時間：2023-03-28 14:57:30
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1.1針對現代機械產品的機械設計現代機械產品對機械設計提出了更高的要求，因此，在進行機械設計時，在技術層面一定要不斷的進行改善。機械產品設計要更加具有智能化特點，主要的方式就是利用現代化設計手段，在設計過程中應用先進的設計軟件和虛擬的設計技術，對產品設計進行虛擬化，同時，利用多媒體技術對產品的性能、結構進行模擬演示，以達到更好的設計效果。在機械設計方面要更加的系統化，機械設計中包含著很多的部件，這些部件要有機的結合在一起才能形成整體的設計，同時，要具有一定的層次性，在經過系統設計以后才能實現機械產品的設計目標。最后是要具有模塊化特點，這種理念在設計方面比較簡單，但是，要保證機械設計功能實現模塊組合，在產品方案設計過程中進行實現。機械產品設計要具有特性，要根據所生產的產品特性來進行機械設計，在這個過程中要利用計算機對產品進行構建，同時，進行必要的推理，最終形成方案設計。
1.2現代機械設計的未來發展與前景分析機械產品在性能方面要更加的優良，因此，在進行機械設計過程中要以提高產品的性能為目標，其中機械產品的優良性主要體現在可靠性技術以及控制技術方面。機械設計要更加適合市場發展，在激烈的市場競爭中能夠獲得發展空間，產品在形成以后要能夠在市場中進行拓展。同時，在經濟環境不斷變化的情況下，要不斷開發新技術，這樣能夠在機械設計方面應用新技術。新技術要具備一定的競爭優勢，主要體現在技術方面的創新，成本方面的降低，智能化設計等。應用新技術來提高機械設計的市場競爭能力，對企業未來的發展更加有利。在機械設計方面，節能環保理念也要進行體現，近年來，人們對環境保護越來越重視，在機械設計過程中，綠色設計成為了主要發展方向。機械設計產品以智能化和綠色化為基礎，在對能源進行利用時，能夠利用先進的機械設計技術實現能源的利用最大化，對實現資源的循環利用更加有幫助。
2機械制造的技術分析
2.1先進機械制造技術的特點分析先進的機械制造技術要符合當代技術發展要求，在機械設計方面要更加具備當代的特點。傳統的機械設計在應用過程中出現了越來越不能滿足現代機械產品需求的情況，雖然其在制造技術方面在不斷的更新，同時，使用的設備也在不斷的更換，但是，在原有基礎上要不斷的更新技術，對先進的技術進行利用，作為其發展的基礎。市場經濟不斷發展過程中，機械制造技術要做到能夠適應經濟的發展。工業發展過程中對各方面都提出了新的要求，近年來，工業發展速度非常快，而且在不斷的融入新的技術體系。工業生產過程中對計算機技術以及信息技術進行了很好的融合，為了更好的提高生產效率，應該對機械制造技術進行革新。提高生產效率滿足客戶的需要，能夠提高市場占有率。先進的機械制造技術在技術范圍上要進行擴大，同時，在生產加工方面要不斷的發展。
2.2我國機械制造技術的現狀以及發展方向分析機械制造的管理。計算機管理制度對于機械制造業而言，是一種未來發展的方向。組織體制與生產模式的更新發展，營造出最新的JIT、AM、LP以及CE等管理理念。在我國，這種管理機制還是比較匱乏的，只有很少的機械制造企業進行這樣的管理。因此，我國應該加強機械制造的管理機制。機械制造的設計。工業發達國家都會采用先進的設計方法，并且不斷更新設計數據。尤其是計算機輔助軟件的應用-CAD技術的應用，讓更多企業開始了無圖紙的機械制造。然而，在我國，則缺乏這種先進的計算機軟件技術，或者是這樣的技術應用并不廣泛。因此，在這一技術層面上，我國需要努力與發展。機械制造的工藝分析。機械制造以高精度、高精細加工作為其發展的趨勢。最新的技術，如微型加工、納米加工技術、激光加工技術、電磁加工技術等等。這些技術都屬于高端的加工技術，在工業發達的國家，這些技術應用較為廣泛。
3結束語
自從掀起工業革命開始，全世界各國都開始加重對工業發展的重視，各個國家的工業技術都在不斷的飛速發展著，不論是發達國家還是發展中的國家，都在不同程度的進行著各項技術改革，機械制造業不論是在質量技術還是制造質量上都取得了顯著的成績。技術革命改變了傳統的技術方式，通過創新和引進新的技術手段，使機械制造在原有的技術水平基礎上不斷提高的同時，也開始重視起了機械制造的產品質量，對機械制造產品的質量提出了更高的要求。各種機械設備的引進和使用，在進行產品的制造過程中，生產人員應當將重點放在機械產品的質量上，對機械產品產生影響的因素要進行研究和探討，及時采取有效的措施進行控制管理。機械制造提高了生產效率，從根本上促進著經濟的快速發展。機械產品創收的效益不僅促進了企業的發展，同時也在不斷的提高著經濟效益。不論是技術人員還是操作人員在機械制造的過程中，一定要對機械制造的質量情況加以嚴格的控制。
2機械制造過程中質量控制的重點因素
