机械制造和机械设计创新研究

周高平

摘要：近年来，我国市场经济持续繁荣，社会不断进步，科学技术水平也逐渐得到提高，对于机械制造业来说，科学技术的发展为其迎来了有一个新的发展契机。在机械制造业中，机械设计与机械制造技术之间关系密切，息息相关，共同为机械制造业的发展提供强大的动力，根据两者的性質作用来说，机械设计水平的高低影响着机械制造技术的水平，而机械设计又要以机械制造技术为基础，这样才能为提高机械产品的性能提供基础，保障机械制造的质量。机械设计与制造技术在一定程度上决定了制造业的发展前景，能够有效创造财富、促进科技进步。

关键词：机械制造;机械设计;创新;策略

引言：

在机械制造业的传统制造过程中，机械设计人员根据原来的机械原理，对机械构造、工作性能、力的传递以及其他零部件等相关因素进行重新构思，以原有的条件与设备作为基础进行机械设计。目前，国内对机械设计和机械制造技术的需求较为强烈，很多方面都提出了较多的要求，这就为机械制造业的发展指明了方向，机械制造及机械设计创新对于产品设计和制造系统管理具有重要价值，随着技术的不断进步，产品创新周期不断缩短，对于机械制造来说提出的要求逐渐提升，对于产品开发技术装备的转移及更新也提出了更大的挑战，因此，研究机械制造及机械设计创新策略具有重要的价值与意义。

一、现代机械设计、制造技术的发展现状

（一）机械设计技术

在现代机械的设计当中，不但具有美学、工学的应用，更可以基于年代将其划分成为传统、现代两个部分。传统形式的机械设计已经难以适应现代机械制造行业的发展要求了，其在设计理念、思维上面太过陈旧和保守，特别是机械设计相关的技术较为单一，传统形式的机械设计中有很多不足，比如，设计产品的耗时较长，机械制造企业中各个部门之间的协调性明显不足等问题，在传统形式的机械设计中，诸多问题不同程度地存在，无法确保整体的机械产品质量。

（二）机械制造技术

机械制造相关技术中除了产品设计、加工意外还有向流程，可是现代机械制造相关的技术与传统形式的技术具有鲜明的差异，并且基本上已经脱离了精加工以及数控技术的应用，基于技术研发力度的强化投入，已经实现了计算机技术有关的应用管理，并且还使用了模拟仿真等更为先进的技术应用，机械制造恭喜的精密程度不断提升，在工序设置以及加工生产中都能应用了更为先进科学技术。在我国现代上述的技术已经得到广泛应用，可是在全球经济一体化的冲击之下，其会给我国机械制造相关的技术应用到来更大的发展机遇，并且更能够为我国经济建设、发展等奠定夯实的基础。

二、机械制造及机械设计创新的重要价值

机械设计指的是将满足产品使用需求作为根本导向，对产品的工作方式、结构以及润滑方式等内容进行系统而又全面的计算、分析，最终得出一款可以满足各种使用需求机械产品的过程。随着产品更新换代的速度逐渐加快，无论是产品还是企业都难以长期保持自身独特性，获得自身的竞争优势。进行机械设计创新，能够提升产品或企业的竞争优势，实现对市场的快速响应。当前我国的机械制造企业在生产的产品开发方面，能力比较欠缺，生产能力有了很大的提升，但是研发能力不足，处于产品价值链的中低端，获得的利润有限，事实上，以研发为代表的产业价值链前端才是获得利润的重点部分，通过加强机械设计创新，能够提升我国企业的机械制造能力，提升机械制造的质量和效率，获得更大的利润空间，有利于实现机械制造行业的转型升级，促进机械制造行业的健康发展。也能够与社会发展的要求相契合，降低企业的生产成本，提升企业的经济效益。对于群众来说，通过机械设计创新，能够提升实用性，为群众带来切实可行的实际利益，综合而言，具有重要的价值。

