機械微觀化與機械設計的結合發展

何秀媛 劉春玲

摘 要：機械生產制造行業是世界工業的重中之重，為了能夠進一步發展機械工業，加強機械產品的實用價值，機械設計方面開始了更大的革新與發展。在機械生產方面，隨著制造業微觀化的不斷發展，機械設計也越來越向著微觀理念的方向發展。因此，在追求高精度的機械產品過程中，機械的設計也開始受到影響。該文通過對機械微觀化的現狀以及技術分析以及機械設計的發展分析，指出機械設計和機械微觀化之間的關系，進而探究其與機械設計的結合發展。

關鍵詞：機械設計 微觀化 結合 發展

中圖分類號：TH12 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）07（a）-0111-02

隨著工業水平的提高，機械加工越來越精細和復雜，機械的微觀化發展，對機械設計有了更高的要求，在這種背景下，如何根據機械生產的實際情況，針對性的優化機械設計，是每個生產企業面對的問題，經過了三次大型的工業革命后，現在的機械生產和設計，都進入了信息化的時代，手工的操作越來越少，都采用計算機作為輔助，利用計算機軟件來進行設計，然后導出工程圖紙，直接用于實際的生產環節。因此與傳統的機械設計和制造相比，現在二者之間的聯系更加緊密，要想生產出更精密的機械產品，必須依靠科學、合理的設計，然后結合先進的加工工藝，這樣才能夠促進機械制造行業的發展。

1 機械微觀化發展分析

1.1 機械制造的概念

機械制造是隨著工業革命，而逐漸興起的一門學科，雖然現在已經進入了信息化的時代，但是機械產品作為信息化的基礎，機械制造依然是一個熱門的行業，在早期的機械制造中，受到技術和生產設備的限制，制造的水平很低，只能生產一些簡單的設備，加工的工藝也比較粗糙。隨著機械產品自身的發展，在不同的時期，機械制造的概念也有一定的差異，主要就體現在加工的工藝上，隨著科技的發展，機械制造中使用的材料和工藝越來越多，根據機械產品的實際情況，可以針對性的選擇加工的材料和工藝，從而提高產品的質量。

1.2 機械制造的微觀化

機械制造從產生開始，其自身就不斷的在發展，機械設備的出現，最初就是為了提高生產的效率，后來隨著產品的豐富，開始走進千家萬戶，在日常生活中隨處可見，而機械設備的發展，很大程度上依賴實際的需要，在生產領域中，關心的問題就是生產的效率，如何利用機械設備，最大程度的提高生產效率，是目前很多專家和學者研究的問題。通過實際的調查發現，機械產品自身越來越復雜和精細，尤其是自動化技術和相應加工工藝的發展，極大的提高了機械制造的水平，現在的加工已經達到了微米級別，在最新的鐘表等精密儀器加工中，甚至實現了納米的加工，尤其可見機械制造正在向微觀化發展，對于這些產品的加工，由于精細程度已經無法用肉眼識別，因此人為的干預很少，基本都是利用自動化技術，讓機械設備自行的進行加工。

2 機械設計的發展分析

在早期的機械設計中，受到技術等方面的限制，主要采用手工設計的方式，設計人員根據產品的實際情況，針對性的設計一個產品的結構，同時對需要的材料進行分析，這些內容都要體現在圖紙上，在這個時期，繪圖工作需要設計人員手工來進行，因此設計和繪圖的效率都比較低，在一定程度上影響了機械設計的效率。隨著計算機的普及應用，根據不同領域的需要，可以開發針對性的軟件，在機械設計領域中，就出現了CAD和CAM等軟件，通過這些軟件，設計人員可以在計算機中，很簡單的制作出圖紙，然后利用計算機將圖紙導入到輔助制造軟件中，直接用來進行生產，這樣的機械設計模式，實現了從設計到生產的一體化，不但提高了設計的效率，也提高了機械制造的水平。

