機械設計與機械制造的技術分析

楊國君

摘要：我國近年來機械設計制造技術得到了長足的發展，但是，與傳統工業發達國家相比，我們還存在著十分明顯的差距。由于技術、管理、投入不足等多方面的的因素，我國的制造業正承受著國際市場的巨大壓力。本文就此闡述機械設計與機械制造的技術。?中國

關鍵詞：機械設計；機械制造技術；發展

中圖分類號：S611文獻標識碼： A

我國的制造業起步較晚，首先必須從思想上高度重視制造業的發展，注重對國外先進技術的交流與學習，才能縮短與發達國家的差距，提高自己的競爭實力。

一、機械制造的特點

（一）貫穿生產的整個過程

所謂的先進的制造技術就是指包括計算機技術、自動化技術還有現代的管理系統等方面的技術，同時也包括產品的設計、銷售以及售后服務等等方面的應用。機械制作技術在不斷的吸引先進技術的同時，也對傳統的技術中精華部分進行了改造，使它們能夠得到融合。促使機械制造技術能夠更傾向于信息流、物質流等。

（二）面向工業應用

先進的機械制造技術并不是僅僅是制造過程的本身，它還涉及到許多的方面，從產品的設計，加工以及售后服務等等方面的所有內容，使它們構成有機的整體。在對先進的機械制造技術進行應用的時候，應該注意其產生的最好的效果，而且其目標也是為了能夠提高企業的競爭力和綜合實力，為企業帶來更多的經濟利益。

（三）市場競爭的三要素

在以前一個新產品上市之后，就會有更多的相同功能的產品緊隨著其上市，這樣就會造成了企業想要提高市場競爭力的話 ，就必須要增加其產業量的狀況。隨著經濟的發展，其轉變為由時間、質量以及成本組成的三要素。先進的機械制造將這矛盾的三要素進行了有機的結合，把它們進行了統一。

二、機械設計的技術分析

（一）機械設計中設計計劃分析

機械設計的計劃時期，是機械設計的初期，主要任務是分析市場上現有的機械商品，并在實際的操作中發現機械產品應具備的基本功能，從中剖析出其優勢與不足。針對了解到的情況，做好相應的預防工作，并將其作為機械設計的前期基礎，制定好機械設計與制造的適用情況，提升機械制造的效果。

（二）機械設計中設計方案分析

機械設計中方案是設計的精髓，對一個設計的成敗至關重要。在方案設計階段，要解決許多問題，包括理論知識與實際操作間的脫節，設計各環節中的處理、調控與更新，機械產品的最終形態，檢驗者對機械的認識、開發與創新等，這是為以后機械設計和制造以及運用等服務。在設計方案時，要依據設計的理論及規范等一系列要求，首先設計好機械的基本構架及活動方法，其次是設計和選取零部件，最后是設計制作工程制作圖，并且對做好的設計做一個初步檢查。

（三）機械設計的設計技術分析

機械設計中的技術設計，在技術方面的標準非常高。在技術設計階段的主要任務是對比核算設計圖，對照檢查并分析部件草圖與總圖等。機械設計技術有以下的幾種：工藝的設計、產品方法設計的理論、用料的選擇以及機械結構的設計等?，F代機械設計技術主要包括系統工程、設計仿真技術、優化設計以及計算機輔助設計可靠性設計等。利用先進的科技信息技術、科學思維，以及合理高效的設計方法理論來提升設計的質量和水平，對機械設計技術的進步做出貢獻。

（四）機械設計的發展趨勢與前景分析

隨著社會的進步和科學技術的高速發展，現代機械產品對機械設計在技術方面的要求向著模塊化、智能化、系統化并依據產品的特性設計等方向發展?？偟膩碚f，現代機械設計的發展趨勢有以下幾個：一是更加注重綠色的設計理念，節能環保的意識逐漸深入人心，對機械產品的要求也是以綠色化和智能化為主，合理地使用資源，追求對資源的多重使用；二是越來越優良的功能，在設計機械產品時，要多多使用動態設計、補償設計、控制設計技術和防腐設計等技術來提升設計產品功能的優良性；三是更加注重市場競爭的影響，設計產品的最終目的是使產品在投放市場時能夠取得很好的競爭優勢，所以要利用降低成本、產品的技術創新、智能設計以及仿真設計等競爭優勢的技術設計來使產品更加符合市場的需求。

