现代机械设计制造工艺综述.pdf

质量与管理模具制造 2023年第9期现代机械设计制造工艺综述李美波（郓城县工业行业服务中心，山东菏泽274700）【摘要】现代机械设计制造工业已经进入了新的发展阶段。与此同时，我国的机械制造工作也有了显著的发展和创新，现代机械设计制造工艺的出现带给传统机械制造行业极大的挑战。从事机械制造行业的工作人员要熟悉现代机械设计制造工艺特点和加工流程，这样才可以高效应用现代机械设计制造工艺，充分发挥该技术的积极作用。本文主要针对现代机械设计制造工艺有关内容进行分析，希望可以丰富该方面的研究内容，使现代机械设计制造工艺得到广泛的应用。关键词：现代机械；制造工艺；工艺流程；发展趋势中图分类号：TH122文献标识码：BDOI：10.12147/ki.1671-3508.2023.09.087Modern Machinery Design and Manufacturing Technology SummaryLi Meibo（Yuncheng County Industrial Service Center,Heze,Shandong 274700,CHN）【Abstract】Modern machinery design and manufacturing industry has entered a new stage of development.At the same time,our countrys machinery manufacturing work has also had the remarkable development and the innovation,the modern machinery design manufacture craft appearance brings the traditional machinery manufacturing profession the enormous challenge.In order to make full use of the modern machine design and manufacture technology,the workers whoare engaged in the machine manufacture industry should be familiar with the characteristics andprocess flow of the modern machine design and manufacture technology.In this paper,the design and manufacturing process of modern machinery is analyzed,hoping to enrich the researchcontent,so that the design and manufacturing process of modern machinery is widely used.Key words:modern machinery；manufacturing technology；process flow；development trend在科学技术迅速发展的背景下，我国现代机械设计制造行业有了显著发展。现代机械设计制造工艺的出现使得机械制造行业在市场上更具竞争优势。现代机械设计制造工艺进一步满足了社会对机械制造生产的需求，并逐渐朝着智能化、网络化、虚拟化等方向发展。因此，现代机械设计制造工艺受到了机械制造行业的高度欢迎。1现代机械设计制造中常见的焊接工艺1.1气体保护焊焊接工艺气体保护焊焊接工艺在现代机械设计制造中较为常见。此种焊接工艺是以电弧作为热源，完成机械设计制造中的焊接任务。气体保护焊焊接工艺可以在被焊接物体周围形成一层气体保护介质。工作人员在焊接金属时，一层气体保护层会出现在电弧周围，在气体保护层的作用下可以将电弧、熔池与空气分离开来，减轻了焊接过程中有害气体的影响。并且在气体保护层的作用下还可以避免焊接部分进入气体，以免降低焊接后金属的韧性。再者，气体保护焊焊接工艺在整个焊接过程中产生的电弧较为稳定，此时的焊接材料可以更加充分地燃烧，避免了焊接材料燃烧不充分的问题，提高了焊接质量1。