关键词：机械设计；加工技术；机械产品
随着我国工业化技术与生产力水平的不断提高，机械化装备技术也得到了进一步发展。现阶段，我国机械化的制造质量、制造标准、制造工艺日趋完善，新技术、新标准的涌现，为我国机械化制造行业的发展提供了新的契机。机械设计加工是影响机械制造质量的主要因素，我们要深入研究机械设计加工的常见问题，以推动机械制造业的快速发展。本文从机械设计加工的概念出发，着重阐述了机械设计加工中的常见问题，并有针对性地分析了解决机械设计加工问题的有效对策。
一、机械设计加工概念
机械设计加工是通过机械零部件的设计、加工、组合来实现机械的功能性，其设计原理、运行方式、机械结构都需要满足于机械设备的具体要求，并利用整体方案逐步细化的特点来设计和制作机械零件的整个过程。机械设计加工从设计理念出发，可分为新型设计、变型设计、继承设计，其不同的设计特点为现代机械制造行业提供了极大的便利。
二、机械设计加工中的常见问题
1.零件质量问题机械设计加工中，零部件的质量会直接影响机械的寿命和性能。因此，在设计时要注意零部件的材质、特点、抗磨性、传感性等。同时，设计加工过程中也容易出现塑性变形、切割面粗糙、干裂、不耐腐等现象。2.加工精度控制不良。机械设计加工要有效控制好产品的加工精度。然而，现阶段机械设计加工时仍存在很多难以掌握的精度问题，如磨具选择、刀具的老化、温湿度变化等。这些因素都会影响机械加工的精度，进而也影响产品的质量。3.剂问题。有些机械设计加工时会使用到剂，主要是为了起到和冷凝的作用。当机床在高速运转时，设备和零件会因摩擦产生热量，这就需要使用来降低温度，以保证零件的质量。然而，现阶段很多生产单位都没有正确的使用剂，造成零件成品质量下降。
三、解决机械设计加工问题的有效对策
1.原材料的选择。原材料是机械设计加工质量的重要保障，设计和加工过程依靠对原材料的分析、处理、更换来实现零部件的制造。所以，在原材料的选择上要具有针对性，包括材料的大小、结构、质地、特性和价格等，不同的零部件所选择的原材料也不同，要正确分析和评价原材料。2.优化加工技术。机械设计加工由于材质的不同，加工时间的长短也存在不确定性，这在大规模的零部件生产中会影响产品的市场效益。因此，需要优化设计加工的设计时间、生产过程、加工技术，减少和压缩加工时间，以提高机械产品的生产效率。3.规范切削参数。机械零件生产过程中，切割技术是加工难点，切削的深度和速度会影响产品质量，所以要注重零部件的切削质量。在设计和加工时，要科学设置切削参数，不同材质的零部要选用不同的参数，这样才能够保证机械零部件的质量。4.加工工具的选择。机械设计加工时，加工工具也会影响机械产品的质量。因此，在机械零部件设计和制造过程中，要注重加工工具的选择，根据工具的特点和零部件材质的特点来选用适合的工具进行加工。另外，加工中要考虑不同刀具对不同材质零件硬度的影响，同时还要考虑不同零件的材质在大规模生产中对刀具损耗的影响。
作者:孟庆龙单位:哈尔滨电气股份有限公司
参考文献：
[1]张方东.机械设计与加工中存在的问题研究[J].内燃机与配件,2016(11).
