劉希賢　杜英敏

【摘 要】隨著我國科技的不斷發(fā)展與進步，機床以及逐步取代了原有的手工勞作方式。作者根據(jù)自身多年的工作經(jīng)驗，對現(xiàn)代機床的設(shè)計思想以及機床的成型過程中進行了簡要介紹，并且著重闡述了現(xiàn)在機床的主要設(shè)計思想等方面的內(nèi)容，同時對機床設(shè)計思想的發(fā)展動向進行了主要論述。

【關(guān)鍵詞】機床；設(shè)計；思想；科技；工作經(jīng)驗；成型；

前言

機床是在人類生產(chǎn)以及工業(yè)生產(chǎn)中的經(jīng)過不斷的積累總結(jié)的基礎(chǔ)上所出現(xiàn)的一種生產(chǎn)工具，并且經(jīng)過不斷的發(fā)展、創(chuàng)新與完善，機床的生產(chǎn)已經(jīng)趨于成熟。

1、機床設(shè)計思想

目前機床的設(shè)計思想主要會經(jīng)歷以下幾個階段：（1）機床發(fā)展的經(jīng)驗設(shè)計階段：在上世紀(jì)四十年代中期，機床設(shè)計的主要工作方向就是處理好加工與強度之間的問題，換句話說也就是制作的道具與所生產(chǎn)零件之間的需要進行一定的相對運動，從而加工出具有一定形狀的零件。在加工的過程中還對機床的零部件具有一定的強度要求，這樣才能確保機床不會受到損害。（2）機床發(fā)展的實驗設(shè)計階段：在上世紀(jì)四十年代中期直到上世紀(jì)六十年代初，機床設(shè)計的主要任務(wù)已經(jīng)不僅僅局限于對加工與強度問題的解決，更主要的是要解決機床的精度與各種性能之間的問題，例如，機床在生產(chǎn)過程中的運動精度、抗震性能以及機床低速運動的平穩(wěn)性、熱形變性、噪聲的產(chǎn)生以及磨損等。（3）機床發(fā)展的計算機輔助設(shè)計階段：自從上世紀(jì)六十年代中期開始，新的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為機床的設(shè)計提供了大量的實驗數(shù)據(jù)，同時機床的理論研究方面也取得了非常大的發(fā)展，尤其是電子計算機在機床設(shè)計中的應(yīng)用，將機床設(shè)計思想帶進了一個全新的階段。同時機床設(shè)計思想的主要方向是將在生產(chǎn)中所遇到的實際問題轉(zhuǎn)變成理論模型，然后依據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)以及目標(biāo)函數(shù)應(yīng)用計算機對其進行計算最后確定最適合的設(shè)計方案。

2、現(xiàn)代機床的設(shè)計思想

從上世紀(jì)初開始，我國機床所生產(chǎn)的產(chǎn)品工藝以及質(zhì)量逐漸提高，新材料、新技術(shù)的應(yīng)用也有了非常大的進步，基于以上幾點國內(nèi)、國外也涌現(xiàn)出很多新的設(shè)計思想以及設(shè)計理論。這些新的理論以及設(shè)計方法都推動現(xiàn)代機床設(shè)計思想進入了一個以實驗研究為基礎(chǔ)的較高等級的階段。對設(shè)計程序、設(shè)計規(guī)律以及設(shè)計思想的研究不但需要追求產(chǎn)品自身的最優(yōu)化，同時也需要從產(chǎn)品的設(shè)計到產(chǎn)品的制造、檢驗等全過程甚至于整個系統(tǒng)實行最佳化原則。當(dāng)今的機床設(shè)計思想是將現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)與機床設(shè)計相融合的一種全新的設(shè)計思想，主要包含以下幾方面內(nèi)容：

2.1 機床設(shè)計的對象需要系統(tǒng)化。將設(shè)計對象也就是機床看作是系統(tǒng)，這樣在設(shè)計的過程中就不僅僅需要關(guān)注整個系統(tǒng)的組成單元，同時還需要對邊界、環(huán)境以及輸入、輸出等問題進行考慮，防止傳統(tǒng)機床設(shè)計過程中局部、孤立處理問題的出現(xiàn)，而是整體的看待設(shè)計的對象。這樣的設(shè)計方式非常有助于對系統(tǒng)理論以及信息論、控制論等現(xiàn)代的理論，同時可以用系統(tǒng)的觀點對此進行全面的設(shè)計。

2.2 對設(shè)計內(nèi)容進行完善，當(dāng)前現(xiàn)代機床設(shè)計的主要思維方式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)的運動設(shè)計、動力設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計的范圍，已經(jīng)逐漸的擴充到對概念的設(shè)計、可靠性的設(shè)計以及人性化的設(shè)計，這樣可以使對機床的設(shè)計更加完善。這樣可以使得機床產(chǎn)品更加的實用、經(jīng)濟，同時也更具有競爭力。

