浅谈机械设计与机械制造技术分析

浅谈机械设计与机械制造技术分析

张郁勇

身份证号码：65270119850118xxxx金海重工股份有限公司

摘要：现代设计的特点是面向市场和用户的设计，现代设计不仅要实现产品的基本功能，更应体现人性化和环境保护的设计理念。同时，我国近年来机械设计制造技术得到了长足的发展，但是，与传统工业发达国家相比，我们还存在着十分明显的差距。由于技术、管理、投入不足等多方面的的因素，我国的制造业正承受着国际市场的巨大压力。本文就此阐述机械设计与机械制造的技术。

关键词：机械设计；机械制造；技术

引言

机械设计与机械制造一直被交织在一起，而两者之间的关系也更为密切。从严格的意义上讲，机械设计是机械制造的前提，而机械制造一般是以设计为基础，才能够进行流畅的制造。可以这样认为，机械设计是机械制造的第一步，也是其重要的组成部分。好的设计可以提高机械产品的性能，确保机器的质量的可靠性。因此，从技术层面上进行分析，机械设计与机械制造互相依托，相辅相成。

1.机械设计的特点

机械设计是结合了工学、美学等多门学科，随着工业的不断发展，可以分为传统和现代两部分。传统的机械设计注重机械工业产品环节，根据创造活动使得产品符合人们所预想的目标。随着经济的发展和时代的进步，对于传统的机械产品设计模式已经不能满足人们的需求，现代机械设计的理念也随之提出。现代机械设计主要是制定具体的方案，在设计中运用相对应的工程方式来达到预定的目标，其中包含现代设计和服务设计方法等。

（1）学科知识高度综合。机械设计在很长的一段时间被人们看成产品外形设计，并且很容易将其与冰冷的机器、机械操作环境等相互联系。事实上工业设计不仅表现在产品设计方面，同时也能有效解决产品制造和环境等相关的情况，机械设计具有较强的综合性，将艺术高度和技术相互融合的一门学科。在机械设计中主要包含了美学、生物学、经济学和工程学等学科，还涉及心理学和社会学。

（2）应用型和实践性较强。机械设计形成形式是人们在不断地设计和创造。机械设计目的主要是探讨更加舒适合理的人类生活模式，在日常生活中的具体运用可以让我们的生活变得更加和谐、自然。

2.机械设计技术与工业设计的发展情况概述

机械设计在工业革命之后发展比较快速，进入电气革命之后世界各国开始逐渐重视这门学科，从而推动了制造技术和先进设计的发展。我国改革开放以来，对于机械设计发展时间还比较短，发展的速度比较慢，主要可以分成“拿来”、“模仿”和“创新”三个发展阶段。随着我国经济的不断发展，我国对外贸易范围在不断往国际上蔓延，同时国际贸易进出口量也在不断的提升。国内企业涉及到的经济纠纷越来越多，一些企业慢慢重视和关注机械设计创新工作，并且在机械设计过程中投入了大量财力和人力，为了能够通过机械设计创新以此提升企业在市场上的竞争能力。当前，我国许多高校开设了机械设计专业，培养了一大批工业设计人才。

机械设计制造技术主要包括对产品的设计、加工等多个流程，同时还有着销售和维修服务等环节。我国企业在机械设计制造基础还比较薄弱，制造水平相对比较低，与发达国家相比有着一定的差距。我国的机械制造技术从整体的角度来分析还有着许多不足之处，当前，随着我国经济水平的发展，我国有了一定的经济实力，能够有更多的资金在工业设计和机械设计制造技术的研发上，通过对外来技术的学习和自身的研发制定相关的发展战略，根据我国丰富的劳动力，加大对自身技术的研发和实施是很有必要的。提升机械设计制造行业在世界的竞争能力。近几年，虽然我国机械制造产品的质量有了一定的提高，但是对于产品的使用性能和外观设计方面还有着许多不足。

3.机械产品的现代设计方法

3.1智能化

智能化设计方法的主要特点是：根据设计方法学理论，借助于三维图形软件、智能化设计软件和虚拟现实技术，以及多媒体等工具进行产品的开发设计、表达产品的构思、描述产品的结构。

3.2系统化

3.3模块化

模块化设计方法的主要特点是：视具有某种功能的实现为一个结构模块，通过结构模块的组合，实现产品的方案设计。

3.4基于产品特征知识

基于产品特征知识设计方法的主要特点是：用计算机能够识别的语言描述产品的特征及其设计领域专家的知识和经验，建立相应的知识库及推理机，再利用已存储的领域知识和建立的推理机实现产品的方案设计。

4.机械制造中先进技术分析

随着科技的发展，产品的形状和结构的优化，对零件加工质量的要求也越来越高。数控加工技术就是在这种环境下发展起来的，适用于精度高，零件形状复杂的单件和中小批量生产的高效、柔性的自动化加工技术。目前，数控技术发展迅速，应用领域已从航空航天普及到汽车、机床等制造业及其他中小批量生产的机械制造行业中。

4.1精密与超精密加工技术

随着航空航天、计算机、材料科学、激光和自动控制系统等高科技产业的迅猛发展，综合应用当今先进的加工技术，使机械加工精度已经提高到了0.01μm的亚纳米级，并向纳米级发展。精密加工和超精密加工技术是现代制造技术的前沿和主要发展方向之一，它已经成为国际科技竞争中能否取得成功的关键技术，尤其是精密加工技术在尖端产品和现代武器制造中有举足轻重的地位。

4.2超高速切削、磨削技术

超高速加工技术是指采用超硬刀具和磨具，利用能可靠实现高速运动的高精度、高自动化和高柔性的制造设备，以提高切削速度来达到提高材料去除率、加工精度和加工质量的先进加工技术。具有切削力小、热变形小、加工精度高和降低加工成本等优越性。

4.3新一代制造装备技术

4.3.1少无夹具制造技术

在常规制造系统中，产品生产所需大量夹具不仅耗费大量资金，更严重的是延长了产品的准备时间，形成制造过程中的“瓶颈”，这是造成柔性差、响应速度慢、生产成本高、企业竞争能力弱的主要因素之一。鉴于少无夹具制造技术所具有的重要学术意义和实用价值，国内外多个单位均在这一领域开展了研究工作。

4.3.2虚拟轴机床

新型并联构型制造装备虚拟轴机床实质上是机器人与机床的混合物，其在结构上完全不同于传统的数控机床，具有模块化程度高，结构简单，速度、动态响应快，造价低等优点，克服了传统的机床设备一些无法避免的固有缺陷。

4.4微细制造与纳米技术

随着人们对许多工业产品的功能集成化和外观小型化的需求，使零部件的尺寸日趋微小化。这些需求导致了自20世纪70年代起出现了微细加工和纳米制造技术，他们促使了微型机器向系统化方向发展，并形成了有广阔发展前景的微机电系统（MEMS）。

5.结束语

综上所述，我国近年来机械设计制造技术得到了长足的发展，但是，与传统工业发达国家相比，我们还存在着十分明显的差距。由于技术、管理、投入不足等多方面的的因素，严重的影响到我国机械制造业的发展。在机械设计与制造中掌握时代发展的趋势，不断地对设计方法与制造技术进行完善，采用先进的机械制造技术，从而推动我国机械制造水平的提升。

参考文献：

[1]刘毅，张振洪.浅谈机械设计加工中应注意的几个问题[J].科技风，2014（08）.

[2]王清成，范高锋，李赵胜.浅谈机械设计加工中应注意的几个问题[J].科技创新与应用，2014（04）.

[3]田侠.机械设计加工中应注意的问题分析[J].山东工业技术，2015（07）.