段仕偉
摘 要:隨著科技的進(jìn)步,以及經(jīng)濟(jì)全球化的加深,機(jī)械設(shè)計和機(jī)械制造都走上了現(xiàn)代化的道路。無論是機(jī)械的設(shè)計還是制造,發(fā)展都與幾次工業(yè)和科技革命息息相關(guān)。而且,從中我們也可以發(fā)現(xiàn)這兩者還有著千絲萬縷的聯(lián)系和相關(guān)性。
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計;機(jī)械制造;相關(guān)性
一、現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計技術(shù)簡介
(一)幾次工業(yè)革命對機(jī)械設(shè)計技術(shù)的影響
機(jī)械設(shè)計的發(fā)展伴隨著人類社會的變革,比如第一次工業(yè)革命,出現(xiàn)了蒸汽機(jī),以機(jī)器代替了手工勞動,機(jī)械設(shè)計的理念開始初露端倪;第二次工業(yè)革命,電器開始取代機(jī)器,更高效的內(nèi)燃機(jī)取代了老式的蒸汽機(jī),包括汽車、輪船、飛機(jī)等重型機(jī)械的出現(xiàn),也讓機(jī)械設(shè)計技術(shù)產(chǎn)生了重大的變革;第三次科技革命,原子能、電子計算機(jī)、空間技術(shù)和生物工程的發(fā)明和應(yīng)用為主要標(biāo)志,涉及信息技術(shù)、新能源技術(shù)、新材料技術(shù)、生物技術(shù)、空間技術(shù)和海洋技術(shù)等諸多領(lǐng)域的一場信息控制技術(shù)革命,機(jī)械設(shè)計技術(shù)也搭上了科技革命的順風(fēng)車,在設(shè)計理念和設(shè)計效率上大大提升;第四次科技革命,是繼蒸汽技術(shù)革命(第一次工業(yè)革命),電力技術(shù)革命(第二次工業(yè)革命),計算機(jī)及信息技術(shù)革命(第三次工業(yè)革命)的又一次科技革命。第四次工業(yè)革命,是以人工智能,清潔能源,機(jī)器人技術(shù),量子信息技術(shù),虛擬現(xiàn)實(shí)以及生物技術(shù)為主的全新技術(shù)革命。在目前來看,我們的世界正處于第四次科技革命的浪潮中,機(jī)械設(shè)計也變得更加智能化。
尤其是在第三次和第四次革命,通過計算機(jī)技術(shù)的開創(chuàng),以及網(wǎng)絡(luò)時代的來臨,使得機(jī)械設(shè)計真正走上了智能化的道路。而且,在地球資源逐漸被消耗的現(xiàn)在,機(jī)械的設(shè)計更多的是從綠色、可持續(xù)、高效的角度出發(fā),通過大量新技術(shù)、新材料的引入,提高機(jī)械設(shè)計可以發(fā)揮出來的效能。
(二)現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計技術(shù)的特點(diǎn)
首先,是在機(jī)械設(shè)計中應(yīng)用計算機(jī)技術(shù)作為輔助?,F(xiàn)代的機(jī)械設(shè)計,已經(jīng)從過去的在紙上畫圖,制作簡單模型,到制作樣品的漫長工序,變成了現(xiàn)在的可以通過計算機(jī)CAD軟件,進(jìn)行電子化的模擬,由3D圖像進(jìn)行呈現(xiàn),并能夠通過多種數(shù)據(jù)進(jìn)行有效性的測試,等到最后的各項數(shù)據(jù)指標(biāo)已經(jīng)符合要求的時候,就可以開始量產(chǎn)了。因此,不只是提高了設(shè)計的效率,而且讓設(shè)計出現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。
其次,是新材料和新技術(shù)的使用。近年來,納米技術(shù)得到了快速的發(fā)展,傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計也可以拋開過去的材料限制,可以設(shè)計出更加環(huán)保高效的機(jī)械。過去只能最多在分子量級上對期望的機(jī)械進(jìn)行設(shè)計,由于量級的限制,對機(jī)械的形態(tài)、各項指標(biāo)都有阻礙;但是,隨著納米技術(shù)的推廣,可以在納米量級上對機(jī)械進(jìn)行設(shè)計,這樣無論是機(jī)械的形態(tài)、細(xì)節(jié)的考量,都可以做的更好,設(shè)計出來的產(chǎn)品也更能高效環(huán)保。
