现代机械设计及制造的相关技术分析

尚伟 傅婧爽

摘 要：机械设计制造以及自动化技术本身是一项多种技术相融合的先进技术，最终形成了如今这的多功能、低能耗安全可靠性高的系统工程技术。同时也已经开始趋向于智能化、人性化的方向发展，为机械设计制造及其自动化的技术的研究工作提供了广阔的发展空间。本文就主要探讨了现代机械设计与机械制造的相关技术问题，指出了当前常用的机械设计方法，并对一些先进的机械制造技术进行了简单探讨。

关键词：机械设计;机械制造;设计方法;先进技术

引言：

随着科技水平的不断提升，我国机械制造业取得一定的成绩，但是我国的机械设计与制造技术还存在着一定的不足，这些都严重的影响到我国机械制造业的发展。机械设计是机械制造的前提，而机械制造一般是以设计为基础，才能够进行流畅的制造，好的设计可以提高机械产品的性能，确保机器的质量的可靠性，因此，从技术层面上进行分析，机械设计与机械制造互相依托，相辅相成。

一.现代机械制造技術的主要特点

首先，现代机械制造技术着重于将计算机信息技术、管理技术、传感技术、智能自动化技术相结合，并且应用在机械的制造流程中，其实质是在传统机械技术上拓展了科学技术，最终实现信息共享、能量传输、物质联系等传统机械技术无法实现的功能，因此其具有先进性。其次，现代机械制造技术的最终目标是增强企业的市场竞争力，并且为社会经济发展做出贡献，因此现代机械制造技术的应用面较广，并不会被束缚在生产过程当中，因此其具有拓展性。然后，传统机械生产技术向现代机械制造技术转变后，企业的经营战略也会发生改变，即从提高劳动生产率的方式变为对生产时长、产品质量、制造成本方面的调整，以上几点相结合不断增强企业的市场竞争力，扩大企业的经济效益。因此其具有统一性。最后，由于经济全球化的进程不断深入，我国制造企业在市场中不仅要面对国内企业的挑战，还会与利用科技、金融、信息为主要竞争例的外国企业发生碰撞，为了在市场竞争中占领先机，企业必须不断革新机械制造技术，使科学技术的融合更加紧密，因此其具有全球性。

二.现代机械设计的技术方法

1.数字化设计技术

在现代机械的设计过程中，数字化是最基本也是最常用的设计方法。这是在数字化技术飞速发展的背景下所形成的设计模式，其极大的提高了机械设计的效率和设计水平，使机械产品的整体性能得到了极大的提高。这是因为数字化设计技术是通过数字建模来完成初期的设计，并在计算机上进行运行调试，以改善其中的不足之处。也就是说，数字化的设计技术在设计中是从机械产品的整个生命周期来考虑，因此这种设计方法能够实现资源配置的最优化，设计效率相对较为可靠可行。

2.并行化设计技术

若说数字化设计技术是现代机械设计的核心，那么并行化设计技术就是其未来的发展趋势。这是因为随着机械产品在不同行业领域中的应用地位越来越重要，其所需要具备的功能也就要更完善，并且不同机械之间还要实现一定的协同工作，为此在设计中就不能只考虑某一种机械的功能需求，还要考虑到并行机械产品的功能需求。这就需要采用并行化的设计技术方法，来实现不同机械之间的优势互补，提高社会生产力机械化水平。

3.智能化设计技术

随着自动化技术在机械设计领域的广泛应用，机械的自动化程度已经变得越来越高，相应地对机械自动化设计进程也提出了更高的要求。机械设计师需要充分利用智能技术进行相应的机械设计工作，构建完善的智能化的体系。

三.机械制造的先进技术

1.计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术

计算机辅助设计与制造（CAD/CAM）技术是20世纪制造领域最杰出的成就之一，也是计算机在制造业中应用最成功的范例之一，它是一门多学科综合的技术，也是当今发展最快的技术之一，目前已经形成相关产业。CAD/CAM等新技术在制造业的应用，对制造业的制造模式和市场形势产生了巨大影响，促进了生产模式的转变和制造业市场形势的变化。

2.数控加工技术

为了保证产品质量、提高生产率和降低成本，要求机床不仅具有较好的通用性和灵活性，而且对加工过程中的自动化提出了更高的要求。数控加工技术就是在这种环境下发展起来的，适用于精度高，零件形状复杂的单件和中小批量生产的高效、柔性的自动化加工技术。目前，数控技术发展迅速，应用领域已从航空航天普及到汽车、机床等制造业及其他中小批量生产的机械制造行业中。

3.精密与超精密加工技术

随着航空航天、计算机、材料科学、激光和自动控制系统等高科技产业的迅猛发展，综合应用当今先进的加工技术，使机械加工精度已经提高到了0.01μm的亚纳米级，并向纳米级发展。精密加工和超精密加工技术是现代制造技术的前沿和主要发展方向之一，它已经成为国际科技竞争中能否取得成功的关键技术，尤其是精密加工技术在尖端产品和现代武器制造中有举足轻重的地位。

4.超高速切削、磨削技术

超高速加工技术是指采用超硬刀具和磨具，利用能可靠实现高速运动的高精度、高自动化和高柔性的制造设备，以提高切削速度来达到提高材料去除率、加工精度和加工质量的先进加工技术。具有切削力小、热变形小、加工精度高和降低加工成本等优越性。

5.微细制造与纳米技术

随着人们对许多工业产品的功能集成化和外观小型化的需求，使零部件的尺寸日趋微小化。这些需求导致了自20世纪70年代起出现了微细加工和纳米制造技术，他们促使了微型机器向系统化方向发展，并形成了有广阔发展前景的微机电系统。

结束语：

随着工业技术水平的不断提升，我国的现代机械设计水平和制造生产水平也都随之得到了较大的发展，虽然还不能赶超发到国家的机械设计制造水平，但是也已经实现了一定程度的智能化、自动化和信息化，并且具有很大的发展空间和发展前景。在机械设计与制造中掌握时代发展的趋势，不断地对设计方法与制造技术进行完善，采用先进的机械制造技术，从而推动我国机械制造水平的提升。

参考文献：

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[3]杨元红.浅谈机械设计制造及其自动化专业的前景[J].文艺生活？文海艺苑，2010.