機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造技術(shù)分析

張恕

摘要：傳統(tǒng)意義上認(rèn)為，機(jī)械設(shè)計(jì)師按照原有的機(jī)械原理進(jìn)行機(jī)器的結(jié)構(gòu)"運(yùn)動(dòng)方式以及能量與力的傳遞方式，對(duì)其不同零部件的組織構(gòu)思。然后根據(jù)制造的需要設(shè)計(jì)出可以作為依據(jù)的設(shè)計(jì)方案。從技術(shù)層面上分析，機(jī)械設(shè)計(jì)包含很多方面的技術(shù)學(xué)科：工程制圖"力學(xué)分析"設(shè)計(jì)原理以及互動(dòng)性以及液壓氣動(dòng)等相關(guān)控制設(shè)計(jì)，甚至包括機(jī)電一體化的控制設(shè)計(jì)等。而機(jī)械制造則是以機(jī)械設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，雖然涉及更多的設(shè)備支持，但是最基礎(chǔ)的制造依據(jù)依然以機(jī)械設(shè)計(jì)為主。文中將主要以機(jī)械的設(shè)計(jì)與制造等兩方面進(jìn)行技術(shù)層面的分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；機(jī)械制造；技術(shù)分析

引言

機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造一直被交織在一起，而兩者之間的關(guān)系也更為密切。從嚴(yán)格的意義上講，機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械制造的前提，而機(jī)械制造一般是以設(shè)計(jì)為基礎(chǔ)，才能夠進(jìn)行流暢的制造?？梢赃@樣認(rèn)為，機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械制造的第一步，也是其重要的組成部分。好的設(shè)計(jì)可以提高機(jī)械產(chǎn)品的性能，確保機(jī)器的質(zhì)量的可靠性。因此，從技術(shù)層面上進(jìn)行分析，機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造互相依托，相輔相成。

二、機(jī)械制造的技術(shù)分析

1、先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的特點(diǎn)分析

選進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)是面臨當(dāng)代技術(shù)發(fā)展需要的，因此，先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)更具有當(dāng)代的特點(diǎn)。首先，傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品的需求。傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)在不斷更新，設(shè)備也在不斷更換。在保存原有技術(shù)的基礎(chǔ)上，不斷更新新的技術(shù)，并能夠吸取全球最為先進(jìn)的技術(shù)，作為發(fā)展的基礎(chǔ)。只有如此，機(jī)械制造才能滿(mǎn)足競(jìng)爭(zhēng)不斷的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)。其次，工業(yè)發(fā)展的新要求。工業(yè)發(fā)展迅速，并且在不斷融入新的技術(shù)體系。如化工"計(jì)算機(jī)等先進(jìn)的技術(shù)都完美的融合到了一起。以提高生產(chǎn)效率為前提，進(jìn)行機(jī)械制造的技術(shù)革新。提高生產(chǎn)效率，滿(mǎn)足客戶(hù)需要，更大的擴(kuò)展市場(chǎng)。最后，系統(tǒng)性的技術(shù)綜合。先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)不只是強(qiáng)調(diào)制造的本身，同時(shí)也擴(kuò)大了制造的技術(shù)范圍。從產(chǎn)品的調(diào)研"開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)以及后續(xù)的生產(chǎn)加工等都需要先進(jìn)的制造技術(shù)為依托。

