浅谈机械制造和机械设计创新的实现

浅谈机械制造和机械设计创新的实现

史健忠

身份证号码：152128199112090934

摘要：现阶段，我国的综合实力在持续增强，科学技术也在飞速发展，机械制造业呈现出一片繁荣景象，在我国的经济发展中占据了至关重要的地位。当前，机械设备的结构设计已经相当成熟，机械设备也在不断进行更新换代。因此，有必要对机械设计人员进行培训，以不断优化机械设备的结构，以提高其性能。本文将结合这一话题，对机械制造与机械设计的创新实现进行详细阐述。

关键词：机械制造；机械设计；创新实现

前言

机械结构设计工作的复杂性涉及多个领域，每一环节都容易受到环境因素的影响。因此，我们需要深入研究，并实施创新设计，以实现更高的效益。在创新思想的指导下，我们需要确保机械结构设计的合理性，同时也为机械制造业的发展提供推动力，并与科学技术相融合。

一、机械结构设计中创新设计的必要性

随着中国综合国力的不断提升和创新发展理念的深入人心，我们对于生产活动中的生产设备要求越来越高。这促使各行各业对机械结构设计进行创新。特别是铁路行业，作为我国经济的重大命脉，它在我国的国民经济中占据了主要地位，为人们的生活提供了极大的便利。对于铁路行业来说，机械结构设计的重要性不言而喻。因此，我们必须对这个问题予以高度的重视。在铁路运行过程中，机车安全性至关重要。因此，在机械结构设计时，我们应该围绕安全和稳定来进行。这样不仅能够保障乘客的基本安全问题，还有助于推动铁路行业的可持续发展，从而在一定程度上促进国民经济的持续增长。这具有重要的意义，值得我们深入思考和探讨。

二、机械结构设计的创新设计应用

(一)结构变异化设计

此中设计方法具有一定优化作用,确保结构参数的合理性,在符合设计要素的基础上使设计方案具有独立性,一般情况下,结构技术要素分为许多方面,包括零件形状、材料、装配方式等。以此分别进行阐述:

功能面能够确保机械机构的作用得到充分发挥,主要体现在：各零件之间的位置与关系,通常零件功能面较多,因此,其形状由表面控制,才能充分发挥其作用。机械运行过程中,零件表面会互相接触,接触的表面被称作功能面,其能够直接影响机械的性能。结构变异化设计能够呈现多种方案,方案的效果存在一定差异,对功能表面的参数有一定的影响,包括零件尺寸、形状、位置、数量等,任何参数在发生变异后,都会得到不同的功能面效果。

各部件接触以后,将会影响零件功能面,因而形态存在差距,其紧固力也有所不同。例如,联接凸轮与推杆过程中,容易出现自由度受到限制等情况。各个零件在未接触的状态下有一定自由度,与其他零件联接后,将会限制自由度,因此,应将其保留,并能够按照原有运动关系工作,此时其他自由度发生转变。根据联接方式不同,可将凸轮与推杆联接方式进行分类,分为力锁合联接与形锁合联接两种形式。其中力索合是利用摩擦力与轴向力使两零件接触。不同的结构对零部件表面产生的压力不同,过盈配合是较为常见的一种力锁合结构,此结构具有较多优势,不仅结构简单、压力大,还能满足使用需求,但也存在一定缺陷,尤其装卸难度较高。形锁合又分为多种形式,但其在装配时无需存在过盈现象,只是在调整阶段产生。

材料种类不同其加工工艺也不相同。在创新结构中,科学选材尤为关键,先选择材料再确定工艺,根据工艺从而明确其结构,从而体现创新性结构的优势,在选材过程中,还需结合其他因素,例如,成本、质量、性能等。此外,在结构设计期间,保证材料的性能,尤其是铁材料,其抗压能力强,在设计过程中需要保持其处于抗压状态,避免处在抗拉状态。例如,陶瓷局部强度差,在设计时应多加注意,防止其在由于局部受力而出现破损。

(二)结构人性化设计

在操作机械设备时,需要工作人员长时间保持一种姿势。因此,在设计结构期间减少操作压力,降低工作人员的疲劳感,从而影响工作质量。创新后的机械外观要柔和,满足人们的需求,通过人性化设计不易让工作人员产生疲劳。

在实际操作过程中,工作人员都处于不同位置、方向,施加压力的大小也有所不同,通常右手的力度要大于左手,脚步的力量取决于身体用力姿势,如果设备需要较大作用力时,脚部力量能够代替手部。另外,杠杆、手轮、手柄等部分都需要人性化设计,防止其滑动,手感不舒服等情况,脚步在发力时,需要借助座椅的力量,将踏板放在中间位置,并提供靠背。

在此过程中,对应用的零件提出一定要求,需具备实用性,而且易操作、易辨认。在设备正式投入使用后,应为工作人员提供充足的空间,以方便操作,而且设备需在视线范围内,能够在操作过程中对其监督与管控,避免出现失误等情况,从而降低产品质量。除此之外,还应将零件的色彩与形状进行完善,色彩搭配应遵循简单、大气等原则,零件形状需要和谐、美观、稳定,才能使设备匀称、外观大方,从而提升机械的市场竞争力,获得更多的经济效益。

(三)提高工艺

在对机械创新设计时,各项因素都不容忽视。设计前应将可能使用的各种工艺进行合理规划

,才能保证后期的设计效果,降低风险因素。在传统机械结构设计工艺中,没有将此过程出现的问题考虑其中,因此,存在一定缺陷,不能与当前发展需要相满足。故需要设计人员对此予以重视,加强设计工艺的创新,才能使机械结构设计的应用效果得到提升,对可能出现的不良因素进行严格控制,进而有效提高工艺水平。同时应了解创新工艺的重要性,能够弥补机械设计中的不足,促进设计创新发展。此外,在机械结构设计过程中,可将信息化技术融入设计工艺中,从而使机械设计结构更加合理化、高效化，满足当前社会发展的需求。

结束语：

综上所述，我国机械制造方面起步较晚，当前仍然处于发展中阶段，与发达国家相比，还有较大一段距离，因此，我国机械制造的行业在发展的过程中，应积极引进先进技术，完善管理与研究方面的不足，加强对机械结构创新设计的研究，从根本提升我国机械制造业的硬实力，并推动其他产业共同发展。

参考文献：

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3.孙培军, 张国夫, 王辉. 机械制造和机械设计的创新思维[J]. 工程技术:文摘版, 2015, (050):00068.