現(xiàn)代機械設計和機械制造相關技術分析

張小剛

【摘 要】論文基于現(xiàn)代機械設計相關概述，以及機械制造技術發(fā)展現(xiàn)狀，對現(xiàn)代機械設計和機械制造相關技術展開分析，借此推動機械制造行業(yè)技術改革。

【Abstract】Based on the overview of modern mechanical design and the development status of mechanical manufacturing technology， this paper analyzes the related technologies of modern mechanical design and mechanical manufacturing， so as to promote the technical reform of mechanical manufacturing industry.

【關鍵詞】現(xiàn)代化;機械設計;技術

【Keywords】 modernization; mechanical design; technology

【中圖分類號】TH122? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文獻標志碼】A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 【文章編號】1673-1069（2019）10-0177-02

1 引言

工業(yè)是我國國民經(jīng)濟的重要構成部分，在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展中，機械設計與制造是維持企業(yè)生產(chǎn)運營的基礎。因此，為適應現(xiàn)代工業(yè)對機械產(chǎn)品生產(chǎn)的各項要求，本文針對現(xiàn)代機械設計和機械制造相關技術的分析，對提高現(xiàn)代機械設計水平，保障機械產(chǎn)品制造質量，明確我國工業(yè)發(fā)展方向有著重大意義。

2 現(xiàn)代機械設計相關概述

設計是思維的變化和應用的過程，現(xiàn)代機械設計是在傳統(tǒng)機械設計基礎上，通過實踐、類比分析，提高設計方案邏輯性、可操作性。不同于傳統(tǒng)機械設計，現(xiàn)代化機械設計具有系統(tǒng)性、創(chuàng)造性、綜合性等特點。在當前時期的信息化社會建設中，機械設計逐漸趨于智能化和模塊化，所以在現(xiàn)代機械技術中，會應用更多計算機、網(wǎng)絡技術，以完善機械產(chǎn)品功能。同時，在現(xiàn)代機械設計中，機械產(chǎn)品在生產(chǎn)期間，相關人員會將產(chǎn)品功能劃分在不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)，以此確保產(chǎn)品功能的獨立性，適應不同領域對機械產(chǎn)品的基本要求[1]。但是由于我國重工業(yè)起步較晚，機械設計本身就落后于其他國家，在部分機械產(chǎn)品手工設計內(nèi)容中，設計人員思維會存在明顯的固化問題。這些問題嚴重影響著機械產(chǎn)品的使用質量，自改革開放后，設計人員將產(chǎn)品設計和現(xiàn)代生產(chǎn)、信息技術相結合，最大程度提高著機械產(chǎn)品的設計水平，為我國工業(yè)發(fā)展、居民生活帶來更多便利。

3 機械制造技術發(fā)展現(xiàn)狀

在我國國民生產(chǎn)總值中，機械制造占據(jù)著重要位置，現(xiàn)階段，機械制造已經(jīng)成為我國經(jīng)濟建設的發(fā)展命脈。但在機械制造這類單項領域中，我國大部分機械制造仍是以低價、低質為主，并且發(fā)展速度明顯低于歐美發(fā)達國家。同時，由于前些年，社會沒有重視機械制造專業(yè)人才的培養(yǎng)，所以機械制造技術人才缺失問題較為突出。隨著社會、學校意識的轉變，相關人才的培養(yǎng)體系已經(jīng)逐漸成型。但是，從整體上來看，機械制造技術人才缺口較大，機械制造行業(yè)發(fā)展人才支持力度明顯不足。此外，部分企業(yè)在機械制造中，僅重視成本問題，沒有意識到機械產(chǎn)品制造質量的重要性，導致我國機械制造、設計事業(yè)在改革與創(chuàng)新中仍面臨著巨大挑戰(zhàn)。

4 現(xiàn)代機械設計和機械制造相關技術的具體分析

4.1 現(xiàn)代機械設計技術

4.1.1 數(shù)字化設計

數(shù)字化在現(xiàn)代機械設計中應用非常廣泛，該項設計技術的基礎為現(xiàn)代化數(shù)字技術。設計人員在方案制定初期，會通過數(shù)字建模的方式，保障方案的可行性。之后設計人員會將設計方案錄入計算機，通過分析設計模型，改善設計方案中存在的問題。由此可見，應用數(shù)字化設計技術，設計人員在設計相關機械產(chǎn)品時，會全面考察產(chǎn)品使用周期、生命周期，同時在設計方案中優(yōu)化資源配置，提高設計效率?？傊瑪?shù)字化設計技術的應用，不僅能夠提高機械設計水平，還能夠促進產(chǎn)品本身的使用性能，確保機械產(chǎn)品制造工作可以有序開展。該項技術，對我國現(xiàn)代機械制造行業(yè)可持續(xù)發(fā)展有著重大意義。

4.1.2 AGV技術

在現(xiàn)代機械產(chǎn)品設計，設計人員可以根據(jù)AGV本身分析產(chǎn)品性能參數(shù)，保障設計方案的可行性。AGV由于系統(tǒng)在速度、磁帶引導方面具有明顯優(yōu)勢。所以在機械設計中，可以通過傳感、車載、導航等系統(tǒng)作用，將車體驅動，并在額定工作中，控制電機縮短，進而控制機械設計工序。AGV各項性能參數(shù)如表1所示。

