机械制造及机械设计创新策略

机械制造及机械设计创新策略

赵海爽

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摘要：改革开放以来，我国积极进行社会主义初级建设，坚持科学技术是第一生产力，我国的经济和科技得到了迅猛发展，我国的机械设计制造领域也取得了巨大的进步，摆脱了传统的机械设计制造的方法，将信息技术、纳米技术、机械制造技术进行创新综合，大大提高了生产效率，解决了人们对机械设备的物质需求。但从未来机械设计制造领域的发展趋势来看，我国在机械制造技术领域的研究过程中，仍需不断革新，大胆创新，推动我国机械领域更加数字化、智能化、精准化以及信息化。从而使我国在这一领域的国际市场中占据有利地位。

关键词：机械设计；机械制造

引言

机械设计水平的提升进一步推动了机械制造业的迅猛发展。机械制造业的迅猛发展又促进机械设计变得更加完善。在机械设备进行机械加工制造的过程中，需先进行合理化的机械设计，然后再利用机械制造的技术进行生产制造。可见，机械设计与机械制造二者是紧密相连，不可分割的。所以我们要进一步研究和探讨机械设计与机械制造的技术。

1机械设计与机械制造的技术概述

机械设计主要是指机械零部件及总体设计全过程，该过程主要是基于机械应用要求下而实现，其间机械工作原理及运行方式和机械结构，加上力及能量传递方式和机械各零件材料形状、润滑程度、零件尺寸等方面总体构思及设计和计算，利用设计方案将设计转化成实际描述，同时作为机械加工制作时期的依据。按照服务行业及工作原理和产品要求等各方面标准，则机械设计均有其不同特点。机械设计通常是分为三种，新型设计、变型设计和继承设计。

先进的机械制造技术要符合当代技术发展要求，在机械设计方面要更加具备当代的特点。机械制造技术既包括刨、磨、钻、铣、焊、镗等技术，又包括车床、铣床、刨床、磨床、钻床等。另外，随着科技的发展精密磨床、精密车床、精密丝杠车等设备的出现，进一步提高了机械制造水平。机械制造技术水平的高低直接影响机械产品质量，因此加强这方面的研究，不断提高机械制造技术水平，对增强国家工业实力具有重要推动作用。

2机械设计应用技术研究

2.1初期计划设计方案的安排

机械设计的初期计划设计的方案就是设计者在开始设计的时候，需要弄清楚客户需要怎样的产品，同时要对产品的特点、结构等因素以及所要起到的作用以及产品投入运行后所处的周围的环境等要进行详细的分析和考虑。从而使自己的机械设计方案更加合理化。

2.2机械设计的设计方案

所设计的方案在机械设计领域中有着举足轻重的作用，他将直接关系到机械设计过程中设计的复杂程度以及效率的高低。这一时期机械设计师需要综合考虑分析在机械设计过程中可能会出现的各类问题，并积极需求各种解决方案，然后选取最有效的方案进行实施解决。一般来说，设计阶段首先应全面阐释机械设计产品的性质以及具体运行原理；其次，对设计产品的结构进行优化，提升结构合理性，在这一过程中，还必须保证相关机械部件的外观符合要求；再次，保证较高的契合度产生于机械产品结构和运动方式之间，二者的高度一致性有助于进一步提升机械性能；第四，在对机械零部件进行设计的过程中，必须保证相关资料的合理性和清晰性，从整体上对机械产品零部件进行把控；第五，对设计思路进行理清，并在此基础上对机械产品设计图纸进行设计，确保设计图纸内容拥有较高的逻辑性，同时可以同客户的需求高度相符；最后，设计机械产品以后，应加大检查力度，将机械产品的性能、结构作为检查的重点。

2.3机械设计过程中针对主要技术的设计

在此阶段的机械设计过程中，对机械设计师的专业技术的能力要求相对比较严格。需要机械设计师们认真核实每一个参数，同时对图纸上的相关尺寸进行严格仔细的计算。一旦发现数据不符，就需要重新进行设计分析。同时在检验的过程中，需要对部件的草图和总的设计图纸放在一起进行对比分析。如果发现二者存在偏差，也需重新对产品进行设计。

3机械制造的技术分析

3.1计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术

计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术是20世纪制造领域最杰出的成就之一，也是计算机在制造业中应用最成功的范例之一，它是一门多学科综合的技术，也是当今发展最快的技术之一，目前已经形成相关产业。CAD/CAM等新技术在制造业的应用，对制造业的制造模式和市场形势产生了巨大影响，促进了生产模式的转变和制造业市场形势的变化。

3.2数控加工技术

机械制造中数控加工技术的应用，对促进和推动我国机械制造业的发展具有重要意义。为了降低单件和中小批量机械产品的生产成本，提高单件和中小批量机械产品的生产质量和效率，对机械产品加工机床的灵活性、通用性以及自动化程度提出了更高要求，促进和推动了数控加工技术的不断发展。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。当前，数控技术发展迅速，应用领域已从航空航天普及到轿车、机床等制造业及其他中小批量生产的机械制造业中。

3.3超高速切削、磨削技术

近年来，随着机械制造要求的不断提高，超高速切削、磨削技术凭借其切削力小、热变形小、加工精度高以及加工成本低廉的特点被广泛应用于我国机械制造中，推动了我国机械制造业的不断发展。超高速加工技术通过采用超硬刀具和磨具，利用可靠实现高速运动的高精度、高自动化以及高柔性的制造设备来提高材料切削速度，实现提高材料去除率、加工精度以及加工质量的目的。

3.4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。

3.5新型制造技术

目前，新型机械制造技术主要包括以下技术：（1）少无夹具制造技术。少无夹具制造技术在机械制造业中的应用，有着重要的学术意义和实验价值，能够有效减少或避免机械制造过程中夹具的使用，降低机械产品的生产时间和生产成本，为机械制造企业带来更大的经济效益。（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。

3.6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）。

结语

机械设计与制造技术在实际运用中表现出工程性、综合性、统一性以及全球性等特点，这要求我国高等院校教育在针对机械设计制造高端人才培养中，要结合我国机械设计制造技术发展方向与趋势进行定向培养，这样才能确保我国机械设计制造技术可以更好的服务于社会发展。

参考文献

[1]李征.对机械设计与机械制造的技术分析[J].内燃机与配件，2017，（第9期）

[2]]刘朝阳.现代机械设计与机械制造的相关技术分析[J].科技创新与应用，2015（36）：122.

[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）.

[4]徐彬,姚会存.关于现代机械设计与机械制造的应用关系技术探究[J].东方教育，2015（5）：424.