在機械制造產品的過程中，因為影響產品質量的因素很多，在眾多的不良的影響因素中，起著重要影響作用的的因素有以下幾點。2.1加工中產生的誤差。在運用機械生產加工產品的時候，都會使用到夾具、機床、刀具、車床等等不同的加工工具以及相應的機械設備，那么在對產品零部件的加工過程中很容易造成加工出來的部件與實際需要產生一定的誤差，也就是說在加工的精確度上一定要掌握好，除此原因之外在加工的工藝系統方面還存在不同情況的原始誤差，所以，產品在進行機械加工的過程中產生一定范圍的誤差情況是避免不掉的，但是這個不論是精確度方面還是原始的誤差系統中，只要產生誤差的數值在產品圖紙設計規定的范圍之內，沒有過大或者過小的情況，那么制造出的產品就是合格額，其因這樣的誤差產生的影響是微乎其微的，對產品質量不會造成嚴重影響。2.2加工中尺寸的精確度。通過機械設備進行機械制造，加工出的產品不論是成品還是零部件都必須要保證加工出的物品質量達到設計要求，加工時尺寸的精確度是最為重要的標準要求。加工出的產品的精度值體現著一個產品質量的高低以及機械制造的技術水平高低，但是如果過于注重機械制造的精準度，就會使產品加工的成本費用增加，降低生產效率，加工企業的經濟效益也得不到提高。那么對于產品加工中的尺寸精度要如何掌握？通常產品的設計人員都是根據產品的既定要求對機械設備在保證整體性能不變的情況下進行必要的調整。設計人員根據實際的生產加工情況和工藝要求，設計產品零部件需要達到的尺寸精度和允許的誤差范圍。工藝人員則根據生產條件通過合理的生產工藝，保證零件尺寸精度達到產品圖紙設計的要求。2.3機械制造過程中的人員因素。雖然產品是通過機械來制造，但是也不能缺少相應的技術人員的操作，同樣的機械設備，同等的操作技術，由于操作人員的不同，個人對機械的操作情況和技術水平以及工作人員對待質量的個人思想意識問題，都對機械制造的質量指著直接的主導作用。因此在技術操作人員的選用和配置上，一定要加強培訓和教育宣傳，做好機械制造過程中的質量控制。2.4生產材料的選用和生產環境的影響。機械制造過程中對于原材料質量在選購是一定要做到足夠的重視，原材料的質量不合格直接決定了生產物品的質量不合格，做好原材料、毛坯、再加工等等輔助材料的控制，保證各個工序的規范操作和質量。產品的零部件在通過機械進行加工的過程中，溫度的高低、摩擦產生的熱量、切割時候產生的溫度等等，都很有可能會導致產品變形，產生較大的誤差和精確度不準確，所以在進行加工制造的過程中為了使各種熱量不影響到質量，一定要做好相應的溫度處理，做好對工作程序中影響質量問題的控制。
3機械制造質量的控制策略
3.1使用加工精度測算法。機械制造的精度影響到整個產品的制造生產過程和質量，如何把握加工的精度，通常相關的工作人員都是采用以下方法來測算：①尺寸精度，針對產品零部件設計的尺寸大小，達到設計規定的尺寸；②產品外形上的精確度；③位置精度。這三種測算的方法在產品生產的過程中都要同時的使用到，才能完全的保證生產出的產品符合標準，達到要求，不論是在外形上還是尺寸的大小上以及零部件要設置的位置，任何一項達不到要求都是不能完成一件產品的全部生產，也不會成為合格產品。運用機械制造零部件把握住基本的精準度是最基本工作，才能更避免不合格產品的產生，生產過程中也要提高制造的質量。3.2做好制造環境的控制。加工制造一件產品必須對各個環節做好嚴格的質量控制，哪一個環節都不能掉以輕心，尤其是對于影響到產品質量的相關因素，一定要及時的做出解決措施。制造企業要提供良好機械制造環境，改善生產車間的工作條件，讓機械制造也向著更加科學、合理的方向發展，不斷的提高制造質量。3.3做好產品各項工序的檢查。機械制造沒一件成品都需要很多的不同的工序加工才能完成，產品質量的提高也需要這些相關的工作環節的技術水平的提高，要不斷的規范和完善各項加工工序的操作技術和環境條件，相關管理人員必須要做好各個環節、各個工序的每一步驟的管控和檢查審核，使得加工過程和加工要求達到一致。
4結論
綜上所述，在機械制造的生產過程中，做好對質量的控制是企業不斷發展和提高的基本保障。一個機械加工制造企業要想持續的發展下去，加工出的產品必須具備優質、高效的質量。保證產品質量的不斷提高就必須具有有效的質量控制措施和有效解決影響因素的辦法，保證機械制造產品的整體質量，為促進企業的持續發展奠定堅實的基礎。
作者:喬新宇 單位:中海實業公司燕郊基地分公司
參考文獻：
[1]劉從虎.不確定環境下復雜機械產品再制造裝配過程在線質量控制機制研究[D].合肥工業大學,2016.
所謂機械制造就是機械產品，宏觀上包括各種動力機械設備的制造（如農業機械、紡織機床、運輸機械等等），微觀上是指從原料的加工處理、檢測、包裝以及運輸的整個過程。機械制造業的發展水平是衡量國家工業化發展程度的標志之一，為國民經濟提供了技術動力支持。目前我國機械制造企業的生產實力、發展規模等等都處于世界先進行列，但是我國的機械產品技術含量較低、質量不符合國際標準，大部分高精度機床的性能還不能滿足要求，產品的技術水平和質量保證都遠遠落后于世界標準，技術管理落后、工藝落后，研制出來的產品不能滿足客戶的需求，更不能迅速轉變成商品，嚴重制約了我國機械產品的發展。現階段，美國數控技術在機械制造企業實現了“三個三”模式，即三個星期的設計周期，三個星期的試制周期，三年的無故障運行。而我國數控技術在機械制造企業的應用與美國相差甚遠，機械產品質量更是不可同日而語。我國機械產業對國外技術的依賴較大，大部分機械產品的關鍵部件來自于國外，所以逐漸形成了“崇洋”的觀念，不論什么東西，只要打上國外的標簽，就能有市場。為了提升我國機械產品的競爭力，機械工業部門提出了“加強工藝管理、嚴格工藝紀律，提升工藝水平，全面推行質量管理”作為工藝工作的指導方針。在國民經濟的發展過程中，機械制造行業起著舉足輕重的作用，提升機械產品的技術含量，減少對國外技術的依賴，對提升我國在國際競爭中的地位有不容忽視的作用。總之，數控技術在機械制造的應用，給制造行業帶來了巨大的變革，同時也帶來了機遇與挑戰，所以我們應不斷提升數控技術，更好的應用到機械制造行業中，提高競國際爭力。