关键词：机械工程基础教学研究工程素质
提高质量是世界各国进入高等教育大众化阶段后面临的共同问题，也是我国高等教育发展的必由之路。面对经济社会发展的新形势与新任务，目前我国高等教育改革，已从高等教育的规模发展向高等教育的内涵式发展改变。重基础、宽口径已成为高等教育改革的方向，为适应应用型、复合型、创新型人才培养，提高学生就业创业能力，增强高校人才的适应性，就必须加强基础理论知识的学习、工程素质的培养。
机械工程基础课程作为一门非机械类专业基础课程，是以原工程制图、金属材料及热处理、机械设计基础、机械制造技术等机械类课程进行整合的一门基础课程，它向学生提供机械产品使用、设计和制造所需的基本理论、方法和技能。该课程是大学阶段培养非机械类学生工程素质的一门重要课程。但目前该课程的设置存在以下几个问题：①由于在教学过程中没有建立认同的课程目标定位标准，目前现有的教学方案仅仅是将相关机械类课程内容的简单组合，教学内容实际是分离的，没有达到课程综合的真正目的；②现有的课程教学内容过分强调内容的系统性、完整性，而没有反映应用型本科教学所要求的“应用型”特点，教学内容过于繁杂；③相关教学内容未能很好地整合，内容重复、前后颠倒、衔接不好等问题不同程度地存在，不利于学生综合能力的培养；④未与学生的所学专业相关联，学生的学习兴趣要求不高，学习效果较差，学生的工程素质提高不明显[1]。
机械工程基础课程教学改革以盐城工学院电气工程与自动化专业为例，以培养电气工程师能力为本，以工程素质、应用能力和创新能力培养为主线，进行课程教学改革。教学改革中主要体现“一精二重三讲四会”的教学原则和方法：一精是指基础理论教学要精练，以满足专业课教学所必需的基本理论；二重是指在教学重点上强调基本概念的应用和实践能力的训练；三讲是指授课上要做到基本概念讲清楚，重点内容讲透彻，知识点讲全面；四会是指教学要求上做到基本理论会运用，基本方法会掌握，基本技能会操作，基本问题会分析解决。
根据我校电气工程与自动化专业的教学改革目标要求，机械工程基础作为该专业开设的一门唯一的机械工程类课程，我们对该课程的教学目标设置、教学内容的准备及教学方法的实施等进行了多方面研究与探讨，使其符合该专业人才培养要求，提高学生的专业素养。
1.课程教学目标设置
高等教育培养的是生产、建设、管理、服务需要的高等技术应用型人才，在全面推进素质教育的过程中，不仅要加强文化素质，更要注重工程素质教育。因此，将非机械类的机械工程基础课程性质定位成一门以“机械工程基本素质教育”为主的工程类基础课，符合工程实际对应用型人才基本素质的要求，也符合我校电气工程与自动化专业人才培养目标的要求。
机械工程基础课程是将机械制图、工程材料、机械原理、机械设计、机械制造等机械设计制造相关内容，经统筹安排、有机结合而成的一门综合性的技术基础课程。机械工程基础作为非机械类专业开设的一门唯一的机械工程类课程，涉及内容广泛。课程综合化不仅解决了课时有限的问题，而且使学生对机械工程有一个比较全面的了解。以专业岗位职责需求整合相关教学内容，不求原课程知识体系的完整性和系统性，突出实用性和针对性，注重对机械工程知识了解，理顺机械工程知识与专业知识之间的关系，培养学生的横向扩展能力。
对电类专业而言，机械工程基础是一门介绍机械工程有关基本概念、基本理论及基本计算、设计方法的一门综合性技术基础课。课程围绕“机械工程材料”、“工程图样表达”、“常用机械传动装置”、“常用机械加工方法与机床”几个典型项目，将与机械设计制造相关的基本内容统筹安排、有机贯通与融合，体现“实用、够用”为度的原则。力图用较少的学时侧重于对涉及机械工程的有关基本概念、基本理论加以阐述。以理实一体教学为纽带，以理论教学与现场教学相结合的手段，培养学生学习理论、实践认识、发现问题、分析问题、解决问题的能力；为后续课程的学习打下坚实基础。
通过本课程学习，使学生的具有初步工程意识和标准化意识；能用准确、简明、规范的工程语言表达设计思想和意图。学生应达到的能力目标确定为：①能初步确认一般机械零件所用的一般工程材料；②能初步绘制和阅读简单机械工程图样；③了解机器的组成和平面机构的相关知识，了解机械传动和常用零部件的基本内容；④正确理解机械制造的相关概念，了解常用的机械加工方法，能初步确定零件的成型或加工的基本方法。
2.课程教学内容设计
根据上述的能力培养目标，确定本课程的知识点为：①常用工程材料的性能、牌号及应用；②投影原理、工程图样的绘制和阅读方法；③机械传动及其常用零部（元）件的工作原理、特点、应用、结构及标准；④零件毛坯的生产、切削加工和成型的基本方法。
