機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的應(yīng)用研究

郭建同

中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第四十六研究所，中國(guó)·天津 300220

機(jī)械設(shè)計(jì)；制造技術(shù)；應(yīng)用

1 引言

機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)是中國(guó)工業(yè)體系發(fā)展的重要基礎(chǔ)，對(duì)于工業(yè)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步有著重要意義，隨著時(shí)代發(fā)展，科學(xué)技術(shù)體系不斷完善，給機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的應(yīng)用發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。21世紀(jì)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的生產(chǎn)規(guī)模不斷擴(kuò)大，如何進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)應(yīng)用范圍的拓展已經(jīng)成為了機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)業(yè)的主要任務(wù)，而新時(shí)期各種高新技術(shù)體系在機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)中的應(yīng)用與發(fā)展就為此奠定了基礎(chǔ)[1]。

2 機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)包含了兩個(gè)部分，一是機(jī)械設(shè)計(jì)；二是機(jī)械制造。首先，在機(jī)械設(shè)計(jì)中，要以機(jī)械產(chǎn)品的功能分析為設(shè)計(jì)基礎(chǔ)，為機(jī)械設(shè)計(jì)的開(kāi)展提供功能基礎(chǔ)需求指導(dǎo)，然后在此基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)嚴(yán)密的機(jī)械設(shè)計(jì)方案，包括機(jī)械產(chǎn)品的組成流程以及各種機(jī)械參數(shù)設(shè)定等，然后才能夠進(jìn)行具體的機(jī)械設(shè)計(jì)，將構(gòu)想通過(guò)設(shè)計(jì)方案的形式展現(xiàn)出來(lái)。想要保證機(jī)械設(shè)計(jì)的科學(xué)性，就需要對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)方案進(jìn)行全方位的思考，主要包括了三個(gè)設(shè)計(jì)方面的思考：第一，對(duì)機(jī)械設(shè)備的整體功能思考，這是機(jī)械設(shè)計(jì)開(kāi)展的重要基礎(chǔ)所在，更是設(shè)計(jì)方向指導(dǎo)所在。第二，對(duì)機(jī)械設(shè)備的零件連接方式進(jìn)行深度思考，對(duì)零件連接方式的深度思考直接決定了機(jī)械設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量以及機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中維修與養(yǎng)護(hù)工作開(kāi)展的便捷性。第三就是對(duì)機(jī)械設(shè)備傳動(dòng)形式的思考，傳動(dòng)形式的不同對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)方案的落實(shí)有著重要的影響意義，需要通過(guò)深入的思考與設(shè)定后，才能能夠保證機(jī)械設(shè)計(jì)方案落實(shí)的科學(xué)性。第四，要對(duì)機(jī)械設(shè)備的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行深入思考。機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)工作的重點(diǎn)所在，要在保證機(jī)械設(shè)備功能完善的情況下，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)方案進(jìn)行綜合思考，保證機(jī)械設(shè)計(jì)的科學(xué)性。其次，機(jī)械制造技術(shù)。機(jī)械制造技術(shù)就是以機(jī)械設(shè)計(jì)方案為基礎(chǔ)，將機(jī)械設(shè)計(jì)方案制造出來(lái)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備的制造。在機(jī)械設(shè)備制造技術(shù)中，制造管理以及制造技術(shù)應(yīng)用是其重點(diǎn)所在，直接關(guān)系到了機(jī)械設(shè)備制造的質(zhì)量建設(shè)。

3 機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

圖1 機(jī)械設(shè)備發(fā)展走向圖

通過(guò)2010年至2017年中國(guó)機(jī)械設(shè)備發(fā)展走向圖能夠明顯發(fā)現(xiàn)，近8年來(lái)，中國(guó)工業(yè)市場(chǎng)中機(jī)械設(shè)備投入使用量不斷增加，機(jī)械設(shè)備使用已經(jīng)成為了中國(guó)工業(yè)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重要支柱，也表示了中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)也在不斷發(fā)展和完善。中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

第一，機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)水平不斷提升。機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)作為中國(guó)工業(yè)生產(chǎn)以及各行業(yè)發(fā)展的重要支柱，是中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展必不可少的重要經(jīng)濟(jì)支撐，隨著中國(guó)科學(xué)技術(shù)體系的不斷發(fā)展與完善，中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)隨之而進(jìn)步。近年來(lái)，中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)水平不斷提升，雖然與西方發(fā)達(dá)國(guó)家先進(jìn)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)相比中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)還處于較為落后的階段，但是近年來(lái)中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的發(fā)展速度有目共睹，大大提升了中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的水平，也推動(dòng)了中國(guó)個(gè)行業(yè)體系的發(fā)展與進(jìn)步。

第二，機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)應(yīng)用不斷拓展。隨著中國(guó)科學(xué)技術(shù)體系不斷發(fā)展，中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)應(yīng)用中，各類現(xiàn)代化技術(shù)體系不斷融入，大大提升了機(jī)械設(shè)計(jì)制造的效率和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了中國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與進(jìn)步。例如，機(jī)械設(shè)計(jì)制造中計(jì)算機(jī)技術(shù)的融入，就大大提升了機(jī)械設(shè)計(jì)制造的效率；智慧技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的融入，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造的智能化，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造中人力資源的節(jié)約。

