劉希賢　杜英敏

【摘 要】隨著我國科技的不斷發(fā)展與進(jìn)步，機(jī)床以及逐步取代了原有的手工勞作方式。作者根據(jù)自身多年的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)現(xiàn)代機(jī)床的設(shè)計(jì)思想以及機(jī)床的成型過程中進(jìn)行了簡要介紹，并且著重闡述了現(xiàn)在機(jī)床的主要設(shè)計(jì)思想等方面的內(nèi)容，同時(shí)對(duì)機(jī)床設(shè)計(jì)思想的發(fā)展動(dòng)向進(jìn)行了主要論述。

【關(guān)鍵詞】機(jī)床；設(shè)計(jì)；思想；科技；工作經(jīng)驗(yàn)；成型；

前言

機(jī)床是在人類生產(chǎn)以及工業(yè)生產(chǎn)中的經(jīng)過不斷的積累總結(jié)的基礎(chǔ)上所出現(xiàn)的一種生產(chǎn)工具，并且經(jīng)過不斷的發(fā)展、創(chuàng)新與完善，機(jī)床的生產(chǎn)已經(jīng)趨于成熟。

1、機(jī)床設(shè)計(jì)思想

目前機(jī)床的設(shè)計(jì)思想主要會(huì)經(jīng)歷以下幾個(gè)階段：（1）機(jī)床發(fā)展的經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段：在上世紀(jì)四十年代中期，機(jī)床設(shè)計(jì)的主要工作方向就是處理好加工與強(qiáng)度之間的問題，換句話說也就是制作的道具與所生產(chǎn)零件之間的需要進(jìn)行一定的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，從而加工出具有一定形狀的零件。在加工的過程中還對(duì)機(jī)床的零部件具有一定的強(qiáng)度要求，這樣才能確保機(jī)床不會(huì)受到損害。（2）機(jī)床發(fā)展的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段：在上世紀(jì)四十年代中期直到上世紀(jì)六十年代初，機(jī)床設(shè)計(jì)的主要任務(wù)已經(jīng)不僅僅局限于對(duì)加工與強(qiáng)度問題的解決，更主要的是要解決機(jī)床的精度與各種性能之間的問題，例如，機(jī)床在生產(chǎn)過程中的運(yùn)動(dòng)精度、抗震性能以及機(jī)床低速運(yùn)動(dòng)的平穩(wěn)性、熱形變性、噪聲的產(chǎn)生以及磨損等。（3）機(jī)床發(fā)展的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)階段：自從上世紀(jì)六十年代中期開始，新的科學(xué)技術(shù)的發(fā)展為機(jī)床的設(shè)計(jì)提供了大量的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，同時(shí)機(jī)床的理論研究方面也取得了非常大的發(fā)展，尤其是電子計(jì)算機(jī)在機(jī)床設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，將機(jī)床設(shè)計(jì)思想帶進(jìn)了一個(gè)全新的階段。同時(shí)機(jī)床設(shè)計(jì)思想的主要方向是將在生產(chǎn)中所遇到的實(shí)際問題轉(zhuǎn)變成理論模型，然后依據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)以及目標(biāo)函數(shù)應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)其進(jìn)行計(jì)算最后確定最適合的設(shè)計(jì)方案。