本课程内容囊括机械制图、工程材料、材料热处理、冷加工和热加工等机械设计制造相关的诸多内容，如果追求系统的、完整的、严密的体系，则势必引起学时的不适当膨胀，这显然与“工程素质教育够用为度”的原则相偏离。所以，我们着力把课程构建成为服从整个专业知识结构体系的需要，并在专业结构中起到恰如其分的作用。因此，在教学设计中对课程内容进行模块化设计，突破学科教学的系统性和完整性，强化了针对性，针对学生所必须掌握的理论知识和操作技能进行设计。该模式以模块为教学单位，重视学生综合职业能力的培养，强调学生主体性，注重提高应用型人才的综合素质。根据机械工程基础课程教学目标要求将该课程划分为机械导论模块、工程材料基础模块、机械制图基础模块、机械设计基础模块、机械制造技术基础模块。各模块涵盖的知识单元内容如表一所示。
各模块单元内容既相对独立，自成体系，又相互联系。学生在完成某一块内容的学习后，可以形成解决分析某一类机械设计制造方面问题的能力。因此，按照教材内容的完整性和独立性原则，可划分出在内容上相互独立的知识模块，再根据不同需求组成不同的知识链，满足不同学时、不同专业层次的需要。
3.教学方法探讨
机械工程基础是普及机械合机械工程的基本知识、基本概念和基本内容的课程，涵盖了机械设计制造过程诸多知识：机械工程材料、工程制图、常用机构、机械传动、轴系零部件及机械零件的加工制造等。其特点是内容多、信息量大、实践性强。教学过程中应注重知识性、科学性、普及性和趣味性，同时力求简单易懂、易教、易学。因此，在教学过程中可以采取以下策略。
（1）明确与专业的联系。机械基础课程是一门普及机械设计制造基本知识的课程，对非机械类学生而言，没有或较少涉及学生专业方面的知识，使学生误认为课程内容与专业无关或联系不大，从而产生不了学习兴趣。因此，在导论中说明本课程与所学专业关系，使学生明确本课程在本专业中的地位和作用，消除学生对本课程的误解。如，对于电气、自动化专业的学生，要强调机电一体化技术在现代工业产品设计中的地位和发展趋势，明确电气控制技术在机械产品中的重要地位。
（2）注重课程的工程应用性。机械工程基础是一门技术基础课程，该课程的授课对象是大一学生，尚未接触相关专业知识。因此，在教学过程中通过实践认识环节和案例教学，把枯燥的知识与生动形象的生活实例结合起来，培养学生理论联系实际的思维习惯。授课过程中，通过机械制造工厂或机械实习工厂的参观实习，使学生对机械工程全局建立初步了解，增加学生的感性认识。如以汽车车窗升降功能，剖析四杆机构，结合自行车的变速装置，介绍链传动和齿轮传动及轮系的有关内容，等等，通过系列案例讨论和分析，使理论和实际有机结合。
（3）革新课程教学方法。机械工程基础是一门工程素质培育课程。因此教学过程中要注重普及性和趣味性，激发学生学习热情。以直观感知教学方法为主，兼以讲授、实际训练等教学方法，使学生从学习中感受乐趣，感受知识的产生和发展，理解技术的进步。教学过程中所采用多媒体课件应更加形象、具体、动态、直观。如以滑盖手机的打开闭合为实例，让学生理解运动副的形式。以学生非常熟悉的汽车为例，介绍机器的组成：发动机属于动力执行元件；方向盘、刹车、油门等属于控制系统；离合器、变速箱、差速器等属于传动系统，等等。
4.结语
通过近三年的教学实践，根据非机械类学生学习特点，在机械工程基础课程教学中不照搬给机械类学生的讲课经验，准确设置课程学习目标，合理地组织教学内容，在教学手段、方法、策略上勇于创新，教学态度上更加耐心，激发学生兴趣，较好地实现教学目标，我校电气专业学生的机械工程素质较以往有了较大进步。
参考文献：
[1]包海涛.应用型本科院校《机械工程基础》教学改革的研究[J].机械管理开发，2008，（23）.
关键词：CAD；机械设计；应用
1CAD技术在机械设计中的优点
1.1符合人的思维过程
机械设计师在设计时总是先构思后表达，由于脑海中构思出的产品形状是三维的，因而直接建立反映产品真实几何形状的三维实体模型自然是理想的表达方式。这可使机械设计师更加专注于产品设计本身，而不是产品的图形表示，符合机械设计师的创新意识，有利于设计的连续进行。由于CAD三维设计得到的三维立体图具有直观、易于理解等特点，不仅能促进机械设计师的思维深入，有利于设计的扩展，而且也便于与他人进行交流。
1.2缩短了机械设计周期
CAD三维机械设计有利于解决复杂的几何造型问题。它可以由简单几何实体通过布尔运算等功能组合出各种复杂的几何实体，并能自动生成相贯线和截交线，大大减轻了设计工作量，缩短机械设计周期近1/3，大幅度地提高了设计和生产效率。在用三维CAD系统进行新机械的开发设计时，只需对其中部分零部件进行重新设计和制造，而大部分零部件的设计都将继承以往的信息，使机械设计的效率提高了3-5倍。同时，三维CAD系统具有高度变型设计能力，能够通过快速重构，得到一种全新的机械产品。
1.3零件设计和修改非常方便
使用三维CAD系统软件，可以在装配环境中设计新零件，也可以利用相邻零件的位置及形状来设计新零件，既方便又快捷，还可保证新零件与相邻零件的精确配合，避免了单独设计零件出现错误而导致装配的失败。比如可以在装配环境中根据箱体的形状及其他的配合要求快速准确地设计出所需要的箱盖来。
