随着现代工业的迅速发展,机械也越来越受到人们的关注,成为重要的研究课题之一。下面是由我整理的机械专业学术论文,谢谢你的阅读。 机械专业学术论文篇一 机械制造中的机械设计技术分析 [摘 要]随着社会的发展,生活和生产方式也发生了重大的变化。在机械设计与制造方面,工作技术也在不断的提高。机械设计与机械制造是密不可分的,机械设计其实为机械制造提供了理论,是机械制造的前提。机械制造在设计好的机械方案的基础上进行具体的实践与制造。但是无论在哪一个方面,技术是关键,特别是机械设计中要体现和应用的技术。 [关键词]机械制造 机械设计 技术分析 中图分类号:TD353.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)36-0091-01 一、 机械设计的基本认识 1.1机械设计的现状 机械设计伴随着社会生产力的发展逐渐走进生产活动中,给生产活动提供了科学的理论基础。在传统的机械制造过程中,机械设计人员根据原来的机械原理,按照传统的方式进行产品设计,并且是通过简单的设计构图和静态的计算分析得到方案数据的,这样一来,设计所需要的数据可能缺乏准确性,可能对机械制造工作带来不必要的麻烦。相对传统的设计理念来讲,采用增强安全性的机械设计方法是比较可靠的,但是它也具有一定的弊端。另外,科学技术的发展也为机械设计工作带来了科技化的成果,大大克服了之前传统方式设计的弊端。在产品开发周期、工作效率等方面得到了很大的提高,设计所需要的数据更加精确,设计水平大大提高,得到了社会上的广泛认同,机械设计的成果更加显著。 1.2 我国机械设计的特点 1.2.1应用广泛性 伴随着我国科学技术的快速发展,先进的机械制造技术在机械制造中是越来越重要,更是得到了广泛的应用。任何机械制造都离不开技术的支持,设计与技术的结合更给生产工作提供了强大的后盾。 1.2.2创新性强 在机械设计与机械制造过程中,任何技术与设备都需要进行不断的更新和创造。机械设计方面,所谓创新是指在原有的优秀技术的基础上,运用更加先进的技术作为发展动力,不断学习不断进取,通过更多的知识来填补现有工作中的不足,通过创新和发展,致力于将机械设计方案做的更好,为机械制造提供更好的设计方案,提高机械化水平。 1.2.3针对性市场广泛 在当今社会,任何产业的发展大多都离不开机械的辅助,机械在各行各业中的应用广泛带动了针对性市场的广泛性。机械产品可能涉及到餐饮行业、零部件加工行业等方面。而现今的机械设计也出现在各行各业,机械设计针对的市场对象广泛,满足了当今市场竞争的要求,同时也增强了市场竞争力,为机械设计与制造行业带来广阔的发展前景。 1.3 我国机械制造技术的发展方向分析 我国的机械制造技术现如今也在逐渐走向高端,结合以往经验总结可以发现,机械设计技术发展方向主要有三大类的方向可循:第一方向就是机械制造的管理,即健全规范的计算机管理制度,所以我国机械制造业要注重设计方向,更应该加强对机械制造技术的计算机管理;在近年来的设计技术发展站过程中,会发现机械制造的设计现代的机械产品的设计要求越来越要求智能化的实现,如相关的设计软件以及虚拟的设计技术的出现,这些虚拟软件将机械产品进行模拟设计,其实验结果可以通过高科技的方式显示,比如计算机软件的荧屏显示,数据报告等;接下来,机械制造的工艺越来越成熟,逐渐向精细加工高精密加工等技术方向发展,机械设计技术更加贴近细节。 二、机械制造中的机械设计技术分析 2.1 对机械设计方案的分析 机械设计的设计方案是设计中的关键,绝对影响着机械设计成品的实际效果与水平。在设计方案的过程中,许多细小的问题需要耐心发现并解决。尤其要注意的是,理论和实际实践是否能够有效的结合在一起,在实际操作过程中是否能够实施等问题。机械设计所设计的方案应该要考虑两方面的要求。一是要能够满足机器自身的基本性能和功能要求,二还要考虑工作者是否能够有效操作,工作人员是否能够掌握机器、是否熟悉操作流程等问题。机械设计的设计方案的主要设计步骤包括以下几个方面: 2.2 机械设计的主要技术设计分析 在机械设计的主要技术设计过程中,主要设计是占到重要地位的。