時間：2023-06-06 09:00:10
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機械設(shè)計，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
論文摘要：在機械設(shè)計中引入CAD技術(shù),可以解決機械企業(yè)中重復(fù)性設(shè)計多、信息資源利用率低的難題,縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,具有巨大的經(jīng)濟效益和應(yīng)用前景。
1CAD技術(shù)的發(fā)展
CAD(ComputerAidedDesign)是計算機輔助設(shè)計的英文縮寫，是利用計算機強大的圖形處理能力和數(shù)值計算能力，輔助工程技術(shù)人員進行工程或產(chǎn)品的設(shè)計與分析，達到理想的目的，并取得創(chuàng)新成果的一種技術(shù)。自1950年計算機輔助設(shè)計（CAD）技術(shù)誕生以來，已廣泛地應(yīng)用于機械、電子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等領(lǐng)域，產(chǎn)品的設(shè)計效率飛速地提高。現(xiàn)已將計算機輔助制造技術(shù)（Com-puterAidedManufacturing，CAM）和產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)（ProductDataManagement，PDM）及計算機集成制造系統(tǒng)（ComputerItegratedmanufacturingsystem，CIMS）集于一體。
產(chǎn)品設(shè)計是決定產(chǎn)品命運的研究，也是最重要的環(huán)節(jié)，產(chǎn)品的設(shè)計工作決定著產(chǎn)品75%的成本。目前，CAD系統(tǒng)已由最初的僅具數(shù)值計算和圖形處理功能的CAD系統(tǒng)發(fā)展成為結(jié)合人工智能技術(shù)的智能CAD系統(tǒng)（ICAD）(IntelligentCAD)。21世紀(jì)，ICAD技術(shù)將具備新的特征和發(fā)展方向，以提高新時代制造業(yè)對市場變化和小批量、多品種要求的迅速響應(yīng)能力。
以智能CAD（ICAD）為代表的現(xiàn)代設(shè)計技術(shù)、智能活動是由設(shè)計專家系統(tǒng)完成。這種系統(tǒng)能夠模擬某一領(lǐng)域內(nèi)專家設(shè)計的過程，采用單一知識領(lǐng)域的符號推理技術(shù)，解決單一領(lǐng)域內(nèi)的特定問題。該系統(tǒng)把人工智能技術(shù)和優(yōu)化、有限元、計算機繪圖等技術(shù)結(jié)合起來，盡可能多地使計算機參與方案決策、性能分析等常規(guī)設(shè)計過程，借助計算機的支持，設(shè)計效率有了大大地提高。
2三維CAD技術(shù)在機械設(shè)計中的優(yōu)點
通過實際應(yīng)用三維CAD系統(tǒng)軟件,筆者體會到三維CAD系統(tǒng)軟件比二維CAD在機械設(shè)計過程中具有更大的優(yōu)勢,具體表現(xiàn)在以下幾點:
2.1零件設(shè)計更加方便
使用三維CAD系統(tǒng),可以裝配環(huán)境中設(shè)計新零件,也可以利用相鄰零件的位置及形狀來設(shè)計新零件,既方便又快捷,避免了單獨設(shè)計零件導(dǎo)致裝配的失敗。資源查找器中的零件回放還可以把零件造型的過程通過動畫演示出來,使人一目了然。
2.2裝配零件更加直觀
在裝配過程中,資源查找器中的裝配路徑查找器記錄了零件之間的裝配關(guān)系,若裝配不正確即予以顯示,另外,零件還可以隱藏,在隱藏了外部零件的時候,可清楚地看到內(nèi)部的裝配結(jié)構(gòu)。整個機器裝配模型完成后還能進行運動演示,對于有一定運動行程要求的,可檢驗行程是否達到要求,及時對設(shè)計進行更改,避免了產(chǎn)品生產(chǎn)后才發(fā)現(xiàn)需要修改甚至報廢。
2.3縮短了機械設(shè)計周期
采用三維CAD技術(shù),機械設(shè)計時間縮短了近1/3,大幅度地提高了設(shè)計和生產(chǎn)效率。在用三維CAD系統(tǒng)進行新機械的開發(fā)設(shè)計時,只需對其中部分零部件進行重新設(shè)計和制造,而大部分零部件的設(shè)計都將繼承以往的信息,使機械設(shè)計的效率提高了3~5倍。同時,三維CAD系統(tǒng)具有高度變型設(shè)計能力,能夠通過快速重構(gòu),得到一種全新的機械產(chǎn)品。
2.4提高機械產(chǎn)品的技術(shù)含量和質(zhì)量
由于機械產(chǎn)品與信息技術(shù)相融合,同時采用CADCIMS組織生產(chǎn),機械產(chǎn)品設(shè)計有了新發(fā)展。三維CAD技術(shù)采用先進的設(shè)計方法,如優(yōu)化、有限元受力分析、產(chǎn)品的虛擬設(shè)計、運動方針和優(yōu)化設(shè)計等,保證了產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量。同時,大型企業(yè)數(shù)控加工手段完善,再采用CAD/CAPP/CAM進行機械零件加工,一致性很好,保證了產(chǎn)品的質(zhì)量。
3CAD技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用
3.1零件與裝配圖的實體生成
3.1.1零件的實體建模。CAD的三維建模方法有三種,即線框模型、表面模型和實體模型。在許多具有實體建模功能的CAD軟件中,都有一些基本體系。如在AutoCAD的三維實體造型模塊中,系統(tǒng)提供了六種基本體系,即立方體、球體、圓柱體、圓錐體、環(huán)狀體和楔形體。對簡單的零件,可通過對其進行結(jié)構(gòu)分析,將其分解成若干基本體,對基本體進行三維實體造型,之后再對其進行交、并、差等布爾運算,便可得出零件的三維實體模型。
對于有些復(fù)雜的零件,往往難以分解成若干個基本體,使組合或分解后產(chǎn)生的基本體過多,導(dǎo)致成型困難。所以,僅有基本體系還不能完全滿足機器零件三維實體造型的要求。為此,可在二維幾何元素構(gòu)造中先定義零件的截面輪廓,然后在三維實體造型中通過拉伸或旋轉(zhuǎn)得到新的“基本體”,進而通過交、并、差等得到所需要零件的三維實體造型。
3.1.2實體裝配圖的生成。在零件實體構(gòu)造完成后,利用機器運動分析過程中的資料,在運動的某一位置,按各零件所在的坐標(biāo)進行“裝配”,這一過程可用CAD軟件的三維編輯功能實現(xiàn)。
3.2模具CAD/CAM的集成制造
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,制造行業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)不斷提高,從普通機床到數(shù)控機床和加工中心,從人工設(shè)計和制圖到CAD/CAM/CAE,制造業(yè)正向數(shù)字化和計算機化方向發(fā)展。同時,模具CAD/CAM技術(shù)、模具激光快速成型技術(shù)(RPM)等,幾乎覆蓋了整個現(xiàn)代制造技術(shù)。
一個完整的CAD/CAM軟件系統(tǒng)是由多個功能模塊組成的。如三維繪圖、圖形編輯、曲面造型、仿真模擬、數(shù)控加工、有限元分析、動態(tài)顯示等。這些模塊應(yīng)以工程數(shù)據(jù)庫為基礎(chǔ),進行統(tǒng)一管理,而實體造型是工程數(shù)據(jù)的主要來源之一。3.3機械CAE軟件的應(yīng)用
機械CAE系統(tǒng)的主要功能是:工程數(shù)值分析、結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計、強度設(shè)計評價與壽命預(yù)估、動力學(xué)/運動學(xué)仿真等。CAD技術(shù)在解決造型問題后,才能由CAE解決設(shè)計的合理性、強度、剛度、壽命、材料、結(jié)構(gòu)合理性、運動特性、干涉、碰撞問題和動態(tài)特性等。
4CAD前沿技術(shù)與發(fā)展趨勢
4.1圖形交互技術(shù)
CAD軟件是產(chǎn)品創(chuàng)新的工具,務(wù)求易學(xué)好用,得心應(yīng)手。一個友好的、智能化的工作環(huán)境可以開拓設(shè)計師的思路，解放大腦，讓他把精力集中到創(chuàng)造性的工作中。因此,智能化圖標(biāo)菜單、“拖放式”造型、動態(tài)導(dǎo)航器等一系列人性化的功能，為設(shè)計師提供了方便。此外，筆輸入法草圖識別、語言識別和特征手勢建模等新技術(shù)也正在研究之中。
4.2智能CAD技術(shù)
CAD/CAM系統(tǒng)應(yīng)用逐步深入,逐漸提出智能化需求.設(shè)計是一個含有高度智能的人類創(chuàng)造性活動。智能CAD/CAM是發(fā)展的必然方向。智能設(shè)計在運用知識化、信息化的基礎(chǔ)上，建立基于知識的設(shè)計倉庫,及時準(zhǔn)確地向設(shè)計師提品開發(fā)所需的知識和幫助,智能地支持設(shè)計人員，同時捕獲和理解設(shè)計人員意圖、自動檢測失誤，回答問題、提出建議方案等。并具有推理功能,使設(shè)計新手也能做出好的設(shè)計來,現(xiàn)代設(shè)計的核心是創(chuàng)新設(shè)計,人們正試圖把創(chuàng)新技法和人工智能技術(shù)相結(jié)合應(yīng)用到CAD技術(shù)中,用智能設(shè)計、智能制造系統(tǒng)去創(chuàng)造性指導(dǎo)解決新產(chǎn)品、新工程和新系統(tǒng)的設(shè)計制造,這樣才能使我們的產(chǎn)品、工程和系統(tǒng)有創(chuàng)造性。
4.3虛擬現(xiàn)實技術(shù)
虛擬現(xiàn)實技術(shù)在CAD中已開始應(yīng)用,設(shè)計人員在虛擬世界中創(chuàng)造新產(chǎn)品,可以從人機工程學(xué)角度檢查設(shè)計效果,可直接操作模擬對象,檢驗操作是否舒適、方便,及早發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)空間布局中的干涉和運動機構(gòu)的碰撞等問題,及早看到新產(chǎn)品的外形,從多方面評價所設(shè)計的產(chǎn)品.虛擬產(chǎn)品建模就是指建立產(chǎn)品虛擬原理或虛擬樣機的過程.虛擬制造用虛擬原型取代物理原型進行加工、測試、仿真和分析,以評價其性能,可制造性、可裝配性、可維護性和成本、外觀等,基于虛擬樣機的試驗仿真分析,可以在真實產(chǎn)品制造之前發(fā)現(xiàn)并解決問題,從而降低產(chǎn)品成本.虛擬制造、虛擬工廠、動態(tài)企業(yè)聯(lián)盟將成為CAD技術(shù)在電子商務(wù)時代繼續(xù)發(fā)展的一個重要方向.另外,隨著協(xié)同技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、概念設(shè)計面向產(chǎn)品的整個生命周期設(shè)計理論和技術(shù)的成熟和發(fā)展,利用基于網(wǎng)絡(luò)的CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP集成技術(shù),實現(xiàn)真正的全數(shù)字化設(shè)計和制造,已成為機械設(shè)計制造業(yè)的發(fā)展趨勢。
參考文獻
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【關(guān)鍵詞】現(xiàn)代機械設(shè)計方法、礦山機械設(shè)計、優(yōu)勢、要點、應(yīng)用
一、礦山機械設(shè)計的重要意義
在煤礦生產(chǎn)過程和其他類型礦產(chǎn)資源的開采過程中的環(huán)節(jié)十分復(fù)雜。而在這其中礦山機械設(shè)計的作用就顯得尤為重要，更關(guān)系到礦山的安全生產(chǎn)運行。礦山機械設(shè)備是礦山整個開采過程的中堅力量，因此我們必須重視對礦山機械的設(shè)計研究。特別值得一提的是礦山機械設(shè)計的優(yōu)劣還關(guān)系到整個生產(chǎn)過程的安全、效率和產(chǎn)出礦石質(zhì)量。現(xiàn)階段，我國經(jīng)濟飛速發(fā)展，科學(xué)水平也在不斷提高，如何將日新月異的科技應(yīng)用于礦山機械設(shè)計體系當(dāng)中，是今后我們所要面對的一大重要課題。
二、礦山機械設(shè)計的要點
1、在礦山機械設(shè)計當(dāng)中首推應(yīng)以人文本的設(shè)計理念。任何一種機械設(shè)計理念中，必須要強調(diào)人的特殊作用。在整個以人為本的設(shè)計理念里還包括其他多方面內(nèi)容，比如礦山機械由于其體型和功能的要求一般都會存在噪音大的問題。如何盡量的削減噪音對人體構(gòu)成的傷害，依然是現(xiàn)階段人們研究的首要課題。相關(guān)專家研究表明，人長期處于噪音當(dāng)中，整個身體機能都會出現(xiàn)問題，其最容易看到的外在表現(xiàn)就是經(jīng)常發(fā)生嘔吐和眩暈現(xiàn)象。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，一旦外在環(huán)境的音量超過八十五分貝，人體的整個大腦皮層就會處于興奮和難以抑制的狀態(tài)。這時，礦山機械的操作者因為這種噪音環(huán)境的影響就很容易發(fā)生事故。因此，在礦山機械設(shè)計中要以操作者即以人為本，盡可能的進行降噪系統(tǒng)的設(shè)計，盡量運用科學(xué)技術(shù)來進行合理降噪合理除噪。特別值得一提的是，現(xiàn)階段我國礦山機械設(shè)計上的自動化程度還很不夠，現(xiàn)在礦山機械設(shè)計要點應(yīng)當(dāng)放在方便舒適的操作系統(tǒng)上。盡量人性化設(shè)計好整個工作臺的構(gòu)造，再比如說操作臺的位置，針對人體眼睛的最佳角度來設(shè)計操作臺的角度。人的眼睛最佳視角是左右在六十度、上下三十度左右，盡量滿足這個原則就可以有效的減輕操作者的疲勞感。
2、現(xiàn)代機械設(shè)計的高效性、安全性、智能性的特點，要求我們礦山機械設(shè)計人員一定要把握好這些，綜合設(shè)計好人體的基本數(shù)據(jù)和生理指標(biāo)，然后綜合這些具體的數(shù)據(jù)和指標(biāo)再結(jié)合實際需要來進行設(shè)計。這樣，我們設(shè)計出來的方案才是完善的、符合人性化需求和現(xiàn)代生產(chǎn)需求的。
三、現(xiàn)代設(shè)計方法在礦山機械設(shè)計中的應(yīng)用分析
