浅析机械设计与制造技术现状及相关先进技术

（浙江机电职业技术学院，浙江 杭州 310053）

机械设计与制造行业是我国的支柱产业之一，关系到我国的社会进步和经济发展，在科技高速发展的今天，机械设计与制造行业也随之发展的越来越好。因为我国的机械设计与制造行业起步晚，所以影响了其快速发展的进程，为了使我国的工业产业不断进步，未来的机械设计与制造行业需要明确发展方向，并且应用机械行业的先进技术。

1 机械设计与制造技术现状

1.1 机械设计现状

我国最早最原始的机械设计是手工设计，设计师通过简单的设计工具来绘制出最基本的设计图，即没有创新的设计理念又不能通过设计图来细致的进行分析，而且设计周期太长，通过这种设计方法制造出的机械协调性不足，性能也存在缺陷，不能保证机械的质量。现在我国的机械设计技术反面自主能力不足，大量引进外国的先进技术，比如日本和德国，使得我国的机械设计技术处在被动的地步。而信息技术发展为机械设计提供了有利的条件，通过信息技术搭建的平台，机械设计者之间可以互动交流，资源共享，完善机械设计之中的不足，在设计步骤减少机械的缺陷，加快机械开发的速度，降低机械制造的成本。图1为某机械零件设计图。

1.2 机械制造现状

机械制造的历史可以追溯到人类的原始社会，利用石头等天然材料制作简单的工具，一点点的发展到使用机床进行机械制造的技术。我国的机械行业是国家的经济命脉，虽然我国的机械制造技术已经取得了一定的成绩，但是还要依靠引进工业发达国家的先进技术，再加上我国虽然劳动力众多，但是资金紧张，也导致了我国机械制造行业发展缓慢。目前我国机械制造行业产品数量大，只是因为我国劳动力资源丰富，高、精、尖的机械产品少之又少，总的看来，我国目前是制造大国但还不是制造强国。图2为机械制造自动化车间。

图1 机械零件设计图

图2 机械制造自动化车间

2 机械设计和制造技术发展方向

2.1 机械设计的发展方向

目前我国的机械设计和制造技术处在刚刚起步期间，在机械设计的发展方向中，远程机械设计是机械设计的发展重点。而远程机械设计是多技术和多学科结合的机械技术，包括计算机和机械设计等方面。在机械设计方面，远程机械设计的主要研究方向是设计过程中的一些理论内容。在计算机方面，是对机械设计经验和机械设计资源组织分配，在技术层次帮助设计者对于所需要的资料进行查询，解决设计者在机械设计过程中的一些问题，加快设计进度，节约时间并且减少机械设计的成本。

2.2 机械制造的发展方向

随着信息技术的迅猛发展，不光机械设计技术引进了信息技术，信息技术在机械制造技术里也占据了重要的部分。机械制造所需要的材料，在市场上跨度大，数量多，随着信息技术的发展，这些问题也都迎刃而解为机械制造行业提供了方便的服务。

3 机械设计和制造的相关先进技术

3.1 数控加工技术

伴随着经济科技的发展，对于机械产品的要求也越来越高，机械产品的形状、结构和机械零件的质量要求也越来越高。

为了保证机械产品的质量、提高生产机械产品的效率，也为了降低生产机械产品的成本，就要求生产机械产品的机床有良好的灵活性质以及通用性质，并且也对生产机械产品的自动化技术提出了更高的要求，数控加工技术得以发展并应用。数控加工技术对于机械生产来说，适用于精度要求高、机械零件复杂等机械生产工作。因为数控加工柔性的自动化技术，航空航天、汽车等多个行业均已应用。

3.2 精密制造技术

精密制造技术是现在和未来机械制造行业的重点和发展趋势。精密制造技术是在原有的切割、焊接等技术上再进行更加机密和铸造性的制造技术。

精密制造技术为以后的微型机器人、微型电子等微型技术打下了良好的基础。精密制造技术在现在和未来的机械制造行业对于机械设备和机械产品的稳定性提供了极大的技术帮助，使得机械产品在不断的向着人性化和智能化靠拢。精密制造技术对于机械行业的重要意义使得我们不断发展精密制造技术，在实践中摸索，也为机械制造行业的可持续发展打下基础。

3.3 少夹具制造技术

在传统的机械制造行业中，生产机械产品需要大量的夹具来协助，大量的夹具不仅造成了大量的资金浪费，在生产机械产品时，由于夹具增加了产品的准备时间，造成了生产机械产品时响应速度慢、成本高的重要原因之一，资金的浪费，也导致了机械制造行业的竞争力差，因此少夹具的制造生产技术能有效的提高生产机械产品的效率，提升企业的行业竞争能力。

3.4 虚拟化技术的引进

虚拟化是指通过在机械设计阶段拟实，来加快机械产品的设计研发速度并且降低机械产品制造时的难度。虚拟化机械设计分析机械产品的性能，对性能进行优化，对于机械产品的硬度强度、工作仿真、机械工程学等因素来分析。虚拟化技术在机械的制造过程中，测试机械产品的各种因素，最大限度的保证产品的质量问题，明确机械产品的制造周期及制造成本等来提高机械设计和制造的效率。

3.5 绿色环保的制造技术

随着经济科技的飞速发展，保护环境也被越来越多的人关注，呼吁保护环境的同时，也要节约能源的使用，所以绿色环保是未来社会不变的理念主体，机械制造行业也再向绿色环保的方向发展，在机械设备的设计与制造行业，生产所需的材料还是机械产品的包装，都可以体现绿色环保的理念，使得机械产品也是无污染的绿色放心产品，节约了能量的使用和提高原材料的利用，也符合社会的需求，有利于机械制造行业的可持续发展。怎样能最大程度的利用资源和对环境造成最小的影响是目前所有行业的难题，也是现在和未来发展的战略目的。

3.6 全球化理念

随着信息技术的迅猛发展，各种信息和各行业的技术不断全球化，对于机械设计与制造行业来说，全球化不仅意味着市场竞争全球化，也意味着机械产品开发技术和机械行业信息的全球化。

在信息技术的平台上，机械设计与制造行业在机械产品的设计、制造机械产品零件材料的选择、机械产品的销售等方面也开启了全球化，好的技术信息我们可以吸纳，对于机械制造行业来说未尝不是一次改革的机会，在全球化的时代，机械设计与制造行业应积极的面对这种局势，努力武装自己，在技术层次上注重自主研发，积极吸取国外的先进经验技术；为了在全球化中保持自我的特色，需要加大力度培养人才，提高机械设计和制造行业员工的整体素质；机械设计和制造行业应该加大数控加工技术、精密制造技术、少夹具制造技术和绿色环保技术的应用。

4 结语

总而言之，随着社会的进步，科技和经济也在飞速发展，人们对于物质的要求也越来越高，而由于机械产品伴随在人们的日常生活中，所以对于机械设计和制造行业来说，设计制造技术的提升及新的设计理念在满足人们对机械产品需求的同时，也能在日益激烈的市场竞争里不被淘汰。而机械行业是我国的支柱产业之一，在全球化的趋势下，应该抓住机会，在明白我国机械行业的不足后，加强学习坚持自主研发，使我国的机械设计制造技术不在落后于人，用最短的时间使我国变为制造强国。