三、機械制造的先進技術

（一）首先是21世紀的新技術

現在的機械制造技術是由我國傳統的機械制造技術發展而來的 ，其既有傳統技術的特點 ，又不斷的吸收新的技術 ，同時也滲透于產品生產的全過程。將先進的制造技術和現在的科學技術進行結合 ，形成一個全新的技術群。

（二）數控加工技術

為了保證產品質量、提高生產率和降低成本,要求機床不僅具有較好的通用性和靈活性,而且對加工過程中的自動化提出了更高的要求。數控加工技術就是在這種環境下發展起來的,適用于精度高,零件形狀復雜的單件和中小批量生產的高效、柔性的自動化加工技術。目前,數控技術發展迅速,應用領域已從航空航天普及到汽車、機床等制造業及其他中小批量生產的機械制造行業中。

（三）精密與超精密加工技術

隨著航空航天、計算機、材料科學、激光和自動控制系統等高科技產業的迅猛發展,綜合應用當今先進的加工技術,使機械加工精度已經提高到了0.01μm的亞納米級,并向納米級發展。精密加工和超精密加工技術是現代制造技術的前沿和主要發展方向之一,它已經成為國際科技競爭中能否取得成功的關鍵技術,尤其是精密加工技術在尖端產品和現代武器制造中有舉足輕重的地位。

（四）超高速切削、磨削技術

超高速加工技術是指采用超硬刀具和磨具,利用能可靠實現高速運動的高精度、高自動化和高柔性的制造設備,以提高切削速度來達到提高材料去除率、加工精度和加工質量的先進加工技術。具有切削力小、熱變形小、加工精度高和降低加工成本等優越性。

（五）新一代制造裝備技術

（1）少無夾具制造技術

在常規制造系統中,產品生產所需大量夾具不僅耗費大量資金,更嚴重的是延長了產品的準備時間,形成制造過程中的“瓶頸”,這是造成柔性差、響應速度慢、生產成本高、企業競爭能力弱的主要因素之一。鑒于少無夾具制造技術所具有的重要學術意義和實用價值,國內外多個單位均在這一領域開展了研究工作。

（2）虛擬軸機床

新型并聯構型制造裝備虛擬軸機床實質上是機器人與機床的混合物,其在結構上完全不同于傳統的數控機床,具有模塊化程度高,結構簡單,速度、動態響應快,造價低等優點,克服了傳統的機床設備一些無法避免的固有缺陷。

四、機械制造技術的發展趨勢

（一）高精密度

現在追求高技術已經成為了機械制造業的首要發展方向，當然，其也繼承了傳統的生產方式。在吸收傳統生產方式中的優點的同時，也不斷的引進新的技術。并且在不斷的努力將高科技技術應用到生產中。自20世紀納米技術出現以來，就標志著機械制造技術有進入到了一個新的階段，其對機械制造技術也有著深遠的影響，比如納米精度加工等等。我國也正朝著更精細的方面發展。

（二）自動化方向

所謂的機械制造自動化，就是指在機械的生產過程中，能夠自動的對技術進行相應的研究，從而達到自動化的生產目標。并且其能夠幫助生產和投入之間進行快速的轉變。自動化的生產也是我國機械制造技術發展的一個方向。在進行機械自動化的生產中，其也具有能夠降低成本，并且生產產品快的特點。我國應該充分的利用這一技術，對傳統的機床進行改革、加工，使其能夠到達自動化。

（三）其他方面的應用

首先應該向更加精密的技術方向進行；其次應該進行無切削液加工等技術的應用，在簡化程序的同時也能夠減少投資；最后就是要保證 RPM 技術的運用。

結語

機械設計與機械制造均有其各自的技術要求與需要，而從兩者的關系分析，機械設計是機械制造的前提，也是關鍵。因此，在機械設計的初期，把好技術的質量關，在制造的過程中從安全"質量等不同方面進行把握，從而實現高質量"高標準的機械產品。

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