论文部分内容阅读
摘要： 机械设计与制造涉及多个领域，是多种应用型技术融合起来，形成的一种多元化应用技术体系。随着机械技术发展，为我国工业生产做出巨大贡献，不仅提升了生产效率，优化生产流程，还能够控制生产成本，实现精细化、一体化、智能化发展。基于此，加强对机械设计与制造相关研究具有十分现实的意义。
关键词：机械制造;合理化;机械设计
1 机械设计制造概述
所谓的机械设计制造包括机械设计和机械制造，这主要涉及这些设备结构、润滑方法和功传递方法的设计和实施。由于中国现代工业化改革的迅速发展，各种类型的机械设备在中国制造业中得到了广泛的应用，极大地促进了机械工业的强劲发展。近年来，数字化、自动化和智能已逐渐成为各个行业发展的支柱，而计算机技术、设计和机械生产的集成无疑将需要企业付出一半甚至超过一半的精力来发展该行业并提高项目效率。优化设计即对机械整体性能进行优化和改进，这其中包括机械产品外观、体积、工作效率等方面的优化，而优化设计本身是建立在机械产品可靠性基础上才能实现的。
2机械制造工艺中的合理化机械设计
2.1对机械自动化产品设计进行持续优化
新时期，应该将节能环保理念融入到机械产品设计环节中，不断提升机械制造自动化领域环保性、节能性水平，在机械产品设计方面，具体优化体现在产品外形、产品功能两个层面。一方面，机械产品外形往往决定了在产品使用中消耗资源的情况。机械阻力小，则实际运行中对燃油、燃气能源使用量更少，能够降低负载能耗。例如轮胎阻力、风阻等，长期使用中会增加机械负载，所消耗能源也更大。另一方面，机械设计是确保机械产品功能的基础，应该注重能耗节约，例如，小排量涡轮发动机和柴油机、大排量发动机相比，相同动力基础上排放更少，应用前景更加广泛。虚拟化技术的出现，极大解决了企业在机械设计上的这一问题，通过运用计算机信息技术，能够模拟机械设计的方案运行情况（如图1）。
2.2现代机械制造中柔性制造系统
柔性制造系统在现代机械制造中得到了应用。柔性制造系统即FMS系统，这种系统将传统机械制造、计算机、系统工程融合起来，因此也涉及到了复杂的技术，具有高度自动化的特征。通过在现代机械制造中应用FMS 系统，不仅可以满足现代机械制造提出的高自动化要求，而且也能够促使现代机械制造实现高柔性化。从这种计算机辅助制造技术的优势来看，较高的设备利用率、稳定的生产能力、较高的产品质量、显著的经济效果等都是FMS 系统在切削交工、焊接冲压中得到广泛应用的重要原因。
2.3依托大数据采集技术建立检测系统
要减少工业生产中的机械设备的故障率，需要从源头做起，要对整个流水线上所有的机械设备做好检测工作，对每台机械设备进行详细的数据采集工作。人工智能化的数据采集，能够在设备出现故障的时候，对整个设备的瞬时参数进行采集。当设备再次出现类似故障的时候，就能够更加迅速地解决问题，使机械设备尽快恢复到实际的生产作业中，最终能够确保企业的正常运行，避免对企业的经济效益造成大的影响。
2.4产品设计环节的可靠性优化
产品设计环节的可靠性优化研究可以从两个方面入手，一方面从产品本身的整体性考虑，即结合产品的功能定位、产品使用环境以及产品使用频率等信息进行综合分析，结合企业自身的生产条件进行可靠性优化设计，其中包括产品生产流程、材料选择、材料处理方式以及最后的组合安装调试等环节，以此来保证产品在企业自身的生产条件下达到理想的可靠性目标。另一方面将产品本身化整为零，最大限度的优化每一个产品零件的可靠性，這样就可以保证产品本身可靠性。两种方式各有优劣，机械制造企业应该结合企业自身的生产条件进行选择，但不管何种方式，都需要对最终的产品进行质量检测，保证产品满足国家同类产品的质量要求标准，保证产品的质量和可靠性。另外，在产品初期的设计过程中，应该就初期测试产品的数据进行细致分析，重点考察极端环境下的产品稳定性，尽可能地在设计中增加一些预防故障的设计和稳定性设计，减少因为不熟悉产品误操作而导致的产品故障，为后续产品生产和售后打好基础。