4 機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的應(yīng)用拓展

新時(shí)期中國(guó)高新技術(shù)體系不斷發(fā)展的時(shí)代背景下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)應(yīng)用得到了深化與拓展，提升了機(jī)械設(shè)計(jì)制造效率和質(zhì)量的同時(shí)，也推動(dòng)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為中國(guó)工業(yè)產(chǎn)業(yè)以及各產(chǎn)業(yè)體系的進(jìn)步與發(fā)展提供了更加全面的機(jī)械設(shè)備支持。機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用主要體現(xiàn)在以下方面：

第一，機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用。計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用是機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的重要基礎(chǔ)，在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)中就涉及到了多方面的計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用。新時(shí)期背景下，計(jì)算機(jī)計(jì)算在互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)的支撐下得到了迅猛發(fā)展，這也為機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)中計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用提供了新的方向，實(shí)現(xiàn)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)中機(jī)械設(shè)計(jì)方案、方案制造、時(shí)間成本節(jié)約以及經(jīng)濟(jì)成本投入降低都能多方面的結(jié)合，在計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用下，將設(shè)想變成了可能，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造效率和產(chǎn)品質(zhì)量的提升。

第二，機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)中仿真技術(shù)的應(yīng)用。仿真技術(shù)是新時(shí)期科學(xué)技術(shù)體系發(fā)展的重要成果，是通過(guò)對(duì)仿真硬件或者仿真軟件的仿真實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)制造以及數(shù)值計(jì)算和問(wèn)題求解的綜合技術(shù)體系，是一種仿真模型技術(shù)[2]。而在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中進(jìn)行仿真技術(shù)應(yīng)用，能夠通過(guò)仿真軟件的模型仿真能力，對(duì)預(yù)想的機(jī)械設(shè)計(jì)方案和理念進(jìn)行仿真模型驗(yàn)證，保證機(jī)械設(shè)計(jì)制造的科學(xué)性和可行性。通過(guò)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中進(jìn)行仿真技術(shù)應(yīng)用，大大提升了機(jī)械設(shè)計(jì)制造的效率，并且能夠通過(guò)仿真模型，明確機(jī)械設(shè)計(jì)方案中設(shè)計(jì)的不足，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化，提升機(jī)械設(shè)計(jì)方案的質(zhì)量。

第三，機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)中3D 打印技術(shù)的應(yīng)用。3D 打印技術(shù)是一種快速成型技術(shù)，以數(shù)字模型文件為基礎(chǔ)，運(yùn)用粉末狀的金屬或者塑料等粘合性材料，以打印的形式實(shí)現(xiàn)物體和零部件構(gòu)建[3]。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中進(jìn)行3D 打印技術(shù)應(yīng)用時(shí)，能夠通過(guò)3D 打印技術(shù)的快速成型能力，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造方案中機(jī)械設(shè)備零件結(jié)構(gòu)進(jìn)行快速制造，為機(jī)械設(shè)計(jì)制造方案的實(shí)現(xiàn)提供零件需求保證。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)中通過(guò)3D打印技術(shù)的應(yīng)用，能夠提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造的質(zhì)量，并且通過(guò)快速成型的技術(shù)特點(diǎn)，大幅提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造的效率。近年來(lái)隨著3D 打印技術(shù)的逐漸發(fā)展與完善，已經(jīng)廣泛應(yīng)用到了機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)業(yè)中，例如工業(yè)設(shè)備設(shè)計(jì)、工程施工設(shè)備設(shè)計(jì)制造以及汽車航空航天領(lǐng)域的設(shè)備設(shè)計(jì)制造等等，大大推動(dòng)了機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展。

第四，機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)中智能技術(shù)的應(yīng)用。智能技術(shù)體系是當(dāng)前時(shí)代技術(shù)發(fā)展的重要體現(xiàn)，是實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)中智能化自動(dòng)控制、降低人力資源投入的重要技術(shù)體系。而機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)與智能技術(shù)的結(jié)合，就實(shí)現(xiàn)了智能機(jī)械制造，不僅將智能化生產(chǎn)設(shè)計(jì)變成了現(xiàn)實(shí)，更實(shí)現(xiàn)了機(jī)械生產(chǎn)設(shè)計(jì)的規(guī)范化進(jìn)行。與此同時(shí)，通過(guò)智能技術(shù)應(yīng)用，還能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)中自動(dòng)檢測(cè)功能，提升機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，降低機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的產(chǎn)品不合格率，對(duì)于新時(shí)期背景下機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展有著重要的推動(dòng)作用。

5 結(jié)語(yǔ)

機(jī)械設(shè)備作為當(dāng)前中國(guó)行業(yè)發(fā)展的重要基礎(chǔ)，對(duì)于中國(guó)經(jīng)濟(jì)事業(yè)發(fā)展有著重要意義。機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)作為機(jī)械設(shè)備制造的方案指導(dǎo)，在科學(xué)技術(shù)體系發(fā)展的背景下，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，也要注重對(duì)高新技術(shù)的融入與結(jié)合，提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造的效率和質(zhì)量，推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展。