1、仿生學(xué)設(shè)計技術(shù)在礦山機械設(shè)計中的應(yīng)用。一件工業(yè)產(chǎn)品的具體設(shè)計會同時作用于技術(shù)、經(jīng)濟、藝術(shù)三個特定行業(yè)。因此，整個工業(yè)設(shè)計的基本理念應(yīng)該滿足這三方面的需求。下面讓我們就這三方面的內(nèi)容具體談一下關(guān)于工業(yè)設(shè)計中仿生設(shè)計的具體應(yīng)用。 （1）關(guān)于形態(tài)的仿生設(shè)計。在這方面筆者想要闡述的核心思想是形態(tài)仿生設(shè)計的來源都是大自然。大自然形形的生物為仿生設(shè)計提供了無窮無盡的素材。現(xiàn)代的優(yōu)秀設(shè)計師就是從大自然中提取靈感，以生物的形態(tài)來對礦山機械進行系統(tǒng)的分析和設(shè)計，用生物的自然形態(tài)來獲得更好的生產(chǎn)力來源。這點毋容置疑，物競天擇的自然生態(tài)法則決定了在自然界中存在的生物都有其適合生態(tài)環(huán)境的特殊能力。現(xiàn)階段，形態(tài)仿生設(shè)計的理念越來越被現(xiàn)代礦山機械設(shè)計者所重視，通過系統(tǒng)化的分析和數(shù)據(jù)提取，更多的設(shè)計者完成了對礦山機械的生態(tài)外形改造，并應(yīng)用于具體的礦山機械制造當(dāng)中。（2）關(guān)于功能的仿生設(shè)計.所謂的功能仿生設(shè)計理念是通過對整個自然界的生物本身構(gòu)造和功能進行系統(tǒng)的分析后提取數(shù)據(jù)，再根據(jù)礦山機械設(shè)計的具體需求加以功能性融合。功能仿生設(shè)計源于自然生物的本身，自然生物本身所具有的功能是我們值得借鑒和模仿的，并且可以最大限度的應(yīng)用于當(dāng)前礦山機械設(shè)計的需求當(dāng)中。當(dāng)這些自然功能和實際功能能夠完美的融合之后就會衍生出現(xiàn)代礦山機械的新時期功能。這對于整個礦山機械設(shè)計技術(shù)而言具有的優(yōu)勢是無法估計的，也是今后礦山機械設(shè)計發(fā)展的方向之一。
2、綠色設(shè)計理念在整個礦山機械設(shè)計體系中的應(yīng)用。（1）設(shè)計方法。礦山機械在運行中會產(chǎn)生很多有害物質(zhì)，對自然環(huán)境產(chǎn)生直接的影響，比如礦山機械的配套動力設(shè)備大多都是柴油機，因為柴油機在工作中會出現(xiàn)較大的噪聲以及排放較多的顆粒物，尤其是那種大缸徑的柴油機，其產(chǎn)生的噪聲以及顆粒物等都會對環(huán)境產(chǎn)生較嚴重的影響。所以對于礦山機械的綠色設(shè)計就是基于環(huán)保技術(shù)的設(shè)計。從整體系統(tǒng)的角度出發(fā)，綠色設(shè)計就是整個系統(tǒng)的核心所在，在礦山機械設(shè)計中就是針對其結(jié)構(gòu)的設(shè)計，比如可拆卸的設(shè)計，以及對于選擇材料方面、環(huán)境設(shè)計方面、包裝設(shè)計方面的創(chuàng)新。其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)就是對于環(huán)境的影響評價，這一點是要貫穿在整個系統(tǒng)全過程中，主要用于企業(yè)礦山機械設(shè)備的戰(zhàn)略性開發(fā)以及設(shè)計和制作過程。 評價指標(biāo)體系的建立，主要可以從生態(tài)平衡以及廢棄處理等幾個方面。其中對于美觀以及使用的舒適度、礦山機械的零部件和廢棄部件的回收都是要貫穿在設(shè)計、制造以及使用和回收全過程中。因為對于礦山機械的設(shè)計以及開發(fā)中，在各個階段其工作都是交叉進行的，所以就必須要建立一個完善的環(huán)境來讓內(nèi)部可以交叉運用。一方面，要把各類信息進行篩選后及時傳達給決策者，另一方面就是有利于反復(fù)使用。 （2）礦山機械綠色設(shè)計中的技術(shù)。在礦山機械的綠色設(shè)計中，最為核心的技術(shù)主要有以下幾點：第一就是針對數(shù)據(jù)管理的技術(shù)，第二就是針對建模以及仿真技術(shù)，第三就是針對評價方面的技術(shù)。關(guān)于數(shù)據(jù)管理技術(shù)，這里我們會提到一個術(shù)語，那就是Pdm，也就是數(shù)據(jù)管理技術(shù)是在對礦山機械進行綠色設(shè)計中一個關(guān)鍵的技術(shù)，也是在礦山機械整個生命周期中每個環(huán)節(jié)都需要的一種對于大量數(shù)據(jù)和信息，包括了綠色資源以及工程規(guī)范和技術(shù)文檔等進行管理的技術(shù)，可以按照要求把數(shù)據(jù)或者信息傳遞給指定位置的指定工作人員。另一方面關(guān)于建模數(shù)字化仿真技術(shù)，為了可以達到在礦山機械中進行綠色設(shè)計的目的，可以通過大量收集和整理設(shè)計、運行中的數(shù)據(jù)和信息來建立礦山機械的生命周期模型。在建模的基礎(chǔ)上可以實現(xiàn)在不同部門之間的協(xié)同合作，利用這種仿真技術(shù)來對礦山機械的開發(fā)和設(shè)計、制作和測試以及后期回收和二次處理等進行全方位的仿真，這樣可以更好的發(fā)現(xiàn)其中的問題以便解決問題。再者就是綠色度的評價，對于礦山機械的綠色度的評價，除了有操作性的指標(biāo)以及保養(yǎng)性指標(biāo)之外，還有經(jīng)濟性的指標(biāo)以及環(huán)保性的指標(biāo)，在評價的過程中應(yīng)該重點強調(diào)機械對于環(huán)境的負面影響，其中對于操作性的指標(biāo)就是對傳統(tǒng)的對于功能合理性以及安全性指標(biāo)的綜合；保養(yǎng)性指標(biāo)就是對其可靠性的延伸；經(jīng)濟性指標(biāo)中，包含了因為考慮礦山機械的綠色設(shè)計而有可能會增加的成本，比如說對于廢棄物的處理等；環(huán)保性的指標(biāo)就是在綠色設(shè)計有的評價體系，要對于礦山機械生命周期內(nèi)的所有過程都進行全面的評價。
四、結(jié)束語
相對于傳統(tǒng)設(shè)計方法有了長足的進步，與傳統(tǒng)的機械設(shè)計方法相比現(xiàn)代機械設(shè)計方法有以下三個特點：高效性、安全性、智能性。相較于以往的生產(chǎn)需求層次，傳統(tǒng)的機械設(shè)計方法已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代礦山的生產(chǎn)需求。現(xiàn)代設(shè)計理念秉承著生態(tài)、智能、綠色的原則。
參考文獻：
關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；機械制造；技術(shù)
1 機械設(shè)計的技術(shù)分析
1.1 初期計劃設(shè)計
當(dāng)客戶訂單被傳送到設(shè)計師手中以后，設(shè)計師需要及時開展初期計劃設(shè)計工作，要求設(shè)計師充分分析機械部件特點、結(jié)構(gòu)等因素，對相關(guān)部件的作用以及運行環(huán)境等進行充分的掌握是提升設(shè)計合理性和科學(xué)性的關(guān)鍵，也是機械產(chǎn)品質(zhì)量和性能提升的基礎(chǔ)。
1.2 設(shè)計方案
在實際加工機械產(chǎn)品以前，對設(shè)計方案進行對比和優(yōu)化是關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一。只有選擇最佳設(shè)計方案，才能夠提升機械設(shè)計、制造的效率和質(zhì)量，同時可以促使機械產(chǎn)品在加工的過程中效率更高，在此基礎(chǔ)上對相關(guān)機械產(chǎn)品進行制造，可以更加符合客戶需求，同時功能也更加完善[1]。在這種情況下，設(shè)計師在展開設(shè)計工作的過程中，首先應(yīng)全面闡釋機械設(shè)計產(chǎn)品的性質(zhì)以及具體運行原理；其次，對設(shè)計產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，提升結(jié)構(gòu)合理性，在這一過程中，還必須保證相關(guān)機械部件的外觀符合要求；再次，保證較高的契合度產(chǎn)生于機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和運動方式之間，二者的高度一致性有助于進一步提升機械性能；第四，在對機械零部件進行設(shè)計的過程中，必須保證相關(guān)飼料的合理性和清晰性，從整體上對機械產(chǎn)品零部件進行把控；第五，對設(shè)計思路進行理清，并在此基礎(chǔ)上對機械產(chǎn)品設(shè)計圖紙進行設(shè)計，確保設(shè)計圖紙內(nèi)容擁有較高的邏輯性，同時可以同客戶的需求高度相符；最后，設(shè)計機械產(chǎn)品以后，應(yīng)加大檢查力度，將機械產(chǎn)品的性能、結(jié)構(gòu)作為檢查的重點。
1.3 機械設(shè)計技術(shù)發(fā)展趨勢
近年來，機械設(shè)計技術(shù)飛速發(fā)展，其同計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有效結(jié)合，極大的推動了機械設(shè)計領(lǐng)域的全面發(fā)展，與此同時，各個領(lǐng)域在對機械產(chǎn)品進行應(yīng)用的過程中，對這一產(chǎn)品的質(zhì)量和性能要求也在逐漸提升，在對計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)進行充分應(yīng)用的背景下，極大的轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的機械設(shè)計，而創(chuàng)新成為相關(guān)設(shè)計企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵[2]。現(xiàn)階段，機械產(chǎn)品已經(jīng)逐步開始向系統(tǒng)化、微型化、智能化以及模塊化等方向發(fā)展，相關(guān)產(chǎn)品的功能也更加能夠滿足人們的需求，實際設(shè)計前，設(shè)計師需要對計算機進行充分的應(yīng)用，通過模擬設(shè)計展開對產(chǎn)品的預(yù)設(shè)，在對產(chǎn)品運行進行模擬的過程中，還需要對特別軟件進行應(yīng)用，在這一過程中，相關(guān)產(chǎn)品的性能以及運行原理可以得到有效模擬和推理，設(shè)計師可以對機械產(chǎn)品實際運行中可能產(chǎn)生的問題進行觀察，從而及時采取有效措施對設(shè)計進行完善，將產(chǎn)品的性能以及質(zhì)量進行提升，在對這一設(shè)計方式進行應(yīng)用的過程中，提升了機械產(chǎn)品加工的效率，同時也實現(xiàn)了資源的節(jié)約，重復(fù)加工的現(xiàn)象可以有效避免，機械加工的成本有效降低。
2 機械制造的技術(shù)分析
2.1 機械制造技術(shù)特點
目前，社會經(jīng)濟發(fā)展中，多個領(lǐng)域中都開始廣泛引用機械制造技術(shù)，因此機械制作技術(shù)的影響范圍越來越廣，影響力也越來越大。近年來，我國在采取有效措施促進機械制造領(lǐng)域發(fā)展的過程中，該領(lǐng)域相關(guān)技術(shù)已經(jīng)接近成熟，并在國際上獲得了認可，但是從我國該領(lǐng)域內(nèi)部發(fā)展條件來看，不匹配的現(xiàn)象產(chǎn)生在了機械制造技術(shù)與機械產(chǎn)品之間[3]。新時期，我國機械進行制造技術(shù)領(lǐng)域在發(fā)展中，必須努力實現(xiàn)對機械設(shè)計制造技術(shù)的創(chuàng)新，通過淘汰老舊制造技術(shù)，不斷實現(xiàn)機械產(chǎn)品的創(chuàng)新和功能的完善。
在推動機械制造技術(shù)的發(fā)展過程中，應(yīng)將其同工業(yè)技術(shù)進行緊密的融合，實現(xiàn)互相促進的目標(biāo)。相關(guān)機械制造技術(shù)研究人員應(yīng)從工業(yè)發(fā)展的規(guī)律出發(fā)，不斷在機械制造技術(shù)中融入新興技術(shù)，促使生產(chǎn)效率在機械制造中有效提升，高效完成機械設(shè)計目標(biāo)。
在對機械制造技術(shù)進行研究的過程中，應(yīng)充分整合多項機械技術(shù)，機械產(chǎn)品的系統(tǒng)性對其性能具有直接影響，因此必須努力完善機械制造技術(shù)的應(yīng)用途徑和具體產(chǎn)品性能，為提升我國相關(guān)領(lǐng)域的綜合競爭力奠定良好的基礎(chǔ)。
2.2 我國機械制造技術(shù)的未來發(fā)展方向
近年來，我國在積極進行現(xiàn)代化建設(shè)的過程中，經(jīng)濟和科技領(lǐng)域都取得了巨大的發(fā)展，現(xiàn)階段我國的機械設(shè)計制造領(lǐng)域正面臨著高速發(fā)展的態(tài)勢，在對信息技術(shù)、機械制造技術(shù)等進行綜合應(yīng)用的過程中，我國已經(jīng)取得了“制造大國”的稱號，在世界的機械領(lǐng)域也產(chǎn)生了更大的影響力。從長遠的角度來看，我國在機械制造技術(shù)領(lǐng)域的研究過程中，還必須加大創(chuàng)新力度，努力促使數(shù)字化、智能化以及信息化等特點在機械產(chǎn)品中得到充分的體現(xiàn)，確保我國這一領(lǐng)域始終處于先進地位，提升機械制造產(chǎn)品的國際市場占有量[4]。在這一過程中，相關(guān)領(lǐng)域工作人員應(yīng)努力引用先進技術(shù)提升機械產(chǎn)品質(zhì)量，延長其使用時間，為企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟效益奠定良好的基礎(chǔ)。而技術(shù)、設(shè)計創(chuàng)新是實現(xiàn)這一目標(biāo)的基礎(chǔ)，工作人員應(yīng)加大實踐力度，在實際機械產(chǎn)品制造過程中綜合應(yīng)用多種先進技術(shù)，才能夠?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
3 結(jié)束語
綜上所述，近年來，社會經(jīng)濟飛速發(fā)展，人們的生活質(zhì)量有所提升，對械制造產(chǎn)品的可靠性以及質(zhì)量提出了更高的要求，在這種情況下，有效提升機械設(shè)計技術(shù)水平至關(guān)重要。通過合理設(shè)計，可以優(yōu)化機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，而機械制造技術(shù)的進步，也將反過來推動機械設(shè)計技術(shù)的發(fā)展，二者擁有密不可分的系。
