機械設計與制造技術現狀及相關先進技術分析

郝鋼

（南京信息職業技術學院，江蘇 南京 210023）

機械設計與制造行業是我國的支柱產業之一，關系到我國的社會進步和經濟發展，在科技高速發展的今天，機械設計與制造行業也隨之發展的越來越好。因為我國的機械設計與制造行業起步晚，所以影響了其快速發展的進程，為了使我國的工業產業不斷進步，未來的機械設計與制造行業需要明確發展方向，并且應用機械行業的先進技術。

一、機械設計與制造技術現狀

（一）機械設計現狀

我國最早最原始的機械設計是手工設計，設計師通過簡單的設計工具來繪制出最基本的設計圖，即沒有創新的設計理念又不能通過設計圖來細致的進行分析，而且設計周期太長，通過這種設計方法制造出的機械協調性不足，性能也存在缺陷，不能保證機械的質量。現在我國的機械設計技術反面自主能力不足，大量引進外國的先進技術，比如日本和德國，使得我國的機械設計技術處在被動的地步。而信息技術發展為機械設計提供了有利的條件，通過信息技術搭建的平臺，機械設計者之間可以互動交流，資源共享，完善機械設計之中的不足，在設計步驟減少機械的缺陷，加快機械開發的速度，降低機械制造的成本。

（二）機械制造現狀

機械制造的歷史可以追溯到人類的原始社會，利用石頭等天然材料制作簡單的工具，一點點的發展到使用機床進行機械制造的技術。我國的機械行業是國家的經濟命脈，雖然我國的機械制造技術已經取得了一定的成績，但是還要依靠引進工業發達國家的先進技術，再加上我國雖然勞動力眾多，但是資金緊張，也導致了我國機械制造行業發展緩慢。目前我國機械制造行業產品數量大，只是因為我國勞動力資源豐富，高、精、尖的機械產品少之又少，總的看來，我國目前是制造大國但還不是制造強國。

二、對于機械設計技術的分析

（一）對于機械設計初期方案

從一定程度上來說，機械設計初期計劃對機械設計與機械制造全過程具體內容與進程具有決定性影響，并且機械設計初期規劃對機械再設計和再制造的深入發展具有限制作用。所以，為掌握機械設計內容與機械制造全過程，為讓機械制造獲得更大的發展空間與前景，在進行機械設計前，應制定配套的機械設計初期計劃，深入分析調查機械設計各方面要求，制定出科學、有效的機械設計規劃。

（二）對于機械設計規劃

機械規劃在機械設計具有關鍵性作用，設計規劃直接決定了機械設計是否可以獲得更好的效果，可以說它是機械設計的核心所在。但同時，設計規劃也是機械設計中相對容易出現問題的一個關鍵點，一旦設計規劃出現問題，將導致整個機械設計難以正常進行。所以，有關設計人員在制定設計規劃時，必須對機械各方面性能和功能進行綜合考慮，將設計實踐和先進的設計理論相結合，制定出科學、高效的設計規劃。

（三）對于機械設計主要技術

在機械設計過程中，必須重視技術方面的工作，主要是因為機械設計對技術具有較高的要求。機械設計其設計方面的工作主要是核對分析圖紙和在機械設計全過程中嚴格審核所有工序及每部分，必須確保設計方面不存在任何問題，從而也就確保機械設計全過程不會存在問題，避免對機械制造帶來不可估計的損失。

三、機械制造技術分析

（一）數控加工技術

機械產品的需求隨著經濟、科學和技術的發展而不斷提升，對形狀、結構和質量的要求也越來越高。數控加工技術對生產產品的機床有一定的要求，需要其具有靈活性與通用性，以降低機械產品生產成本的同時還能保障機械產品的質量，并有效的提高其生產效率。另一方面，數控加工技術的發展應用還需求較高的機械產品自動化技術。因為自動化技術的數控加工柔性，高精度、高復雜性的機械制造工作多采用數控加工技術，并已應用到航空、汽車等行業當中。

（二）精密制造技術

機械行業未來的發展方向與重點是精密制造技術，該技術的關鍵是要進行更為精密的鑄造技術，如在切割、焊接等原始技術的基礎上進行精密的鑄造。精密制造技術的研發有利于未來微型技術的研發，是微型技術的基礎，如微型機器人、微型電子等。目前和將來的精密制造技術都將大大有助于機械設備和產品的穩定，從而將人性化和智能化融合進未來的機械產品當中。精密制造技術的重要性也反映在其技術的應用上，這推動了機械行業對精密制造技術的發展與研究，并不斷的深入實踐，為機械制造業奠定了可持續發展的基礎。

（三）超高速切削、磨削技術

機械制造的技術還包括超高速切削和磨削技術，這兩種技術的應用范圍相當廣泛，能夠大大提高生產效率，縮短生產時間，并減少人力的投入，也能夠達到避免安全事故的效果。超高速切削以及磨削技術，利用的是超硬的刀具以及磨具，這兩種工具在超高速的狀態下能夠在自動化、柔性化以及精度等方面都達到較高水準。

（四）新一代制造裝備技術

新一代制造裝備技術中包含了少夾具或者無夾具制造技術，產品生產過程中使用的夾具數量如果過大，那么不僅會降低生產效率增加企業的生產成本，還會影響企業的競爭力。所以，目前新一代制造裝備技術中就需要不斷地吸收新的技術和理念，加快制造裝備的形成和應用，令沒有夾具或者少夾具的制造裝備盡快在實踐中應用并發揮作用。虛擬軸機床作為新一代制造裝備技術的重要內容，它也可以被稱之為并聯機床，所以很多時候，能夠看到機器人與機床兩者相互輔助完成在機械產品制造的。在傳統理念上，虛擬軸機床的產生非常不可思議，因為它所需具備的是高模塊化特點，無論是在結構上還是操作上都更為簡單，呈現出的方便性較強。

四、結語

機械設計與機械制造的水平需要不斷地提高，需要積極吸收先進的技術和經驗，而對機械制造與設計進行技術分析能夠及時地發現其中存在的不足和缺陷，進而保證機械制造的水平大幅度提升。我國機械設計與制造方面的水平與國際水平還存在很大的差距，需要積極學習和實踐。