2、現(xiàn)代機(jī)床的設(shè)計(jì)思想

從上世紀(jì)初開始，我國機(jī)床所生產(chǎn)的產(chǎn)品工藝以及質(zhì)量逐漸提高，新材料、新技術(shù)的應(yīng)用也有了非常大的進(jìn)步，基于以上幾點(diǎn)國內(nèi)、國外也涌現(xiàn)出很多新的設(shè)計(jì)思想以及設(shè)計(jì)理論。這些新的理論以及設(shè)計(jì)方法都推動(dòng)現(xiàn)代機(jī)床設(shè)計(jì)思想進(jìn)入了一個(gè)以實(shí)驗(yàn)研究為基礎(chǔ)的較高等級(jí)的階段。對(duì)設(shè)計(jì)程序、設(shè)計(jì)規(guī)律以及設(shè)計(jì)思想的研究不但需要追求產(chǎn)品自身的最優(yōu)化，同時(shí)也需要從產(chǎn)品的設(shè)計(jì)到產(chǎn)品的制造、檢驗(yàn)等全過程甚至于整個(gè)系統(tǒng)實(shí)行最佳化原則。當(dāng)今的機(jī)床設(shè)計(jì)思想是將現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)與機(jī)床設(shè)計(jì)相融合的一種全新的設(shè)計(jì)思想，主要包含以下幾方面內(nèi)容：

2.1 機(jī)床設(shè)計(jì)的對(duì)象需要系統(tǒng)化。將設(shè)計(jì)對(duì)象也就是機(jī)床看作是系統(tǒng)，這樣在設(shè)計(jì)的過程中就不僅僅需要關(guān)注整個(gè)系統(tǒng)的組成單元，同時(shí)還需要對(duì)邊界、環(huán)境以及輸入、輸出等問題進(jìn)行考慮，防止傳統(tǒng)機(jī)床設(shè)計(jì)過程中局部、孤立處理問題的出現(xiàn)，而是整體的看待設(shè)計(jì)的對(duì)象。這樣的設(shè)計(jì)方式非常有助于對(duì)系統(tǒng)理論以及信息論、控制論等現(xiàn)代的理論，同時(shí)可以用系統(tǒng)的觀點(diǎn)對(duì)此進(jìn)行全面的設(shè)計(jì)。

2.2 對(duì)設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行完善，當(dāng)前現(xiàn)代機(jī)床設(shè)計(jì)的主要思維方式已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出傳統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)計(jì)、動(dòng)力設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的范圍，已經(jīng)逐漸的擴(kuò)充到對(duì)概念的設(shè)計(jì)、可靠性的設(shè)計(jì)以及人性化的設(shè)計(jì)，這樣可以使對(duì)機(jī)床的設(shè)計(jì)更加完善。這樣可以使得機(jī)床產(chǎn)品更加的實(shí)用、經(jīng)濟(jì)，同時(shí)也更具有競(jìng)爭力。

2.3 對(duì)設(shè)計(jì)的目標(biāo)進(jìn)行最優(yōu)化的設(shè)計(jì)，在當(dāng)今時(shí)代的背景下，對(duì)現(xiàn)代機(jī)床的設(shè)計(jì)方向主要是設(shè)計(jì)目標(biāo)的最優(yōu)化，這種優(yōu)化不僅僅是對(duì)單一的目標(biāo)進(jìn)行最優(yōu)化的處理，而是需要對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的全部參數(shù)進(jìn)行全部優(yōu)化，主要可以通過使用計(jì)算機(jī)計(jì)算出理論上的最佳方案，這樣可以使得產(chǎn)品的各項(xiàng)技術(shù)功能以及可靠性等都具有良好的表現(xiàn)。

2.4 將遇到的問題進(jìn)行模型化處理，模型主要是對(duì)問題進(jìn)行一個(gè)高度的概括與集中，同時(shí)將問題轉(zhuǎn)化為數(shù)學(xué)模型同時(shí)使用計(jì)算機(jī)對(duì)已經(jīng)簡歷的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行優(yōu)化處理，可以使問題得到很好的解決。

