趙廣杰

（遼寧裝備制造職業(yè)技術(shù)學(xué)院，遼寧沈陽 110161）

0 引言

當(dāng)前我國的機械設(shè)計和機械制造技術(shù)正處于快速發(fā)展的階段。各種新型的設(shè)備被廣泛應(yīng)用在制造業(yè)、重工業(yè)、精密零件生產(chǎn)等，大大提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，人們對其期望值非常高，同時賦予了高度的重視。機械制造行業(yè)的發(fā)展對人們的生產(chǎn)生活會產(chǎn)生較大的影響，我國政府部門對機械制造技術(shù)和設(shè)計的重視程度也在逐漸提高，并給予技術(shù)和政策等方面的支持。

1 機械設(shè)計與制造技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

1.1 機械設(shè)計現(xiàn)狀

我國的機械設(shè)計工作發(fā)展時間還比較短。同國外發(fā)達(dá)國家相比，我國在機械設(shè)計水平以及機械制造的精密度和實際的生產(chǎn)質(zhì)量控制方面還存在著較大的差距。同時在設(shè)計風(fēng)格方面也包含了大量的國外設(shè)計風(fēng)格，未形成屬于我國自己的設(shè)計成果。對此，我國的機械設(shè)計行業(yè)發(fā)展想要在國際社會上凸顯，一方面需要擁有大量的時間精力進行研究，另一方面還需要對機械生產(chǎn)設(shè)計進行完善，擁有更多的本土特色[1]。另外，對于當(dāng)前的國際形勢，我國機械設(shè)計領(lǐng)域的行業(yè)發(fā)展還有較大的提升空間，很多機械設(shè)計公司也在不斷加大研究投入，以期待能夠設(shè)計出更好的產(chǎn)品，提升機械設(shè)計水平，但這些設(shè)計在質(zhì)量等方面還存在著一定的缺陷。對此，想要保證機械設(shè)計的持續(xù)性完善，需要先對自身存在的問題進行調(diào)整和優(yōu)化。

1.2 機械制造技術(shù)現(xiàn)狀

同西方發(fā)達(dá)國家相比，我國的機械行業(yè)不僅在設(shè)計方面存在著較大的差距，同時在制造技術(shù)方面也有較大的落差。首先是機械設(shè)計的產(chǎn)品，在我國的精密機械生產(chǎn)中很難實現(xiàn)，而機械生產(chǎn)設(shè)備大部分關(guān)鍵技術(shù)都是國外提供的，通過這些機械技術(shù)能夠?qū)κ袌鲞M行控制，從而降低我國高端產(chǎn)品的輸出。想要實現(xiàn)我國高端機械產(chǎn)品的制造和出口，首先需要更新和完善設(shè)計理念，然后通過引進機械制造技術(shù)推動國內(nèi)機械制造行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。此外，某些國際政治因素的影響，導(dǎo)致我國的機械制造技術(shù)被封鎖，導(dǎo)致我國在機械制造技術(shù)方面較為被動，這對我國的機械制造行業(yè)發(fā)展是非常不利的。但隨著我國的機械設(shè)計行業(yè)快速發(fā)展，企業(yè)內(nèi)部不同部門之間的協(xié)調(diào)能力也在提升，高端技術(shù)人才的數(shù)量也在逐漸增加，使部門之間的協(xié)調(diào)和整個產(chǎn)業(yè)鏈的完整比較容易實現(xiàn)，而對于機械制造工作來說，多個部門之間的協(xié)調(diào)發(fā)展，是保證產(chǎn)業(yè)整體提升的重要措施。