3 機械微觀化與機械設計結合發展的必要性

現在的機械制造中，由于機械產品開始向微觀化發展，變得越來越精細和復雜，因此人員在實際加工中的作用越來越小，只有在設計階段中，才能夠體現出人為干預的作用，在傳統的機械生產中，設計和生產是單獨存在的，設計人員在制作出了圖紙后，交給相應的生產人員，然后參考這個圖紙上的內容，進行具體的機械加工。這樣的方式雖然能夠統一產品的生產標準，但是執行起來經常會出現一些問題，如對圖紙理解的偏差，設計人員在圖紙制作的過程中，會按照相應的國際標準等，盡量將圖紙設計的科學、合理，但還有一些地方，會根據自己的習慣等，進行實際的設計和制圖，對于這些地方的理解，不同的加工人員可能會有一些差異，這就會導致生產出來的產品不統一。如果能夠利用現代化的計算機等設備，將機械生產與設計有效地結合起來，就能從根本上解決這個問題，尤其是在機械微觀化發展的今天，對于精細、復雜機械產品的加工，如果與設計獨立進行，更容易出現生產事故，由此可以看出，機械微觀化與機械設計進行結合，對于實際的機械生產來說，具有非常重要的意義。

4 機械微觀化與機械設計的結合發展分析

4.1 機械設計是機械微觀化的基礎

機械設計作為生產的第一個環節，也是最重要的一個步驟，機械設計的情況，能夠直接影響產品的質量，這種現象在機械微觀化發展的今天，表現的更加明顯，因此要想保證在機械微觀化的基礎上，最大程度上確保產品的質量，必須做好設計工作。在以往的機械設計中，由于機械產品自身比較簡單，并不是很注意設計圖紙的細節，但是隨著機械微觀化發展，對于圖紙的精確度要求越來越高，而且市場競爭也越來越激烈，產品的質量能夠直接影響企業的效益，如果企業想獲得更高的經濟效益，必須提高產品的質量。對于微觀化的機械產品來說，質量主要就體現在細節上，而影響細節主要的因素就是圖紙，因此在實際的機械設計中，利用CAD等輔助設計軟件，盡量將圖紙作的精確，這樣才能保證產品的質量，尤其是在機械產品微觀化發展中，如果沒有一個良好的設計圖紙作為基礎，很難確保精細加工的準確。

4.2 機械設計是促進機械微觀化的有效方式

從以往機械產品的發展可以看出，其發展方向是精密化，現在已經進入了第四次工業革命時代，各個領域都開始想信息化發展，而機械產品作為信息化的基礎，要想完成精密電子儀器的生產，必須依靠良好的機械設計。從某種意義上來說，機械產品的發展，很大程度上依賴于設計，由于機械設計屬于理論的范疇，而制造就是將這個理論進行實踐，理論的發展要比實踐先進一些，現在依然有很多理論的設計，無法真正的生產出現，而機械設備的進步，就是為了能夠將這些理論的設計，實際的生產出來，由此可以看出，機械設計在一定程度上促進了機械微觀化發展。

4.3 機械微觀化與機械設計的結合發展

通過前面的分析可以看出，機械設計是機械微觀化的基礎，而機械微觀化制造是為了實踐理論的設計，因此兩者之間具有密切的聯系，如果能夠將二者聯系起來，必然能夠進行更好的發展。在實際的生產過程中，可以利用現代化的信息設備，將二者進行有效的聯系，在以往的機械制造中，設計的產品無法實踐生產出來，主要的原因就是生產材料和加工工藝，如果能夠利用相應的計算機軟件，在設計階段中，就對需要的材料和工藝進行分析，從而針對性的選擇一種最佳的材料和加工工藝，必然能夠極大的提高制造的效率，從而保證微觀化機械產品的質量。此外，設計人員應該了解機械微觀化的實際情況，這樣在具體的設計過程中，就能夠確保自己的設計，具有一定的實踐基礎，避免設計的產品無法生產的情況出現，這樣利用機械微觀化和設計之間的關系，使二者之間能夠互相促進的發展，必然能夠使機械領域得到很好的進步。

5 結語

機械制造一直是一個熱門的行業，隨著人們生活水平的提高，日常生活中使用的機械產品越來越多，通過實際的調查發現，在不同的歷史時期，人們使用的機械產品具有較大的差異，如早期使用較多的是自行車等，而現在使用較多的是鐘表等小型機械產品，由此可以看出，機械產品正在向微觀化發展。通過全文的分析可以知道，機械設計作為機械制造的基礎，是整個生產過程的第一個環節，在以往的簡易機械制造中，設計對于產品質量影響比較小，但是在機械微觀化的今天，如果沒有一個精確的設計，就無法保證產品的質量，從而影響企業的經濟效益，要想從根本上解決這個問題，必須利用計算機等現代化的設備，將機械微觀化和機械設計結合，使兩者有效的連接起來，確立從設計到生產的一體化，這樣才能最大程度上保證機械產品的質量。

參考文獻

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