摘 要:随着供给侧改革工作的深入推进,作为我国传统的制造行业之一,尽管机械制造在多年发展中累积了宝贵的理论与实践经验,然而伴随着社会群众个性化需求的变化和国民需求层次的提升,机械制造业正面临着严峻挑战。为了适应时代发展的步伐,传统机械制造行业必须朝着低能耗、自动化、智能化、高效化、绿色、生态、环保的方向积极转变。本文主要结合目前机械制造业在国内外的现状,分析了机械制造技术未来的发展趋势,并在此基础上重点探索了提高机械制造技术的有效方法,旨在为推动机械制造业长远、稳定发展提供参考。
关键词:机械设计;先进制造技术;方法
中图分类号:TH162 文献标志码:A
0 前言
现阶段我国正处于供给侧改革的关键时期,自改革开放以来,我国已成功迈入中等收入国家行列,成为全球年均经济总量第二的经济大国,然而随着“中等收入陷阱”、“人口红利衰减”、“世界经济危机”等客观因素的影响,国际格局正发生着深刻变化,世界经济发展也迈入新常态时期。十九大报告明确指出:“必须深化供给侧结构性改革,不断提高供给体系质量。”以吉林省长春市某农合社代表李华靓相关发言为例,更新机械和加工设备,运用先进种植技术,能够有效提高产品质量,提升大米价格。因此我国经济发展必须从高速增长阶段向高质量发展的全新阶段坚持挺进,提高机械制造技术水平,加快制造强国建设步伐,促进传统产业结构转型,不断优化升级,以此推动我国机械制造和国民经济的健康、长远发展。
1 机械制造技术未来发展趋势
2016年捷克布尔诺国际机械工业展览会上,中国高铁模型惊艳亮相,吸引了世界媒体的目光。与此同时中国铁路总公司、中国机械设备工程股份有限公司、中国航空工业集团公司、上海电气集团、陕西鼓风机(集团)有限公司、浙江春风动力股份有限公司、上海彩虹鱼海洋科技股份有限公司、江苏兆胜空调有限公司等大中型企业写到万米深渊级载人深潜器、动态浮球矩阵、智能制造机器人、国家第一艘航母(辽宁舰)等多种现代化机械产品参展,积极展现自身技术实力,为中国“一带一路”建设、“中国制造2015”、“捷克工业4.0”发展进行有效对接,有助于增进双方的交流与合作,获取更多丰硕的务实成果。21世纪作为机械制造行业市场竞争激烈的全新形式背景,中国机械制造产品在设计和质量方面虽然取得了较大程度的提高,但仍存在一些问题,就现阶段而言,中国仍属于制造大国而非制造强国。为了适应21世纪信息发展、国际深入合作交流的全球化发展趋势,机械制造必须向着自动化、虚拟化、集成化、标准化、绿色化的方向不断迈进,因此必须不断提高我国机械制造技术水平。
2 提高机械设计制造技术的有效方法
2.1 运用CAD辅助技术提高机械设计制造效率
CIMS(计算集成制造)已成为21世纪机械制造的主要生产方式之一,而CAD(计算机辅助设计)、CFD(计算机仿真模拟设计)、计算机辅助工艺过程设计(CAPP)、NCP(数控程序编制)等现代化信息技术,已成为提高机械制造水平的有效路径。其中,CAD技术在机械制造过程中能够使机械设计人员借助计算机工程理论,应用CAD技术将自动化技术融入机械设计与制造的全过程中,促使机械制造生产模式向着更加高效、精准、快捷的方向转变,最大限度地降低人工成本,提高企业经济效益,促进机械制造产业链整体优化。这是因为在应用CAD进行机械设计与制造时,相关人员能够通过CAD三维系统软件,在模拟的装配环境中進行各式新零件的设计,同时还可结合邻近零件的方位和形态设计与其相关联的配套零件,提高机械设计工作效率和自动化技术水平,减少因零件设计失误导致的机械装配失败事件发生,同时还可以以动画的形式直观演示机械装配全程,提高零件装配直观性,使装配人员能够更加清晰地了解机械内部装配结构,有助于机械后续生产维护工作的顺利展开,从而在缩短机械设计与制造周期的同时,提高机械产品质量水准。
2.2 采用数控加工与智能化技术提高机械制造精度
随着现代科技的进步与发展,社会各行各业对机械产品及相关配套设备的形状、性质和结构均有了更高层次的要求,这就需要机械制造技术不断升级,提高零件加工质量。目前,大多数机械产品为了适应社会生产和发展需要,在推出市场后经常需要根据客户需求频繁改型,这就导致在机械制造过程中,单件与中小批量产品在机械生产中占比较重,为了降低生产成本,提高机械生产率,确保产品质量,必须提高机床的灵活性和通用性,提高机床自动化加工水平,因此运用数控加工技术,实现中小批量零件精度化、高效化、自动化加工效果,已成为机械制造行业未来发展的必然趋势。例如,我国在汽车、航太、中小批量零件生产中已经运用了此项技术,效果显著。与此同时,智能化发展已成为机械制造行业未来发展的重要趋势,机械生产和加工人员可通过科学计算可视化、实时智能化、工艺多轴化等机械制造和加工方式,提升机械制造生产效率和精度。据新华日报2017年10月26日报道,江苏康力源健身器材公司以自身机械生产制造为例,践行了十九大“智能制造成为企业发展金钥匙”的制造业发展准则。该企业引入全自动化装配流水线,运用9台机器人进行机械加工作业,工人仅需通过数控系统进行机械切割、打孔、焊接等相关工序的程序编制工作,即可使生产线自动完成各机械产品的组装和加工作业,绿色低碳、科技创新为企业未来发展指明了方向。
2.3 借助纳米技术提升机械制造品质
随着人们对机械产品微型化追求的不断增长,机械制造必须确保零部件尺寸向着微小化趋势发展,为了满足市场需求,必须运用纳米制造技术实现机械制造。同时,十九大代表徐有泽先生明确提出:“应用纳米技术、信息技术、生物技术等现代战略前沿技术,瞄准世界科技发展前沿,对国家未来各领域发展至关重要。”2015年国家主席习近平访英期间特地参观了曼彻斯特大学国家石墨烯研究院。2016年石墨烯之父石墨烯诺沃肖洛夫指出,中英可在石墨烯应用转化、标准化建设等方面展开深入合作。根据《中国制造2025》重点领域技术路线图(2015年版)显示,中国石墨烯产业发展目标为2020年形成上百亿员人民币的产业规模,并于2025年突破千亿元产业规模。2017年11月,中英携手制定石墨烯国际标准,力争2018年提出相应的国际标提案。石墨烯作为复合型纳米材料,在光学、电子学、生物医学、磁学、储能、传感器和催化等领域具有广阔的应用前景,被公认为21世纪的“革命性材料”和“未来材料”。例如,新加坡南洋理工大学利用石墨烯开发出了敏感度高于普通传感器约1000倍的新型光传感器。此外纳米涂层等产业化项目在国际第五代战机隐身材料研制方面也具有重要的战略指导意义。由此可见,纳米技术必将引导机械制造产业全新的深化变革。
结语
综上所述,机械制造业作为我国重要的制造业类型之一,对国家“十三五规划”建设、“一带一路”推进等战略发展项目产生着深远影响,为此必须不断提高我国机械设计制造技术水平。本文主要通过CAD辅助技术、数控加工技术、智能化技术和纳米技术对提高机械制造技术的有效路径进行了探索,从而推动我国机械设计制造行业的创新、长远发展,为实现我国由制造业大国向制造强国转变的战略目标提供参考。
参考文献
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