传统机械设计制造和现代化机械设计研究

传统机械设计制造和现代化机械设计研究

张梓荣

身份证号码：430121198707064918

摘要：传统机械制造工艺的基础知识：制作程序以及技术程序，零件装夹，定位及加工精度。现代化机械设计正在向智能化、信息化发展，而不再是把实现机械某一个单一的功能来作为设计的目标。

关键词：传统机械制造；机械设计合理化措施；现代化机械设计；计算机辅助

一、传统机械设计制造

（一）传统机械制造工艺的基础知识

1.制作程序以及技术程序。关于机器生产技术，制作程序具体是指原材料通过机器设备和劳动力的劳动转化为可以在市场上进行销售的商品。这一程序的内容比较丰富：制造工作开始实施的准备工作；原料与毛坯等材料的准备工作；半成品生产的基本操作；附加工作的具体实施环节；商品的包装设计工作以及需要注意的工作细节问题。具体来说，机器生产技术程序是指用机器生产方式对已经经过加工的半成品进行操作，促进商品生产的完成。

2.零件装夹。零件在进行生产之前，要先把工件放置在床或夹具的准确位置上，这一程序就是固定位置，并且为了能够确保位置的准确性，还要把零件夹紧进行稳固，这个程序就是夹紧，所以这两个步骤综合起来就是装夹。机器生产技术的零件装夹是不是科学对零件的生产品质有着很大程度上的影响，并且还会对商品的生产速度、生产成本产生直接作用。

3.定位。作对于有效到达零部件的质量要求具有重要的作用，零件的定位方法有很多种，应该根据具体情况选择适合的定位方式，通过对零部件的加工处理，促进装备质量的提高。定位标准的确定对于定位的工作安排是非常关键的，可以通过选择适宜的定位标准加强机械设备的质量。

4.加工精度。在机械制造工艺的具体工作当中，加工精度是重要的工作内容之一，对于影响加工的质量，保障加工的工作顺利进行具有关键性意义。具体而言在加工的方式上，在尺寸、形状、位置和表面质量等方面需要分门别类进行精度控制。有效的精度控制是加强机械质量工艺不断提升的重要方面，需要多方面进行努力。

（二）机械设计过程中的注意事项

为了保障机械策划的质量要求机器策划的总体程序对于保障机械设计的整体流程的顺畅具有比较关键，在机器策划的整体规划工作当中需要不断对每个环节的工作进行规范，确保每个工作人员做好自己的基本工作，促进策划方案的全面贯彻实施，就需要不断在工作中完善体系、合理、适宜进行方案的有效策划，工作中不断进行注意：首先，工作基本要求符合策划方案，做到实践和理论的基本一致。其次，装置的具体调解的控制管理。

（三）基于机械制造工艺的机械设计合理化措施

1.在刀具选择的时候予以重视。为了保证加工表面质量的提高，在进行刀具选择的时候，应该根据加工件的实际属性选择那些副偏角比较小、刀尖圆弧半径比较大的刀具或者合适的精车刀、修光刃等等，选择和工件材料适应性比较好的刀具能够更好的降低工件表明的粗糙度。

2.在进行切削条件选择的时候必须慎重。想要提高工件表面质量便必须根据材料的需要选择合适的切削速度，尽量避免产生积屑瘤的产生，此外还可以降低进给量，采用那些效果比较好的切削液等方式来提高工件表面质量。

3.在一定程度上减少表面层变形强化。想要更好的减少表面层的变形，可以采取的方法是比较多的，在用刀具进行工件加工的时候，必须很好的控制切削用量和刀面的磨损宽度。

二、现代化机械设计

（一）计算机辅助机械设计方法

系统软件处于整个软件的核心内层，它的作用是对计算机资源进行自动管理和控制，主要包括操作系统和数据通信系统等。支撑软件又称为软件开发工具，是一种软件工具系统，它的作用是帮助人们高效率开发应用软件。应用软件是用于解决各种实际问题的程序，它是用户利用计算机以及它所提供的各种系统软件和支撑软件自行编制的。计算机辅助机械设计首先要建立数学模型，虽然对于一般的机械零件有现成的数学模型可以使用，但对于没有数学模型的就需要建立正确的数学模型，这是成功进行设计的第一步；接下来，根据手工计算的步骤设计程序框图；然后根据程序框图用高级语言编制程序；最后进入程序调试环节，程序编好后，要对源程序及程序适用范围的边界、转折点进行试算，试算与手算结果要完全吻合。