參考文獻
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關(guān)鍵詞：機械設(shè)計 機械制造 技術(shù)
引言
機械設(shè)計制造技術(shù)是衡量一個國家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志。隨著科技的發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及，機械設(shè)計方法已經(jīng)有了實質(zhì)性改變，科技新成果，不斷豐富著機械設(shè)計的思想、理論以及方法，不斷促進了機械設(shè)計發(fā)展和變革。在我國，機械制造技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展取得了極大的進步，但是相比較國外一些發(fā)達國家而言，還存在著一定的差距。不斷地完善機械設(shè)計與加強機械制造技術(shù)，是保證我國機械制走向世界領(lǐng)先水平的前提條件。
1. 當(dāng)前機械制造業(yè)設(shè)計的方法及內(nèi)容
當(dāng)前機械制造業(yè)設(shè)計方法是在對過去傳統(tǒng)的機械設(shè)計理念進行深刻反思的基礎(chǔ)上，綜合運用現(xiàn)代化的設(shè)計技術(shù)手段實施的相應(yīng)機械設(shè)計，可以概括為以下三個方面主要內(nèi)容。
1.1 數(shù)字化成為當(dāng)前機械設(shè)計的核心特點
隨著科技的進步，尤其是數(shù)字化技術(shù)的高速發(fā)展，在機械設(shè)計進行之前久能夠圍繞整個設(shè)計生命周期進行相應(yīng)的建模工作。同時可以充分利用計算機技術(shù)進行模擬設(shè)計，并對產(chǎn)品設(shè)計的整個生命周期進行過程模擬，給實際機械設(shè)計提供最佳的參考素材。在設(shè)計當(dāng)中，還能夠綜合運用大量的數(shù)字化的設(shè)計技術(shù)及方法，廣泛應(yīng)用計算機輔助設(shè)計以及數(shù)字管理手段對全部設(shè)計的過程進行科學(xué)管理，確保資源配置最優(yōu)化、設(shè)計效率最大化。
1.2 并行化成為當(dāng)前機械設(shè)計的最大趨勢
依托計算機支持，機械制造設(shè)計團隊能夠?qū)崿F(xiàn)更多信息的共享，從而打破了時間和空間阻隔障礙。不同地區(qū)的機械設(shè)計工作者能夠在同一平臺下實現(xiàn)協(xié)同設(shè)計工作。在機械設(shè)計的過程中能夠更多地贏得技術(shù)方面的支持和幫助，實現(xiàn)各種優(yōu)勢的互助互補，不斷提高設(shè)計能力和設(shè)計水平。而過去傳統(tǒng)的機械設(shè)計往往是單方面串行的設(shè)計，每項產(chǎn)品均需要實施分步驟設(shè)計，在一個設(shè)計步驟完成后，才能夠進行下一個步驟的設(shè)計，設(shè)計資源利用度不高。此外在設(shè)計過程中各個設(shè)計環(huán)節(jié)也缺少必要的溝通手段，無法對設(shè)計中發(fā)現(xiàn)的問題在第一時間進行修正，使機械設(shè)計的開發(fā)周期變得更長，并增加了設(shè)計人員的工作量。隨著當(dāng)前機械大型化、綜合化的發(fā)展，各種機械的構(gòu)造及功能都變得更加多樣和復(fù)雜，機械設(shè)計開發(fā)初期確立的思路對于后期影響較大，由于設(shè)計過程比較復(fù)雜，如果前期的設(shè)計思路一旦出現(xiàn)紕漏，那么將很難進行及時的修正。
1.3 智能化成為當(dāng)前機械設(shè)計的迫切要求
隨著自動化技術(shù)在機械設(shè)計領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，機械的自動化程度已經(jīng)變得越來越高，相應(yīng)地對機械自動化設(shè)計進程也提出了更高的要求。機械設(shè)計師需要充分利用智能技術(shù)進行相應(yīng)的機械設(shè)計工作，構(gòu)建完善的智能化的體系。
2. 我國機械設(shè)計制造技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀分析
機械設(shè)計制造包括研究產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)、加工制造、銷售使用、維修服務(wù)乃至回收再生的整個過程。它是以提高質(zhì)量、效益、競爭力為目標(biāo)，包含物質(zhì)流、信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。我國機械制造業(yè)的快速發(fā)展，主要依靠技術(shù)引進和趕超型發(fā)展戰(zhàn)略，嚴重缺乏自主研發(fā)環(huán)節(jié)，這在很大程度上限制了中國機械制造業(yè)的發(fā)展，加之中國勞動力資源豐富而資金相對短缺，致使機械制造業(yè)的科技研發(fā)明顯滯后。雖然中國機械制造業(yè)的產(chǎn)品數(shù)量已經(jīng)位居世界前列，但主要依賴于勞動密集型產(chǎn)品，具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高、精、尖產(chǎn)品比較少，在國際競爭中取得了相對的劣勢。同時，我國械制造業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量雖然有了很大程度的提高，但大量的機電產(chǎn)品的質(zhì)量可靠性、外觀設(shè)計、內(nèi)在性能還存在一些問題。所以，就目前實際情況總體來說，中國的制造業(yè)大而不強，中國是制造大國而不是制造強國。
3. 機械產(chǎn)品的現(xiàn)代設(shè)計方法
3.1 智能化
智能化設(shè)計方法的主要特點是：根據(jù)設(shè)計方法學(xué)理論，借助于三維圖形軟件、智能化設(shè)計軟件和虛擬現(xiàn)實技術(shù)，以及多媒體等工具進行產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計、表達產(chǎn)品的構(gòu)思、描述產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。
3.2 系統(tǒng)化
系統(tǒng)化設(shè)計方法的主要特點是：將設(shè)計看成由若干個設(shè)計要素組成的一個系統(tǒng)，每個設(shè)計要素既具有獨立性又存在著有機的聯(lián)系，并具有層次性，所有的設(shè)計要素結(jié)合后，即可實現(xiàn)設(shè)計系統(tǒng)所需完成的任務(wù)。
3.3 模塊化
模塊化設(shè)計方法的主要特點是：視具有某種功能的實現(xiàn)為一個結(jié)構(gòu)模塊，通過結(jié)構(gòu)模塊的組合，實現(xiàn)產(chǎn)品的方案設(shè)計。
3.4 基于產(chǎn)品特征知識
基于產(chǎn)品特征知識設(shè)計方法的主要特點是：用計算機能夠識別的語言描述產(chǎn)品的特征及其設(shè)計領(lǐng)域?qū)＜业闹R和經(jīng)驗，建立相應(yīng)的知識庫及推理機，再利用已存儲的領(lǐng)域知識和建立的推理機實現(xiàn)產(chǎn)品的方案設(shè)計。
4. 機械制造中先進技術(shù)分析
隨著科技的發(fā)展，產(chǎn)品的形狀和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，對零件加工質(zhì)量的要求也越來越高。數(shù)控加工技術(shù)就是在這種環(huán)境下發(fā)展起來的，適用于精度高，零件形狀復(fù)雜的單件和中小批量生產(chǎn)的高效、柔性的自動化加工技術(shù)。目前，數(shù)控技術(shù)發(fā)展迅速，應(yīng)用領(lǐng)域已從航空航天普及到汽車、機床等制造業(yè)及其他中小批量生產(chǎn)的機械制造行業(yè)中。
4.1 精密與超精密加工技術(shù)
隨著航空航天、計算機、材料科學(xué)、激光和自動控制系統(tǒng)等高科技產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展，綜合應(yīng)用當(dāng)今先進的加工技術(shù)，使機械加工精度已經(jīng)提高到了0.01μm的亞納米級，并向納米級發(fā)展。精密加工和超精密加工技術(shù)是現(xiàn)代制造技術(shù)的前沿和主要發(fā)展方向之一，它已經(jīng)成為國際科技競爭中能否取得成功的關(guān)鍵技術(shù)，尤其是精密加工技術(shù)在尖端產(chǎn)品和現(xiàn)代武器制造中有舉足輕重的地位。
4.2 超高速切削、磨削技術(shù)
超高速加工技術(shù)是指采用超硬刀具和磨具，利用能可靠實現(xiàn)高速運動的高精度、高自動化和高柔性的制造設(shè)備，以提高切削速度來達到提高材料去除率、加工精度和加工質(zhì)量的先進加工技術(shù)。具有切削力小、熱變形小、加工精度高和降低加工成本等優(yōu)越性。
4.3新一代制造裝備技術(shù)
4.3.1 少無夾具制造技術(shù)
在常規(guī)制造系統(tǒng)中，產(chǎn)品生產(chǎn)所需大量夾具不僅耗費大量資金，更嚴重的是延長了產(chǎn)品的準(zhǔn)備時間，形成制造過程中的“瓶頸”，這是造成柔性差、響應(yīng)速度慢、生產(chǎn)成本高、企業(yè)競爭能力弱的主要因素之一。鑒于少無夾具制造技術(shù)所具有的重要學(xué)術(shù)意義和實用價值，國內(nèi)外多個單位均在這一領(lǐng)域開展了研究工作。
4.3.2 虛擬軸機床
新型并聯(lián)構(gòu)型制造裝備虛擬軸機床實質(zhì)上是機器人與機床的混合物，其在結(jié)構(gòu)上完全不同于傳統(tǒng)的數(shù)控機床，具有模塊化程度高，結(jié)構(gòu)簡單，速度、動態(tài)響應(yīng)快，造價低等優(yōu)點，克服了傳統(tǒng)的機床設(shè)備一些無法避免的固有缺陷。
4.4 微細制造與納米技術(shù)
隨著人們對許多工業(yè)產(chǎn)品的功能集成化和外觀小型化的需求，使零部件的尺寸日趨微小化。這些需求導(dǎo)致了自20世紀(jì)70年代起出現(xiàn)了微細加工和納米制造技術(shù)，他們促使了微型機器向系統(tǒng)化方向發(fā)展，并形成了有廣闊發(fā)展前景的微機電系統(tǒng)（MEMS）。
結(jié)束語
綜上所述，隨著科技水平的不斷提升，我國機械制造業(yè)取得一定的成績，但是我國的機械設(shè)計與制造技術(shù)還存在著一定的不足，這些都嚴重的影響到我國機械制造業(yè)的發(fā)展。在機械設(shè)計與制造中掌握時展的趨勢，不斷地對設(shè)計方法與制造技術(shù)進行完善，采用先進的機械制造技術(shù)，從而推動我國機械制造水平的提升。
參考文獻：
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關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；機械制造；技術(shù)分析
在過去的機械制造加工領(lǐng)域，機械部件的制造首先由客戶來提出需要加工的零件，然后機械設(shè)計師根據(jù)客戶的要求將圖紙發(fā)送給制造人員，具體的部件是由工人來完成的，但是因為不同的人在解讀設(shè)計師的設(shè)計方案上是不同的，這就造成在加工的過程中經(jīng)常出現(xiàn)一系列的問題，這時候良好的溝通就顯得尤為重要了。顯而易見，機械設(shè)計與機械制造這兩者之間的關(guān)系非常緊密，缺一不可，只有兩者起到良好的促進作用才能對機械行業(yè)的發(fā)展做出貢獻，因此，在今后的機械工作中相關(guān)人員要注意對機械設(shè)計與機械制造進行進一步的技術(shù)分析，這對機械行業(yè)以及工業(yè)行業(yè)乃至我國國民經(jīng)濟的發(fā)展有重要的促進作用。
1機械設(shè)計的技術(shù)分析
1.1機械設(shè)計的初期計劃設(shè)計分析。一般當(dāng)設(shè)計師在接到客戶的訂單時，在進行機械設(shè)計初期工作的時候，機械部件設(shè)計的需求是必須要分析的非常清楚的，只有在弄清機械設(shè)計的具體需求上才能設(shè)計出性能更加優(yōu)秀的機械，這對于機械設(shè)計的進一步發(fā)展有很大的幫助，能夠有效保障機械設(shè)計的進行符合產(chǎn)品的需求，實現(xiàn)機械設(shè)計的根本目的。
1.2機械設(shè)計的設(shè)計方案分析。在進行機械加工之前，有一項非常重要的步驟需要完成，那就是選擇機械設(shè)計的方案，它是機械產(chǎn)品設(shè)計的源泉，良好的機械設(shè)計方案能夠使機械制造工作順利進行下去，讓制造出來的產(chǎn)品能夠滿足客戶的要求，在具體的設(shè)計工作中，首先，要對機械設(shè)計產(chǎn)品的原理進行有效的闡釋；其次，合理設(shè)計產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)，在保證其性能的基礎(chǔ)上盡量是外觀更加美觀一些；接下來，要讓機械產(chǎn)品的運動方式與產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)相契合，只有這兩者保持步調(diào)一致才能讓機械性能進一步提升；緊接著，要有一個科學(xué)合理的機械零部件設(shè)計思路，保持對機械產(chǎn)品的零部件的選擇有一個良好的掌控；再接下來，理清思路，繪制出合乎科學(xué)邏輯和顧客要求的機械產(chǎn)品設(shè)計圖紙；最后，在產(chǎn)品設(shè)計出來之后，對其進行必要的檢查，主要檢查的是產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和性能是否符合科學(xué)和客戶的性能要求。
1.3機械設(shè)計的主要技術(shù)設(shè)計分析。機械設(shè)計的技術(shù)是機械設(shè)計的靈魂，要想使設(shè)計出來的產(chǎn)品保持較高的性能，就是必須對機械設(shè)計技術(shù)進行科學(xué)的創(chuàng)新，這也是我國機械制造行業(yè)發(fā)展的內(nèi)在動力。首先要做的就是對設(shè)計的圖紙進行正確的核對與計算，將最終圖與草圖進行詳細的對比和分析，設(shè)計出性能優(yōu)良的機械首先要保證技術(shù)上不出現(xiàn)問題。除此之外，對待一些尚未生產(chǎn)的產(chǎn)品，可以進行一定的定型設(shè)計，保障機械產(chǎn)品設(shè)計的科學(xué)合理。