2.5计算机辅助技术的应用
2.5.1三维造型
实际工作中，三维建模是计算机辅助技术应用最集中的体现。在现代设计和制造中，所涉及的工人经常使用CAD 软件来开发3D 仿真图形，通过CAD 来分析设备的规格参数和生产要素，更方便地找出机械设计和制造中的详细缺陷，并采取具体措施来优化这些缺陷。此外，使用计算机辅助技术，专业人员可以在对产品进行全面分析和理解的基础上更改机械设计和生产计划，这不仅可以提高产品质量，也大大提高了工作效率。此外，可以减少对机械设计对人工生产的依赖，促进机械制造业的智能发展。
2.5.2机械零件
机械设计和制造过程将包括许多细小零部件。因此，专业设计师必须仔细选择备件规格，并根据实际设计和制造要求对零件进行专业处理，以确保所有零件都存在，功率计量符合机械设计要求。在此过程中，有效使用计算机技术可以降低零件设计的复杂性。设计人员必须了解机械设备的真正目的，并以人机对话的形式考虑产品规格的理想参数。它可以预测并选择的不同结果，并防止可能出现的选择错误。优化机械设备的质量，并有助于机械设计和制造的合理发展。
3结束语
随着我国机械设计制造行业的不断发展，消费者对产品本身质量和使用性能的重视程度逐渐提升，但由于我国机械可靠性优化设计尚处于起步阶段，存在很多不足和问题，机械制造企业应该将其重视起来，加大对相关专业人才的培养力度，以此来提升我国机械行业的产品质量，推动机械设计制造行业的快速发展。
参考文献：
[1]高广慧，丁洪朋.机械制造工艺中的合理化机械设计分析[J].造纸装备及材料，2020，49（04）：38-39.
[2]申永红.基于机械制造工艺的合理化机械设计分析[J].内燃机与配件，2020（15）：125-126.
[3]乔蒙.浅谈机械制造工艺中的合理化机械设计[J].科技经济导刊，2020，28（21）：40-41.
[4]练正胜.浅谈机械制造工艺中的合理化机械设计[J].产业科技创新，2020，2（21）：50-51.
（作者单位：徐工集团工程机械股份有限公司1 徐州工程机械技师学院 江苏省徐州市2）
关键词：机械制造;合理化;机械设计
1 机械设计制造概述
所谓的机械设计制造包括机械设计和机械制造，这主要涉及这些设备结构、润滑方法和功传递方法的设计和实施。由于中国现代工业化改革的迅速发展，各种类型的机械设备在中国制造业中得到了广泛的应用，极大地促进了机械工业的强劲发展。近年来，数字化、自动化和智能已逐渐成为各个行业发展的支柱，而计算机技术、设计和机械生产的集成无疑将需要企业付出一半甚至超过一半的精力来发展该行业并提高项目效率。优化设计即对机械整体性能进行优化和改进，这其中包括机械产品外观、体积、工作效率等方面的优化，而优化设计本身是建立在机械产品可靠性基础上才能实现的。
2机械制造工艺中的合理化机械设计
2.1对机械自动化产品设计进行持续优化
新时期，应该将节能环保理念融入到机械产品设计环节中，不断提升机械制造自动化领域环保性、节能性水平，在机械产品设计方面，具体优化体现在产品外形、产品功能两个层面。一方面，机械产品外形往往决定了在产品使用中消耗资源的情况。机械阻力小，则实际运行中对燃油、燃气能源使用量更少，能够降低负载能耗。例如轮胎阻力、风阻等，长期使用中会增加机械负载，所消耗能源也更大。另一方面，机械设计是确保机械产品功能的基础，应该注重能耗节约，例如，小排量涡轮发动机和柴油机、大排量发动机相比，相同动力基础上排放更少，应用前景更加广泛。虚拟化技术的出现，极大解决了企业在机械设计上的这一问题，通过运用计算机信息技术，能够模拟机械设计的方案运行情况（如图1）。
2.2现代机械制造中柔性制造系统