零件环境中有查找器，在完成机械零件造型时，资源查找器同时列出了完成该零件的所有命令，点击这些命令就可以很清楚地了解完成该零件的每个步骤，并利用资源查找器中的零件回放把零件造型的全过程通过动画连续地演示出来，使人一目了然。修改零件时，也可以点击资源查找器中相对应的命令来完成，更方便地是在装配环境中也可以进行零件的修改，即点击要修改的零件就可以进入零件环境来完成零件的修改。
1.4在装配环境中装配零件方便直观
运用不同的装配关系可以把各个机械零件装配起来。在装配过程中，资源查找器中的装配路径查找器记录了零件之间的装配关系，若装配不正确或发生干涉，查找器即予以显示，同时可对零件的装配进行静干涉的检查，如果发现干涉就可及时对零件等进行修改，以保证设计的正确性。另外，零件还可以隐藏，在隐藏了外部零件后，可清楚地看到内部的装配结构。在整个机器或某个部件装配模型完成后还能进行运动演示，对于有一定运动行程要求的，可检验行程是否达到要求，对于在静态下不发生干涉而在运动中出现碰撞的也可检验出来，从而及时对设计进行更改，保证设计的正确性，避免了机械产品生产后才发现问题需要修改甚至报废。同时还可以进行运动仿真，能清楚地看到机器运动的全过程。直接在计算机上对设计出的零件进行虚拟加工和装配试验，检查零件加工工艺性和装配质量(有否干涉、松动等)，从而减少昂贵的产品试验模型费用。
1.5提高机械产品的技术含量和质量
由于机械产品与信息技术相融合，同时采用了CAD设计方法和CIMS组织生产，使机械产品设计有了新发展。三维CAD技术采用先进的设计方法，如优化、有限元受力分析等，保证了产品的设计质量。同时，大型企业数控加工手段较完善，再采用CAD/CAPP/CAM进行机械零件加工，一致性很好，保证了产品的质量。
三维机械设计不仅可以方便地描述对象的形状、大小和位置等几何特征，而且还可以赋予设计对象以颜色、纹理、体积、重心、惯性矩等多种信息，达到对设计对象几何形状确切的数学描述和工作状态的物理模拟，从而更充分、准确、全面、真实地表达设计者的意图。
2CAD技术在机械设计中的不足
（1）把CAD技术作为取代图板的绘图工具，并未实现真正的设计。目前有些单位用CAD三维软件做出的三维模型仅为效果图，并没有用在整体空间设计和受力分析，还停留在平面设计上，只是把用手工出图转变为计算机出图的现状。当然计算机出图有很多的优点，例如美观、规范、修改容易、存档方便等。但是如果只停留在这个阶段，就失
去CAD的作用，因为CAD是辅助设计，不是辅助绘图。
（2）精通CAD技术的设计人员不足。三维CAD技术是一个复杂多变的系统，并不是每个设计人员都能掌握得很好，大部分人员没有受过专门的训练，对它的功能了解不够，他们完成的设计很可能不够完善。
3CAD技术的发展趋势
随着计算机性能的提高，网络通讯的普及化、信息处理的智能化，CAD三维技术正向规范化、智能化、集成化的方向发展。
（1）规范化。
规范化(标准化)的趋势体现在几个方面：数据模型的规范化(标准化)、数据交换格式的标准化和CAD资源的规范化等。数据模型应采用STEP标准体系。随着STEP标准体系的逐步完善，它对于几何数据、工程数据模型的思想将作为新一代CAD系统的开发指南。靠以前的一些标准接口已经无法完全满足CAD数据交换的要求。目前，参数化特征模型的传输还是一个世界难题，在STEP标准基础上，相信这一点能有所突破。
（2）智能化。
特征造型和参数设计的采用即是智能化方面的进步。软件不仅仅是提供一些绘制的工具由人们去使用，也不再将占线面数据存储在一起，而忽略其内在联系。特征和参数的引入使得软件似乎成为人类(用户)一个更聪明的助手。CAD软件应该更大限度地将工程数据概念集成到数据模型中，例如目前，CAD软件的特征模型主要是解决零件几何造型的问题，而对于后续分析、CAPP和加工的需要还考虑得不够。
（3）集成化。
集成化是当今CAD技术发展的又一大趋势。CAD技术不是孤立的。首先，它集成了计算机软硬件、数据库、设备、图形学、网络及各个应用领域的技术。同时，它又不断和CAM(计算机辅助制造)、CAPP(计算机辅助工艺流程规划)、MIS（管理信息系统)、PDM(产品数据管理)以及MRP(制造资源管理)等系统相集成。由于Internet的发展，使得这些设想得以实现。如何构造在Internet体系上的CAD/CAM集成化系统将会是人们追踪的热点。特别是在全球经济一体化的背景下，并行工程、异地设计制造等概念的发展和应用，基于网络、基于WEB的协同设计制造系统大受青睐。现在已有一些标准，如解决异构系统平台的XML和XML-3D，以及解决三维图形、图像在互联网上传输共享的VRML标准相继出台，已经为我们在互联网的构架下，建立协同设计和协同工作的环境打下了基础。
参考文献
［1］董超.AutoCAD三维制图在机械设计中的应用［J］.试验技术与试验机，2004，（3）.