2 我國機械設(shè)計和制造中相關(guān)技術(shù)的發(fā)展分析

2.1 機械設(shè)計發(fā)展

機械設(shè)計在開展的過程中，主要是通過數(shù)字化技術(shù)以及并行化設(shè)計技術(shù)等來提高設(shè)計效果。隨著我國科技的快速發(fā)展，數(shù)字化技術(shù)正在逐漸提高設(shè)計效率和質(zhì)量，但實際應(yīng)用還存在著一定的技術(shù)限制，在開展數(shù)字化設(shè)計的前期，需要根據(jù)數(shù)據(jù)進行相應(yīng)的模型建立，同時通過計算機技術(shù)來進行相應(yīng)的參數(shù)調(diào)整，并對其中存在的問題進行改善，滿足設(shè)計效率的相關(guān)要求，同時設(shè)計工作還需要結(jié)合當(dāng)前機械設(shè)計行業(yè)發(fā)展對設(shè)計內(nèi)容進行持續(xù)性的優(yōu)化，這樣才能夠為我國的機械制造創(chuàng)造良好的條件[2]。

并行化設(shè)計在當(dāng)前是重要的發(fā)展趨勢，隨著我國社會的快速發(fā)展，機械制造技術(shù)也需要持續(xù)進行提升，從而滿足人們對機械制造產(chǎn)品的需求，提供具有高品質(zhì)而且完善的設(shè)備，對此，在進行設(shè)計的過程中，硬件和軟件設(shè)備也需要進行持續(xù)的提升，滿足機械制造生產(chǎn)，同時先進的設(shè)備還能夠提高機械制造企業(yè)的利潤，對機械制造企業(yè)的發(fā)展具有重要意義。

虛擬化技術(shù)的應(yīng)用能夠幫助機械制造企業(yè)提高研發(fā)先進技術(shù)的速度，同時提前發(fā)現(xiàn)和解決機械設(shè)計中存在的各種問題，從而優(yōu)化產(chǎn)品的性能。此外，該技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)C械制造產(chǎn)品的硬度以及仿真等因素進行綜合性的考慮，持續(xù)性提高機械制造產(chǎn)品的質(zhì)量，保證其生產(chǎn)效率等。當(dāng)前我國的機械制造設(shè)備分為活塞式和渦輪式兩種運行模式，這兩種內(nèi)燃機在市場上的需求量也是最大的，隨著我國對復(fù)式渦輪的深入研究，發(fā)動機的排量以及運行功率等也有明顯的提升，使得發(fā)動機的熱效率得到了有效的提高，但在實際的制造生產(chǎn)中，仍然具有很大的提升空間，在進行發(fā)動機的升級研發(fā)過程中，可以借助于虛擬技術(shù)來進行相應(yīng)的研究，提高新型發(fā)動機的研發(fā)效率和質(zhì)量。

2.2 機械自動化技術(shù)

對于機械制造來說，其涉及到的先進技術(shù)種類和數(shù)量較多，最主要的包括自動化技術(shù)和智能技術(shù)等。在環(huán)保制造技術(shù)中，環(huán)保理念的應(yīng)用能夠提升機械制造的生產(chǎn)效率，同時減少生產(chǎn)過程中的資源浪費。在環(huán)保生產(chǎn)中，能夠降低生產(chǎn)過程中人力資源占用，且生產(chǎn)中的廢料也能夠得到充分的再利用，而在傳統(tǒng)的機械制造生產(chǎn)中，這些廢棄物料會全部排放掉，從而造成了大量的資源浪費，且這種方式也會造成較大的環(huán)境污染問題。在這種形勢下，環(huán)保生產(chǎn)技術(shù)的應(yīng)用具有非常重要的意義，通過該技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)U物的排放量進行科學(xué)的控制，對此，在進行現(xiàn)代化的機械制造和生產(chǎn)中，需要加強環(huán)保制造技術(shù)的引進和應(yīng)用。而在機械設(shè)計的過程中，同樣需要加大環(huán)保力度，對生產(chǎn)過程中的材料進行科學(xué)的計算，通過準(zhǔn)確的材料控制和二次開發(fā)利用等提升整個機械制造的材料利用率，減少材料浪費等問題，這也符合我國當(dāng)前的生態(tài)環(huán)境保護理念[3]。

