機械微觀化與機械設計的結(jié)合發(fā)展

何秀媛 劉春玲

摘 要：機械生產(chǎn)制造行業(yè)是世界工業(yè)的重中之重，為了能夠進一步發(fā)展機械工業(yè)，加強機械產(chǎn)品的實用價值，機械設計方面開始了更大的革新與發(fā)展。在機械生產(chǎn)方面，隨著制造業(yè)微觀化的不斷發(fā)展，機械設計也越來越向著微觀理念的方向發(fā)展。因此，在追求高精度的機械產(chǎn)品過程中，機械的設計也開始受到影響。該文通過對機械微觀化的現(xiàn)狀以及技術(shù)分析以及機械設計的發(fā)展分析，指出機械設計和機械微觀化之間的關(guān)系，進而探究其與機械設計的結(jié)合發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機械設計 微觀化 結(jié)合 發(fā)展

中圖分類號：TH12 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）07（a）-0111-02

隨著工業(yè)水平的提高，機械加工越來越精細和復雜，機械的微觀化發(fā)展，對機械設計有了更高的要求，在這種背景下，如何根據(jù)機械生產(chǎn)的實際情況，針對性的優(yōu)化機械設計，是每個生產(chǎn)企業(yè)面對的問題，經(jīng)過了三次大型的工業(yè)革命后，現(xiàn)在的機械生產(chǎn)和設計，都進入了信息化的時代，手工的操作越來越少，都采用計算機作為輔助，利用計算機軟件來進行設計，然后導出工程圖紙，直接用于實際的生產(chǎn)環(huán)節(jié)。因此與傳統(tǒng)的機械設計和制造相比，現(xiàn)在二者之間的聯(lián)系更加緊密，要想生產(chǎn)出更精密的機械產(chǎn)品，必須依靠科學、合理的設計，然后結(jié)合先進的加工工藝，這樣才能夠促進機械制造行業(yè)的發(fā)展。

1 機械微觀化發(fā)展分析

1.1 機械制造的概念

機械制造是隨著工業(yè)革命，而逐漸興起的一門學科，雖然現(xiàn)在已經(jīng)進入了信息化的時代，但是機械產(chǎn)品作為信息化的基礎，機械制造依然是一個熱門的行業(yè)，在早期的機械制造中，受到技術(shù)和生產(chǎn)設備的限制，制造的水平很低，只能生產(chǎn)一些簡單的設備，加工的工藝也比較粗糙。隨著機械產(chǎn)品自身的發(fā)展，在不同的時期，機械制造的概念也有一定的差異，主要就體現(xiàn)在加工的工藝上，隨著科技的發(fā)展，機械制造中使用的材料和工藝越來越多，根據(jù)機械產(chǎn)品的實際情況，可以針對性的選擇加工的材料和工藝，從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

1.2 機械制造的微觀化

機械制造從產(chǎn)生開始，其自身就不斷的在發(fā)展，機械設備的出現(xiàn)，最初就是為了提高生產(chǎn)的效率，后來隨著產(chǎn)品的豐富，開始走進千家萬戶，在日常生活中隨處可見，而機械設備的發(fā)展，很大程度上依賴實際的需要，在生產(chǎn)領(lǐng)域中，關(guān)心的問題就是生產(chǎn)的效率，如何利用機械設備，最大程度的提高生產(chǎn)效率，是目前很多專家和學者研究的問題。通過實際的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，機械產(chǎn)品自身越來越復雜和精細，尤其是自動化技術(shù)和相應加工工藝的發(fā)展，極大的提高了機械制造的水平，現(xiàn)在的加工已經(jīng)達到了微米級別，在最新的鐘表等精密儀器加工中，甚至實現(xiàn)了納米的加工，尤其可見機械制造正在向微觀化發(fā)展，對于這些產(chǎn)品的加工，由于精細程度已經(jīng)無法用肉眼識別，因此人為的干預很少，基本都是利用自動化技術(shù)，讓機械設備自行的進行加工。

