張志剛

摘要：機(jī)械工程作為一個(gè)非常重要的科學(xué)，主要有機(jī)械制造、機(jī)械設(shè)計(jì)、機(jī)械電子組成，是以自然科學(xué)為基礎(chǔ)的通過長時(shí)間生產(chǎn)實(shí)踐過程中不斷結(jié)合、優(yōu)化所產(chǎn)生的。機(jī)械工程作為經(jīng)濟(jì)發(fā)展中最為重要的一個(gè)環(huán)節(jié)得到了越來越多的重視，機(jī)械工作影響著各行各業(yè)的方方面面，通過機(jī)械工程的幫助可以有效的加快工作效率，提高產(chǎn)品質(zhì)量。作為一種基礎(chǔ)行業(yè)，機(jī)械工程是大多數(shù)行業(yè)的發(fā)展前提，機(jī)械工程得到先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，也會促進(jìn)其他行業(yè)的發(fā)展，因此就需要重視我國機(jī)械工程行業(yè)的創(chuàng)新發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機(jī)械結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì);創(chuàng)新

引言

由于機(jī)械結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程相對比較繁雜，眾多因素都可能影響到設(shè)計(jì)活動。鑒于此，要加強(qiáng)機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的創(chuàng)新，保證機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)層次明顯提高。在創(chuàng)新思維的指導(dǎo)下，不斷提高機(jī)械結(jié)構(gòu)的科學(xué)性、合理性。在行業(yè)設(shè)計(jì)規(guī)范統(tǒng)一指導(dǎo)下，走創(chuàng)新化的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)之路，不僅能推動國內(nèi)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展，同時(shí)還能有效促進(jìn)科技與機(jī)械之間的融合。

一、機(jī)械設(shè)計(jì)

通過對機(jī)械制造設(shè)備的工作機(jī)理進(jìn)行探究，然后通過各項(xiàng)工藝之間的契合制定出完整的工件生產(chǎn)文件，如材料、尺寸、潤滑等工序。機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械生產(chǎn)的前提，同時(shí)也是機(jī)械設(shè)備質(zhì)量、性能的重要體現(xiàn)，機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，制定出完整的計(jì)劃可有效降低加工成本，保證設(shè)備的穩(wěn)定性。一般來講，針對同一個(gè)零部件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，一般需制定多種設(shè)計(jì)方案，考慮到機(jī)械設(shè)備質(zhì)量性能與零部件的精準(zhǔn)性，技術(shù)人員應(yīng)對零部件設(shè)計(jì)圖紙的可行性進(jìn)行探究，確保整體加工階段的完整性。從近幾十年的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)變來分析，我國機(jī)械加工設(shè)計(jì)已經(jīng)取得重大突破，特別是在計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)的支持下，圖紙文件的設(shè)計(jì)也從傳統(tǒng)的紙張轉(zhuǎn)移到平臺系統(tǒng)中，技術(shù)人員可對設(shè)計(jì)文件多維度考量，提高設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)度，減少后續(xù)加工工序的繁瑣度。

二、 機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要求

（1）功能設(shè)計(jì)要點(diǎn)。機(jī)械制造的本質(zhì)目標(biāo)就是為生產(chǎn)工作的效率提升創(chuàng)造良好的條件。但是在機(jī)械制造的早期，機(jī)械性能的設(shè)計(jì)不但需要與實(shí)際需求相一致，并且還需要將創(chuàng)新的理念加以切實(shí)的引用。設(shè)計(jì)出的結(jié)果需要達(dá)到相關(guān)行政機(jī)構(gòu)制定的標(biāo)準(zhǔn)水平，才能從根本上確保產(chǎn)品的綜合性能和實(shí)用性。（2）質(zhì)量控制要點(diǎn)。針對產(chǎn)品質(zhì)量實(shí)施監(jiān)督管控工作并非是單純的對產(chǎn)品的生產(chǎn)技術(shù)以及產(chǎn)品材質(zhì)實(shí)施監(jiān)督管控，最為重要的是需要對產(chǎn)品的各項(xiàng)參數(shù)加以切實(shí)的管控和監(jiān)督，這些參數(shù)都是判斷產(chǎn)品質(zhì)量的主要標(biāo)準(zhǔn)。只有在生產(chǎn)過程中密切關(guān)注這些參數(shù)并且加以切實(shí)的管控，才可以有效的保證產(chǎn)品的質(zhì)量。此外，還需要安排專人對機(jī)械產(chǎn)品的綜合性能、質(zhì)量加以高效的管控，避免在機(jī)械產(chǎn)品的實(shí)際運(yùn)用中遇到問題而制約生產(chǎn)工作的正常進(jìn)行。（3）優(yōu)化與創(chuàng)新設(shè)計(jì)。在經(jīng)濟(jì)全球化發(fā)展的帶動下，國內(nèi)的機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也遇到了一定的困難，在較為嚴(yán)峻的市場競爭趨勢下，機(jī)械產(chǎn)業(yè)的發(fā)展務(wù)必要具備良好的創(chuàng)新技術(shù)才能夠保證國際市場中的地位。

