淺析機械設(shè)計與機械制造技術(shù)

富海軍 王興利

摘要：良好的機械設(shè)計能夠提高機械產(chǎn)品的性能，同時，對機器的質(zhì)量以及可靠性有很大的影響。機械設(shè)計和機械制造是密不可分的，機械制造要以機械設(shè)計作為前提，在經(jīng)過設(shè)計以后才能進行制造，同時，也能更好的保證制造的流暢性。本文針對機械設(shè)計技術(shù)以及機械制造技術(shù)進行了分析。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計;機械制造;制造技術(shù)

1機械設(shè)計的技術(shù)分析

1.1機械設(shè)計中設(shè)計計劃分析

機械設(shè)計的計劃時期，是機械設(shè)計的初期，主要任務(wù)是分析市場上現(xiàn)有的機械商品，并在實際的操作中發(fā)現(xiàn)機械產(chǎn)品應(yīng)具備的基本功能，從中剖析出其優(yōu)勢與不足。針對了解到的情況，做好相應(yīng)的預(yù)防工作，并將其作為機械設(shè)計的前期基礎(chǔ)，制定好機械設(shè)計與制造的適用情況，提升機械制造的效果。

1.2機械設(shè)計中設(shè)計方案分析

機械設(shè)計中方案是設(shè)計的精髓，對一個設(shè)計的成敗至關(guān)重要。在方案設(shè)計階段，要解決許多問題，包括理論知識與實際操作間的脫節(jié)，設(shè)計各環(huán)節(jié)中的處理、調(diào)控與更新，機械產(chǎn)品的最終形態(tài)，檢驗者對機械的認識、開發(fā)與創(chuàng)新等，這是為以后機械設(shè)計和制造以及運用等服務(wù)。在設(shè)計方案時，要依據(jù)設(shè)計的理論及規(guī)范等一系列要求，首先設(shè)計好機械的基本構(gòu)架及活動方法，其次是設(shè)計和選取零部件，最后是設(shè)計制作工程制作圖，并且對做好的設(shè)計做一個初步檢查。

1.3機械設(shè)計的設(shè)計技術(shù)分析

機械設(shè)計中的技術(shù)設(shè)計，在技術(shù)方面的標(biāo)準(zhǔn)非常高。在技術(shù)設(shè)計階段的主要任務(wù)是對比核算設(shè)計圖，對照檢查并分析部件草圖與總圖等。機械設(shè)計技術(shù)有以下的幾種：工藝的設(shè)計、產(chǎn)品方法設(shè)計的理論、用料的選擇以及機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計等。現(xiàn)代機械設(shè)計技術(shù)主要包括系統(tǒng)工程、設(shè)計仿真技術(shù)、優(yōu)化設(shè)計以及計算機輔助設(shè)計可靠性設(shè)計等。

1.4機械設(shè)計的發(fā)展趨勢與前景分析

現(xiàn)代機械設(shè)計的發(fā)展趨勢有以下幾個：一是更加注重綠色的設(shè)計理念，節(jié)能環(huán)保的意識逐漸深入人心，對機械產(chǎn)品的要求也是以綠色化和智能化為主，合理地使用資源，追求對資源的多重使用;二是越來越優(yōu)良的功能，在設(shè)計機械產(chǎn)品時，要多多使用動態(tài)設(shè)計、補償設(shè)計、控制設(shè)計技術(shù)和防腐設(shè)計等技術(shù)來提升設(shè)計產(chǎn)品功能的優(yōu)良性;三是更加注重市場競爭的影響，設(shè)計產(chǎn)品的最終目的是使產(chǎn)品在投放市場時能夠取得很好的競爭優(yōu)勢，所以要利用降低成本、產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新、智能設(shè)計以及仿真設(shè)計等競爭優(yōu)勢的技術(shù)設(shè)計來使產(chǎn)品更加符合市場的需求。

2機械制造的先進技術(shù)

2.1首先是21世紀的新技術(shù)

現(xiàn)在的機械制造技術(shù)是由我國傳統(tǒng)的機械制造技術(shù)發(fā)展而來的，其既有傳統(tǒng)技術(shù)的特點，又不斷的吸收新的技術(shù)，同時也滲透于產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程。將先進的制造技術(shù)和現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)進行結(jié)合，形成一個全新的技術(shù)群。

2.2數(shù)控加工技術(shù)

為了保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)率和降低成本，要求機床不僅具有較好的通用性和靈活性，而且對加工過程中的自動化提出了更高的要求。數(shù)控加工技術(shù)就是在這種環(huán)境下發(fā)展起來的，適用于精度高，零件形狀復(fù)雜的單件和中小批量生產(chǎn)的高效、柔性的自動化加工技術(shù)。

