機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展(編輯修改稿)
2025-07-24 03:23 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 德國(guó)臨于印有“MADE IN USA”的美國(guó)產(chǎn)品充斥德國(guó)市場(chǎng)，計(jì)劃努力恢復(fù)德國(guó)產(chǎn)品的信譽(yù)，使“MADE IN GERMANY”風(fēng)靡世界，提出了“關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)”（Der Engpass ist die Knostrution)的口號(hào)。日本雖然在某尖端科學(xué)研究方面走在了一些國(guó)家的后面，但是，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)的方面發(fā)展很快，迅速擺脫了二次世界大戰(zhàn)以前“東洋貨不好”的印象，大量生產(chǎn)各國(guó)市場(chǎng)上需要的產(chǎn)品，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益。美國(guó)，英國(guó)也逐漸認(rèn)識(shí)到產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重要性，美國(guó)提出了“為競(jìng)爭(zhēng)的優(yōu)勢(shì)而設(shè)計(jì)”(Designing for Compentitive Advance)的口號(hào)，有人說(shuō)“21世紀(jì)將是設(shè)計(jì)的世紀(jì)”。因些，機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)在這一時(shí)期獲得了空前的發(fā)展。機(jī)械設(shè)計(jì)目前已經(jīng)不宜作為機(jī)械學(xué)的一個(gè)分支，而應(yīng)該認(rèn)為是與機(jī)械學(xué)并立的一門技術(shù)科學(xué)了。 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法的特征是，它具有自己的學(xué)科體系和專門的內(nèi)容。其核心技術(shù)有3個(gè)方面： （1）以產(chǎn)品的“功能”作為機(jī)械計(jì)的核心目標(biāo)。美國(guó)麥爾斯提出了“顧客購(gòu)買的不是產(chǎn)品的本身，而是產(chǎn)品所具有的功能”，明解地說(shuō)明了“功能”是產(chǎn)品的本質(zhì)和靈魂。這一原理的提出大大地解放了設(shè)計(jì)師的思想，為了實(shí)現(xiàn)某一功能，可以采用各種不同的原理和結(jié)構(gòu)。我們可以從近年來(lái)的計(jì)時(shí)裝置，文件復(fù)制設(shè)備，通訊方法等方面的飛速發(fā)展看出，設(shè)計(jì)師的聰明才智得到了空前的發(fā)揮，多方面的滿足了社會(huì)的需要。 （2）“人機(jī)學(xué)”的形成和發(fā)展。機(jī)械的工作往往與人是不可分的，如汽車，飛機(jī)有些操縱的信號(hào)要靠人輸入。必須考慮操縱者的反映速度和能力限制，還必須考慮操縱者和乘客的傳舒適性。如有一些武器設(shè)計(jì)者已經(jīng)考慮使用者中，雖然磊部分是作右手方便的，但是習(xí)慣于用左手的（稱為左利手或左撇子）也占有一定的百分率。雖然許多產(chǎn)品已經(jīng)向自動(dòng)化發(fā)展，許多民用產(chǎn)品對(duì)使用者的拔術(shù)要求日益降低（俗稱 “傻瓜化”）。但是機(jī)械產(chǎn)品競(jìng)畢竟是為了人類設(shè)計(jì)的?？紤]“人機(jī)學(xué)”是提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力的重要方面。實(shí)際上“傻瓜化”就是當(dāng)前處理人機(jī)問(wèn)題的一個(gè)重要的途徑。（3）建立系統(tǒng)的“工業(yè)設(shè)計(jì)”學(xué)科體系。工業(yè)設(shè)計(jì)是設(shè)計(jì)者使產(chǎn)品在外觀，色彩，形狀，尺寸比例等方面的合理設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品與人，環(huán)境更協(xié)調(diào)，以得到更好的使用效果與況爭(zhēng)力。2 機(jī)械設(shè)計(jì)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)現(xiàn)代社會(huì)機(jī)械廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)，生活各個(gè)領(lǐng)域，已成為衡量一個(gè)國(guó)家技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志。隨著機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)理論的發(fā)展及新概念，新方法，新工藝的不斷出現(xiàn)，機(jī)械設(shè)計(jì)也得到了迅猛的發(fā)展。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。 （1）機(jī)械體積從米級(jí)向微米級(jí)設(shè)計(jì) 有用于宇宙的空間機(jī)械，有用于深海作業(yè)的機(jī)械，又有用于人體血管內(nèi)的機(jī)械等等。顯然，它們有的是龐然大物，有的是微型機(jī)械，這就要求設(shè)計(jì)不同的尺寸的零件。 （2）從單個(gè)零件到整機(jī)系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 現(xiàn)代機(jī)械日益向高速的，重載，高精度，高效率和低噪音等方向發(fā)展，必然要嘶啞從傳動(dòng)系統(tǒng)偏重于零件，部件的靜態(tài)單個(gè)的設(shè)計(jì)向多種零件的綜合或以整機(jī)為對(duì)像的動(dòng)態(tài)系統(tǒng)多個(gè)零件擴(kuò)展的設(shè)計(jì)， （3）設(shè)計(jì)用的工具的改變 改變圖板等繪圖工具，應(yīng)用計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)直接在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行最優(yōu)化的機(jī)械設(shè)計(jì)。 （4）設(shè)計(jì)加工的一體化 機(jī)電一體化的應(yīng)用改變了傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械加工的分離使零件的設(shè)計(jì)與加工幾乎同時(shí)進(jìn)行。例如數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)與加工方法，它實(shí)現(xiàn)了機(jī)械與電子，強(qiáng)電與弱電，軟件與硬件，控制與信息的多種技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，按照計(jì)算機(jī)的指令來(lái)控制機(jī)床進(jìn)行機(jī)械加工。目前，應(yīng)用軟件較多的是CAD（Computer Aided Design,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)），CAM(Computer Aided Manufacture,計(jì)算機(jī)輔助制造)。 （5）對(duì)機(jī)械的人性化設(shè)計(jì)和等壽命設(shè)計(jì) 在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日益激烈的市場(chǎng)環(huán)境下，不僅要求設(shè)計(jì)的機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量好，使用期限內(nèi)安全可靠度高，而且在視覺(jué)上給人以舒適的，實(shí)用的，富有時(shí)代氣息和外觀具有吸引力。同時(shí)采用等壽命設(shè)計(jì)使產(chǎn)品質(zhì)優(yōu)價(jià)廉，以此來(lái)提高產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。 3 我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)現(xiàn)狀 我國(guó)在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方面起步較晚，中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)于1983年5月才召開(kāi)了“第一次機(jī)械設(shè)計(jì)方法學(xué)討論會(huì)”，但經(jīng)過(guò)了多年的努力，我國(guó)在現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的研究方面已經(jīng)取得了可喜的成績(jī)，現(xiàn)在的中國(guó)可以自豪地稱為“世界的工廠”，“MADE IN CHINA”已經(jīng)是世界聞名了。但是相對(duì)于世界上先進(jìn)的國(guó)家來(lái)說(shuō)，我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)還是相當(dāng)?shù)穆浜蟮?，具體表現(xiàn)為： （1）對(duì)客觀設(shè)計(jì)過(guò)程研究，了解不夠。尚未很好地掌握設(shè)計(jì)中的客觀規(guī)律。 （2）當(dāng)前設(shè)計(jì)的優(yōu)劣主要取缺于設(shè)計(jì)者的經(jīng)驗(yàn)。 （3）設(shè)計(jì)生產(chǎn)效率低。 （4）設(shè)計(jì)進(jìn)度與質(zhì)量不能很好控制。 （5）設(shè)計(jì)手段與方法有等改進(jìn)。 面對(duì)這一形勢(shì)。唯一的回答就是：設(shè)計(jì)必須科學(xué)化，這意味著要科學(xué)地闡述客觀設(shè)計(jì)過(guò)程及其本質(zhì)，分析與設(shè)計(jì)有關(guān)的領(lǐng)域及其單位，在些基礎(chǔ)上，科學(xué)地安排設(shè)計(jì)過(guò)程，使用科學(xué)的方法和手段進(jìn)行設(shè)計(jì)。同時(shí)也要求設(shè)計(jì)人員不公有豐富的專業(yè)知識(shí)，而且要掌握先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論，設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)手段，科學(xué)地進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，這樣才能及時(shí)得到符合要求的產(chǎn)品。發(fā)展我國(guó)的機(jī)械
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