再次,現(xiàn)在的現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計還融入了自動化技術(shù)??梢岳米詣踊夹g(shù)對機(jī)械的設(shè)計技術(shù)提供創(chuàng)新,自動化技術(shù)可以將機(jī)械設(shè)計的初級階段的概念設(shè)計,通過自動化技術(shù)將概念分解為基本形式和連接方式,就像庖丁解牛一樣,讓下一步設(shè)計變得更加直觀,可以添加更多的設(shè)計到里面。
二、現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)
(一)現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)簡介
與現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計技術(shù)的發(fā)展與四次工業(yè)革命相輔相成類似,現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)也是隨著工業(yè)和科技革命的開展的變得越來越高效?,F(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù),融合了集成化制造技術(shù)、信息技術(shù)以及計算機(jī)技術(shù)等多個高科技技術(shù)優(yōu)勢。在傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)下,效率較低,而且技術(shù)單一。但是,代化機(jī)械制造技術(shù),由于其自身的系統(tǒng)化及智能化等優(yōu)點(diǎn),對于過去傳統(tǒng)中所用的那些機(jī)械制造技術(shù)的不足之處能夠完全彌補(bǔ),不但生產(chǎn)效率極高,還使得生產(chǎn)出的產(chǎn)品更為多樣化。
(二)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢
首先,現(xiàn)代化機(jī)械制造技術(shù)隨著全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,也開始走上了全球化發(fā)展的道路,各個國家在機(jī)械制造領(lǐng)域逐步減少分歧和封鎖,取而代之的是越來越多的交流和合作,這樣才能在機(jī)械同質(zhì)化嚴(yán)重的現(xiàn)在,在激烈的競爭環(huán)境下生存下來。
其次,現(xiàn)代機(jī)械制造技術(shù)越來越多的依賴網(wǎng)絡(luò)信息。通過計算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)的傳播,機(jī)械的制造可以大規(guī)模的快速傳播,而且計算機(jī)的超強(qiáng)計算能力能夠在短時間內(nèi)快速模擬N種制造的手段和方法,并自行進(jìn)行質(zhì)量檢驗(yàn),為機(jī)械的量產(chǎn)節(jié)省大量的資源。
三、現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計技術(shù)與機(jī)械制造技術(shù)的相關(guān)性探析
從上面對現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計和機(jī)械制造的描述中,我們不能發(fā)現(xiàn),兩者有著很大的相關(guān)性。
首先,兩者是相輔相成的關(guān)系。機(jī)械在生產(chǎn)制造前,一定要有良好的機(jī)械設(shè)計,才能為實(shí)際的量產(chǎn)做好準(zhǔn)備。
另外,機(jī)械設(shè)計和機(jī)械制造都是搭上了技術(shù)革命的風(fēng)口,才能飛速的發(fā)展,反過來也助推了新技術(shù)的出現(xiàn)。
最后,機(jī)械設(shè)計和機(jī)械制造都是應(yīng)用了最新的自動化技術(shù)、計算機(jī)計算、網(wǎng)絡(luò)大數(shù)據(jù)的傳播,才能在近年來快速發(fā)展的。
結(jié)束語
無論是機(jī)械設(shè)計還是機(jī)械制造,都是機(jī)械產(chǎn)業(yè)中必不可少的一環(huán),相輔相成,又互相需要,只有不斷發(fā)展科技,不斷調(diào)整理念,才能有良好的機(jī)械設(shè)計,并制造出綠色環(huán)保的機(jī)械。
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(作者單位:黑龍江工業(yè)學(xué)院)