2數控技術的特點
數控技術（NumericalControl），即采用電腦程序控制機器的方法，按工作人員事先編好的程式對機械零件進行加工的過程，簡單地說就是用數字化信號對設備運行過程等進行控制的一種先進的自動化技術，是典型的機械與電子計算機相結合的機電一體化科技。從誕生之初到現在，經歷了電子數控技術、晶體管數控技術、中小規模IC數控技術、小型計算機數控技術以及微處理器數控技術五個階段。數控技術在我國開發應用是從1958年開始，改革開放之后，數控技術在機械制造行業的應用才逐漸步入正軌，主要模式是引進國外的先進數控技術，通過消化吸收后，投入生產，總的來說，我國數控技術在制造行業的應用有了質的飛躍，許多機械制造企業從傳統產品轉變為數控化產品，促進了經濟的發展。現階段，由于數控技術是一種采用計算機數字實現數字程序控制的技術，所以數控技術也可以成為計算機數控技術。電子計算機數控技術采用軟件模塊化的體系結構，使輸入數據的存儲、處理、運算、邏輯判斷等各種控制機能得以實現，使計算機按事先存儲的控制程序來執行對設備的控制功能，顯示了數控技術優良的性能，具有較高的性價比（。圖一為完整的數控工作示意圖）總的來說，數控技術的進步與發展與計算機的發展息息相關，在數控技術的發展過程中起著基礎性作用，當然數控技術的發展也離不開各種輔助技術的進步，比如說傳感檢測技術、光電技術、機械制造術以及通訊技術等。數控技術是實現機械制造自動化過程的基礎，是現今集成制造系統的重要組成部分，在美國、日本和德國等發達國家，將數控技術應用到機床改造與生產線量產上，境地了機械制造企業的生產成本，并有效地將機械設備的功能、效率以及產品質量提升到新的高度，使傳統的機械制造業發生了極其深刻的變化。
3數控技術在機械制造中的具體應用
隨著信息技術、網絡技術以及自動化技術的不斷發展，數控技術與機械制造行業的結合越來越有效，通過計算機操作平臺可以全面掌控生產產品的各項指標與基本參數，并為新產品的研發與現有產品的性能完善提供技術支持，數控技術與機械制造行業的融合，拓寬了機械制造業的范圍，帶動了經濟發展。數控技術的應用范圍也較為廣泛，以下為數控技術在機械制造行業的具體應用：
3.1數控技術在煤礦機械中的應用
我國國土面積較大，各種資源比較豐富，煤炭資源更是儲量大，在我國的能源系統中占據重要地位，所以如何有效開發利用煤炭資源是我國煤機企業的主要任務。企業設備自動化程度是工業化水平的象征，在市場競爭較為激烈的大環境下，煤機企業不斷提升勞動效率、降低生產成本才能處于不敗之地，長久發展。根據煤礦企業的生產環境以及自身特點，不適合使用大型的機床設備，更不適合投入大量的資金購置設備，所以煤炭企業可以利用現有型號的加工機床，改裝成加工精度等級較高，性能較好的設備，有效地開采、加工煤礦資源。當然煤機企業充分利用現有機床產品等設備資源，并不斷改造提升機床的易操作性，提升其功能和精度，不斷滿足較高生產環境的設備要求，提升生產效率，最終實現投入少、效率高、設備應用率高的目的，不斷促進煤炭企業的發展。
3.2數控技術在汽車工業中的應用
近年來，汽車行業的發展可以說是較為迅猛的，汽車制造、零部件加工等等都隨之發展，數控技術的出現，對汽車制造業來說，是一項福利，加快了復雜零部件的制造，減少了人力，提升了效率。現階段，汽車行業對零部件和車身的要求逐漸提高，為了滿足生產需求以及市場需要，各種機械設備也不斷朝著精密化、自動化的方向發展。例如激光數控檢測技術的應用，激光檢測技術具有精度高、適用性強、可靠性高等優點，比如，激光檢測技術可以應用到測量尺寸上，用激光對汽車的曲軸、凸輪軸、閥座等零件的直線度、長度、垂直度、密度等測量,所有尺寸的分辨率可達1μm,重復精度0.2μm，精確性非常高（。圖二為汽車工業中采用激光技術加工的部分零件表）數控技術應用到汽車工業上，可以提高產品生產效率及產品質量。例如美國Ford汽車公司和Ingersoll機床公司合作研制成HVM800型臥式加工設備，并采用高速電主軸和直線電機，主軸最高轉速為24000r/min，工作臺最大進給達7612m/min，可以理解為不到1s工作臺可行程1m，瞬間完成一個工作行程。在汽車工業的今后發展過程中離不開數控技術，二者的結合會越來越融洽。
3.3數控技術在工業生產中的有效運用
在工業生產的范疇中，機械設備是基礎，主要由控制系統、驅動系統及執行系統構成。在現代工業在生產中，有些生產環境較為惡劣，人工操作難度大，也不能滿足生產要求，造成人力資源浪費，甚至會發生工傷安全事故等等，所以應引進先進的生產技術實現自動化生產。數控技術在工業上的應用，有效地改善了這些情況，生產效率得到了提升，工作人員的人身安全也得到了保障。除此之外，數控技術也具有監管功能，在實際生產過程中，一旦發現操作錯誤，信息就會立刻經過傳感器輸送到控制單元，對錯誤操作進行提示，并采用一定的措施進行保護，從而實現正常化生產。
3.4數控技術在機械設備上的有效運用
