机械设计的水平对产品的质量、性能、研发时间和经济效益等有直接或间接的影响。下文是我为大家整理的关于机械设计方面毕业论文的范文,欢迎大家阅读参考!
浅谈机械零部件设计的新思路
摘 要:机械零部件设计是人类为了实现某种预期目标而进行的一种创造性活动,是人们以长期经验积累为基础,通过力学、数学建模及试验等所形成的经验公式、图表、标准及规范作为依据运用条件性计算或类比等方法进行设计。传统设计有很多局限性,因此笔者提出了机械零部件设计的新思路。
关键词:机械;零部件;设计;新思路
机械零部件设计的传统模式是采用手工计算及绘图,虽然现在已有不少设计人员使用了计算机绘图但基本上还停留在计算机绘图的初级阶段段有将计算机在机械零部件设计的优化方面的优势充分发挥出来,就使设计的准确性较差池因为设计思路的老套化,使在生产过程中不断地出现问题设计不断地修改、修正就使其效率更低。
1、设计核心思想――创新思维
运用创造思维
设计者的创造力是多种能力、个性和心理特征的综合表现,包括观察力、记忆力、想象力、思维力、表达力、自控力、文化修养、理想信念、意志性格、兴趣爱好等因素。它是社会前进、科技进步的基本动力之一,其中想象力和思维力是创造力的核心,它是将观察、记忆所得信息有控制地进行加工变换,创造表达出新成果的整个创造活动的中心。设计者不是把设计工作当成例行公事,而是时刻保持强烈的创新愿望和冲动,掌握必要创新方法,加强学习和锻炼启觉开发创造力,成为一个符合现代设计需要的创新人才。创造力的开发可从培养设计人员的创新意识、提高创新能力、士曾加创新实践等方面进行。
运用发散思维
发散思维又称辐射思维,是以欲解决的问题为中心,思维者打破常规,从不同方向,多角度、多层次地考虑问题。通过提出各种不同的解决问题的途径求出多种不同的答案,才从中选出最优解决方案的思维方式。例如若提出“将两个零部件联结在一起”的问题,常规的办法有焊接、胶接、铆接、捆绑、螺栓连接等各种各样的常规方式。但运用发散思维思考以后,就可得到利用电磁力、摩擦力、压合力、抽真空、冷冻等等方法。利用发散思维可能会找到更好的更优化的解决问题的方法。发散思维是创造性思维的主要形式之一在技术创新和方案设计中具有重要的意义。
运用创新思维
创新思维是建立在各类常规思维基础上的。人脑在外界信息激励下,将各种信息重新综合集成产生新的结果的思维活动过程就是创新思维。机械零部件设计的过程是创新的过程。设计者应打破常规思维的惯例追求新的功能原理、新方案、新结构、新造型、新材料、新工艺等在求异和突破中体现创新。
2、科学地进行机械零部件设计
把握机械零部件设计的主要内容
机械零部件设计是机械设计的重要组成部分,是机械总体设计的基础。机械设备中的各种机构和构件及它的各种运动功能,都是通过机械零部件的精心设计、绘制出零部件的加工制造图和各部件的装配图再通过机械制造过程中的精细加工及各合格零部件的组合装配得以实现了机械设备的设计功能。
机械零部件设计的主要内容包括:根据机械设备方案设计和总体设计的要求阴确零部件的工作要求、性能、参数等,选择零部件的构形、材料、精度等,进行失效分析和工作能力计算,画出零部件图和部件装配图。机械产品整机应满足由零部件设计所决定的机械零部件的综合质量对强度、刚度、寿命、耐磨性、耐热性、振动稳定性、精度、加工及装配工艺性、维修、生产成本等方面的要求,还要满足噪声控制、防腐性能、不污染环境等环境保护要求和安全要求等。
严格计算机械零部件的失效形式
机械零部件由于各种原因不能正常工作而失效,其失效形式主要有断裂、表面压碎、表面点蚀、塑性变形、过度弹性变形、共振、过热及过度磨损等。故在设计零部件时应首先进行零部件的失效分析预估失效的可能性采取相应措施,其中包括理论计算及计算准则。
常用的计算准则如下:一是强度准则。强度是机械零部件抵抗断裂、表面疲劳破坏或过大塑性变形等失效的能力;二是刚度准则。刚度是指零部件在载荷的作用下,抵抗弹性变形的能力;三是振动稳定性准则。对于高速运动或刚度较小的机械,在工作时应避免发生共振;四是耐热性准则。为了保证零部件在高温下正常工作,应合理设计其结构及合理选择材料,必要时须采用有效的降温措施;五是耐磨性准则。耐磨性是指相互接触并运动零部件的工作表面抵抗磨损的能力。当零部件过度磨损后,将会导致零部件失效报废。只有综合考虑才能最大可能地避免零部件的失效。
正确选择机械零部件表面粗糙度
表面粗糙度是反映零部件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标,是检验零部件表面质量的主要依据;其选择的合理与否,直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。在机械零部件设计工作中表面粗糙度的选择应用最广的是类比法,此法简便、迅速、有效。最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。
在实际应用中,对于不同类型的机器,其零部件在相同尺寸公差的条件下对表面粗糙度的要求是有差别的。这就是配合的稳定性问题。对于不同类型的机器,其零部件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。故在设计工作中,表面粗糙度的选择归根到底还是必须从实际出发,全面衡量零部件的表面功能和工艺经济性才能作出合理的选择。
全面优化机械零部件设计方法
要充分运用机械学理论和方法包括机构学、机械动力学、摩擦学、机械结构强度学、传动机械学等及计算机辅助分析的不断发展,对设计的关键技术问题能作出很好的处理,一系列新型的设计准则和方法正在形成。计算机辅助设计(CAD)是把计算机技术引入设计过程环节,用计算机完成选型、计算、绘图及其他作业的现代设计方法。
CAD技术促成机械零部件设计发生巨大的变化并成为现代机械设计的重要组成部分。目前,CAD技术向更深更广的方向发展,主要表现为:基于专家系统的智能CAD;CAD系统集成化,CAD与CAM(计算机辅助制造)的集成系统(CAD/CAM);动态三维造型技术;基于并行工程面向制造的设计技术(DFM);分布式网络CAD系统。
参考文献:
[1]王月强:《现代机械产品的零部件设计创新研究》[J]交通世界(建养.机械),2012(06)
[2]谢志坤/路平/史科科/刘伯聪:《轻量化技术在机床设计中的应用》[J]制造技术与机床,2012(12)
机械设计制造自动化探讨
摘要:本文对机械自动化与传统的机械制造技术进行了比较分析,指出了智能化的机械设计制造成为发展趋势。机械自动化在机械制造上具有低成本、高效率和多功能的有点,能够满足人民生活和生产的多元化需求。本文中论述了机械自动化的设计的原理、优点与效益以及发展方向。
关键词:机械制造自动化原则发展方向
1 机械制造自动化符合设计的原则
满足对机器的功能要求。
任何一种产品的开发都是为了满足人们某种需求为目的的,不同的产品具有不同的性能。任何机械设计都要能够对输入的物质、能量和信息进行处理,输出需要的物质、信息和能量。机械自动化系统也应该具有这种功能,能够对物质、信息和能量进行处理。机械自动化系统包括和机电一体化产品和机电一体化技术的内容,作为产品, 又包含着设计、 制造和特定的功能以满足使用要求,而功能是由其内部有机联系的结构所决定的。
利用先进技术不断创新。
根据产品或系统的功能不同,可对产品或系统进行分类。以物料搬运、加工为主,输入物质、能量和信息,经过加工处理,主要输出改变了位置和形态的物质系统称为加工机。以能量转换为主,输入能量和信息,输出不同能量的系统,称为动力机,其中输出机械能的为原动机。以信息处理为主,输入信息和能量,主要输出某种信息。
机械自动化系统除了具备上述必须的主功能外,还应具备其它内部功能,即 控制功能、动力功能、检测功能、构造功能。基于上述的功能构成原理,既有利于设计或分析各种机械自动化的产品,又有利于开拓思路,便于创造发明和创新。
2 机械自动化系统的优点与效益
生产能力和工作质量提高。
机械自动化产品具有信息自动控制和自动处理的功能,其检测的精度和灵敏度有很大的提高,通过自动化控制系统能够保证机械的能按照计划完成动作,使制造过程不受操作者主观因素的影响,保证最佳的工作质量和较高的产品合格率。同时,由于机械自动化产品实现了工作自动化,所以生产力大大提高。
使用安全性和可靠性提高。
机械自动化系统都有报警、监视、诊断和保护等功能。如果在工作中遇到过流、过压、过载、短路等电力故障时,能够自动停止工作,保护机械设备的完好,避免或减少人身事故,提高了设备的安全性。机械自动化产品由于采用电子元器件,减少了机械产品中的可动构件和磨损部件,从而使其具有较高的灵敏度和可靠性,故障率降低,寿命得到了延长。
调整和维修方便,使用性能改善。
机械自动化产品在安装调试时,可通过改变控制程序来实现工作方式的改变,以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机械自动化产品的控制系统中,而不需要改变产品中的任何部件和零件。对于具有存储功能的机械自动化产品,可以事先存入若干套不同的执行程序,然后根据不同的工作对象,给定一个代码信号输入,即可按指定的预定程序进行自动工作。机械自动化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施,使工作恢复正常。
改善劳动条件,有利于自动化生产。
机械自动化产品自动化程度高,是知识密集型和技术密集型产品,是将人们从繁重的体力劳动中解放出来的重要途径,可以加速工厂自动化、办公自动化、农业自动化、交通自动化甚至是家庭自动化,从而可促进我国四个现代化的实现。
3机械设计制造及其自动化的发展方向
3 .1智能化。
智能化是21 世纪机械自动化技术发展的一个重要发展方向。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混饨动力学等新思想、新方法。模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得更高的控制目标。诚然,使机械自动化产品具有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。
模块化。
模块化是一项重要而又艰巨的工程。 由于机械自动化产品种类和生产厂家繁多, 研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机械自动化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能减速、 电动机于一体的动力单元, 具有视觉、 图像处理、 识别和测距等功能的控制单元以及各种能完成典型操作的机械装置。 这样, 可利用标准单元迅速开发出新的产品,同时也可扩大生产规模。
网络化。
网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育以及人们日常生活带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一体,企业间的竞争也趋于全球化。机械自动化的新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快会畅销全球。由于网络化的普及,基于网络的各种远程控制和监测技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机械自动化产品。现场总线和局域网技术使家用电器网络化已成大势。
微型化。
微型化指的是机械自动化向微观领域发展的趋势。国外将其称为微电子机械系统,或微机械自动化系统,泛指几何尺寸不超过1 cm3的机械自动化产品,并向微米、纳米级发展。微机械自动化产品体积小、耗能少、运动灵活, 在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机械自动化发展的瓶颈在于微机械技术,微机械自动化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
4结论
现代机械自动化在设计和制造上具有多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义,所以机械的设计、制造都是围绕着机械自动化来进行的。机械自动化技术所面临的共性关键技术是传感检测技术、信息处理技术、伺服驱动技术、自动化控制技术、接口技术、精密机械技术及系统总体技术等。设计人员不能只热衷于技术引进,不能仅仅安心于作为新技术的传播者, 而应该作为新技术产业化的创造者,为机电一体化技术发展开辟广阔的天地。
参考文献:
[1]吴俊松.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].黑龙江科技信息,2013(11):45-46.
[2]罗碧龙.机械设计制造及其自动化发展方向的研究[J].科技与企业,2013(8):105-106.
[3]刘超.我国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J].河南科技,2013(6):66-67.
