对机械制造设计技术发展的研究
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【摘要】作为国民经济发展和现代化建设的基础性行业，机械制造行业创新发展的意义重大，现代机械设计应与最先进的科学技术和理念相结合，不断开拓创新，本文就对现代机械设计理念和技术进行了简单的探讨。
【关键词】机械设计；机械制造；理念创新
[Abstract] as the foundation of the national economic development and modernization of the industry, the significance of mechanical manufacturing industry innovation and development of the great, modern mechanical design should be combined with the most advanced science and technology and philosophy, continuous innovation, this paper has carried on the simple discussion to the modern mechanical design theory and technology.
[keyword] mechanical design; machinery manufacturing; idea innovation
中图分类号：TH122 文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）
随着现代社会工业化进程的不断加快，工业生产的需要也在不断增大，机械工具作为工业生产的基础方式，其奠基作用是无可替代的，现代机械制造行业的发展也彰显了一国的综合国力和技术水平，市场经济的飞速发展，科学技术的突飞猛进，和现代化建设的急切脚步都让工业机械的市场需求大大提高，在未来，机械制造行业的发展将有着更好的前景。机械设计就是按照具体的使用要求，分析、计算、构思机械的结构、原理、运动、能量和力的传递、零件的形状、大小、等不同的方面，并最终予以制作的全过程。机械设计是机械工业中最为关键的环节，能否做好现代机械设计是机械制造工业发展的关键因素，现代机械设计的理念与传统机械设计相比有着明显的突破，本文对于相关的一系列问题进行了探讨。
一、现代机械设计概述
（一）传统机械设计和现代机械设计的方法。传统的机械设计一般是按照目标和任务，制定一个方案，甚或制造出具体的样机，而后予以考核评定，在考核评定的基础之上，进行修改，形成第二方案，循环反复进行这一过程一直等到满意为止。具体的流程是： 市场需求调查； 归纳相关问题； 综合分析问题； 优化方案； 修改方案； 绘制图样。在传统机械设计中，由于受到设计观念、技术方法和设备条件的限制，设计要借助于大量的静止化和简化假设，这样就大大地影响了设计的精确度，设计中过度依靠主观灵感和经验，高效、准确和科学合理性受到了影响。现代机械设计分为广义的和狭义的两种，广义的设计针对的是实体化对象的整个过程，狭义设计针对的是图样完成的设计。现代工业设计的基本特征是智能化、经济性、集成化、并行、精确、动态运行。现代机械设计一般有两种分类，比较成熟的设计方法有： CAD、机电一体化的设计方法、最优化的机械设计方法、有限元的机械设计方法等等。正在发展中的新颖设计包括：智能、生命周期、创新、并行、稳健、虚拟等不同的类型。
（二）现代机械设计的理念。设计过程要遵循一些理性的、科学的基本原则，一般来说包括逻辑关系的确定，物理关系的确定，结构关系的确定，总体层面设计的最终确定。现代机械设计的理念是把信息技术、计算机辅助技术、智能技术和机械工程技术相结合，通过建立数学模型进行优化，融合数学、物理学、电子信息学、化工学、人体心理学、测量学等学科知识，从形象思维开始，综合运行各种思维方式，经过逻辑推理和判断及相应的综合、分析与决策，产生设计创意，经过精确的数据分析和操作，反复操作循环，最终完成设计方案。设计过程要充分考虑到设计任务，清晰设计目标，充分收集资料和数据，要设计出新结构和新方案，还要和客户进行讨论，注重各专业知识的配合，力求方案的科学性，要以严谨的态度对待设计图，不断修改方案，直到最佳，最后，现代机械设计的一个重要理念就是要将设计的过程贯彻于机械制造的始终，即使是草图结束以后也要动态进行调整。现代机械设计的理念秉承创新精神，注重逻辑和思维方式，运用科学合理的设计方法，结合最先进的科学技术，并且还要综合考虑经济性、稳定性、精确性、智能性等相关因素，充分融合环保设计、人性化设计、高性能设计、低能耗设计等理念，并且借鉴国内外的相关理论，实现设计理念的创新和发展。
二、现代机械设计相关技术
（一） 节能环保设计技术。该技术充分考虑到了低耗能、高效益、环境保护等因素，主要包括以下几种。
1.节能机械设计技术。设计中要求将能源利用率提高到最大化，在设计阶段要充分考虑产品的结构布局、加工工艺以及重复使用性和材料选择，以满足节能要求。
2.环保机械设计技术。在产品的生命周期内，是否可以回收，对环境和人体健康有没有损害，要兼顾产品质量。
3.材料设计。要充分考虑到材料本身，实现材料利用率的最大化。
4.人性化设计技术。要考虑到人机统一，机械设计以人为本，从人出发，兼顾到科学技术，实现人机合一。
（二）机械制造技术未来发展趋势
机械制造的水平高低反映着国家的经济实力，人才实力和全国比赛的集成化，智能化，灵活的信息。计算机集成制造已经成为2l世纪制造企业的主要生产方式，通过计算机辅助操作，利用电脑软件进行技术监控和制造监控。智能化制造系统可理解为由智能机械和人类专家共同组成的人机一体化智能系统，智能系统在制造过程中能进行智能活动。敏捷制造是以竞争力和信誉为基础，以选择合作者虚拟的公司，分工，为同一个共同的目标，以提高整体竞争力和快速响应用户的需求，以满足用户的使用需求。为了实现快速反应能力，并建立一个虚拟的企业中的关键技术，其核心是虚拟制造技术，敏捷制造环境下基于虚拟制造技术的基础上。敏捷制造是现代集成制造系统从信息集成发展到企业集成的必由之路，它的发展水平代表了现代集成制造系统的发展水平，是现代集成制造系统的发展方向。
现代机械设计要充分结合电子计算机、数学、力学、工程实践理论等领域，始终坚持理念的创新，严把技术关，在竞争中寻求突破和发展，才能实现现代机械设计的飞速发展。
参考文献
[1] 苏生荣，我国机械制造业现状与发展前景，中国科技信息，2009
[2] 龚超，机械设计与制造，第11期2009年11月
[3] 阳尧璋.21世纪制造技术发展趋势及重点发展方向.机械制造，2003（3）：10～13