現代機械設計技術和方法研究

宋業鑫

摘 要 現代機械設計方法在不斷地進行更新和發展，唯一不變的就是要創新。隨著計算機技術在機械設計中的應用，讓機械設計可以和計算機很好地進行結合，節省了勞動力的投入，減少了機械設計的時間，并且也有效控制了開發所需的成本，在一定程度上提高了機械產品的競爭力。隨著與計算機技術更深的結合，機械設計的內容變得豐富起來，從而制造出的機械產品也會更加受歡迎，同時使機械產品得以向科學化的總趨勢邁進。

關鍵詞 機械設計;技術現狀;發展趨勢

引言

當前我國在生產、生活過程中離不開機械設備的應用，其不僅能夠提升操作的效果和效率，還能夠緩解人工操作的壓力。但是，機械設備能否發揮出應用的效用，主要取決于機械設計加工的科學性、合理性，為了確保機械產品的質量符合規定的標準，就要對設計加工過程中出現的問題進行分析，并基于此提出對應的應對措施，這樣就能夠顯著提升機械制造的水平。

1現代機械設計技術現狀

1.1 機械加工精度不高

當前機械設備在很多領域都有廣泛的應用，例如，建筑建設、石油化工、航天航空工程、火力發電、零件加工、工業生產、醫療手術、食品工程等，而隨著科技的發展，相關領域對于機械設備的應用也朝著自動化方向發展，這就對機械加工的精度提出了更高的要求。而導致機械加工精度問題的客觀因素有機床故障、機床磨損、刀具磨損、刀具變形，如果機械加工精度不符合要求，就會導致機械質量問題和運行故障。

1.2 經濟、環保效益性不高

機械制造屬于重工業領域，在設計加工過程中需要消耗大量的成本，而且在制造過程中還需要消耗材料資源、電力資源、人力資源等，這些都是間接的成本支出，在此過程中不可避免地會出現浪費情況，這就對最終的經濟效益產生較大影響。同時，在機械制造過程中還會產生粉塵污染、噪音污染、光污染等，不僅對外界空氣環境產生不良影響，還會對操作人員的身體健康帶來危害[1]。

2現代機械設計技術

2.1 數字化技術

在現代機械設計當中由于科技的發展也就離不開數字化，而在這個背景下無論是設計的效率還是科技含量都得到了極大的提升，從而促進了該行業的發展。在數字化技術當中如何能夠實現初期設計，最重要的就是要利用數字建立模型然后通過計算機不斷調試，查出其中錯誤的原因然后再進行改正，當然在現代機械設計當中之所以會采用數字化設計，首先就是效率高能夠滿足市場的快速變化，同時也能夠實現資源的優化配置，其中采用數字化設計在可靠性上也得到了強力保證。

2.2 并行化設計技術

如果說數字化設計技術提升效率，那么并行化設計技術也就代表了將來的發展趨勢，之所以會這樣就在于時代在發展要求也在不斷提高，越來越多的機械產品也會占據重要的位置，對此也就需要不斷完善相應設備的功能，要讓這些設備在工作的時候不會出現差錯同時還要互相協調，由于現在單一功能的機械并不能夠滿足生產的需要，所以還應并行的考慮到其他產品最好是多功能，那樣不僅能夠提升效率同時也能夠讓不同機械設備的功能相互補充，這樣在提升了生產力的基礎上也讓企業的利潤得到了最大化。

2.3 仿真與虛擬設計

計算機仿真技術是以計算機為工具“建立實際或聯想的系統模型”并在不同條件下對模型進行動態運行試驗的一門綜合性技術，而虛擬技術的本質是以計算機支持的仿真技術為前提，在產品設計階段，實時的并行模擬出產品開發全過程及其對產品設計的影響，預測產品性能、產品制造成本、產品的可制造性、產品的可維護性和可拆卸性等，從而提高產品設計的一次成功率，這種方法不但縮短產品開發周期，也實現了縮短產品開發與用戶之間的距離。

2.4 智能化技術

在機械設計領域當中，使用最多的就要數自動化技術，因為這不僅能夠降低差錯同時也能夠提高效率。隨著時代的不斷發展在機械設計領域當中自動化的程度也在逐漸增加，所以在進行設計的時候設計師不僅要充分考慮產品的合理性，同時也要盡量采取智能化設計。計算機輔助制造/設計、網絡化協同設計、模型知識庫等各種智能化的設計手段和方法，應用到企業的產品研發設計中，以支持設計過程的智能化提升和優化運行[2]。

3機械設計制造及其自動化的發展趨勢

3.1 綠色趨勢

當前社會提倡公民保護環境的趨勢越來越明顯，這就意味著現階段其嚴重的環境污染問題已經危害到人類的生活生產。在這種情況下，保護環境已經成為必不可少以及長期堅持的任務。尤其是人們日益增長的物質生活水平，提升了人們對于生態環境保護環境的理念，讓人們自發完善生態保護條件，形成良好的環境衛生理念，避免其環境污染與生態資源大面積的浪費。針對機械設計制造及其自動化行業保護生態環境方面可以認知，該行業現狀正處于綠色化趨勢發展階段。主要體現在相關制造環節的材料選擇方面，其材料選用的最大因素為能夠充分滿足現代生產綠色需求，可以滿足材料的回收需求。這一可回收的綠色材料非常符合機械設計制造及其自動化中所追求的綠色生產環節，其材料制造出來的產品也同樣的帶有綠色標志。

3.2 數字化趨勢

作為機械設計制造及其自動化技術的重要發展趨勢的數字化，主要體現為圖紙的存儲模式、設備參數的改變等，這些由數字存儲來逐步提升準確性的階段，都是可以建立在機械設計制造及其自動化技術中。同時該技術還能有效預警生產故障，形成穩定、安全的生產運行狀態，借助相關技術，進行機械設備生產自動化環節工作，達成遠程監控和操作方面的目的。

3.3 相關產品向網絡化、微型化方向發展

各個行業領域應用網絡技術，促進行業領域的發展已經不需要仔細分析。這種情況下，機械設計制造及其自動化也緊跟潮流，不斷的結合各類先進的網絡技術，將全球生產與經濟化集合一體，升級企業競爭力。機械設計制造及其自動化行業生產的各種產品通過網絡的普及，有效的出口國際市場。而微型化發展也是其機械設計制造及其自動化生產產品的趨勢，即很多的機械零件尺寸都變得很微小，大部分都朝著微米、納米發展[3]。

4結束語

在機械制造行業當中，現代機械設計與制造技術關聯性很強，同時相互促進發展。為了能夠促進我國更加快速健康的發展，就有必要加強現代機械設計與制造技術的研究。

參考文獻

[1] 蘇增林.機械設計制造自動化在當代企業中的發展狀況研究[J].南方農機，2019，50（18）：29.

[2] 董偉杰.探析機械制造工程和自動化技術的發展[J].科技風，2019，

（27）：146.

[3] 劉粲.淺析新形勢下自動化技術在機械設計制造中的應用[J].山東工業技術，2019，（12）：23.