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机械创新设计是一个极其重要而又困难的实践性较强的研究课题。目前创新设计方法研究虽然已取得一些成果,但创新学还处于发展初期,各种不同理论及工具不断涌现,远没有形成普遍可以接受的统一的理论体系。本文认为,要进行机械创新设计要有两个必要条件:一是充分获取适用的知识;二是要使用符合创新设计思维并能激发创新思维的设计系统。设计过程充满了矛盾,所获取的知识应有助于矛盾的迅速解决,这就要求知识获取工具紧密集成到设计过程中,因此要统一研究知识获取工具与设计系统。另外,人类的创新设计思维模式是在长期的成功设计经验中总结形成的,因此设计系统必需符合创新设计思维规律。创新设计思维规律应作为算机辅助创新设计系统的理论基础。基于上述考虑,本文从创新设计思维的研究出发,融合知识获取方法,研究创新设计理论,进而开发机械产品创新设计系统。1 机械创新设计思维规律我们常把思维的过程称为“思路”,是因为可用路径问题来说明人类思维过程。本文提出两个机械创新设计思维原则:一是最短路径原则。设计者得到产品的功能要求后,往往首先检索出最佳设计实例,这样可以最迅速接近目标,然后运用价值工程方法,找出价值较低的极少数组件作为研究对象,再分析所得对象存在的矛盾,尝试作最小变动以解决矛盾,如矛盾没有解决则拟作更大变动或扩大研究对象范围,最后得出最优结果。通过这样途径所消耗的能量最少,体现了最短路径原则。二是相似性联想。汤川秀树的定同理论认为,联想能力就是找出事物彼此相似性的创造力,相似性是指事物间的内在联系。要用计算机系统来辅助设计师从自然界中发现形态各异的事物的相似性是很困难的,因此本文只研究从机械产品实例中挖掘相似性,以促进机械创新设计。机械设计过程是从功能要求到作用原理,再到物理结构的映射过程[1]。在CBR系统中,功能要求、作用原理与物理结构可作为实例索引,因此可统称它们为索引项目。同一索引的不同类索引项目之间的联想可称为纵向联想,而不同索引的同类索引的联想可称为横向联想。判断联想是否合理的依据是相似性,相似性由已有产品实例确定。比如,“超声波研磨机产品实例”使“超声波振动”作用原理与“研磨”功能要求纵向地产生了内在联系;又如,多种产品实例可满足同一功能要求,那么它们用于实现该功能的作用原理及物理结构具有相似性。功能要求是联想的起点,经验丰富的设计师通常记忆有大量的设计实例,因而掌握纵向及横向相似性,所以能迅速地进行横向及纵向的联想,能触类旁通,得出具有相似作用原理及物理结构的实例(简称相似实例)并进行组合优化,最后得到最优解。 这两项原则已被多种设计方法不自觉地采用了,基于实例推理不但能迅速接近最优解,体现最短路径原则;物场分析法(简称TRIZ)分析了上百万设计实例,确定功能要求与作用原理及物理载体的内在联系,以及不同作用原理或物理载体的可替代关系,使设计师可根据功能要求找到适当的作用原理及物理载体,体现相似性联想原则。2 计算机辅助创新设计系统 两项创新设计思维原则充分体现在计算机辅助创新设计系统的设计中,系统还利用了多种创新设计方法及人工智能技术。计算机辅助创新设计系统的流程如图1所示,它包含如下关键技术: 实例检索 利用基于实例推理(CBR)技术时首先要深入研究它的优缺点。CBR是一种以实例为知识载体的知识供应方法。当前它仍有如下不足:首先,系统为了达到实用通常建立庞大的实例库,这导致管理困难,系统运行效率低;其次,通过检索得到的只是一个或很少实例,而其它不符合检索要求但含有适用知识的实例没有利用,支持创新的力度不够;最后,实例调整严重依赖领域知识,难度大,所以很多CBR系统简化为实例检索系统[2]。导致这三项缺点的深层原因是实例是独立的,不同实例所蕴含的知识难以组合利用。为了克服这个矛盾本文提出通过相似性联想找出相似实例,并利用遗传算法进行组合优化,实现实例知识的重用。本系统的实例检索功能用商品化PDM系统IMAN中的产品结构与配置管理功能及搜索功能来实现,实例的可视化表示与管理依靠IMAN的产品结构树功能实现。可视化的实例模型表达及矛盾分析概念设计技术的发展方向为研究一种统一的设计方案表达方法[3]。文献[4]对日本学者吉川弘之提出的FBS图进行扩充,使用两个框架分别描述一个设计方案的功能层次与结构层次,并存储功能单元与结构单元的对应关系,使计算机理解产品的结构及其功能。这种方法的缺点是结构与功能的关系不够直观,因此本系统在功能层次图与结构层次图的基础上增加功能关系图,以语义网络的方式描述结构及之间的作用关系,使结构与功能处于同一张图中,设计者可直观地理解产品原理,根据功能关系图并运用价值工程方法分析实例存在的矛盾。实现创新的关键是正确分析产品中所存在的矛盾[5]。产品设计中的基本矛盾是产品功能成本比不能满足用户要求,它有两种表现形式,一是未能实现某些产品功能质量目标;二是某些功能质量得到改善而某些功能质量却恶化。矛盾分析结果用于指导新作用原理、新物理结构的联想,进而找出相似实例。基于WEB的创新设计知识库本系统的创新设计知识库包括作用原理库、物理结构库与实例库。当系统根据相似性搜索到新作用原理或物理结构后,相应的实例自动调出。作用原理库与物理结构库的开发借鉴了TRIZ的成果,再针对机械领域补充整理出二百四十余种作用原理(其中包括五十余种基本措施)。在每种作用原理下分别存储多种物理结构,形成物理结构库。实例库主要针对几种常见的家电产品进行开发。创新设计知识库是创新设计系统的核心部件,它是一种WEB文本知识库,文本经过笔者开发的机械知识XML标记处理,使知识库建立在国际标准XML文本之上,因此可实现知识资源的异地共享,并且在此知识库之上可建立基于WEB的机械产品计算机辅助创新设计系统,满足异地协同设计的需要。相似性的量化方法及改进的遗传算法每种产品的结构不同,需要不定相同的遗传算法编码。本系统为了提高运行效率,采用浮点数编码方式。在传统的遗传算法中,初始群体是通过用随机的方法来产生的[6],这具有一定的盲目性。因此本文提出利用实例的作用原理或物理结构的相似性作为筛选实例产生初始群体的依据。实现该途径的关键在于相似性的量化也即相似度的计算方法。相似度实质是实例的关联知识,必须以一定的算法在实例集合中挖掘得到。纵向联想的相似度实质是功能目标与实现手段的关系程度,横向联想的相似度实质是实现手段的可替代关系程度。相似度越高意味着得到已有产品实例的更多支持。根据相似度来筛选初始群体就等于利用以前的设计经历,使初始群体的产生有合理的基础,因此能加快遗传算法的收敛。本文根据相似性联想原理提出如下纵向及横向联想的相似度计算方法。设产品实例集合为C,功能元素集合为F,作用原理或物理结构元素集合为G。分别记为:C={Ci|i=1,2,…,n}; F={Fj|j=1,2,…,m}; G={Gk|k=1,2,…,q}。实例集合中的实例Ci以不同的隶属度uij及uik分别隶属于Fj及Gk。 设元素Gk到元素Fj的纵向联想相似度为rkj,则:rkj = 又设G空间中有元素Gk和Gm。实例Cji分别以隶属度uik和uim隶属于元素Gk和Gm,设从Gk到Gm的横向联想相似度为rkm,则:rkm = 隶属度作为实例对象的一项属性来存储。系统根据以上算法从实例集合中挖掘相似度知识,辅助设计师从相似度较高的方向进行联想,并用于指导遗传算法初始群体的产生,从而促进设计创新。3 结论 本文研究创新设计思维规律并用于指导机械产品创新设计系统的开发,系统的成功应用证明了关于创新设计思维规律论断的正确性以及多种新技术的可行性。系统可通过矛盾分析与联想,搜索到适用的作用原理、措施、物理结构及实例以解决矛盾,完成概念设计阶段的功能优化与原理优化,是实现机械广义优化设计方法的新成果。也不知道你是否满意啊!
机械创新设计是一个极其重要而又困难的实践性较强的研究课题。目前创新设计方法研究虽然已取得一些成果,但创新学还处于发展初期,各种不同理论及工具不断涌现,远没有形成普遍可以接受的统一的理论体系。本文认为,要进行机械创新设计要有两个必要条件:一是充分获取适用的知识;二是要使用符合创新设计思维并能激发创新思维的设计系统。设计过程充满了矛盾,所获取的知识应有助于矛盾的迅速解决,这就要求知识获取工具紧密集成到设计过程中,因此要统一研究知识获取工具与设计系统。另外,人类的创新设计思维模式是在长期的成功设计经验中总结形成的,因此设计系统必需符合创新设计思维规律。创新设计思维规律应作为算机辅助创新设计系统的理论基础。基于上述考虑,本文从创新设计思维的研究出发,融合知识获取方法,研究创新设计理论,进而开发机械产品创新设计系统。1 机械创新设计思维规律我们常把思维的过程称为“思路”,是因为可用路径问题来说明人类思维过程。本文提出两个机械创新设计思维原则:一是最短路径原则。设计者得到产品的功能要求后,往往首先检索出最佳设计实例,这样可以最迅速接近目标,然后运用价值工程方法,找出价值较低的极少数组件作为研究对象,再分析所得对象存在的矛盾,尝试作最小变动以解决矛盾,如矛盾没有解决则拟作更大变动或扩大研究对象范围,最后得出最优结果。通过这样途径所消耗的能量最少,体现了最短路径原则。二是相似性联想。汤川秀树的定同理论认为,联想能力就是找出事物彼此相似性的创造力,相似性是指事物间的内在联系。要用计算机系统来辅助设计师从自然界中发现形态各异的事物的相似性是很困难的,因此本文只研究从机械产品实例中挖掘相似性,以促进机械创新设计。机械设计过程是从功能要求到作用原理,再到物理结构的映射过程[1]。在CBR系统中,功能要求、作用原理与物理结构可作为实例索引,因此可统称它们为索引项目。同一索引的不同类索引项目之间的联想可称为纵向联想,而不同索引的同类索引的联想可称为横向联想。判断联想是否合理的依据是相似性,相似性由已有产品实例确定。比如,“超声波研磨机产品实例”使“超声波振动”作用原理与“研磨”功能要求纵向地产生了内在联系;又如,多种产品实例可满足同一功能要求,那么它们用于实现该功能的作用原理及物理结构具有相似性。功能要求是联想的起点,经验丰富的设计师通常记忆有大量的设计实例,因而掌握纵向及横向相似性,所以能迅速地进行横向及纵向的联想,能触类旁通,得出具有相似作用原理及物理结构的实例(简称相似实例)并进行组合优化,最后得到最优解。 这两项原则已被多种设计方法不自觉地采用了,基于实例推理不但能迅速接近最优解,体现最短路径原则;物场分析法(简称TRIZ)分析了上百万设计实例,确定功能要求与作用原理及物理载体的内在联系,以及不同作用原理或物理载体的可替代关系,使设计师可根据功能要求找到适当的作用原理及物理载体,体现相似性联想原则。2 计算机辅助创新设计系统 两项创新设计思维原则充分体现在计算机辅助创新设计系统的设计中,系统还利用了多种创新设计方法及人工智能技术。计算机辅助创新设计系统的流程如图1所示,它包含如下关键技术: 实例检索 利用基于实例推理(CBR)技术时首先要深入研究它的优缺点。CBR是一种以实例为知识载体的知识供应方法。当前它仍有如下不足:首先,系统为了达到实用通常建立庞大的实例库,这导致管理困难,系统运行效率低;其次,通过检索得到的只是一个或很少实例,而其它不符合检索要求但含有适用知识的实例没有利用,支持创新的力度不够;最后,实例调整严重依赖领域知识,难度大,所以很多CBR系统简化为实例检索系统[2]。