1.4機械設(shè)計的技術(shù)發(fā)展趨勢分析。針對現(xiàn)代機械產(chǎn)品的機械設(shè)計。進入新世紀(jì)以來人們的生活水平不斷地提高，科技水平日新月異，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn)為機械設(shè)計制作行業(yè)帶來了全新的變革，這項技術(shù)被廣泛地運用到機械設(shè)計領(lǐng)域，再加上人們對機械產(chǎn)品的要求越來越高，因此網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對機械產(chǎn)品的推動作用就不言而喻了。在計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的幫助下，機械設(shè)計發(fā)生了很大的變化，要想跟上時展的腳步，創(chuàng)新則是必不可少的。現(xiàn)階段，傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品已經(jīng)慢慢被淘汰，新一代的智能化、系統(tǒng)化和模塊化的機械產(chǎn)品越來越受到人們的青睞，只有做到這些，才能夠有效地保障機械產(chǎn)品設(shè)計的需求，利用計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，在進行機械產(chǎn)品設(shè)計之前可以用電腦對預(yù)設(shè)的產(chǎn)品進行模擬設(shè)計，然后通過專門的軟件來模擬產(chǎn)品的運行，計算機會對產(chǎn)品的性能進行推理，設(shè)計師可以在此過程中觀察產(chǎn)品是否存在缺陷，一旦發(fā)現(xiàn)問題就可以對其進行修正，從而保證設(shè)計出來的最終產(chǎn)品能夠滿足相應(yīng)的要求。因為產(chǎn)品的設(shè)計是通過電腦模擬出來的，這種設(shè)計方式可以避免產(chǎn)品因為出現(xiàn)問題浪費原材的情況出現(xiàn)，既節(jié)約了時間也降低了成本。最后，要利用模塊的設(shè)計理念，保障產(chǎn)品的設(shè)計能夠真正地實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計的具體功能。除此之外，還應(yīng)該充分利用計算機技術(shù)，保障產(chǎn)品設(shè)計的有效性及科學(xué)性，使產(chǎn)品的設(shè)計方案符合設(shè)計需求。
2機械制造的技術(shù)分析
2.1先進機械制造技術(shù)的特點分析。
（1）機械制造技術(shù)能夠在多個領(lǐng)域中發(fā)揮作用，其涵蓋面非常廣泛，經(jīng)過十幾年的發(fā)展，目前我國的機械制造技術(shù)已經(jīng)十分先進，機械制造技術(shù)在國際上一直處于領(lǐng)先地位，取得了好成績固然可喜，但是也要認識到現(xiàn)今我國制造出來的機械產(chǎn)品大多與我國的機械制造技術(shù)不相匹配，因此要加大力度著重創(chuàng)新傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造技術(shù)的，讓新的技術(shù)代替老舊的制造技術(shù)，推動機械產(chǎn)品的進一步發(fā)展。
（2）機械制造技術(shù)的發(fā)展應(yīng)該與工業(yè)技術(shù)的發(fā)展互相促進，遵循工業(yè)發(fā)展的規(guī)律，并且在發(fā)展的過程中，不斷地將新興的技術(shù)融入到機械制造技術(shù)的創(chuàng)新中，有效地提高機械制造的生產(chǎn)效率，滿足機械設(shè)計的需求。
（3）相關(guān)人員在研究機械制造技術(shù)的過程中，要適當(dāng)?shù)乜紤]到機械技術(shù)整體的系統(tǒng)性的整合，機械產(chǎn)品的性能很大部分取決于產(chǎn)品的系統(tǒng)性，要注重將機械制造技術(shù)的應(yīng)用擴展到其他的方面，讓機械制造技術(shù)的制造能力更上一層樓，將我國的機械設(shè)計產(chǎn)品推銷到國外，走出國門與國際先進的廠家進行競爭。
2.2我國機械制造技術(shù)的現(xiàn)狀以及發(fā)展方向分析。隨著我們科技和經(jīng)濟的發(fā)展，在機械制造行業(yè)取得了令人驕傲的成績，就目前來看我國機械設(shè)計制造行業(yè)發(fā)展的趨勢總體上呈良好態(tài)勢，世界各國對我國機械行業(yè)的發(fā)展有高度的關(guān)注和認可，現(xiàn)如今我國已經(jīng)成為了制造大國，應(yīng)當(dāng)認識到我國引領(lǐng)著世界機械行業(yè)發(fā)展的方向，要不斷地開拓創(chuàng)新，將傳統(tǒng)的機械產(chǎn)品轉(zhuǎn)化為智能化、信息化、數(shù)字化的新興機械產(chǎn)品，保證我國的機械制造產(chǎn)品能始終跟上時代的步伐，搶占國際市場，提高國內(nèi)企業(yè)的競爭力。質(zhì)量決定了產(chǎn)品的壽命，要把控好質(zhì)量關(guān)，國內(nèi)的相關(guān)人員在進行機械制造的過程中，要將產(chǎn)品的質(zhì)量放在首位，我國雖然為制造大國，但是屬于民族的品牌卻很少，打響自己的品牌最有效的方法就是嚴格把控產(chǎn)品的質(zhì)量，在此基礎(chǔ)上還要不斷的創(chuàng)新，將各種高新技術(shù)運用到產(chǎn)品的制造中去，只有這樣才能讓我國的機械產(chǎn)品能在競爭激烈的國際市場上占有一席之地。
3結(jié)論
從某種程度上來講，提升機械設(shè)計的技術(shù)水平也是在提高機械制造產(chǎn)品的質(zhì)量以及可靠性，相應(yīng)的產(chǎn)品性能自然會更好，歷史上許多機械設(shè)計上的問題都是在機械制造加工的過程中發(fā)現(xiàn)的，據(jù)此設(shè)計師們可以優(yōu)化機械結(jié)構(gòu)設(shè)計，提高機械設(shè)計的性能有，兩者相輔相成，缺一不可。
作者:楊杞 單位:遼寧鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院
參考文獻:
[1]張寶坤，王淑霞，王艷.機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展方向[J].化工裝備技術(shù)，2011.
關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；機械制造技術(shù)；發(fā)展
中圖分類號： S611 文獻標(biāo)識碼： A
我國的制造業(yè)起步較晚，首先必須從思想上高度重視制造業(yè)的發(fā)展，注重對國外先進技術(shù)的交流與學(xué)習(xí)，才能縮短與發(fā)達國家的差距，提高自己的競爭實力。
一、機械制造的特點
（一）貫穿生產(chǎn)的整個過程
所謂的先進的制造技術(shù)就是指包括計算機技術(shù)、自動化技術(shù)還有現(xiàn)代的管理系統(tǒng)等方面的技術(shù)，同時也包括產(chǎn)品的設(shè)計、銷售以及售后服務(wù)等等方面的應(yīng)用。機械制作技術(shù)在不斷的吸引先進技術(shù)的同時，也對傳統(tǒng)的技術(shù)中精華部分進行了改造，使它們能夠得到融合。促使機械制造技術(shù)能夠更傾向于信息流、物質(zhì)流等。
（二）面向工業(yè)應(yīng)用
先進的機械制造技術(shù)并不是僅僅是制造過程的本身，它還涉及到許多的方面，從產(chǎn)品的設(shè)計，加工以及售后服務(wù)等等方面的所有內(nèi)容，使它們構(gòu)成有機的整體。在對先進的機械制造技術(shù)進行應(yīng)用的時候，應(yīng)該注意其產(chǎn)生的最好的效果，而且其目標(biāo)也是為了能夠提高企業(yè)的競爭力和綜合實力，為企業(yè)帶來更多的經(jīng)濟利益。
（三）市場競爭的三要素
在以前一個新產(chǎn)品上市之后，就會有更多的相同功能的產(chǎn)品緊隨著其上市，這樣就會造成了企業(yè)想要提高市場競爭力的話 ，就必須要增加其產(chǎn)業(yè)量的狀況。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，其轉(zhuǎn)變?yōu)橛蓵r間、質(zhì)量以及成本組成的三要素。先進的機械制造將這矛盾的三要素進行了有機的結(jié)合，把它們進行了統(tǒng)一。
（四）面向全球的技術(shù)
自20世紀(jì)90年代初，市場的就更加趨向于全球化的發(fā)展，發(fā)達國家在經(jīng)濟和科技手段等方面爭奪市場，產(chǎn)品的輸出等方面隨著市場經(jīng)濟的形成，競爭越來越激烈，而先進的機械制造手段這時就應(yīng)運而生了。所以說，一個國家的先進技術(shù)手段應(yīng)該具有世界的先進水平，為該國在國際競爭中提供理論依據(jù)。
二、機械設(shè)計的技術(shù)分析
（一）機械設(shè)計中設(shè)計計劃分析
機械設(shè)計的計劃時期，是機械設(shè)計的初期，主要任務(wù)是分析市場上現(xiàn)有的機械商品，并在實際的操作中發(fā)現(xiàn)機械產(chǎn)品應(yīng)具備的基本功能，從中剖析出其優(yōu)勢與不足。針對了解到的情況，做好相應(yīng)的預(yù)防工作，并將其作為機械設(shè)計的前期基礎(chǔ)，制定好機械設(shè)計與制造的適用情況，提升機械制造的效果。
（二）機械設(shè)計中設(shè)計方案分析
機械設(shè)計中方案是設(shè)計的精髓，對一個設(shè)計的成敗至關(guān)重要。在方案設(shè)計階段，要解決許多問題，包括理論知識與實際操作間的脫節(jié)，設(shè)計各環(huán)節(jié)中的處理、調(diào)控與更新，機械產(chǎn)品的最終形態(tài)，檢驗者對機械的認識、開發(fā)與創(chuàng)新等，這是為以后機械設(shè)計和制造以及運用等服務(wù)。在設(shè)計方案時，要依據(jù)設(shè)計的理論及規(guī)范等一系列要求，首先設(shè)計好機械的基本構(gòu)架及活動方法，其次是設(shè)計和選取零部件，最后是設(shè)計制作工程制作圖，并且對做好的設(shè)計做一個初步檢查。
（三）機械設(shè)計的設(shè)計技術(shù)分析
機械設(shè)計中的技術(shù)設(shè)計，在技術(shù)方面的標(biāo)準(zhǔn)非常高。在技術(shù)設(shè)計階段的主要任務(wù)是對比核算設(shè)計圖，對照檢查并分析部件草圖與總圖等。機械設(shè)計技術(shù)有以下的幾種：工藝的設(shè)計、產(chǎn)品方法設(shè)計的理論、用料的選擇以及機械結(jié)構(gòu)的設(shè)計等。現(xiàn)代機械設(shè)計技術(shù)主要包括系統(tǒng)工程、設(shè)計仿真技術(shù)、優(yōu)化設(shè)計以及計算機輔助設(shè)計可靠性設(shè)計等。利用先進的科技信息技術(shù)、科學(xué)思維，以及合理高效的設(shè)計方法理論來提升設(shè)計的質(zhì)量和水平，對機械設(shè)計技術(shù)的進步做出貢獻。
（四）機械設(shè)計的發(fā)展趨勢與前景分析
隨著社會的進步和科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，現(xiàn)代機械產(chǎn)品對機械設(shè)計在技術(shù)方面的要求向著模塊化、智能化、系統(tǒng)化并依據(jù)產(chǎn)品的特性設(shè)計等方向發(fā)展。總的來說，現(xiàn)代機械設(shè)計的發(fā)展趨勢有以下幾個：一是更加注重綠色的設(shè)計理念，節(jié)能環(huán)保的意識逐漸深入人心，對機械產(chǎn)品的要求也是以綠色化和智能化為主，合理地使用資源，追求對資源的多重使用；二是越來越優(yōu)良的功能，在設(shè)計機械產(chǎn)品時，要多多使用動態(tài)設(shè)計、補償設(shè)計、控制設(shè)計技術(shù)和防腐設(shè)計等技術(shù)來提升設(shè)計產(chǎn)品功能的優(yōu)良性；三是更加注重市場競爭的影響，設(shè)計產(chǎn)品的最終目的是使產(chǎn)品在投放市場時能夠取得很好的競爭優(yōu)勢，所以要利用降低成本、產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新、智能設(shè)計以及仿真設(shè)計等競爭優(yōu)勢的技術(shù)設(shè)計來使產(chǎn)品更加符合市場的需求。
三、機械制造的先進技術(shù)
（一）首先是21世紀(jì)的新技術(shù)
現(xiàn)在的機械制造技術(shù)是由我國傳統(tǒng)的機械制造技術(shù)發(fā)展而來的 ，其既有傳統(tǒng)技術(shù)的特點 ，又不斷的吸收新的技術(shù) ，同時也滲透于產(chǎn)品生產(chǎn)的全過程。將先進的制造技術(shù)和現(xiàn)在的科學(xué)技術(shù)進行結(jié)合 ，形成一個全新的技術(shù)群。
（二）數(shù)控加工技術(shù)
為了保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)率和降低成本,要求機床不僅具有較好的通用性和靈活性,而且對加工過程中的自動化提出了更高的要求。數(shù)控加工技術(shù)就是在這種環(huán)境下發(fā)展起來的,適用于精度高,零件形狀復(fù)雜的單件和中小批量生產(chǎn)的高效、柔性的自動化加工技術(shù)。目前,數(shù)控技術(shù)發(fā)展迅速,應(yīng)用領(lǐng)域已從航空航天普及到汽車、機床等制造業(yè)及其他中小批量生產(chǎn)的機械制造行業(yè)中。
（三）精密與超精密加工技術(shù)
隨著航空航天、計算機、材料科學(xué)、激光和自動控制系統(tǒng)等高科技產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,綜合應(yīng)用當(dāng)今先進的加工技術(shù),使機械加工精度已經(jīng)提高到了0.01μm的亞納米級,并向納米級發(fā)展。精密加工和超精密加工技術(shù)是現(xiàn)代制造技術(shù)的前沿和主要發(fā)展方向之一,它已經(jīng)成為國際科技競爭中能否取得成功的關(guān)鍵技術(shù),尤其是精密加工技術(shù)在尖端產(chǎn)品和現(xiàn)代武器制造中有舉足輕重的地位。
（四）超高速切削、磨削技術(shù)
超高速加工技術(shù)是指采用超硬刀具和磨具,利用能可靠實現(xiàn)高速運動的高精度、高自動化和高柔性的制造設(shè)備,以提高切削速度來達到提高材料去除率、加工精度和加工質(zhì)量的先進加工技術(shù)。具有切削力小、熱變形小、加工精度高和降低加工成本等優(yōu)越性。
（五）新一代制造裝備技術(shù)
