還是正式的機(jī)械加工環(huán)節(jié)都可以通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來(lái)進(jìn)行優(yōu)化。而隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的愈發(fā)廣泛，機(jī)械設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)化改造也將會(huì)成為一個(gè)必然趨勢(shì)。其次，現(xiàn)有的機(jī)械設(shè)計(jì)、圖紙考核工作往往都是基于實(shí)際操作來(lái)完成的。該方法不但延長(zhǎng)了機(jī)械設(shè)計(jì)的工作周期，同時(shí)也會(huì)消耗一定的人力、物力。最后，便是機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的全球化。對(duì)于我國(guó)而言，工業(yè)發(fā)展勢(shì)頭迅猛，但畢竟總發(fā)展時(shí)間較短，關(guān)鍵技術(shù)與國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家相比仍存在一定的差距。對(duì)此，便需要讓機(jī)械設(shè)計(jì)工作人員積極參與國(guó)外的研討會(huì)以及其他的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，盡可能地將國(guó)外先進(jìn)技術(shù)或設(shè)計(jì)理念與國(guó)內(nèi)的機(jī)械設(shè)計(jì)工作經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合。必要時(shí)也可以與國(guó)外企業(yè)合作，通過(guò)雙方相互學(xué)習(xí)來(lái)實(shí)現(xiàn)共贏。

隨著社會(huì)生產(chǎn)對(duì)于工業(yè)技術(shù)的效率、精準(zhǔn)度的要求的提升也帶動(dòng)的新技術(shù)、新工藝的出現(xiàn)，這些新技術(shù)在不斷改良當(dāng)前機(jī)械制造設(shè)計(jì)的技術(shù)的同時(shí)也帶來(lái)一系列新的問(wèn)題，如直線電機(jī)技術(shù)已經(jīng)成為機(jī)械制造技術(shù)的設(shè)計(jì)重點(diǎn)所在，其能夠有效改善傳統(tǒng)機(jī)械制造設(shè)計(jì)技術(shù)下的個(gè)別問(wèn)題，但同時(shí)其正處于初級(jí)階段，也會(huì)另行帶來(lái)一些其他的困擾。因而只有加強(qiáng)對(duì)機(jī)械制造專業(yè)人才的激勵(lì)管理，實(shí)現(xiàn)新技術(shù)的研發(fā)，縮短解決問(wèn)題的時(shí)間，才能夠推動(dòng)機(jī)械制造設(shè)計(jì)的全面發(fā)展。

結(jié)束語(yǔ)

機(jī)械設(shè)計(jì)與制造與日常生活息息相關(guān)，更決定著未來(lái)的發(fā)展。目前在機(jī)械制造領(lǐng)域，無(wú)論是技術(shù)還是設(shè)計(jì)，仍處于發(fā)展階段，還需要向更高的水平進(jìn)步。要想真正做到智能化，一方面要了解社會(huì)的需求，另一方，則是引進(jìn)開(kāi)發(fā)各種新技術(shù)，只有這樣，才能夠不斷增加機(jī)械制造的精確度，從而提升各個(gè)方面，真正做到智能化。

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（作者單位：上汽通用（沈陽(yáng)）北盛汽車有限公司）