現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造技術(shù)研究
時(shí)間:2022-02-09 09:20:28
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摘要:機(jī)械產(chǎn)品對(duì)于促進(jìn)社會(huì)生產(chǎn)和發(fā)展有著重要意義,如今隨著科技的不斷發(fā)展,現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與制造技術(shù)水平也有了明顯提高??萍紝?duì)于社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及人民生活水平的提升有重要作用,因此,發(fā)揮出現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與制造相關(guān)技術(shù)的價(jià)值,對(duì)提高經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平有重要作用。當(dāng)前隨著各行各業(yè)的進(jìn)步和發(fā)展,人們對(duì)機(jī)械設(shè)備的精度和質(zhì)量也有了更高的要求,為了更好地促進(jìn)相關(guān)行業(yè)的持續(xù)發(fā)展,就需要突破機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的瓶頸,加強(qiáng)現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的研究和應(yīng)用,以促進(jìn)我國機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的現(xiàn)代化發(fā)展。
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì);機(jī)械制造;高速切割技術(shù);數(shù)控加工;精密與超精密加工
社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展離不開技術(shù)的更新,而現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與制造作為我國工業(yè)發(fā)展中的重點(diǎn)內(nèi)容,要想實(shí)現(xiàn)持續(xù)穩(wěn)定的發(fā)展,需要借助技術(shù)的更新和完善。機(jī)械設(shè)備與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展緊密相關(guān),社會(huì)生產(chǎn)以及人們的日常生活都離不開機(jī)械,現(xiàn)代化的推進(jìn)對(duì)機(jī)械設(shè)備也有了新的標(biāo)準(zhǔn),但是從機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的發(fā)展現(xiàn)狀來看,其中尚存在許多不足,這就需要不斷加強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造的技術(shù)創(chuàng)新,借助技術(shù)層面的創(chuàng)新來促進(jìn)我國現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造的健康發(fā)展,以充分發(fā)揮出現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造的優(yōu)勢(shì),促進(jìn)機(jī)械領(lǐng)域的持續(xù)性發(fā)展。
1機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造技術(shù)的現(xiàn)狀
1.1國內(nèi)機(jī)械領(lǐng)域發(fā)展現(xiàn)狀
我國屬于發(fā)展中國家,而機(jī)械制造水平是關(guān)乎我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要因素。當(dāng)前我國機(jī)械領(lǐng)域在發(fā)展過程中面臨著較多瓶頸,與其他發(fā)達(dá)國家相比,我國的機(jī)械制造領(lǐng)域正位于初始發(fā)展階段,并且進(jìn)步速度也比較遲緩,在技術(shù)層面與發(fā)達(dá)國家有較大的差距。此外,我國在機(jī)械制造技術(shù)團(tuán)隊(duì)建設(shè)方面還存在較多的不足,從而難以有效滿足現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)發(fā)展需求。目前,我國機(jī)械制造領(lǐng)域的工作人員也逐漸意識(shí)到機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造技術(shù)的重要性,并不斷地展開技術(shù)層次的革新,以便更好地促進(jìn)我國機(jī)械設(shè)計(jì)與制造技術(shù)水平的提升。
1.2國內(nèi)機(jī)械設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀
