孫玲

摘 要：隨著供給側(cè)改革工作的深入推進(jìn)，作為我國傳統(tǒng)的制造行業(yè)之一，盡管機(jī)械制造在多年發(fā)展中累積了寶貴的理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，然而伴隨著社會群眾個性化需求的變化和國民需求層次的提升，機(jī)械制造業(yè)正面臨著嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為了適應(yīng)時代發(fā)展的步伐，傳統(tǒng)機(jī)械制造行業(yè)必須朝著低能耗、自動化、智能化、高效化、綠色、生態(tài)、環(huán)保的方向積極轉(zhuǎn)變。本文主要結(jié)合目前機(jī)械制造業(yè)在國內(nèi)外的現(xiàn)狀，分析了機(jī)械制造技術(shù)未來的發(fā)展趨勢，并在此基礎(chǔ)上重點(diǎn)探索了提高機(jī)械制造技術(shù)的有效方法，旨在為推動機(jī)械制造業(yè)長遠(yuǎn)、穩(wěn)定發(fā)展提供參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)；先進(jìn)制造技術(shù)；方法

中圖分類號：TH162 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 前言

現(xiàn)階段我國正處于供給側(cè)改革的關(guān)鍵時期，自改革開放以來，我國已成功邁入中等收入國家行列，成為全球年均經(jīng)濟(jì)總量第二的經(jīng)濟(jì)大國，然而隨著“中等收入陷阱”、“人口紅利衰減”、“世界經(jīng)濟(jì)危機(jī)”等客觀因素的影響，國際格局正發(fā)生著深刻變化，世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展也邁入新常態(tài)時期。十九大報告明確指出：“必須深化供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革，不斷提高供給體系質(zhì)量?！币约质￠L春市某農(nóng)合社代表李華靚相關(guān)發(fā)言為例，更新機(jī)械和加工設(shè)備，運(yùn)用先進(jìn)種植技術(shù)，能夠有效提高產(chǎn)品質(zhì)量，提升大米價格。因此我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展必須從高速增長階段向高質(zhì)量發(fā)展的全新階段堅(jiān)持挺進(jìn)，提高機(jī)械制造技術(shù)水平，加快制造強(qiáng)國建設(shè)步伐，促進(jìn)傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型，不斷優(yōu)化升級，以此推動我國機(jī)械制造和國民經(jīng)濟(jì)的健康、長遠(yuǎn)發(fā)展。

1 機(jī)械制造技術(shù)未來發(fā)展趨勢

2016年捷克布爾諾國際機(jī)械工業(yè)展覽會上，中國高鐵模型驚艷亮相，吸引了世界媒體的目光。與此同時中國鐵路總公司、中國機(jī)械設(shè)備工程股份有限公司、中國航空工業(yè)集團(tuán)公司、上海電氣集團(tuán)、陜西鼓風(fēng)機(jī)（集團(tuán)）有限公司、浙江春風(fēng)動力股份有限公司、上海彩虹魚海洋科技股份有限公司、江蘇兆勝空調(diào)有限公司等大中型企業(yè)寫到萬米深淵級載人深潛器、動態(tài)浮球矩陣、智能制造機(jī)器人、國家第一艘航母（遼寧艦）等多種現(xiàn)代化機(jī)械產(chǎn)品參展，積極展現(xiàn)自身技術(shù)實(shí)力，為中國“一帶一路”建設(shè)、“中國制造2015”、“捷克工業(yè)4.0”發(fā)展進(jìn)行有效對接，有助于增進(jìn)雙方的交流與合作，獲取更多豐碩的務(wù)實(shí)成果。21世紀(jì)作為機(jī)械制造行業(yè)市場競爭激烈的全新形式背景，中國機(jī)械制造產(chǎn)品在設(shè)計(jì)和質(zhì)量方面雖然取得了較大程度的提高，但仍存在一些問題，就現(xiàn)階段而言，中國仍屬于制造大國而非制造強(qiáng)國。為了適應(yīng)21世紀(jì)信息發(fā)展、國際深入合作交流的全球化發(fā)展趨勢，機(jī)械制造必須向著自動化、虛擬化、集成化、標(biāo)準(zhǔn)化、綠色化的方向不斷邁進(jìn)，因此必須不斷提高我國機(jī)械制造技術(shù)水平。

