中職機械設計之我見

徐風山

摘? 要：機械設計是根據設定要求對機械的工作原理、結構、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸以及潤滑方法等細節進行合理構思、分析和計算以設計出最佳機械產品的工作過程。機械設計作為整個機械生產的第一步，決定了今后整個機械生產過程的質量和效益，該文就機械設計這一方面詳細探討了機械設計在機械生產中的重要性以及機械設計中需要注意的設計要求，并粗略探討了未來機械設計的發展方向。

關鍵詞：機械設計? 制造? 重要性? 發展

中圖分類號：G642 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）08（b）-0237-02

眾所周知，機械設計是整個機械流程中重要的組成部分，一個好的機械設計關系著后續生產的質量，因此機械設計在工程中的重要性就不言而喻了。機械設計思路貫穿于整個過程，設計者需要綜合各項能力，才能保證機械設計的有效性，另外再加上自動化機械的不斷發展，機械設計的未來發展前景很是廣闊。

1? 機械設計的重要性

機械設計涉及設計、制造、使用以維護等生產過程，一旦在設計中出現疏忽的問題，就很容易在生產過程中出現相應的問題，輕微問題還可修復，但是一旦設計漏洞過大則會導致整個流水線的停滯而造成巨大的損失。設計的機械產品經常用于生產大型的工業產品或者工程項目，所以好的機械設計能夠大大提高生產效率以及產品質量，從而潛移默化地給公司或企業帶來巨大的經濟和生產效益。機械設計時常常都會設計不同的方案，不同的方案在機械生產的不同方面具有不同的優勢，設計方案的選用則依靠企業的直接需求，有的機械設計方案主要是最大限度地節省企業經營成本，提高產品的質量;有的機械設計方案則主要是針對產品在現實的具體可操作性，幫助機械設計具有更多的真實性;有的機械設計方案則要注重產品的創新性能，迎合客戶及市場需求，提高產品的市場競爭力;有的機械設計方案則要綜合上述3種方案特點，以達到最佳方案的籌劃。在現實生活經驗當中，還沒有出現完美的設計方案，設計方案都是會在后期不斷修改以適應生產，但是如果沒有機械設計直接通過購買機械產品使用，很明顯會在工業生產過程中出現很多后續的問題，例如，產品在不斷更新當中可能由于機械產品的性能無法滿足于現階段的工業生產導致工業產品無法得到生產，或者是由于機械故障需要等專業人員來維修而造成的工業產品生產的延誤等一系列生產問題而增加了企業的生產和經營成本，所以機械設計在設計、制造、使用及維護等方面都有其自身的有用性。首先，在設計方面為企業設計可供生產工業產品的機械產品，其最好適應企業大量工業產品的制造。其次，在制造方面，設計受制造的影響最大，機械設計實際也是為制造服務的，因而需要提供具體的生產方式，例如以什么樣的方式鑄造、鑄造的時候怎么分型號、澆口冒口以什么樣的方式安放、零件結構的切削加工過程等一系列加工過程。然后，在使用方面需要針對溫度、負荷量、熱處理等的控制、在制造過程中的可能出現的一些現象以及制造生產過程的注意事項這些生產相關方面做具體的說明。最后，在維護方面，機器使用的過程中會出現各種各樣的故障，機械設計也需要考慮到可能出現的故障，幫助企業排除一些可能的故障，以免企業因為不知故障來源消耗大量時間，從而耗費時間、人力以及金錢成本，降低了工業生產效率。因此，機械設計在整個生產流程當中有不可替代的重要作用。