（1）少無夾具制造技術(shù)
在常規(guī)制造系統(tǒng)中,產(chǎn)品生產(chǎn)所需大量夾具不僅耗費大量資金,更嚴重的是延長了產(chǎn)品的準(zhǔn)備時間,形成制造過程中的“瓶頸”,這是造成柔性差、響應(yīng)速度慢、生產(chǎn)成本高、企業(yè)競爭能力弱的主要因素之一。鑒于少無夾具制造技術(shù)所具有的重要學(xué)術(shù)意義和實用價值,國內(nèi)外多個單位均在這一領(lǐng)域開展了研究工作。
（2）虛擬軸機床
新型并聯(lián)構(gòu)型制造裝備虛擬軸機床實質(zhì)上是機器人與機床的混合物,其在結(jié)構(gòu)上完全不同于傳統(tǒng)的數(shù)控機床,具有模塊化程度高,結(jié)構(gòu)簡單,速度、動態(tài)響應(yīng)快,造價低等優(yōu)點,克服了傳統(tǒng)的機床設(shè)備一些無法避免的固有缺陷。
四、機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢
（一）高精密度
現(xiàn)在追求高技術(shù)已經(jīng)成為了機械制造業(yè)的首要發(fā)展方向，當(dāng)然，其也繼承了傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式。在吸收傳統(tǒng)生產(chǎn)方式中的優(yōu)點的同時，也不斷的引進新的技術(shù)。并且在不斷的努力將高科技技術(shù)應(yīng)用到生產(chǎn)中。自20世紀(jì)納米技術(shù)出現(xiàn)以來，就標(biāo)志著機械制造技術(shù)有進入到了一個新的階段，其對機械制造技術(shù)也有著深遠的影響，比如納米精度加工等等。我國也正朝著更精細的方面發(fā)展。
（二）自動化方向
所謂的機械制造自動化，就是指在機械的生產(chǎn)過程中，能夠自動的對技術(shù)進行相應(yīng)的研究，從而達到自動化的生產(chǎn)目標(biāo)。并且其能夠幫助生產(chǎn)和投入之間進行快速的轉(zhuǎn)變。自動化的生產(chǎn)也是我國機械制造技術(shù)發(fā)展的一個方向。在進行機械自動化的生產(chǎn)中，其也具有能夠降低成本，并且生產(chǎn)產(chǎn)品快的特點。我國應(yīng)該充分的利用這一技術(shù)，對傳統(tǒng)的機床進行改革、加工，使其能夠到達自動化。
（三）其他方面的應(yīng)用
首先應(yīng)該向更加精密的技術(shù)方向進行；其次應(yīng)該進行無切削液加工等技術(shù)的應(yīng)用，在簡化程序的同時也能夠減少投資；最后就是要保證 RPM 技術(shù)的運用。
（四）其他方面的應(yīng)用
首先應(yīng)該向更加精密的技術(shù)方向進行；其次應(yīng)該進行無切削液加工等技術(shù)的應(yīng)用，在簡化程序的同時也能夠減少投資；最后就是要保證 RPM 技術(shù)的運用。
結(jié)語
綜上所述，要想促進機械制造業(yè)的發(fā)展，就必須不斷提高機械制造技術(shù)和精密加工工藝的發(fā)展及應(yīng)用水平。而機械設(shè)計對機械制造來說非常的重要，因此在機械設(shè)計過程中要嚴格把關(guān)，保證質(zhì)量，實現(xiàn)高標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量的機械生產(chǎn)。
參考文獻：
[1]李廣宇.綠色包裝機械設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)分析[J].科技創(chuàng)新與應(yīng)用,2014,10:60.
機械設(shè)計及制造作為國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，其發(fā)展程度直接影響到國民經(jīng)濟各部門技術(shù)與裝備水平。隨著“中國制造”到“中國創(chuàng)造”產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略的升級，機械設(shè)計專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng)也必然跟隨時代的步伐，進行超越調(diào)整。針對’95后工科大學(xué)生機械設(shè)計專業(yè)的培養(yǎng)現(xiàn)狀和問題，從機械設(shè)計專業(yè)的課程內(nèi)容、授課方法、實訓(xùn)實踐等環(huán)節(jié)存在的問題出發(fā)，探討教學(xué)改革的有效途徑，提出了’95后工科大學(xué)生機械設(shè)計創(chuàng)新能力培養(yǎng)的幾點有效措施。
關(guān)鍵詞：
大學(xué)生；機械設(shè)計；創(chuàng)新能力；教學(xué)改革
隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展和教育資源的逐步改善，作為高校大學(xué)生主體的’95后，具有眼界開闊、知識豐富、思維活躍等基本特點，作為高素質(zhì)人才的廣泛代表，當(dāng)代工科大學(xué)生機械設(shè)計創(chuàng)新能力的培育和發(fā)展，成為社會各界關(guān)注的熱點[1]。如何提高大學(xué)生的實際動手能力？如何培養(yǎng)創(chuàng)新型人才？如何培養(yǎng)出社會急需的合格人才？這些都是目前各個高校急需解決的問題。
一、’95后工科大學(xué)生機械設(shè)計能力培養(yǎng)的現(xiàn)狀
高校機械設(shè)計專業(yè)以社會需求為目標(biāo)，以培養(yǎng)機械設(shè)計應(yīng)用型人才為主旨，以培養(yǎng)工程技術(shù)型人才為根本任務(wù)，緊密圍繞為國家經(jīng)濟發(fā)展服務(wù)，培養(yǎng)基礎(chǔ)扎實、知識面廣、動手能力強的學(xué)生，以滿足社會對此類人才的迫切需求。隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展，我國高素質(zhì)機械設(shè)計與制造人才不僅數(shù)量上短缺，而且其知識結(jié)構(gòu)也不能滿足企業(yè)的實際需求。’95后的大學(xué)生雖然具有思想開放、樂意競爭、創(chuàng)新思維開闊、創(chuàng)新意識強的優(yōu)點，但由于大部分學(xué)生是獨生子，雖思想開放，卻欠缺團隊協(xié)作能力；雖樂于競爭，卻功利化傾向明顯；雖創(chuàng)新思維開闊，卻缺少一定的毅力；雖創(chuàng)新意識強，卻創(chuàng)新能力差[2]。首先，作為科班出身的機械設(shè)計專業(yè)畢業(yè)生，其系統(tǒng)的知識基礎(chǔ)不是很扎實，基本的機械設(shè)計理念思路僵化，不能靈活應(yīng)用。其次，畢業(yè)生實際動手能力不足，導(dǎo)致解決實際問題的能力差，不能勝任目前的高素質(zhì)人才崗位要求。最后，團隊組織協(xié)調(diào)能力欠缺，不能完全勝任項目負責(zé)人的角色，雖擔(dān)負企業(yè)工程師的期望卻只能擔(dān)任技師的工作。
二、提高’95后工科大學(xué)生機械設(shè)計創(chuàng)新能力的有效措施
當(dāng)今社會發(fā)展日新月異，社會要求高校培養(yǎng)出來的畢業(yè)生必須是高素質(zhì)、綜合型、創(chuàng)新型的人才。這對高校的機械設(shè)計專業(yè)課程設(shè)置、教學(xué)理念、培養(yǎng)目標(biāo)等提出了新的要求和期望。因此，必須探討新形勢下’95后工科大學(xué)生機械設(shè)計創(chuàng)新能力培養(yǎng)的新思路，逐步轉(zhuǎn)變教學(xué)理念、培養(yǎng)目標(biāo)，改革教學(xué)方法和思路，提高學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量。
（一）轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，夯實機械設(shè)計基礎(chǔ)理論知識
傳統(tǒng)的教學(xué)理念、手段、方法在前期的機械設(shè)計專業(yè)大學(xué)生培養(yǎng)中的確取得了不錯的效果，但是隨著社會發(fā)展，陳舊的教學(xué)思路在’95后大學(xué)生身上已不再具有較強吸引力。機械設(shè)計教學(xué)面臨著新的挑戰(zhàn)，必須轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，注重機械設(shè)計等相關(guān)基礎(chǔ)課程的理論教學(xué)。首先，在培養(yǎng)目標(biāo)上把傳授理論知識與創(chuàng)新思維的培養(yǎng)相結(jié)合，既著眼傳授機械設(shè)計的基本知識、基本理論和基本方法，也要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)機械設(shè)計案例，更要啟發(fā)學(xué)生在先進設(shè)計技能、創(chuàng)新設(shè)計能力等方面的培養(yǎng)和訓(xùn)練[3-4]。其次，在教學(xué)方法上充分考慮’95后大學(xué)生的特點，靈活運用多媒體教學(xué)手段，改進知識要點的呈現(xiàn)方式，增強課堂教學(xué)的直觀性和趣味性，提高課堂的互動性和參與性，使學(xué)習(xí)的認知過程更為生動和深刻，增加教授內(nèi)容的理解深度，拓寬學(xué)生的認知、想象和思維空間，徹底改變“填鴨式”的教育，通過提高學(xué)習(xí)興趣，達到學(xué)生主動擴充知識容量的目的。最后，以基礎(chǔ)能力培養(yǎng)為本位，強調(diào)課堂教學(xué)的啟發(fā)性，充分調(diào)動學(xué)生參與課堂的積極性，引導(dǎo)學(xué)生積極思考，有效地調(diào)動學(xué)生的創(chuàng)造性思維，通過思考夯實機械設(shè)計基礎(chǔ)理論知識，為培養(yǎng)高素質(zhì)的創(chuàng)新人才奠定理論基礎(chǔ)。
（二）圍繞教學(xué)大綱，改革教學(xué)內(nèi)容
大學(xué)生機械設(shè)計創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具有系統(tǒng)性特征，必須圍繞本專業(yè)教學(xué)大綱，對與專業(yè)相關(guān)的課程進行整體改革。機械設(shè)計創(chuàng)新能力的培養(yǎng)必須在機械類課程教學(xué)創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，使課堂創(chuàng)新思維與科創(chuàng)活動互相促進。隨著電子、工業(yè)和機電一體化等技術(shù)的不斷進步，機器設(shè)備朝著自動化、數(shù)控化、智能化方向發(fā)展。機械設(shè)計專業(yè)的教學(xué)內(nèi)容要與時俱進，圍繞教學(xué)大綱，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，不斷拓寬機械設(shè)計專業(yè)學(xué)生的知識面，增加計算機輔助設(shè)計、機械自動化、機電一體化、數(shù)控程序化等相關(guān)專業(yè)的學(xué)習(xí)內(nèi)容，使學(xué)生在深入了解機械原理和構(gòu)造的基礎(chǔ)上，對機電、控制等學(xué)科有系統(tǒng)地學(xué)習(xí)和了解，觸類旁通，為實現(xiàn)機械創(chuàng)新設(shè)計提供充足的專業(yè)輔助知識。
（三）重視培養(yǎng)過程，將專業(yè)實踐與畢業(yè)設(shè)計等同對待
實踐環(huán)節(jié)是機械設(shè)計專業(yè)教學(xué)的重要組成部分，良好的實踐環(huán)節(jié)有利于學(xué)生深度理解和掌握基礎(chǔ)理論知識，通過實訓(xùn)與實踐，加深學(xué)生對實際問題的理解，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。因此，在培養(yǎng)方案中，高校必須突出體現(xiàn)創(chuàng)新型人才綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，建立以實踐教學(xué)為核心的課程體系，把學(xué)生的動手能力和實踐能力放在主導(dǎo)地位，對實踐環(huán)節(jié)做出具體的要求。同時，通過增加計算機輔助設(shè)計、信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)類通識課程，指導(dǎo)學(xué)生了解機械設(shè)計制造行業(yè)的前沿知識，感受本行業(yè)的脈搏，使學(xué)生在提高機械設(shè)計應(yīng)用能力的同時，獲得更好的專業(yè)素質(zhì)。
（四）以參加各類機械設(shè)計大賽為起點，塑造學(xué)生的機械創(chuàng)新設(shè)計能力
大學(xué)生機械設(shè)計競賽作為高校創(chuàng)新教育系列中的一個實踐教學(xué)環(huán)節(jié)，成功引導(dǎo)高等學(xué)校不斷在教學(xué)中加強大學(xué)生的創(chuàng)新設(shè)計意識、綜合設(shè)計能力和團隊協(xié)作精神的培養(yǎng)，也增進學(xué)生動手能力的培養(yǎng)和工程實踐的訓(xùn)練，通過針對實際需求的創(chuàng)新思維，開展機械設(shè)計和工藝制作，提高學(xué)生的實際工作能力[4-5]。高校應(yīng)該營造濃厚的創(chuàng)新文化氛圍，并制定相關(guān)的支持政策，鼓勵廣大學(xué)生踴躍參加機械設(shè)計競賽活動，支持教師積極參與指導(dǎo)。在參賽作品的選擇上，教師指導(dǎo)學(xué)生根據(jù)競賽項目的選題要求，確定功能、性能指標(biāo)和設(shè)計要求，開展廣泛調(diào)研論證，充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力，擬定設(shè)計方案，完成設(shè)計圖紙，完成零件加工，配件采購，實物樣機或模型的制作、裝配與調(diào)試。教師指導(dǎo)學(xué)生，不斷更新設(shè)計理念，在參賽作品設(shè)計時，注重綜合運用所學(xué)專業(yè)基礎(chǔ)課程的設(shè)計原理與方法，綜合運用SolidWorks等工具軟件，在注重作品原理、功能、結(jié)構(gòu)的創(chuàng)新性的同時，也要從方法上提高創(chuàng)新的效率和質(zhì)量，指導(dǎo)學(xué)生在理論方案設(shè)計階段、實物樣機和模型制作階段都獨立完成，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動性和積極性。通過參加機械創(chuàng)新設(shè)計大賽，在參賽作品準(zhǔn)備過程中不斷培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維，推動大學(xué)生設(shè)計能力的實際展示，激發(fā)并提升大學(xué)生機械設(shè)計創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，實現(xiàn)以參賽為契機，全面提升學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計能力和設(shè)計實踐能力的目的。
