现代机械设计和机械制造相关技术分析

张小刚

【摘 要】论文基于现代机械设计相关概述，以及机械制造技术发展现状，对现代机械设计和机械制造相关技术展开分析，借此推动机械制造行业技术改革。

【Abstract】Based on the overview of modern mechanical design and the development status of mechanical manufacturing technology， this paper analyzes the related technologies of modern mechanical design and mechanical manufacturing， so as to promote the technical reform of mechanical manufacturing industry.

【关键词】现代化;机械设计;技术

【Keywords】 modernization; mechanical design; technology

【中图分类号】TH122                                                【文献标志码】A                                【文章编号】1673-1069（2019）10-0177-02

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技術

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。

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。

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，所以能够保障機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。

【参考文献】

【1】黄波平.CAD在机械设计中的应用及机械制造技术的新发展[J].科技创新导报， 2019（9）：66-67.