现代机械设计和机械制造相关技术分析

张小刚

（瑞泰马钢新材料科技有限公司，安徽 马鞍山243000）

1 引言

工业是我国国民经济的重要构成部分，在现代工业发展中，机械设计与制造是维持企业生产运营的基础。因此，为适应现代工业对机械产品生产的各项要求，本文针对现代机械设计和机械制造相关技术的分析，对提高现代机械设计水平，保障机械产品制造质量，明确我国工业发展方向有着重大意义。

2 现代机械设计相关概述

设计是思维的变化和应用的过程，现代机械设计是在传统机械设计基础上，通过实践、类比分析，提高设计方案逻辑性、可操作性。不同于传统机械设计，现代化机械设计具有系统性、创造性、综合性等特点。在当前时期的信息化社会建设中，机械设计逐渐趋于智能化和模块化，所以在现代机械技术中，会应用更多计算机、网络技术，以完善机械产品功能。同时，在现代机械设计中，机械产品在生产期间，相关人员会将产品功能划分在不同生产环节，以此确保产品功能的独立性，适应不同领域对机械产品的基本要求[1]。但是由于我国重工业起步较晚，机械设计本身就落后于其他国家，在部分机械产品手工设计内容中，设计人员思维会存在明显的固化问题。这些问题严重影响着机械产品的使用质量，自改革开放后，设计人员将产品设计和现代生产、信息技术相结合，最大程度提高着机械产品的设计水平，为我国工业发展、居民生活带来更多便利。

3 机械制造技术发展现状

在我国国民生产总值中，机械制造占据着重要位置，现阶段，机械制造已经成为我国经济建设的发展命脉。但在机械制造这类单项领域中，我国大部分机械制造仍是以低价、低质为主，并且发展速度明显低于欧美发达国家。同时，由于前些年，社会没有重视机械制造专业人才的培养，所以机械制造技术人才缺失问题较为突出。随着社会、学校意识的转变，相关人才的培养体系已经逐渐成型。但是，从整体上来看，机械制造技术人才缺口较大，机械制造行业发展人才支持力度明显不足。此外，部分企业在机械制造中，仅重视成本问题，没有意识到机械产品制造质量的重要性，导致我国机械制造、设计事业在改革与创新中仍面临着巨大挑战。

4 现代机械设计和机械制造相关技术的具体分析

4.1 现代机械设计技术

4.1.1 数字化设计

数字化在现代机械设计中应用非常广泛，该项设计技术的基础为现代化数字技术。设计人员在方案制定初期，会通过数字建模的方式，保障方案的可行性。之后设计人员会将设计方案录入计算机，通过分析设计模型，改善设计方案中存在的问题。由此可见，应用数字化设计技术，设计人员在设计相关机械产品时，会全面考察产品使用周期、生命周期，同时在设计方案中优化资源配置，提高设计效率。总之，数字化设计技术的应用，不仅能够提高机械设计水平，还能够促进产品本身的使用性能，确保机械产品制造工作可以有序开展。该项技术，对我国现代机械制造行业可持续发展有着重大意义。

4.1.2 AGV 技术

在现代机械产品设计，设计人员可以根据AGV 本身分析产品性能参数，保障设计方案的可行性。AGV 由于系统在速度、磁带引导方面具有明显优势。所以在机械设计中，可以通过传感、车载、导航等系统作用，将车体驱动，并在额定工作中，控制电机缩短，进而控制机械设计工序。AGV 各项性能参数如表1所示。

表1 AGV 性能参数

4.1.3 信息设计

机械设计人员，为满足现代机械产品使用需求，在新时期，会在计算机信息技术的基础上，应用CAD 技术。应用该技术时，设计人员能够将机械设计过程趋于数字化、信息化，对产品设计方案进行虚拟、仿真建模，预先检验产品设计问题，机械性能，进而缩短设计时间，提高设计人员工作效率。具体来说，CAD 技术借助计算机，不仅可以分析机械产品性能设计的合理性，还能够优化设计技术，帮助设计人员理清设计思路。同时，CAD 技术的应用，能够创新机械设计手段，例如，设计人员在机械产品设计中，可以生成CAD 绘图，明确产品结构特点，并应用布尔运算，完成产品零部件设计，图1为设计人员应用CAD 技术，所完成的机械零件设计图纸。

图1 CAD 技术机械零件设计应用图

4.2 机械制造技术

4.2.1 数控加工技术

在机械制造行业，由于现代化企业对机械产品应用的各项要求，机械制造业还应结合社会发展，满足更多制造需求。而数控加工技术，主要是采用电脑内部程序，控制生产机器完成机械产品制造工作。应用该项技术期间，相关人员需提前编好程序方程式，录入计算机，进而完成机械产品加工、零部件制造工作。由于该项技术在应用时，会按照预设指令完成，所以能够保障机械制造工作质量与效率。现阶段，数控加工技术，在实际应用时，主要通过计算机数控、直接数控两种方式，完成机床控制。例如，机械制造中，数控加工技术，主要应用在煤炭、汽车行业的机械产品制造。因为汽车本身零部件较多，在实际制造中会对零件的精密度要求较高，所以应用数控加工技术，可以在保证汽车零件制造质量的基础上，提高零部件加工效率。而在煤炭行业，数控加工技术，能够确保煤炭资源开采工作的机械化操作，提高机械产品安全性、稳定性。

4.2.2 精密、超精密加工技术

精密、超精密加工技术，同样被称为机械产品的微制造技术。该技术在机械制造中，以微小的机械零件为主要加工对象。当前我国机械产品加工精度，在不断发展中，已经达到0.01μm。并且在该项技术的不断实践、创新中，产品制造、加工精度会逐渐迈入纳米范围中。目前，精密、超精密技术，是现代机械制造行业中，发展前景较为明显的技术之一。该项技术的应用，对提高我国机械产品精密度，保障产品质量有着重大意义。

4.2.3 计算机辅助技术

计算机辅助技术，为上文所提到的CAD 技术。在具体机械产品制造期间，计算机辅助技术，能够实现生产机械的自动化，进而解放劳动力，提高机械产品生产效率。相关人员通过在计算中的传感技术、遥感技术以及电磁波技术，对机械生产设备进行识别、控制。同时确保机械生产设备处于最佳工作状态，提高机械生产的安全性。此外，在计算机辅助技术中，建模技术在机械产品设计、制造中应用非常广泛。例如，相关人员在对机械产品建模时，会因为产品本身的不规则性导致建模工作难以开展。而计算机辅助技术，在产品制造期间，针对机械产品设计中的圆柱体、球体等不规则物体，先完成二维建模处理，然后对于其他较为复杂的零件进行三维建模，进而在保证产品参数标准化后，开始机械产品制造工作。

5 结语

综上所述，随着计算机信息技术的不断进步，我国机械设计、机械制造行业在发展中，还需对产品设计方案、机械制造工序展开优化与完善。同时在数字化、信息化等机械设计技术，以及数控加工技术、计算机辅助技术的具体实践中。不断推进技术革新工作，以此提高机械制造企业核心竞争力，为我国经济建设贡献力量。