2? 機械設計的設計要求

機械設計在各個方面有很多的設計要求，不管是從機械零件材料的選用以及當地材料的供應情況，還是設計者自身都需要嚴格的把控。在機械零件材料的選擇方面，要考慮是否符合生產使用的主要要求如尺寸、質量，或者能夠供振動、沖擊、高低溫、高速、高負荷等特殊狀態下消耗，或者是滿足在毛坯制造下鑄造、機械加工、熱處理以及表面處理等制造要求下的工藝要求，或者是滿足材料的合理利用率高、加工費用少、可用其他廉價材料替代高昂材料、材料成本低等一系列經濟型要求。在當地材料的供應情況方面，要考慮是否符合機械設計以及機械零件設計的基本要求，對于機械設計要考慮機器使用功能方面的平衡性與協調性以及機器是否能夠在較短的時間內投產上市賺回開發投入的成本，對于機械零件設計要注意在有效工作期限內供機器正?？煽啃缘毓ぷ?，盡量降低零件的生產與制造成本，盡可能采用標準的通用零件減少制造的工藝編排。

另外，機械產品的設計圖紙由設計者所提供，圖紙質量的高低受到設計者自身水平高低的影響，設計者如果對生產過程不深入了解，設計圖紙投入生產會在加工裝配、審圖、工藝等方面出現各樣問題之后則需要大量開會討論合理的應對修復方案，因而設計者則需要提升自己的設計素養以適應設計市場要求。設計者需要對制造過程有一定程度的了解，最基本的就是制造全過程如鑄、鍛、車、鉗、銑、刨、磨，然后對每一個制造過程的具體制造細節進行全面性的了解，譬如機械上面安裝使用幾把刀、刀的轉速、走刀的量數甚至是鐵屑可能出現的方向等，平時多閱讀大量機械設計方面的書籍或文獻，在前人設計經驗的基礎上分析經典的設計案例與設計禁忌，結合自身工作情況思考設計過程中需要特別注意的方面，完善更多機械功能方面的不足，從而在設計時規避一些可能出現的不合理結構，提高機械產品的設計質量。雖然設計師在設計初期都避免不了要模仿優秀的作品，但是不能一味地模仿而丟失了自己鮮明的個性和特征，要在繼承優秀元素的同時憑多年工作經驗加入自己的思考將一些結構組合、嫁接或變革創新出屬于個人風格的產品。最重要的是，設計者要始終堅守自己的道德底線，不能以抄襲別人的設計作品為生，要去用心理解他人的設計意圖和理念，體會設計圖紙上各個裝置之間的關聯以及各個零件之間的精密聯系，體悟他人巧妙的設計構思。

3? 機械設計的未來發展方向

隨著智能化不斷在人類生活中的大量流行，機械生產方面也逐漸投入智能機械自動化在工程中大量使用，智能機械自動化雖然帶來了多功能自動化、省能源、高效率等多種優點，但是相應地也給人類帶來了一些不可避免的挑戰，最主要的還是智能機械自動化的安全問題，有可能因為智能系統的安全系統遭到破壞，整個生產鏈受到了巨大的重創，或者在智能系統上存入了大量的生產數據，一旦智能系統遭到入侵就有可能面臨著數據泄露、丟失或被竊取的風險，給企業帶來巨大的損失。所以，機械設計者除了要了解具體的制造過程，對于現存在的安全風險問題還要多加研究、預測與防范，幫助企業在后續的使用中避免因智能系統安全問題造成不可估量的損失。今后的機械設計要對于智能機械自動化的安全問題不斷改造完善，一定程度上又對機械設計者的設計修養提出了更高的設計要求。

除了智能機械自動化的大量投入使用，節能環保問題也在機械設計成為另一需要關注的重點方面，之前的機械制造由于產生大量的廢氣或廢物排放，給大自然增添了許多環境負擔，再加上現在綠色環保的口號得到大量的呼吁和提倡，未來機械設計必然要向綠色化方向發展，生產大量的綠色化工業工藝產品，符合綠色環保要求，提高資源利用率，生產廢物可回收再循環利用，減少廢氣排放。

4? ?結語

綜上所述，機械設計在機械生產中的重要性是不言而喻的，機械設計者要在學習前人優秀設計的基礎上不斷學習提升自我，完善機械智能自動化中生產的不足，節約能源資源，提高產品生產質量，幫助機械工業發展向前跨出一大步。

參考文獻

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