在機械制造行業中先進的設備居于核心地位,機械設備是機械制造的重要組成部分，是機械制造的靈魂，在機械生產領域的地位是無可替代的，數控技術的發現應用，使得機械制造行業實現了數字化及自動化發展，實現了機電一體化。面對現代機電一體化的要求,機械制造業必須具有具備控制能力的數控機床設備。在機床上運用數控技術,主要依靠代碼，其可以將產品生產的各類數據儲存在介質中，之后發出指令，傳達到控制系統，最終實現對整個機床生產的控制，是電腦機械相結合的產物,通過軟件設置來控制主軸速度變化、選擇刀具、啟動冷卻泵等各種繁雜的操作。數控技術在在機械設備上的應用，促進了各個行業的發展，提升了生產效率，實現了批量化生產，在經濟發展中也起到了推動作用。（圖三為激光檢測系統原理結構圖）（圖三激光檢測系統原理結構圖）
4數控技術在機械制造中的應用的發展前景
數控技術的優越性能在機械制造領域很好的發揮出來，無論是最開始的封閉式技術，還是現代的開放式計算機數控技術，數控技術很好的發揮了他的優越性能。在以后的發展過程中，數控技術也將逐步提高其自動化和智能化的性能，更好的提升工作效率，適應市場需求。數控技術在機械制造中發展應用前期，我們并沒有注重專業化需求，無論從技術上、管理上、人才選取上我們都應專業化，最終實現產品專業化的目的。提升我國制造裝備行業的綜合競爭能力，實現機械設備產業化發展，滿足國家的戰略需求，促進國民經濟發展，實現制造行業飛速發展，不斷提高我國的工業發展實力。
5結束語
虛擬樣機產品涵蓋了真實產品的全部關鍵特性，是產品的多領域數字化模型的集合，而虛擬樣機技術就是一種以虛擬樣機為基礎的數字化設計方法。為降低成本，提高效率，我們就需要從源頭抓起，在產品研發的初始期就應盡早發現產品設計的缺陷，在開始便加以改善，而通過對虛擬樣機技術的運用，就可以快捷高效地達到該目的。相比較于傳統的技術，虛擬樣機技術更注重系統性，包括產品的整個生命線，對于各領域的虛擬化起到協同作用。在該技術領域內，研究的主要是創新設計方法和虛擬樣機仿真技術，在此基礎上進一步研究有關于新產品的開發與應用，已在方案的創新設計、修改、整機性能預測等多個方面進行了應用。
2、多軸聯動復合數控機床的新型研發
多軸聯動復合數控機床憑借其高精度，優工藝以及廣用途，得到了愈來愈多的業界人士的高度關注，研制開發出了多類型具有不同作業功效的合成型數控機床。而比較具有代表性的多軸聯動復合機有六軸聯動混聯數控機床、六軸聯動臥式復合數控機床、五軸聯動復合激光加工機床，以下對其進行逐個淺析。
（1）六軸聯動混聯數控機床所謂混聯機床就是將串聯與并聯原理相結合。串聯原理，具有大作業尺度、簡潔運動算法的優越性;但其各軸的運動誤差積累、懸臂結構難以達到更高的剛度、運動件質量過大就會影響速度的提升。而并聯機構則有效地彌補了串聯機構的缺點，運動誤差不累加，剛度也較高運動件質量小，速度快。將這兩者相結合的混連數控機床取其利，去其弊，其發展與應用前景都值得期待。
（2）六軸聯動臥式復合數控機床HC80絕大部分的工序在一次裝夾過程中就可以完成,特別是對于有相對位置要求的工序。這種設計解決了物流長度過長、基準轉換過多，定位誤差過大，工裝夾具數量過大，占地面積過大，新產品實驗周期過長等一系列重大問題。可以有效地提高了生產效率。
（3）五軸聯動復合激光加工機床SLC-1是以三軸聯動復合激光加工機床為基礎，進行的進一步的開發研究成果，可實現空間復雜曲面激光淬火、激光切割、激光焊接等激光加工。在創新過程中，將五軸和三軸的本質區別作為了一個重點考慮方向。三軸加工時，在工件坐標系中其刀具周線固定不變；而五軸加工中卻做了相應的創新改變，刀具軸線設計成了相應變化的，既保證了加工質量也提高了切削效率，同時避免其它因素的影響。但需要注意的是，自主研發的開放式數控系統，隨著網絡復雜程度的增加所需求解的非線性優化問題也會復雜化，我們需要選擇最佳的網絡結構。隨著復合加工技術的發展大跨步發展，出現了多種組合的復合加工機床，有效地提高了加工效率。
3、機器人創新開發
機器人主要分為固定機器人和移動機器人兩大類。其中的移動機朱志榮陜西榮天電氣有限公司719000器人又可再分為輪式移動機器人、履帶式移動機器人、步足移動機器人。自動導航輪式移動機器人包含了輪式移動機構和作業操作機構。而對于只含輪式移動機構的AGWMR也可將其稱之為“自動導航車”。
（1）自動導航輪式移動物流機器人研發的輪式移動機器人主要分為兩類:①2自由度和3自由度的AGV，導航方法包括視覺、超聲波、無線遙控、激光掃描、陀螺、電子羅盤;②物流AGWMR，是由輪式移動機構和作業機器人相結合,其移動機構與AGV一樣，1~6個自由度的物流作業機器人組成了作業部分。
（2）自動導航牽引車AGT50AGT50是輪式移動機器人，具有牽引移動功能，5000N的牽引力可以拖動多輛無人駕駛的拖車行駛。其導航方式與AGV相同，可作為參考選擇配置。其自主開發的開放式數控系統，可以根據現實情況智能性選擇可開環控制或閉環控制；其自動校正定位功能使作業更安全準確。
（3）作業機器人目前研發的作業機器人主要分為四大類，分別為:噴漆機器人、焊接機器人、切削機器人以及檢測機器人。其中焊接機器人采用激光焊縫跟蹤技術，而噴漆機器人采用的則是軌跡規劃技術。在大尺寸長距離的情況下進行作業時，如大型罐、大型集裝箱、長管道等的噴漆、焊接、局部切削加工及檢測作業，上述機器人可以獨立進行作業或者與AGV組成輪式移動運動機器人進行作業。為滿足大尺寸、長距離情況下的作業位置和姿態定位要求，可將AGV與作業機器人自身位姿定位相結合，因為輪式移動機器人的作業精度低于上述作業的精度要求。
4、結語
1.極端化思維