2 提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)的有效方法

2.1 運(yùn)用CAD輔助技術(shù)提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造效率

CIMS（計(jì)算集成制造）已成為21世紀(jì)機(jī)械制造的主要生產(chǎn)方式之一，而CAD（計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)）、CFD（計(jì)算機(jī)仿真模擬設(shè)計(jì)）、計(jì)算機(jī)輔助工藝過程設(shè)計(jì)（CAPP）、NCP（數(shù)控程序編制）等現(xiàn)代化信息技術(shù)，已成為提高機(jī)械制造水平的有效路徑。其中，CAD技術(shù)在機(jī)械制造過程中能夠使機(jī)械設(shè)計(jì)人員借助計(jì)算機(jī)工程理論，應(yīng)用CAD技術(shù)將自動化技術(shù)融入機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的全過程中，促使機(jī)械制造生產(chǎn)模式向著更加高效、精準(zhǔn)、快捷的方向轉(zhuǎn)變，最大限度地降低人工成本，提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)鏈整體優(yōu)化。這是因?yàn)樵趹?yīng)用CAD進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)與制造時，相關(guān)人員能夠通過CAD三維系統(tǒng)軟件，在模擬的裝配環(huán)境中進(jìn)行各式新零件的設(shè)計(jì)，同時還可結(jié)合鄰近零件的方位和形態(tài)設(shè)計(jì)與其相關(guān)聯(lián)的配套零件，提高機(jī)械設(shè)計(jì)工作效率和自動化技術(shù)水平，減少因零件設(shè)計(jì)失誤導(dǎo)致的機(jī)械裝配失敗事件發(fā)生，同時還可以以動畫的形式直觀演示機(jī)械裝配全程，提高零件裝配直觀性，使裝配人員能夠更加清晰地了解機(jī)械內(nèi)部裝配結(jié)構(gòu)，有助于機(jī)械后續(xù)生產(chǎn)維護(hù)工作的順利展開，從而在縮短機(jī)械設(shè)計(jì)與制造周期的同時，提高機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量水準(zhǔn)。

2.2 采用數(shù)控加工與智能化技術(shù)提高機(jī)械制造精度

隨著現(xiàn)代科技的進(jìn)步與發(fā)展，社會各行各業(yè)對機(jī)械產(chǎn)品及相關(guān)配套設(shè)備的形狀、性質(zhì)和結(jié)構(gòu)均有了更高層次的要求，這就需要機(jī)械制造技術(shù)不斷升級，提高零件加工質(zhì)量。目前，大多數(shù)機(jī)械產(chǎn)品為了適應(yīng)社會生產(chǎn)和發(fā)展需要，在推出市場后經(jīng)常需要根據(jù)客戶需求頻繁改型，這就導(dǎo)致在機(jī)械制造過程中，單件與中小批量產(chǎn)品在機(jī)械生產(chǎn)中占比較重，為了降低生產(chǎn)成本，提高機(jī)械生產(chǎn)率，確保產(chǎn)品質(zhì)量，必須提高機(jī)床的靈活性和通用性，提高機(jī)床自動化加工水平，因此運(yùn)用數(shù)控加工技術(shù)，實(shí)現(xiàn)中小批量零件精度化、高效化、自動化加工效果，已成為機(jī)械制造行業(yè)未來發(fā)展的必然趨勢。例如，我國在汽車、航太、中小批量零件生產(chǎn)中已經(jīng)運(yùn)用了此項(xiàng)技術(shù)，效果顯著。與此同時，智能化發(fā)展已成為機(jī)械制造行業(yè)未來發(fā)展的重要趨勢，機(jī)械生產(chǎn)和加工人員可通過科學(xué)計(jì)算可視化、實(shí)時智能化、工藝多軸化等機(jī)械制造和加工方式，提升機(jī)械制造生產(chǎn)效率和精度。據(jù)新華日報2017年10月26日報道，江蘇康力源健身器材公司以自身機(jī)械生產(chǎn)制造為例，踐行了十九大“智能制造成為企業(yè)發(fā)展金鑰匙”的制造業(yè)發(fā)展準(zhǔn)則。該企業(yè)引入全自動化裝配流水線，運(yùn)用9臺機(jī)器人進(jìn)行機(jī)械加工作業(yè)，工人僅需通過數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行機(jī)械切割、打孔、焊接等相關(guān)工序的程序編制工作，即可使生產(chǎn)線自動完成各機(jī)械產(chǎn)品的組裝和加工作業(yè)，綠色低碳、科技創(chuàng)新為企業(yè)未來發(fā)展指明了方向。