現(xiàn)階段我國機(jī)械設(shè)計(jì)水平整體偏低,設(shè)計(jì)技術(shù)較為單一,并且所涉及的范圍也十分狹窄,機(jī)械制造業(yè)尚無法滿足國際發(fā)展要求,自主創(chuàng)新產(chǎn)品匱乏,現(xiàn)有的技術(shù)大多是從其他國家引進(jìn),這就導(dǎo)致我國的機(jī)械制行業(yè)存在很大的被動(dòng)性,一旦其他國家不再將高端技術(shù)提供給我國,我國的現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造領(lǐng)域的發(fā)展就會(huì)受到較大的阻礙。另外,我國的機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域存在一些問題,比如更新?lián)Q代的速度較慢、物品內(nèi)部組件發(fā)展不平衡等,如果一直應(yīng)用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案,就無法滿足現(xiàn)代發(fā)展的實(shí)際需求,也難以保證機(jī)械產(chǎn)品的品質(zhì)。盡管目前我國政府給予了機(jī)械制造領(lǐng)域更高的重視,而且我國的機(jī)械制造領(lǐng)域也有了一定的發(fā)展成效,但是對(duì)其有關(guān)技術(shù)的重視程度依舊不夠高,難以真正促進(jìn)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造的進(jìn)步和創(chuàng)新發(fā)展。由此可見,我國機(jī)械設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域的發(fā)展依舊有很長的路要走。
1.3國內(nèi)機(jī)械制造的現(xiàn)狀
如今傳統(tǒng)機(jī)械制造方式已經(jīng)難以滿足時(shí)代發(fā)展趨勢(shì),而且應(yīng)用傳統(tǒng)制造的方式,還會(huì)浪費(fèi)更多的人力、物力和財(cái)力,再加上傳統(tǒng)制造存在著規(guī)范性不足的情況,使得機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量也受到了較大的影響。目前我國現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的快速發(fā)展,也逐漸突破了以往機(jī)械制造技術(shù)的不足,現(xiàn)代的機(jī)械制造技術(shù)中融入了很多現(xiàn)代化技術(shù),如數(shù)字標(biāo)準(zhǔn)控制等,同時(shí)也適當(dāng)?shù)亟梃b了傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)的可取之處,這就預(yù)示著我國現(xiàn)有的機(jī)械制造技術(shù)有了更多新的突破。現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)的普及和應(yīng)用,除了可以提高生產(chǎn)效率,同時(shí)也為人們的生活帶來了更多的便利,對(duì)于我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展起到了重要的促進(jìn)作用。比如格力在我國機(jī)械制造業(yè)發(fā)展中十分重要,充當(dāng)著領(lǐng)頭人的角色,為社會(huì)發(fā)展輸出了較多具有跨時(shí)代意義的機(jī)械產(chǎn)品,較為出名的有大型光伏直驅(qū)變頻離心機(jī)、光伏直驅(qū)變頻多聯(lián)機(jī)等。
2現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造的特點(diǎn)
2.1關(guān)聯(lián)性
現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造技術(shù)之間本就存在著相關(guān)制約、相互關(guān)聯(lián)的關(guān)系,這一密切的關(guān)系在工件加工、產(chǎn)品研發(fā)、設(shè)計(jì)、生產(chǎn)及銷售環(huán)節(jié)中均有所體現(xiàn),還會(huì)給其他環(huán)節(jié)帶來影響。因此在現(xiàn)代機(jī)械制造期間,就需要掌握機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造之間的相關(guān)性,并在實(shí)際的設(shè)計(jì)及生產(chǎn)期間,將兩者充分結(jié)合,由此不斷提高機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造的有效性。
2.2系統(tǒng)性
從本質(zhì)來看,現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造本就不是單一存在的,具有很強(qiáng)的系統(tǒng)性?,F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造具有很強(qiáng)的邏輯性,而且相關(guān)技術(shù)也十分嚴(yán)格、精密,現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造除了要滿足系統(tǒng)方面的要求,還需要滿足兩大通用系統(tǒng)的要求,這樣才能不斷提升兩者的精度,從而有效降低機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的成本,預(yù)防和減少各類資源浪費(fèi)情況的發(fā)生。
2.3創(chuàng)新性