研究對象在極端條件下的行為，可以為新的機械制造工藝打開思路。例如基于極限真空度的真空鑄造工藝、極限壓力的壓鑄工藝、在極限過冷度條件下的快速冷卻工藝、微重力（超重力）鑄造工藝、電子封裝等，在這些極端條件下的凝固組織非常特別，性能優越，可以滿足大量特殊零件的制備。2.比擬化思維。即利用已知自然規律對研究對象進行比擬，用常見的具體的事物將抽象的事物具體化。例如采用氯化銨過飽和溶液超聲波振動下的結晶過程模擬半固態超聲波振動凝固，將一種在高溫下很難觀察的凝固行為轉變為比較容易實現的實驗，再進一步分析兩者的差異。
3.逆向思維
逆習慣思維方向而思之，是對司空見慣的似乎已成定論的事物或觀點反過來思考的一種思維方式。人們常常習慣于沿某方向思考問題，如果研究者逆其方向而思之，可能有意想不到的收獲。例如誤差補償、逆向工程等，特別是逆向工程，它可以提高產品相互通用性，彌補原有技術文件丟失，提高正向開發效率，用于學術研究和競爭對手產品分析等，例如2005年DetailTechnologies公司為福特汽車公司使用野馬車型（Mustang）老模具逆向重建新模具可以說是逆向工程解決原有技術文件丟失問題的一次成功應用案例。
4.標準化思維
對于復雜事物的認識需要標準化，建立標準化率定數據可以把不同數學模型放在一個平臺上加以比較。零件的標準化、通用化是一直以來所有機械科研工作者孜孜不倦地努力的方向，很多工程師為之奮斗了一生。
5.規模化思維
量變產生質變，許多事物規模化就是創新。例如自由鍛做出的零件質量非常高，但是單件成品較昂貴，而采用了模鍛工藝以后，同一個模具能制備上萬個甚至幾十萬個零件，雖然模具較昂貴，但是總體來看，每個零件的成本卻很低。
6.形態學思維
將事物構成元素按一定規律重組，得到創新思路。例如機械零件加工工藝系統的元素重組過程，將熱處理在機加工前進行，從而產生了預硬化工藝，預硬化就是鋼材在鋼廠出廠前預先進行調質處理，達到模具最終使用硬度要求，模具加工成型后不用再進行熱處理，避免模具變形導致報廢，尤其制造大型模具時更是不能冒這個風險，所以一般都購買預硬化狀態的鋼材。
7.跨學科思維
它涉及跨越學科界限，開辟新的研究領域，處理“現實世界”的問題。跨學科的基本立場是，世界及其所有問題既不是也不能根據歷史演進的以及人類創造的學科結構來進行限定。它主張動態、靈活性，舊的假設和思想傾向新學科的創新和成長常常發生在學科交叉點上。例如將易于水華的硅藻群落用來生物再生富含水玻璃的水玻璃舊砂，利用硅藻群落來“生物促溶、降解”附著在舊砂上的殘留水玻璃粘結劑，反應動力來源于太陽光，反應快慢取決于硅藻的增值率，無需耗能較大的擦洗等工藝即可獲得高品位的再生硅砂，其具有低能耗、無二次污染、原位再生、消耗二氧化碳溫室氣體等優點。
8.可持續性思維
把事物放置在環境生態大系統中分析思考，致力于可持續性發展。例如生態型工業鏈的建立，將機械制備工程置于生態系統中，實現余熱、廢氣、廢水、廢渣的綜合利用或者循環利用，給后代人留下一片碧水藍天。
9.動力學思維
動力學思維是一種常用的方法，將其應用于復雜對象的定量動力變化過程就能創造出新的研究成果，比如金屬的蠕變現象。對于一般金屬，蠕變現象只有在高溫條件下才明顯表現出來。但是，某些金屬，如鉛、錫及它們的合金，在常溫條件下，也能表現出蠕變現象。
10.平衡態思維
長期存在的狀態即平衡，如果外因導致平衡破壞，其動力學過程總是向著消除不平衡外因的方向發展。比如鑄件中的氣孔缺陷，本來氣體是比較穩定的存在液態金屬中的，由于冷卻氣體溶解度下降，打破了溶解平衡，析出的氣體來不及溢出而產生了氣孔，從而形成了新的平衡相；在熱處理條件下，氣孔又會處于非平衡態而破壞鑄件。
11.客服偏見原則
大家公認的不能做的事情卻做出來了，就是創新。比如水玻璃鑄造里面有這樣一條原則，水玻璃的摻量大于3%型砂的潰散性能就很差，大家都在遵循這個原則。如果能開發出一種水玻璃產品，其摻量大于3%而且具有很好的潰散性能，則既能保證良好的鑄型強度，又能實現砂型在澆注完畢后的自行潰散，能大大提高水玻璃砂型鑄造工藝的應用范圍。
二、結論
課程設計（CurriculumDesign）是大學某一課程的綜合性實踐教學環節。一般是對該課程的理論和實踐內容的綜合性應用和考察，旨在使學生獲得促進其遷移的進而促使學生全面發展的具有教育性經驗的計劃和方案。課程設計突破了課程局限于課堂教學中的界定，把積累、遷移、促進學生創新能力培養等多方面因素作為指標，是教育過程中不可或缺的重要環節。機械制造技術基礎課程設計是工科類院校機械專業針對《機械制造技術基礎》這門課程展開的綜合性實踐教學環節，該課程整合了機械加工方法、機床、刀具、夾具和工藝規程設計等原來分屬多門課程的主要內容，其涵蓋內容廣、理論聯系實際密切，是在學生學習完理論基礎課和機械專業基礎課的基礎上開設的一門綜合性技術學科。本課程設計則是在課程理論教學的基礎上展開的，是對學生理論知識進行考察、鞏固和加深的非常好的實踐環節，其目的是“培養學生掌握機械零件的加工工藝過程所需要的機械制造技術知識，包括機床、夾具、刀具、量具等工藝裝備的選擇與使用，培養學生應用現代設計方法和手段解決工程實際問題的能力”。課程設計的創新性改革是進行《機械制造技術基礎》課程教學創新能力培養改革中不可或缺的一個環節。
二、課程設計主要內容
