機械設計制作的工藝方法探討

唐福通

摘 要：機械設計制造走向自動化是當前機械加工制造業(yè)的發(fā)展方向之一，通過不斷優(yōu)化研究機械設計制造工藝，使設計制造走向自動化、模塊化、系統(tǒng)化，從而不斷提高設計制造效率，使機械設計行業(yè)得到發(fā)展，機械產品的質量得到保障。

關鍵詞：機械設計制作；工藝方法；研究

1 機械設計制作及自動化簡介

通過對想要得到的機械產品設計出相應的圖紙，根據(jù)設計圖紙進行產品的加工生產，最終完成機械制品的制造。當前的機械設計已經(jīng)逐漸擺脫了傳統(tǒng)設計師通過手繪的方式完成設計圖紙，再根據(jù)圖紙上的要求完成產品的生產的這一制作流程，現(xiàn)代的機械設計隨著計算機性能的提升和網(wǎng)絡技術的出現(xiàn)，使用人工智能系統(tǒng)在計算機中先設計出模型，使生產者對于制造的產品有一個直觀全面的認識，以到達將設計師的設計意圖傳遞給生產者，使機械設計的效率和質量不斷提升。

2 現(xiàn)代機械設計制造的特點分析

機械設計不是一門單獨存在的學科，是一門綜合類的學科，他的發(fā)展建立在諸如物理學、化學、高等數(shù)學、應用數(shù)學、和人工智能學的發(fā)展，以及機械學、電學、電氣自動化等多個領域的共同進步，最終形成現(xiàn)代機械制造技術，這一技術與傳統(tǒng)機械設計相比有著以下不同：

（1）傳統(tǒng)的機械設計制造中設計人員的個人傾向和感覺都會直觀的體現(xiàn)在圖紙中，對于設計人員的設計經(jīng)驗和設計技藝有著更高的要求，但是在現(xiàn)代的機械設計中隨著計算機技術的引用，有了更多的設計方案和思路以供選擇，因此現(xiàn)代的機械設計更加注重設計理念和設計方法。

（2）傳統(tǒng)機械設計制作注重將機械自身的性能得到充分的發(fā)

揮，對于機械與外部環(huán)境之間的溝通配合不夠重視，現(xiàn)代的機械設計制造則將各類因素對于機械的影響都考慮在內，就是將人和外界環(huán)境的各類要求在設計理念中表現(xiàn)出來，從人的外在感官和使用便捷性等因素和機械使用循環(huán)過程中的各個環(huán)節(jié)都考慮在內，將機械的設計、生產、使用、維護、修理到最后的報廢回收等各環(huán)節(jié)對于外界環(huán)境的影響都考慮進去，從而實現(xiàn)機械使用生產和外界環(huán)境之間得到平衡。

（3）傳統(tǒng)的機械設計制造中力學受到了格外的重視，從設計到生產將力學的運用貫徹始終，但是在現(xiàn)代的機械設計中力學的作用得到了更大的發(fā)揮，使設計的思路、理念、手段多種多樣。

（4）傳統(tǒng)的機械設計制造工作流程繁瑣，大量重復工作使工作效率很難得到提升。傳統(tǒng)的機械設計是將整個方案拆分成不同的環(huán)節(jié)，只有上一環(huán)節(jié)的方案通過了修改才能開始下一環(huán)節(jié)的方案設計，這樣的設計方式需要進行多次的修改，而根據(jù)環(huán)節(jié)進行方案設計使方案缺乏整體性，很難選出最佳方案?，F(xiàn)代的機械設計中由于計算機技術的使用，設計人員通過在計算機中對設計模型的各項參數(shù)進行修改調試，就能夠設計出最佳方案，大大提高了工作效率。

3 機械設計制造方法

現(xiàn)代的機械設計制造的發(fā)展方向就是智能化、系統(tǒng)化、模塊化。通過先進的設計理念使設計出的產品更加科學先進。

3.1 智能化的方法

通過計算機技術的應用，使用設計軟件實現(xiàn)機械設計加工的自動化應用，通過在計算機軟件設計出產品模型設計圖，在確保機械生產加工需要的同時提高設計水平和設計效率，是當前機械設計制造行業(yè)的重要需求，也是未來這一行業(yè)的未來發(fā)展方向。根據(jù)設計方法學提供的理論指導，將設計軟件和制圖軟件結合，使設計師在設計產品時使產品結構更加科學完善，產品的設計思路更加開闊，最終設計出科學合理的產品設計圖，達到使用計算機技術的目的。設計師高超的設計技術和計算機智能輔助相結合，使產品的質量和功能達到客戶的要求。

