浅析机械设计与机械制造的技术

黄永金

关键词：机械设计；机械制造

一、机械制造技术特点

在社会经济发展中，多个领域中都开始广泛引用机械制造技术，机械制作技术的影响范围越来越广，影响力也越来越大。我国在采取有效措施促进机械制造领域发展的过程中，该领域相关技术已接近成熟，并在国际上获得认可，但从我国该领域内部发展条件来看，不匹配的现象产生在机械制造技术与机械产品之间。新时期，我国机械进行制造技术领域在发展中，必须努力实现对机械设计制造技术的创新，通过淘汰老旧制造技术，不断实现机械产品的创新和功能的完善。

在推动机械制造技术的发展过程中，应将其同工业技术进行紧密融合，实现互相促进的目标。相关机械制造技术研究人员应从工业发展的规律出发，不断在机械制造技术中融入新兴技术，促使生产效率在机械制造中有效提升，高效完成机械设计目标。

在对机械制造技术进行研究的过程中，应充分整合多项机械技术，机械产品的系统性对其性能具有直接影响，因此必须努力完善机械制造技术的应用途径和具体产品性能，为提升我国相关领域的综合竞争力奠定良好基础。

二、机械设计的技术分析

2.1机械设计中设计方案分析

在方案设计阶段，要解决许多问题，包括理论知识与实际操作间的脱节，设计各环节中的处理、调控与更新，机械产品的最终形态，检验者对机械的认识、开发与创新等，这是为以后机械设计和制造以及运用等服务。在设计方案时，要依据设计的理论及规范等一系列要求，首先设计好机械的基本构架及活动方法，其次是设计和选取零部件，最后是设计制作工程制作图，并对做好的设计做一个初步检查。

2.2机械设计中设计计划分析

机械设计的计划时期是机械设计的初期，主要任务是分析市场上现有的机械商品，并在实际操作中发现机械产品应具备的基本功能，剖析其优势与不足。针对了解到的情况，做好相应预防工作，并将其作为机械设计的前期基础，制定好机械设计与制造的适用情况，提升机械制造的效果。

2.3机械设计的设计技术分析

在技术设计阶段的主要任务是对比核算设计图，对照检查并分析部件草图与总图等。机械设计技术有：工艺设计、产品方法设计的理论、用料选择及机械结构设计等。现代机械设计技术主要包括系统工程、设计仿真技术、优化设计及计算机辅助设计可靠性设计等。利用先进的科技信息技术、科学思维，及合理高效的设计方法理论来提升设计的质量水平，对机械设计技术的进步做出贡献。

2.4机械设计的发展趋势与前景分析

随着社会进步和科学技术的高速发展，现代机械产品对机械设计在技术方面的要求向模块化、智能化、系统化并依据产品的特性设计等方向发展。现代机械设计的发展趋势有：（1）更注重绿色的设计理念，节能环保的意识逐渐深入人心，对机械产品的要求也是以绿色化和智能化为主，合理使用资源，追求对资源的多重使用；（2）越来越优良的功能，在设计机械产品时，要多多使用动态设计、补偿设计、控制设计技术和防腐设计等技术来提升设计产品功能的优良性；（3）更注重市场竞争的影响，设计产品的最终目的是使产品在投放市场时能取得很好的竞争优势，因此要利用降低成本、产品的技术创新、智能设计及仿真设计等竞争优势的技术设计来使产品更符合市场需求。

三、机械制造的技术分析

3.1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，使机械加工精度已提高到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，其已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。

3.2数控加工技术

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更高要求。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。目前，数控技术发展迅速，应用领域已从航空航天普及到汽车、机床等制造业及其他中小批量生产的机械制造行业中。

3.3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。

3.4新一代制造装备技术

（1）少无夹具制造技术

在常规制造系统中，产品生产所需大量夹具不仅耗费大量资金，更严重的是延长产品准备时间，形成制造过程中的“瓶颈”，这是造成柔性差、响应速度慢、生产成本高、企业竞争能力弱的主要因素之一。鉴于少无夹具制造技术所具有的学术意义和实用价值，国内外多个单位均在这一领域开展研究工作。

（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，克服传统的机床设备一些无法避免的缺陷。

四、机械制造技术的发展趋势

4.1高精密度

现在追求高技术已成为机械制造业的首要发展方向，其也继承了传统生产方式。在吸收传统生产方式中的优点的同时，也不断引进新技术。并在不断努力将高科技技术应用到生产中。自20世纪纳米技术出现以来，就标志机械制造技术进入到一个新阶段，其对机械制造技术也有着深远影响，如纳米精度加工等，我国也正朝着更精细的方面发展。

4.2自动化方向

机械制造自动化就是指在机械的生产过程中，能自动对技术进行相应研究，达到自动化的生产目标。其能帮助生产和投入之间进行快速转变。自动化生产也是我国机械制造技术发展的一个方向，在进行机械自动化生产中，其也具有能降低成本，生产产品快的特点。我国应充分利用这一技术，对传统机床进行改革、加工，使其能到达自动化。

结束语：机械设计制造技术是衡量一个国家科技发展水平的重要标志。在我国，机械制造技术经过多年的发展取得极大进步，但相比较国外一些发达国家而言，还存在一定差距。因此，不断完善机械设计与加强机械制造技术，是保证我国机械制走向世界领先水平的前提条件。

参考文献

[1]张宝坤，王淑霞，王艳.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].化工装备技术，2011.

[2]陈静，机械设计技术的发展现状与趋势[J].中国石油和化工标准与质量，2011.