2.3 借助納米技術(shù)提升機(jī)械制造品質(zhì)

隨著人們對機(jī)械產(chǎn)品微型化追求的不斷增長，機(jī)械制造必須確保零部件尺寸向著微小化趨勢發(fā)展，為了滿足市場需求，必須運(yùn)用納米制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造。同時，十九大代表徐有澤先生明確提出：“應(yīng)用納米技術(shù)、信息技術(shù)、生物技術(shù)等現(xiàn)代戰(zhàn)略前沿技術(shù)，瞄準(zhǔn)世界科技發(fā)展前沿，對國家未來各領(lǐng)域發(fā)展至關(guān)重要?！?015年國家主席習(xí)近平訪英期間特地參觀了曼徹斯特大學(xué)國家石墨烯研究院。2016年石墨烯之父石墨烯諾沃肖洛夫指出，中英可在石墨烯應(yīng)用轉(zhuǎn)化、標(biāo)準(zhǔn)化建設(shè)等方面展開深入合作。根據(jù)《中國制造2025》重點(diǎn)領(lǐng)域技術(shù)路線圖（2015年版）顯示，中國石墨烯產(chǎn)業(yè)發(fā)展目標(biāo)為2020年形成上百億員人民幣的產(chǎn)業(yè)規(guī)模，并于2025年突破千億元產(chǎn)業(yè)規(guī)模。2017年11月，中英攜手制定石墨烯國際標(biāo)準(zhǔn)，力爭2018年提出相應(yīng)的國際標(biāo)提案。石墨烯作為復(fù)合型納米材料，在光學(xué)、電子學(xué)、生物醫(yī)學(xué)、磁學(xué)、儲能、傳感器和催化等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景，被公認(rèn)為21世紀(jì)的“革命性材料”和“未來材料”。例如，新加坡南洋理工大學(xué)利用石墨烯開發(fā)出了敏感度高于普通傳感器約1000倍的新型光傳感器。此外納米涂層等產(chǎn)業(yè)化項(xiàng)目在國際第五代戰(zhàn)機(jī)隱身材料研制方面也具有重要的戰(zhàn)略指導(dǎo)意義。由此可見，納米技術(shù)必將引導(dǎo)機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)全新的深化變革。

結(jié)語

綜上所述，機(jī)械制造業(yè)作為我國重要的制造業(yè)類型之一，對國家“十三五規(guī)劃”建設(shè)、“一帶一路”推進(jìn)等戰(zhàn)略發(fā)展項(xiàng)目產(chǎn)生著深遠(yuǎn)影響，為此必須不斷提高我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)水平。本文主要通過CAD輔助技術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)、智能化技術(shù)和納米技術(shù)對提高機(jī)械制造技術(shù)的有效路徑進(jìn)行了探索，從而推動我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的創(chuàng)新、長遠(yuǎn)發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)我國由制造業(yè)大國向制造強(qiáng)國轉(zhuǎn)變的戰(zhàn)略目標(biāo)提供參考。

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