2、我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的現(xiàn)狀以及發(fā)展方向分析

目前，我國(guó)的制造業(yè)發(fā)展迅速，從不同方面分析，機(jī)械制造業(yè)可以從管理"設(shè)計(jì)以及制造工業(yè)等幾個(gè)方面進(jìn)行分析。第一，機(jī)械制造的管理。計(jì)算機(jī)管理制度對(duì)于機(jī)械制造業(yè)而言，是一種未來(lái)發(fā)展的方向。組織體制與生產(chǎn)模式的更新發(fā)展，營(yíng)造出最新的JIT、AM、LP以及CE等管理理念。在我國(guó)，這種管理機(jī)制還是比較匱乏的，只有很少的機(jī)械制造企業(yè)進(jìn)行這樣的管理。因此，我國(guó)應(yīng)該加強(qiáng)機(jī)械制造的管理機(jī)制。第二，機(jī)械制造的設(shè)計(jì)。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都會(huì)采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，并且不斷更新設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。尤其是計(jì)算機(jī)輔助軟件的應(yīng)用.，（/ 技術(shù)的應(yīng)用，讓更多企業(yè)開(kāi)始了無(wú)圖紙的機(jī)械制造。然而，在我國(guó)，則缺乏這種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，或者是這樣的技術(shù)應(yīng)用并不廣泛。因此，在這一技術(shù)層面上，我國(guó)需要努力與發(fā)展。

第三，機(jī)械制造的工藝分析。機(jī)械制造以高精度"高精細(xì)加工作為其發(fā)展的趨勢(shì)。最新的技術(shù)，如微型加工"納米加工技術(shù)"激光加工技術(shù)"電磁加工技術(shù)等等。這些技術(shù)都屬于高端的加工技術(shù)，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，這些技術(shù)應(yīng)用較為廣泛。而在我國(guó)，以上技術(shù)應(yīng)用不多，還處于一種未開(kāi)發(fā)"甚至是未普及的狀態(tài)。因此，這些高端的技術(shù)在我國(guó)有待加強(qiáng)。綜上所訴，我國(guó)的機(jī)械制造技術(shù)還有很大的發(fā)揮空間。很多技術(shù)都有待開(kāi)發(fā)或者是普及。但從技術(shù)層面上而言，相對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)"機(jī)械制造技術(shù)則有更大的發(fā)揮潛能。

三、機(jī)械設(shè)計(jì)的技術(shù)分析

1、機(jī)械設(shè)計(jì)的初期計(jì)劃設(shè)計(jì)分析

機(jī)械設(shè)計(jì)的初期計(jì)劃設(shè)計(jì)非常類(lèi)似于計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)的需求分析，即在設(shè)計(jì)之前，對(duì)機(jī)器的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行調(diào)查與分析。從分析的要求與研究中了解機(jī)器應(yīng)該具有的功能。以此，作為機(jī)械設(shè)計(jì)的初期基礎(chǔ)，并規(guī)定機(jī)器在設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中的約束條件。

2、機(jī)械設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方案分析

方案的設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分，方案是設(shè)計(jì)中的靈魂，決定著設(shè)計(jì)的成功與失敗。這一設(shè)計(jì)階段，需要處理的問(wèn)題較多。一般認(rèn)為，要處理實(shí)際與理論之間的矛盾。方案的設(shè)計(jì)不僅要符合機(jī)器自身的性能以及功能要求，更要考慮到檢驗(yàn)者對(duì)于機(jī)器的開(kāi)發(fā)與認(rèn)識(shí)以及創(chuàng)新。這一階段的主要設(shè)計(jì)步驟可以簡(jiǎn)單認(rèn)為：工作原理的定義+機(jī)器的基本結(jié)構(gòu)+運(yùn)動(dòng)方式的設(shè)計(jì)+零部件的選取與設(shè)計(jì)+工程制圖的設(shè)計(jì)+初步設(shè)計(jì)的檢查。

3、機(jī)械設(shè)計(jì)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析

3.1 現(xiàn)代的機(jī)械產(chǎn)品對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)提出了更高的要求，而對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)而言，其技術(shù)層面也發(fā)生了轉(zhuǎn)變。

首先，對(duì)于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求更加傾向于智能化。智能化的特點(diǎn)是利用現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)手段，如CAD設(shè)計(jì)軟件以及虛擬的設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)需要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)，并能夠通過(guò)多媒體等對(duì)產(chǎn)品的性能"結(jié)構(gòu)等進(jìn)行模擬演示。