機(jī)械設(shè)計(jì)與制造應(yīng)該充分適應(yīng)工業(yè)發(fā)展特點(diǎn)及滿足其發(fā)展的具體需求。隨著我國工業(yè)生產(chǎn)的不斷發(fā)展,人們對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造的要求也在不斷提高,這就需要不斷加強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的改革和創(chuàng)新,從而更好地滿足工業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展需要??萍技爸圃旃に嚨倪M(jìn)步和改良,也能在較大程度上促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造領(lǐng)域的創(chuàng)新發(fā)展。
2.4前瞻性
現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)和制造期間,不僅需要保證機(jī)械的性能和質(zhì)量,同時(shí)還需要對(duì)機(jī)械使用期間可能出現(xiàn)的問題進(jìn)行分析,并結(jié)合分析結(jié)構(gòu)制訂更加科學(xué)的解決計(jì)劃和方案,這是保證機(jī)械設(shè)計(jì)和制造科學(xué)性的關(guān)鍵,有效降低機(jī)械發(fā)生問題的概率,可以規(guī)避事故的發(fā)生,還能有效地促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)效率的提升。
3現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造的基本原則
3.1綜合性原則
從本質(zhì)來看,機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造分別屬于理論層面及實(shí)踐層面,可見機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造的屬性本就有一定的差別存在,也正是由于這種差別,導(dǎo)致在實(shí)際工作中也很容易出現(xiàn)一定的誤差。在實(shí)際的設(shè)計(jì)與制造中,就需要對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造的本質(zhì)進(jìn)行掌握,并結(jié)合綜合性的基本原則,對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的理念和經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié),實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)理論與實(shí)踐制造的高度融合,這樣才能整體上提高機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的性能和質(zhì)量,保證機(jī)械設(shè)計(jì)與制造實(shí)現(xiàn)相輔相成,促進(jìn)機(jī)械制造水平的改進(jìn)和提升。
3.2整體性原則
在規(guī)劃及設(shè)計(jì)機(jī)械制造工藝的過程中,最重要的是要做好機(jī)械設(shè)計(jì)方案的制訂。在規(guī)劃及制訂機(jī)械設(shè)計(jì)方案的過程中,需要嚴(yán)格落實(shí)整體性原則,使機(jī)械制造工藝滿足相關(guān)規(guī)定,保證機(jī)械設(shè)計(jì)的合理性,在確保所有部件設(shè)計(jì)具有很強(qiáng)可行性及合理性的基礎(chǔ)上,制訂多種機(jī)械設(shè)計(jì)方案,并從中選擇最佳的設(shè)計(jì)方案,以保證機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造質(zhì)量,切實(shí)提升機(jī)械制造的水平和效率。
4現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造的相關(guān)技術(shù)
4.1高速切割技術(shù)
所謂高速切割技術(shù),簡單來說指的是借助磨具及超硬刀具,將設(shè)備上無用或者多余的材料進(jìn)行切割。通常來說,該技術(shù)一般在架設(shè)鐵軌或者構(gòu)造橋梁中應(yīng)用,多使用較多數(shù)量的鋼材作為橋梁構(gòu)架的支撐,然后將其組合成為可旋轉(zhuǎn)承接的橋體,比如以某大橋轉(zhuǎn)接為例,其中需要切除3處多余的鋼材,其中2處位于橋體及橋梁抵住接觸口,1處則在橋體的轉(zhuǎn)接口,由于材料在生產(chǎn)期間會(huì)有一定的誤差產(chǎn)生,因此在橋體轉(zhuǎn)接口位置也會(huì)出現(xiàn)不平衡的情況,這就需要將多余鋼材進(jìn)行切割。這期間必然會(huì)產(chǎn)生一定的誤差波動(dòng),就需要借助高速切割技術(shù)將多余的鋼材切除[1]。
4.2現(xiàn)代化數(shù)控加工技術(shù)