2.3 對設(shè)計的目標(biāo)進行最優(yōu)化的設(shè)計，在當(dāng)今時代的背景下，對現(xiàn)代機床的設(shè)計方向主要是設(shè)計目標(biāo)的最優(yōu)化，這種優(yōu)化不僅僅是對單一的目標(biāo)進行最優(yōu)化的處理，而是需要對整個系統(tǒng)的全部參數(shù)進行全部優(yōu)化，主要可以通過使用計算機計算出理論上的最佳方案，這樣可以使得產(chǎn)品的各項技術(shù)功能以及可靠性等都具有良好的表現(xiàn)。

2.4 將遇到的問題進行模型化處理，模型主要是對問題進行一個高度的概括與集中，同時將問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型同時使用計算機對已經(jīng)簡歷的數(shù)學(xué)模型進行優(yōu)化處理，可以使問題得到很好的解決。

2.5 將機床的設(shè)計過程中進行動態(tài)化的處理，在機床的設(shè)計過程中需要注意的一點是現(xiàn)代機床的主要設(shè)計方向，對產(chǎn)品的動態(tài)性能非常的注重，所以要求在設(shè)計的過程中一定要對產(chǎn)品的動態(tài)性能進行準(zhǔn)確的預(yù)測以及優(yōu)化。在進行機床動態(tài)設(shè)計的過程中首先需要根據(jù)設(shè)計的要求構(gòu)建出系統(tǒng)的動力學(xué)與數(shù)學(xué)相結(jié)合的模型，隨后對設(shè)計的模型進行檢驗同時也需要對其進行實際的測試。隨后使用計算機對該模型實行動態(tài)化的分析，對其中的個別參數(shù)進行修改，同時對獲得的參數(shù)進行對比。知道最后得到優(yōu)化的動態(tài)性能為止。

2.6 在設(shè)計的過程中要注意設(shè)計方式實現(xiàn)計算機化，在當(dāng)前的設(shè)計領(lǐng)域中，使用計算機進行輔助設(shè)計已經(jīng)成為現(xiàn)代設(shè)計過程中不可或缺的一種設(shè)計方式。在機床設(shè)計的初期，可以對設(shè)計方案進行可行性分析等。在機床技術(shù)設(shè)計階段，可以通過這種方式進行結(jié)構(gòu)以及參數(shù)的確定，或運動、動力以及其他方面特性的分析，同時也可以進行材料的選擇、圖形的繪制等工作。

3、機床設(shè)計的思想發(fā)展

3.1 意識性生產(chǎn)

我們一般所說的意識性生產(chǎn)，主要就是指在重新認(rèn)識一些與國際性IMS觀念有關(guān)的，最新的意識生產(chǎn)活動中人的價值與社會地位的重要程度，這就對制造業(yè)提出了一定的要求，需要制造企業(yè)增強其環(huán)保能力并且逐步引導(dǎo)制造型企業(yè)擁有全球共存的協(xié)調(diào)意識，主見加強企業(yè)與企業(yè)、企業(yè)與社會、企業(yè)與國家之間的關(guān)系。

3.2 多民族的協(xié)調(diào)性生產(chǎn)

日本某大學(xué)一日本籍教授在一個與機床設(shè)計油罐的課題中曾經(jīng)明確的指出一種新型的機床設(shè)計思想，也就是我們所說的CDBM思想，翻譯成中文就是基于文化差異的生產(chǎn)，這種新型生產(chǎn)模式的核心就是無論在任何地區(qū)都要有能力進行機床的設(shè)計與開發(fā)。

4、結(jié)語

通過以上的闡述，可以知道我國的機床設(shè)計主要實現(xiàn)了三次大的跨越式發(fā)展，其中第一次發(fā)展主要是機床的設(shè)計原理、機床的設(shè)計原則以及機床的驅(qū)動源的巨大改變；而第二次發(fā)展的主要標(biāo)志就是將機床的設(shè)計與信息化數(shù)字技術(shù)相融合，也就是將機床的設(shè)計與計算機想融合，并結(jié)合機床第一次跨越式發(fā)展所帶來的成果，實現(xiàn)了機床的第二次跨越式發(fā)展；而機床的第三次跨越式發(fā)展是將現(xiàn)代化的信息通信技術(shù)與一些高科技技術(shù)相融合，這種新的設(shè)計思想給機床的設(shè)計帶來了新的發(fā)展機遇。

參考文獻(xiàn)：

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