3.2 系統(tǒng)化的方法

機械設計是由不同的各個部分組成的一個整體，具有系統(tǒng)性，各部分之間相互影響相互聯(lián)系但是又具有一定的獨立性，將各個部分有機的組合起來就形成了一個完善、系統(tǒng)的設計圖。例如一臺大型設備的設計，每個部分都具有不同的功能，將其組合起來形成一臺完整的設備。每一個系統(tǒng)的組成部分分別進行設計，設計完成后將其進行組合。對于機械設計制造從宏觀角度看，將用戶的需求進行拆解，根據(jù)目標的重要程度和產品的設計原則將設計工程進行劃分，根據(jù)從底層向高層設計的原則完成設計，并對其進行組合歸納，要注重產品的系統(tǒng)性，在設計時要注重各部分之間的聯(lián)系將其看成一個統(tǒng)一的系統(tǒng)。根據(jù)設計要求完成各階段的設計目標，再將各個設計好的部分進行組合，最終完成產品的設計，使加工制造出的產品滿足客戶的需求。

3.3 模塊化的方法

在機械設計時將產品的每一個組成部分看成一個獨立的模塊，通過多個底層模塊之間相互組合形成更高一層的模塊，在設計時將模塊化的設計理念貫徹落實下去，使相同性質的模塊能夠相互替換，這類列模塊化的設計是當前機械加工制造行業(yè)的發(fā)展需求。以產品的結構為設計基礎，使產品的設計生產達到模塊化。在設計時將產品的各個部分進行分解，形成具有不同功能的各種模塊，將不同功能的模塊分別設計和制造，完成后將其進行組合形成完整的整體，滿足產品的質量和功能要求。通過CAD軟件的使用，將產品設計圖立體化，便于進行設計加工，與傳統(tǒng)的機械設計方法相比，新的設計技術全面清晰，使產品的質量得到保障。

3.4 以產品特征為目標的設計

產品設計方案最終形成是建立在產品特征的基礎上，使用計算機程序，將產品的特征和各項功能進行詳細地描繪，最終完成產品的設計制造方案，上述的設計制造的工藝，就是以產品特征為前提，進行產品的設計加工，能夠有效地提高加工制造工作的效率，通過立體圖技術的使用，對設計出的產品各項參數(shù)有一個直觀的感受，有利于產品的加工制造工序，將設計師的設計理念和設計思路在加工制造中貫徹下去，使設計圖和成品的各方面相一致。以產品特征為設計基礎能夠突出產品的特征，再加上計算機軟件的輔助作用，使產品的質量和功能達到設計目標。

4 機械設計制造的發(fā)展方向

隨著科技進步計算機技術和網(wǎng)絡技術有了長足的進步，網(wǎng)絡技術與機械設計之間的結合，使用信息傳輸技術各項資源完成了共享、將完成好的機械設計圖通過信息傳輸技術傳輸給客戶，滿足客戶的要求，馬上即可投入加工制造。人工智能技術在機械設計行業(yè)的使用，大大增強了設計師的工作效率。實現(xiàn)了機械設計制造的自動化。各類相關計算機軟件的使用，確保了產品的設計質量，使機械設計的各項標準不斷提升，滿足了當前機械加工制造企業(yè)的需求。微機械設計自動化技術更是大大提高了設計加工的精度，各類小型電子元件的設計加工，都離不開這項技術的應用，體現(xiàn)了先進的機械設計制造技術的優(yōu)勢。隨著設計精度、設計質量要求的不斷提升，對于機械設計制造及自動化技術提出了更高的要求。

5 結束語

綜上所述，機械設計的智能化、系統(tǒng)化、模塊化技術既是當前現(xiàn)代機械加工制造行業(yè)的迫切需求，也是未來機械加工制造行業(yè)的發(fā)展趨勢。

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