現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計與機(jī)械制造的相關(guān)技術(shù)分析

時磊 武曉婷

摘 要： 在機(jī)械工程中，機(jī)械設(shè)計至關(guān)重要，其對機(jī)械制造有著直接影響，它能影響機(jī)械的工作效率、性能和質(zhì)量水平等。機(jī)械設(shè)計一定要將技術(shù)滿足作為基礎(chǔ)，以實(shí)際需要為標(biāo)準(zhǔn)開展設(shè)計。在機(jī)械設(shè)計中最重要的便是創(chuàng)新，設(shè)計師要在設(shè)計工作中充分使用其掌握的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)與理論知識，在確保機(jī)械質(zhì)量的前提下，進(jìn)行設(shè)計創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞： 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計;機(jī)械制造;相關(guān)技術(shù)

【中圖分類號】TH122 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.26.155

引言：在機(jī)械制造行業(yè)中，要跟緊時代的步伐，積極應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備，設(shè)計并制造出更多滿足市場需求的產(chǎn)品。在機(jī)械設(shè)計和制造過程中，都需要進(jìn)行嚴(yán)格的把關(guān)，提高產(chǎn)品質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)的高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量。這樣不僅有利于機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，對我國的經(jīng)濟(jì)、科技、軍事等多方面均有益處。

1 機(jī)械制造技術(shù)的特征分析

1.1 全球化

現(xiàn)今時代，伴隨著各個國家對外開放程度的不斷提高，機(jī)械制造資源配置已經(jīng)不再局限于一個國家之中，而是擴(kuò)展到全球范圍內(nèi)，并具有明顯的全球化特征。而這個全球化特征又反作用于機(jī)械制造領(lǐng)域，促進(jìn)了機(jī)械制造業(yè)的高速發(fā)展。各個國家在技術(shù)、能源、勞動力等諸多方面上存在著差異，因此，機(jī)械產(chǎn)品大部分是由各個國家合作共同完成制造的。比如設(shè)計工作由德國的設(shè)計師負(fù)責(zé)，中國負(fù)責(zé)提供零件，印度負(fù)責(zé)組裝。分配制造并不是隨意設(shè)置的，而是根據(jù)分析、評價和科學(xué)選擇確定各個環(huán)節(jié)由哪個國家負(fù)責(zé)才能達(dá)到最佳水平。

1.2 多元化

隨著時代的變遷和社會的進(jìn)步，人們的生活時刻都在發(fā)生著巨大的改變。21世紀(jì)以科學(xué)技術(shù)為基礎(chǔ)，人們的日常生活和工作都與科學(xué)技術(shù)息息相關(guān)。從前，人們對制造業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)是安全、可靠、功能齊全等。但是現(xiàn)今社會，人們的要求也有了新的變化。所以，機(jī)械制造也在擁有新型技術(shù)的同時，也要重視并做好市場的調(diào)研工作。及時并準(zhǔn)確了解市場所需，再由專業(yè)工作人員對需求進(jìn)行綜合性分析，科學(xué)的設(shè)計。盡最大力度減少因盲目設(shè)計而出現(xiàn)的資源浪費(fèi)現(xiàn)象。

2 機(jī)械設(shè)計的相關(guān)技術(shù)

2.1 數(shù)字化設(shè)計技術(shù)

對于現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計來說，數(shù)字化是應(yīng)用最多的設(shè)計方法。進(jìn)入新時代，數(shù)字化技術(shù)蓬勃發(fā)展，將其應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計過程中，可以提高機(jī)械設(shè)計的效率和設(shè)計水平，能夠整體提高機(jī)械產(chǎn)品的精度和各方面性能。利用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行機(jī)械設(shè)計，就是先用數(shù)字建模來進(jìn)行初期的設(shè)計，再將設(shè)計方案放在計算機(jī)上進(jìn)行運(yùn)行，這樣可以發(fā)現(xiàn)設(shè)計中存在的問題，設(shè)計師也可以積極地進(jìn)行調(diào)整。利用數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行設(shè)計，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計資源的最優(yōu)化配置，提高設(shè)計效率，也有利于增加機(jī)械產(chǎn)品的使用壽命。

2.2 并行化設(shè)計技術(shù)

并行化設(shè)計是對產(chǎn)品及相關(guān)過程進(jìn)行并行和集成設(shè)計的系統(tǒng)化的工作模式，與傳統(tǒng)的串行設(shè)計模式相比，并行化設(shè)計要求設(shè)計師在研發(fā)產(chǎn)品的初期就考慮到產(chǎn)品的整個生命周期，將各個環(huán)節(jié)設(shè)置得更加協(xié)調(diào)，使產(chǎn)品的整體性能更加完善。并行化設(shè)計已成為未來的潮流發(fā)展趨勢。機(jī)械設(shè)計產(chǎn)品在各行各業(yè)都得到了非常廣泛的應(yīng)用，還常常需要不同的機(jī)械進(jìn)行協(xié)同工作。因此，設(shè)計師在進(jìn)行設(shè)計時，需要考慮到多個機(jī)械并行工作的情況，這對機(jī)械的功能性需求的要求越來越高。設(shè)計師應(yīng)用并行化設(shè)計模式，有利于多種機(jī)械進(jìn)行優(yōu)勢互補(bǔ)，提高生產(chǎn)總體的機(jī)械化水平。

