现代机械设计与机械制造技术研究

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摘要：机械产品对于促进社会生产和发展有着重要意义，如今随着科技的不断发展，现代机械设计与制造技术水平也有了明显提高。科技对于社会经济的发展以及人民生活水平的提升有重要作用，因此，发挥出现代机械设计与制造相关技术的价值，对提高经济发展水平有重要作用。当前随着各行各业的进步和发展，人们对机械设备的精度和质量也有了更高的要求，为了更好地促进相关行业的持续发展，就需要突破机械设计制造中的瓶颈，加强现代机械制造技术的研究和应用，以促进我国机械设计与制造的现代化发展。

关键词：现代机械设计；机械制造；高速切割技术；数控加工；精密与超精密加工

社会的进步和发展离不开技术的更新，而现代机械设计与制造作为我国工业发展中的重点内容，要想实现持续稳定的发展，需要借助技术的更新和完善。机械设备与社会经济发展紧密相关，社会生产以及人们的日常生活都离不开机械，现代化的推进对机械设备也有了新的标准，但是从机械设计与制造的发展现状来看，其中尚存在许多不足，这就需要不断加强机械设计与机械制造的技术创新，借助技术层面的创新来促进我国现代机械设计与机械制造的健康发展，以充分发挥出现代机械设计与机械制造的优势，促进机械领域的持续性发展。

1机械设计与机械制造技术的现状

1.1国内机械领域发展现状

我国属于发展中国家，而机械制造水平是关乎我国经济发展的重要因素。当前我国机械领域在发展过程中面临着较多瓶颈，与其他发达国家相比，我国的机械制造领域正位于初始发展阶段，并且进步速度也比较迟缓，在技术层面与发达国家有较大的差距。此外，我国在机械制造技术团队建设方面还存在较多的不足，从而难以有效满足现代经济发展需求。目前，我国机械制造领域的工作人员也逐渐意识到机械设计与机械制造技术的重要性，并不断地展开技术层次的革新，以便更好地促进我国机械设计与制造技术水平的提升。

1.2国内机械设计的现状

现阶段我国机械设计水平整体偏低，设计技术较为单一，并且所涉及的范围也十分狭窄，机械制造业尚无法满足国际发展要求，自主创新产品匮乏，现有的技术大多是从其他国家引进，这就导致我国的机械制行业存在很大的被动性，一旦其他国家不再将高端技术提供给我国，我国的现代机械设计和机械制造领域的发展就会受到较大的阻碍。另外，我国的机械设计领域存在一些问题，比如更新换代的速度较慢、物品内部组件发展不平衡等，如果一直应用传统的设计方案，就无法满足现代发展的实际需求，也难以保证机械产品的品质。尽管目前我国政府给予了机械制造领域更高的重视，而且我国的机械制造领域也有了一定的发展成效，但是对其有关技术的重视程度依旧不够高，难以真正促进现代机械设计与机械制造的进步和创新发展。由此可见，我国机械设计与制造领域的发展依旧有很长的路要走。

1.3国内机械制造的现状

如今传统机械制造方式已经难以满足时代发展趋势，而且应用传统制造的方式，还会浪费更多的人力、物力和财力，再加上传统制造存在着规范性不足的情况，使得机械产品的质量也受到了较大的影响。目前我国现代机械制造技术的快速发展，也逐渐突破了以往机械制造技术的不足，现代的机械制造技术中融入了很多现代化技术，如数字标准控制等，同时也适当地借鉴了传统机械制造技术的可取之处，这就预示着我国现有的机械制造技术有了更多新的突破。现代机械制造技术的普及和应用，除了可以提高生产效率，同时也为人们的生活带来了更多的便利，对于我国社会经济的发展起到了重要的促进作用。比如格力在我国机械制造业发展中十分重要，充当着领头人的角色，为社会发展输出了较多具有跨时代意义的机械产品，较为出名的有大型光伏直驱变频离心机、光伏直驱变频多联机等。

2现代机械设计与机械制造的特点

2.1关联性

现代机械设计与机械制造技术之间本就存在着相关制约、相互关联的关系，这一密切的关系在工件加工、产品研发、设计、生产及销售环节中均有所体现，还会给其他环节带来影响。因此在现代机械制造期间，就需要掌握机械设计与机械制造之间的相关性，并在实际的设计及生产期间，将两者充分结合，由此不断提高机械设计与机械制造的有效性。

