郝鋼
(南京信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇 南京 210023)
機(jī)械設(shè)計(jì)與制造行業(yè)是我國(guó)的支柱產(chǎn)業(yè)之一,關(guān)系到我國(guó)的社會(huì)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展,在科技高速發(fā)展的今天,機(jī)械設(shè)計(jì)與制造行業(yè)也隨之發(fā)展的越來(lái)越好。因?yàn)槲覈?guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造行業(yè)起步晚,所以影響了其快速發(fā)展的進(jìn)程,為了使我國(guó)的工業(yè)產(chǎn)業(yè)不斷進(jìn)步,未來(lái)的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造行業(yè)需要明確發(fā)展方向,并且應(yīng)用機(jī)械行業(yè)的先進(jìn)技術(shù)。
我國(guó)最早最原始的機(jī)械設(shè)計(jì)是手工設(shè)計(jì),設(shè)計(jì)師通過(guò)簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)工具來(lái)繪制出最基本的設(shè)計(jì)圖,即沒(méi)有創(chuàng)新的設(shè)計(jì)理念又不能通過(guò)設(shè)計(jì)圖來(lái)細(xì)致的進(jìn)行分析,而且設(shè)計(jì)周期太長(zhǎng),通過(guò)這種設(shè)計(jì)方法制造出的機(jī)械協(xié)調(diào)性不足,性能也存在缺陷,不能保證機(jī)械的質(zhì)量。現(xiàn)在我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)反面自主能力不足,大量引進(jìn)外國(guó)的先進(jìn)技術(shù),比如日本和德國(guó),使得我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)處在被動(dòng)的地步。而信息技術(shù)發(fā)展為機(jī)械設(shè)計(jì)提供了有利的條件,通過(guò)信息技術(shù)搭建的平臺(tái),機(jī)械設(shè)計(jì)者之間可以互動(dòng)交流,資源共享,完善機(jī)械設(shè)計(jì)之中的不足,在設(shè)計(jì)步驟減少機(jī)械的缺陷,加快機(jī)械開(kāi)發(fā)的速度,降低機(jī)械制造的成本。
機(jī)械制造的歷史可以追溯到人類(lèi)的原始社會(huì),利用石頭等天然材料制作簡(jiǎn)單的工具,一點(diǎn)點(diǎn)的發(fā)展到使用機(jī)床進(jìn)行機(jī)械制造的技術(shù)。我國(guó)的機(jī)械行業(yè)是國(guó)家的經(jīng)濟(jì)命脈,雖然我國(guó)的機(jī)械制造技術(shù)已經(jīng)取得了一定的成績(jī),但是還要依靠引進(jìn)工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家的先進(jìn)技術(shù),再加上我國(guó)雖然勞動(dòng)力眾多,但是資金緊張,也導(dǎo)致了我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)發(fā)展緩慢。目前我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)產(chǎn)品數(shù)量大,只是因?yàn)槲覈?guó)勞動(dòng)力資源豐富,高、精、尖的機(jī)械產(chǎn)品少之又少,總的看來(lái),我國(guó)目前是制造大國(guó)但還不是制造強(qiáng)國(guó)。
從一定程度上來(lái)說(shuō),機(jī)械設(shè)計(jì)初期計(jì)劃對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造全過(guò)程具體內(nèi)容與進(jìn)程具有決定性影響,并且機(jī)械設(shè)計(jì)初期規(guī)劃對(duì)機(jī)械再設(shè)計(jì)和再制造的深入發(fā)展具有限制作用。所以,為掌握機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容與機(jī)械制造全過(guò)程,為讓機(jī)械制造獲得更大的發(fā)展空間與前景,在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)前,應(yīng)制定配套的機(jī)械設(shè)計(jì)初期計(jì)劃,深入分析調(diào)查機(jī)械設(shè)計(jì)各方面要求,制定出科學(xué)、有效的機(jī)械設(shè)計(jì)規(guī)劃。
機(jī)械規(guī)劃在機(jī)械設(shè)計(jì)具有關(guān)鍵性作用,設(shè)計(jì)規(guī)劃直接決定了機(jī)械設(shè)計(jì)是否可以獲得更好的效果,可以說(shuō)它是機(jī)械設(shè)計(jì)的核心所在。但同時(shí),設(shè)計(jì)規(guī)劃也是機(jī)械設(shè)計(jì)中相對(duì)容易出現(xiàn)問(wèn)題的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn),一旦設(shè)計(jì)規(guī)劃出現(xiàn)問(wèn)題,將導(dǎo)致整個(gè)機(jī)械設(shè)計(jì)難以正常進(jìn)行。所以,有關(guān)設(shè)計(jì)人員在制定設(shè)計(jì)規(guī)劃時(shí),必須對(duì)機(jī)械各方面性能和功能進(jìn)行綜合考慮,將設(shè)計(jì)實(shí)踐和先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論相結(jié)合,制定出科學(xué)、高效的設(shè)計(jì)規(guī)劃。