在机械设计的主要技术设计阶段,首先要对设计图纸进行认真的核查,并且要细心认真对设计图纸中的数据进行分析,通过计算等方式实现数据的汇总。还有值得注意的是要对总图与部分图进行精心的对比分析,保证总图与部分图的统一。其次,要严格审核机械设计的主要技术设计的每个部分环节,保证设计质量,避免制造中不必要的麻烦。如果在实验过程中发现问题,就应该及时对每个环节进行重新校对。 2.3 机械设计的技术发展方向探讨 2.3.1智能化 现代机械产品的机械设计发展方向发生了极大的改变,发展方向更加多样化,这样给机械设计带来了更多可能性的同时也增加了难度。因为机械设计质量要求在不断提高,而机械设计在如今的高科技化趋势中抓住了机遇,为新技术的发展和创造提供了良好的环境。并且不得不承认,在当今的科技形势中,智能化逐渐成为现代的机械产品的设计一个重要发展方向。智能化的产品增强了产品的性能、产品精美的结构等相关功能,并且提高机械设计的质量与水平。 2.3.2系统化 系统化也是现代机械产品发展方向之一,现代化的机械产品设计越来越注重系统化,在设计过程中通过系统化实现各个部分的优化,将各个部分有效的整合在一起,实现设计产品的整体效能的提高。 2.3.3模块化 除了智能化与系统化的倾向之外,现代的机械产品的设计要求也体现出倾向于模块化的特征。相比较而言,模块化的设计思路比较清晰敏捷,在完成机械性能与功能的结合方面优势是比较突出的,从而在很大程度上提升了产品的整体优势,能够最佳的完成机械设计方案的要求。 2.4未来机械设计设想 2.4.1机械设计人员设计理念 伴随着人们的生活质量的提高,机械设计的要求也在提高,工作人员的意识也要更加为人们的生产着想,本着更加“贴近生活、注重细节”的理念设计出更好的产品。因此,要求机械产品设计人员在进行设计时要特别重视机械产品设计的性能、质量等问题,为产品质量做好保障。 2.4.2机械设计的市场 现代机械产品在市场竞争中要占有优势,设计技术机械产品的设计就要将生产的最终目的视为各类市场。在当今的市场竞争趋势中,设计人员要积极开发和创新设计理论,运用创新精神和先进的科学技术,研究出机械产品的新技术与新功能,从而提高机械产品质量,实现能够在市场竞争中更占优势。针对各类市场进行多样的设计,占领市场才能有利润和发展前景。通过提升产品的市场竞争力来让适应当今市场经济的竞争趋势。 2.4.3与时代相关 现代机械产品也要和时代要求相结合。比如,节能环保的绿色设计理念等新式健康理念等。近年来,绿色环保不断成为各行各业发展的主题,环保意识更是深入人心。如今生活中,处处可见低碳生活的影子,绿色产品也不断进入市场,并且受到大家的欢迎。所以机械设计也能结合低碳消耗、绿色生产等进行设计,更好实现其理念价值。 三、结语 本文主要对机械制造中的机械设计进行分析,对机械设计的特点以及设计过程中应注意的问题进行探究,结合未来发展趋势提出部分见解,为机械设计提供更多的意见。 参考文献: [1] 王宝香.机械设计与机械制造的技术分析[J].煤炭技术,2013-04-12. [2] 王晓晨.浅析机械设计与机械制造技术[J].科技创新与应用,2014-08-11. 机械专业学术论文篇二 机械设计与机械制造技术 摘要:现代设计的特点是面向市场和用户的设计,现代设计不仅要实现产品的基本功能,更应体现人性化和环境保护的设计理念。同时,我国近年来机械设计制造技术得到了长足的发展,但是,与传统工业发达国家相比,我们还存在着十分明显的差距。由于技术、管理、投入不足等多方面的的因素,我国的制造业正承受着国际市场的巨大压力。本文就此阐述机械设计与机械制造的技术。 关键词:机械设计 机械制造 技术 引言 机械设计制造技术是衡量一个国家科技发展水平的重要标志。随着科技的发展,计算机网络技术的普及,机械设计方法已经有了实质性改变,科技新成果,不断丰富着机械设计的思想、理论以及方法,不断促进了机械设计发展和变革。在我国,机械制造技术经过多年的发展取得了极大的进步,但是相比较国外一些发达国家而言,还存在着一定的差距。不断地完善机械设计与加强机械制造技术,是保证我国机械制走向世界领先水平的前提条件。 1. 