2 機械設計的發(fā)展分析

在早期的機械設計中，受到技術(shù)等方面的限制，主要采用手工設計的方式，設計人員根據(jù)產(chǎn)品的實際情況，針對性的設計一個產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，同時對需要的材料進行分析，這些內(nèi)容都要體現(xiàn)在圖紙上，在這個時期，繪圖工作需要設計人員手工來進行，因此設計和繪圖的效率都比較低，在一定程度上影響了機械設計的效率。隨著計算機的普及應用，根據(jù)不同領(lǐng)域的需要，可以開發(fā)針對性的軟件，在機械設計領(lǐng)域中，就出現(xiàn)了CAD和CAM等軟件，通過這些軟件，設計人員可以在計算機中，很簡單的制作出圖紙，然后利用計算機將圖紙導入到輔助制造軟件中，直接用來進行生產(chǎn)，這樣的機械設計模式，實現(xiàn)了從設計到生產(chǎn)的一體化，不但提高了設計的效率，也提高了機械制造的水平。

3 機械微觀化與機械設計結(jié)合發(fā)展的必要性

現(xiàn)在的機械制造中，由于機械產(chǎn)品開始向微觀化發(fā)展，變得越來越精細和復雜，因此人員在實際加工中的作用越來越小，只有在設計階段中，才能夠體現(xiàn)出人為干預的作用，在傳統(tǒng)的機械生產(chǎn)中，設計和生產(chǎn)是單獨存在的，設計人員在制作出了圖紙后，交給相應的生產(chǎn)人員，然后參考這個圖紙上的內(nèi)容，進行具體的機械加工。這樣的方式雖然能夠統(tǒng)一產(chǎn)品的生產(chǎn)標準，但是執(zhí)行起來經(jīng)常會出現(xiàn)一些問題，如對圖紙理解的偏差，設計人員在圖紙制作的過程中，會按照相應的國際標準等，盡量將圖紙設計的科學、合理，但還有一些地方，會根據(jù)自己的習慣等，進行實際的設計和制圖，對于這些地方的理解，不同的加工人員可能會有一些差異，這就會導致生產(chǎn)出來的產(chǎn)品不統(tǒng)一。如果能夠利用現(xiàn)代化的計算機等設備，將機械生產(chǎn)與設計有效地結(jié)合起來，就能從根本上解決這個問題，尤其是在機械微觀化發(fā)展的今天，對于精細、復雜機械產(chǎn)品的加工，如果與設計獨立進行，更容易出現(xiàn)生產(chǎn)事故，由此可以看出，機械微觀化與機械設計進行結(jié)合，對于實際的機械生產(chǎn)來說，具有非常重要的意義。

4 機械微觀化與機械設計的結(jié)合發(fā)展分析

4.1 機械設計是機械微觀化的基礎

機械設計作為生產(chǎn)的第一個環(huán)節(jié)，也是最重要的一個步驟，機械設計的情況，能夠直接影響產(chǎn)品的質(zhì)量，這種現(xiàn)象在機械微觀化發(fā)展的今天，表現(xiàn)的更加明顯，因此要想保證在機械微觀化的基礎上，最大程度上確保產(chǎn)品的質(zhì)量，必須做好設計工作。在以往的機械設計中，由于機械產(chǎn)品自身比較簡單，并不是很注意設計圖紙的細節(jié)，但是隨著機械微觀化發(fā)展，對于圖紙的精確度要求越來越高，而且市場競爭也越來越激烈，產(chǎn)品的質(zhì)量能夠直接影響企業(yè)的效益，如果企業(yè)想獲得更高的經(jīng)濟效益，必須提高產(chǎn)品的質(zhì)量。對于微觀化的機械產(chǎn)品來說，質(zhì)量主要就體現(xiàn)在細節(jié)上，而影響細節(jié)主要的因素就是圖紙，因此在實際的機械設計中，利用CAD等輔助設計軟件，盡量將圖紙作的精確，這樣才能保證產(chǎn)品的質(zhì)量，尤其是在機械產(chǎn)品微觀化發(fā)展中，如果沒有一個良好的設計圖紙作為基礎，很難確保精細加工的準確。

