現代機械設計及制造的相關技術分析

尚偉 傅婧爽

摘 要：機械設計制造以及自動化技術本身是一項多種技術相融合的先進技術，最終形成了如今這的多功能、低能耗安全可靠性高的系統工程技術。同時也已經開始趨向于智能化、人性化的方向發展，為機械設計制造及其自動化的技術的研究工作提供了廣闊的發展空間。本文就主要探討了現代機械設計與機械制造的相關技術問題，指出了當前常用的機械設計方法，并對一些先進的機械制造技術進行了簡單探討。

關鍵詞：機械設計;機械制造;設計方法;先進技術

引言：

隨著科技水平的不斷提升，我國機械制造業取得一定的成績，但是我國的機械設計與制造技術還存在著一定的不足，這些都嚴重的影響到我國機械制造業的發展。機械設計是機械制造的前提，而機械制造一般是以設計為基礎，才能夠進行流暢的制造，好的設計可以提高機械產品的性能，確保機器的質量的可靠性，因此，從技術層面上進行分析，機械設計與機械制造互相依托，相輔相成。

一.現代機械制造技術的主要特點

首先，現代機械制造技術著重于將計算機信息技術、管理技術、傳感技術、智能自動化技術相結合，并且應用在機械的制造流程中，其實質是在傳統機械技術上拓展了科學技術，最終實現信息共享、能量傳輸、物質聯系等傳統機械技術無法實現的功能，因此其具有先進性。其次，現代機械制造技術的最終目標是增強企業的市場競爭力，并且為社會經濟發展做出貢獻，因此現代機械制造技術的應用面較廣，并不會被束縛在生產過程當中，因此其具有拓展性。然后，傳統機械生產技術向現代機械制造技術轉變后，企業的經營戰略也會發生改變，即從提高勞動生產率的方式變為對生產時長、產品質量、制造成本方面的調整，以上幾點相結合不斷增強企業的市場競爭力，擴大企業的經濟效益。因此其具有統一性。最后，由于經濟全球化的進程不斷深入，我國制造企業在市場中不僅要面對國內企業的挑戰，還會與利用科技、金融、信息為主要競爭例的外國企業發生碰撞，為了在市場競爭中占領先機，企業必須不斷革新機械制造技術，使科學技術的融合更加緊密，因此其具有全球性。

二.現代機械設計的技術方法

1.數字化設計技術

在現代機械的設計過程中，數字化是最基本也是最常用的設計方法。這是在數字化技術飛速發展的背景下所形成的設計模式，其極大的提高了機械設計的效率和設計水平，使機械產品的整體性能得到了極大的提高。這是因為數字化設計技術是通過數字建模來完成初期的設計，并在計算機上進行運行調試，以改善其中的不足之處。也就是說，數字化的設計技術在設計中是從機械產品的整個生命周期來考慮，因此這種設計方法能夠實現資源配置的最優化，設計效率相對較為可靠可行。

2.并行化設計技術

若說數字化設計技術是現代機械設計的核心，那么并行化設計技術就是其未來的發展趨勢。這是因為隨著機械產品在不同行業領域中的應用地位越來越重要，其所需要具備的功能也就要更完善，并且不同機械之間還要實現一定的協同工作，為此在設計中就不能只考慮某一種機械的功能需求，還要考慮到并行機械產品的功能需求。這就需要采用并行化的設計技術方法，來實現不同機械之間的優勢互補，提高社會生產力機械化水平。

3.智能化設計技術

隨著自動化技術在機械設計領域的廣泛應用，機械的自動化程度已經變得越來越高，相應地對機械自動化設計進程也提出了更高的要求。機械設計師需要充分利用智能技術進行相應的機械設計工作，構建完善的智能化的體系。

三.機械制造的先進技術

1.計算機輔助設計與制造（CAD/CAM）技術

計算機輔助設計與制造（CAD/CAM）技術是20世紀制造領域最杰出的成就之一，也是計算機在制造業中應用最成功的范例之一，它是一門多學科綜合的技術，也是當今發展最快的技術之一，目前已經形成相關產業。CAD/CAM等新技術在制造業的應用，對制造業的制造模式和市場形勢產生了巨大影響，促進了生產模式的轉變和制造業市場形勢的變化。

2.數控加工技術

為了保證產品質量、提高生產率和降低成本，要求機床不僅具有較好的通用性和靈活性，而且對加工過程中的自動化提出了更高的要求。數控加工技術就是在這種環境下發展起來的，適用于精度高，零件形狀復雜的單件和中小批量生產的高效、柔性的自動化加工技術。目前，數控技術發展迅速，應用領域已從航空航天普及到汽車、機床等制造業及其他中小批量生產的機械制造行業中。

3.精密與超精密加工技術

隨著航空航天、計算機、材料科學、激光和自動控制系統等高科技產業的迅猛發展，綜合應用當今先進的加工技術，使機械加工精度已經提高到了0.01μm的亞納米級，并向納米級發展。精密加工和超精密加工技術是現代制造技術的前沿和主要發展方向之一，它已經成為國際科技競爭中能否取得成功的關鍵技術，尤其是精密加工技術在尖端產品和現代武器制造中有舉足輕重的地位。

4.超高速切削、磨削技術

超高速加工技術是指采用超硬刀具和磨具，利用能可靠實現高速運動的高精度、高自動化和高柔性的制造設備，以提高切削速度來達到提高材料去除率、加工精度和加工質量的先進加工技術。具有切削力小、熱變形小、加工精度高和降低加工成本等優越性。

5.微細制造與納米技術

隨著人們對許多工業產品的功能集成化和外觀小型化的需求，使零部件的尺寸日趨微小化。這些需求導致了自20世紀70年代起出現了微細加工和納米制造技術，他們促使了微型機器向系統化方向發展，并形成了有廣闊發展前景的微機電系統。

結束語：

隨著工業技術水平的不斷提升，我國的現代機械設計水平和制造生產水平也都隨之得到了較大的發展，雖然還不能趕超發到國家的機械設計制造水平，但是也已經實現了一定程度的智能化、自動化和信息化，并且具有很大的發展空間和發展前景。在機械設計與制造中掌握時代發展的趨勢，不斷地對設計方法與制造技術進行完善，采用先進的機械制造技術，從而推動我國機械制造水平的提升。

參考文獻：

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