三、几种重要的机械设计方法

（一） 计算机辅助机械设计

计算机辅助设计是现代信息技术的重要产物，充分综合了计算机的高精度、高运算速度、逻辑性强以及图形展示等特点，将人类的智慧与机器的优势实现充分的整合，能够大大提升机械设计的效率，降低了设计人员的体力、脑力劳动，并且也使得机械设计的质量大大提升，降低了设计的周期。进行机械设计创新时，可以在原有的方法上进行改进，将计算机辅助机械设计进行完善。第一，在传统的软件系统中，功能比较单一，无法在保证效果的同时兼顾效率，这时可以将系统软件进一步拆解成系统软件、应用软件、支撑软件三个层次，三方同时工作，以此提升整体的运行效率。第二，将计算机辅助机械的设计过程划分为构建模型、程序框架的设计、编程、调试程序四大步骤，这样做的好处在于能够提升过程的紧密型和连贯性，进而能够提升机械设计效率。

（二）系统化机械设计

系统化机械设计的优势在于，第一，连贯性强，系统化机械设计将不同设计元素共同组合，能够“瞻前顾后”，一方面能够提升设计的前瞻性，另一方面，在后期的产品生产中也更加得心应手。第二，独立性强。在原有的设计方案中，往往“牵一发而动全身”，设计元素之间的独立性不足，一个环节的问题会导致其他部分的效果也深受影响，因此，在优化设计中，提升设计元素的独立性，设计元素在组成整体的同时，彼此独立，不会对整体设计性质与功能产生影响。第三，层次性强。由于厂家以及企业间存在着固有差异，在实际的工作中，无法实现完全统一，针对这种情况，利用层次关系，能够有效的实现以设计进步带动整体设备发展的目标。

（三） 反求机械设计

反求工程设计是目前机械设计领域中比较常见的一种方式，是通过拆分相关产品，然后对其中的设计原理进行探究，进而按照拆解出的原理，设计出与之相似的产品[4]。这种逆向分析的方式比较适合机械设计工艺与方法比较落后，同时对机械制造、机械设计的需求比较大的情况。通过购买先进的机械设备，然后进行逆向研究，在研究的过程中，分解技术、优化技术、创新技术，研制更先进的设备，能够缩短研发的时间，降低研发成本。

四、 机械制造及机械设计创新的有效策略

（一）工艺创新，提升机械设备综合性能

機械设备的制造过程往往比较固定，在功能与操作流程上十分的规范化、固定化，想要改进和优化其具体功能，需要将重点放在技术研发方面。但是当新技术产生并成熟以后，往往会进入发展的瓶颈期，这段时间内往往难以实现有效的突破，针对这种情况，可以选择另辟蹊径，从工艺下手，对于进行突破创新，将机械设备的构造进行分解，对其中进行技术性开发和功能性完善，提升机械设备综合性能，进而实现机械设计实际应用创新。

（二） 加强自动化，促进机械设备智能化

随着信息化、智能化技术的不断发展，在机械制造领域同样要进行推进，提升机械设备的自动化、智能化发展步伐，将人员进一步从操作中解放出来。自动化、智能化的发展不仅能够提升工作效率，而且能够减小操作中的误差，提升机械制造的精准性，更好的实现高质量机械制造。

（三）建设信息平台，提升产品品质

现代机械设计的内容逐渐繁琐如果单单依靠人工的参与，难以保证机械设计的效率，并且由于人工操控中误差的出现，也会使得机械设计的质量难以有效保证。针对这种情况，建设信息平台，打造汇集网络技术与先进信息的综合化设备，能够有效的提升产品品质，促进机械制造和机械设计实现更好的发展。

结语

现代机械设计方法能够广泛吸收各方的优势，并将其有效整合，充分体现出交叉学科的优势，进行机械制造及机械设计创新，能够提升机械设计的质量、降低机械设计的周期、节省设计研发的费用，并且能够有效提升设计的成功率，更好的提升产品的市场竞争力。在未来的发展中，通过工艺创新、加强自动化、建设信息平台等有效的创新策略，进一步拓展机械设计的内容、丰富机械设计的形式、优化机械制造和机械设计的效果，提升产品设计的实用性和新颖性，更好的发挥出价值，更好的满足人们对于美好生活的需要。

参考文献：

[1]林振生.机械结构设计中的创新设计应用研究[J].中国设备工程，2021（07）：126-127.

[2]郭海胜.现代机械设计技术和方法研究[J].内燃机与配件，2019（12）：211-212.

[3]冀瑜. 基于国际专利分类表知识的机械产品创新设计方法研究[D].浙江大学，2018.

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