三、創(chuàng)新設(shè)計(jì)在機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

（一）數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

目前，我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過程中，需要充分明確機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要核心部件就是主軸，其次才是機(jī)械的傳動機(jī)構(gòu)和一些相關(guān)的支撐部件。這三方面的設(shè)計(jì)需求是具有一定的可靠性，同時(shí)加強(qiáng)自身的制造精度，以此來實(shí)現(xiàn)和滿足數(shù)控機(jī)床在實(shí)際應(yīng)用過程中的穩(wěn)定性和抗震性。再加上傳動結(jié)構(gòu)和相關(guān)的變速系統(tǒng)應(yīng)用主要是為了幫助數(shù)控機(jī)床能夠更好的實(shí)現(xiàn)自動化控制，而其中主軸部件則是機(jī)械結(jié)構(gòu)中最主要的一項(xiàng)環(huán)節(jié)，其自身的質(zhì)量直接決定了數(shù)控機(jī)床內(nèi)部主軸的轉(zhuǎn)速。近幾年，市場上主要是觸角式混合接觸軸承，其應(yīng)用的范圍比較廣，綜合性能比較強(qiáng)，最高的轉(zhuǎn)速可以達(dá)到30000r/min。所以，在我國機(jī)械設(shè)計(jì)過程中，為了能夠最大化的提升主軸的回轉(zhuǎn)精準(zhǔn)度，保證其支撐導(dǎo)軌、動導(dǎo)軌體和滑塊的位置完全處于精準(zhǔn)的狀態(tài)。同時(shí)在一定程度上為了能夠滿足貼塑導(dǎo)軌在具體應(yīng)用中的精準(zhǔn)性和轉(zhuǎn)動速度，通常都會優(yōu)先采用圓弧齒齒形帶，并安裝有效的張力輪，這樣一來便可以通過小密度的工程塑料來進(jìn)行全面的制作，同時(shí)為了能夠充分的保障驅(qū)動軸上的帶輪直接安裝到電機(jī)上。

（二）材料選取方面

材料選取主要以刀具材料、部件材料為主。對于成品的零部件來講，材料的質(zhì)量性能直接決定著后續(xù)的應(yīng)用，為此，在對刀具材料進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)先依據(jù)原材料特性、加工工藝等來正確擇取，例如在對鍛件鋼制材料進(jìn)行粗加工時(shí)，應(yīng)選擇YW的刀具，而在進(jìn)行精加工后，則應(yīng)選取T15的刀具。在對部件材料進(jìn)行選擇時(shí)，其主要是以應(yīng)用性能為主，在保證質(zhì)量的前提下，最大限度的降低成本損耗。同時(shí)，應(yīng)對部件的加工時(shí)間與加工工序等進(jìn)行分析，確保材料質(zhì)量性能滿足使用需求。此外，設(shè)計(jì)人員應(yīng)依據(jù)產(chǎn)品的加工數(shù)量，正確計(jì)算刀具材料加工期間所產(chǎn)生自然損耗，盡量縮減加工誤差，降低生產(chǎn)成本。

（三）機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的位置變元

位置變元，其實(shí)質(zhì)就是在開展機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作的時(shí)候，借助最前沿的專業(yè)技術(shù)，對所有零部件的位置加以綜合的分析，最終確定每個(gè)部件的具體位置，這樣才能更好的保證達(dá)到前期制定的效果。諸如，在實(shí)施機(jī)械設(shè)備部件安裝操作的時(shí)候，要對整個(gè)設(shè)備的運(yùn)行情況加以分析，最終找到最佳的部件安設(shè)位置，還需要盡可能的將部件的位置設(shè)置在中間，利用這種安裝形式可以更好的規(guī)避機(jī)械設(shè)備零部件發(fā)生形變的情況，并且提升部件的穩(wěn)固性，這也充分的說明了合理的實(shí)施位置變元，不但可以提升設(shè)備空間的利用效率，并且能夠有效的保證設(shè)備穩(wěn)定的運(yùn)行。

（四） 整合人工智能

在深度研究機(jī)械設(shè)計(jì)自動化關(guān)鍵與核心內(nèi)容的基礎(chǔ)上，相關(guān)人員也要重視不同地區(qū)不同機(jī)械設(shè)計(jì)自動化特征，加強(qiáng)研究、分析的力度，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建一個(gè)系統(tǒng)性、完善性、高水平的技術(shù)整合模型?，F(xiàn)如今，人工智能作為信息社會內(nèi)的新生事物，逐漸闖入人們的視線范圍中，且在快速發(fā)展進(jìn)程中小有成就。為確保我國機(jī)械設(shè)計(jì)水平能緊隨時(shí)代發(fā)展腳步，就需要以人工智能為支撐進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)，力爭在自動化生產(chǎn)中將智能化系統(tǒng)優(yōu)勢發(fā)揮至最大化，將人工智能與自動化技術(shù)能效疊加，最大限度的提升機(jī)械設(shè)計(jì)水平。人工智能可以使機(jī)械設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能化操作，且可以智能化的檢測出機(jī)械設(shè)備運(yùn)行階段的常見故障，使原本較為單一的自動化技術(shù)富有更強(qiáng)大的活力，運(yùn)作模式復(fù)雜化但不失系統(tǒng)性，逐漸形成融合式的管理系統(tǒng)。人工智能有診斷機(jī)械故障的功能，其先把機(jī)械監(jiān)測到數(shù)據(jù)經(jīng)人機(jī)界面整合至系統(tǒng)內(nèi)，而后基于正向推理機(jī)制和規(guī)則獲得相關(guān)的診斷結(jié)果，并給出專家意見，最后經(jīng)減縮獲得既往和最相似的案例，測算出相似度，完成機(jī)械設(shè)備故障的診斷任務(wù)。

結(jié)束語

在我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的過程中，機(jī)械制造業(yè)起到了不可忽視的作用。當(dāng)前時(shí)代，世界經(jīng)濟(jì)一體化的速度不斷加快，這對我國機(jī)械制造業(yè)帶來了更大的壓力，因此通過機(jī)械制造與機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新能夠有效的加強(qiáng)我國企業(yè)的市場競爭力。機(jī)械工程作為一種基礎(chǔ)工作，影響著各行各業(yè)，通過機(jī)械工程技術(shù)的進(jìn)步，能夠有效的帶動其他行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步，這對我國的科技發(fā)展起到非常好的帶頭作用。

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