4.1.3 信息設計

機械設計人員，為滿足現(xiàn)代機械產(chǎn)品使用需求，在新時期，會在計算機信息技術的基礎上，應用CAD技術。應用該技術時，設計人員能夠將機械設計過程趨于數(shù)字化、信息化，對產(chǎn)品設計方案進行虛擬、仿真建模，預先檢驗產(chǎn)品設計問題，機械性能，進而縮短設計時間，提高設計人員工作效率。具體來說，CAD技術借助計算機，不僅可以分析機械產(chǎn)品性能設計的合理性，還能夠優(yōu)化設計技術，幫助設計人員理清設計思路。同時，CAD技術的應用，能夠創(chuàng)新機械設計手段，例如，設計人員在機械產(chǎn)品設計中，可以生成CAD繪圖，明確產(chǎn)品結構特點，并應用布爾運算，完成產(chǎn)品零部件設計，圖1為設計人員應用CAD技術，所完成的機械零件設計圖紙。

4.2 機械制造技術

4.2.1 數(shù)控加工技術

在機械制造行業(yè)，由于現(xiàn)代化企業(yè)對機械產(chǎn)品應用的各項要求，機械制造業(yè)還應結合社會發(fā)展，滿足更多制造需求。而數(shù)控加工技術，主要是采用電腦內(nèi)部程序，控制生產(chǎn)機器完成機械產(chǎn)品制造工作。應用該項技術期間，相關人員需提前編好程序方程式，錄入計算機，進而完成機械產(chǎn)品加工、零部件制造工作。由于該項技術在應用時，會按照預設指令完成，所以能夠保障機械制造工作質量與效率?，F(xiàn)階段，數(shù)控加工技術，在實際應用時，主要通過計算機數(shù)控、直接數(shù)控兩種方式，完成機床控制。例如，機械制造中，數(shù)控加工技術，主要應用在煤炭、汽車行業(yè)的機械產(chǎn)品制造。因為汽車本身零部件較多，在實際制造中會對零件的精密度要求較高，所以應用數(shù)控加工技術，可以在保證汽車零件制造質量的基礎上，提高零部件加工效率。而在煤炭行業(yè)，數(shù)控加工技術，能夠確保煤炭資源開采工作的機械化操作，提高機械產(chǎn)品安全性、穩(wěn)定性。

4.2.2 精密、超精密加工技術

精密、超精密加工技術，同樣被稱為機械產(chǎn)品的微制造技術。該技術在機械制造中，以微小的機械零件為主要加工對象。當前我國機械產(chǎn)品加工精度，在不斷發(fā)展中，已經(jīng)達到0.01μm。并且在該項技術的不斷實踐、創(chuàng)新中，產(chǎn)品制造、加工精度會逐漸邁入納米范圍中。目前，精密、超精密技術，是現(xiàn)代機械制造行業(yè)中，發(fā)展前景較為明顯的技術之一。該項技術的應用，對提高我國機械產(chǎn)品精密度，保障產(chǎn)品質量有著重大意義。

4.2.3 計算機輔助技術

計算機輔助技術，為上文所提到的CAD技術。在具體機械產(chǎn)品制造期間，計算機輔助技術，能夠實現(xiàn)生產(chǎn)機械的自動化，進而解放勞動力，提高機械產(chǎn)品生產(chǎn)效率。相關人員通過在計算中的傳感技術、遙感技術以及電磁波技術，對機械生產(chǎn)設備進行識別、控制。同時確保機械生產(chǎn)設備處于最佳工作狀態(tài)，提高機械生產(chǎn)的安全性。此外，在計算機輔助技術中，建模技術在機械產(chǎn)品設計、制造中應用非常廣泛。例如，相關人員在對機械產(chǎn)品建模時，會因為產(chǎn)品本身的不規(guī)則性導致建模工作難以開展。而計算機輔助技術，在產(chǎn)品制造期間，針對機械產(chǎn)品設計中的圓柱體、球體等不規(guī)則物體，先完成二維建模處理，然后對于其他較為復雜的零件進行三維建模，進而在保證產(chǎn)品參數(shù)標準化后，開始機械產(chǎn)品制造工作。

5 結語

綜上所述，隨著計算機信息技術的不斷進步，我國機械設計、機械制造行業(yè)在發(fā)展中，還需對產(chǎn)品設計方案、機械制造工序展開優(yōu)化與完善。同時在數(shù)字化、信息化等機械設計技術，以及數(shù)控加工技術、計算機輔助技術的具體實踐中。不斷推進技術革新工作，以此提高機械制造企業(yè)核心競爭力，為我國經(jīng)濟建設貢獻力量。

【參考文獻】

【1】黃波平.CAD在機械設計中的應用及機械制造技術的新發(fā)展[J].科技創(chuàng)新導報， 2019（9）：66-67.