現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)和方法研究

宋業(yè)鑫

摘 要 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法在不斷地進(jìn)行更新和發(fā)展，唯一不變的就是要?jiǎng)?chuàng)新。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，讓機(jī)械設(shè)計(jì)可以和計(jì)算機(jī)很好地進(jìn)行結(jié)合，節(jié)省了勞動(dòng)力的投入，減少了機(jī)械設(shè)計(jì)的時(shí)間，并且也有效控制了開發(fā)所需的成本，在一定程度上提高了機(jī)械產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力。隨著與計(jì)算機(jī)技術(shù)更深的結(jié)合，機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)容變得豐富起來，從而制造出的機(jī)械產(chǎn)品也會(huì)更加受歡迎，同時(shí)使機(jī)械產(chǎn)品得以向科學(xué)化的總趨勢(shì)邁進(jìn)。

關(guān)鍵詞 機(jī)械設(shè)計(jì);技術(shù)現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢(shì)

引言

當(dāng)前我國在生產(chǎn)、生活過程中離不開機(jī)械設(shè)備的應(yīng)用，其不僅能夠提升操作的效果和效率，還能夠緩解人工操作的壓力。但是，機(jī)械設(shè)備能否發(fā)揮出應(yīng)用的效用，主要取決于機(jī)械設(shè)計(jì)加工的科學(xué)性、合理性，為了確保機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量符合規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，就要對(duì)設(shè)計(jì)加工過程中出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析，并基于此提出對(duì)應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施，這樣就能夠顯著提升機(jī)械制造的水平。

1現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 機(jī)械加工精度不高

當(dāng)前機(jī)械設(shè)備在很多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用，例如，建筑建設(shè)、石油化工、航天航空工程、火力發(fā)電、零件加工、工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)療手術(shù)、食品工程等，而隨著科技的發(fā)展，相關(guān)領(lǐng)域?qū)τ跈C(jī)械設(shè)備的應(yīng)用也朝著自動(dòng)化方向發(fā)展，這就對(duì)機(jī)械加工的精度提出了更高的要求。而導(dǎo)致機(jī)械加工精度問題的客觀因素有機(jī)床故障、機(jī)床磨損、刀具磨損、刀具變形，如果機(jī)械加工精度不符合要求，就會(huì)導(dǎo)致機(jī)械質(zhì)量問題和運(yùn)行故障。

1.2 經(jīng)濟(jì)、環(huán)保效益性不高

機(jī)械制造屬于重工業(yè)領(lǐng)域，在設(shè)計(jì)加工過程中需要消耗大量的成本，而且在制造過程中還需要消耗材料資源、電力資源、人力資源等，這些都是間接的成本支出，在此過程中不可避免地會(huì)出現(xiàn)浪費(fèi)情況，這就對(duì)最終的經(jīng)濟(jì)效益產(chǎn)生較大影響。同時(shí)，在機(jī)械制造過程中還會(huì)產(chǎn)生粉塵污染、噪音污染、光污染等，不僅對(duì)外界空氣環(huán)境產(chǎn)生不良影響，還會(huì)對(duì)操作人員的身體健康帶來危害[1]。

2現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)

2.1 數(shù)字化技術(shù)

在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中由于科技的發(fā)展也就離不開數(shù)字化，而在這個(gè)背景下無論是設(shè)計(jì)的效率還是科技含量都得到了極大的提升，從而促進(jìn)了該行業(yè)的發(fā)展。在數(shù)字化技術(shù)當(dāng)中如何能夠?qū)崿F(xiàn)初期設(shè)計(jì)，最重要的就是要利用數(shù)字建立模型然后通過計(jì)算機(jī)不斷調(diào)試，查出其中錯(cuò)誤的原因然后再進(jìn)行改正，當(dāng)然在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)當(dāng)中之所以會(huì)采用數(shù)字化設(shè)計(jì)，首先就是效率高能夠滿足市場(chǎng)的快速變化，同時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)資源的優(yōu)化配置，其中采用數(shù)字化設(shè)計(jì)在可靠性上也得到了強(qiáng)力保證。

2.2 并行化設(shè)計(jì)技術(shù)

如果說數(shù)字化設(shè)計(jì)技術(shù)提升效率，那么并行化設(shè)計(jì)技術(shù)也就代表了將來的發(fā)展趨勢(shì)，之所以會(huì)這樣就在于時(shí)代在發(fā)展要求也在不斷提高，越來越多的機(jī)械產(chǎn)品也會(huì)占據(jù)重要的位置，對(duì)此也就需要不斷完善相應(yīng)設(shè)備的功能，要讓這些設(shè)備在工作的時(shí)候不會(huì)出現(xiàn)差錯(cuò)同時(shí)還要互相協(xié)調(diào)，由于現(xiàn)在單一功能的機(jī)械并不能夠滿足生產(chǎn)的需要，所以還應(yīng)并行的考慮到其他產(chǎn)品最好是多功能，那樣不僅能夠提升效率同時(shí)也能夠讓不同機(jī)械設(shè)備的功能相互補(bǔ)充，這樣在提升了生產(chǎn)力的基礎(chǔ)上也讓企業(yè)的利潤得到了最大化。

2.3 仿真與虛擬設(shè)計(jì)

