现代机械设计与机械制造相关技术研究

张瑞健

[摘    要 ]随着科技的快速发展，机械制造行业的不断进步极大的促进了我国的经济发展，方便了人们的生产与生活。本论文根据机械设計现状，对机械制造相关技术特点及应用做了具体研究介绍。

[关键词]现代机械;设计;制造技术

[中图分类号]TH122;TH16[文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2020）08–00–03

Modern Mechanical Design and Mechanical Manufacturing Related Technology Research

Zhang Rui-jian

[Abstract]With the rapid development of science and technology， the continuous progress of machinery manufacturing industry has greatly promoted the economic development of our country and facilitated people's production and life. In this paper， according to the present situation of mechanical design， the characteristics and application of mechanical manufacturing technology are introduced in detail.

[Keywords]modern machinery; design; manufacturing technology

随着当今社会科学技术的不断更新与进步，我国在科研与技术方面也有了显著的进步，并且通过将其充分应用到工业各行业当中，使得我国工业近几年发展迅猛，同时也极大地带动了我国机械制造业的竞争与进步。随着我国现代市场经济科技竞争的日益加剧，各行各业想要立足市场就必须不断提高自身科技水平，完善工艺技术，不断创新进步，使自身具备一定的竞争实力。通过不断提高机械化科技水平，企业充分立足机械生产可以极大提高企业的相应生产效率，减少人力投入的同时，提高企业竞争优势，满足企业经营效益需求，进一步带动工业发展进步。

1 现代机械设计现状概括

目前来看，我国在现代化机械设计方面相较于世界其他发达国家来说，还具有一定的追赶距离。因为我国在现代机械设计方面工业应用起步较晚，大部分的机械设计仿照着发达国家的成功案例来进行的，凭借自身实力很难脱离成功案例的参照而独立设计。因此我国目前为止机械设计的水平有限，无法做到凭借专业人员自身实力实现自主设计及创新开发。如果在机械设计发展的过程中，我国不能及早扭转这种被动局面，在机械设计方面一味依靠发达国家技术支持，将很有可能给国内的工业生产带来越来越严重的损失，甚至导致我国国内工业生产无法独立进行，严重依赖别国工业技术投入支持，长此以往，将严重影响我国生产独立性，陷入外交被动局面。但是乐观来说，我国虽然目前来看现代机械设计的水平还不够理想，但是在发展上还存在着很大的进步空间，相信通过各方的支持，专业设计人员的不断努力，我国机械设计的水平会得以巨大提升。而且，在现代工业运行发展过程中，已经有越来越多的设计从业人员开始学习研究独立设计，虽然这个过程非常的艰难，常常出现理论基础上没有问题，一经实践应用却很难达到质量相关要求的情况，但是通过不断努力，一定可以使机械设计图纸与实际制造生产中的质量实现匹配，实现我国机械设计水平的提升。

2 现代机械制造相关技术的特征

相比较来说，传统的机械设计过程中主要的是依靠专业设计人员进行手工制造设计，受主观感受性影响极强，因此，传统的机械设计质量及效果的好坏主要取决于设计人员的专业素养。而现代机械设计已经产生了质的飞跃，在充分进行总结吸取经验教训的基础上，密切注重产品各生产要素之间的关系，充分应用现代科学信息技术，通过最优的设计方案，有效提高了产品的质量及效率，拓宽了机械设计的应用领域。而且现代机械设计的设计理念及方法是随着科技的发展变化而不断改善更新的，通过在机械设计中各种先进科学技术的应用，专业技术人员充分把握力学等方面的知识能力，进行有效的设计、修改工作协调，保证设计工作的效率的同时，避免人力、物力及时间方面的浪费。

3 现代机械设计与机械制造相关技术研究应用

3.1 机械自动化技术分析

在现代机械设计与制造过程中，机械自动化技术的应用十分常见，其在改善了传统的机械设计模式的基础上，实现了机械生产制造的自动化，成为现今机械设备的主流配置，通过机械自动化技术的应用，可以有效解放劳动力，提高生产制造的效率，将需要人工完成的部分转嫁给机械，实现了绝大部分情况下的人工解放，而且，相较于人工来说，机械自动化的应用更加精准、高效，因为自动化机械在收到命令后即可按照相应方式执行，可以实现连续生产，不受人工体能影响，保证生产高效性的同时，还避免了人为失误，而且对于生产的产品设备还可以自行完善检验，对于企业生产来说，自动化机械的投入应用是非常具有经济效益的，因为除了基础的成本、设备资金投入以外，几乎不需要其他后期成本的支出。这相对于传统人工模式的生产方式来说，极大地节省了企业生产运营成本。另外，我国近些年对机械设计技术经过不断创新改善，在机械自动化技术应用方面的水平与世界发达国家基本持平，甚至具有一定的技术领先优势，这对于我国未来的机械设计与制造来说是十分可喜的，需要设计相关人员不断努力，继续创新。

3.2 微型机械传感技术分析

微型机械加工技术最开始是为了对精密机械的设计及加工，由于人工加工的误差，所以需要进行机械加工。而伴随着科学技术的不断进步，在加工行业也得到了飞速的发展。通过对机械传感技术的运用，对加工精度得到了很大的提升。对加工设备的更新和换代产生了极大地促进作用。使得设备所需空间减小，设备加工所需要的能源降低，产能增加，减少了残次品的出现。并且通过卫星机械加工出的产品具有极强的匹配性，只要设计文件和方案不存在缺陷，加工出的产品就能够符合设计要求，而且在加工后的产品质量非常高。微型机械传感技术的运用不仅仅是在精密仪器加工制造方面有效的运用，在电子设备制造行业也得到了飞速的发展。其计算机芯片等加工和制作通过微型机械传感技术能够使得加工更加精确，而芯片领域的加工和设计的精度在很大程度上决定了产品的性能。提高芯片的设计和加工精度，将计算机性能进行提升，并且降低能耗。而保证这种技术运用到现实的基础就是通过卫星机械传感技术的运用。

