机械设计与机械制造的技术分析

杨国君

摘要：我国近年来机械设计制造技术得到了长足的发展，但是，与传统工业发达国家相比，我们还存在着十分明显的差距。由于技术、管理、投入不足等多方面的的因素，我国的制造业正承受着国际市场的巨大压力。本文就此阐述机械设计与机械制造的技术。 中国

关键词：机械设计；机械制造技术；发展

中图分类号：S611文献标识码： A

我国的制造业起步较晚，首先必须从思想上高度重视制造业的发展，注重对国外先进技术的交流与学习，才能缩短与发达国家的差距，提高自己的竞争实力。

一、机械制造的特点

（一）贯穿生产的整个过程

所谓的先进的制造技术就是指包括计算机技术、自动化技术还有现代的管理系统等方面的技术，同时也包括产品的设计、销售以及售后服务等等方面的应用。机械制作技术在不断的吸引先进技术的同时，也对传统的技术中精华部分进行了改造，使它们能够得到融合。促使机械制造技术能够更倾向于信息流、物质流等。

（二）面向工业应用

先进的机械制造技术并不是仅仅是制造过程的本身，它还涉及到许多的方面，从产品的设计，加工以及售后服务等等方面的所有内容，使它们构成有机的整体。在对先进的机械制造技术进行应用的时候，应该注意其产生的最好的效果，而且其目标也是为了能够提高企业的竞争力和综合实力，为企业带来更多的经济利益。

（三）市场竞争的三要素

在以前一个新产品上市之后，就会有更多的相同功能的产品紧随着其上市，这样就会造成了企业想要提高市场竞争力的话 ，就必须要增加其产业量的状况。随着经济的发展，其转变为由时间、质量以及成本组成的三要素。先进的机械制造将这矛盾的三要素进行了有机的结合，把它们进行了统一。

二、机械设计的技术分析

（一）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，并在实际的操作中发现机械产品应具备的基本功能，从中剖析出其优势与不足。针对了解到的情况，做好相应的预防工作，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。

（二）机械设计中设计方案分析

机械设计中方案是设计的精髓，对一个设计的成败至关重要。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，并且对做好的设计做一个初步检查。

（三）机械设计的设计技术分析

机械设计中的技术设计，在技术方面的标准非常高。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。机械设计技术有以下的几种：工艺的设计、产品方法设计的理论、用料的选择以及机械结构的设计等。现代机械设计技术主要包括系统工程、设计仿真技术、优化设计以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，以及合理高效的设计方法理论来提升设计的质量和水平，对机械设计技术的进步做出贡献。

（四）机械设计的发展趋势与前景分析

随着社会的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着模块化、智能化、系统化并依据产品的特性设计等方向发展。总的来说，现代机械设计的发展趋势有以下几个：一是更加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，合理地使用资源，追求对资源的多重使用；二是越来越优良的功能，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；三是更加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够取得很好的竞争优势，所以要利用降低成本、产品的技术创新、智能设计以及仿真设计等竞争优势的技术设计来使产品更加符合市场的需求。

三、机械制造的先进技术

（一）首先是21世纪的新技术

现在的机械制造技术是由我国传统的机械制造技术发展而来的 ，其既有传统技术的特点 ，又不断的吸收新的技术 ，同时也渗透于产品生产的全过程。将先进的制造技术和现在的科学技术进行结合 ，形成一个全新的技术群。

（二）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了更高的要求。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。

（三）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之一,它已经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。

（四）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。

（五）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,更严重的是延长了产品的准备时间,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重要学术意义和实用价值,国内外多个单位均在这一领域开展了研究工作。

（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的数控机床,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,克服了传统的机床设备一些无法避免的固有缺陷。

四、机械制造技术的发展趋势

（一）高精密度

现在追求高技术已经成为了机械制造业的首要发展方向，当然，其也继承了传统的生产方式。在吸收传统生产方式中的优点的同时，也不断的引进新的技术。并且在不断的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，就标志着机械制造技术有进入到了一个新的阶段，其对机械制造技术也有着深远的影响，比如纳米精度加工等等。我国也正朝着更精细的方面发展。

（二）自动化方向

所谓的机械制造自动化，就是指在机械的生产过程中，能够自动的对技术进行相应的研究，从而达到自动化的生产目标。并且其能够帮助生产和投入之间进行快速的转变。自动化的生产也是我国机械制造技术发展的一个方向。在进行机械自动化的生产中，其也具有能够降低成本，并且生产产品快的特点。我国应该充分的利用这一技术，对传统的机床进行改革、加工，使其能够到达自动化。

（三）其他方面的应用

首先应该向更加精密的技术方向进行；其次应该进行无切削液加工等技术的应用，在简化程序的同时也能够减少投资；最后就是要保证 RPM 技术的运用。

结语

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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