三、結(jié)語
當(dāng)代’95后工科大學(xué)生機械設(shè)計創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和發(fā)展，成為專業(yè)教育的關(guān)注熱點。大學(xué)生作為高素質(zhì)專業(yè)人才，在教育培養(yǎng)過程中要注重激發(fā)其創(chuàng)新意識，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力，這既是新時期的呼喚，也是國家對大學(xué)生群體提出的要求和希望，更是時代賦予高校的偉大使命。因此，高校必須不斷更新教學(xué)理念，改革教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)目標(biāo)，重視學(xué)生機械設(shè)計基礎(chǔ)知識的積累，更注重實際動手能力的實踐訓(xùn)練，實現(xiàn)社會對高素質(zhì)機械設(shè)計專業(yè)人才的需求目標(biāo)。
作者：石復(fù)習(xí) 侯俊才 姚志鳳 單位：西北農(nóng)林科技大學(xué)
參考文獻：
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網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對機械設(shè)計思維模式影響
在設(shè)計者進行設(shè)計時，通常會用到最優(yōu)路徑原則和相似聯(lián)想原則。所謂最優(yōu)路徑原則，就是設(shè)計者在設(shè)計時，會選擇與預(yù)想方案最為相似的設(shè)計實例來進行參照，這樣不僅可以大大縮短設(shè)計的時間，而且通過對比研究，可以實現(xiàn)設(shè)計價值的最大化。所謂相似聯(lián)想原則，就是指在設(shè)計時能夠因為一種概念或一種模式聯(lián)想到所要進行的設(shè)計預(yù)想，通過尋找這其中的相似性來達到啟迪設(shè)計者思維的方法。而運用計算機網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)新設(shè)計在進行機械設(shè)計時，設(shè)計者可以根據(jù)機械功能、原理和結(jié)構(gòu)的不同，進行橫向和縱向的聯(lián)想。聯(lián)想的合理性是相似性的前提，一個優(yōu)秀的機械產(chǎn)品往往可以舉一反三，設(shè)計者利用機械產(chǎn)品的相似作用原理和結(jié)構(gòu)來進行重新優(yōu)化組合，從而得到最優(yōu)的設(shè)計方案。
輔助設(shè)計技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用
計算機輔助設(shè)計技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)協(xié)同化所謂計算機輔助設(shè)計技術(shù)，是設(shè)計者在進行機械設(shè)計時，以計算機作為設(shè)計的基本工具，通過進行多學(xué)科領(lǐng)域知識的綜合利用，對機械設(shè)計的產(chǎn)品設(shè)計、分析及優(yōu)化等問題進行數(shù)字處理和創(chuàng)新處理的方法。在機械設(shè)計中，結(jié)合軟硬件的發(fā)展，計算機輔助設(shè)計技術(shù)與數(shù)字編程等技術(shù)聯(lián)合以來，成為機械創(chuàng)新設(shè)計中的主力軍，其在機械設(shè)計中主要表現(xiàn)在以下幾個方面:(1)二維繪畫。通過計算機的應(yīng)用，繪畫技術(shù)已經(jīng)由傳統(tǒng)的手工繪畫轉(zhuǎn)為計算機二維繪畫。(2)圖形和符號庫。在進行機械設(shè)計時，將復(fù)雜的圖形分解成簡單的圖形和符號，將這些圖形和符號存入數(shù)據(jù)庫中，當(dāng)需要使用時，再從數(shù)據(jù)庫中進行調(diào)出，將調(diào)出的圖像進行編輯后進行應(yīng)用。(3)參數(shù)化設(shè)計。在傳統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化和系列化設(shè)計中，需要設(shè)計者在設(shè)計中經(jīng)常性地對部件的結(jié)構(gòu)和尺寸進行調(diào)整，而采用計算機參數(shù)化設(shè)計因為建立了圖形數(shù)據(jù)庫，將圖形調(diào)出后，可以賦予其新的尺寸，從而形成新的圖形［3］。(4)三維造型。通過三維造型的設(shè)計，在對零件的結(jié)構(gòu)進行了實體設(shè)計后，對其進行著色和消隱，從而將零件的真實形狀體現(xiàn)出來。在測試方面，可以對其進行運動仿真測試，檢測部件之間在運動狀態(tài)下有無干涉情況發(fā)生。(5)工程分析。運用計算機輔助技術(shù)，將可以實現(xiàn)機械設(shè)計中的有限元分析、優(yōu)化設(shè)計和運動學(xué)分析。(6)設(shè)計文檔、生成報表。在機械設(shè)計中，可以通過計算機技術(shù)來將設(shè)備的屬性設(shè)計成文檔，生成報表，也可以根據(jù)設(shè)計參數(shù)來進行設(shè)備的圖像設(shè)計。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)的普遍應(yīng)用，集成化、智能化和網(wǎng)絡(luò)協(xié)同化成為計算機輔助設(shè)計技術(shù)的發(fā)展特點。目前，計算機輔助設(shè)計技術(shù)正朝著網(wǎng)絡(luò)協(xié)同化的方向發(fā)展，將計算機輔助技術(shù)的公用信息、圖形等信息貯存在公共數(shù)據(jù)庫中，通過網(wǎng)絡(luò)對其中的數(shù)據(jù)進行共享。信息化和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，使得機械制造業(yè)的信息快速交互成為可能，將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計算機輔助設(shè)計技術(shù)結(jié)合在一起，對機械制造業(yè)的發(fā)展起到了舉足輕重的作用。計算機輔助技術(shù)已經(jīng)成為機械設(shè)計中具有很強活力的技術(shù)手段，在設(shè)計中，隨著市場需求的擴大和要求的提高，產(chǎn)品的設(shè)計越來越需要創(chuàng)造性支持。而且，不同的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和經(jīng)濟標(biāo)準(zhǔn)都會導(dǎo)致產(chǎn)品在設(shè)計上出現(xiàn)不同的結(jié)果，針對這樣的特點，計算機輔助技術(shù)必須朝著智能化、信息集成化和信息交換借口標(biāo)準(zhǔn)化的方向繼續(xù)大踏步發(fā)展。目前，我國計算機輔助技術(shù)上的研究和國外相比，還存在著比較大的差距。計算機輔助技術(shù)的應(yīng)用復(fù)雜多變，在機械設(shè)計中，設(shè)計人員要對其進行很好的掌控是一件不容易的事情，而且在當(dāng)前的企業(yè)中能夠真正精通計算機輔助技術(shù)的機械設(shè)計人員并不多，因此，我國還需要加強對計算機輔助技術(shù)人員的培訓(xùn)，而計算機輔助技術(shù)的發(fā)展也要朝著更為人性化的方向發(fā)展，實現(xiàn)人機的交互式應(yīng)用，從而為我國機械制造業(yè)的市場競爭力提供有效的技術(shù)保障。遠程協(xié)同網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在復(fù)雜形狀的機械產(chǎn)品設(shè)計中，設(shè)計的最終完成都是由不同領(lǐng)域和部門的專家共同來協(xié)作完成的。傳統(tǒng)的制造模式正受到計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速改造，而遠程協(xié)同設(shè)計就是這種改造中的突出例子。不同的制造企業(yè)根據(jù)自己的需求來配置了不同的計算機網(wǎng)絡(luò)體系和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，因此研究計算機網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下協(xié)同作業(yè)的原理和實現(xiàn)方法，達成異地信息共享是一項具有重要意義的課題［4］。由于機械產(chǎn)品種類繁多、使用環(huán)境復(fù)雜，對知識性的依賴極強，如果只是針對各自的應(yīng)用來進行獨立開發(fā)設(shè)計，重建知識框架體系，將會對人力和物力造成巨大的耗費。而基于網(wǎng)絡(luò)的協(xié)同設(shè)計可以使這個問題得到解決。工作人員可以使用網(wǎng)絡(luò)工具和現(xiàn)代設(shè)計方法，對產(chǎn)品設(shè)計的共同特征來進行總結(jié)，設(shè)計出通用的設(shè)計構(gòu)件，生成自己的應(yīng)用系統(tǒng)，最終構(gòu)建出自己的遠程協(xié)同設(shè)計體系。處于同一協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)內(nèi)的每個成員都可以在第一時間內(nèi)獲取他們所需要的數(shù)據(jù)。只要接入?yún)f(xié)同設(shè)計網(wǎng)絡(luò)，工程人員就可以非常容易地獲得已經(jīng)完成的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，這為不同企業(yè)和部門之間的合作提供了快速交流的平臺。機械協(xié)同設(shè)計的方法具有群體性、動態(tài)性和協(xié)同性等特點，解決了設(shè)計中異地之間和不同時間的數(shù)據(jù)傳遞問題，其以計算機網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫作為基礎(chǔ)，以計算機輔助技術(shù)、CAE等技術(shù)為手段，以數(shù)字化和可視化的特點，提供了一種全新的數(shù)據(jù)交流和共享的平臺，由單個設(shè)計的數(shù)據(jù)共享發(fā)展成為多個設(shè)計的數(shù)據(jù)共享，其開放性的設(shè)計為工程人員參加設(shè)計制作提供了良好的環(huán)境支持。協(xié)同設(shè)計是在并行框架的基礎(chǔ)上，建立協(xié)同設(shè)計管理系統(tǒng)，通過對分階段產(chǎn)品模塊實行共享，對模塊進行定義、進行過程管理和協(xié)調(diào)，從而實現(xiàn)協(xié)同設(shè)計的系統(tǒng)方案。協(xié)同設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)包括環(huán)境支持技術(shù)、統(tǒng)一的產(chǎn)品信息建模技術(shù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理技術(shù)、計算機輔助技術(shù)和CAPP等集成環(huán)境技術(shù)、決策評價和沖突管理技術(shù)、信息安全技術(shù)。在當(dāng)今制造業(yè)和機械設(shè)計開發(fā)的網(wǎng)絡(luò)化背景下，通過遠程機械設(shè)計系統(tǒng)的開發(fā)和應(yīng)用，從而實現(xiàn)機械設(shè)計中大量基礎(chǔ)信息和共性信息的異地共享，提高了機械設(shè)計的開發(fā)效率。
在機械產(chǎn)品的設(shè)計中，工程人員通過對計算機輔助設(shè)計技術(shù)進行系統(tǒng)性地運用，并結(jié)合遠程協(xié)同設(shè)計方法，通過網(wǎng)絡(luò)和計算機輔助工具，從而實現(xiàn)機械產(chǎn)品的開發(fā)和設(shè)計，實現(xiàn)在不同空間和不同平臺的協(xié)同性設(shè)計，并完成對信息數(shù)據(jù)的共享，提高機械設(shè)計的質(zhì)量，縮短其設(shè)計研發(fā)的周期，增強機械設(shè)計的信息化水平。遠程機械設(shè)計系統(tǒng)作為制造業(yè)基礎(chǔ)信息平臺的組成部分，是順應(yīng)機械制造設(shè)計的全局性和市場性要求的必然選擇。
本文作者：王寶香工作單位：唐山科技職業(yè)技術(shù)學(xué)院
關(guān)鍵詞：機械設(shè)計；機械制造；特點；現(xiàn)狀；發(fā)展趨勢
由于機械設(shè)計涉及的學(xué)科理論知識相對較多，因此對其有效把握的難度也相對較大。只有充分重視機械制造工藝在機械設(shè)計中的重要性，才能在滿足社會發(fā)展需求的基礎(chǔ)上，實現(xiàn)機械設(shè)計的進一步優(yōu)化和升級。
一、現(xiàn)代機械設(shè)計和機械制造的發(fā)展現(xiàn)狀
（一）生產(chǎn)管理。計算機技術(shù)作為發(fā)達國家機械制造管理過程中采用的重要技術(shù)，其對于機械制造的模式和管理體制的建設(shè)給予了充分的重視。但是我國大多數(shù)小型機械制造企業(yè)由于受到企業(yè)自身實力的限制，而仍然采用傳統(tǒng)的管理方式，這種落后的機械制造管理方式，對于機械制造企業(yè)的發(fā)展已經(jīng)產(chǎn)生了嚴重的影響。（二）制造設(shè)計。西方發(fā)達國家在機械制造發(fā)展的過程中，不僅充分重視了計算機技術(shù)在機械設(shè)計中所發(fā)揮的作用，同時利用計算機技術(shù)進行設(shè)計規(guī)則和數(shù)據(jù)的處理和更新，從根本上促進了機械設(shè)計效率和質(zhì)量的有效提升。我國由于計算機輔助設(shè)計領(lǐng)域的專業(yè)人才相對較少，而對我國機械設(shè)計的發(fā)展產(chǎn)生了不利的影響。（三）自動化裝備。機械制造領(lǐng)域經(jīng)過長期的發(fā)展，已經(jīng)開始了向現(xiàn)代信息為基礎(chǔ)的先進技術(shù)的轉(zhuǎn)變，而這對于全球機械制造企業(yè)的生存能力也提出了更高的要求。所以，必須加大自動化技術(shù)在機械制造領(lǐng)域中應(yīng)用的力度，實現(xiàn)自動化技術(shù)與機械制造領(lǐng)域的一體化經(jīng)營目標(biāo)，才能從根本上促進我國機械制造領(lǐng)域國際市場競爭力的進一步提升。（四）制造工藝。西方發(fā)達國家在機械制造業(yè)發(fā)展的過程中，已經(jīng)實現(xiàn)了將微細加工、精細加工、電磁加工、高精密加工、復(fù)合加工、納米技術(shù)等新型加工技術(shù)的有效融合，對于機械制造效率和質(zhì)量的有效提升起到了積極的促進作用。我國機械制造領(lǐng)域在發(fā)展的過程中由于沒有廣泛應(yīng)用這些技術(shù)，而對整個機械制造領(lǐng)域的發(fā)展產(chǎn)生了不良的影響。