导致这三项缺点的深层原因是实例是独立的,不同实例所蕴含的知识难以组合利用。为了克服这个矛盾本文提出通过相似性联想找出相似实例,并利用遗传算法进行组合优化,实现实例知识的重用。本系统的实例检索功能用商品化PDM系统IMAN中的产品结构与配置管理功能及搜索功能来实现,实例的可视化表示与管理依靠IMAN的产品结构树功能实现。可视化的实例模型表达及矛盾分析概念设计技术的发展方向为研究一种统一的设计方案表达方法[3]。文献[4]对日本学者吉川弘之提出的FBS图进行扩充,使用两个框架分别描述一个设计方案的功能层次与结构层次,并存储功能单元与结构单元的对应关系,使计算机理解产品的结构及其功能。这种方法的缺点是结构与功能的关系不够直观,因此本系统在功能层次图与结构层次图的基础上增加功能关系图,以语义网络的方式描述结构及之间的作用关系,使结构与功能处于同一张图中,设计者可直观地理解产品原理,根据功能关系图并运用价值工程方法分析实例存在的矛盾。实现创新的关键是正确分析产品中所存在的矛盾[5]。产品设计中的基本矛盾是产品功能成本比不能满足用户要求,它有两种表现形式,一是未能实现某些产品功能质量目标;二是某些功能质量得到改善而某些功能质量却恶化。矛盾分析结果用于指导新作用原理、新物理结构的联想,进而找出相似实例。基于WEB的创新设计知识库本系统的创新设计知识库包括作用原理库、物理结构库与实例库。当系统根据相似性搜索到新作用原理或物理结构后,相应的实例自动调出。作用原理库与物理结构库的开发借鉴了TRIZ的成果,再针对机械领域补充整理出二百四十余种作用原理(其中包括五十余种基本措施)。在每种作用原理下分别存储多种物理结构,形成物理结构库。实例库主要针对几种常见的家电产品进行开发。创新设计知识库是创新设计系统的核心部件,它是一种WEB文本知识库,文本经过笔者开发的机械知识XML标记处理,使知识库建立在国际标准XML文本之上,因此可实现知识资源的异地共享,并且在此知识库之上可建立基于WEB的机械产品计算机辅助创新设计系统,满足异地协同设计的需要。相似性的量化方法及改进的遗传算法每种产品的结构不同,需要不定相同的遗传算法编码。本系统为了提高运行效率,采用浮点数编码方式。在传统的遗传算法中,初始群体是通过用随机的方法来产生的[6],这具有一定的盲目性。因此本文提出利用实例的作用原理或物理结构的相似性作为筛选实例产生初始群体的依据。实现该途径的关键在于相似性的量化也即相似度的计算方法。相似度实质是实例的关联知识,必须以一定的算法在实例集合中挖掘得到。纵向联想的相似度实质是功能目标与实现手段的关系程度,横向联想的相似度实质是实现手段的可替代关系程度。相似度越高意味着得到已有产品实例的更多支持。根据相似度来筛选初始群体就等于利用以前的设计经历,使初始群体的产生有合理的基础,因此能加快遗传算法的收敛。本文根据相似性联想原理提出如下纵向及横向联想的相似度计算方法。设产品实例集合为C,功能元素集合为F,作用原理或物理结构元素集合为G。分别记为:C={Ci|i=1,2,…,n}; F={Fj|j=1,2,…,m}; G={Gk|k=1,2,…,q}。实例集合中的实例Ci以不同的隶属度uij及uik分别隶属于Fj及Gk。 设元素Gk到元素Fj的纵向联想相似度为rkj,则:rkj = 又设G空间中有元素Gk和Gm。实例Cji分别以隶属度uik和uim隶属于元素Gk和Gm,设从Gk到Gm的横向联想相似度为rkm,则:rkm = 隶属度作为实例对象的一项属性来存储。系统根据以上算法从实例集合中挖掘相似度知识,辅助设计师从相似度较高的方向进行联想,并用于指导遗传算法初始群体的产生,从而促进设计创新。3 结论 本文研究创新设计思维规律并用于指导机械产品创新设计系统的开发,系统的成功应用证明了关于创新设计思维规律论断的正确性以及多种新技术的可行性。系统可通过矛盾分析与联想,搜索到适用的作用原理、措施、物理结构及实例以解决矛盾,完成概念设计阶段的功能优化与原理优化,是实现机械广义优化设计方法的新成果。也不知道你是否满意啊!
机械设计基础课程设计是机械设计基础课教学的一个重要环节。下面是我为大家整理的机械设计基础论文,供大家参考。
[摘要]新教育形式下如何更好的向应用技术型大学转型,本文针对机械设计课程存在的问题提出改革方案,实现在教师指导下,以学生为中心的自主学习的教学转变,激发学生的学习兴趣,提高分析问题解决问题的能力,提高动手能力,实现技能型人才的培养。
[关键词]新教育形式;机械设计;改革
党的报告提出要加快构建以就业为导向的现代教育体系,建立学分积累和转换制度,打通从中职、专科、本科到研究生的上升通道,引导一批普通本科高校向应用技术型高校转型,推动高等教育内涵式发展。新教育形式下,机械设计课程如何更好的实现在教师指导下,以学生为中心的自主学习,实现技能型人才的培养。
一、存在的问题
机械设计在以机械学为主干学科的各专业教学计划中,是一门培养学生具有机械设计能力的技术基础课,是机械专业从基础课向专业课学习的重要课程。该课程在教学内容方面着重基本知识,基本理论和基本方法,在培养实践能力方面着重设计技能的基本训练。通过课题教学使学生掌握设计的基本知识、理论和方法;通过实践教学帮助学生理论与实践相结合,更好的理解理论知识,掌握设计基本技能。针对新形势人才培养的要求,传统的机械设计课程教学主要存在以下几个问题:
1、学生缺乏学习兴趣性及主动性,难以实现课程对学生学习能力的培养目标;
2、课程练习主要是通过课后习题巩固课堂知识,练习内容单一,习题答案通过网络轻易获取,作业抄袭屡禁不止且越演越烈;
3、讲授的内容取决于教师的知识范围,对于机械零部件的许多新发展未能及时给予介绍,课程内容落后于时代。
二、改革思路
机械设计任课教师应从教学内容充分了解先进的设计方法和设计技术,让学生了解机械设计及新的设计理念,针对学生情况调整教学方法,激发学生学习兴趣,采取多样化练习方式、满足新形势教学需求:
(一)帮助学生形成学习动机,激发学生的学习兴趣:学生从小学到大学的学习,接触社会实际少,学与用是分离的,学习枯燥,厌学现象比较明显。很多学生在上学时没有树立专业思想,缺乏对自己未来发展的规划和定位,现在的学生即使选择学习机械专业,但是对机械行业缺乏最基本地认知、动手能力也偏弱。因此学习没有目标、缺乏动力,无法调动主观能动性。要从根本上解决学生学习兴趣不高、学习动力不足的问题,关键还是要从感性认识入手,加强实践,学、用结合。首先,要创造条件让学生能接触企业的生产实际,直观接触机械设备,了解机械的基本常识及增加对通用零、部件的感性认识,了解先进的加工技术。安排学生观看现代生产中常用一些仪器设备及自动化生产线的录像,指导老师针对录像内容讲解其设备的工作原理和通用零、部件作用、主要特点和应用场合等。通过一些典型的企业经常碰到的实际案例来进行教学,教学过程中引导学生发现问题,结合理论知识给出解决问题的方案,从多种方案中分析出最优方案,增加学生的感性认识和学习兴趣,减少课程的枯燥性,使学生将所学的理论适合和工程实践相结合,提高课程教学效果。
(二)贯彻基本教学内容,加强课外练习:在机械设计的课堂教学引入实践性内容,有针对性地引导学生去发现问题、解决问题,对处于转型期的机械设计课程具有重要的意义。现代机械工程的活动先是通过收集大量的相关资料并对其进行分析,然后对各种资料信息进行理解、综合并提出解决问题的方案,最后筛选出最优方案,科学地解决机械实际工程问题。要求工程技术人员不仅要有良好的观察力、查找资料的能力、分析能力、逻辑思维能力、综合应用理论与实践解决实际问题的,还要求能够运用现代信息技术进行绘图、计算、设计和创新,能够运用继承前人总结的知识和经验,进行创新。因此教学过程中应以素质教学为基本目标,贯彻“在教师指导下,以学生为中心”的教育理念,促进学生创新精神和实践能力的培养已成为一种共识。引导学生从被动学习向主动学习转变,课程练习则不应只是课后习题单一的练习模式。
1.改革题目的内容与做法,引导学生主动实践。
2.采用项目式实践模式,提出项目目标,不设定具体题目,不指定设计方法,不提供参考文献,由学生自行探索。
3.不注重学生对固定程式的遵循,看重学生对方法、路径的找寻过程;不注重成果的完成度,看重成果的创新性。
4.组织学生对课题、实践方法、选题思路、课题进度及课题的答辩。引导学生由被动实践向主动实践转变,被动实践在当前还是一个阶段一个层次的实践,不可能完全取消,不宜一概否定。主动实践是学习过程中高层次的实践,应积极引导学生参与。
5.吸引和鼓励学生踊跃参加校、省、国家机械创新设计竞赛。参加竞赛的同学通过自主组织团队,根据题目查阅相关资料,确定方案,完成加工、安装、调试,根据测试结果做出相应的修改。竞赛过程既可培养学生的创新设计意识、综合设计能力和团队协作精神,加强动手实践训练,又能起到激发同学们的专业学习兴趣,调动他们学习积极性,培养查阅资料的能力,还活跃大学校园的科技活动氛围,通过竞赛掌握了设计的基本流程,基本方法,培养设计能力。
6.充分发挥开放实验室的作用,通过参加竞赛提高开放实验室的利用率,学生利用实验室完成一些小制作,既提高学生的动手能力又能帮助学生理解教学中的重点、难点,丰富了学生的课余生活。
(三)教师在教学过程中不断积累教学经验,将科研融入教学中:
1.课程讲授以教材为主线,不局限于教材,各章节围绕现代技术的发展,增加新的内容如:利用计算机辅助设计进行优化设计,利用仿真技术提高产品的设计效率,应用新的材料节约生产成本提高零件的机械性能,采用新的生产工艺缩短生产周期等。
2.创建符合教学内容要求的情境,提示新、旧知识之间联系的线索,帮助学生构建当前所学知识的意义。齿轮是现代机械中应该最为广泛的一种机械传动零件,在设计和制造齿轮过程中,如果材料选择不当,齿轮会出现过早的损伤,甚至失效。在课堂讲授过程中,教师引导学生分析如飞行器、矿山机械、车床、家用及办公机械等情况下齿轮材料的选择,可能出现的失效形式,通过哪些热处理的方法改善材料的性能。既帮助学生复习了材料的机械性能和热处理方法,又帮助学生理解了如何合理的选择材料。
3.教师在可能的条件下组织以实际工程为背景讨论与交流并对过程进行引导,使学生在理解重点的基础上提高分析能力;使之朝有利于知识构建的方向发展,使知识构建更有效。
4.课堂教学通过多媒体和黑板相结合,充分发挥各自的优势,帮助学生掌握重点、克服难点,习题的讲解采用启发式教学,帮助学生理解和掌握能够举一反三、以点带面。
三、结论
正确引导学生养成良好的学习习惯,激发学生创新思维,不断改进学习方法,理论联系实践,解决机械工程实际问题,全面提高能力和素质;促进教师不断总结改进教学方法、探索创新,进一步提高教学质量,全面培养学生的综合能力、实践能力、创新设计能力,为培养更多更好技术技能型人才而努力。
参考文献:
[1]李长春,吴长忠,张清萍.加强实践环节教学,提高机械设计课程的教学质量[C].全国机械设计教学研讨会议,2007:513-515.
[2]杨文堤,郭毕佳,王振国,杨会霞.机械设计课程的改革探讨[J].全国机械设计教学研讨会议,2009:342-343.
[3]朱维兵.机械设计课程教学模式改革探索[J].价值工程,2012,31(7):253-254.