而對于自動化技術(shù)，其在當(dāng)前的機械制造中受到的關(guān)注最多。自動化技術(shù)的應(yīng)用能夠保證整個機械制造過程中設(shè)備的生產(chǎn)效率，同時該技術(shù)的運用還能夠減少機械制造企業(yè)的人力成本，提高生產(chǎn)質(zhì)量和效率，這對機械制造企業(yè)的發(fā)展具有重要意義。在進行機械自動化生產(chǎn)的過程中，主要是通過計算機來替代傳統(tǒng)的人力生產(chǎn)監(jiān)控等，機械設(shè)備能夠通過計算機來進行零件的加工和生產(chǎn)，在實際的運用中包含三個特點。首先是對人工的取代。通過自動化技術(shù)的應(yīng)用，機械制造中的人力數(shù)量大大降低，并且員工的工作強度也有較大的降低，在具體的生產(chǎn)中，自動化控制技術(shù)能夠提高設(shè)備的運行準(zhǔn)確性，降低人員操作過程中的錯誤率，較大地降低企業(yè)的運營成本。另外對生產(chǎn)量和生產(chǎn)質(zhì)量的提升。由于機械制造過程中的人力使用數(shù)量減少，大大降低在生產(chǎn)過程中人員失誤所造成的影響，自動化技術(shù)應(yīng)用于設(shè)備運行，效率大大提升，且生產(chǎn)過程中較少出現(xiàn)失誤，這對機械制造生產(chǎn)質(zhì)量提升具有重要意義[4]。最后則是制造過程中的產(chǎn)品周期和環(huán)節(jié)管控更為具體化。由于自動化技術(shù)在運行的工程中需要人為進行目標(biāo)和流程的輸入，然后設(shè)備自動運行，這一過程中可以直觀地對機械制造質(zhì)量進行觀察確認(rèn)。像機械制造中常見的內(nèi)燃機，這是機械制造中最主要的產(chǎn)品之一，內(nèi)燃機對整個生產(chǎn)過程要求較高，需要設(shè)備達(dá)到一定的精度才能夠保證質(zhì)量，在進行零件加工的過程中，需要對設(shè)備的可加工性以及設(shè)計的合理性等進行評估，在加工過程中需要保證加工質(zhì)量。而采用自動化生產(chǎn)技術(shù)，其能夠?qū)庸ぞ冗M行準(zhǔn)確的控制，同時還能提升生產(chǎn)效率，保證了我國內(nèi)燃機市場的發(fā)展需求。

智能化技術(shù)應(yīng)用逐漸拓展。隨著我國5G技術(shù)的快速發(fā)展，我國的智能化技術(shù)逐漸進入到人們的生產(chǎn)生活，越來越多的企業(yè)將智能化技術(shù)引入到自身的發(fā)展中，促進企業(yè)自身的創(chuàng)新發(fā)展。在機械制造行業(yè)中，智能化技術(shù)的應(yīng)用能夠滿足當(dāng)前企業(yè)發(fā)展的很多需求，提升客戶對企業(yè)的滿意度。在現(xiàn)代機械制造中，由于機械生產(chǎn)影響因素較多，在開展設(shè)計和制造時需要充分了解產(chǎn)品的設(shè)計和制造技術(shù)。例如內(nèi)燃機的零件作為機械制造中最主要的產(chǎn)品，在生產(chǎn)的過程中通過智能化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對內(nèi)燃機零件的快速設(shè)計和生產(chǎn)，同時結(jié)合智能化生產(chǎn)技術(shù)來保證內(nèi)燃機的組裝效率和質(zhì)量，實現(xiàn)快速生產(chǎn)。

3 機械設(shè)計和機械制造的先進技術(shù)理念分析

3.1 機械制造中的數(shù)控加工技術(shù)