通常，機械制造技術基礎課程設計采用理論教學、生產實習、課程設計分段實施，學生在經過72學時的理論基礎課程學習后，由指導教師帶領，深入合作企業進行為期一個月的生產實習。通過觀察和學習，進一步了解和熟悉機械零件的典型加工和工藝過程，并在此過程中，對課堂學習所掌握的理論知識進行反復加深、掌握。接下來，學生們返回學校，集中三周進行課程設計，對所學習的理論、實踐知識加以應用。本課程設計的主要內容按下面四個階段進行：第一階段，由指導教師下達設計任務，為學生提供零件圖、設計要求，講解設計過程及注意事項。第二階段，學生針對設計題目進行零件的結構分析和工藝設計，通過分析、討論、計算，確定毛坯結構和尺寸，并設計完成該零件的詳細工藝規程，制作出工藝過程卡片及工序卡片。第三階段，針對工藝規程設計結果，選擇典型表面的加工工序進行專用夾具結構設計，通過方案分析，選取和設計定位元件、夾緊機構、導向元件、夾具體等關鍵部件，并做出夾具裝配圖、典型零件圖若干。第四階段，學生完成設計報告，提交設計成果，然后根據每個人的設計內容、平時成績，進行成績的評定。
三、教學問題及改革方案
近年來，隨著課堂教學的改革，工科院校的擴招，計算機等相關學科的發展，傳統的機械制造技術基礎課程設計逐漸顯現出教學質量下滑的傾向。因此，研究和探討如何改進和加強這一環節，切實提高機械制造技術基礎課程設計教學質量，充分利用課程設計培養學生的工程實踐能力，成為擺在我們面前的一個重大課題。通過對機械制造技術基礎課程設計的深入調查研究，并結合多年來的教學工作經驗，筆者針對課程設計中存在的幾方面問題提出相應改革方案。
1.充分調動學生積極性，解決學生對課程設計的重要性認識不足的現狀。在進行本課程設計時，學生已進入大四上學期，很多同學進入畢業前的忙亂或茫然階段，找工作、考研或對即將離校后的生活不知所措，對課程設計興趣不高，學習態度不夠端正，沒有正確認識到課程設計對學習和培養工程師基本設計素質的重要影響，這些不良情緒往往會造成他們不能積極主動地投入課程設計工作。在以往的教學實施過程中，總有部分學生對待課程設計不負責任、敷衍了事，無法達到預期的教學要求和課程設計目的。為改善現狀，本文筆者深入學生中與他們進行交流、溝通，了解學生所處的狀態，積極引導、解決他們面臨的問題。在課程設計開始之前集中召開動員大會，向學生講清楚課程設計的重要性和必要性，使學生明確課程設計的作用、地位以及對今后學習和工作的影響，同時結合設計任務對學生進行講解，使學生提高認識，端正態度，自覺地投入到課程設計工作中去。
2.注重課程設計選題的新穎性、先進性，避免選題單一，重復率高。多年來，大多數學校開設的機械制造技術基礎課程設計都是針對撥叉類零件進行加工工藝設計和機床夾具設計，這類零件結構典型，大多是金屬切削機床的操縱部件，可以很好地將教學和設計內容聯系起來，既有助于加深對機構的理解，又易于切入設計任務。但長期重復單一設計題目，很容易使學生懶于思考、相互抄襲，限制了學生的創新設計思維。結合《機械制造技術基礎》課程特點，通過參觀機械制造綜合實驗室熟悉各類機床零部件，同時結合生產實習環節中常見的零件進行考察、分析，遴選出結構典型、難度適中的零件進行設計題目的擴充和更新，盡量做到設計選題新穎、難度適中。同時，指導教師還積極鼓勵學生通過各種途徑自選題目，經老師審核后選用，保證各組題目不重復，組內每人的任務各有特色。這樣的設計不僅激發了學生的主動性，培養了學生創新能力，同時也減少或杜絕了抄襲現象。
3.合理安排設計時間，采用先進設計手段解決時間緊任務重、繪圖手段落后問題。機械制造技術基礎課程設計內容涉及大量的分析、計算和繪圖工作，設計難度較之前的課程設計大大增加，這就要求學生在設計過程中要積極思考，充分運用所學結合實踐來完成。而設計時間只有三周甚至是兩周，這往往會使學生在設計初期不知如何下手，自我思考的時間受到限制，解決工藝參數計算和定位誤差分析等問題時，為了趕進度加班加點，過于勞累。還有個別同學急于求成，照搬甚至抄襲別人的設計內容。在學生的設計中，多數仍采用手工繪圖，一方面手工繪圖時間長，增加設計的任務量；另一方面目前絕大多數企業均采用計算機繪圖技術，且學生們在校期間也學習過多種計算機繪圖方法，手工繪圖手段不能很好地鍛煉學生的計算機繪圖能力，與實際工作脫節。如此一來，課程設計的質量大大受到影響，無法達到預期的設計效果。針對上述現象，本文從改進課程設計的時間及安排著手，將課程設計融合到《機械制造技術基礎》理論課程的教學和生產實習環節中，提前下達設計題目，讓學生在課程學習的過程中熟悉設計任務，引導其積極、主動地學習相關知識，并在生產實習環節安排有針對性地參觀和學習，這樣既可以讓學生提前了解課程設計中零件的結構、特點和功用，也大大激發了學生的學習興趣。
4.課程設計中注重創新思維的培養，避免學生限于傳統陳舊的思維框架。一直以來，機械制造技術基礎課程設計都是基于傳統的設計模式，指導教師也是以簡單練習為出發點，讓學生按部就班地按照課本上的步驟、題目進行設計，雖說也可以讓學生得到一定的鍛煉，但也限制了學生思維的創造力。“設計”從一定意義上來說就是一種“創新”。沒有“創新”的設計只能是模仿別人的一種陳舊的設計，只有創新設計才有可能超越過去，創造未來，只有創新才能在激烈的市場競爭中占有一席之地，才有可能超越對手。
5.改革成績評定方式，進一步規范。由于設計過程中三四個學生一組，進行同一個零件的工藝分析和夾具設計，難免會有個別同學偷懶抄襲的現象，那么僅憑平時表現和設計成果由指導教師直接判定成績難免會出現偏頗，無法達到全面、公平的評定效果。我們應該在設計過程中采取自評、互評、教師置疑、小組答辯的方式，公平、公正地對學生的設計給予合理的肯定和評定，營造良好的學風和教風。自評即在設計過程中由學生結合評分標準進行自我評價，找出不足進行改善，爭取取得更好的成績；自評結束后，讓學生兩兩結合進行互評，給出成績并互相學習互相促進；最后由教師組織分組答辯，結合自評、互評、答辯成績給出最終成績。