3.3 新型的焊接工艺

在实际的机械制造过程中，需要涉及很多生产工艺和流程，有些机械设计为了满足实际的使用效果，其機械本身的尺寸非常大并且材料使用相当多，这样在生产和组装的过程中需要用到焊接工艺。焊接作业会对材料产生一种影响区，叫作热影响区，这个影响区因为受焊接温度的影响，对材料的物理和化学性能产生一定的影响，所以在众多的焊接作业情况下，难免会对机械整体本身造成影响。而气体保护焊接工艺运用惰性气体对焊接作业影响区进行保护，能够有效地减少焊缝影响区，并且在焊接过程中能够保障材料在高温情况下不与环境中的氧等物质进行反应。加强机械设备的材料强度，对设备整体本身的使用效果提供重要的保障。传统的焊接工艺一般通过“药”来进行反应，通过高强度的电流来融化钢铁和焊条，焊条外部的“药皮”参与反应。这种焊接方式会对大气产生严重的污染，并且对人体造成危害，如强光对眼睛的刺激作用造成视力减退，作业过程中可能造成触电，可能吸入焊接造成的有毒气体等。并且在特殊的部位不能够使用传统的焊接方式。他们对焊接后的表面需要特殊的要求。随着技术的进步，对焊接工艺进行创新和提升，如钢铁的焊接，可以通过钢铁表面进行摩擦产生热量，从而使接触面的钢铁融化，成为新的整体，这种焊接方式通过机械操作，对工作人员的工作安全提供了重要的保障，并且减少焊接过程中对大气的危害，简化工作操作。最重要的一点事能够满足特殊设备所需的焊接要求，从而保障现代机械设计和制造的多样性。

3.4 绿色环保节能降耗技术

我国经济已经从快速增长阶段进入稳定期，在稳定期需要转变经济增长方式，减少经济增长对环境的负面影响。所以机械设计和制造业需要优化产业结构，提高产能利用率。在制造过程中会产生一些污染物，所以需要改善制造加工过程，减少有害物质的排放，并且在制造过程中提高产品质量，尽量减少残次品的生产而造成资源和能源的浪费。国家对于环境污染和治理问题已经制定了相应的政策，在环境保护和节能降耗问题做出了重大的调整，并且取得了很大的成果，在科学技术快速发展的当今社会，机械设计和机械制造加工工艺将会越来越先进，并且对环境的影响也会也来越小，在未来甚至会消除制造过程中的有害物质的产生，对保护环境做出贡献。

3.5 虚拟模型技术

简单来讲虚拟建模是利用计算机技术对设计成果进行模拟建造和使用，从而发现过程中可能遇到的问题，并且检验成果是否符合设计要求和使用要求的一种技术。但是要想使用这种技术，需要进行很多准备，下文介绍虚拟建模所需的工作，并解释其原理。只有将物理信息转换成数字信息才能够在计算机上利用。因此，需要对材料的基本信息进行构建，输入材料物质的物理性能和化学性能，输入设计文件的尺寸、数量以及结构等方式进行数字输入，从而使得计算机能够运用最基本的信息。通过专业的模拟软件模拟机械制造所需的流程，因为计算机的强大运算能力，所以其能够计算出制造过程中的各种结果，或者人工干预制造过程，使其朝着特定的轨道进行模拟，从而能够在短时间内对制造过程所可能遇到的情况进行完整模拟。并且对可能造成的后果进行提前分析。对于设计成品的检验，也可以通过虚拟模拟技术进行检验，计算机可以通过对材料的性能和结构方式进行分析，从而确定机械产品的性能以及运行状况，这种模拟方式以及运算过程极为复杂，需要大量的前期工作，但是其成果就是极大地节约实际模拟能源，并且能够模拟所有可能结果，相信在不久的将来，计算机模拟建模过程将会越来越简单，能够在各种行业运用。

3.6 分类编码技术

产能和加工产业结构的不断优化使得工厂代工得到了快速地发展，这种生产方式能够极大地优化组织结构，减少机械制造的成本投入，并且提高部分材料的质量。由于产品涉及复杂的原材料和零件，所以可以对零件进行分类和编码，通过专业生产厂家来代工生产，这样不仅减少我们所需的成本投入，还能够提高产品质量，加强机械设备整体的使用效果。

3.7 图纸分析工艺

在进行机械制造之前，应该图纸进行充分详细的分析，从而确定机械制造所需的工艺、流程以及生产条件、前期投入等。并且在此基础上确定如何进行生产，如某些部件的精度要求非常高，如果进行生产投入将极大地增加成本，所以可以暂时选择具有相关能力的工厂进行代工，这样可以在前期保证产品的质量。只有我们在制造前对图纸进行完整分析，才能够在实际的制造过程中减少错误的发生。

4 结束语

通过以上分析可以发现，在科学技术不断进步背景下，人们的生活和生产方式得到了巨大的改变，只有增强自身的能力才能够加快生产力的发展，从而保障先进的生产技术为我们所用。通过技术的创新和利用增强我国现代化机械设计和制造的能力，从而保障在未来的竞争中取得成果。

参考文献

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