中图分类号：TP39文献标识码：A文章编号：1672-3791（2010)04(a)-0000-00
机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、方法等进行构思、分析和计算并将这些转化为具体的描述以人为制造依据的工作过程。传统的机械设计也称常规设计，是一种以强度和低压控制为中心的安全系数设计、经验设计、类比设计和机电分离设计。随着现代科学技术的发展，现代机械产品设计更加强调创造性，在注重整体功能的基础上以现代化的设计方法和计算机技术作为工具，提高了设计的质量、效率和精度，满足了产品对经济性、适应性和可靠性统一的要求。与传统设计相比，现代机械设计在功能、结构和产品的设计要求方面都有明显的优势。
一、现代设计方法和传统设计方法比较
1、传统的设计方法。传统设计方法以直觉设计、经验设计、静态设计为基础，所使用的设计方法有理论设计和经验设计两种。（1)根据长期总结出来的设计理论和实验数据所进行的设计称为理论设计。实际情况往往复杂多变，理论设计对问题的考虑不够全面，若安全系数选择过大，则产品可能超大。若安全系数过小，又很难保证产品的安全性。（2)经验设计指根据某类零件已有的设计方法与经验关系式，或者按照设计者个人的工作经验用类比方法进行的设计。随着设计产品的技术含量不断提高，技术系统变得越来越复杂，产品更新的速度也在逐渐加快，经验类比的设计方法已远远不能满足市场的需求。
2、现代机械设计方法。现代设计方法是以思维科学、设计理论系统工程为基础，以计算机作为工具的各种技术和程序的总和。与传统设计方法比较，传统设计是静态系统、以经验作为方法，纯手工手段的；现代设计是动态系统，以科学为方法，用计算机手段。在设计方法上，与传统机械设计相比现代设计在机械零件的设计上更可靠、更优化。
现代设计将传统设计方法中涉及到的设计变量如材料强度、尺寸、应力等，当成服从某种分布的随机变量，并根据产品的可靠性指标要求，用概率统计的方法得出零部件和元器件的主要结构参数和尺寸。根据概率论的观点，安全系数必须和对应的可靠性联系起来才有意义。如：按传统设计法，安全系数大于1的零件是不应该失效的，而实际应用中，安全系数很大的零件也有可能发生失效。按传统的设计方法，对绝大多数零件(如齿数、轮齿宽、螺旋角等)的设计结果虽然在刚度、强度两方面满足了设计要求，往往因为经验性和盲目性，很难达到最优化结果。现代优化设计跳出了传统的设计思维，在符合一系列条件的前提下，求出满足最优效果的设计参数解。
此外，传统设计往往需要人工资料检索、手工计算和绘图，需要耗费较多的时间和人力，设计质量受到影响。计算机辅助集合人的经验和智慧，将计算机的高速运算功能和人的创造力结合起来，加速了设计进程。
二、现代机械设计与传统设计特点比较
现代科学技术的发展与计算机的广泛应用，使现代机械设计形成了自己的理论方法和体系，汇集了多个专业和领域的知识，成为一门交叉学科。与传统的机械设计相比，现代机械设计具有很多明显的优点。
1、传统机械设计思维比较被动，现代机械设计具有较强的主动性。传统设计依靠灵感和经验，思维往往比较被动。而随着现代技术的迅速发展和市场竞争的日益激烈，人们必须不断的提出新的、大胆的开发目标和设想，并运用现有的最新科学技术创造出全新的产品。传统依靠经验的设计已经不能适应这一需求。现代设计在进行研究创造设计思维本身的规律时，运用灵感、方案、优化设计产生的内在逻辑，并由此产生了创造学、价值工程、设计方法学等理论。
2、传统设计注重机械本身预定功能的实现，现代机械设计要求把对象置身于大系统中，并对系统作出设计，将预定的功能在人—机—环境之间进行合理分配。充分考虑到人的生理和心理因素，力求在人际之间做出最佳设计。此外，现代设计还考虑到机械从原料图区、加工装配、投入使用至报废回收等全部生命周期中各个阶段与环境的关系，以减少对自然环境的伤害并保证生态平衡。
3、现代机械设计强化了传统机械设计对强度准则的要求。有限单元法和断裂力学等领域的研究成果在现代机械设计中的应用，强化了设计者强度设计的能力，现代设计的准则也因此拓宽到产品设计的更多领域。现代消费者对产品的需求从实用需求上升到物质与精神享受并重的层次，对现代机械设计提出了艺术和美学方面的要求。