二、我國現(xiàn)代機械設(shè)計和機械制造的發(fā)展前景
（一）全球化發(fā)展步伐的加快。隨著全球經(jīng)濟一體化的迅速發(fā)展，越來越多的國外知名企業(yè)進入我國機械制造領(lǐng)域，而這不僅增加了國內(nèi)市場競爭的激烈程度，同時也導(dǎo)致國內(nèi)中小企業(yè)生存壓力的不斷增加。因此，國內(nèi)機械制造企業(yè)必須加大新市場拓展的力度，根據(jù)自身發(fā)展的需要只能采取兼并或者收購其他企業(yè)的方式，才能滿足經(jīng)濟全球化對機械制造企業(yè)所提出的要求。此外，隨著網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)在機械制造領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，也進一步加劇了企業(yè)之間的競爭激烈程度。而這些相互制約的因素，不僅成為了機械制造企業(yè)全球化發(fā)展的動力，同時機械制造領(lǐng)域與網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的緊密融合，也為機械制造的全球化發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。（二）網(wǎng)絡(luò)化方向的發(fā)展。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展為機械制造業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營的改革和創(chuàng)新注入了新的活力，同時也實現(xiàn)了機械制造的選材、設(shè)計、制造、銷售等過程的全球化操作。此外，迅速發(fā)展的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)也增加了信息技術(shù)交流的頻率，為機械制造企業(yè)合作競爭模式的建立奠定了良好的基礎(chǔ)。（三）虛擬化方向的發(fā)展。利用虛擬技術(shù)進行機械制造產(chǎn)品加工方法、生產(chǎn)工藝等各方面的檢驗，不僅最大限度的降低了企業(yè)生產(chǎn)制造的成本，同時也實現(xiàn)了生產(chǎn)周期的進一步優(yōu)化。另外，充分利用計算機仿真模擬軟件，不僅為機械產(chǎn)品的社交和制造工藝的可靠性提升奠定了良好的基礎(chǔ)，同時也確保了產(chǎn)品生產(chǎn)的周期，降低了生產(chǎn)過程中不必要錯誤發(fā)生的幾率，從根本上促進了機械制造效率和質(zhì)量的全面提升。（四）自動化方向的發(fā)展。將集成和系統(tǒng)技術(shù)、單一技術(shù)、柔性技術(shù)等緊密融合的現(xiàn)代機械制造企業(yè)，不僅營造出了適合機械制造企業(yè)發(fā)展的良好氛圍，同時也為機械制造企業(yè)向自動化方向的發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。（五）綠色化方向的發(fā)展。在機械制造生產(chǎn)的過程中充分運用綠色設(shè)計、材料、設(shè)備、工藝、管理等進行機械產(chǎn)品的生產(chǎn)和管理，不僅實現(xiàn)了機械制造生產(chǎn)的綠色發(fā)展目標(biāo)，同時也有效的降低了機械制造過程中對周邊環(huán)境所產(chǎn)生的影響。在有效促進能源和原材料利用效率全面提升的基礎(chǔ)上，為機械制造企業(yè)的長期穩(wěn)定發(fā)展奠定了良好的基礎(chǔ)。（六）精密化方向的發(fā)展。隨著精細加工、高精度加工、激光加工、微細加工、復(fù)合加工、3D打印技術(shù)、納米技術(shù)等新型加工技術(shù)在機械制造領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，不僅促進了機械制造生產(chǎn)加工精密度的有效提升，同時也促進了機械加工生產(chǎn)效率和質(zhì)量的全面提升。
三、結(jié)束語
總之，機械設(shè)計必須根據(jù)時展的需要，不斷的進行設(shè)計理念和技術(shù)的改革和創(chuàng)新，同時將先進的生產(chǎn)技術(shù)應(yīng)用于機械制造工序中，才能促進產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量和效率的有效提升，為機械制造企業(yè)長期戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)的順利實現(xiàn)奠定良好的基礎(chǔ)。
作者:薛正福 單位:赤峰工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院
參考文獻：
1機械設(shè)計
機械設(shè)計(machinedesign),根據(jù)使用要求對機械的工作原理,結(jié)構(gòu)、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、方法等進行構(gòu)思、分析和計算并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過程。
2現(xiàn)代機械設(shè)計的特點
現(xiàn)代機械種類很多,結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜。但從實現(xiàn)系統(tǒng)功能的角度上看,它主要包括動力系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、執(zhí)行系統(tǒng)、操縱及控制系統(tǒng)等,每個系統(tǒng)叉可根據(jù)需要繼續(xù)分解為更小的子系統(tǒng)。現(xiàn)代機械設(shè)計有其鮮明的特點,即不但要求設(shè)計對機械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運動方式、力和能量的傳遞方式,物流技術(shù)、各零部件的材料、形狀、尺寸、方法等進行構(gòu)思、分析、計算,而且還需融通多門科學(xué)知識,如創(chuàng)造性工程、美學(xué),仿生學(xué)、控制論、機械電子學(xué)、價值工程等,使設(shè)計出的產(chǎn)品在市場中具有競爭力。
3計算機輔助機械設(shè)計方法
計算機輔助設(shè)計(ComputerAidedDesign,簡稱cAD)技術(shù)是電子信息技術(shù)的一個重要組成部分。這一新興學(xué)科能充分運用計算機高速運算和快速繪圖的強大功能為工程設(shè)計及產(chǎn)品設(shè)計服務(wù),徹底改變了傳統(tǒng)的手工設(shè)計繪圖方式,極大地提高了產(chǎn)品開發(fā)的速度和精度,使得科技人員的{慧和能力得到了延伸。CAD系統(tǒng)包括硬件系統(tǒng)和軟件系統(tǒng)兩大部分。硬件系統(tǒng)是計算機輔助設(shè)計技術(shù)的物質(zhì)基礎(chǔ);軟件系統(tǒng)是計算機輔助設(shè)計技術(shù)的核心,它決定了系統(tǒng)所具有的功能。硬件和軟件的組合形成了CAD系統(tǒng)。汁算機輔助機械設(shè)計的一般過程包括:
1)建立數(shù)學(xué)模型:一般機械零件基本都有現(xiàn)成的數(shù)學(xué)模型,但對沒有數(shù)學(xué)模型的則首先要建立正確的數(shù)學(xué)模型;
2)設(shè)計程序框圖:程序框圖根據(jù)手工計算的步驟來沒計;
3)用高級語言編制程序:根據(jù)程序框圖來編程;
4)程序調(diào)試:程序編好后,先仔細檢查源程序,然后將其輸入汁算機進行試算,再對程序適用范圍的邊界、轉(zhuǎn)折點進行試算,要求與手算結(jié)果完全吻合。
4系統(tǒng)化機械設(shè)計方法
現(xiàn)代機械設(shè)計已突破傳統(tǒng)的機械設(shè)計只注重機械產(chǎn)品單純能實現(xiàn)預(yù)期功能的要求,使機械設(shè)計向自系統(tǒng)化、信息化,柔性化和智能化的方向發(fā)展。從系統(tǒng)的觀點出發(fā),機械系統(tǒng)設(shè)計及其控制技術(shù)把原有機械產(chǎn)品的眭能、功能以及制造技術(shù)提高到一個嶄新的水平,甚至使原有的機械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)發(fā)生變化,所帶來的經(jīng)濟效益和社會效益是巨大的。所以機構(gòu)產(chǎn)品的系統(tǒng)化設(shè)計及其控制技術(shù)是機械工業(yè)發(fā)展的必然趨勢,也是用新興技術(shù)改造傳統(tǒng)機械][業(yè)的有力措施。科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,產(chǎn)品功能要求的日益增多,復(fù)雜性增:響,壽命期縮短,更新?lián)Q代速度加快然而,產(chǎn)品的設(shè)計,尤其是機械產(chǎn)品方案的設(shè)計手段,則顯得力不從心,跟不上時展的需要。目前,計算機輔助產(chǎn)品的設(shè)計繪圖、設(shè)計計算、加工制造、生產(chǎn)規(guī)劃已得到了比較廣泛和深入的研究,并初見成效,而產(chǎn)品開發(fā)初期方案的計算機輔助設(shè)計卻遠遠不能滿足設(shè)計的需要。系統(tǒng)化設(shè)計方法將沒計任務(wù)由抽象到具體(由設(shè)計的任務(wù)要求到實現(xiàn)該任務(wù)的方案或結(jié)構(gòu))進行層次劃分,擬定出每一層欲實現(xiàn)的目標(biāo)和方法,由淺入深、由抽象至具體地將各層有機地聯(lián)系在一起,使整個設(shè)計過程系統(tǒng)化,使設(shè)計有規(guī)律可循,有方法可依,易于設(shè)計過程的計算機輔助實現(xiàn)。系統(tǒng)化設(shè)計方法的主要特點是:籽設(shè)計看成由若干個設(shè)汁要素組成的一個系統(tǒng),每個設(shè)計要素具有獨立性,各個要素間存在著有機的聯(lián)系,并具有層次性,所有的設(shè)計要素結(jié)合后,即可實現(xiàn)沒汁系統(tǒng)所需完成的任務(wù)。在系統(tǒng)化機械設(shè)計過程中,為使設(shè)計工作更為科學(xué)合理,常把一個機械系統(tǒng)分解為若干個相聯(lián)系的比較簡單的子系統(tǒng),可使設(shè)計和分析比較簡便。根據(jù)需要和可能,各予系統(tǒng)還可再分解為更小的子系統(tǒng),依次分解,直至能進行適宜的毆計和分析。系統(tǒng)分解時就注意以下幾點:
分解數(shù)和層次應(yīng)適宜。分解數(shù)太少,子系統(tǒng)仍很復(fù)雜,不便于模型化和優(yōu)化工作,分解數(shù)和層次太多又會給總體系統(tǒng)的綜合造成困難;2避免過于復(fù)雜的分界面。應(yīng)盡可能選擇在要素間結(jié)合枝數(shù)(聯(lián)系數(shù))較少和作用較弱的地方;保持能量流、物料流和信息流的合理流動途徑。通常機械系統(tǒng)工作時都存在著能量、物料和信息3種轉(zhuǎn)換,它們從系統(tǒng)輸入到系統(tǒng)輸出的過程中,按一定的方向和途徑流動,既不可中斷,也不可紊流,即使分解成各個子系統(tǒng),它們的流動途徑仍應(yīng)明確和暢通;了解分系統(tǒng)分解與功能分解的關(guān)系與不同。系統(tǒng)分解時,每個系統(tǒng)仍是一個系統(tǒng),它把具有比較密切結(jié)合關(guān)系的要素結(jié)合在一起,其結(jié)構(gòu)組成雖稍微簡單,但其功能往往還有多項。而功能分解時,是按功能體系進行逐級另懈,直至不能再分解的單元功能。
機械設(shè)計與加工是關(guān)系到機械質(zhì)量優(yōu)劣的重要環(huán)節(jié)，機械質(zhì)量直接關(guān)系著我國制造業(yè)的發(fā)展以及施工過程中的安全與否，本文對機械設(shè)計與加工中存在的問題進行了分析，并提出了合理化建議，為今后的機械設(shè)計加工提供參考。
關(guān)鍵詞：
機械設(shè)計；問題；解決對策
0引言
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機械設(shè)備越來越精密，而設(shè)備零部件的設(shè)計與加工將直接決定著設(shè)備的精度。影響機械設(shè)計加工因素有加工精度、零件表面質(zhì)量、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品的性價比、劑等，本文將對上述因素進行分析，希望可以減少設(shè)計、加工過程中各種問題的發(fā)生，從多方面著手，提高機械產(chǎn)品的整體質(zhì)量。
1定義
機械設(shè)計是設(shè)計者依據(jù)設(shè)備的用途，對設(shè)備工作原理、機械結(jié)構(gòu)、零件特征、方式等進行構(gòu)思、分析、計算，從而對設(shè)備綜合技術(shù)經(jīng)濟效果進行優(yōu)化，最終將其轉(zhuǎn)化為設(shè)備制造依據(jù)的具體過程。機械加工是指對工件的外形、尺寸、性能等進行改變的過程。
2機械設(shè)計與加工中存在的問題研究
2.1機械設(shè)計加工精確度研究
機械設(shè)備要想適應(yīng)產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟的飛速發(fā)展，其設(shè)計加工就必須更為嚴謹，加工精度、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、產(chǎn)品性價比等都需要進一步提高。但受各種因素的綜合影響，其結(jié)果往往差強人意，機械加工與設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)之間存在的誤差、安裝定位不準(zhǔn)產(chǎn)生的誤差、使用磨損造成的誤差、冷熱加工產(chǎn)生的誤差等等。在操作過程當(dāng)中嚴格依照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)，想方設(shè)法提高加工精度，將誤差減少到最小，不斷提升產(chǎn)品的整體質(zhì)量。