如今隨著我國機(jī)械制造行業(yè)的快速發(fā)展,機(jī)械化的應(yīng)用范圍更廣,這對(duì)機(jī)械制造業(yè)也提出了較多新的要求,這就需要保證機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量和性能,從而更好地滿足社會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)備的實(shí)際需求。加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用,不僅可以提高生產(chǎn)效率,還能有效控制和減少生產(chǎn)成本。數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用,是借助數(shù)字電腦操控,實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自動(dòng)化生產(chǎn),借助數(shù)字電腦來加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用與操作,在操控總臺(tái)數(shù)據(jù)庫中輸入設(shè)備生產(chǎn)所需的數(shù)據(jù),然后根據(jù)這些數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的生產(chǎn)。目前我國機(jī)械造業(yè)中的數(shù)控技術(shù),一般應(yīng)用在一些復(fù)雜零件或者精度的小型設(shè)備等方面。
4.3精密與超精密加工技術(shù)
我國科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展,在較大程度上促進(jìn)了我國航天事業(yè)的發(fā)展,同時(shí)航天對(duì)于精密機(jī)械設(shè)備也有了更高的要求,這就需要加強(qiáng)精密技術(shù)及超精密技術(shù)的應(yīng)用。超精密加工技術(shù),指的是在設(shè)備生產(chǎn)過程中,將0.01μm作為設(shè)備處理的技術(shù)誤差,通過應(yīng)用超精密技術(shù),使得設(shè)備的納米化處理得以實(shí)現(xiàn)。精密與超精密技術(shù)對(duì)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展十分重要,為更好地滿足社會(huì)的發(fā)展需求,就需要加強(qiáng)對(duì)精密技術(shù)的深入研究和探索,將0.01μm作為設(shè)備誤差的范圍,這樣才能提高我國機(jī)械制造業(yè)的競爭力。超精密技術(shù)在武器設(shè)備、航天設(shè)備、計(jì)算機(jī)領(lǐng)域等有較為廣泛的應(yīng)用[2]。
4.4CAM/CAD技術(shù)機(jī)械制造技術(shù)
CAM/CAD技術(shù)為計(jì)算機(jī)輔助技術(shù),在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展中有較為廣泛的應(yīng)用,該技術(shù)實(shí)現(xiàn)了設(shè)備與計(jì)算機(jī)的結(jié)合,并利用計(jì)算機(jī)芯片來加強(qiáng)對(duì)機(jī)械制造的有效控制。在具體的應(yīng)用過程中,計(jì)算機(jī)操作人員通過操控相關(guān)指令來進(jìn)行設(shè)備的生產(chǎn),使用設(shè)定好的操作指令,實(shí)現(xiàn)設(shè)備的生產(chǎn)作業(yè)。通過應(yīng)用CAM/CAD技術(shù),可以有效提高機(jī)械設(shè)備的穩(wěn)定性,同時(shí)也能促進(jìn)生產(chǎn)效率的提高[3]。可見加強(qiáng)該技術(shù)的研究和深入應(yīng)用十分重要,其對(duì)于我國現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械制造的持續(xù)發(fā)展有重要作用。
4.5新型發(fā)展技術(shù)
(1)虛擬軸機(jī)床位整合技術(shù)。虛擬軸機(jī)床位整合技術(shù)是一種現(xiàn)代化的智能技術(shù),通過加強(qiáng)該技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人與機(jī)床的結(jié)合,在實(shí)際的應(yīng)用中,通過機(jī)器人對(duì)生產(chǎn)機(jī)床進(jìn)行操控,可以突出結(jié)構(gòu)化及模塊化的生產(chǎn)特點(diǎn),并不斷地實(shí)現(xiàn)設(shè)備生產(chǎn)中所用工序及技術(shù)的規(guī)范化,可以有效提高生產(chǎn)效率,減少生產(chǎn)成本[4]。(2)微細(xì)納米整合技術(shù)。如今隨著社會(huì)的進(jìn)步,對(duì)工業(yè)產(chǎn)品的外觀集成也有了更多新要求,在這樣的情況下,加強(qiáng)微細(xì)納米整合技術(shù)的應(yīng)用,則可以更好地滿足設(shè)備精細(xì)化要求。微細(xì)納米整合技術(shù)能夠加強(qiáng)對(duì)細(xì)小零件構(gòu)件的切割,比如能夠?qū)τ?jì)算機(jī)微型芯片進(jìn)行切割,微型芯片的直徑多為0.01~0.02μm,對(duì)切割技術(shù)有比較嚴(yán)格的要求,這時(shí)就可以使用微細(xì)納米整合技術(shù)保證芯片切割的完整性要求。
5現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
5.1節(jié)能化
