機(jī)械設(shè)計與制造技術(shù)現(xiàn)狀及相關(guān)先進(jìn)技術(shù)分析

郝鋼

（南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇 南京 210023）

機(jī)械設(shè)計與制造行業(yè)是我國的支柱產(chǎn)業(yè)之一，關(guān)系到我國的社會進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展，在科技高速發(fā)展的今天，機(jī)械設(shè)計與制造行業(yè)也隨之發(fā)展的越來越好。因為我國的機(jī)械設(shè)計與制造行業(yè)起步晚，所以影響了其快速發(fā)展的進(jìn)程，為了使我國的工業(yè)產(chǎn)業(yè)不斷進(jìn)步，未來的機(jī)械設(shè)計與制造行業(yè)需要明確發(fā)展方向，并且應(yīng)用機(jī)械行業(yè)的先進(jìn)技術(shù)。

一、機(jī)械設(shè)計與制造技術(shù)現(xiàn)狀

（一）機(jī)械設(shè)計現(xiàn)狀

我國最早最原始的機(jī)械設(shè)計是手工設(shè)計，設(shè)計師通過簡單的設(shè)計工具來繪制出最基本的設(shè)計圖，即沒有創(chuàng)新的設(shè)計理念又不能通過設(shè)計圖來細(xì)致的進(jìn)行分析，而且設(shè)計周期太長，通過這種設(shè)計方法制造出的機(jī)械協(xié)調(diào)性不足，性能也存在缺陷，不能保證機(jī)械的質(zhì)量。現(xiàn)在我國的機(jī)械設(shè)計技術(shù)反面自主能力不足，大量引進(jìn)外國的先進(jìn)技術(shù)，比如日本和德國，使得我國的機(jī)械設(shè)計技術(shù)處在被動的地步。而信息技術(shù)發(fā)展為機(jī)械設(shè)計提供了有利的條件，通過信息技術(shù)搭建的平臺，機(jī)械設(shè)計者之間可以互動交流，資源共享，完善機(jī)械設(shè)計之中的不足，在設(shè)計步驟減少機(jī)械的缺陷，加快機(jī)械開發(fā)的速度，降低機(jī)械制造的成本。

（二）機(jī)械制造現(xiàn)狀

機(jī)械制造的歷史可以追溯到人類的原始社會，利用石頭等天然材料制作簡單的工具，一點點的發(fā)展到使用機(jī)床進(jìn)行機(jī)械制造的技術(shù)。我國的機(jī)械行業(yè)是國家的經(jīng)濟(jì)命脈，雖然我國的機(jī)械制造技術(shù)已經(jīng)取得了一定的成績，但是還要依靠引進(jìn)工業(yè)發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)技術(shù)，再加上我國雖然勞動力眾多，但是資金緊張，也導(dǎo)致了我國機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展緩慢。目前我國機(jī)械制造行業(yè)產(chǎn)品數(shù)量大，只是因為我國勞動力資源豐富，高、精、尖的機(jī)械產(chǎn)品少之又少，總的看來，我國目前是制造大國但還不是制造強(qiáng)國。

二、對于機(jī)械設(shè)計技術(shù)的分析

（一）對于機(jī)械設(shè)計初期方案

從一定程度上來說，機(jī)械設(shè)計初期計劃對機(jī)械設(shè)計與機(jī)械制造全過程具體內(nèi)容與進(jìn)程具有決定性影響，并且機(jī)械設(shè)計初期規(guī)劃對機(jī)械再設(shè)計和再制造的深入發(fā)展具有限制作用。所以，為掌握機(jī)械設(shè)計內(nèi)容與機(jī)械制造全過程，為讓機(jī)械制造獲得更大的發(fā)展空間與前景，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計前，應(yīng)制定配套的機(jī)械設(shè)計初期計劃，深入分析調(diào)查機(jī)械設(shè)計各方面要求，制定出科學(xué)、有效的機(jī)械設(shè)計規(guī)劃。

（二）對于機(jī)械設(shè)計規(guī)劃

機(jī)械規(guī)劃在機(jī)械設(shè)計具有關(guān)鍵性作用，設(shè)計規(guī)劃直接決定了機(jī)械設(shè)計是否可以獲得更好的效果，可以說它是機(jī)械設(shè)計的核心所在。但同時，設(shè)計規(guī)劃也是機(jī)械設(shè)計中相對容易出現(xiàn)問題的一個關(guān)鍵點，一旦設(shè)計規(guī)劃出現(xiàn)問題，將導(dǎo)致整個機(jī)械設(shè)計難以正常進(jìn)行。所以，有關(guān)設(shè)計人員在制定設(shè)計規(guī)劃時，必須對機(jī)械各方面性能和功能進(jìn)行綜合考慮，將設(shè)計實踐和先進(jìn)的設(shè)計理論相結(jié)合，制定出科學(xué)、高效的設(shè)計規(guī)劃。