四、改革成效
該課程在理工科類課程當中具備獨特的性質，它具有很強的綜合性、知識含量的廣泛性、實踐性等，因此決定在對該課程的教授上要采用切合實際，實踐性的方法。
二、機械制造裝備設計課程教學的問題
隨著經濟發展，相關課程設置也出現相應的問題，具體變現如下:第一，目前主要的相關課程內容并不是憑空產生的，它是建立在原有的課程內容基礎之上的，沿用了傳統的教學理念與教學內容，隨著時間的推移，對課程內容的改動也很少，所涉及到的新方法與新技術在課程中提出較少。此外，教材的內容大多是理論知識，在實際應用與具體實例方面介紹有明顯欠缺。第二，目前開設的課程實驗多表現為驗證性，即在原來理論基礎之上，通過實驗驗證來完成，這種方式難以培養學生的實際動手能力，更難以培養學生在面對實際問題時的處理能力。第三，現行的教學受到了國家現有的教學大綱限制，導致教學模式的死板、不靈活，更不能滿足學生創新能力的培養需求。第四，課程模式在實體知識傳授過程當中與實踐脫離，在教授時，一般采用傳統模式，即課堂講授，但是教師占主導地位的教授方式，理論的學習與實踐能力的培養存在明顯差異，這種教學模式脫離了時代的需求，更嚴重阻礙了相關領域的更新發展。最后，在課程所用的硬性教材內容老化嚴重，跟不上國際先進科技的步伐與前沿技術的更新，導致學生在學校內學會的知識到社會上一無用處，造成了人才的浪費與教學資源的浪費。
三、機械制造裝備設計課程教學的改革
因此，綜合現階段我國在該專業教育模式與理念上出現的偏差等問題，本文提出以下各個路徑:第一，要建構新的教學理念與教學模式，將理論教學與實踐教學有機的結合在一起，實現在新時代下對新科技人才培養的傳略目標轉移。機械制造裝備設計是機械工程類專業的重要課程，也是必修課程，它的主要內容在于解釋機械制造中的相關裝備的工作原理及其作用等。其課程的設置最終目的是，實現學生在相關技術領域方面獲得最基本的知識技能，以在將來社會進化與工業進步的進程當中做出貢獻。第二，這門課程涉及的實踐內容較多，其中包括機床設計與應用、零部件構造與生產、常用構件的設計以及生產裝備流水線運作流程等方面內容，雖然此類內容在之前的學習過程當中都有相關涉獵，但是，作為一個專業型人才所需掌握的知識，只通過前期學習是不夠的，在如何操作也分析等方面的知識也有明顯欠缺。因此，通過該課程的學習來培養專業知識是必要的，但是只局限于在課堂當中通過教師當面的將講授，或通過多媒體等方式展示圖片，都不能使學生很好的掌握這些知識。所以，在教學不僅要開展理論教學的多樣化，還要注重對實際操作的培養，開展實踐課，讓學生真實面對機械部件，細致、生動的了解真實構件的結構與生產。第三，教學過程不能只注重學生的對知識的掌握，更要注重學生在面對問題時的處理能力培養。對于機械工程類專業學生來講，機械專業問題是在今后日程工作中所必須面對的，如何解決才是真正所要學習的知識點。在知識教授過程當中，教師時常設立問題，借助互聯網找出前沿問題，與學生共同探討解決方法，讓學生在思考當中學會，并掌握解決問題的技巧與相關理論知識。最后，理論教學絕對不是簡單的只關注課本知識，而且還注重對前沿科技知識的把握，在教學過程當中，要利用網絡資源，下載或瀏覽相關前沿科技，如我國在精密儀器制造商最新成果，以及國外最新成果，通過類似舉措，不斷的擴充學生與老師的知識量與對相關知識的把握，這樣才能更好的跟隨時代進步的步伐。
四、結論
關聯性體現在以下兩個方面:(1)在產品生產的每一個環節，包括了從市場調研到最終的銷售環節，都有現代機械制造工藝的使用，而且各個環節之間聯系緊密，如果任何一點出現問題，或是缺少了任意一個環節，現代機械制造技術的作用就會受到限制，無法實現最大效益。(2)與其它學科之間的關聯性，如果機械制造中單純以機械加工作為加工手段，有時會遇到加工瓶頸，但是如果把化學合成或電解技術并綜合機加工技術進行運用就能達到單純機加工無法達到的高度。所以，在實踐當中，必須關注各個環節與各學科之間的技術關聯，才能達到更加理想的效果。本節對機械制造工藝與精密加工技術的運用特點進行了簡要的分析研究，面對當代機械加工制造行業所具有的發展趨勢，了解并掌握機械制造工藝與精密加工技術的特點，對其在未來社會的發展建設的應用中具有廣泛的價值影響。
2機械制造工藝與精密加工技術的應用分析
2.1關于現代機械制造工藝的應用分析
2.1.1氣體保護焊工藝。在進行焊接工藝的使用中，需要明確的一點是，該焊接的主要熱源之一就是電弧。在進行工作的時候，他的主要特點就是將某種惰性氣體或者性質符合要求的氣體作為焊接物之間的有一種保護的介質，在焊接工作開展的過程中，這種氣體就會從噴槍中配出來，對電弧的周圍進行一種有效的保證，這樣做就保證電弧、熔池和空氣三者之間能夠達到有效的分析。這種做的目的是為了保證有害氣體不會干擾到焊接工作的正常進行，保護焊接工作中的電弧能夠正常的進行燃燒、工作。在當代社會的發展中，應用最多的保護氣體應該屬于二氧化碳保護氣體，該氣體的使用是因為其使用性質較為不錯，并且制造的成本也比較低廉，適合大范圍的使用，所以，其在當代機械制造行業得到了有效且廣泛的應用。
