孟繁簡(jiǎn) 沈陽(yáng)職工大學(xué)

一、現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝發(fā)展現(xiàn)狀

隨著現(xiàn)代化工業(yè)的不斷深入發(fā)展，我國(guó)機(jī)械制造設(shè)備與工藝越來(lái)越先進(jìn)，不論是機(jī)械設(shè)計(jì)、產(chǎn)品研發(fā)，還是精密加工能力都取得了較大進(jìn)步，逐漸成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)與支柱產(chǎn)業(yè)。從整體情況來(lái)看，中國(guó)制造業(yè)的發(fā)展態(tài)勢(shì)良好，具有一定抗擊能力，但仍然存在一些問(wèn)題，比如說(shuō)，精密加工技術(shù)落后、焊接技術(shù)不橫豎、產(chǎn)品自主開(kāi)發(fā)能力以及創(chuàng)新能力薄弱等，嚴(yán)重制約了傳統(tǒng)制造業(yè)的優(yōu)化與升級(jí)?；诖?，我國(guó)研發(fā)人員應(yīng)重視機(jī)械設(shè)計(jì)創(chuàng)新，在精密加工技術(shù)上投入更多精力，為科研成果轉(zhuǎn)化創(chuàng)造良好環(huán)境。

二、我國(guó)現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝的主要特點(diǎn)

（一）引入了人工智能技術(shù)

大數(shù)據(jù)時(shí)代的來(lái)臨，人工智能產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，相關(guān)衍生產(chǎn)品層出不窮，比如AI系統(tǒng)、智能機(jī)器人等[1]。中國(guó)現(xiàn)代化工業(yè)建設(shè)在發(fā)展的過(guò)程中也引入了各類先進(jìn)技術(shù)，人工智能就是很重要的一種。機(jī)械設(shè)計(jì)與人工智能的有效融合，加速了我國(guó)制造產(chǎn)業(yè)走全面自動(dòng)化道路的步伐，工作人員只需在系統(tǒng)中事先輸入好各類技術(shù)參數(shù)，智能系統(tǒng)便可以自動(dòng)開(kāi)展統(tǒng)計(jì)分析與決策制定。人工智能的應(yīng)用，可以有效降低人工勞動(dòng)強(qiáng)度，提高機(jī)械制造的生產(chǎn)效率與生產(chǎn)質(zhì)量，為企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益。

（二）更注重工藝精密度

現(xiàn)代化機(jī)械制造技術(shù)被廣泛應(yīng)用于航空航天、軍工國(guó)防、輕工化工、醫(yī)療設(shè)備等多個(gè)領(lǐng)域，這些領(lǐng)域?qū)τ诋a(chǎn)品質(zhì)量要求較高。在機(jī)械設(shè)計(jì)階段，應(yīng)對(duì)設(shè)備工藝以及加工精密度給予高度重視，以滿足市場(chǎng)需求，大力發(fā)展機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)。

（三）引入了環(huán)保概念

傳統(tǒng)機(jī)械加工工藝會(huì)產(chǎn)生大量的粉塵等污染物，對(duì)環(huán)境造成污染，與落實(shí)可持續(xù)發(fā)展觀的要求不符。因此，隨著科技的創(chuàng)新發(fā)展，機(jī)械制造工藝逐漸由粗放向精細(xì)化轉(zhuǎn)型，開(kāi)始向綠色機(jī)械加工發(fā)展。自黨的十八大以來(lái)，以“綠色發(fā)展，扮靚美麗中國(guó)”的指導(dǎo)思想深入人心[2]，現(xiàn)代化機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)貫徹綠色發(fā)展的決心堅(jiān)定，為裝備制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)應(yīng)專注節(jié)能降耗，積極引入綠色生產(chǎn)技術(shù)及加工工藝，不但探索、創(chuàng)新生產(chǎn)模式。

三、現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)制造工藝的應(yīng)用

（一）設(shè)計(jì)機(jī)械方面

現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容繁雜，與熱能、電能的應(yīng)用有著緊密聯(lián)系。在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員大多數(shù)使用二維圖，機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)無(wú)法得到全面、細(xì)微的描述，為機(jī)械產(chǎn)品的加工與使用埋下安全隱患。面對(duì)上述問(wèn)題，工作人員應(yīng)使用CAD、UG、Proe等機(jī)械繪圖軟件，繪制三維立體圖，彌補(bǔ)平面圖的短板，詳細(xì)標(biāo)注機(jī)械產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)與相關(guān)尺寸。三維制圖軟件，通過(guò)建模全方位體現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)工藝，可以直觀發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)瑕疵，高效避免機(jī)械設(shè)計(jì)錯(cuò)誤。與此同時(shí)，還可以在三維模型與二維平面圖之間自由轉(zhuǎn)化，實(shí)現(xiàn)無(wú)紙化辦公。當(dāng)下，CAD等制圖軟件已經(jīng)在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域普及，機(jī)械設(shè)計(jì)人員在產(chǎn)品設(shè)計(jì)后，可以通過(guò)模擬測(cè)試等手段，檢測(cè)設(shè)計(jì)模型是否符合制造標(biāo)準(zhǔn)，在滿足相關(guān)生產(chǎn)需求后，方可下發(fā)車間，投入生產(chǎn)加工。

