机械设计与机械制造的技术探析

机械设计与机械制造的技术探析

王振加 ,常世杰

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摘要：自工业革命以来，世界各国的工业格局都发生了巨大变化，同时许多国家的工业发展水平和工业技术了都有了很大的提高。在世界各国的工业技术革命的过程中，机械设计与机械制造都取得了很大程度上的发展，有效地推动了世界工业水平和经济发展的进步。文章具体分析了机械设计与机械制造的技术，并分析了其特点和发展现状，希望可以为机械行业的发展做出相关贡献。

关键词：机械设计；机械制造；技术分析

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.机械设计和机械制造技术的发展现状

如今，制造行业在国内的前景很好，我们可以从几个角度对其进行系统的认识。首先，机械设计和机械制造的管理。在目前的情况来看，使用计算机对其进行系统的管理已经是大势所趋，它也是将来的管理主要手段。管理制度和制造形式的改革进步，催动了很多的新型管理概念。然而在国内，类似的管理制度仍旧很缺乏，只有部分的机械设计和机械制造公司采取了类似的管理。所以，管理制度应该被人们重视起来。其次，机械设计和机械制造的设计方法。在国外的发达国家大部分会采纳最前沿的设计措施，而且不停地增加新的设计资料。特别是一些仿真软件的使用，使相当一部分的公司进入了计算机全生命周期模拟阶段。可是，在国内仍缺少类似前沿的仿真技术的开发研究，导致类似的技术在我国的使用率并不是很高。所以，就这个角度来说，国内的机械设计和机械制造行业仍要向这方面进军。最后，机械设计和机械制造的技艺研究。机械设计和机械制造的最终目标就是追求高精密度与准确度、高精确度与细致度的技艺过程。目前有很多的技术隶属高层次的通过一定工序和方式将原材料、半成品转化为目标需求的过程，尤其是在国外的一些工业处于世界前列的国家，类似的技术更是使用相当普遍。但是在国内，上面提到的技术使用很少，仍处在不被涉足的程度中。

3.现代机械设计与机械制造的特点

3.1与现代技术相结合的特点

如今的机械设计与制造相较于传统的设计制造模式，赋予了更多的时代先进制造技术。例如设计制造技术上充分利用计算机技术、传感技术、或者自动化技术等等科技技术提高机械制造水平。这里体现了传统制造技术与现代技术的完美结合，使得设计与制造技术有了很大的进步，提高了机械设计与制造的管理水平，使得机械设计与机械制造实现信息化的转变。

3.2多学科理论和技术的交融性

现代机械设计与机械制造理论方法是一门新型的综合性交叉科学，它融合了现代设计方法学、可靠性设计、有限元、计算机辅助等各个方面的技术。由于机械设计与机械制造具有多学科理论和技术的交融性，因此现代机械设计与制造减少了传统方案中的一些盲目性和不确定性，提高了产品生产的科学性和准确性。

3.3设计的创新性

创新性是一个国家和民族的未来，是国家生存发展的必要保障。现代机械制造的设计是依靠先进的设计理论和设计工具来运行的，它能够使设计者创造性思维充分的发挥作用，使设计者能够运用各种手法、各种技术，从而制造出质量好、成本低、高效率的产品，目前，新型机械制造技术主要有：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；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。

3.4系统性

现代机械设计与机械制造注重整体运作，不仅看重产品质量本身的问题，还注重产品对环境和人本身的影响。现代机械的设计与制造提倡环境与产品的和谐，在不影响环境的情况下创造新的产品，真正的做到了人-机-环境的系统关系。

3.5虚拟性

在机械设计与制造中使用虚拟化技术，更多的是依靠计算机技术中仿真技术对制造进行合理控制，并且通过虚拟化技术，可以提前对机械产品有更全面的认识，利用各项虚拟技术使得机械开发速度有一定提升，高新技术的发展不仅仅带来企业整体制造水平的提高，也使得企业能够具备相应的社会竞争力。虚拟化技术的发展不仅仅是设计制造技术的创新，同时也大大提高了能源利用率，提高机械设计与制造的技术水平。

4.机械设计应用技术研究

4.1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。

4.2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。

4.3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。

结束语

随着改革开放的推进，我国机械行业在机械设计与机械制造上取得了一定进步，二者相辅相成，推动了我国工业的发展，促进了我国社会经济的发展。另外，机械设计水平的提升可以积极有效地改善机械制造产品的质量，完善产品性能，机械制造过程中能够发现机械设计存在的问题，有效地提高机械设计的性能，因此，两者缺一不可。提升我国机械设计与机械制造技术具有十分重要的意义。

参考文献：

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