4.2 機械設計是促進機械微觀化的有效方式

從以往機械產(chǎn)品的發(fā)展可以看出，其發(fā)展方向是精密化，現(xiàn)在已經(jīng)進入了第四次工業(yè)革命時代，各個領(lǐng)域都開始想信息化發(fā)展，而機械產(chǎn)品作為信息化的基礎，要想完成精密電子儀器的生產(chǎn)，必須依靠良好的機械設計。從某種意義上來說，機械產(chǎn)品的發(fā)展，很大程度上依賴于設計，由于機械設計屬于理論的范疇，而制造就是將這個理論進行實踐，理論的發(fā)展要比實踐先進一些，現(xiàn)在依然有很多理論的設計，無法真正的生產(chǎn)出現(xiàn)，而機械設備的進步，就是為了能夠?qū)⑦@些理論的設計，實際的生產(chǎn)出來，由此可以看出，機械設計在一定程度上促進了機械微觀化發(fā)展。

4.3 機械微觀化與機械設計的結(jié)合發(fā)展

通過前面的分析可以看出，機械設計是機械微觀化的基礎，而機械微觀化制造是為了實踐理論的設計，因此兩者之間具有密切的聯(lián)系，如果能夠?qū)⒍呗?lián)系起來，必然能夠進行更好的發(fā)展。在實際的生產(chǎn)過程中，可以利用現(xiàn)代化的信息設備，將二者進行有效的聯(lián)系，在以往的機械制造中，設計的產(chǎn)品無法實踐生產(chǎn)出來，主要的原因就是生產(chǎn)材料和加工工藝，如果能夠利用相應的計算機軟件，在設計階段中，就對需要的材料和工藝進行分析，從而針對性的選擇一種最佳的材料和加工工藝，必然能夠極大的提高制造的效率，從而保證微觀化機械產(chǎn)品的質(zhì)量。此外，設計人員應該了解機械微觀化的實際情況，這樣在具體的設計過程中，就能夠確保自己的設計，具有一定的實踐基礎，避免設計的產(chǎn)品無法生產(chǎn)的情況出現(xiàn)，這樣利用機械微觀化和設計之間的關(guān)系，使二者之間能夠互相促進的發(fā)展，必然能夠使機械領(lǐng)域得到很好的進步。

5 結(jié)語

機械制造一直是一個熱門的行業(yè)，隨著人們生活水平的提高，日常生活中使用的機械產(chǎn)品越來越多，通過實際的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在不同的歷史時期，人們使用的機械產(chǎn)品具有較大的差異，如早期使用較多的是自行車等，而現(xiàn)在使用較多的是鐘表等小型機械產(chǎn)品，由此可以看出，機械產(chǎn)品正在向微觀化發(fā)展。通過全文的分析可以知道，機械設計作為機械制造的基礎，是整個生產(chǎn)過程的第一個環(huán)節(jié)，在以往的簡易機械制造中，設計對于產(chǎn)品質(zhì)量影響比較小，但是在機械微觀化的今天，如果沒有一個精確的設計，就無法保證產(chǎn)品的質(zhì)量，從而影響企業(yè)的經(jīng)濟效益，要想從根本上解決這個問題，必須利用計算機等現(xiàn)代化的設備，將機械微觀化和機械設計結(jié)合，使兩者有效的連接起來，確立從設計到生產(chǎn)的一體化，這樣才能最大程度上保證機械產(chǎn)品的質(zhì)量。

參考文獻

[1] 關(guān)航健，邵明，肖志瑜.機械蓄能式粉末高速壓制試驗機的研制[J].華南理工大學學報：自然科學版，2012（12）：53-57.

[2] 梅志敏，李云云，盧偉，等.綠色選材在機械設計中的運用研究[J].機械制造，2012（7）：40-41.

[3] 于清.CAD技術(shù)在精密化工機械設計中的運用[J].無線互聯(lián)科技，2012（12）：181-182.