淺析機械設計與制造技術現狀及相關先進技術

（浙江機電職業技術學院，浙江 杭州 310053）

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。

1 機械設計與制造技術現狀

1.1 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?，F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。圖1為某機械零件設計圖。

1.2 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。圖2為機械制造自動化車間。

圖1 機械零件設計圖

圖2 機械制造自動化車間

2 機械設計和制造技術發展方向

2.1 機械設計的發展方向

目前我國的機械設計和制造技術處在剛剛起步期間，在機械設計的發展方向中，遠程機械設計是機械設計的發展重點。而遠程機械設計是多技術和多學科結合的機械技術，包括計算機和機械設計等方面。在機械設計方面，遠程機械設計的主要研究方向是設計過程中的一些理論內容。在計算機方面，是對機械設計經驗和機械設計資源組織分配，在技術層次幫助設計者對于所需要的資料進行查詢，解決設計者在機械設計過程中的一些問題，加快設計進度，節約時間并且減少機械設計的成本。

2.2 機械制造的發展方向

隨著信息技術的迅猛發展，不光機械設計技術引進了信息技術，信息技術在機械制造技術里也占據了重要的部分。機械制造所需要的材料，在市場上跨度大，數量多，隨著信息技術的發展，這些問題也都迎刃而解為機械制造行業提供了方便的服務。

3 機械設計和制造的相關先進技術

3.1 數控加工技術

伴隨著經濟科技的發展，對于機械產品的要求也越來越高，機械產品的形狀、結構和機械零件的質量要求也越來越高。

為了保證機械產品的質量、提高生產機械產品的效率，也為了降低生產機械產品的成本，就要求生產機械產品的機床有良好的靈活性質以及通用性質，并且也對生產機械產品的自動化技術提出了更高的要求，數控加工技術得以發展并應用。數控加工技術對于機械生產來說，適用于精度要求高、機械零件復雜等機械生產工作。因為數控加工柔性的自動化技術，航空航天、汽車等多個行業均已應用。

3.2 精密制造技術

精密制造技術是現在和未來機械制造行業的重點和發展趨勢。精密制造技術是在原有的切割、焊接等技術上再進行更加機密和鑄造性的制造技術。

精密制造技術為以后的微型機器人、微型電子等微型技術打下了良好的基礎。精密制造技術在現在和未來的機械制造行業對于機械設備和機械產品的穩定性提供了極大的技術幫助，使得機械產品在不斷的向著人性化和智能化靠攏。精密制造技術對于機械行業的重要意義使得我們不斷發展精密制造技術，在實踐中摸索，也為機械制造行業的可持續發展打下基礎。

3.3 少夾具制造技術

在傳統的機械制造行業中，生產機械產品需要大量的夾具來協助，大量的夾具不僅造成了大量的資金浪費，在生產機械產品時，由于夾具增加了產品的準備時間，造成了生產機械產品時響應速度慢、成本高的重要原因之一，資金的浪費，也導致了機械制造行業的競爭力差，因此少夾具的制造生產技術能有效的提高生產機械產品的效率，提升企業的行業競爭能力。

3.4 虛擬化技術的引進

虛擬化是指通過在機械設計階段擬實，來加快機械產品的設計研發速度并且降低機械產品制造時的難度。虛擬化機械設計分析機械產品的性能，對性能進行優化，對于機械產品的硬度強度、工作仿真、機械工程學等因素來分析。虛擬化技術在機械的制造過程中，測試機械產品的各種因素，最大限度的保證產品的質量問題，明確機械產品的制造周期及制造成本等來提高機械設計和制造的效率。

3.5 綠色環保的制造技術

隨著經濟科技的飛速發展，保護環境也被越來越多的人關注，呼吁保護環境的同時，也要節約能源的使用，所以綠色環保是未來社會不變的理念主體，機械制造行業也再向綠色環保的方向發展，在機械設備的設計與制造行業，生產所需的材料還是機械產品的包裝，都可以體現綠色環保的理念，使得機械產品也是無污染的綠色放心產品，節約了能量的使用和提高原材料的利用，也符合社會的需求，有利于機械制造行業的可持續發展。怎樣能最大程度的利用資源和對環境造成最小的影響是目前所有行業的難題，也是現在和未來發展的戰略目的。

3.6 全球化理念

隨著信息技術的迅猛發展，各種信息和各行業的技術不斷全球化，對于機械設計與制造行業來說，全球化不僅意味著市場競爭全球化，也意味著機械產品開發技術和機械行業信息的全球化。

在信息技術的平臺上，機械設計與制造行業在機械產品的設計、制造機械產品零件材料的選擇、機械產品的銷售等方面也開啟了全球化，好的技術信息我們可以吸納，對于機械制造行業來說未嘗不是一次改革的機會，在全球化的時代，機械設計與制造行業應積極的面對這種局勢，努力武裝自己，在技術層次上注重自主研發，積極吸取國外的先進經驗技術；為了在全球化中保持自我的特色，需要加大力度培養人才，提高機械設計和制造行業員工的整體素質；機械設計和制造行業應該加大數控加工技術、精密制造技術、少夾具制造技術和綠色環保技術的應用。

4 結語

總而言之，隨著社會的進步，科技和經濟也在飛速發展，人們對于物質的要求也越來越高，而由于機械產品伴隨在人們的日常生活中，所以對于機械設計和制造行業來說，設計制造技術的提升及新的設計理念在滿足人們對機械產品需求的同時，也能在日益激烈的市場競爭里不被淘汰。而機械行業是我國的支柱產業之一，在全球化的趨勢下，應該抓住機會，在明白我國機械行業的不足后，加強學習堅持自主研發，使我國的機械設計制造技術不在落后于人，用最短的時間使我國變為制造強國。