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)是以計(jì)算機(jī)為工具“建立實(shí)際或聯(lián)想的系統(tǒng)模型”并在不同條件下對(duì)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)運(yùn)行試驗(yàn)的一門綜合性技術(shù)，而虛擬技術(shù)的本質(zhì)是以計(jì)算機(jī)支持的仿真技術(shù)為前提，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段，實(shí)時(shí)的并行模擬出產(chǎn)品開發(fā)全過程及其對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的影響，預(yù)測(cè)產(chǎn)品性能、產(chǎn)品制造成本、產(chǎn)品的可制造性、產(chǎn)品的可維護(hù)性和可拆卸性等，從而提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一次成功率，這種方法不但縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，也實(shí)現(xiàn)了縮短產(chǎn)品開發(fā)與用戶之間的距離。

2.4 智能化技術(shù)

在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域當(dāng)中，使用最多的就要數(shù)自動(dòng)化技術(shù)，因?yàn)檫@不僅能夠降低差錯(cuò)同時(shí)也能夠提高效率。隨著時(shí)代的不斷發(fā)展在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域當(dāng)中自動(dòng)化的程度也在逐漸增加，所以在進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候設(shè)計(jì)師不僅要充分考慮產(chǎn)品的合理性，同時(shí)也要盡量采取智能化設(shè)計(jì)。計(jì)算機(jī)輔助制造/設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計(jì)、模型知識(shí)庫等各種智能化的設(shè)計(jì)手段和方法，應(yīng)用到企業(yè)的產(chǎn)品研發(fā)設(shè)計(jì)中，以支持設(shè)計(jì)過程的智能化提升和優(yōu)化運(yùn)行[2]。

3機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 綠色趨勢(shì)

當(dāng)前社會(huì)提倡公民保護(hù)環(huán)境的趨勢(shì)越來越明顯，這就意味著現(xiàn)階段其嚴(yán)重的環(huán)境污染問題已經(jīng)危害到人類的生活生產(chǎn)。在這種情況下，保護(hù)環(huán)境已經(jīng)成為必不可少以及長(zhǎng)期堅(jiān)持的任務(wù)。尤其是人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的物質(zhì)生活水平，提升了人們對(duì)于生態(tài)環(huán)境保護(hù)環(huán)境的理念，讓人們自發(fā)完善生態(tài)保護(hù)條件，形成良好的環(huán)境衛(wèi)生理念，避免其環(huán)境污染與生態(tài)資源大面積的浪費(fèi)。針對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化行業(yè)保護(hù)生態(tài)環(huán)境方面可以認(rèn)知，該行業(yè)現(xiàn)狀正處于綠色化趨勢(shì)發(fā)展階段。主要體現(xiàn)在相關(guān)制造環(huán)節(jié)的材料選擇方面，其材料選用的最大因素為能夠充分滿足現(xiàn)代生產(chǎn)綠色需求，可以滿足材料的回收需求。這一可回收的綠色材料非常符合機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化中所追求的綠色生產(chǎn)環(huán)節(jié)，其材料制造出來的產(chǎn)品也同樣的帶有綠色標(biāo)志。

3.2 數(shù)字化趨勢(shì)

作為機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)的重要發(fā)展趨勢(shì)的數(shù)字化，主要體現(xiàn)為圖紙的存儲(chǔ)模式、設(shè)備參數(shù)的改變等，這些由數(shù)字存儲(chǔ)來逐步提升準(zhǔn)確性的階段，都是可以建立在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)中。同時(shí)該技術(shù)還能有效預(yù)警生產(chǎn)故障，形成穩(wěn)定、安全的生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài)，借助相關(guān)技術(shù)，進(jìn)行機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)自動(dòng)化環(huán)節(jié)工作，達(dá)成遠(yuǎn)程監(jiān)控和操作方面的目的。

3.3 相關(guān)產(chǎn)品向網(wǎng)絡(luò)化、微型化方向發(fā)展

各個(gè)行業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，促進(jìn)行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展已經(jīng)不需要仔細(xì)分析。這種情況下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化也緊跟潮流，不斷的結(jié)合各類先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將全球生產(chǎn)與經(jīng)濟(jì)化集合一體，升級(jí)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化行業(yè)生產(chǎn)的各種產(chǎn)品通過網(wǎng)絡(luò)的普及，有效的出口國際市場(chǎng)。而微型化發(fā)展也是其機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化生產(chǎn)產(chǎn)品的趨勢(shì)，即很多的機(jī)械零件尺寸都變得很微小，大部分都朝著微米、納米發(fā)展[3]。

4結(jié)束語

在機(jī)械制造行業(yè)當(dāng)中，現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與制造技術(shù)關(guān)聯(lián)性很強(qiáng)，同時(shí)相互促進(jìn)發(fā)展。為了能夠促進(jìn)我國更加快速健康的發(fā)展，就有必要加強(qiáng)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的研究。

參考文獻(xiàn)

[1] 蘇增林.機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化在當(dāng)代企業(yè)中的發(fā)展?fàn)顩r研究[J].南方農(nóng)機(jī)，2019，50（18）：29.

[2] 董偉杰.探析機(jī)械制造工程和自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展[J].科技風(fēng)，2019，

（27）：146.

[3] 劉粲.淺析新形勢(shì)下自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019，（12）：23.