1项目管理在《机械设计基础》工作页中的应用与研究概述
充分体现普适性。虽然工作页受众对象是职业教育学员,但并不仅限于此,还可考虑所有从事机械行业的在职工作人员及在校的大、中专学生,因此工作页的应用与研究基本上照顾到了不同的求学者,适用面比较广泛。
2项目管理在《机基》工作页中的应用与研究的主要内容
工作页将学习与工作紧密结合,以“学习的内容是工作,通过工作实现学习”为宗旨,促进了学习过程的系统化,使教学内容更贴近企业生产实际。笔者认为,有效的工作页应该由工作目标、工作准备、工作过程以及工作总结等四个关键的要素组成。
工作目标
工作目标的作用是让学员明确在项目教学中工作的具体内容与目标,即让学员知道“要做什么事?通过做这件事能有何收获?”根据工作内容与目标的要求,学员可以初步制定工作计划,大致确定所需用的工具及操作资料。工作目标可以用简单的几句话来描述,字数不多,但其意义重大。因为任务中的工作完全以此为中心展开,从而培养学员做个目标明确的工作者。
工作准备
工作准备主要包括工作分配、工具准备及相关知识准备三个内容。工作分配是指项目小组内工作分配情况,比如就“谁拿工具”“谁进行仪器操作”“谁负责记录”及“谁负责安全监督”等进行合理分工,让学员模拟进行班组分工,培养团队精神。工具准备是指让学员根据本项目工作内容与目标,分析涉及哪些工具的使用,领用哪些工具与设备,才能完成相关工作任务,模拟企业“工具的计划与领取”环节。相关知识准备是指对完成本项目工作任务所需的理论知识及相关注意事项进行重新复习与巩固,相当于“理论工作页”,可以在理论授课前预先完成。
工作过程
工作过程是工作页的主体部分,需用相当篇幅详细记录工作过程、相关数据及工作中出现的故障诊断分析。要注意突出工作页对学员实操过程的指导作用,要将工作过程的关键步骤具体标明,以达到只要学员依据工作页便可基本独立完成整个工作过程操作的效果。为学员在实际工作中继续学习创造自学的条件与养成良好的学习习惯打下坚实基础。这一阶段工作应该完全覆盖整个工作任务的所有操作与分析诊断环节。其中相关任务完成后,实操场地的整理和清洁要逐步按照质量管理的5S管理理念———整理、整顿、清洁、清扫及素养的标准规范执行。通过本环节达到提升学员的整体素养、良好的工作习惯、形成创造性的思维与严谨的科学精神等工作效果
工作总结
工作总结是让学员总结自己在完成本项目工作任务之后获得哪些收获,掌握了哪些技能,有哪些体会及经验教训,是否达到了预先制定的工作目标。这样做,可以让学员养成事后总结的习惯,有利于锻炼和提高学员的自我批评、自我评定、自我完善等品质,同时作为对学员进行发展性评价的一个依据。由此,笔者认为,项目管理在《机基》工作页中的应用与研究是一项充满智慧与内涵的工程,在应用与研究工作页时,必须抓住上述四个关键要素,才能较好地发挥工作页固有的作用,才能使项目管理这一教学模式达到一个良好的效果,否则有趋于形式之嫌。
3项目管理在《机基》工作页中的研究思路、研究方法与技术路线
研究思路
明确工作页的发展脉络、典型案例及重要典籍,用《机基》及相关课改先进理论为指导,以调查研究为基础,以实践教学为重点,明晰项目管理教学模式及工作页为教学载体的教学特点。
分析工作页的内涵意蕴,通过课题的启动和实施总结当前专业基础课在教学中存在的“死板、晦涩、难懂”为突破口,找准研究的有效途径,并找寻项目管理与工作页相对应的关系,研究过程坚持理论与实践相结合的原则,立足学员分组实施,覆盖整个专业基础课。
分析总结工作页开发与研究的应用情况及使用效果,认真总结实践经验,并提出切实可行的解决方案。
构建工作页的项目管理教学模式,吸收、借鉴其他省市县的有关研究成果,从实际出发,探索出适合于职业教育的专业基础教学模式。
研究方法
文献资料法。
专家咨询与论证法。
问卷调查法。
座谈研究法。
参观企业与观察生活法。
行动研究法。
个案研究法。
经验总结法。
4总结
机械设计的水平对产品的质量、性能、研发时间和经济效益等有直接或间接的影响。下文是我为大家整理的关于机械设计方面毕业论文的范文,欢迎大家阅读参考!
浅谈机械零部件设计的新思路
摘 要:机械零部件设计是人类为了实现某种预期目标而进行的一种创造性活动,是人们以长期经验积累为基础,通过力学、数学建模及试验等所形成的经验公式、图表、标准及规范作为依据运用条件性计算或类比等方法进行设计。传统设计有很多局限性,因此笔者提出了机械零部件设计的新思路。
关键词:机械;零部件;设计;新思路
机械零部件设计的传统模式是采用手工计算及绘图,虽然现在已有不少设计人员使用了计算机绘图但基本上还停留在计算机绘图的初级阶段段有将计算机在机械零部件设计的优化方面的优势充分发挥出来,就使设计的准确性较差池因为设计思路的老套化,使在生产过程中不断地出现问题设计不断地修改、修正就使其效率更低。
1、设计核心思想――创新思维
运用创造思维
设计者的创造力是多种能力、个性和心理特征的综合表现,包括观察力、记忆力、想象力、思维力、表达力、自控力、文化修养、理想信念、意志性格、兴趣爱好等因素。它是社会前进、科技进步的基本动力之一,其中想象力和思维力是创造力的核心,它是将观察、记忆所得信息有控制地进行加工变换,创造表达出新成果的整个创造活动的中心。设计者不是把设计工作当成例行公事,而是时刻保持强烈的创新愿望和冲动,掌握必要创新方法,加强学习和锻炼启觉开发创造力,成为一个符合现代设计需要的创新人才。创造力的开发可从培养设计人员的创新意识、提高创新能力、士曾加创新实践等方面进行。
运用发散思维
发散思维又称辐射思维,是以欲解决的问题为中心,思维者打破常规,从不同方向,多角度、多层次地考虑问题。通过提出各种不同的解决问题的途径求出多种不同的答案,才从中选出最优解决方案的思维方式。例如若提出“将两个零部件联结在一起”的问题,常规的办法有焊接、胶接、铆接、捆绑、螺栓连接等各种各样的常规方式。但运用发散思维思考以后,就可得到利用电磁力、摩擦力、压合力、抽真空、冷冻等等方法。利用发散思维可能会找到更好的更优化的解决问题的方法。发散思维是创造性思维的主要形式之一在技术创新和方案设计中具有重要的意义。
运用创新思维
创新思维是建立在各类常规思维基础上的。人脑在外界信息激励下,将各种信息重新综合集成产生新的结果的思维活动过程就是创新思维。机械零部件设计的过程是创新的过程。设计者应打破常规思维的惯例追求新的功能原理、新方案、新结构、新造型、新材料、新工艺等在求异和突破中体现创新。
2、科学地进行机械零部件设计
把握机械零部件设计的主要内容
机械零部件设计是机械设计的重要组成部分,是机械总体设计的基础。机械设备中的各种机构和构件及它的各种运动功能,都是通过机械零部件的精心设计、绘制出零部件的加工制造图和各部件的装配图再通过机械制造过程中的精细加工及各合格零部件的组合装配得以实现了机械设备的设计功能。
机械零部件设计的主要内容包括:根据机械设备方案设计和总体设计的要求阴确零部件的工作要求、性能、参数等,选择零部件的构形、材料、精度等,进行失效分析和工作能力计算,画出零部件图和部件装配图。机械产品整机应满足由零部件设计所决定的机械零部件的综合质量对强度、刚度、寿命、耐磨性、耐热性、振动稳定性、精度、加工及装配工艺性、维修、生产成本等方面的要求,还要满足噪声控制、防腐性能、不污染环境等环境保护要求和安全要求等。
严格计算机械零部件的失效形式
机械零部件由于各种原因不能正常工作而失效,其失效形式主要有断裂、表面压碎、表面点蚀、塑性变形、过度弹性变形、共振、过热及过度磨损等。故在设计零部件时应首先进行零部件的失效分析预估失效的可能性采取相应措施,其中包括理论计算及计算准则。
常用的计算准则如下:一是强度准则。强度是机械零部件抵抗断裂、表面疲劳破坏或过大塑性变形等失效的能力;二是刚度准则。刚度是指零部件在载荷的作用下,抵抗弹性变形的能力;三是振动稳定性准则。对于高速运动或刚度较小的机械,在工作时应避免发生共振;四是耐热性准则。为了保证零部件在高温下正常工作,应合理设计其结构及合理选择材料,必要时须采用有效的降温措施;五是耐磨性准则。耐磨性是指相互接触并运动零部件的工作表面抵抗磨损的能力。当零部件过度磨损后,将会导致零部件失效报废。只有综合考虑才能最大可能地避免零部件的失效。
正确选择机械零部件表面粗糙度
表面粗糙度是反映零部件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标,是检验零部件表面质量的主要依据;其选择的合理与否,直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。在机械零部件设计工作中表面粗糙度的选择应用最广的是类比法,此法简便、迅速、有效。最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。
在实际应用中,对于不同类型的机器,其零部件在相同尺寸公差的条件下对表面粗糙度的要求是有差别的。这就是配合的稳定性问题。对于不同类型的机器,其零部件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。故在设计工作中,表面粗糙度的选择归根到底还是必须从实际出发,全面衡量零部件的表面功能和工艺经济性才能作出合理的选择。
全面优化机械零部件设计方法
要充分运用机械学理论和方法包括机构学、机械动力学、摩擦学、机械结构强度学、传动机械学等及计算机辅助分析的不断发展,对设计的关键技术问题能作出很好的处理,一系列新型的设计准则和方法正在形成。计算机辅助设计(CAD)是把计算机技术引入设计过程环节,用计算机完成选型、计算、绘图及其他作业的现代设计方法。
CAD技术促成机械零部件设计发生巨大的变化并成为现代机械设计的重要组成部分。目前,CAD技术向更深更广的方向发展,主要表现为:基于专家系统的智能CAD;CAD系统集成化,CAD与CAM(计算机辅助制造)的集成系统(CAD/CAM);动态三维造型技术;基于并行工程面向制造的设计技术(DFM);分布式网络CAD系统。
参考文献:
[1]王月强:《现代机械产品的零部件设计创新研究》[J]交通世界(建养.机械),2012(06)
[2]谢志坤/路平/史科科/刘伯聪:《轻量化技术在机床设计中的应用》[J]制造技术与机床,2012(12)
机械设计制造自动化探讨
摘要:本文对机械自动化与传统的机械制造技术进行了比较分析,指出了智能化的机械设计制造成为发展趋势。机械自动化在机械制造上具有低成本、高效率和多功能的有点,能够满足人民生活和生产的多元化需求。本文中论述了机械自动化的设计的原理、优点与效益以及发展方向。
关键词:机械制造自动化原则发展方向
1 机械制造自动化符合设计的原则
满足对机器的功能要求。
任何一种产品的开发都是为了满足人们某种需求为目的的,不同的产品具有不同的性能。任何机械设计都要能够对输入的物质、能量和信息进行处理,输出需要的物质、信息和能量。机械自动化系统也应该具有这种功能,能够对物质、信息和能量进行处理。机械自动化系统包括和机电一体化产品和机电一体化技术的内容,作为产品, 又包含着设计、 制造和特定的功能以满足使用要求,而功能是由其内部有机联系的结构所决定的。
利用先进技术不断创新。
根据产品或系统的功能不同,可对产品或系统进行分类。以物料搬运、加工为主,输入物质、能量和信息,经过加工处理,主要输出改变了位置和形态的物质系统称为加工机。以能量转换为主,输入能量和信息,输出不同能量的系统,称为动力机,其中输出机械能的为原动机。以信息处理为主,输入信息和能量,主要输出某种信息。
机械自动化系统除了具备上述必须的主功能外,还应具备其它内部功能,即 控制功能、动力功能、检测功能、构造功能。基于上述的功能构成原理,既有利于设计或分析各种机械自动化的产品,又有利于开拓思路,便于创造发明和创新。
2 机械自动化系统的优点与效益
生产能力和工作质量提高。
机械自动化产品具有信息自动控制和自动处理的功能,其检测的精度和灵敏度有很大的提高,通过自动化控制系统能够保证机械的能按照计划完成动作,使制造过程不受操作者主观因素的影响,保证最佳的工作质量和较高的产品合格率。同时,由于机械自动化产品实现了工作自动化,所以生产力大大提高。
使用安全性和可靠性提高。
机械自动化系统都有报警、监视、诊断和保护等功能。如果在工作中遇到过流、过压、过载、短路等电力故障时,能够自动停止工作,保护机械设备的完好,避免或减少人身事故,提高了设备的安全性。机械自动化产品由于采用电子元器件,减少了机械产品中的可动构件和磨损部件,从而使其具有较高的灵敏度和可靠性,故障率降低,寿命得到了延长。
调整和维修方便,使用性能改善。
机械自动化产品在安装调试时,可通过改变控制程序来实现工作方式的改变,以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机械自动化产品的控制系统中,而不需要改变产品中的任何部件和零件。对于具有存储功能的机械自动化产品,可以事先存入若干套不同的执行程序,然后根据不同的工作对象,给定一个代码信号输入,即可按指定的预定程序进行自动工作。机械自动化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施,使工作恢复正常。
改善劳动条件,有利于自动化生产。
机械自动化产品自动化程度高,是知识密集型和技术密集型产品,是将人们从繁重的体力劳动中解放出来的重要途径,可以加速工厂自动化、办公自动化、农业自动化、交通自动化甚至是家庭自动化,从而可促进我国四个现代化的实现。
3机械设计制造及其自动化的发展方向
3 .1智能化。
智能化是21 世纪机械自动化技术发展的一个重要发展方向。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混饨动力学等新思想、新方法。模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得更高的控制目标。诚然,使机械自动化产品具有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。
模块化。
模块化是一项重要而又艰巨的工程。 由于机械自动化产品种类和生产厂家繁多, 研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机械自动化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能减速、 电动机于一体的动力单元, 具有视觉、 图像处理、 识别和测距等功能的控制单元以及各种能完成典型操作的机械装置。 这样, 可利用标准单元迅速开发出新的产品,同时也可扩大生产规模。
网络化。
网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育以及人们日常生活带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一体,企业间的竞争也趋于全球化。机械自动化的新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快会畅销全球。由于网络化的普及,基于网络的各种远程控制和监测技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机械自动化产品。现场总线和局域网技术使家用电器网络化已成大势。
微型化。
微型化指的是机械自动化向微观领域发展的趋势。国外将其称为微电子机械系统,或微机械自动化系统,泛指几何尺寸不超过1 cm3的机械自动化产品,并向微米、纳米级发展。微机械自动化产品体积小、耗能少、运动灵活, 在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机械自动化发展的瓶颈在于微机械技术,微机械自动化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
4结论
现代机械自动化在设计和制造上具有多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义,所以机械的设计、制造都是围绕着机械自动化来进行的。机械自动化技术所面临的共性关键技术是传感检测技术、信息处理技术、伺服驱动技术、自动化控制技术、接口技术、精密机械技术及系统总体技术等。设计人员不能只热衷于技术引进,不能仅仅安心于作为新技术的传播者, 而应该作为新技术产业化的创造者,为机电一体化技术发展开辟广阔的天地。
参考文献:
[1]吴俊松.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].黑龙江科技信息,2013(11):45-46.