經(jīng)濟的發(fā)展使得人們在生產(chǎn)生活中對機械產(chǎn)品的要求也在逐漸提高，包括產(chǎn)品的形態(tài)和結(jié)構(gòu)等，為了更好地保證機械制造水平，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，需要對機械產(chǎn)品的機床進行不斷地升級，包括靈活性和通用性等多個方面，同時還需要提高機械加工設(shè)備的自動化水平，這使得數(shù)控機床技術(shù)在當(dāng)前的機械制造中得到了充分的運用。該技術(shù)的應(yīng)用主要是針對加工精度較高，且機械零件相對復(fù)雜的機械產(chǎn)品，在使用該技術(shù)的過程中，能夠通過計算機技術(shù)來保證加工進度，同時自動化程度相對較高，人員在操作的過程中通過計算機錄入信息，就能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的批量化生產(chǎn)，從而大大提高了我國機械制造技術(shù)的發(fā)展速度[5]。

3.2 機械制造中的精密制造技術(shù)

未來機械制造行業(yè)的重要發(fā)展趨勢，是精密制造技術(shù)，該技術(shù)能夠促進機械制造中的切割和焊接等技術(shù)的提升，保證加工零件的精密性。該技術(shù)在當(dāng)前的應(yīng)用中主要是針對微型機器人以及微型電子設(shè)備等，在今后的發(fā)展中，該技術(shù)能夠大大提高機械產(chǎn)品的穩(wěn)定性和使用效果，從而為我國的機械產(chǎn)品人性化和智能化發(fā)展提供技術(shù)支撐。精密制造技術(shù)對于我國當(dāng)前的機械行業(yè)發(fā)展具有重要意義，同時也是未來機械制造行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)性技術(shù)。

3.3 機械制造中的數(shù)控加工少夾具制造技術(shù)

在我國傳統(tǒng)的機械制造行業(yè)中，生產(chǎn)過程中需要使用大量的夾具才能夠保證機械生產(chǎn)的正常進行，但這些夾具在某些產(chǎn)品生產(chǎn)完成之后只能進行報廢處理，導(dǎo)致機械制造企業(yè)出現(xiàn)較大的經(jīng)濟損失。此外，由于夾具需要提前制備，使得機械生產(chǎn)速率受到較大的影響，生產(chǎn)成本相對較高。當(dāng)前我國的機械制造行業(yè)競爭力不斷提高，減少夾具的使用是機械制造行業(yè)需要重點研究的方向，該技術(shù)的應(yīng)用能夠為機械制造效率提高創(chuàng)造良好的條件，同時也能夠保證機械制造企業(yè)的經(jīng)濟效益等。

3.4 機械設(shè)計中的虛擬化技術(shù)

我們所說的虛擬化技術(shù)指的是在進行機械設(shè)計階段將設(shè)計完成的圖紙轉(zhuǎn)化為3D圖像，通過這種設(shè)計方式，設(shè)計人員能夠?qū)υO(shè)計產(chǎn)品中存在的問題及時發(fā)現(xiàn)和解決，降低機械設(shè)計和生產(chǎn)難度。此外，虛擬技術(shù)的應(yīng)用還能夠?qū)C械產(chǎn)品的性能等進行相應(yīng)的測試，保證設(shè)計完成的產(chǎn)品性能進行持續(xù)性的優(yōu)化。虛擬化技術(shù)在當(dāng)前的機械制造和設(shè)計中的應(yīng)用，能夠最大程度上保證產(chǎn)品的測試精度和效果，進而實現(xiàn)對機械產(chǎn)品的制造周期以及制造成本等進行相應(yīng)的調(diào)整，最大程度上保證機械設(shè)計和制造效率等。

3.5 機械設(shè)計中的綠色環(huán)保制造技術(shù)