2.3 智能化設(shè)計技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，自動化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計領(lǐng)域有著越來越廣泛的應(yīng)用，機(jī)械的自動化程度越來越高，與之相對的，對設(shè)計師設(shè)計機(jī)械的自動化性能提出了更高的要求。這就要求設(shè)計師在進(jìn)行設(shè)計時，要充分利用智能化的設(shè)計技術(shù)，構(gòu)建起智能化設(shè)計體系，完善機(jī)械產(chǎn)品的智能化性能。

3 機(jī)械制造的相關(guān)技術(shù)

3.1 以計算機(jī)設(shè)備為基礎(chǔ)的機(jī)械制造技術(shù)

計算機(jī)是20世紀(jì)機(jī)械制造領(lǐng)域最為杰出的成就之一，將其應(yīng)用到機(jī)械制造技術(shù)中會取得明顯的效果。以計算機(jī)設(shè)備為基礎(chǔ)的機(jī)械制造技術(shù)包含了數(shù)學(xué)、應(yīng)用科學(xué)、計算機(jī)科學(xué)等多門學(xué)科內(nèi)容，具有較強(qiáng)的綜合性。進(jìn)入新時代以來，利用計算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計與制造，已經(jīng)被應(yīng)用到了各行各業(yè)之中，對我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展有著非常好的促進(jìn)作用。CAD和CAM等計算機(jī)輔助技術(shù)在機(jī)械制造方面有著非常重要的應(yīng)用。在傳統(tǒng)的機(jī)械制造業(yè)中，手工是最為主要的工作方式，在應(yīng)用了CAD制圖技術(shù)后，不僅為機(jī)械制造提供了精準(zhǔn)的圖紙以及相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，還有效地對機(jī)械制造資源進(jìn)行了整合，使機(jī)械制造資源得到最優(yōu)化使用。

3.2 數(shù)控加工技術(shù)

為了提高機(jī)械制造產(chǎn)品的整體質(zhì)量和制造效率，在機(jī)械制造過程中，應(yīng)用的都是具有較高通用性和靈活性的制造機(jī)床，且機(jī)床具有較高的自動化水平。數(shù)控技術(shù)已成為機(jī)械制造過程中常常應(yīng)用的技術(shù)之一，它不僅可以生產(chǎn)出精度高、形狀復(fù)雜的產(chǎn)品，還可以用于批量生產(chǎn)機(jī)械零件，提高機(jī)械生產(chǎn)效率，還可以提高機(jī)械生產(chǎn)的自動化水平。除此以外，數(shù)控技術(shù)還可以應(yīng)用于機(jī)床制造、航空制造等多個領(lǐng)域，從整體上推動了我國制造行業(yè)的發(fā)展。

3.3 精密加工技術(shù)

隨著計算機(jī)科學(xué)、自動控制原理、工程科學(xué)等多個學(xué)科領(lǐng)域的發(fā)展，機(jī)械制造的加工精度不斷提高。精密加工技術(shù)是現(xiàn)代機(jī)械制造過程中應(yīng)用最廣泛的技術(shù)，它不僅可以有效地提高制造零件的精度，還可以降低在制造過程中產(chǎn)生的誤差對產(chǎn)品質(zhì)量的影響，這樣可以有效地提高機(jī)械制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。與此同時，精密加工技術(shù)已成為機(jī)械制造競爭過程中的核心技術(shù)，在制作尖端高科技產(chǎn)品和先進(jìn)武器等方面有著重要的應(yīng)用。高精度加工技術(shù)，在機(jī)械制造業(yè)的應(yīng)用對我國經(jīng)濟(jì)、科技、軍事等方面的發(fā)展均產(chǎn)生了重要影響。

3.4 超高速加工技術(shù)

超高速加工技術(shù)，指的是在制造機(jī)械的過程中應(yīng)用超硬刀具和模具，通過實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)轉(zhuǎn)的高精度、高自動化的制造設(shè)備，去除多余材料，提高加工精度和加工質(zhì)量。應(yīng)用超高速加工技術(shù)，提高了加工精度，降低了加工成本，提升了機(jī)械制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。

結(jié)束語：對現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計與機(jī)械制造的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行分析，對我們的日常生產(chǎn)生活都有著十分重要的影響。機(jī)械設(shè)計與機(jī)械制造共同為機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展提供動力，只有二者共同發(fā)展，才能提高機(jī)械制造的質(zhì)量，保障產(chǎn)品的各方面性能。在一定程度上來說，機(jī)械設(shè)計和機(jī)械制造技術(shù)對機(jī)械制造業(yè)的前景有著很大的影響，是創(chuàng)造財富、促進(jìn)科技進(jìn)步的動力源泉。

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