其次是更加系統(tǒng)化。系統(tǒng)化要求是要將產(chǎn)品的每個(gè)部件的有機(jī)內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行整合設(shè)計(jì)，并要求有一定的層次性，通過(guò)系統(tǒng)整體來(lái)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。然后是模塊化。模塊化的設(shè)計(jì)理念較為簡(jiǎn)單，即將具有一定實(shí)現(xiàn)功能的模塊進(jìn)行組合，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)。

最后是產(chǎn)品的特性設(shè)計(jì)。依據(jù)產(chǎn)品的特性，利用計(jì)算機(jī)的技術(shù)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行知識(shí)構(gòu)建與邏輯推理，最終形成產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)。 計(jì)軟件以及虛擬的設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)需要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行模擬設(shè)計(jì)，并能夠通過(guò)多媒體等對(duì)產(chǎn)品的性能"結(jié)構(gòu)等進(jìn)行模擬演示。其次是更加系統(tǒng)化。系統(tǒng)化要求是要將產(chǎn)品的每個(gè)部件的有機(jī)內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行整合設(shè)計(jì)，并要求有一定的層次性，通過(guò)系統(tǒng)整體來(lái)完成設(shè)計(jì)任務(wù)。然后是模塊化。模塊化的設(shè)計(jì)理念較為簡(jiǎn)單，即將具有一定實(shí)現(xiàn)功能的模塊進(jìn)行組合，并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)。最后是產(chǎn)品的特性設(shè)計(jì)。依據(jù)產(chǎn)品的特性，利用計(jì)算機(jī)的技術(shù)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行知識(shí)構(gòu)建與邏輯推理，最終形成產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)。

3.2現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的未來(lái)發(fā)展與前景分析

第一，性能更加優(yōu)良。現(xiàn)代的機(jī)械產(chǎn)品多要求性能的優(yōu)良化。因此，在對(duì)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過(guò)程中，要盡量提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的性能優(yōu)良性。其中，優(yōu)良性能分為可靠性技術(shù)設(shè)計(jì)"動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)"防腐設(shè)計(jì)"補(bǔ)償設(shè)計(jì)以及控制設(shè)計(jì)技術(shù)等。

第二，更適合市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的設(shè)計(jì)技術(shù)。產(chǎn)品的形成最終是要投放市場(chǎng)，在市場(chǎng)要有絕對(duì)的競(jìng)爭(zhēng)力。面對(duì)當(dāng)前的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制，要開(kāi)發(fā)新原理以及新技術(shù)，給予產(chǎn)品以新技術(shù)與新功能。競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的技術(shù)設(shè)計(jì)包括產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新"成本的降低"仿真設(shè)計(jì)與智能設(shè)計(jì)等等。不斷的創(chuàng)新技術(shù)以及競(jìng)爭(zhēng)需要，讓機(jī)械設(shè)計(jì)更加向市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)方向發(fā)展。第三，節(jié)能環(huán)保的綠色設(shè)計(jì)理念。對(duì)于環(huán)境的保護(hù)，環(huán)保意識(shí)在當(dāng)今社會(huì)更加深入人心，因此，對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)而言，也應(yīng)該以綠色設(shè)計(jì)為設(shè)計(jì)理念。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)的產(chǎn)品要以智能化和綠色化為基礎(chǔ)。不僅如此，還要以資源的利用為前提，即通過(guò)先進(jìn)的機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)資源利用的最大化。此外，實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用，則是更加先進(jìn)的機(jī)械設(shè)計(jì)理念。

四、結(jié)語(yǔ)機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造均有其各自的技術(shù)要求與需要，而從兩者的關(guān)系分析，機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械制造的前提，也是關(guān)鍵。因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)的初期，把好技術(shù)的質(zhì)量關(guān)，在制造的過(guò)程中從安全"質(zhì)量等不同方面進(jìn)行把握，從而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量"高標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械產(chǎn)品。

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