4、传统设计历时长、耗费大，现代机械设计周期短，耗费低。传统机械设计一般先根据目标和任务做出第一个方案并造出样机，然后对样机评定、考核，进行修改，形成第二套方案，如此反复，到满意为止，设计过程周期长、耗费高。现代设计根据各种给定的条件，运用优化设计的原理和方法，借助计算机求取最佳设计参数和设计方案。在现代设计中，优化意识还延伸到产品的总体方案论证，产品结构和工艺设计各个方面，并产生了遗传算法、模糊算法等许多新的理论方法。
5、传统设计受思维进度的约束，现代机械设计利用计算机改变了这一缺陷。在传统的设计中，从概念设计、技术设计到编制工艺、计算工时成本，有许多部门用串行工作方法参与，需要一个漫长的过程，而现代的并行设计技术，使人们在作出一个方案的设计时，通过计算机网络同时获得后续过程相关信息，使设计者有可能及时修改方案，寻求一个全面、综合的优化方案。
三、小结
现代机械与传统设计相比，在功能、结构和产品的设计要求方面都有明显的优势，改变并完善了传统机械设计的缺陷。它将许多学科和领域融合，并将这些技术在现实机械中实现了完美的结合。但现代机械设计不仅仅个人行为，在设计群体中，所有成员都应掌握现代机械设计的有关知识，做到相互了解和配合，并建立全局观念，才能实现现代机械的完美设计。
参考文献：
[1]胡玲凤.现代设计技术在机械设计中的应用分析[J].农机化研究,2005(6):92-96.
1.1机械加工工艺过程概述。机械加工工艺的过程主要由生产过程和加工工艺过程这两个部分组成，该过程对机械零件技术标准具有严格的要求。为了优化机械零件原材料及半成品生产和加工的过程，应当做好生产机械零件原材料的保存和运输等准备工作，做好机械零件的热处理和加工、收尾等工作。机械零件生产企业应当积极引进先进的国外零件生产和加工工艺，建立科学的管理体制，丰富现代系统工程学理论知识，完善机械零件生产加工企业的指导工作，实现现代化机械零部件生产的系统化、科学化和灵活化，进而增强机械零部件生产和加工的竞争力，提升企业零部件生产的生产效率，保障机械零件加工的精准度和零件质量。由于机械零件的生产过程由许多细微的工序组成，零件生产企业应当充分运用先进的科学技术提升机械零件的批量高质量生产。
1.2科学制定机械加工工艺路线。机械零件生产加工企业在制定机械加工工艺路线的过程中应当仔细审核零件设计图，明确每一个机械零件的加工工序和机械零件加工的工序尺寸，严格按照已经完善的机械零件加工工艺规程进行机械零件的加工，完善机械零件加工的工艺流程，精准把握机械零件加工的位置精度，保证机械零件平面和零件孔的准确合格。机械生产人员还应当严格按照零件生产原则，做好零件的粗精加工，选择精确的机械生产和加工设备，进而实现机械零件生产和加工各工序时间的合理安排，实现机械零件有序高效地生产加工。
2机械加工工艺对零部件精度影响的探析
2.1机械零件加工工艺原理误差对零件精度的影响。在进行机械零件加工的过程中，生产企业为了完善机械零件表面的轮廓，应当运用先进的精制刀刃设备对零件表面的轮廓进行相应的完善，同时应当减少机械零件的加工原理误差。为了完善机械零部件的表面和零件孔的精确度，零件生产企业应当引进理想的先进加工原理理论，积极采取一系列的科学合理的工艺措施，实现精确的加工原理的构建和丰富，引导零件生产和加工人员追求精准的加工理论，严格按照机械零件加工的流程和加工规范，进而提高机械零件的加工效率和零件精度，保证其加工机械零件的精准度和零件的质量。
2.2机械零件加工工艺系统的受力变形对零件精度的影响。机械加工工艺的工艺系统包括机床、工件、工具和夹具，在使用这些工具的过程中，往往会由于夹紧力、切削力以及重力作用影响，使机械零件工艺系统发生变形。如果机械零件发生变形，会导致原本处于平衡状态的机械零件的静态几何关系因受力不均衡而发生变形，进而导致机械零件出现精度误差。因而，为了降低机器零件的精度误差，零件生产企业应当合理控制机械零件控制系统的受力变形程度。如果在进行机械零部件的加工过程中遇到设计方案与实际情形不一致的情况，即零件精度误差和设计方向偏离问题。此时机械零件的生产设计人员应当及时进行审核和考察，及时纠正遇到的问题。这有利于大大提高机械零件加工的效能，进而提升机械零件加工的精度水平。
