机械设计与机械制造的技术分析宋艳

宋艳

（西宁兴震环境科技技术有限公司青海西宁810000）

摘要：随着中国科学技术的不断发展，经济结构不断变化，中国的机械制造业也在不断发展。机械设计和机械制造，两者密不可分，机械制造必须依靠机械设计。两者的结合可以使制造过程更加顺畅。机械设计包括多个领域和技术相关的学科，如力学、机械制造、工程设计和机电一体化控制。这就要求机械设计师具备一定的专业水平和综合能力来完成机械设计。而机械制造则是根据机械设计进行操作的，机械设计是机械制造的前提和基础，是对机械制造最根本的规划。本文主要分析了机械设计和机械制造的主要技术，并就如何提高机械设计和制造水平提出了一些建议。

关键词：机械设计；技术分析；机械制造

1、机械设计的技术分析

1.1机械设计的初期计划设计分析

机械设计的初期计划设计非常类似于计算机软件设计的需求分析，即在设计之前，对机器的设计要求进行调查与分析。从分析的要求与研究中了解机器应该具有的功能。以此，作为机械设计的初期基础，并规定机器在设计与制造过程中的约束条件。

1.2机械设计的设计方案分析

方案的设计是机械设计的关键部分，方案是设计中的灵魂，决定着设计的成功与失败。这一设计阶段，需要处理的问题较多。一般认为，要处理实际与理论之间的矛盾。方案的设计不仅要符合机器自身的性能以及功能要求，更要考虑到检验者对于机器的开发与认识以及创新。这一阶段的主要设计步骤可以简单认为：工作原理的定义+机器的基本结构+运动方式的设计+零部件的选取与设计+工程制图的设计+初步设计的检查。

1.3机械设计的主要技术设计分析

机械设计的技术设计，这一工序中，对于技术层面的要求最为苛刻。这一阶段主要是对于设计图纸的核对与计算。总图与部件草图的对比核对分析等。此外，要对每个部分的设计都进行严格意义上的核对，不允许出现疏漏，如果出现，则应该做好校对工作。对于待生产的产品，则可以根据产品进行定型设计。

1.4机械设计的技术发展趋势分析

1.4.1现代的机械产品对于机械设计提出了更高的要求，而对于机械设计而言，其技术层面也发生了转变。

首先，产品的设计要求更倾向于智能化。智能功能是使用现代设计方法，如CAD设计软件和虚拟设计技术，模拟需要设计的产品的设计，并通过多媒体等模拟产品的性能。

其次是系统化要求，系统化要求是整合产品各个组成部分的有机内部联系，需要一定的层次结构才能通过整个系统完成设计任务。

然后是模块化设计要求。模块化的设计理念较为简单，即将具有一定实现功能的模块进行组合，并实现产品的方案设计。

最后是产品的特性设计。依据产品的特性，利用计算机的技术对产品进行知识构建与逻辑推理，最终形成产品的方案设计。

1.4.2现代机械设计的未来发展与前景分析

第一，性能更加优良。现代机械产品需要优越的性能。因此，在设计机械产品的过程中，有必要尽可能地提高产品设计的性能。其中，优良的性能分为可靠性技术设计、动态设计、防腐设计、补偿设计与控制设计技术等。

第二，更适合市场竞争的设计技术。产品的形成最终要投放市场，市场必须绝对面对当前的市场经济体制，有必要开发新的产品和新技术，赋予产品新技术和新功能。竞争优势的技术设计包括产品成本降低方面的技术创新，也包括仿真设计和智能设计等。只有不断创新和竞争需求，才能使机械设计在市场上更具竞争力。

第三，是节能环保的绿色设计理念。为了保护环境，环境意识更深植于当今社会。因此，对于机械设计，绿色设计也应该是设计理念。对于机械设计的产品，它应该基于要以智能化和绿色化为基础。不仅如此，还以资源的使用为前提，即通过先进的机械设计技术最大限度地利用资源。此外，实现资源循环利用是一种更先进的机械设计理念。

2、机械制造中先进技术分析

2.1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世纪制造领域最突出的成就之一。它也是制造业中计算机应用最成功的例子之一。它是一种多学科综合技术，也是当今社会发展最快的技术之一，已形成了相关的产业。CAD/CAM等新技术在制造业中的应用对制造业的制造模式和市场形势产生了巨大影响，促进了生产模式和变革的转变和制造业市场形势的变化。

2.2数控加工技术

随着技术的发展，产品的形状和结构得到优化，零件加工的质量也越来越高。由于产品改型频繁，在一般机械加工中，单件和中小批量产品所占比重越来越大，为了保证产品质量，提高生产率和降低成本，要求机床不仅具有较好的通用性和灵活性，而且对加工过程中的自动化提出了更高的要求。CNC加工技术是在这种环境下开发的，适用于高效、灵活的自动加工技术，适用于单件和中小批量生产目前，数控技术发展迅速，其应用领域已从航空航天业扩展到汽车、机床等中小机械制造业等制造业。

2.3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快速发展，当今先进加工技术的全面应用将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。它已成为国际技术竞争成功的关键技术，特别是精密加工技术在尖端产品和现代武器制造中发挥着重要作用。

2.4超高速切削、磨削技术

超高速加工技术是指采用超硬刀具和磨具，利用能可靠实现高速运动的高精度、高自动化和高柔性的制造设备，以提高切削速度来达到提高材料去除率、加工精度和加工质量的先进加工技术。具有切削力小、热变形小、加工精度高和降低加工成本等优越性。

3、机械设计及制造中的对策分析

3.1科学地选择材料

机械的设计和加工过程中，选择材料是极为重要的一步，在选择材料的时候，要对材料的、工艺和使用性能进行综合考虑，结合加工和生产方式以及生产工艺等因素，在各种可选材料中选择具有最高性价比的材料。这样，一方面有效地降低了成本，提高产品的质量和市场竞争力，同时也遵循了标准化的生产方式。科学的机械设计和加工工艺规程不仅能够使机械零件的表面质量得到有效的保障，提高其各方面的性能，同时还可以降低加工成本。

3.2选择合适的切削参数

在机械设计和加工过程中，切削也是一个非常重要的因素。例如，切割的深度和速度直接影响加工产品的表面质量。因此，在切割零件的过程中，根据材料的材料特性进行选择。科学合理的切削速度和深度。适当的切削参数可有效减少加工过程中的堆积边缘，切削液的科学使用可有效降低切削过程中的温度和强度。同时，在加工过程中金属材料使其成为理想的产品，必须使用润滑剂有效地冷却待加工的物体。在切割、冲压、磨削和轧制过程中使用润滑剂可以有效地提高工具的使用寿命，提高加工零件的精密度和零件表面的光洁效果，并及时清除金属碎屑，有效驱散多余热量，对于提高加工、生产效率，降低成本等各个方面都有着积极作用。

4、结束语

机械设计与机械制造均有其各自的技术要求与需要，而从两者的关系分析，机械设计是机械制造的前提，也是关键。因此，在机械设计的初期，把好技术的质量关，在制造的过程中从安全、质量等不同方面进行把握，从而实现高质量、高标准的机械产品。

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