2.2系统性

从本质来看，现代机械设计与机械制造本就不是单一存在的，具有很强的系统性。现代机械设计与机械制造具有很强的逻辑性，而且相关技术也十分严格、精密，现代机械设计与机械制造除了要满足系统方面的要求，还需要满足两大通用系统的要求，这样才能不断提升两者的精度，从而有效降低机械设计与制造的成本，预防和减少各类资源浪费情况的发生。

2.3创新性

机械设计与制造应该充分适应工业发展特点及满足其发展的具体需求。随着我国工业生产的不断发展，人们对机械设计与机械制造的要求也在不断提高，这就需要不断加强机械设计与制造技术的改革和创新，从而更好地满足工业生产的发展需要。科技及制造工艺的进步和改良，也能在较大程度上促进机械设计与制造领域的创新发展。

2.4前瞻性

现代机械设计和制造期间，不仅需要保证机械的性能和质量，同时还需要对机械使用期间可能出现的问题进行分析，并结合分析结构制订更加科学的解决计划和方案，这是保证机械设计和制造科学性的关键，有效降低机械发生问题的概率，可以规避事故的发生，还能有效地促进工业生产效率的提升。

3现代机械设计和机械制造的基本原则

3.1综合性原则

从本质来看，机械设计与机械制造分别属于理论层面及实践层面，可见机械设计与机械制造的属性本就有一定的差别存在，也正是由于这种差别，导致在实际工作中也很容易出现一定的误差。在实际的设计与制造中，就需要对机械设计与机械制造的本质进行掌握，并结合综合性的基本原则，对机械设计的理念和经验进行总结，实现机械设计理论与实践制造的高度融合，这样才能整体上提高机械设计与制造的性能和质量，保证机械设计与制造实现相辅相成，促进机械制造水平的改进和提升。

3.2整体性原则

在规划及设计机械制造工艺的过程中，最重要的是要做好机械设计方案的制订。在规划及制订机械设计方案的过程中，需要严格落实整体性原则，使机械制造工艺满足相关规定，保证机械设计的合理性，在确保所有部件设计具有很强可行性及合理性的基础上，制订多种机械设计方案，并从中选择最佳的设计方案，以保证机械设计与机械制造质量，切实提升机械制造的水平和效率。

4现代机械设计与机械制造的相关技术

4.1高速切割技术

所谓高速切割技术，简单来说指的是借助磨具及超硬刀具，将设备上无用或者多余的材料进行切割。通常来说，该技术一般在架设铁轨或者构造桥梁中应用，多使用较多数量的钢材作为桥梁构架的支撑，然后将其组合成为可旋转承接的桥体，比如以某大桥转接为例，其中需要切除3处多余的钢材，其中2处位于桥体及桥梁抵住接触口，1处则在桥体的转接口，由于材料在生产期间会有一定的误差产生，因此在桥体转接口位置也会出现不平衡的情况，这就需要将多余钢材进行切割。这期间必然会产生一定的误差波动，就需要借助高速切割技术将多余的钢材切除[1]。

4.2现代化数控加工技术

如今随着我国机械制造行业的快速发展，机械化的应用范围更广，这对机械制造业也提出了较多新的要求，这就需要保证机械设备的质量和性能，从而更好地满足社会对机械设备的实际需求。加强数控技术的应用，不仅可以提高生产效率，还能有效控制和减少生产成本。数控技术的应用，是借助数字电脑操控，实现设备的自动化生产，借助数字电脑来加强数控技术的应用与操作，在操控总台数据库中输入设备生产所需的数据，然后根据这些数据实现自动化的生产。目前我国机械造业中的数控技术，一般应用在一些复杂零件或者精度的小型设备等方面。

4.3精密与超精密加工技术

我国科学技术的进步和发展，在较大程度上促进了我国航天事业的发展，同时航天对于精密机械设备也有了更高的要求，这就需要加强精密技术及超精密技术的应用。超精密加工技术，指的是在设备生产过程中，将0.01μm作为设备处理的技术误差，通过应用超精密技术，使得设备的纳米化处理得以实现。精密与超精密技术对机械制造业的发展十分重要，为更好地满足社会的发展需求，就需要加强对精密技术的深入研究和探索，将0.01μm作为设备误差的范围，这样才能提高我国机械制造业的竞争力。超精密技术在武器设备、航天设备、计算机领域等有较为广泛的应用[2]。