隨著人類的生存發(fā)展，環(huán)境也在受到相應(yīng)的破壞，在這種形勢下，世界各國對環(huán)境保護的重視程度也在逐漸提高，通過能源節(jié)約等實現(xiàn)人與自然的和諧發(fā)展，是各行業(yè)發(fā)展的核心內(nèi)容。機械制造技術(shù)的綠色環(huán)保發(fā)展，主要體現(xiàn)在生產(chǎn)所使用的材料和包裝等方面，這些生產(chǎn)過程都能夠?qū)⒕G色環(huán)保理念融入其中，保證產(chǎn)品的設(shè)計和生產(chǎn)更加符合綠色環(huán)保理念。在進行機械設(shè)計的過程中，產(chǎn)品的實際包裝需要逐漸改變，選用更加符合歐盟和國際標(biāo)準(zhǔn)的包裝材料，確保設(shè)計的生產(chǎn)內(nèi)容能夠更好地滿足人們?nèi)粘Ｉa(chǎn)生活中的綠色環(huán)保需求。

3.6 機械設(shè)計中的理念發(fā)展

信息技術(shù)的發(fā)展使得世界各國之間的溝通越來越方便，這對機械設(shè)計和制造行業(yè)來說不僅是機遇，同樣也是挑戰(zhàn)。我國正在進入機械制造和設(shè)計的全球化競爭市場中，這對我國的機械設(shè)計和制造技術(shù)發(fā)展具有重要意義。在全球化的信息平臺中，機械設(shè)計與制造的產(chǎn)品和技術(shù)選擇等方面都在逐漸融合和共享，這對機械制造行業(yè)來說也是一次改革的嘗試。隨著全球化的開展，我國的機械制造企業(yè)也在加強對技術(shù)創(chuàng)新的研究，通過積極吸取國外先進技術(shù)和經(jīng)驗，在全球化的發(fā)展中逐漸形成屬于自身的特色。

4 機械制造技術(shù)解析

機械設(shè)計在整個機械生產(chǎn)制造中具有重要意義，只有不斷對機械設(shè)計進行完善，才能夠保證機械產(chǎn)品的性能提升。對此，在進行機械生產(chǎn)前，需要提高對整個機械設(shè)計的認(rèn)識，并加強重視。在實際的運用中，設(shè)計工作是最早的內(nèi)容。

4.1 初始階段的計劃

機械產(chǎn)品在進行設(shè)計前，需要做好相應(yīng)的計劃，這對后續(xù)的機械制造以及設(shè)計等具有重要影響，同時通過該計劃還能夠?qū)C械制造和設(shè)計的進展進行科學(xué)的控制。另外，為了能夠保證設(shè)計和制造產(chǎn)品的性能，加快生產(chǎn)進度，還需要對初始計劃進行深入研究。因此，在進行初始計劃的設(shè)計和制作時，需要加強對其進行更深層次的解析探究，并對相關(guān)設(shè)計內(nèi)容和規(guī)劃等進行全面的了解，這樣才能夠保證機械設(shè)計的科學(xué)性和合理性。

4.2 數(shù)字化技術(shù)

在現(xiàn)代化機械設(shè)計工作中，數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)C械設(shè)計方式和方法等進行優(yōu)化，推動我國的機械制造行業(yè)逐漸向著新的方向發(fā)展。數(shù)字化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用，能夠提高設(shè)計人員的工作效率，同時推動設(shè)計的產(chǎn)品整體水平等也有較大的提升，這對我國的機械制造業(yè)發(fā)展具有重要意義。通過數(shù)字化技術(shù)的應(yīng)用，機械設(shè)計產(chǎn)品的整體性能得到了較大的提升，同時還能夠保證機械產(chǎn)品的生命周期延長，并通過生命周期作為切入點提高機械設(shè)計整體水平。此外，數(shù)字化設(shè)計的應(yīng)用，能夠在設(shè)計前對整個市場的需求進行整合，有助于明晰機械制造企業(yè)的發(fā)展方向，并保證整合后的機械設(shè)計行業(yè)更加持續(xù)穩(wěn)定地發(fā)展。

4.3 并行化設(shè)計技術(shù)