[2]罗碧龙.机械设计制造及其自动化发展方向的研究[J].科技与企业,2013(8):105-106.
[3]刘超.我国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J].河南科技,2013(6):66-67.
授之以鱼不如授之以渔!蛋卷是某大学国际贸易学系学生,很高兴能帮上你。其实有个很好的办法可以让你迅速拿到这样的文献。我们一般找中英文的文献和论文都是用这样的办法。上google,然后收索你要的作品名称或者重点词汇在后面加.pdf.例如 “机械 创新 设计.pdf”或者“机械 创新.doc” 这样。你要找什么论文或者文献就重点词+.pdf 或者重点词+.doc 蛋卷用这个办法屡试不爽,你可以多找几篇,看看论文的架构和作者的思路,并且适当参考。蛋卷提醒使用此方法应该注意的问题:1.一定要用google,因为只有google带有强大的pdf文件检索功能,baidu效果会偏差。 2.注意重点词,如果用一个重点词找不到合适的论文,建议换几个重点词试试,肯定可以下到论文 3.尽量从检索页第一页偏下方开始找论文。因为google也是有检索排行的,所以一些论文网站会排在你检索到的信息前面,一般都是需要注册或者付费下载。一般直接点开链接就出现下载的页面在检索页第一页靠后一点的位置开始。 4.多试试,肯定有。相信蛋卷。希望蛋卷的回答对你有帮助。
机械设计的水平对产品的质量、性能、研发时间和经济效益等有直接或间接的影响。下文是我为大家整理的关于机械设计方面毕业论文的范文,欢迎大家阅读参考!
浅谈机械零部件设计的新思路
摘 要:机械零部件设计是人类为了实现某种预期目标而进行的一种创造性活动,是人们以长期经验积累为基础,通过力学、数学建模及试验等所形成的经验公式、图表、标准及规范作为依据运用条件性计算或类比等方法进行设计。传统设计有很多局限性,因此笔者提出了机械零部件设计的新思路。
关键词:机械;零部件;设计;新思路
机械零部件设计的传统模式是采用手工计算及绘图,虽然现在已有不少设计人员使用了计算机绘图但基本上还停留在计算机绘图的初级阶段段有将计算机在机械零部件设计的优化方面的优势充分发挥出来,就使设计的准确性较差池因为设计思路的老套化,使在生产过程中不断地出现问题设计不断地修改、修正就使其效率更低。
1、设计核心思想――创新思维
运用创造思维
设计者的创造力是多种能力、个性和心理特征的综合表现,包括观察力、记忆力、想象力、思维力、表达力、自控力、文化修养、理想信念、意志性格、兴趣爱好等因素。它是社会前进、科技进步的基本动力之一,其中想象力和思维力是创造力的核心,它是将观察、记忆所得信息有控制地进行加工变换,创造表达出新成果的整个创造活动的中心。设计者不是把设计工作当成例行公事,而是时刻保持强烈的创新愿望和冲动,掌握必要创新方法,加强学习和锻炼启觉开发创造力,成为一个符合现代设计需要的创新人才。创造力的开发可从培养设计人员的创新意识、提高创新能力、士曾加创新实践等方面进行。
运用发散思维
发散思维又称辐射思维,是以欲解决的问题为中心,思维者打破常规,从不同方向,多角度、多层次地考虑问题。通过提出各种不同的解决问题的途径求出多种不同的答案,才从中选出最优解决方案的思维方式。例如若提出“将两个零部件联结在一起”的问题,常规的办法有焊接、胶接、铆接、捆绑、螺栓连接等各种各样的常规方式。但运用发散思维思考以后,就可得到利用电磁力、摩擦力、压合力、抽真空、冷冻等等方法。利用发散思维可能会找到更好的更优化的解决问题的方法。发散思维是创造性思维的主要形式之一在技术创新和方案设计中具有重要的意义。
运用创新思维
创新思维是建立在各类常规思维基础上的。人脑在外界信息激励下,将各种信息重新综合集成产生新的结果的思维活动过程就是创新思维。机械零部件设计的过程是创新的过程。设计者应打破常规思维的惯例追求新的功能原理、新方案、新结构、新造型、新材料、新工艺等在求异和突破中体现创新。
2、科学地进行机械零部件设计
把握机械零部件设计的主要内容
机械零部件设计是机械设计的重要组成部分,是机械总体设计的基础。机械设备中的各种机构和构件及它的各种运动功能,都是通过机械零部件的精心设计、绘制出零部件的加工制造图和各部件的装配图再通过机械制造过程中的精细加工及各合格零部件的组合装配得以实现了机械设备的设计功能。
机械零部件设计的主要内容包括:根据机械设备方案设计和总体设计的要求阴确零部件的工作要求、性能、参数等,选择零部件的构形、材料、精度等,进行失效分析和工作能力计算,画出零部件图和部件装配图。机械产品整机应满足由零部件设计所决定的机械零部件的综合质量对强度、刚度、寿命、耐磨性、耐热性、振动稳定性、精度、加工及装配工艺性、维修、生产成本等方面的要求,还要满足噪声控制、防腐性能、不污染环境等环境保护要求和安全要求等。
严格计算机械零部件的失效形式
机械零部件由于各种原因不能正常工作而失效,其失效形式主要有断裂、表面压碎、表面点蚀、塑性变形、过度弹性变形、共振、过热及过度磨损等。故在设计零部件时应首先进行零部件的失效分析预估失效的可能性采取相应措施,其中包括理论计算及计算准则。
常用的计算准则如下:一是强度准则。强度是机械零部件抵抗断裂、表面疲劳破坏或过大塑性变形等失效的能力;二是刚度准则。刚度是指零部件在载荷的作用下,抵抗弹性变形的能力;三是振动稳定性准则。对于高速运动或刚度较小的机械,在工作时应避免发生共振;四是耐热性准则。为了保证零部件在高温下正常工作,应合理设计其结构及合理选择材料,必要时须采用有效的降温措施;五是耐磨性准则。耐磨性是指相互接触并运动零部件的工作表面抵抗磨损的能力。当零部件过度磨损后,将会导致零部件失效报废。只有综合考虑才能最大可能地避免零部件的失效。
正确选择机械零部件表面粗糙度
表面粗糙度是反映零部件表面微观几何形状误差的一个重要技术指标,是检验零部件表面质量的主要依据;其选择的合理与否,直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。在机械零部件设计工作中表面粗糙度的选择应用最广的是类比法,此法简便、迅速、有效。最常用的是与公差等级相适应的表面粗糙度。
在实际应用中,对于不同类型的机器,其零部件在相同尺寸公差的条件下对表面粗糙度的要求是有差别的。这就是配合的稳定性问题。对于不同类型的机器,其零部件的配合稳定性和互换性的要求是不同的。故在设计工作中,表面粗糙度的选择归根到底还是必须从实际出发,全面衡量零部件的表面功能和工艺经济性才能作出合理的选择。
全面优化机械零部件设计方法
要充分运用机械学理论和方法包括机构学、机械动力学、摩擦学、机械结构强度学、传动机械学等及计算机辅助分析的不断发展,对设计的关键技术问题能作出很好的处理,一系列新型的设计准则和方法正在形成。计算机辅助设计(CAD)是把计算机技术引入设计过程环节,用计算机完成选型、计算、绘图及其他作业的现代设计方法。
CAD技术促成机械零部件设计发生巨大的变化并成为现代机械设计的重要组成部分。目前,CAD技术向更深更广的方向发展,主要表现为:基于专家系统的智能CAD;CAD系统集成化,CAD与CAM(计算机辅助制造)的集成系统(CAD/CAM);动态三维造型技术;基于并行工程面向制造的设计技术(DFM);分布式网络CAD系统。
参考文献:
[1]王月强:《现代机械产品的零部件设计创新研究》[J]交通世界(建养.机械),2012(06)
[2]谢志坤/路平/史科科/刘伯聪:《轻量化技术在机床设计中的应用》[J]制造技术与机床,2012(12)
机械设计制造自动化探讨
摘要:本文对机械自动化与传统的机械制造技术进行了比较分析,指出了智能化的机械设计制造成为发展趋势。机械自动化在机械制造上具有低成本、高效率和多功能的有点,能够满足人民生活和生产的多元化需求。本文中论述了机械自动化的设计的原理、优点与效益以及发展方向。
关键词:机械制造自动化原则发展方向
1 机械制造自动化符合设计的原则
满足对机器的功能要求。
任何一种产品的开发都是为了满足人们某种需求为目的的,不同的产品具有不同的性能。任何机械设计都要能够对输入的物质、能量和信息进行处理,输出需要的物质、信息和能量。机械自动化系统也应该具有这种功能,能够对物质、信息和能量进行处理。机械自动化系统包括和机电一体化产品和机电一体化技术的内容,作为产品, 又包含着设计、 制造和特定的功能以满足使用要求,而功能是由其内部有机联系的结构所决定的。
利用先进技术不断创新。
根据产品或系统的功能不同,可对产品或系统进行分类。以物料搬运、加工为主,输入物质、能量和信息,经过加工处理,主要输出改变了位置和形态的物质系统称为加工机。以能量转换为主,输入能量和信息,输出不同能量的系统,称为动力机,其中输出机械能的为原动机。以信息处理为主,输入信息和能量,主要输出某种信息。
机械自动化系统除了具备上述必须的主功能外,还应具备其它内部功能,即 控制功能、动力功能、检测功能、构造功能。基于上述的功能构成原理,既有利于设计或分析各种机械自动化的产品,又有利于开拓思路,便于创造发明和创新。
2 机械自动化系统的优点与效益
生产能力和工作质量提高。
机械自动化产品具有信息自动控制和自动处理的功能,其检测的精度和灵敏度有很大的提高,通过自动化控制系统能够保证机械的能按照计划完成动作,使制造过程不受操作者主观因素的影响,保证最佳的工作质量和较高的产品合格率。同时,由于机械自动化产品实现了工作自动化,所以生产力大大提高。
使用安全性和可靠性提高。
机械自动化系统都有报警、监视、诊断和保护等功能。如果在工作中遇到过流、过压、过载、短路等电力故障时,能够自动停止工作,保护机械设备的完好,避免或减少人身事故,提高了设备的安全性。机械自动化产品由于采用电子元器件,减少了机械产品中的可动构件和磨损部件,从而使其具有较高的灵敏度和可靠性,故障率降低,寿命得到了延长。
调整和维修方便,使用性能改善。
机械自动化产品在安装调试时,可通过改变控制程序来实现工作方式的改变,以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机械自动化产品的控制系统中,而不需要改变产品中的任何部件和零件。对于具有存储功能的机械自动化产品,可以事先存入若干套不同的执行程序,然后根据不同的工作对象,给定一个代码信号输入,即可按指定的预定程序进行自动工作。机械自动化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施,使工作恢复正常。
改善劳动条件,有利于自动化生产。
机械自动化产品自动化程度高,是知识密集型和技术密集型产品,是将人们从繁重的体力劳动中解放出来的重要途径,可以加速工厂自动化、办公自动化、农业自动化、交通自动化甚至是家庭自动化,从而可促进我国四个现代化的实现。
3机械设计制造及其自动化的发展方向
3 .1智能化。