274质量与管理模具制造 2023年第9期1.2电阻焊焊接工艺电阻焊焊接工艺在现代机械设计制造工艺中也较为常见。电阻焊焊接工艺主要是将正负电极紧压在被焊接物体上，随后进行通电，在电流的刺激下被焊接的物体接触面积附近会出现电阻热效应，此种效应会加热金属，使金属融化，融化后的金属可以与另一段金属融合在一起，完成机械设计制造中的焊接任务。此电阻焊焊接工艺在机械设计制造中使用可以明显提高焊接质量。该焊接工艺加热时间较短，操作流程简单，生产效率较高，且不会产生有害的气体，以上优点使得电阻焊焊接工艺在现代机械设计制造中广泛应用。但是电阻焊焊接工艺也存在一定不足，比如，此种焊接方式能耗较高、维修较为复杂、耗费成本较多，因此主要适用于高精尖的行业。1.3埋弧焊焊接工艺埋弧焊焊接工艺在现代机械设计制造中也较为常见。此种焊接工艺主要是在焊接层下燃烧电弧，以此满足焊接的需求。埋弧焊焊接工艺在现代机械设计制造中的应用主要有两种。一是自动焊接，此种焊接工艺所使用的焊丝主要由小车运送，随后完成自动焊接任务；二是半自动焊接工艺，此种焊接方式需要人工运送移动电弧完成焊接任务。半自动的焊接工艺对人工的需求较高，因此此种焊接方式在机械设计制造行业高速发展的背景下，逐渐退出了市场。传统的焊接技术以半自动电弧焊为主，存在诸多不足，因此逐渐被电渣压力所取代。电渣压力焊接方式工作效率高，且质量高，在机械设计制造中广泛应用。2现代机械设计制造工艺的特点2.1现代机械设计制造工艺对最新的方法和经验更为关注据调查传统的机械设计制造过分关注人的主观感受和感性经验，对工作人员的判断能力和技艺水平要求较高。但是现代机械设计制造工艺纳入了计算机技术，计算机技术的使用使得机械设计制造速度更快。由此可见，现代机械设计制造工艺对最新的方法和经验更为关注。2.2现代机械设计制造工艺注重各要素的配合现代机械设计制造工艺注重各个要求彼此之间的配合。传统机械设计制造工艺对于机械自身所要达到的能力要求较高。但是现代机械设计制造工艺则更加强调不同要素彼此之间的配合，各个要求彼此有效配合可以将最新的设计理念和制造理念融入其中，使生产出来的机械产品更加满足当时所处环境和人员需求。因此，现代机械设计制造工艺要充分考虑到人的感官性和生物性等因素，妥善处理好各个环节之间的关系，推动机械设计制造的可持续发展。2.3现代机械设计制造工艺提高了机械设计的利用率机械设计制造工艺在生产流程简化，所对应的设计方案具有层次性的特点，每一个方案都是在严格分析、修改之后才用于最终的生产，此种设计方式会耗费较多的时间、精力和能源。因此工作人员在选择设计方案时要避免因为自身的主观感受选择到不满足设计要求的方案，这样不仅会浪费资源，也难以确保机械产品的设计效果。3机械产品现代设计方法3.1智能化设计方法智能化设计方法作为常见的机械产品现代化设计方法。此种设计方法以设计方法学理论为基础，在三维图形软件、虚拟现实技术和智能化设计软件的支持下可以开发设计机械产品，确保所设计出来的机械产品的构思满足要求。3.2模块化设计方法机械产品现代化设计方法之一就是模块化设计方法。此种设计方法可以将具备某种功能的模块组合在一起，形成一体化的模块。结构模块组合在一起完成了最终机械产品设计方案。3.3系统化设计方法系统化设计方法也是机械产品现代化设计方法之一。此种设计方法依托完整的系统，该系统由多个设计要素组合在一起，每一个设计要素彼此联系又相互独立，使得构建出来的系统结构更具层次性2。4提高现代机械设计制造工艺水平的措施分析4.1进一步提高所加工机械产品表面质量机械产品零部件对加工精度要求较高，采用现代机械设计制造工艺要处理好机械零件的表面，确保机械结构的合理性。机床表面结构与质量密切相关。严格落实对机床表面结构质量管理可以提高零件表面组织特性。机械零件加工设计要选用合理的机床和切削工具，二者有效配合可以进一步提高机械零件加工精准度。严格把控现代机械设计制造工艺生产过程，控制合适的切削参数，确保切削速度、刀尖圆弧半径和刀具使用角度在合理范围内，避免任何参数控制不当降低切削质量。275质量与管理模具制造 2023年第9期4.2积极优化机械设计方法机械结构设计时要进一步优化设计模式。参与现代机械设计制造工艺的工作人员要树立终身学习意识，努力学习与机械设计制造有关的知识，扩充自身的知识量，构建起完善的知识体系。