2.3工艺系统热变形对机械零件加工精度的影响。加工精度，也被称之为“加工误差”，是衡量机械加工工艺质量的重要标准。机械加工精度是指零部件在加工前的设计预想与零件加工后的实际情况相符合的程度。在对机械零件的加工采用热处理应用技术时，由于各种热力会对机械零件和机械加工工艺系统产生热变形等破坏性影响，导致机械零件内部的运动关系和几何关系失衡，这种因热变形产生的加工误差会占机械零件精度总误差的绝大部分，比例约为40%-70%。
2.4常用的数控工艺对机械零件精度的影响。随着现代制造业技术的飞速发展，数控机床的使用范围也在逐渐推广。由于机械零部件的加工表面和零件的孔以及零件的几何形状均需要十分精准的测量、设计和定位，因而采用高新计算机技术提升和完善机械零件的加工工艺对减少零件的加工误差十分必要。同时笔者通过实践和借鉴国外先进的技术经验，也提出了相应的完善机械零件加工工艺的方法和提高零件精准度的建议。这不仅有利于合理控制零件加工误差的范围，还为机械零件加工工艺的完善奠定了坚实的基础，大大提高了机械零件加工的效能，而且节约了零件加工成本，进而提高了零件加工企业的经济效益和社会效益。这有利于引导零件加工人员科学掌握机械零件加工的表面质量和机械零件的尺寸精度，还有利于改进传统的磨削与切削等加工技术，提升机械零件加工的精度水平，促进企业零件精密加工以及零件超精密加工技术的不断完善，实现机械零件加工技术朝着精准化、自动化、灵活化、科学化的方向发展。
关键词：机械设计；发展趋势
中图分类号：TD404文献标识码：A文章编号：
机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、方法等进行构思、分析和计算,并将其转化为具体的描述以人为制造依据的工作过程。机械设计是机械工程的重要组成部分,是决定机械性能的最主要的因素。现代设计技术是以电子计算机为手段,以网络为基础,建立在现代管理技术之上,运用工程设计的新理论和新方法,实现计算结果最优化,设计过程高效化和自动化的设计技术，是一种定量的、动态的和科学的设计技术。
1现代设计技术及应用
随着科学技术的发展，特别是电子计算机的应用，出现了一些新的机械设计技术。如用优化方法寻求最佳设计方案；用有限元法对强度、刚度、、传热等问题进行数值计算；用可靠性设计精确评定机械元件的强度和寿命等。这些新的技术得到了广泛的研究和应用。
1.1最优化设计
最优化设计是机械设计中的一种崭新的现代化设计方法，它将机械设计问题抽象成为一个最优化问题的数学模型，即根据机械设计理论建立起满足设计有求的数学表达式，利用率数学中的最优化方法，对这个数学模型求解，即选用适当的最优化方法利用电子计算机自动寻找最优方案。
优化设计的基本思路为：首先根据设计要求确定设计变量X=，，…,,即设计中必须最后确定的各个参数;从实际工程出发，根据设计变量所受的各种限制确定约束条件，主要包括不等式约束gu（X）=gu（，,…,)≥0（u=1，2，…，m）和等式约束hv（X）=hv（，,…,)=0（v=1，2，…，p
1.2有限元设计
有限元分析技术是最重要的工程分析之一。随着计算机技术的发展，有限元设计在各个工程领域中不断得到深入的应用。它不仅能用于工程中复杂的非线行问题、非稳态问题的求解，而且还可用于工程设计中进行复杂结构的静态和动力分析，并能准确地计算形状复杂零件的应力分布和变形，成为复杂零件强度和刚度计算的有力分析工具。有限元法的基本思想是将结构离散化，用有限个容易分析的单元来表示，单元之间通过有限个节点相互连接，然后根据变形协调条件综合求解。由于单元的数目是有限的，节点的数目也是有限的，所以称为有限元法。这种方法灵活性很大，只要改变单元的数目，就可以使解的精确度改变，得到与真实情况无限接近的解。有限元法的基本理论要用到工程数学，力学等方面的知识。它不仅能用于工程中复杂的非线性问题、非稳态问题的求解，而且还可用在工程设计中进行复杂结构的静态和动力分析。国内外已研制了许多成熟的大型有限元分析软件，如:SAP、ADINA、ANSYS、Ideas等。这些软件使用极其方便，不需要对有限元法进行很深入的了解，便可应用这些软件求解实际工程问题。