智能化是21 世纪机械自动化技术发展的一个重要发展方向。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混饨动力学等新思想、新方法。模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得更高的控制目标。诚然,使机械自动化产品具有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。
模块化。
模块化是一项重要而又艰巨的工程。 由于机械自动化产品种类和生产厂家繁多, 研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机械自动化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能减速、 电动机于一体的动力单元, 具有视觉、 图像处理、 识别和测距等功能的控制单元以及各种能完成典型操作的机械装置。 这样, 可利用标准单元迅速开发出新的产品,同时也可扩大生产规模。
网络化。
网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育以及人们日常生活带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一体,企业间的竞争也趋于全球化。机械自动化的新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快会畅销全球。由于网络化的普及,基于网络的各种远程控制和监测技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机械自动化产品。现场总线和局域网技术使家用电器网络化已成大势。
微型化。
微型化指的是机械自动化向微观领域发展的趋势。国外将其称为微电子机械系统,或微机械自动化系统,泛指几何尺寸不超过1 cm3的机械自动化产品,并向微米、纳米级发展。微机械自动化产品体积小、耗能少、运动灵活, 在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机械自动化发展的瓶颈在于微机械技术,微机械自动化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
4结论
现代机械自动化在设计和制造上具有多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义,所以机械的设计、制造都是围绕着机械自动化来进行的。机械自动化技术所面临的共性关键技术是传感检测技术、信息处理技术、伺服驱动技术、自动化控制技术、接口技术、精密机械技术及系统总体技术等。设计人员不能只热衷于技术引进,不能仅仅安心于作为新技术的传播者, 而应该作为新技术产业化的创造者,为机电一体化技术发展开辟广阔的天地。
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机械创新设计是一个极其重要而又困难的实践性较强的研究课题。目前创新设计方法研究虽然已取得一些成果,但创新学还处于发展初期,各种不同理论及工具不断涌现,远没有形成普遍可以接受的统一的理论体系。本文认为,要进行机械创新设计要有两个必要条件:一是充分获取适用的知识;二是要使用符合创新设计思维并能激发创新思维的设计系统。设计过程充满了矛盾,所获取的知识应有助于矛盾的迅速解决,这就要求知识获取工具紧密集成到设计过程中,因此要统一研究知识获取工具与设计系统。另外,人类的创新设计思维模式是在长期的成功设计经验中总结形成的,因此设计系统必需符合创新设计思维规律。创新设计思维规律应作为算机辅助创新设计系统的理论基础。基于上述考虑,本文从创新设计思维的研究出发,融合知识获取方法,研究创新设计理论,进而开发机械产品创新设计系统。1 机械创新设计思维规律我们常把思维的过程称为“思路”,是因为可用路径问题来说明人类思维过程。本文提出两个机械创新设计思维原则:一是最短路径原则。设计者得到产品的功能要求后,往往首先检索出最佳设计实例,这样可以最迅速接近目标,然后运用价值工程方法,找出价值较低的极少数组件作为研究对象,再分析所得对象存在的矛盾,尝试作最小变动以解决矛盾,如矛盾没有解决则拟作更大变动或扩大研究对象范围,最后得出最优结果。通过这样途径所消耗的能量最少,体现了最短路径原则。二是相似性联想。汤川秀树的定同理论认为,联想能力就是找出事物彼此相似性的创造力,相似性是指事物间的内在联系。要用计算机系统来辅助设计师从自然界中发现形态各异的事物的相似性是很困难的,因此本文只研究从机械产品实例中挖掘相似性,以促进机械创新设计。机械设计过程是从功能要求到作用原理,再到物理结构的映射过程[1]。在CBR系统中,功能要求、作用原理与物理结构可作为实例索引,因此可统称它们为索引项目。同一索引的不同类索引项目之间的联想可称为纵向联想,而不同索引的同类索引的联想可称为横向联想。判断联想是否合理的依据是相似性,相似性由已有产品实例确定。比如,“超声波研磨机产品实例”使“超声波振动”作用原理与“研磨”功能要求纵向地产生了内在联系;又如,多种产品实例可满足同一功能要求,那么它们用于实现该功能的作用原理及物理结构具有相似性。功能要求是联想的起点,经验丰富的设计师通常记忆有大量的设计实例,因而掌握纵向及横向相似性,所以能迅速地进行横向及纵向的联想,能触类旁通,得出具有相似作用原理及物理结构的实例(简称相似实例)并进行组合优化,最后得到最优解。 这两项原则已被多种设计方法不自觉地采用了,基于实例推理不但能迅速接近最优解,体现最短路径原则;物场分析法(简称TRIZ)分析了上百万设计实例,确定功能要求与作用原理及物理载体的内在联系,以及不同作用原理或物理载体的可替代关系,使设计师可根据功能要求找到适当的作用原理及物理载体,体现相似性联想原则。2 计算机辅助创新设计系统 两项创新设计思维原则充分体现在计算机辅助创新设计系统的设计中,系统还利用了多种创新设计方法及人工智能技术。计算机辅助创新设计系统的流程如图1所示,它包含如下关键技术: 实例检索 利用基于实例推理(CBR)技术时首先要深入研究它的优缺点。CBR是一种以实例为知识载体的知识供应方法。当前它仍有如下不足:首先,系统为了达到实用通常建立庞大的实例库,这导致管理困难,系统运行效率低;其次,通过检索得到的只是一个或很少实例,而其它不符合检索要求但含有适用知识的实例没有利用,支持创新的力度不够;最后,实例调整严重依赖领域知识,难度大,所以很多CBR系统简化为实例检索系统[2]。导致这三项缺点的深层原因是实例是独立的,不同实例所蕴含的知识难以组合利用。为了克服这个矛盾本文提出通过相似性联想找出相似实例,并利用遗传算法进行组合优化,实现实例知识的重用。本系统的实例检索功能用商品化PDM系统IMAN中的产品结构与配置管理功能及搜索功能来实现,实例的可视化表示与管理依靠IMAN的产品结构树功能实现。可视化的实例模型表达及矛盾分析概念设计技术的发展方向为研究一种统一的设计方案表达方法[3]。文献[4]对日本学者吉川弘之提出的FBS图进行扩充,使用两个框架分别描述一个设计方案的功能层次与结构层次,并存储功能单元与结构单元的对应关系,使计算机理解产品的结构及其功能。这种方法的缺点是结构与功能的关系不够直观,因此本系统在功能层次图与结构层次图的基础上增加功能关系图,以语义网络的方式描述结构及之间的作用关系,使结构与功能处于同一张图中,设计者可直观地理解产品原理,根据功能关系图并运用价值工程方法分析实例存在的矛盾。实现创新的关键是正确分析产品中所存在的矛盾[5]。产品设计中的基本矛盾是产品功能成本比不能满足用户要求,它有两种表现形式,一是未能实现某些产品功能质量目标;二是某些功能质量得到改善而某些功能质量却恶化。矛盾分析结果用于指导新作用原理、新物理结构的联想,进而找出相似实例。基于WEB的创新设计知识库本系统的创新设计知识库包括作用原理库、物理结构库与实例库。当系统根据相似性搜索到新作用原理或物理结构后,相应的实例自动调出。作用原理库与物理结构库的开发借鉴了TRIZ的成果,再针对机械领域补充整理出二百四十余种作用原理(其中包括五十余种基本措施)。在每种作用原理下分别存储多种物理结构,形成物理结构库。实例库主要针对几种常见的家电产品进行开发。创新设计知识库是创新设计系统的核心部件,它是一种WEB文本知识库,文本经过笔者开发的机械知识XML标记处理,使知识库建立在国际标准XML文本之上,因此可实现知识资源的异地共享,并且在此知识库之上可建立基于WEB的机械产品计算机辅助创新设计系统,满足异地协同设计的需要。相似性的量化方法及改进的遗传算法每种产品的结构不同,需要不定相同的遗传算法编码。本系统为了提高运行效率,采用浮点数编码方式。在传统的遗传算法中,初始群体是通过用随机的方法来产生的[6],这具有一定的盲目性。因此本文提出利用实例的作用原理或物理结构的相似性作为筛选实例产生初始群体的依据。实现该途径的关键在于相似性的量化也即相似度的计算方法。相似度实质是实例的关联知识,必须以一定的算法在实例集合中挖掘得到。纵向联想的相似度实质是功能目标与实现手段的关系程度,横向联想的相似度实质是实现手段的可替代关系程度。相似度越高意味着得到已有产品实例的更多支持。根据相似度来筛选初始群体就等于利用以前的设计经历,使初始群体的产生有合理的基础,因此能加快遗传算法的收敛。本文根据相似性联想原理提出如下纵向及横向联想的相似度计算方法。设产品实例集合为C,功能元素集合为F,作用原理或物理结构元素集合为G。分别记为:C={Ci|i=1,2,…,n}; F={Fj|j=1,2,…,m}; G={Gk|k=1,2,…,q}。实例集合中的实例Ci以不同的隶属度uij及uik分别隶属于Fj及Gk。 设元素Gk到元素Fj的纵向联想相似度为rkj,则:rkj = 又设G空间中有元素Gk和Gm。实例Cji分别以隶属度uik和uim隶属于元素Gk和Gm,设从Gk到Gm的横向联想相似度为rkm,则:rkm = 隶属度作为实例对象的一项属性来存储。系统根据以上算法从实例集合中挖掘相似度知识,辅助设计师从相似度较高的方向进行联想,并用于指导遗传算法初始群体的产生,从而促进设计创新。3 结论 本文研究创新设计思维规律并用于指导机械产品创新设计系统的开发,系统的成功应用证明了关于创新设计思维规律论断的正确性以及多种新技术的可行性。系统可通过矛盾分析与联想,搜索到适用的作用原理、措施、物理结构及实例以解决矛盾,完成概念设计阶段的功能优化与原理优化,是实现机械广义优化设计方法的新成果。