對于并行化設(shè)計技術(shù)，其應(yīng)用主要是在機械產(chǎn)品的加工以及設(shè)計等方面。隨著我國現(xiàn)代化管理形式的應(yīng)用，各種高新技術(shù)的應(yīng)用也在逐漸增加，這使得機械設(shè)計過程中需要協(xié)調(diào)和運用更多的高新技術(shù)來提高機械設(shè)計水平和效率。并行化技術(shù)是將高新技術(shù)和管理方式進行整合，企業(yè)或者設(shè)計單位在運用的過程中，不能夠單純針對機械制造企業(yè)的一臺設(shè)備進行設(shè)計，而是需要結(jié)合機械產(chǎn)品的功能等進行全方位的設(shè)計解析，保證設(shè)計的產(chǎn)品能夠投入到實際的機械制造中，實現(xiàn)設(shè)備之間的優(yōu)勢互補，從而提升我國的機械制造行業(yè)的整體水平。

4.4 智能化設(shè)計技術(shù)

在進行機械設(shè)計的過程中，自動化技術(shù)的應(yīng)用能夠大大提高設(shè)計水平和設(shè)計質(zhì)量。隨著機械自動化的程度逐漸提高，其在機械設(shè)計中占據(jù)的比例也在逐漸增加，這就使得機械自動化設(shè)計逐漸加快了自身的發(fā)展進程。在開展設(shè)計的過程中，設(shè)計人員需要對智能化設(shè)計技術(shù)進行充分的運用，通過這一技術(shù)的運用能夠更好地完成相關(guān)的機械產(chǎn)品制造，最終保證機械制造行業(yè)體系的完善。隨著新時期的到來，在進行機械設(shè)計的過程中需要增加市場競爭的研究，結(jié)合市場的需求，對機械產(chǎn)品的性能等進行持續(xù)性的優(yōu)化，這樣既能夠滿足環(huán)保設(shè)計要求，同時也符合我國當(dāng)前的社會發(fā)展需求。

5 機械設(shè)計和制造技術(shù)的發(fā)展方向

5.1 機械設(shè)計的發(fā)展方向

目前我國的機械設(shè)計和制造技術(shù)仍然處于初級的發(fā)展階段，在機械設(shè)計方面，遠(yuǎn)程機械設(shè)計是重要的發(fā)展方向。遠(yuǎn)程機械設(shè)計工作包含多種技術(shù)，同時也是一種多學(xué)科綜合的機械技術(shù)，該技術(shù)在實際的應(yīng)用中包含了計算和機械設(shè)計等內(nèi)容。在機械設(shè)計的研究中，對于機械設(shè)計經(jīng)驗和資源進行了持續(xù)的補充，從而在技術(shù)方面幫助設(shè)計人員獲得更多的查詢資料，使得設(shè)計人員在研發(fā)過程中遇到的各種問題得到更加快速準(zhǔn)確的解決，大大提高我國機械設(shè)計的研發(fā)進度，降低機械設(shè)計的成本等。

5.2 機械制造的發(fā)展方向

信息技術(shù)的快速發(fā)展，使得我國的機械制造技術(shù)引進了非常多的信息技術(shù)內(nèi)容。信息技術(shù)的快速發(fā)展，能夠大大提升我國機械制造技術(shù)整體水平。應(yīng)用機械制造技術(shù)生產(chǎn)所需的原材料市場跨度較大，且機械制造產(chǎn)品數(shù)量較多，信息技術(shù)的應(yīng)用使得這些問題的溝通效率和解決速度大大提升，有利于機械制造行業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

6 結(jié)束語

綜上所述，機械設(shè)計和機械制造技術(shù)是我國經(jīng)濟發(fā)展的重要支柱，隨著機械設(shè)計和機械制造技術(shù)的發(fā)展，我國的整體工業(yè)能力也在不斷提升。為了更好地應(yīng)對競爭激烈的市場，機械設(shè)計和制造技術(shù)需要不斷吸取經(jīng)驗，促進自身的發(fā)展和創(chuàng)新，這樣才能夠更好地保證我國機械設(shè)計和機械制造技術(shù)的快速發(fā)展。