1.3可靠性设计
可靠性设计是近几十年发展起来的一门新兴学科。零件的可靠性设计是指在规定的时间内，规定的条件下，完成规定功能的能力。可靠性设计是以概率论和数理统计为理论基础，以失效分析、失效预测及各种可靠性试验为依据，以保证产品的可靠性为目标的现代设计方法。可靠性设计的基本思路为：将引起零件失效的因素统称为“应力”，用S表示，则S可表示为各种失效因素（i=1、2…、n)的函数:S=f(，，…，)。将零件抵抗失效的因素称为“强度”，用R表示，则R可表示为各种影响强度的因素ri（i=1、2…、n)的函数:R=g(，，…，m)应力S和强度R都是随机变量，零件安全可靠与否，是以R大于S所发生的概率来表示的，即R（t）=P（R>S）≥[R]。R（t）表示零件在运行中的安全概率，即可靠度，是指零件在工作时间t内的一种能力。[R]称为零件的许用可靠度，它表示零件在规定时间内和规定的条件下实现设计要求的一种能力，即许用安全概率。当前各种机械产品竞争激烈，消费者选用商品时更关心可靠性、维修性、安全性。可靠性设计技术已逐步成为现代设计技术的一个重要组成部分。
1.4模糊设计
模糊设计师将模糊数学知识应用到机械设计中的一种方法。随着科技的深入发展，需要设计的结构越来越大、也越来越复杂，设计中涉及的变量越来越多且变量间的关系也越来越复杂，这些变量中存在大量的模糊现象，许多情况下并不能精确描述所设计的产品。在设计中除了识别“非此即彼”的精确现象，还能识别“亦彼亦此”的模糊现象。如希望设计出的机械产品“使用寿命较长”、“承载能力较强”就属于模糊现象。这就要求采用模糊数学的方法来解决这些问题。在机械设计中，一般将模糊技术与其他设计方法向结合，对机构进行研究。如利用
模糊综合评判进行接卸制造、机械设计参数、传动方案等的优化选择；将模糊技术与可靠性技术相结合，形成了模糊可靠性、模糊优化设计、模糊可靠性优化等方法。
2现代设计技术与传统设计技术的关系及比较
现代设计技术是传统设计技术的延伸与发展，是相关科学技术综合应用于设计领域的产物，它使常规设计技术发生了质的飞跃。传统机械产品设计是一种以强度和低压控制为中心的安全系数设计、经验设计、类比设计，也称常规设计。而现代机电产品设计方法则是强调创造性，在注重产品整体功能基础上以现代设计方法和计算机技术为工具的一体化系统设计，这种设计不但可以大大提高设计的质量、精度和效率，而且可以将产品的适应性、经济性、可靠性统一起来，从而高水平、高效率地设计出性能优良、市场欢迎、效益显著的新型产品。
3机械设计技术的发展趋势
具体来说现代设计技术的发展趋势主要有：
（1）设计将从产品质量成本第一的竞争策略转向快速响应市场的竞争策略；
（2）设计将从满足产品功能属性向同时满足生态与环境属性发展;
（3）设计将从需求的同时面向制造和经营管理发展；
（4）设计将从传统的串行向并行工作模式、协同工作方式发展；
（5）设计将使人们从设计过程数字化中逐步确立主动地位，激发主动创造性。顺应此趋势，目前主要研究和应用的现代设计技术有:设计方法学、优化设计、可靠性设计、有限元设计、动态设计、计算机辅助设计、工业产品造型设计、摩擦学设计、模型试验设计、创新设计、模块化设计、三次设计、反求工程设计、价值工程设计、智能工程设计、并行工程等。
4结束语
随着科学技术的发展、计算机的广泛应用，设计方法和手段发生了很大变化，科学的新成就不断丰富、充实着机械设计的思想、理论、方法和手段，促进了机械设计的变革、创新和发展，使现代化设计技术面貌一新。广大工程技术人员应不断更新设计思维，采用现代设计技术，真正提高产品的设计水平和市场竞争力。
参考文献：
[1]覃文洁，程颖.现代设计方法概论[M].北京：北京理工大学出版社，2007.