机械设计在现代机械制造工艺中的相关措施

机械设计在现代机械制造工艺中的相关措施

范亚东 1 于 柯 2

1 作者身份证： 22032219750701

摘要：在当前的工业研究中，对现代机械设计与机械制造工艺的研究处在非常热门的阶段，这源于人们的生产生活与机械设备的紧密连接。业界人士对这一行业给予高度重视。本文通过对现代机械设计与机械制造技术现状的分析以及相关先进技术的分析来研究目前国内机械制造业现状，在此基础上分析接下来的发展路线并给出切实可行的建议。

关键词：机械设计；机械制造；设计措施

一、机械设计在机械制造工艺中的重要地位
　　机械设计是机械制造的基础和前提。机械设计直接决定了整个产品制造流程的方向和最终结果。合理的机械设计能够提高机械的性能，促进整个制造业的进步。随着我国科学技术的迅速发展，机械设计水平在不断提升，主要体现在两个方面：一方面，不断在传统制作方法上进行突破，为机械产品增添新的性能或进行原有性能的改造。另一方面，机械设计要以市场为导向，设计出符合市场需求发展的机械设计。机械设计涉及到的理论庞杂的多种学科，高精度的工作要求，变化较快的市场环境，为合理化机械设计工作增加了更大的困难。与此同时，机械制造行业是社会生产力的重要组成部分，对于解放劳动力，提高社会生产效率，增强国家综合竞争力都具有重要的作用。国家和社会发展对机械设计提出了更高更严的要求。
二、现代机械设计与机械制造技术现状
　　（1）我国机械行业现状
　　作为世界上最大的发展中国家，机械行业在我国国民生产总值中占有十分重要的位置，关乎我国的经济命脉。但我国不得不面对的一个十分严峻的现状：相较于重工业十分发达的欧美发达国家来说，我国机械行业起步较晚、发展相对缓慢、相关技术相对落后。除此之外，社会针对机械行业而培养出的高素质研究型人才在设计思维上普遍较封闭，实践型人才也并不十分与市场需求契合。
　　但另一方面，我国已对此行业给予了高度重视，针对目前现状也积极应对、努力提升机械行业发展潜力。这也正是本文开头提到的关于现代机械设计和机械制造行业拥有众多关注的一大重要原因。
　　（2）现代机械设计现状
　　当前，我国现代机械设计领域还较为落后，自主设计能力还不够强大。在当前机械行业，我国还是更多引进日本、德国等工业发达国家的先进技术。这对于我国机械行业的发展来说十分不利，一旦对方实行专利技术封锁，我国会处于一个十分被动的地位。
　　另一方面，传统的机械设计还有产品设计周期过长，机械设计和机械制造内部缺乏协调性等各种缺陷。如此一来，这样的机械设计根本无法保证其生产出来的机械产品的质量。
　　尽管国家早已意识到这一现状，并对这一行业给予高度重视，特别是在改革开放以来，我国的机械设计也确实取得了很大的发展。但社会及学校对这一行业的人才培养依然存在很大的发展空间。
　　（3） 现代机械制造的发展现状
　　现代意义上的机械制造技术主要有以下几个方面的特点：第一，机械制造技术具有工程性的特点：在现代意义上，机械制造技术充分强调计算机技术、传感技术、信息技术、管理技术、以及自动化技术的融合，要求在机械制造技术的应用全过程中，实现与传统机械制造技术的融合。第二，机械制造技术具有综合性的特点：现阶段，对于现代化机械制造技术的应用目标在于：确保企业的综合竞争实力能够得到提升，并为国家经济水平的增长“添砖加瓦”。第三，机械制造技术具有统一性特点：即在现代社会主义市场经济发展不断发展的过程中，相关企业为了能够赢取在参与市场竞争过程中的绝对优势。第四，机械制造技术具有全球性的特点：随着现代经济社会的不断发展，全球经济一体化建设进程日益加剧，西方发达资本主义国家大多是通过金融、科技、以及信息的方式实现对市场占有份额的扩大，这直接导致了整个市场竞争行为的激励性。
　　当前我国现代机械制造行业处于稳步发展阶段，相对于机械设计，我国的机械制造处于较为领先的地位，特别是传统机械制造行业，我国企业在全球行业中处于十分有竞争力的地位。
　　我国现代机械制造技术所取得的发展主要体现在以下几个方面：柔性制造，其建立在成组技术的基础之上，它会以传统以上的数控机床和数控柔性机床的指导单位作为中心。在生产方式上主要呈现变批量生产的特点；虚拟制造，通过将虚拟技术投入到机械生产之中，可以以客户的需求为出发点，对机械产品进行相关调整，提高机械产品的针对性；敏捷制造，其所指的是通过创新组合和应用，使得机械制造系统可靠性有所巩固，防止企业因类似库存过多这样的问题而面临危机。
三、相关先进技术分析
　　（1） 自动化在机械制造设备中的应用
　　当前我国在机械制造行业已极大程度上注入自动化技术，自动化技术在机械制造设备中的应用使得我国工业生产力极大发展。机械制造自动化表现在以下三方面的特点：第一，机械制造自动化在很大程度上取代了人工劳动力；第二，机械制造自动化应用使得生产量和生产质量大大提高；第三，机械制造自动化使整个生产周期和生产环节更加具体化。