柔性制造系统在现代机械制造中得到了应用。柔性制造系统即FMS系统，这种系统将传统机械制造、计算机、系统工程融合起来，因此也涉及到了复杂的技术，具有高度自动化的特征。通过在现代机械制造中应用FMS 系统，不仅可以满足现代机械制造提出的高自动化要求，而且也能够促使现代机械制造实现高柔性化。从这种计算机辅助制造技术的优势来看，较高的设备利用率、稳定的生产能力、较高的产品质量、显著的经济效果等都是FMS 系统在切削交工、焊接冲压中得到广泛应用的重要原因。
2.3依托大数据采集技术建立检测系统
要减少工业生产中的机械设备的故障率，需要从源头做起，要对整个流水线上所有的机械设备做好检测工作，对每台机械设备进行详细的数据采集工作。人工智能化的数据采集，能够在设备出现故障的时候，对整个设备的瞬时参数进行采集。当设备再次出现类似故障的时候，就能够更加迅速地解决问题，使机械设备尽快恢复到实际的生产作业中，最终能够确保企业的正常运行，避免对企业的经济效益造成大的影响。
2.4产品设计环节的可靠性优化
产品设计环节的可靠性优化研究可以从两个方面入手，一方面从产品本身的整体性考虑，即结合产品的功能定位、产品使用环境以及产品使用频率等信息进行综合分析，结合企业自身的生产条件进行可靠性优化设计，其中包括产品生产流程、材料选择、材料处理方式以及最后的组合安装调试等环节，以此来保证产品在企业自身的生产条件下达到理想的可靠性目标。另一方面将产品本身化整为零，最大限度的优化每一个产品零件的可靠性，這样就可以保证产品本身可靠性。两种方式各有优劣，机械制造企业应该结合企业自身的生产条件进行选择，但不管何种方式，都需要对最终的产品进行质量检测，保证产品满足国家同类产品的质量要求标准，保证产品的质量和可靠性。另外，在产品初期的设计过程中，应该就初期测试产品的数据进行细致分析，重点考察极端环境下的产品稳定性，尽可能地在设计中增加一些预防故障的设计和稳定性设计，减少因为不熟悉产品误操作而导致的产品故障，为后续产品生产和售后打好基础。
2.5计算机辅助技术的应用
2.5.1三维造型
实际工作中，三维建模是计算机辅助技术应用最集中的体现。在现代设计和制造中，所涉及的工人经常使用CAD 软件来开发3D 仿真图形，通过CAD 来分析设备的规格参数和生产要素，更方便地找出机械设计和制造中的详细缺陷，并采取具体措施来优化这些缺陷。此外，使用计算机辅助技术，专业人员可以在对产品进行全面分析和理解的基础上更改机械设计和生产计划，这不仅可以提高产品质量，也大大提高了工作效率。此外，可以减少对机械设计对人工生产的依赖，促进机械制造业的智能发展。
2.5.2机械零件
机械设计和制造过程将包括许多细小零部件。因此，专业设计师必须仔细选择备件规格，并根据实际设计和制造要求对零件进行专业处理，以确保所有零件都存在，功率计量符合机械设计要求。在此过程中，有效使用计算机技术可以降低零件设计的复杂性。设计人员必须了解机械设备的真正目的，并以人机对话的形式考虑产品规格的理想参数。它可以预测并选择的不同结果，并防止可能出现的选择错误。优化机械设备的质量，并有助于机械设计和制造的合理发展。
3结束语
随着我国机械设计制造行业的不断发展，消费者对产品本身质量和使用性能的重视程度逐渐提升，但由于我国机械可靠性优化设计尚处于起步阶段，存在很多不足和问题，机械制造企业应该将其重视起来，加大对相关专业人才的培养力度，以此来提升我国机械行业的产品质量，推动机械设计制造行业的快速发展。
参考文献：
[1]高广慧，丁洪朋.机械制造工艺中的合理化机械设计分析[J].造纸装备及材料，2020，49（04）：38-39.
[2]申永红.基于机械制造工艺的合理化机械设计分析[J].内燃机与配件，2020（15）：125-126.
[3]乔蒙.浅谈机械制造工艺中的合理化机械设计[J].科技经济导刊，2020，28（21）：40-41.
[4]练正胜.浅谈机械制造工艺中的合理化机械设计[J].产业科技创新，2020，2（21）：50-51.
（作者单位：徐工集团工程机械股份有限公司1 徐州工程机械技师学院 江苏省徐州市2）