2.2零部件精度偏低
機械設(shè)備中零部件的精度將對設(shè)備精度產(chǎn)生直接影響，這是因為設(shè)備是零部件按照一定的工藝進行裝備組裝的。機械零部件在加工過程中不可避免地要受到力的作用、熱量的作用等等，這些都是影響零件精度的因素，尤其機床主軸回轉(zhuǎn)誤差，會對零部件的外形、尺寸的精度產(chǎn)生很大影響。例如主軸的軸向攛動，使零部件加工端面產(chǎn)生平面度誤差；主軸的純角度擺動，使零部件產(chǎn)生圓柱度誤差；純徑向的圓跳動，使零部件產(chǎn)生圓度誤差。
3機械設(shè)計與加工的有效策略研究
3.1改進加工精度的具體措施
首先，機床是機械加工過程中使用的主要設(shè)備，機床對機械設(shè)備進行加工的各個環(huán)節(jié)中加工精確度的高低是影響機械設(shè)備精確度的重要因素，例如：德國西門子品牌機床在軸承等標(biāo)準(zhǔn)件上的精度選項更多，操作工程中可根據(jù)機械設(shè)備的差異進行不同精度的調(diào)整，加工工程中穩(wěn)定性也相對較高，其加工精確度比許多國內(nèi)數(shù)控機床更高。再比如，薄壁零件的裝夾方法，由于其易變型的特點，因此在裝夾過程中經(jīng)常采用的是軸向裝夾法，減少誤差。以乳化液泵曲軸為例，乳化液泵曲軸在工作過程中受力較為復(fù)雜，慣性力、慣性力矩、壓力、交變負荷沖擊等同時作用，導(dǎo)致乳化液泵曲軸易出現(xiàn)軸頸磨損、裂紋、彎扭變形等損傷。曲軸磨損后進行修復(fù)時，常用方法有磨削法、等離子電鍍法、激光熔覆法等，其中電鍍法一般應(yīng)用于磨損較為嚴重的情況；激光熔覆技術(shù)在曲軸再制造方面的作用較為顯著，與等離子電鍍法相比，激光熔覆技術(shù)粉末利用率高，熱影響區(qū)小，結(jié)合強度也比噴涂法更高。其次，機械加工設(shè)備中不可避免地存在部分精確度比較低的設(shè)備，即便精確度比較高的設(shè)備，在使用一段時間后，也難免會出現(xiàn)由于磨損等因素而導(dǎo)致的精確度降低現(xiàn)象，操作人員需要根據(jù)機械加工設(shè)備的具體情況進行誤差補償，從而抵消已有誤差，換言之，即在已存在誤差的基礎(chǔ)上，制造新的誤差，使新誤差抵消原始誤差，從而得到精確度比較高的產(chǎn)品。例如刀具磨損誤差，刀具在使用一段時間后就會產(chǎn)生磨損，可以通過在機床控制界面進行有效設(shè)置，實現(xiàn)刀具在原有的坐標(biāo)系中進行X、Z軸的補償移動，以減少加工誤差。最后，機械設(shè)備需要實踐經(jīng)驗豐富的操作人員，通過對加工工藝步驟進行分解，降低最終零件出現(xiàn)超差的概率，最大程度上提高零件精確度。
3.2提高零部件精度的措施分析
機械加工過程受傳動力、切削力、重力等力的作用，零部件的精度或多或少都會受到影響，例如，刀桿容易受力變形使刀具的剛度出現(xiàn)差異，進而影響加工精度，這種情況下應(yīng)適當(dāng)降低加工系統(tǒng)載荷，降低刀桿受力作用，以消除影響；工件的剛度低于機床、刀具剛度時，工件也易變形，影響零部件精度，此時應(yīng)嚴格控制機床材料選用，減少外力影響，增強系統(tǒng)的機械強度。在加工過程中殘余應(yīng)力對零部件的加工精度的影響及消除措施。
4結(jié)論
機械設(shè)計加工中存在的問題不勝枚舉，機械設(shè)計加工企業(yè)應(yīng)根據(jù)實際情況，因地、因人、因時而異，針對不同問題積極探索不同的解決途徑，同時更新機械加工設(shè)備，選擇合適的刀具、機床，綜合運用管理、技術(shù)、經(jīng)濟等手段，規(guī)避各種影響因素，規(guī)范機械設(shè)計加工流程，在工作過程中不斷提高機械設(shè)計加工產(chǎn)品的質(zhì)量和使用性能。
作者：張方東 單位：山西機電職業(yè)技術(shù)學(xué)院
參考文獻：
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[2]周紀(jì).機械加工件表面層物理學(xué)性能改變的主要成因及處理措施[J].知識經(jīng)濟，2010（19）.
關(guān)鍵詞：遠程機械設(shè)計計算方法
1機械設(shè)計發(fā)展概述
傳統(tǒng)設(shè)計方法是主要采用封閉的收斂設(shè)計思維，進行經(jīng)驗類比設(shè)計。在計算方面只進行靜態(tài)分析，并將載荷，應(yīng)力進行集中處理，對計算數(shù)據(jù)的誤差采用增加安全系數(shù)的做法。論文百事通傳統(tǒng)設(shè)計以手工設(shè)計為主，使用簡單工具，進行人工計算繪圖。除此，傳統(tǒng)設(shè)計是一種串行設(shè)計，即一個零件從設(shè)計到生產(chǎn)是一個階段的工作完成之后才進行下一個階段的工作。所以，一種產(chǎn)品從設(shè)計到正式投產(chǎn)要花很多時間，這樣開發(fā)周期長，且串行設(shè)計過程中，各個環(huán)節(jié)之間缺乏信息溝通，經(jīng)常導(dǎo)致設(shè)計人員之間的合作不協(xié)調(diào)。
近年來，由于計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、Web技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的出現(xiàn)和飛速發(fā)展，給現(xiàn)代機械設(shè)計注入了新的生機活力，機械設(shè)計逐漸向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。基于Web的遠程設(shè)計是在這種條件下產(chǎn)生的。它使得各制造企業(yè)可以充分利用Internet和Web的國際互聯(lián)性和資源共享性，建立企業(yè)間的動態(tài)聯(lián)盟或虛擬設(shè)計小組，通過分散組合在各地域企業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢，發(fā)揮各個企業(yè)的局部特長，所以不同專業(yè)的技術(shù)人員可以不受地域的限制，在一個統(tǒng)一且易于訪問的平臺下進行異地的合作與設(shè)計，實現(xiàn)信息的交流和共享，進而快速開發(fā)出所需產(chǎn)品，提高產(chǎn)品設(shè)計的一次成功率。
做為現(xiàn)代設(shè)計的一個重要組成部分，遠程機械設(shè)計是一個多學(xué)科、多技術(shù)的研究領(lǐng)域，涉及到機械工程及計算機技術(shù)等許多知識領(lǐng)域。從機械設(shè)計的角度來看，主要研究設(shè)計過程的建模、設(shè)計優(yōu)化理論等。從計算機技術(shù)方面來看，應(yīng)研究如何對現(xiàn)有的設(shè)計資源進行組織和，使得這些資源能方便異地的設(shè)計人員進行查詢和調(diào)用。這些資源包括各種專業(yè)化的計算、分析程序，供設(shè)計使用的數(shù)據(jù)庫和知識庫等，所以要研究網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下設(shè)計資源的獲取與調(diào)用，設(shè)計過程中設(shè)計人員之間信息的交流和反饋等，為遠程設(shè)計中分布式資源的獲取和調(diào)用提供基礎(chǔ)和借鑒。
2國內(nèi)外遠程機械設(shè)計發(fā)展
2.1遠程設(shè)計的概念和意義遠程設(shè)計讓設(shè)計人員通過瀏覽器輸入設(shè)計參數(shù)，服務(wù)器自動進行選擇和計算，根據(jù)確定的參數(shù)返回產(chǎn)品的規(guī)格或設(shè)計圖形。遠程設(shè)計技術(shù)是現(xiàn)代計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和機械設(shè)計技術(shù)在工程設(shè)計上的應(yīng)用，其縮短了產(chǎn)品的設(shè)計周期和節(jié)省了設(shè)計成本，真正意義上釋放了工程技術(shù)人員。與傳統(tǒng)的機械設(shè)計相比，遠程設(shè)計具有以下優(yōu)點：縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期；避免重復(fù)開發(fā)；降低了企業(yè)資金和人員的投入。特別是近年來三層B/S網(wǎng)絡(luò)計算模式的出現(xiàn)，極大地降低了客戶端軟硬件的配置要求；因為遠程設(shè)計一般都提供給用戶進行交流和討論的平臺，這不僅加強了各領(lǐng)域?qū)＜抑g信息的共享和交換，而且還大大提高了一次產(chǎn)品設(shè)計的成功率。
2.2遠程設(shè)計的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
2.2.1在國外領(lǐng)域，有關(guān)遠程協(xié)同設(shè)計的研究和應(yīng)用起步比較早，主要有：①上世紀(jì)80年代中期，麻省理工學(xué)院學(xué)者就從事了這方面的研究，首次提出T計算機支持的協(xié)同工作的概念。②20世紀(jì)90年代中期，美國伯克利加州大學(xué)的集成制造實驗室開展了一個名為Cybercut的研究項目，建立了世界上第一個基于WWW的設(shè)計和制造系統(tǒng)。③英國建立EdinburghEngineeringVirtualLibrary網(wǎng)站，提供工程設(shè)計、制造需要等各種信息，建立了基于Web的虛擬制造中心，提高了企業(yè)特別是中小企業(yè)的市場競爭能力。④美國的Microsoft公司和UnigraphicsSolutions公司聯(lián)合研究面向產(chǎn)品全生命周期基于知識的協(xié)同設(shè)計支持網(wǎng)絡(luò)環(huán)境“DesignKnowledgeNetwork”，減少了時間，降低了成本，快速獲取全球設(shè)計知識的基礎(chǔ)的同時，進行產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計。⑤英國Liverpool等大學(xué)研究并且應(yīng)用人工智能和Internet提供滾動軸承的網(wǎng)絡(luò)化的設(shè)計服務(wù)。
2.2.2在國內(nèi)，這方面的研究主要集中在高等院校和科研院所，其中主要有：①西安交通大學(xué)理論與軸承研究所為主、國內(nèi)多家企業(yè)和研究機構(gòu)共同參并建立了國內(nèi)第一個支持產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計的網(wǎng)站-現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計與研究開發(fā)網(wǎng)絡(luò)（），旨在推進現(xiàn)代設(shè)計，主要提供設(shè)計知識的獲取，參加的單位還有清華大學(xué)、機械科學(xué)研究院、華中理工大學(xué)、重慶大學(xué)、上海交通大學(xué)等國內(nèi)許多著名的高校和科研院所。②清華大學(xué)精密儀器及機械系摩擦學(xué)國家重點實驗室開發(fā)出了基于Web的異地合作設(shè)計系統(tǒng)Cdesign，其采用了Client/Serveer構(gòu)架，客戶與服務(wù)器之間通過VAW來完成。③上海先進制造工程技術(shù)研究中心與上海飛機制造公司開發(fā)了一個基于Intemet/web的異地設(shè)計和制造系統(tǒng)，利用它進行跨企業(yè)、跨地域的協(xié)同產(chǎn)品設(shè)計與制造。
除此之外，國內(nèi)也有一些相關(guān)的網(wǎng)站，如：中國機械網(wǎng)（china-）、材料與制造綜合信息服務(wù)平臺等，它們提供機械設(shè)計技術(shù)數(shù)據(jù)、制造工藝技術(shù)數(shù)據(jù)等，并把機械設(shè)計技術(shù)、制造工藝技術(shù)、遠程設(shè)計技術(shù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫、計算機輔助設(shè)計都實現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化。
可是遠程設(shè)計由于剛剛起步，像其它新興技術(shù)一樣還不夠完善。隨著CAD技術(shù)、計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)及人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，遠程設(shè)計的內(nèi)容必將越來越豐富，功能越來越強大，所提供的服務(wù)也將越來越完善。新晨
3遠程設(shè)計系統(tǒng)的技術(shù)研究
任何系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)模式的確定是系統(tǒng)在設(shè)計初步階段要完成的一項主要任務(wù)。它的總體結(jié)構(gòu)模式是系統(tǒng)的基礎(chǔ)，只有確定了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式才能進行下一步的設(shè)計和開發(fā)。而且應(yīng)用軟件的架構(gòu)是建立在計算模式基礎(chǔ)之上的，所以，必須先對網(wǎng)絡(luò)計算模式進行分析。
計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展過程中先后出現(xiàn)了大型機為中心的計算模式，服務(wù)器為中心的計算模式和客戶機/服務(wù)器(Client/Server)計算模式，還有隨著Web技術(shù)的成熟而發(fā)展起來的瀏覽器/服務(wù)器(Browse/Server)計算模式。
對兩種計算模式經(jīng)過分析和研究，CS模式和B/S模式比較，具有以下優(yōu)點:界面風(fēng)格統(tǒng)
一、可移植；跨平臺性，B/S模式的系統(tǒng)較US模式的系統(tǒng)有更好的跨平臺性，客戶端可位于任意的軟、硬件平臺；易于管理和維護。
4遠程設(shè)計系統(tǒng)的支撐技術(shù)
基于Web的遠程設(shè)計是一項涉及多學(xué)科多功能的綜合活動，其中包括現(xiàn)代機械設(shè)計技術(shù)、Web技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、計算機編程技術(shù)、多媒體技術(shù)和圖形瀏覽技術(shù)等。
參考文獻：
