張登峰，于鐘慧

（1.黃山學院機電工程學院，河南 信陽 465200；2.黃山學院，安徽 阜陽 245000)

在信息化技術不斷發(fā)展的過程中，我國的各行各業(yè)都進行了深層次的革新。將機械加工和相關的科學技術進行有效的結合，能夠進一步促進機械加工業(yè)的快速發(fā)展。并且從未來的發(fā)展規(guī)劃來看，這顯然已經(jīng)成為一種社會趨勢。在今后的工作中，若想有效地提升各種機械產(chǎn)品的設計質量，更好地發(fā)揮其在社會發(fā)展中的積極作用，幫助企業(yè)在激烈的市場競爭中取得優(yōu)勢，還需要對產(chǎn)品設計和生產(chǎn)的加工過程進行優(yōu)化升級，發(fā)揮其在產(chǎn)品性能提升方面的重要作用。

1 我國機械結構優(yōu)化設計發(fā)展的現(xiàn)狀分析

社會信息的急劇變化，各種產(chǎn)品的更新?lián)Q代速度得到了快速的發(fā)展。同時，機械生產(chǎn)的規(guī)模也進行了相應的擴大，在此背景下，如果仍然采取傳統(tǒng)的小規(guī)模化的生產(chǎn)方式，已經(jīng)很難滿足現(xiàn)代化社會快速發(fā)展的需求。因此，在今后的機械加工設計工作中，需要對設計方式進行不斷的優(yōu)化，從而更好地擴大市場的份額。同時，市場份額的擴大，也能夠在一定的程度上有效地提升產(chǎn)品的競爭力，相關的工作人員對于產(chǎn)品結構的優(yōu)化設計進行了不斷的調整。從其積極作用來看，能夠保障機械產(chǎn)品的各種生產(chǎn)性能的提升。在有效發(fā)揮的基礎上，延長了產(chǎn)業(yè)鏈。對于產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和使用效率的提升，也能夠產(chǎn)生積極的作用，在激烈的市場競爭中取得優(yōu)勢。

從我國的社會發(fā)展狀況來看，機械設計加工的出現(xiàn)最早出現(xiàn)在20 世紀的60 年代，當時，設計加工還是比較相對前衛(wèi)的理念。在進行不斷發(fā)展的過程中，通過科學合理的優(yōu)化設計方案，有效地提升了產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和質量，對于今后工作的發(fā)展，也能夠產(chǎn)生一定的啟示和重要的意義。當前，我國的機械設計加工已經(jīng)取得了一定的成就，并且相關的產(chǎn)品已經(jīng)被逐步地應用到了建筑、冶金、航空航天等多個產(chǎn)業(yè)中，有效地促進了中國經(jīng)濟的增長，并為我國未來機械結構的優(yōu)化設計提供了一定的借鑒經(jīng)驗

從產(chǎn)品設計加工出現(xiàn)的背景來看，這主要是在市場競爭不斷加大的背景下出現(xiàn)的一種新式的生產(chǎn)模式。為了進一步地提升產(chǎn)品的市場競爭力，在激烈的國際市場競爭中取得一定的優(yōu)勢，相關的工作人員在結合了行業(yè)未來的發(fā)展需求和規(guī)劃的基礎上，進行了不斷的調查和研究。結合了一些物理學和數(shù)學的相關理論知識，有效地提升了機械設計加工的質量。為此，從這方面的特點來看，這種設計加工方式具備明顯的綜合性的特征，即：其充分地結合了各個學科的優(yōu)勢。數(shù)學函數(shù)的應用便是其中一項重要的內容，在設計的過程中，需要確定一定的函數(shù)為工作的設計開展提供一定的保障，達到相應的技術指標。其次，在進行產(chǎn)品設計的過程中，還需要根據(jù)實際的需求，對于其參數(shù)的結構、長度、厚度、弧度等變量進行相應的調整。在前期的過程中，也需要明確地規(guī)定變量的浮動范圍。最后，在完成了相關的設計工作后，還需要對設計方案進行評價、調整，在眾多工作人員的共同商討下，確定出最終的生產(chǎn)方案。

2 機械設計加工發(fā)展趨勢

2.1 可靠性的發(fā)展

可靠性主要指的是機械設備在運轉和操作的過程中，其所出現(xiàn)的各種故障和問題的發(fā)生頻率的高低。一般來講，如果機械設備具備較高的可靠性，那么，其發(fā)生問題的頻率則相對較低。相應的，如果其可靠性較差，問題和故障的發(fā)生率則相對較高，并且間隔的時間較短。