2.3精密與超精密加工技術(shù)

隨著航空航天、計算機、材料科學(xué)、激光和自動控制系統(tǒng)等高科技產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，綜合應(yīng)用當(dāng)今先進的加工技術(shù)，使機械加工精度已經(jīng)提高到了0.01μm的亞納米級，并向納米級發(fā)展。精密加工和超精密加工技術(shù)是現(xiàn)代制造技術(shù)的前沿和主要發(fā)展方向之一，它已經(jīng)成為國際科技競爭中能否取得成功的關(guān)鍵技術(shù)，尤其是精密加工技術(shù)在尖端產(chǎn)品和現(xiàn)代武器制造中有舉足輕重的地位。

2.4超高速切削、磨削技術(shù)

超高速加工技術(shù)是指采用超硬刀具和磨具，利用能可靠實現(xiàn)高速運動的高精度、高自動化和高柔性的制造設(shè)備，以提高切削速度來達到提高材料去除率、加工精度和加工質(zhì)量的先進加工技術(shù)。具有切削力小、熱變形小、加工精度高和降低加工成本等優(yōu)越性。

2.5新一代制造裝備技術(shù)

（1）少無夾具制造技術(shù)。在常規(guī)制造系統(tǒng)中，產(chǎn)品生產(chǎn)所需大量夾具不僅耗費大量資金，更嚴重的是延長了產(chǎn)品的準(zhǔn)備時間，形成制造過程中的“瓶頸”，這是造成柔性差、響應(yīng)速度慢、生產(chǎn)成本高、企業(yè)競爭能力弱的主要因素之一。鑒于少無夾具制造技術(shù)所具有的重要學(xué)術(shù)意義和實用價值，國內(nèi)外多個單位均在這一領(lǐng)域開展了研究工作。

（2）虛擬軸機床。新型并聯(lián)構(gòu)型制造裝備虛擬軸機床實質(zhì)上是機器人與機床的混合物，其在結(jié)構(gòu)上完全不同于傳統(tǒng)的數(shù)控機床，具有模塊化程度高，結(jié)構(gòu)簡單，速度、動態(tài)響應(yīng)快，造價低等優(yōu)點，克服了傳統(tǒng)的機床設(shè)備一些無法避免的固有缺陷。

3機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢

3.1高精密度

現(xiàn)在追求高技術(shù)已經(jīng)成為了機械制造業(yè)的首要發(fā)展方向，當(dāng)然，其也繼承了傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式。在吸收傳統(tǒng)生產(chǎn)方式中的優(yōu)點的同時，也不斷的引進新的技術(shù)。并且在不斷的努力將高科技技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)中。自20世紀納米技術(shù)出現(xiàn)以來，就標(biāo)志著機械制造技術(shù)有進入到了一個新的階段，其對機械制造技術(shù)也有著深遠的影響，比如納米精度加工等等。我國也正朝著更精細的方面發(fā)展。

3.2自動化方向

自動化的生產(chǎn)也是我國機械制造技術(shù)發(fā)展的一個方向。在進行機械自動化的生產(chǎn)中，其也具有能夠降低成本，并且生產(chǎn)產(chǎn)品快的特點。我國應(yīng)該充分的利用這一技術(shù)，對傳統(tǒng)的機床進行改革、加工，使其能夠到達自動化。

3.3其他方面的應(yīng)用

首先應(yīng)該向更加精密的技術(shù)方向進行;其次應(yīng)該進行無切削液加工等技術(shù)的應(yīng)用，在簡化程序的同時也能夠減少投資;最后就是要保證RPM技術(shù)的運用。

4總結(jié)

由于現(xiàn)代化機械自動化在設(shè)計和制造上具備多功能性、高品質(zhì)、高可信率、低能源消耗的優(yōu)勢，因此機械設(shè)計與制造都是環(huán)繞機械自動化來施行的。機電一體化的拓展就是機械自動化的拓展。所有設(shè)計師必需清楚地意識到機械設(shè)計制造唯有朝機械自動化設(shè)計制造的前景拓展，才可能是機械工業(yè)拓展中獨辟蹊徑的出路。

參考文獻

[1]張義臣.現(xiàn)代機械設(shè)計與機械制造的相關(guān)技術(shù)分析[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2016（08）.

[2]關(guān)曉錚.機械設(shè)計與機械制造的技術(shù)探討[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2017（08）.

作者簡介：富海軍（1977-），男，?？?，遼寧沈陽市，研究方向：機械工程，身份證號210905197703100510。王興利（1977-）男，?？?，遼寧沈陽市，研究方向：機械工程。身份證號211221197709162117