4.4CAM/CAD技术机械制造技术

CAM/CAD技术为计算机辅助技术，在现代机械制造业的发展中有较为广泛的应用，该技术实现了设备与计算机的结合，并利用计算机芯片来加强对机械制造的有效控制。在具体的应用过程中，计算机操作人员通过操控相关指令来进行设备的生产，使用设定好的操作指令，实现设备的生产作业。通过应用CAM/CAD技术，可以有效提高机械设备的稳定性，同时也能促进生产效率的提高[3]。可见加强该技术的研究和深入应用十分重要，其对于我国现代机械设计和机械制造的持续发展有重要作用。

4.5新型发展技术

（1）虚拟轴机床位整合技术。虚拟轴机床位整合技术是一种现代化的智能技术，通过加强该技术的应用，实现了机器人与机床的结合，在实际的应用中，通过机器人对生产机床进行操控，可以突出结构化及模块化的生产特点，并不断地实现设备生产中所用工序及技术的规范化，可以有效提高生产效率，减少生产成本[4]。（2）微细纳米整合技术。如今随着社会的进步，对工业产品的外观集成也有了更多新要求，在这样的情况下，加强微细纳米整合技术的应用，则可以更好地满足设备精细化要求。微细纳米整合技术能够加强对细小零件构件的切割，比如能够对计算机微型芯片进行切割，微型芯片的直径多为0.01～0.02μm，对切割技术有比较严格的要求，这时就可以使用微细纳米整合技术保证芯片切割的完整性要求。

5现代机械设计与机械制造技术的发展趋势

5.1节能化

我国现代机械设计与机械制造未来发展的重要趋势就是节能化。传统的机械设计与机械制造中会产生大量的能耗，增加企业成本费用，阻碍企业的可持续发展。从目前的社会形势来看，节能技术应用已经成为现代机械设计与机械制造业发展和转型的关键，加强节能技术的综合应用，可以有效减少能耗，这对推动企业的持续发展也有重要意义[5]。目前，我国的现代机械设计与机械制造行业中，各个企业之间的竞争也愈发激烈，再加上现阶段我国的能源十分紧缺，企业要想在激烈的市场竞争中得到稳定发展，就需要加强节能理念在机械设计与机械制造中的有效应用，积极促进节能技术的研发和应用，实现机械设计与制造行业的转型和升级，促进该行业的稳定发展。

5.2绿色化

随着现代社会发展的推进，人们的环保意识也有了明显的提升，国家和社会也高度重视环保问题，做好环保事业已经成为现代发展的必然趋势，任何行业的发展都需要全面迎合这一发展趋势，只有顺势而为，积极开发和注重加强绿色技术的有效应用，才能实现行业与环保事业的协同发展。机械设计与制造行业是我国最重要的行业之一，对社会发展有着重大的贡献，其在发展中必须严格落实环保绿色原则，积极贯彻和落实可持续发展理念，加强绿色生产技术的研发和应用，从而不断提高资源的利用率，避免产生大量的有害物质，减少对环境的危害，这样才能在保护环境的基础上，促进该领域的进步和发展[6-9]。

5.3全球化

如今现代的新兴技术已经成为机械制造业中的中流砥柱，同时机械设计与制造技术全球化发展也成为重要的发展趋势，而这一发展趋势的到来与国际的竞争及时代发展趋势有直接关系。如今网络技术的快速发展，促使机械设计与制造技术也产生了较大变革，现代机械设计与制造技术可以依托较为完善的网络通信技术，实现跨国合作与交流，从而推进制造业的全球化发展。机械制造的全球化使得产品实现了技术集成、信息集成及功能集成的发展目标，也促进了全球机械制造业标准化的发展[10]。

6结束语

综上所述，现代科技的进步和发展，使现代机械设计与制造技术成为衡量国家工业化水平的重要指标。我国正处于经济转型的新时期，要实现现代机械设计与机械制造业的转型和发展，就必然要加强对现代机械设计与机械制造相关技术的研究和应用，不断提高我国的机械制造水平和质量，缩小与发达国家间的差距，使机械设计与制造行业为社会发展做出更大的贡献。

参考文献：

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[9]李炜,黄倩.面向机械设备维护的故障自动化诊断系统设计[J].制造业自动化,2021,43(4):145-148.

[10]乔志刚.电气设备自动化控制中PLC技术的应用研究[J].电镀与精饰,2021,43(4):56.

作者：李郑临 袁文昭 单位：湖南财经工业职业技术学院