我國現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造未來發(fā)展的重要趨勢(shì)就是節(jié)能化。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造中會(huì)產(chǎn)生大量的能耗,增加企業(yè)成本費(fèi)用,阻礙企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。從目前的社會(huì)形勢(shì)來看,節(jié)能技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)成為現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造業(yè)發(fā)展和轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵,加強(qiáng)節(jié)能技術(shù)的綜合應(yīng)用,可以有效減少能耗,這對(duì)推動(dòng)企業(yè)的持續(xù)發(fā)展也有重要意義[5]。目前,我國的現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造行業(yè)中,各個(gè)企業(yè)之間的競爭也愈發(fā)激烈,再加上現(xiàn)階段我國的能源十分緊缺,企業(yè)要想在激烈的市場(chǎng)競爭中得到穩(wěn)定發(fā)展,就需要加強(qiáng)節(jié)能理念在機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造中的有效應(yīng)用,積極促進(jìn)節(jié)能技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造行業(yè)的轉(zhuǎn)型和升級(jí),促進(jìn)該行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展。
5.2綠色化
隨著現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展的推進(jìn),人們的環(huán)保意識(shí)也有了明顯的提升,國家和社會(huì)也高度重視環(huán)保問題,做好環(huán)保事業(yè)已經(jīng)成為現(xiàn)代發(fā)展的必然趨勢(shì),任何行業(yè)的發(fā)展都需要全面迎合這一發(fā)展趨勢(shì),只有順勢(shì)而為,積極開發(fā)和注重加強(qiáng)綠色技術(shù)的有效應(yīng)用,才能實(shí)現(xiàn)行業(yè)與環(huán)保事業(yè)的協(xié)同發(fā)展。機(jī)械設(shè)計(jì)與制造行業(yè)是我國最重要的行業(yè)之一,對(duì)社會(huì)發(fā)展有著重大的貢獻(xiàn),其在發(fā)展中必須嚴(yán)格落實(shí)環(huán)保綠色原則,積極貫徹和落實(shí)可持續(xù)發(fā)展理念,加強(qiáng)綠色生產(chǎn)技術(shù)的研發(fā)和應(yīng)用,從而不斷提高資源的利用率,避免產(chǎn)生大量的有害物質(zhì),減少對(duì)環(huán)境的危害,這樣才能在保護(hù)環(huán)境的基礎(chǔ)上,促進(jìn)該領(lǐng)域的進(jìn)步和發(fā)展[6-9]。
5.3全球化
如今現(xiàn)代的新興技術(shù)已經(jīng)成為機(jī)械制造業(yè)中的中流砥柱,同時(shí)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造技術(shù)全球化發(fā)展也成為重要的發(fā)展趨勢(shì),而這一發(fā)展趨勢(shì)的到來與國際的競爭及時(shí)代發(fā)展趨勢(shì)有直接關(guān)系。如今網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展,促使機(jī)械設(shè)計(jì)與制造技術(shù)也產(chǎn)生了較大變革,現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與制造技術(shù)可以依托較為完善的網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)跨國合作與交流,從而推進(jìn)制造業(yè)的全球化發(fā)展。機(jī)械制造的全球化使得產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了技術(shù)集成、信息集成及功能集成的發(fā)展目標(biāo),也促進(jìn)了全球機(jī)械制造業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的發(fā)展[10]。
6結(jié)束語
綜上所述,現(xiàn)代科技的進(jìn)步和發(fā)展,使現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與制造技術(shù)成為衡量國家工業(yè)化水平的重要指標(biāo)。我國正處于經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型的新時(shí)期,要實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造業(yè)的轉(zhuǎn)型和發(fā)展,就必然要加強(qiáng)對(duì)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造相關(guān)技術(shù)的研究和應(yīng)用,不斷提高我國的機(jī)械制造水平和質(zhì)量,縮小與發(fā)達(dá)國家間的差距,使機(jī)械設(shè)計(jì)與制造行業(yè)為社會(huì)發(fā)展做出更大的貢獻(xiàn)。
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作者:李鄭臨 袁文昭 單位:湖南財(cái)經(jīng)工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院