2.2 監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展

在科學技術的不斷發(fā)展過程中，機械自動化技術的發(fā)展為我們的生產(chǎn)生活帶來了諸多便利，但也需要看到該技術所帶來的負面影響。由于其整體性和系統(tǒng)性的特征較為明顯，各個結構之間的聯(lián)系相對較為密切，如果其中的某一部件在運行的過程中，出現(xiàn)了相關的問題，則會影響設備的運行。為此，需要有效地結合監(jiān)測系統(tǒng)的優(yōu)勢，進一步地提升數(shù)據(jù)處理的科學性。在此基礎上，進行的各種機械加工設計的工作才能夠更具科學性。

2.3 微型控制器的發(fā)展

當前階段，各種信息化和科學化的技術得到了快速的發(fā)展，在今后的產(chǎn)品設計和技術的研發(fā)工作中，需要推動機械設計加工面向簡潔性、可控性方向進行發(fā)展。

3 針對機械加工過程的問題解決對策

3.1 提升可靠性

從可靠性提升的角度出發(fā)，具體可以從速度和結構兩個方面進行綜合性的考慮。在開展機械加工的工作中，主要針對的是各種精密的儀器。這些儀器的尺寸相對較小，如果在加工的過程中，沒有嚴格地控制產(chǎn)品精度，將會導致其出現(xiàn)位置偏離的現(xiàn)象，從而對整個工作的順利開展產(chǎn)生一定的影響。為此，在今后的工作中，需要充分地考慮機械產(chǎn)品設計的精度所產(chǎn)生的影響，進一步地提升產(chǎn)品結構的合理性?？梢杂行У亟Y合對稱性結構的優(yōu)勢。比如，在開展機床設計的工作中，選擇一些合金的材料、耐磨的材料、耐腐蝕材料的優(yōu)勢，進一步地提升機床設計的整體性能，使其保持在相對穩(wěn)定的運行狀態(tài)中，有效地提升工作的效率和質量。

3.2 形狀方面的優(yōu)化

根據(jù)當前的市場狀況來看，很多的機械設備由于其具備的功能相對強大。相應的，其內部的結構等也會較為復雜。在眾多的零件中，其形狀和性能存在著較大差異，相關的工作人員便無法對其進行有效的管理和準確的分析，對于優(yōu)化工作的順利開展產(chǎn)生了一系列的影響。自20 世紀的60 年代起，國內外的相關從業(yè)者便對此給予了足夠的重視，并對其進行了不斷的研究。在此背景下，也出現(xiàn)了眾多的科技成果。從我國的研究現(xiàn)狀來看，也取得了較為突出的優(yōu)勢。比如，機械行業(yè)的專家學者王世軍教授便對機械行業(yè)未來的發(fā)展規(guī)劃進行了充分的調查研究后，推動我國的機械人結構優(yōu)化設計取得了重大的突出，有效地促進了機械機構的優(yōu)化和升級。

3.3 多學科結構方面的優(yōu)化

多學科結構的優(yōu)化是近年來相關的專家、學者提出的所需要進行重點考慮的問題，這主要是從信息交互的特征角度出發(fā)所提出的。在信息化快速發(fā)展的背景下，多種學科之間的交流和互動明顯地增強。從另一方面來看，如果僅是以某種單一的學科進行產(chǎn)品的設計，很容易導致產(chǎn)品結構的優(yōu)化設計，難以滿足既定的目標。為此，在今后的機械機構優(yōu)化設計的工作中，也需要充分地考慮多學科結構所產(chǎn)生的影響。將數(shù)學學科的特點和物理學等相關學科的特點及優(yōu)勢進行有效的結合。從其積極作用來看，能夠有效地提升機械產(chǎn)品的設計質量，同時，對機械制造行業(yè)的發(fā)展也能夠產(chǎn)生積極的作用。

3.4 機械結構的動態(tài)性能優(yōu)化

從動態(tài)性能的特點來看，其主要指的是機械結構在運行的過程中，很可能會受到外界的作用力，從而使得其表現(xiàn)的外形和運動的參數(shù)發(fā)生相應的改變。加強對機械產(chǎn)品動態(tài)性能的研究，能夠根據(jù)其特點來研究產(chǎn)品的工作強度，并據(jù)此判斷工作壽命的長短。為此，在今后的工作中，需要加大對機械結構動態(tài)性能的研究。從其優(yōu)勢來看，能夠有效地降低機械產(chǎn)品的工作負擔。在此條件下，通過對工作強度的控制有效地提升機械產(chǎn)品的使用壽命。

4 結語

綜上所述，加強對機械機構優(yōu)化設計的研究，能夠有效地提升各種機械產(chǎn)品的生產(chǎn)性能，從而更好地發(fā)揮其在生產(chǎn)和應用過程中的經(jīng)濟作用。通過產(chǎn)業(yè)聯(lián)合帶動的方式，促進國家經(jīng)濟的快速發(fā)展，幫助我國在激烈的國際市場競爭中取得優(yōu)勢。在未來的工作中，相關的工作人員還需要不斷地加大研究的力度，進一步地推動機械產(chǎn)品的結構優(yōu)化升級。