（二）制造機(jī)械方面

以自動(dòng)化數(shù)控為例，首先在CAD軟件中進(jìn)行設(shè)計(jì)制圖，針對(duì)零件、工藝以及排版等制定設(shè)計(jì)方案并進(jìn)行最優(yōu)化選擇，生成效果圖后，再將設(shè)計(jì)圖紙導(dǎo)入CAD中。緊接著利用DXF編輯圖紙，利用自動(dòng)生產(chǎn)功能批量生產(chǎn)圖紙[3]。此時(shí)，可以通過(guò)仿真技術(shù)在電腦中展示設(shè)計(jì)圖，并獲取相關(guān)技術(shù)參數(shù)，模擬機(jī)械加工工藝軌跡，針對(duì)設(shè)計(jì)瑕疵對(duì)模型進(jìn)行微調(diào)。在機(jī)械加工的過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員可以利用設(shè)計(jì)軟件及時(shí)訂正修改生產(chǎn)流程，檢驗(yàn)軟件精確性。需要注意的是，如無(wú)特殊情況，原則上不可輕易更改設(shè)計(jì)。

四、精密加工技術(shù)

（一）精密切削

精密切削技術(shù)對(duì)加工設(shè)備的機(jī)密性要求較高，主要應(yīng)用于各類中小型機(jī)械零件加工中。在具體施工過(guò)程中，應(yīng)借助機(jī)床等機(jī)械設(shè)備，通過(guò)定位技術(shù)，提高產(chǎn)品加工效率與加工品質(zhì)。

（二）超精密研磨

超精密研磨技術(shù)在機(jī)械制造中，主要應(yīng)用于加工集成電路基板硅片領(lǐng)域。由于硅片具有精細(xì)特征，對(duì)機(jī)械加工技術(shù)與加工工藝的要求非常高。因此，在借助超精密研磨技術(shù)的同時(shí)，還應(yīng)采用原子級(jí)拋光技術(shù)來(lái)配合。就目前而言，傳統(tǒng)的拋光技術(shù)顯然已經(jīng)無(wú)法滿足集成電路基板硅片的使用需求。隨著科技的進(jìn)步，現(xiàn)代化信息技術(shù)已融入到工業(yè)生產(chǎn)的方方面面，技術(shù)人員研發(fā)了各類研磨技術(shù)以及研磨工藝[4]，并在超精密研磨技術(shù)中獲得了廣泛應(yīng)用，為我國(guó)精密加工產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展提供可靠推助力。

（三）納米技術(shù)

近些年，微納米技術(shù)蓬勃發(fā)展，超細(xì)微技術(shù)在微小型零件加工中得到廣泛應(yīng)用。微納米技術(shù)的應(yīng)用，促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)目標(biāo)向精細(xì)化發(fā)展，生產(chǎn)出的精密儀器受到社會(huì)高度認(rèn)可。同時(shí)，還有助于提高機(jī)械加工效率，保障產(chǎn)品品質(zhì)，推動(dòng)裝備制造業(yè)向智能化、信息化、高效化發(fā)展。

（四）模具成型

模具成型是影響中國(guó)機(jī)械制造業(yè)長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的重要因素之一，該技術(shù)普遍應(yīng)用于電氣模具零件領(lǐng)域。為全面發(fā)揮模具成型技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，提高模具產(chǎn)品性能，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)積極引入先進(jìn)技術(shù)，不斷優(yōu)化工藝流程，切實(shí)可靠地提升產(chǎn)品質(zhì)量以及加工精密度。

（五）微細(xì)加工

隨著微型電子元件的大范圍應(yīng)用，我國(guó)的電器電子行業(yè)基本被微型體系電子元件占領(lǐng)。機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)也在不斷發(fā)展微細(xì)加工生產(chǎn)技術(shù)，結(jié)合電子產(chǎn)品迭代更新的速度與頻率要求，合理規(guī)劃電子產(chǎn)業(yè)零部件市場(chǎng)的終極目標(biāo)。機(jī)械設(shè)計(jì)人員應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，著力于微細(xì)加工技術(shù)的優(yōu)化與升級(jí)，遵循各行各業(yè)在微型精密零件等領(lǐng)域的加工標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，有效提升產(chǎn)品制造工藝質(zhì)量。

五、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在機(jī)械設(shè)計(jì)與加工過(guò)程中，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)注重機(jī)械工藝技術(shù)的創(chuàng)新，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備與新型生產(chǎn)技術(shù)的有效融合，合理利用精密加工技術(shù)，不斷提高中國(guó)制造的生產(chǎn)效率以及產(chǎn)品品質(zhì)。