2.5 將機(jī)床的設(shè)計(jì)過程中進(jìn)行動(dòng)態(tài)化的處理，在機(jī)床的設(shè)計(jì)過程中需要注意的一點(diǎn)是現(xiàn)代機(jī)床的主要設(shè)計(jì)方向，對(duì)產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)性能非常的注重，所以要求在設(shè)計(jì)的過程中一定要對(duì)產(chǎn)品的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)以及優(yōu)化。在進(jìn)行機(jī)床動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)的過程中首先需要根據(jù)設(shè)計(jì)的要求構(gòu)建出系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)與數(shù)學(xué)相結(jié)合的模型，隨后對(duì)設(shè)計(jì)的模型進(jìn)行檢驗(yàn)同時(shí)也需要對(duì)其進(jìn)行實(shí)際的測(cè)試。隨后使用計(jì)算機(jī)對(duì)該模型實(shí)行動(dòng)態(tài)化的分析，對(duì)其中的個(gè)別參數(shù)進(jìn)行修改，同時(shí)對(duì)獲得的參數(shù)進(jìn)行對(duì)比。知道最后得到優(yōu)化的動(dòng)態(tài)性能為止。

2.6 在設(shè)計(jì)的過程中要注意設(shè)計(jì)方式實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)化，在當(dāng)前的設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，使用計(jì)算機(jī)進(jìn)行輔助設(shè)計(jì)已經(jīng)成為現(xiàn)代設(shè)計(jì)過程中不可或缺的一種設(shè)計(jì)方式。在機(jī)床設(shè)計(jì)的初期，可以對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行可行性分析等。在機(jī)床技術(shù)設(shè)計(jì)階段，可以通過這種方式進(jìn)行結(jié)構(gòu)以及參數(shù)的確定，或運(yùn)動(dòng)、動(dòng)力以及其他方面特性的分析，同時(shí)也可以進(jìn)行材料的選擇、圖形的繪制等工作。

3、機(jī)床設(shè)計(jì)的思想發(fā)展

3.1 意識(shí)性生產(chǎn)

我們一般所說的意識(shí)性生產(chǎn)，主要就是指在重新認(rèn)識(shí)一些與國際性IMS觀念有關(guān)的，最新的意識(shí)生產(chǎn)活動(dòng)中人的價(jià)值與社會(huì)地位的重要程度，這就對(duì)制造業(yè)提出了一定的要求，需要制造企業(yè)增強(qiáng)其環(huán)保能力并且逐步引導(dǎo)制造型企業(yè)擁有全球共存的協(xié)調(diào)意識(shí)，主見加強(qiáng)企業(yè)與企業(yè)、企業(yè)與社會(huì)、企業(yè)與國家之間的關(guān)系。

3.2 多民族的協(xié)調(diào)性生產(chǎn)

日本某大學(xué)一日本籍教授在一個(gè)與機(jī)床設(shè)計(jì)油罐的課題中曾經(jīng)明確的指出一種新型的機(jī)床設(shè)計(jì)思想，也就是我們所說的CDBM思想，翻譯成中文就是基于文化差異的生產(chǎn)，這種新型生產(chǎn)模式的核心就是無論在任何地區(qū)都要有能力進(jìn)行機(jī)床的設(shè)計(jì)與開發(fā)。

4、結(jié)語

通過以上的闡述，可以知道我國的機(jī)床設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)了三次大的跨越式發(fā)展，其中第一次發(fā)展主要是機(jī)床的設(shè)計(jì)原理、機(jī)床的設(shè)計(jì)原則以及機(jī)床的驅(qū)動(dòng)源的巨大改變；而第二次發(fā)展的主要標(biāo)志就是將機(jī)床的設(shè)計(jì)與信息化數(shù)字技術(shù)相融合，也就是將機(jī)床的設(shè)計(jì)與計(jì)算機(jī)想融合，并結(jié)合機(jī)床第一次跨越式發(fā)展所帶來的成果，實(shí)現(xiàn)了機(jī)床的第二次跨越式發(fā)展；而機(jī)床的第三次跨越式發(fā)展是將現(xiàn)代化的信息通信技術(shù)與一些高科技技術(shù)相融合，這種新的設(shè)計(jì)思想給機(jī)床的設(shè)計(jì)帶來了新的發(fā)展機(jī)遇。

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