2.1.2電阻焊工藝。該工藝是把焊接物置于正電極、負電極之間進行通電操作，當電流通過時，就會在焊接物之間的接觸面及其周圍形成“店長效應”，從而焊接物達到熔化并融合的效果，實現壓力焊接的目的。該工藝的特點是焊接質量較好、工作生產效率較高、充分實現機械化操作、且需要時間較短、氣體及噪聲污染較小等，優點較多。電阻焊工藝目前已在航空航天、汽車和家電等現代機械制造業中應用較廣。但其也存在缺點和不足，即焊接設備的成本較高、后期維修費用大，并且沒有有效的無損檢測技術等。
2.1.3埋弧焊工藝。該工藝是指在焊劑層下燃燒電弧而進行焊接的一種焊接工藝。其分為自動焊接以及半自動焊接兩種焊接方式。進行自動焊接時，通過焊接車把焊絲以及移動電弧送入從而自動完成焊接操作。進行半自動焊接時，則是由機械完成焊絲送入，再由焊接操作人員進行移動電弧的送入操作，因此增加了勞動成本，目前應用較少。以焊接鋼筋為例，過去經常采取手工電弧焊的方法，即半自動埋弧焊，而如今電渣壓力焊取代了半自動埋弧焊，該焊法生產效率較高、焊縫質量好，并且具有良好的勞動條件。但選擇該焊接工藝焊接時需要注意選擇理想的焊劑，因為焊接的工藝水平、應用電流大小、鋼材的級別等許多技術指標都可以通過焊劑堿度充分體現出來，所以要特別注意焊劑的堿度。
2.1.4螺柱焊工藝。該工藝是指首先把螺柱與管件或者板件相連接，引入電弧使接觸面熔化在一起，再對螺住施加壓力進行焊接。其分為儲能式、拉弧式兩種焊接方式。其中儲能式焊接熔深較小，在薄板焊接時應用較多，而拉弧式焊接與之相反，在重工業中應用較多。該兩種焊接方式都為單面焊接方式，因此具有無需打孔、鉆洞、粘結、攻螺紋和鉚接等諸多優勢，特別是無需打孔和鉆洞，能夠確保焊接工藝不會發生漏氣漏水現象，現代機械制造業中應用極廣。
2.2關于現代精密加工技術的應用分析
（一）提升機械制造設計人員的專業知識和能力在開展機械制造工藝設計教學時，機械制造工藝設計教學人員應當具備較高的機械制造專業知識和技術水平，全面了解、掌握并準確分析機械制造工藝設計的各個環節，同時具備相關教學經驗和較高職業素質，確保機械制造工藝設計教學的質量和效率，培養學生機械制造工藝設計能力。同時，機械制造工藝設計人員應當注重自身專業素質的提升，在機械制造工藝設計過程中，有機融合設計精神和設計要點，不斷提升自身的機械制造工藝設計能力。
（二）科學使用計算機輔助工具近年來，隨著計算機技術和機械制造技術的快速發展，推動了計算機輔助設計與制造技術（CAD/CAM）的不斷發展。計算機輔助設計與制造是在計算機技術和制造工程技術滲透和結合的基礎上發展而來的綜合性應用技術，廣泛應用于目前的機械制造工藝設計中。計算機輔助設計與制造技術在機械制造工藝設計中的應用使得機械制造工藝和流程更加方便，同時也使得整體機械制造工藝更加簡化，有效克服和解決了傳統機械制造工藝技術低下、無法滿足市場研究等問題，是機械制造未來發展趨勢。對此，機械制造工藝設計者應當不斷提升自身的計算機輔助工具的使用能力，掌握計算機輔助機械制造工藝設計的相關操作，不斷提升自身機械制造工藝設計能力，以滿足社會發展的需求。
（三）提升機械制造工藝設計人員的實踐能力培養機械制造工藝設計能力離不開大量的實踐，對此，應當提升機械制造工藝設計人員的實踐能力，提升設計人員的機械制造工藝設計能力。設計人員在學習及提升的過程中，應當注重自身實踐能力的培養，確保機械制造工藝設計和實際操作有機結合，從本質上培養和鍛煉自身的機械制造工藝設計的實踐操作能力。
二、注重社會環境構建
社會環境對設計者機械制造工藝設計能力有著重要影響，對此，應當注重機械制造工藝設計社會環境的構建，提升機械制造工藝設計人員的實踐能力。
（一）提升對機械制造工藝的關注度目前，我國大多數的機械制造工藝能力培養均為對學生的培養，社會對機械制造工藝的關注度直接影響著機械制造工藝設計人才的培養，對此，應當提升對機械制造工藝的社會關注。目前，我國很多高校較為注重機械制造工藝人才的培養，然而社會對機械制造工藝的關注度仍需進一步提升。在社會職業技能培養過程中，應當加強對機械制造工藝能力的宣傳，注重機械制造技能的培養，提升機械制造工藝的社會關注度，培養機械制造工藝設計能力。
（二）營造良好的機械制造工藝設計社會環境機械制造工藝能力的發展一定程度上會受到機械制造工藝社會環境的限制，對此，應當營造良好的機械制造工藝設計社會環境。相關部門應當注重機械制造工藝社會環境建設，為機械制造工藝設計人員提供良好的學習環境和實踐操作條件，提升機械制造工藝設計人員的專業素質。同時，相關部門也有注重對機械制造工藝相關社會資源的管理，特別是機械制造工藝相關企業資源，確保機械制造工藝相關社會資源的科學、合理利用。此外，企業也應當注重自身機械制造工藝與相關社會資源的有機結合，為機械制造工藝能力的培養提供場所，提升機械制造工藝設計能力培養實效。
（三）注重對企業設計研究的投資管理在培養機械制造工藝設計能力過程中離不開資金的保障，企業在培養機械制造工藝設計能力方面的資金投入和管理直接影響著機械制造工藝設計能力培養成效，對此，應當注重對企業設計研究的投資管理。企業應當加強在機械制造工藝設計能力培養方面的資金投資管理，確保培養資金落實到位，為機械制造工藝能力培養提供經濟支持，確保機械制造工藝設計能力培養各項工作的順利開展，為機械制造工藝設計培養更多優秀人才。同時，企業應當注重對機械制造工的管理力度，注重機械制造工藝管理制度的改革和創新，滿足社會對機械制造工藝的需求。
三、結束語