授之以鱼不如授之以渔!蛋卷是某大学国际贸易学系学生,很高兴能帮上你。其实有个很好的办法可以让你迅速拿到这样的文献。我们一般找中英文的文献和论文都是用这样的办法。上google,然后收索你要的作品名称或者重点词汇在后面加.pdf.例如 “机械 创新 设计.pdf”或者“机械 创新.doc” 这样。你要找什么论文或者文献就重点词+.pdf 或者重点词+.doc 蛋卷用这个办法屡试不爽,你可以多找几篇,看看论文的架构和作者的思路,并且适当参考。蛋卷提醒使用此方法应该注意的问题:1.一定要用google,因为只有google带有强大的pdf文件检索功能,baidu效果会偏差。 2.注意重点词,如果用一个重点词找不到合适的论文,建议换几个重点词试试,肯定可以下到论文 3.尽量从检索页第一页偏下方开始找论文。因为google也是有检索排行的,所以一些论文网站会排在你检索到的信息前面,一般都是需要注册或者付费下载。一般直接点开链接就出现下载的页面在检索页第一页靠后一点的位置开始。 4.多试试,肯定有。相信蛋卷。希望蛋卷的回答对你有帮助。
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我国是工程机械生产、制造和开发工程机械具有极好远景的大国,随着整个工业生产与现代科技的发展,机械产品性能日益提高。下文是我为大家整理的关于3000字机械类论文参考 范文 的内容,希望能对大家有所帮助,欢迎大家阅读参考!3000字机械类论文参考范文篇1 浅析工程机械管理的维护问题 摘要:随着我国公路、铁路、市政工程等建设规模的不断扩大,施工机械在工程施工中占据越来越重要的地位,然而工程机械在使用过程中,受到各种因素的影响,制约着工程机械使用性能的发挥。只有做好工程机械的管理维护才能充分发挥其效能,达到安全、优质、均衡、高效、低消耗地完成施工生产任务,才能有利于企业经济效益的提高。本文对当前工程机械管理维护的主要问题进行深刻分析,并针对如何做好工程机械管理维护工作提出了有效的解决 措施 , 总结 了工程机械的管理与维护要求。 关键词:工程机械 管理 维护 随着工程施工机械化程度的不断提高,工程机械成为施工企业的重要生产力。各种工程机械的广泛应用,不仅加快了工程施工进度,而且提高了施工质量。然而,工程机械在使用过程中,受到各种因素的影响,制约着工程机械使用性能的发挥。当前所面临的主要问题之一是如何做好工程机械的管理维护、故障的预防、机械设备完好状态的保持以及设备功效的充分发挥。因此,搞好施工企业机械设备维护管理工作,正确分析与解决管理过程中的各种矛盾关系,对提高企业设备管理维护水平,提高工作效率,增强企业的市场竞争力都有着十分重要的现实意义。为此,笔者根据工作实践,就工程机械的管理维护工作,提出了自己的见解。 1、工程机械管理维护工作的主要问题 1. 1机械设备使用不规范 由于部分操作人员对施工技术、设备使用知识所知甚少,尤其是短期聘用人员的技术素质低,不注重具体的施工条件和作业 方法 ,使机械设备一直处于超负荷或带“病”作业状态,甚至违章操作等,从而加速了机械设备的磨损老化。此外,工程项目结束后设备不能按进行认真的保养、维护,被调配到新的工程项目后,机械设备常常出现故障,既花费了较大精力与高额费用进行整修,又严重贻误了正常施工工期。 机械设备管理力量薄弱 在施工过程中,工程项目往往点多面广,机械设备、人员调动频繁。管理部门盲目地精简机械设备管理机构与管理人员,或将其职能并入其他部门兼管,导致管理层与操作层之间脱节,致使施工企业机械设备管理力量薄弱。还有相当一部分施工企业没有形成完整、严格的机械设备管理制度,对机械设备台账、技术资料档案的管理制度不健全,造成机械设备管理工作混乱,严重影响了工程的正常施工。 1. 3忽视机械设备更新换代 目前部分施工企业对机械设备的故障及老化现象重视程度不够,机械设备的更新换代较慢。部分管理人员只注重短期经济效益,贪图方便,不考虑机械设备的整体性能,采取“拆东墙补西墙”的做法,甚至违反国家有关规定继续使用破旧机械和报废机械,致使机械的故障率大大增加。 不仅给施工人员带来安全威胁,而且造成整体的施工效率低下,整体施工成本增加,企业竞争力下降,最终影响整个企业的发展。 机械设备保养落实不到位 施工企业在设备管理使用上常常是重使用轻保养,操作人员只是注重使用,对出现的问题不能及时处理;另外,在机械设备出现故障需要维修时,许多维修人员责任心不强,从而造成设备故障的不断扩大和发展。当出现问题时,操作与维修人员往往互相推卸责任,不能意识到问题的重要性。这不仅影响施工的质量和进度,也增加了维修费用、运转费用,致使机械设备的使用寿命和安全性降低。 2、施工企业工程机械管理及维护的对策 只有大力抓好施工企业机械管理及维护工作,才能提高企业设备管理维护水平和工作效率,从而进一步提高企业效益,主要应从以下几个方面来加强机械的维护管理工作。 完善机械管理体制,规范机械管理工作 树立“以客户为中心”、“一切为了工程” 和“以客户满意为目标”的理念。要搞好机械管理工作,不仅要建立健全相应的管理机构,还要建立健全机械管理制度,加强机械的统一管理,建立详细的机械技术档案,并定期组织检查,技术档案要有专人负责保管;另外,实行绩效制度 ,充分发挥机械管理、操作、维修人员的工作积极性,同时将服务质量标准与机械操作人员、维修人员、管理人员的工作表现和项目部的评价紧密结合在一起,促进机械管理工作水平的不断提高。 严格落实机械保养制度,保证机械的正常运转 合理的使用机械设备是其潜力最大限度地发挥,是施工企业的所需所求,而维护保养是最大程度发挥机械效益的必备前提。要想使用好的机械,首先要维护保养好机械。反过来,维护保养好机械的目的,就是为了机械使用好,因此必须严格执行机械的日常保养和定期保养制度,同时建立奖惩机制,把机械的技术状况、维修保养、安全运行、消耗费用等列入奖惩内容,以加强广大操作人员的责任心、调动他们的工作热情和积极性,保证机械的正常运行,延长机械使用寿命,降低维修成本。 2. 3加大机械技术培训力度,强化专业队伍技术素质 对于施工企业而言,加大机械技术培训力度,科学合理地使用和维护机械,更是确保机械投资回报率最好的方式,保证国有资产保值、增值的有效径途。随着现代科技的不断发展,机械也在不断更新换代,技术含量也越来越高。这就要求我们的操作和维修人员不断地加强学习,学习新的知识和技术,才能适应时代的步伐,科学地使用和维护机械。通过机械技术培训,选拔和培养一批懂技术的专业人才,以满足企业今后的发展需要。 落实机械更新换代或改造,为企业创造更多效益 机械的好坏,直接影响到企业的施工效率和竞争力。因此,作为企业要以长远利益着想,不能只顾眼前利益,必须严格落实机械报废标准,做好机械的更新换代工作。 在这过程中一定要遵循机械更新换代的原则,通过检测,将磨损严重,长久闲置且技术性能落后、耗能高、效率低, 修理 维护费用高,已不能达到使用要求和安全要求的机械设备,必须坚决进行更新,确保施工的质量和安全。只有这样才能确保了机械设备的良好状态,才能在工程项目建设中取得更大的经济效益,增强企业的竞争力,为企业的发展奠定坚实的基础。 3、结语 机械设备的管理和维护是一个系统工程,我们要切实加强机械设备的有效管理,相互协调,以科学为指导,积极去研究、探索和采用先进的管理维护方法,逐步使机械设备的管理和维护工作,走上科学化、规范化、制度化的轨道。 参考文献 [1]刘昊,刘小波.工程机械的管理与维护 [J].山西建筑,2007,(30) . 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[3]马杰.加强工程机械管理维护的几点建议[J].科技促进发展,2009,( 12). 3000字机械类论文参考范文篇2 浅探国内工程机械企业之资本运作 摘要:根据近三年年国内工程机行业发展状况,从柳工企业资本运作的成功 经验 ,谈谈收购兼并需要注意的事项。 关键词:工程机械资本运作收购兼并 引言 我国是工程机械生产、制造和开发工程机械具有极好远景的大国,同时,我国更是世界上最大的工程机械市场,买进和卖出各类工程机械产品的品种多、数量大、源源不断、货源充足,大中小型的各类产品都有市场需求。 加之我国工程机械行业从销售收入上来说偏小,一年的生产和销售总量在前七、八年刚刚达到1000亿元人民币大关,够不上当时世界工程机械行业500强的门槛。现在(2008年)虽销售总量超过2500亿人民币大关,但那些是我国工程机械行业2000多个企业销售量的总和,我们行业的总量还达不到卡特彼勒公司一家营销总量的水平。 正因为我们行业的营销规模太小、实力尚弱,所以无力也无法和国际竞争对 手相 抗衡。在这个前提下,从上世纪90年代开始,卡特彼勒、小松、日立和神钢等国外行业巨头进入我国工程机械行业,通过合资、独资、并购或重组等形式,建立了一些工程机械企业,掠夺走了大量本该属于中国的财富,这也是国际工程机械行业巨头利用其资金优势、技术优势、市场运营优势给我们弱势行业带来的损失,属于改革开放之初外资外企利用这一类合并、兼并、改组等方式给我们行业造成的损失。而另一类合并、兼并、改组或重组,则是在国内工程机械行业之间进行的,特别近两年进行的红红火火,各取所需,达到双赢,为行业瞩目。 我国工程机械企业在未来国际国内一体化的市场上,将通过并购、重组等方式达到整合,其结果是我国工程机械行业将只剩下少数几个具有国际竞争力的集团或品牌,与跨国公司巨头并存,其他企业或消失或退出行业另谋出路。 这样,在未来国际工程机械与配套件市场上,会出现两种不同实力的企业类型,形成两大产品格局:一是以卡特彼勒、小松等国际工程机械行业巨头为代表,提供高可靠性、高成本、高档次配置的工程机械产品;二是以中国工程机械企业集团为代表,提供高可靠性、低成本、中低档配置的工程机械产品。形成两种不同档次的工程机械产品格局,正是由于行业经过并购或重组方式所产生的积极结果。现将我国工程机械行业在近几年所出现的一些并购、重组情况阐述如下,以看出我国工程机械行业近年来的一些发展趋势。 一、近三年年国内工程机行业发展状况 自从2008年爆发金融危机以来工程机械行业逐步从低谷走向稳健增长的态势,由于钢材价格的大幅的下调,使得国内工程机械行业得以获得较低成本的库存,同时由于金融危机以前工程机械行业2008年年初的价格相对2007年有一定的提升,使得未来国内工程机械上市公司的收益相当可观。随着国家出台4万亿的投资政策,财政投资的重点方向是加快铁路、农村基础设施、公路和机场等重大基础设施建设等。使得工程机械行业迎来新发展的契机。实际上,未来两年国内工程机械行业的上市公司业绩显示,销售收入规模逐年递增。 二、工程机械资本运作 在市场经济推动下的工程机械行业企业家们,知道需要把企业在国内和国外两个销售市场有利于企业生产规模扩张的情况下,都争先恐后地把企业规模做大,只有把企业做大了,做强了,才能不被兼并的可能,才能在市场上有一席之地。因此,国内工程机械行业企业掀起了一股企业扩张高潮,兼并收购高潮。大企业兼并小企业,或者选择强强合作的方式。工程机械行业企业资本运作主要集中表现在企业收购兼并,资本市场发行债券、增发股票,收购同行企业或上游关键配件厂家。 