（二）系统化机械设计方法

现代化机械设计正在向智能化、柔性化、系统化、信息化发展，而不再是把实现机械某一个单一的功能来作为设计的目标。在对传统机械设备改造的过程中，系统化设计和控制技术的应用成为了不可或缺的重要因素。人们对于机械产品的功能的需求随着科学技术的飞速发展日益增多，这就导致了机械构造变得越来越复杂，产品寿命期逐渐缩短，机械产品更替的频率逐渐加快。尽管如此，机械产品实际上所展现出的功能仍然无法满足现代社会的需要。现在，计算机辅助设计已经广泛应用于整个产品设计的过程中，从最初的设计计算，到设计绘图，再到生产规划和加工制造，计算机辅助设计都充分表现了独特的优势并且成果喜人。然而，对于产品开发初期方案的设计，计算机辅助设计还是有着不足，不能完全满足设计的预期需求。如何让整个机械设计更加系统化，设计过程更有规律性，从而更好的应用计算机辅助设计，这是必须要考虑的问题。于是，系统化设计法应运而生，采用这种设计方法，可以将设计任务由抽象到具体，由浅入深进行层次的划分，然后对每一层次的既定目标和所采取的方法进行规划。系统化设计法的优势在于，每一个设计都是相对独立却又保持着有机的联系，这些个设计结合在一起，就构成了完整的机械系统设计。系统分解时需要注意：首先要把握好分解数和层次。分解数太少和太多都不可以，太少则导致子系统仍很复杂，不利于进行模型化和系统优化，太多又会对总体系统的综合造成难题。其次，分界面不能过于复杂，可以在要素间结合枝数（联系数）较少和作用较弱的地方选择分界面。此外，通常机械系统工作时，能量、物料和信息三者之间存在着转换关系，从系统输入到系统输出的过程中，按一定的方向和途径流动，不可以中断或产生紊流，即便分解成各个子系统，它们的流动途径仍应畅通和明确，在设计过程中，必须保持能量流、物料流和信息流的合理流动途径。最后，需要了解到，系统分解与功能分解的不同。

三、我国机械设计与制造行业未来发展趋势

全球经济的增长和各国的机械设计与制造业的持续发展密切相关，2008年全球经济危机爆发之前，在新兴国家尤其是中国强劲增长的需求拉动下，全球的机械设计与制造业保持了连续几年高度发展的状态，但是在全球经济危机的影响下，全球的机械制造业受到了不同程度的重创。根据现在全球机械制造业的发展现状，未来全球机械设计与制造业的发展主要有三大趋势：第一，整个机械设计与制造业的发展重心将逐步向亚洲迁移，这样迁移的趋势是为了获得本地化的成本优势并很好地位本地客户服务。另外，以我国机械设计与制造业为主的亚洲竞争对手成长速度非常迅速，在全球市场中所占的份额也在逐年的增加，现在我国在2010年成为全球最大的机械制造国已经成功地印证了这一产业向亚洲迁移的方向，在未来，我国必将成为主导全球机械制造业的主要力量。第二，全球市场的竞争将聚集在中端市场。第三，节能环保类产品将会越来越受用户和制造商的重视和关注。

参考文献：

[1]张宝坤，王淑霞，王艳.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].化工装备技术，2011.

[2]陈静，机械设计技术的发展现状与趋势[J].中国石油和化工标准与质量，2011.

[3]杨元红.浅机械设计制造及其自动化专业的前景[J].文艺生活・文海艺苑，2010.