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

罗连江

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摘要：最近几年，随着我国市场经济的不断繁荣和社会的不断进步，科技水平也在逐步提高，科技的发展给机械制造业带来了新的发展机遇。在机械制造业中，机械设计与机械制造技术有着密不可分的联系，它们共同为机械制造业的发展提供了强大的推动力，从两者的性质作用来看，机械设计水平的高低对机械制造技术的水平有一定的影响，而机械设计又要基于机械制造技术，这样才能为提高机械产品的性能，保证机械制造的质量。

关键词：机械设计；机械制造；创新

引言

机械设计水平的不断提高，使机械制造行业得到了更大的发展。而机械制造的迅速发展，也推动了机械设计的不断进步。在机械装备的加工制造中，首先要对其进行合理的机械设计，而后才能使用机械制造工艺来进行生产。由此可以看出，机械设计和机械制造是密切相关、不可分离的。因此，我们必须对机械设计、机械制造等工艺进行深入的研究与探索。

一、机械设计与机械制造的技术概述

机械设计主要指的是机械零部件及总体设计的全过程。这个过程主要是在机械应用要求的基础上，而实现的。其中，机械工作原理及运行方式和机械结构，再加上力及能量传递方式和机械各零件材料形状、润滑程度、零件尺寸等方面的总体构思及设计和计算。最后，通过设计方案，将设计转化成实际描述，并将其作为机械加工制作时期的依据。根据服务业的产业和工作原理以及产品的需求等各个方面的标准，那么在机械设计上就会有自己的特色。

先进的机械制造工艺必须与现代科技的发展相适应，其产品的设计必须具有时代特征。此外，随着科学技术的发展，各种精密磨床、精密车床、精密丝杠车等也相继问世，使机器生产的技术水平得到了进一步的提高。机械制造技术水平的高低，会对机械产品的质量产生直接的影响，所以，加强这方面的研究，持续提升机械制造技术水平，对增强国家工业实力有很大的促进作用。

二、机械设计应用技术研究

（一）初期计划设计方案的安排

机械设计的前期规划设计的方案，指的是设计者在进行设计的过程中，要明确顾客想要什么样的产品，并且要对产品的特点、结构等因素、它所要发挥的功能、产品在投入使用后所处的周边的环境等方面进行细致的分析和考量。这样，就可以更好地实现自己的机构设计。

（二）机械设计的设计方案

在机械设计中，所设计的方案起着非常重要的作用，它的好坏将直接影响到设计的复杂性和效率。在这一时期，机械设计师要对在机械设计过程中可能会遇到的各类问题进行全面的思考和分析，并主动地要求各种解决方案，然后选择最有效的方案，展开实践和解决。一般而言，在设计阶段，必须对机械设计产品的特性和运作机理进行全面阐述；其次，对所设计的产品进行了结构优化，提高了结构的合理性，并在此过程中确保了有关零件的外形满足了一定的要求；第三，在机械产品的结构与运动模式上，确保了高匹配度，从而使机械性能得到进一步提高；第四，在机械零件的设计过程中，要确保有关数据的正确性与明确性，从而从总体上控制机械零件的质量；第五，梳理设计思想，在此基础上进行机械产品设计，保证设计图纸的逻辑性高，符合客户的要求；在产品设计完成后，要加强对产品的检验，特别是对产品性能和结构的检验。

（三）机械设计过程中针对主要技术的设计

在这一阶段，对设计人员的专业技能的能力有较高的要求。要求所有的机械设计人员，都要对所有的数据，进行详细的验证，并在图纸上，对相应的尺寸，也要进行严谨而细致的计算。如果资料不一致，则必须重新做设计分析。同时，在检查的时候，还需要将零件的草图与总体设计图结合起来，进行比较分析。若两者之间有差异，亦需重新设计产品。

三、机械制造的技术分析

（一）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世纪制造领域最优秀的成果之一，也是计算机在制造业中应用最成功的例子之一，是一门多学科综合的技术，也是当前发展最快速的技术，现在已经形成了一个相关的产业。CAD/CAM等新技术在制造业中的应用，极大地影响着制造业的制造模式和市场态势，推动着制造业生产模式的转型和市场态势的变化。

（二）数控加工技术

数控技术在机械制造领域的运用，对于推动和提高我国的机械制造水平，有着十分重要的作用。为了降低单件和中小批量机械产品的生产成本，提升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的要求，这就推动并推动了数控加工技术的持续发展。数控加工技术正是在这样的条件下发展出来的，它是一种适合于高精度、复杂零件形状的单个零件以及中小批量生产的高效、灵活的自动化加工技术。目前， CNC技术得到了快速的发展，它的应用范围已经从航空、航天、汽车、机床等制造业和其它中、小批量的机械制造业得到了广泛的应用。

（三）超高速切削、磨削技术

近几年，伴随着对机械制造需求的日益增长，超高速切削磨削技术因其具有切削力小、热变形小、加工精度高、加工成本低等优点，在国内得到了广泛的应用，极大地促进了我国机械制造业的持续发展。超高速加工技术是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，从而达到提高材料去除率、加工精度以及加工质量的目的。

（四）精密与超精密加工技术

随着航空航天、计算机、材料科学、激光及自控等高新技术的快速发展，现代精密加工技术的综合运用，使得加工精度从亚纳米级（0.01微米）逐步提升至纳米尺度。精密与超精密加工技术是现代制造技术的前沿与重要发展方向，已成为决定世界科技竞争胜负的重要因素，特别是在先进产品与现代武器的生产中占有重要地位。

四、机械设计于机械制造技术未来发展与前景分析

自改革开放以来，我国一直在积极开展社会主义初级建设，并始终坚持科学技术是第一生产力，因此，我国的经济和科技都有了很大的发展。在我国的机械设计制造领域，也有了很大的进展，它已经从原来的机械设计制造的方式转变为将信息技术、纳米技术、机械制造技术结合在一起，使生产效率得到了极大的提升，同时也满足了人们对机械设备的物质需要。但是，从今后机械设计制造领域的发展趋势来看，在对机械制造技术领域进行研究的过程中，我们还需要进行持续的改革，敢于创新，促进我国机械领域的数字化、智能化、精准化和信息化。这样，我们就可以在这个行业中占有很大的优势。

结论

在实际应用过程中，机械设计与制造技术呈现出工程性、综合性、统一性以及全球化等特征，这就要求我国高等院校教育在针对机械设计制造高端人才的培养过程中，要与我国机械设计制造技术发展方向与趋势相结合，进行定向培养，这样才能保证我国机械设计制造技术能够更好地服务于社会发展。

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