或者是为了丰富产品线的需要收购,例如,2008年,柳工为了快速实现工程机械产品线上的补充,快速实现其起重机生产的战略目标,成功收购安徽蚌埠市振冲安利工程机械有限公司全部股份,将这个国有企业改制失败的烂摊子经过3年时间的技术改造、扩大再生产,整合人力、财务、技术、管理等方面的资源,使新的企业年销售收入翻几倍,从原来国内行业排名第十名到在工程机械行业起重机销售榜上国内行业第三名的优异成绩。 三、柳工企业资本运作的成功经验 2008年1月,柳工投资20亿元在天津滨海新区空港物流加工区建成北部工程机械研发制造基地,研制装载机、推土机及 其它 工程机械产品,年销售规模1万台以上,预计实现销售收入50亿元以上。2008年3月, 柳工宣布以8957万元价格收购安徽蚌埠市振冲安利工程机械有限公司100%的股份,并在被收购公司的基础上,成立“安徽柳工起重机有限公司”,其注册资本为人民币1 5 3 7 5 万元。在出击安徽收购之前,柳工已收购扬州的企业并宣布在天津基地建立装载机厂和推土机厂的举措。2008年10月24日,柳工叉车阳和 基地正式投产。柳工叉车是“十一五”期间的战略投资项目,同时亦是广西统筹推进的新开工重大项目。已完工的阳和基地一期建设项目占地面积万平方米,总投资亿元,建筑面积万平方米,具备年产1万台叉车的生产能力。2008年,江阳柳工有限公司新厂区开业仪式在江阳举行。新厂区项目总投资约2亿元,占地150亩,其中生产车间面积3万平方米左右,年设计生产能力为2500台压路机,今年第一季度试产期内实现压路机产销300台,创下了历史新高。今年的生产目标是实现产销1400台。2012年产销将达到3500台。 江阳柳工立志成为国内领先、国际知名的压路机制造基地。2008年4月初,柳工首个海外配件中心在荷兰建立并投入使用,加快了柳工零配件业务的国际化进程,柳工在荷兰的配件中心建成并投入使用。2010年4月,在江苏省常州市投资建设柳工东部基地,成立柳工常州挖掘机有限公司,该公司注册资本 亿元人民币。常州当地政府有意将常州柳工所在的常州武进区打造成国内最大的挖掘机生产基地,很多业内主要厂商都已进驻,这样交流行业信息和业内合作都很便捷,获得更多外界资源的支持,帮助柳工快速做大做强挖掘机业务。 四、收购兼并需要注意的事项 尽管工程机械行业的资本扩张方式很多,只有外延式资本运作的方式发展最迅速,国内工程机械行业近些年整合、兼并重组,目的就是要迅速能做大做强。大企业兼并小企业,下游企业收购上游企业。 兼并是一项高技术内涵的经营手段,如果操作得当,所能获得的收益是十分巨大的,但高收益的东西永远伴随着高风险。为了保证投资和收益的安全,降低其伴随的风险,在兼并造作过程中要注意以下风险: (一)资本、资产方面的风险 1、注册资本问题 目前,随着新 公司法 对注册资本数额的降低,广大投资人通过兴办公司来实现资产增值的热情不断高涨。在打算进行收购公司时,收购人应该首先在工商行政管理局查询目标公司的基本信息,其中应该主要查询公司的注册资本的情况。在此,收购方需要分清实缴资本和注册资本的关系,要弄清该目标公司是否有虚假出资的情形(查清出资是否办理了相关转移手续或者是否进行了有效交付);同时要特别关注公司是否有抽逃资本等情况出现。 2、公司资产、负债以及所有者权益等问题 在决定购买公司时,要关注公司资产的构成结构、股权配置、资产担保、不良资产等情况。 第一、在全部资产中,流动资产和固定资产的具体比例需要分清。在出资中,货币出资占所有出资的比例如何需要明确,非货币资产是否办理了所有权转移手续等同样需要弄清。只有在弄清目标公司的流动比率以后,才能很好的预测公司将来的运营能力。 第二、需要厘清目标公司的股权配置情况。首先要掌握各股东所持股权的比例,是否存在优先股等方面的情况;其次,要考察是否存在有关联关系的股东。 第三、有担保限制的资产会对公司的偿债能力等有影响,所以要将有担保的资产和没有担保的资产进行分别考察。 第四、要重点关注公司的不良资产,尤其是固定资产的可折旧度、无形资产的摊销额以及将要报废和不可回收的资产等情况需要尤其重点考察。 同时,公司的负债和所有者权益也是收购公司时所应该引起重视的问题。公司的负债中,要分清短期债务和长期债务,分清可以抵消和不可以抵消的债务。资产和债务的结构与比率,决定着公司的所有者权益。 (二)财务会计制度方面的风险 实践中,有许多公司都没有专门的财会人员。只是在月末以及年终报账的时候才从外面请兼职会计进行财会核算。有的公司干脆就没有规范和详细的财会制度,完全由公司负责人自己处理财务事项。因为这些原因,很多公司都建立了对内账簿和对外账簿。所以,收购方在收购目标公司时,需要对公司的财务会计制度进行详细的考察,防止目标公司进行多列收益而故意抬高公司价值的情况出现,客观合理地评定目标公司的价值。 (三)税务方面的风险 注册资本在五百万以下的公司不会经常成为税务机关关注的重点。因此,很多小公司都没有依法纳税。所以,如果收购方收购注册资本比较小的公司时,一定要特别关注目标公司的税务问题,弄清其是否足额以及按时交纳了税款。否则,可能会被税务机关查处,刚购买的公司可能没多久就被工商局吊销了营业执照。 (四)可能的诉讼风险 目标公司是否合法地与其原有劳动者签订和有效的 劳动合同 ,是否足额以及按时给员工缴纳了社会 保险 ,是否按时支付了员工工资。考察这些情况,为的是保证购买公司以后不会导致先前员工提起劳动争议方面的诉讼的问题出现。 3000字机械类论文参考范文篇3 试谈机械装备制造企业加强成本控制 一、机械装备制造企业成本控制的必要性 在经济全球化的发展背景下,机械装备制造企业在竞争激烈的环境中必须要进行企业成本控制,达到降本增效的目的来维持企业的正常运营和可持续发展。对于企业自身而言,企业在生产经营过程中都在追求着利润最大化,收入与成本之差就是利润,机械装备制造企业要严格把控成本,最大限度的降低成本,才可以实现利润最大化。 在机械制造业的运营过程中,从采购生产的各个方面来严格控制成本,降低费用支出,可以做到全方位的降低成本的效果,从而使得企业利润最大化并可持续发展;对于用户而言,高质量低价格的产品更有市场,在激烈的市场竞争中,机械产品的生产成本越低,其价格下降的幅度就比较大,就越具有竞争力,从而增加企业的销售收入,促进企业的健康经营发展;从职工方面考虑,机械制造企业的生产工作量比较大,职工的收入与付出的劳动力不成正比时,职工就会产生消极的情绪,然而降低了企业的生产成本就会有更多的利润,这就为提高职工的薪资水平提供了良好的基础条件,有利于企业留用大量的人才,从而提升产品的质量,促进企业高质量低成本经营的良性循环。所以说,加强成本控制对机械装备制造企业极其重要。 二、机械装备制造企业的成本控制问题 (一)企业采购过程的成本控制问题 机械装备制造企业在采购过程中,材料费用所占的成本比重较大,材料的消耗量比较大,而且企业在消耗材料时不能做到回收复用,增加了企业的成本,当企业能够以低于市场的价格来购进原材料时,就对采购成本进行了一定的控制,管理层控制采购成本的方式方法比较单一,容易忽视采购原材料的质量和供货周期等隐形成本,造成总成本的增加,而且采购人员企业在原材料的选取上,没有做到货比三家,通常会产生余料和残料,增加企业生产过程中产生的废料数量,这无疑也增加了企业的成本。而且机械装备企业对采购商的财务控制制度的执行力比较差,通常会产生职权和责任不到位的现象,从而失去了财务上的监督,使得采购部门的采购费用得不到有效控制,就容易导致成本的增加。 (二)企业生产制造的成本控制问题 在生产制造过程中,职工的劳动力水平在多数机械制造企业都比较低,企业的工作人员缺乏积极性,因为其劳动强度较大,而且薪资水平达不到与劳动力成正比的状态,就容易造成职工的消极情绪,从而生产的产品在质量上存在较大的隐患,从而在无形中增加了企业的生产成本。而且机械装备制造企业中的设备需要不断更新,在生产过程中的毁损问题也时常发生,也就增加了企业的生产成本。 (三)企业在管理方面的成本控制问题 机械装备制造企业在管理方面存在漏洞,从库存管理方面来说,企业要对其生产经营过程中产生的各种产品进行管理和控制,对仓库及储存、入库出库类型和单据缺乏有限的管理,不能及时反映各种物资的流动问题,不科学的库存管理使得成本核算受到限制,容易产生账实不符的情况,为企业增加了成本隐患问题;从企业资金的管理方面来说,拥有了生产资金才有可能使企业正常生产,企业的生产资金得不到有效的管理,就会造成企业不能正常的生产经营,因此,筹资成本和资金的使用成本就会增加,久而久之,企业资金链就会断裂,给企业带来巨大的威胁;在不断发展的现代企业中,现代信息化管理手段越来越受到企业的青睐,然而机械装备制造企业缺乏现代信息化的管理手段,就不能有效的传递企业内部信息,再生产销售方面有可能会产生脱节的现象,从而增加了企业的生产成本。 三、加强机械装备制造企业成本控制的措施 (一)加强企业采购过程的成本控制管理 对于机械装备制造企业采购成本的控制,要加强企业材料采购管理,积极推进材料的回收再利用,积极向更加适应企业的发展方向来引导采购人员的观念和采购管理层的思想,充分了解企业自身的发展情况及其生产特点,逐步提升采购人员的综合素养,然后进行货比三家的策略来合理的选择供货商,并且要避免单一的采购模式,减少企业生产过程中产生的废料数量,从而降低企业的采购成本。机械装备制造企业还要不断完善其内部财务制度,明确财务人员的职责和权利所在,在财务上对采购部门进行监督,有效地控制采购费用,以便更好地控制采购成本。 (二)加强企业生产制造过程的成本控制管理 在生产制造过程中要进行成本的全面控制,采取差异化成本管理战略,对企业的成本进行有效的管控,同时也要提高职工的劳动效率,提升工作人员的积极性和创造性,留用大量的劳动人才,以高效率的工作为企业创造高质量的产品,从而对企业的成本进行控制。机械装备制造企业在生产制造过程中也会产生设备的磨损成本,对于企业的旧设备,应该采取更新设备或者进行融资租赁的方法来提高企业设备的生产效率,以此来控制企业的生产损失,而且生产过程中,职工的专业技能要求比较高,机械装备制造企业应该针对职工的绩效和工作效率进行测评,从而了解职工专业技能方面的欠缺,对其进行合理有效的专业培训,加强职工运用设备的技能,提高职工的工作效率,虽然增加了职工培训成本,但职工进行有效培训后的隐性效果将会在生产效率上反映出来,生产效率的提高将会使企业的生产利润大大增加。 四、结束语 综上所述,对加强机械制造企业的成本控制研究问题上,需要建立合理的成本控制系统,从多个方面加强企业的成本控制,培养职工的成本意识,加强采购人员对降低成本的执行力,提升生产人员的积极性,培训职工的专业操作技能,完善企业的库存管理机制和资金管理机制,从多个方面来加强机械制造企业的成本控制,从而实现企业利润的最大化,促进机械制造企业的可持续性发展。 猜你喜欢: 1. 关于机械毕业论文精选范文 2. 机械方面毕业论文参考范文 3. 关于机械方面毕业论文优秀范文 4. 关于机械方面的论文范文 5. 机械类学习报告范文 6. 机械毕业论文精选范文
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