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的發展方向之一，通過不斷優化研究機械設計制造工藝，使設計制造走向自動化、模塊化、系統化，從而不斷提高設計制造效率，使機械設計行業得到發展，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逐漸擺脫了傳統設計師通過手繪的方式完成設計圖紙，再根據圖紙上的要求完成產品的生產的這一制作流程，現代的機械設計隨著計算機性能的提升和網絡技術的出現，使用人工智能系統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，他的發展建立在諸如物理學、化學、高等數學、應用數學、和人工智能學的發展，以及機械學、電學、電氣自動化等多個領域的共同進步，最終形成現代機械制造技術，這一技術與傳統機械設計相比有著以下不同：

（1）傳統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在圖紙中，對于設計人員的設計經驗和設計技藝有著更高的要求，但是在現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，因此現代的機械設計更加注重設計理念和設計方法。

（2）傳統機械設計制作注重將機械自身的性能得到充分的發

揮，對于機械與外部環境之間的溝通配合不夠重視，現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，就是將人和外界環境的各類要求在設計理念中表現出來，從人的外在感官和使用便捷性等因素和機械使用循環過程中的各個環節都考慮在內，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節對于外界環境的影響都考慮進去，從而實現機械使用生產和外界環境之間得到平衡。

（3）傳統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，但是在現代的機械設計中力學的作用得到了更大的發揮，使設計的思路、理念、手段多種多樣。

（4）傳統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。傳統的機械設計是將整個方案拆分成不同的環節，只有上一環節的方案通過了修改才能開始下一環節的方案設計，這樣的設計方式需要進行多次的修改，而根據環節進行方案設計使方案缺乏整體性，很難選出最佳方案。現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

現代的機械設計制造的發展方向就是智能化、系統化、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的重要需求，也是未來這一行業的未來發展方向。根據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，具有系統性，各部分之間相互影響相互聯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，要注重產品的系統性，在設計時要注重各部分之間的聯系將其看成一個統一的系統。根據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的發展需求。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 機械設計制造的發展方向

隨著科技進步計算機技術和網絡技術有了長足的進步，網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的使用，大大增強了設計師的工作效率。實現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，體現了先進的機械設計制造技術的優勢。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、系統化、模塊化技術既是當前現代機械加工制造行業的迫切需求，也是未來機械加工制造行業的發展趨勢。

參考文獻

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