在機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中,必須重視技術(shù)方面的工作,主要是因?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)對(duì)技術(shù)具有較高的要求。機(jī)械設(shè)計(jì)其設(shè)計(jì)方面的工作主要是核對(duì)分析圖紙和在機(jī)械設(shè)計(jì)全過(guò)程中嚴(yán)格審核所有工序及每部分,必須確保設(shè)計(jì)方面不存在任何問(wèn)題,從而也就確保機(jī)械設(shè)計(jì)全過(guò)程不會(huì)存在問(wèn)題,避免對(duì)機(jī)械制造帶來(lái)不可估計(jì)的損失。
機(jī)械產(chǎn)品的需求隨著經(jīng)濟(jì)、科學(xué)和技術(shù)的發(fā)展而不斷提升,對(duì)形狀、結(jié)構(gòu)和質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。數(shù)控加工技術(shù)對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品的機(jī)床有一定的要求,需要其具有靈活性與通用性,以降低機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)成本的同時(shí)還能保障機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量,并有效的提高其生產(chǎn)效率。另一方面,數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用還需求較高的機(jī)械產(chǎn)品自動(dòng)化技術(shù)。因?yàn)樽詣?dòng)化技術(shù)的數(shù)控加工柔性,高精度、高復(fù)雜性的機(jī)械制造工作多采用數(shù)控加工技術(shù),并已應(yīng)用到航空、汽車(chē)等行業(yè)當(dāng)中。
機(jī)械行業(yè)未來(lái)的發(fā)展方向與重點(diǎn)是精密制造技術(shù),該技術(shù)的關(guān)鍵是要進(jìn)行更為精密的鑄造技術(shù),如在切割、焊接等原始技術(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行精密的鑄造。精密制造技術(shù)的研發(fā)有利于未來(lái)微型技術(shù)的研發(fā),是微型技術(shù)的基礎(chǔ),如微型機(jī)器人、微型電子等。目前和將來(lái)的精密制造技術(shù)都將大大有助于機(jī)械設(shè)備和產(chǎn)品的穩(wěn)定,從而將人性化和智能化融合進(jìn)未來(lái)的機(jī)械產(chǎn)品當(dāng)中。精密制造技術(shù)的重要性也反映在其技術(shù)的應(yīng)用上,這推動(dòng)了機(jī)械行業(yè)對(duì)精密制造技術(shù)的發(fā)展與研究,并不斷的深入實(shí)踐,為機(jī)械制造業(yè)奠定了可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)。
機(jī)械制造的技術(shù)還包括超高速切削和磨削技術(shù),這兩種技術(shù)的應(yīng)用范圍相當(dāng)廣泛,能夠大大提高生產(chǎn)效率,縮短生產(chǎn)時(shí)間,并減少人力的投入,也能夠達(dá)到避免安全事故的效果。超高速切削以及磨削技術(shù),利用的是超硬的刀具以及磨具,這兩種工具在超高速的狀態(tài)下能夠在自動(dòng)化、柔性化以及精度等方面都達(dá)到較高水準(zhǔn)。
新一代制造裝備技術(shù)中包含了少夾具或者無(wú)夾具制造技術(shù),產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中使用的夾具數(shù)量如果過(guò)大,那么不僅會(huì)降低生產(chǎn)效率增加企業(yè)的生產(chǎn)成本,還會(huì)影響企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。所以,目前新一代制造裝備技術(shù)中就需要不斷地吸收新的技術(shù)和理念,加快制造裝備的形成和應(yīng)用,令沒(méi)有夾具或者少夾具的制造裝備盡快在實(shí)踐中應(yīng)用并發(fā)揮作用。虛擬軸機(jī)床作為新一代制造裝備技術(shù)的重要內(nèi)容,它也可以被稱之為并聯(lián)機(jī)床,所以很多時(shí)候,能夠看到機(jī)器人與機(jī)床兩者相互輔助完成在機(jī)械產(chǎn)品制造的。在傳統(tǒng)理念上,虛擬軸機(jī)床的產(chǎn)生非常不可思議,因?yàn)樗杈邆涞氖歉吣K化特點(diǎn),無(wú)論是在結(jié)構(gòu)上還是操作上都更為簡(jiǎn)單,呈現(xiàn)出的方便性較強(qiáng)。
機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造的水平需要不斷地提高,需要積極吸收先進(jìn)的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn),而對(duì)機(jī)械制造與設(shè)計(jì)進(jìn)行技術(shù)分析能夠及時(shí)地發(fā)現(xiàn)其中存在的不足和缺陷,進(jìn)而保證機(jī)械制造的水平大幅度提升。我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造方面的水平與國(guó)際水平還存在很大的差距,需要積極學(xué)習(xí)和實(shí)踐。