据调查一些机械制造企业在实际的机械制造和零部件加工生产中，在人为因素的干扰下会出现加工失误。针对此种问题需要立足源头确保机械加工的精确性，避免人为因素对机械加工带来的干扰。为了确保机械结构的合理性需要落实标准化设计流程，构建标准化的设计系统，合理化调整设计方法，将机械设计制造的质量、成本以及效益统一在一起，实现更大的经济效益和社会效益。比如，现代机械设计制造中可以借助计算机软件等信息化技术，该技术可以确保所设计的机械产品更加规范3。4.3秉持绿色设计制造理念现代机械设计制造工艺要秉持绿色设计制造的理念。如今制造加工行业在市场上面临较大的竞争压力。而秉持绿色设计制造理念可以扩大现代机械设计制造行业的影响力，使设计出来的机械产品更具环保性。此种设计理念下要选择绿色环保的加工材料，从而显著提高了资源利用率，减轻了对周围环境的影响。现代机械设计制造中环保材料的应用可以进一步提高机械加工行业绿色化生产水平。4.4积极改善现代机械制造工艺和精密加工技术现代机械设计制造中存在精密加工技术有待进一步提高的问题，立足这一点可以进一步提高现代机械制造工艺水平。现代机械制造工艺中的精密加工技术以微细加工技术和纳米加工技术为代表，此种超精密加工技术可以进一步提高现代机械设计制造工艺水平。但是精密加工技术在现代机械设计制造中依然没有广泛应用开来，针对此种问题需要进一步优化该加工工艺，可以确保精密加工技术在机械设计制造中广泛应用。4.5提高现代机械制造工艺和精密加工技术自动化程度冷加工工艺在现代机械设计制造中较为常见，此种加工工艺要想进一步提高自动化水平，可以采用多重加工方式，将设备集中在一起，满足一体化加工的要求。计算机控制多重加工方式，实现了对各种切削加工的实时控制，缩短了机械产品的加工时间，提高了加工效率。此外，机械设计制造中也要纳入新型的加工工艺，比如激光、电火花等精密性加工技术，可以进一步提高现代机械设计制造工艺自动化水平4。5现代机械设计制造工艺发展方向5.1网络化发展网络化是现代机械设计制造工艺发展方向之一。在科学技术迅速发展的背景下，网络化信息技术已经逐渐进入了各个行业，该技术的出现带给人们生活显著的变化，使人们生产生活产生了翻天覆地的变化。积极将网络化信息技术应用到现代机械设计制造中，在网络化信息技术的支持下选购原材料、制造机械产品以及开发市场，可以进一步提高现代机械设计制造工艺发展水平。朝着网络化方向发展的现代机械设计制造工艺更具便捷性，提高了机械产品的设计水准。5.2智能化发展智能化也是现代机械设计制造工艺发展方向之一。现代机械设计制造工艺的智能化发展需要以控制理论为基础，将人工智能、计算机科学、运筹学、模糊数学、生理学、心理学、混沌动力学等作为工具，对人类的行为进行模拟。智能化的现代机械设计制造工艺具有一定的逻辑思维能力、判断推理能力以及自主决策能力，可以代替或者协助人类工作。5.3微型化发展微型化也是现代机械设计制造工艺发展方向之一。现代机械设计制造与微机械自动化系统结合在一起可以使生产出来的机械产品朝着微米、纳米的方向发展。微机械自动化系统的纳入使生产出来的产品体积更小、运动更加灵活、产生的能耗更少。微型化发展的现代机械设计制造工艺可以被应用在多个领域，比如军事领域、医疗卫生领域、信息领域、生物制药领域等。综上所述，现代机械设计制造工艺是科学技术迅速发展的产物，此种机械设计制造工艺是对传统工艺的创新，显著提高了机械制造行业在市场上的影响力，相信在未来现代机械设计制造工艺会朝着网络化、智能化以及微型化方向发展。参考文献1郭茜.现代机械设计制造工艺综述J.建筑工程技术与设计,2018(23):4835.2高翊.现代机械设计制造工艺和精密加工技术J.中国金属通报,2022(05):7072.3向杨建.现代机械设计制造工艺浅析J.黑龙江科技信息,2017(02):50.4李书明.机械设计制造工艺及精密加工技术J.现代制造技术与装备,2021,57(07):145146.作者简介：李美波，男，1987年2月生，汉族，山东郓城人，研究生，工程师，研究方向：现代制造工艺与装备。（收稿日期：2023-06-28）DMM 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