机械设计与机械制造的技术分析李洛锋

机械设计与机械制造的技术分析李洛锋

李洛锋

李洛锋

陕西法士特齿轮有限责任公司陕西宝鸡722409

摘要：机械设计制造水平是提高一个国家经济发展的关键，国家的科技发展水平在很大程度上取决于机械设计与制造水平。近年来，机械设计与制造水平整体上处于上升的趋势，且已经达到了一个高度。文章通过对机械设计与制造技术的创新进行实际的探究，分析当前技术的不足之处，并阐述未来机械设计与制造技术发展的主要趋势，推动机械设计制造业健康稳定的发展。

关键词：机械设计；机械制造；技术

引言

科学技术的不断发展让我国逐渐成为一个机械制造大国。随着生产力的不断发展，目前我国不但在一些机械生产领域获得了巨大的发展，同时在一些关键生产技术的控制与突破方面也取得了一定的成就。为了更好的体现机械制造技术的设计水平，促进我国机械制造行业的全面健康发展，就必须先来认识一下机械制造技术的特点。

1、先进的机械设计与制造技术探究

1.1、CAD辅助设计与自动化技术

CAD技术是一种可以把各种学科的技术与技能结合起来为自身所用的一种综合性的技术，这种技术是当前世界上发展最快的技术之一，最大优势在于能够有效地促进我国生产模式的重组与转变。CAD技术具体应用到机械设计与制造中主要是依靠计算机系统工作理论，将自动化技术应用到机械设计与制造过程中，优化整个设计制造流程，形成机械制造以人为本的柔性生产，保证生产产品的质量，有效地提升整个企业的经济效益，促进整个机械设计与制造行业的发展。

1.2、激光技术

激光技术在机械设计与制造中主要运用在两方面：①快速成型技术，在机械设计与制造过程中，将零件精确地切分成不同的形状以及小块一直是比较困难的事情，因此激光技术的引进有效的解决了这一问题。激光本身具有较强的切割功能，能够保证切割产品的质量，再加上与CAD技术联用，两者之间互相配合能够将模块切割的更加的完美，且花费的人力比较少，有效地节约了企业的生产成本；②热处理技术，在机械设计与制造中对产品进行热处理是生产与制造过程中一项非常重要的工作，是保证产品使用寿命以及耐磨度的重要手段，因此我国有的企业会为零件处理设置专门的厂房。传统的热处理技术对一些产品无法达到很好的处理效果，因此很多的企业采用激光热处理技术，这种处理方式能够使产品迅速固化，并达到预期的效果。

2、现在机械设计与制造技术的发展

机械设计与制造技术是产品设计，加工，制造和其他方面的关系，以及产品的销售及维修服务等。就我国的机械设计制造技术的发展状况而言，相对于发达国家来说，机械设计制造的基础比较薄弱，在进行设计制造的时候存在着许多的问题。从整体上研究，我国现存的机械设计制造技术存在着许多的不足之处，在进行机械设计制造时主要依靠引进国外的先进技术以及设备，但是自身的研发以及创新能力严重的不足，此外，虽然国家有丰富的人力资源，但对于资本投资一直比较短缺，造成机械设计和制造技术的滞后。在设计和制造机械产品上虽然处于国际上的前沿，但这些产品的数量主要是劳动密集型的机械产品，高科技产品少。总而言之，我国的机械设计制造技术还不是特别的完善，有待提高。

3、对于机械制造技术设计的分析与探讨

3.1、机械制造技术中数控技术的设计与应用

数控技术的发展为我国实现机械制造自动化与智能化指明了方向。机械制造活动中的数控技术作为一种通过数字信号的传导与设备加工运作来实现有目的控制的技术，其不但将人们从繁重的重复劳动中解放了出来，更是通过自动化的方式解决了机械处理工作不精准，误差分析不流畅的问题。另外，数控技术的设计与应用还为促进网络信息技术、计算机技术以及传感技术的发展奠定了基础，提供了先决条件。在数控系统执行过程中，其会通过程序发出命令来驱动工业机器人执行相关工作，这个时候还会同步将操作的执行检测情况汇报给计算机进行逻辑分析与处理，当处理结果符合预期时就可以开始下一项工作，如果不符合预期，那么就会重新对信号进行处理，对于不符合的地方进行校正，最终确定符合要求后再予以进行下一个步骤。

3.2、机械制造技术中直线电机技术的设计与应用

直线电机技术属于目前行业新兴的技术类型，其余传统电机最大的区别在于电机到拖板之间的机械传动环节被改变，所以大大提升了机床的工作效率的同时也缩短了减速时间，从而可以在最短的时间内达到最大的工作速度，同时也可以做到瞬间停止。根据相关研究数据与实践数据表明，最高加速度可以搞到10g以上。另外，由于直线电机技术的响应时间相对较短，所以具有较大的驱动能力，可以满足一些传统电机无法满足的超高速切削要求，这可以有效提升机床的性能水平，这同样是普通电机无法比拟的优势。随着机械制造技术的不断发展，当前直线电机技术也开始逐渐成为行业发展的重要领域。

3.3、机械设计制造行业中可视化技术、虚拟仿真技术的使用

计算机的可视技术、虚拟仿真技术在机械生产程中可以起到控制与设计作用。产品设计时，可以将产品的一些数据经过计算机的处理转变成工作人员可以很好理解的数据，根据这些数据就可以很好的对生产的产品进行实时的监控，在发现误差时可以在第一时间进行分析处理，有效防止出现遗漏。此外，合理的利用计算机的可视技术还可以大大降低出现残次品的几率，大大的提高了生产出来的成品的质量。于长志等利用Delta3D视景仿真引擎和多体动力学实时交互软件Vortex搭建了系统软件框架，实现了设备在土方作业中土壤动态切削的可视实时仿真。张子新等通过在隧道掘进机上加载可视化程序，更加有效地确定出适合实际工程的开挖面支护压力计算模型，并为工程实践提供更加实用、有价值的指导。李正等采用遗传算法优化PID参数并对阶跃信号进行仿真，结果表明系统快速性和稳定性提升；在动力学仿真软件中建立伞钻单臂虚拟样机模型结果表明改进后的液压系统在变负载工况下液压缸位置控制能保持较高精度。

3.4、微型化

在基础科学（如物理学、化学、光学）、材料学，计算机科学和激光技术的支持下，正在逐步向精密和超精密制造、微细制造方向进展，目前有使用单晶体钻石作为车洗磨削的刀具达到微型加工的效果，另外有微型机床仅有普通车床的1/50，加工非常精密。简单便携、体积减小为机械设计制造过程中提供方便条件，可以减少操作的局限性，减少操作环境的占地面积。

结束语

综上所述，机械制造技术作为衡量一个国家综合工业生产水平的关键因素，其不但是许多工业生产的前提，同时也是解放发展生产力，促进经济建设与文化建设的基础条件之一。本文立足于我国机械制造设计行业的发展现状，重点结合机械制造技术中的数控技术以及机械制造技术中的直线电机技术的设计与应用对机械制造技术的设计进行了分析与探讨，也希望能够促进我国机械产业的不断发展，并为实现机械制造的自动化、智能化奠定良好的基础，为实现中华民族的伟大复兴贡献一份力量。

参考文献：

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