（三）對于機(jī)械設(shè)計主要技術(shù)

在機(jī)械設(shè)計過程中，必須重視技術(shù)方面的工作，主要是因為機(jī)械設(shè)計對技術(shù)具有較高的要求。機(jī)械設(shè)計其設(shè)計方面的工作主要是核對分析圖紙和在機(jī)械設(shè)計全過程中嚴(yán)格審核所有工序及每部分，必須確保設(shè)計方面不存在任何問題，從而也就確保機(jī)械設(shè)計全過程不會存在問題，避免對機(jī)械制造帶來不可估計的損失。

三、機(jī)械制造技術(shù)分析

（一）數(shù)控加工技術(shù)

機(jī)械產(chǎn)品的需求隨著經(jīng)濟(jì)、科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展而不斷提升，對形狀、結(jié)構(gòu)和質(zhì)量的要求也越來越高。數(shù)控加工技術(shù)對生產(chǎn)產(chǎn)品的機(jī)床有一定的要求，需要其具有靈活性與通用性，以降低機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)成本的同時還能保障機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量，并有效的提高其生產(chǎn)效率。另一方面，數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用還需求較高的機(jī)械產(chǎn)品自動化技術(shù)。因為自動化技術(shù)的數(shù)控加工柔性，高精度、高復(fù)雜性的機(jī)械制造工作多采用數(shù)控加工技術(shù)，并已應(yīng)用到航空、汽車等行業(yè)當(dāng)中。

（二）精密制造技術(shù)

機(jī)械行業(yè)未來的發(fā)展方向與重點是精密制造技術(shù)，該技術(shù)的關(guān)鍵是要進(jìn)行更為精密的鑄造技術(shù)，如在切割、焊接等原始技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行精密的鑄造。精密制造技術(shù)的研發(fā)有利于未來微型技術(shù)的研發(fā)，是微型技術(shù)的基礎(chǔ)，如微型機(jī)器人、微型電子等。目前和將來的精密制造技術(shù)都將大大有助于機(jī)械設(shè)備和產(chǎn)品的穩(wěn)定，從而將人性化和智能化融合進(jìn)未來的機(jī)械產(chǎn)品當(dāng)中。精密制造技術(shù)的重要性也反映在其技術(shù)的應(yīng)用上，這推動了機(jī)械行業(yè)對精密制造技術(shù)的發(fā)展與研究，并不斷的深入實踐，為機(jī)械制造業(yè)奠定了可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。

（三）超高速切削、磨削技術(shù)

機(jī)械制造的技術(shù)還包括超高速切削和磨削技術(shù)，這兩種技術(shù)的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛，能夠大大提高生產(chǎn)效率，縮短生產(chǎn)時間，并減少人力的投入，也能夠達(dá)到避免安全事故的效果。超高速切削以及磨削技術(shù)，利用的是超硬的刀具以及磨具，這兩種工具在超高速的狀態(tài)下能夠在自動化、柔性化以及精度等方面都達(dá)到較高水準(zhǔn)。

（四）新一代制造裝備技術(shù)

新一代制造裝備技術(shù)中包含了少夾具或者無夾具制造技術(shù)，產(chǎn)品生產(chǎn)過程中使用的夾具數(shù)量如果過大，那么不僅會降低生產(chǎn)效率增加企業(yè)的生產(chǎn)成本，還會影響企業(yè)的競爭力。所以，目前新一代制造裝備技術(shù)中就需要不斷地吸收新的技術(shù)和理念，加快制造裝備的形成和應(yīng)用，令沒有夾具或者少夾具的制造裝備盡快在實踐中應(yīng)用并發(fā)揮作用。虛擬軸機(jī)床作為新一代制造裝備技術(shù)的重要內(nèi)容，它也可以被稱之為并聯(lián)機(jī)床，所以很多時候，能夠看到機(jī)器人與機(jī)床兩者相互輔助完成在機(jī)械產(chǎn)品制造的。在傳統(tǒng)理念上，虛擬軸機(jī)床的產(chǎn)生非常不可思議，因為它所需具備的是高模塊化特點，無論是在結(jié)構(gòu)上還是操作上都更為簡單，呈現(xiàn)出的方便性較強(qiáng)。

四、結(jié)語

機(jī)械設(shè)計與機(jī)械制造的水平需要不斷地提高，需要積極吸收先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗，而對機(jī)械制造與設(shè)計進(jìn)行技術(shù)分析能夠及時地發(fā)現(xiàn)其中存在的不足和缺陷，進(jìn)而保證機(jī)械制造的水平大幅度提升。我國機(jī)械設(shè)計與制造方面的水平與國際水平還存在很大的差距，需要積極學(xué)習(xí)和實踐。