　　（2）智能化在机械制造设备中的应用
　　机械制造智能化可以说是机械制造自动化的更深一步发展。随着大数据时代的到来、科技的不断发展，人工智能的开发和发展已成为不可逆转的趋势，而智能化也必将应用于机械制造行业。机械制造智能化在更近一步提升产量和产品质量的同时，也对相关从业人员的专业技能有了更高的要求。
四、机械制造工艺中合理化机械设计措施
　　（1）严格执行机械设计的准则
　　机械设计的准则包含标准化准则、安全性准则和技术性准则三大类。其中，标准化准则具体包含概念标准化，实物形态标准，方法标准化。根据执行程度不同分为必须执行和推荐执行两种。根据应用范围不同，分为国家标准、行业标准和企业标准。而安全性准则针对功能故障、人员安全、预防污染和零件稳定性都有相应的内容。技术准则要求机械设计中相关技术性能必须达到规定要求。严格执行机械设计各项准则是保障产品质量，实现制造业良性可持续发展的必然要求。
　　（2）提高加工精度
　　加工精度是指零件加工后的几何参数（尺寸、形状、位置）与理性零件几何参数相符合的程度。受到目前技术水平的限制，两者之间存在偏离、称为加工误差。通过对加工误差进行分析，掌握变化的基本规律，采用相应的措施可以最大程度的减少加工误差，提高加工精度。通常会从机床几何误差、刀具误差、定位误差、受热变形误差等方面进行研究和改善。
　　（3）提高加工表面质量
　　机械表面的粗糙程度会在一定程度上影响零件使用寿命。表面越粗糙，使用寿命越短。因此，在刀具的选择上应该进行调整，严格控制刀面的磨损宽度以及切削用量等。一般而言使切削速度大于供给量是提高零件表面质量的有效措施。实践证明切削速度越快粗糙度越小。[4]同时修光刀、精车刀也能起到不错的辅助效果。
　　（4）贯彻绿色制造理念
　　机械制造业承担了推动我国社会经济发展的重要使命。同时，也相应的耗费了大量的能量。目前，我国能量的无效耗损率远远高于发达国家。造成了大量的资源浪费和环境污染，因此，机械制造绿色设计工作十分紧迫。企业应进行绿色生产加工、在产品整个周期内将产品基本属性（功能、寿命、成本等）与环境相属性（可拆性、可回收性）相协调。选择环境友好材料、进行绿色生产加工、优化现有工艺、开发替代落后技术的新型技术。其中关键是绿色材料选择、产品可回收设计、产品可拆卸性设计、绿色成本分析、增加绿色产品使用寿命设计。
五、结语
　　现代机械设计与机械制造的发展是一条漫长的路，在这方面的发展绝不能急于求成，但同时也不能踟蹰不前。机械设计与机械制造必将拥有广阔的发展空间，只要国家民族和我们每一个从业人员不懈努力，我国的机械行业必将有一天立于世界工业之巅。
　　参考文献：
　　[1]韦祚军.现代机械设计与机械制造的相关技术探讨[J].中国高新技术企业，2017（18）：68-69.
　　[2]何军庆.现代机械工程设计领域虚拟制造技术融合路径研究[J].山东工业技术，2018（20）：93.