当前机械制造业设计的方法及内容 当前机械制造业设计方法是在对过去传统的机械设计理念进行深刻反思的基础上,综合运用现代化的设计技术手段实施的相应机械设计,可以概括为以下三个方面主要内容。 1.1 数字化成为当前机械设计的核心特点 随着科技的进步,尤其是数字化技术的高速发展,在机械设计进行之前久能够围绕整个设计生命周期进行相应的建模工作。同时可以充分利用计算机技术进行模拟设计,并对产品设计的整个生命周期进行过程模拟,给实际机械设计提供最佳的参考素材。在设计当中,还能够综合运用大量的数字化的设计技术及方法,广泛应用计算机辅助设计以及数字管理手段对全部设计的过程进行科学管理,确保资源配置最优化、设计效率最大化。 1.2 并行化成为当前机械设计的最大趋势 依托计算机支持,机械制造设计团队能够实现更多信息的共享,从而打破了时间和空间阻隔障碍。不同地区的机械设计工作者能够在同一平台下实现协同设计工作。在机械设计的过程中能够更多地赢得技术方面的支持和帮助,实现各种优势的互助互补,不断提高设计能力和设计水平。而过去传统的机械设计往往是单方面串行的设计,每项产品均需要实施分步骤设计,在一个设计步骤完成后,才能够进行下一个步骤的设计,设计资源利用度不高。此外在设计过程中各个设计环节也缺少必要的沟通手段,无法对设计中发现的问题在第一时间进行修正,使机械设计的开发周期变得更长,并增加了设计人员的工作量。随着当前机械大型化、综合化的发展,各种机械的构造及功能都变得更加多样和复杂,机械设计开发初期确立的思路对于后期影响较大,由于设计过程比较复杂,如果前期的设计思路一旦出现纰漏,那么将很难进行及时的修正。 1.3 智能化成为当前机械设计的迫切要求 随着自动化技术在机械设计领域的广泛应用,机械的自动化程度已经变得越来越高,相应地对机械自动化设计进程也提出了更高的要求。机械设计师需要充分利用智能技术进行相应的机械设计工作,构建完善的智能化的体系。 2. 我国机械设计制造技术发展的现状分析 机械设计制造包括研究产品的设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程。它是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。我国机械制造业的快速发展,主要依靠技术引进和赶超型发展战略,严重缺乏自主研发环节,这在很大程度上限制了中国机械制造业的发展,加之中国劳动力资源丰富而资金相对短缺,致使机械制造业的科技研发明显滞后。虽然中国机械制造业的产品数量已经位居世界前列,但主要依赖于劳动密集型产品,具有自主知识产权的高、精、尖产品比较少,在国际竞争中取得了相对的劣势。同时,我国械制造业产品的质量虽然有了很大程度的提高,但大量的机电产品的质量可靠性、外观设计、内在性能还存在一些问题。所以,就目前实际情况总体来说,中国的制造业大而不强,中国是制造大国而不是制造强国。 3. 机械产品的现代设计方法 3.1 智能化 智能化设计方法的主要特点是:根据设计方法学理论,借助于三维图形软件、智能化设计软件和虚拟现实技术,以及多媒体等工具进行产品的开发设计、表达产品的构思、描述产品的结构。 3.2 系统化 系统化设计方法的主要特点是:将设计看成由若干个设计要素组成的一个系统,每个设计要素既具有独立性又存在着有机的联系,并具有层次性,所有的设计要素结合后,即可实现设计系统所需完成的任务。 3.3 模块化 模块化设计方法的主要特点是:视具有某种功能的实现为一个结构模块,通过结构模块的组合,实现产品的方案设计。 3.4 基于产品特征知识 基于产品特征知识设计方法的主要特点是:用计算机能够识别的语言描述产品的特征及其设计领域专家的知识和经验,建立相应的知识库及推理机,再利用已存储的领域知识和建立的推理机实现产品的方案设计。 4. 机械制造中先进技术分析 随着科技的发展,产品的形状和结构的优化,对零件加工质量的要求也越来越高。数控加工技术就是在这种环境下发展起来的,适用于精度高,零件形状复杂的单件和中小批量生产的高效、柔性的自动化加工技术。目前,数控技术发展迅速,应用领域已从航空航天普及到汽车、机床等制造业及其他中小批量生产的机械制造行业中。 4.1 精密与超精密加工技术 随着航空航天、计算机、材料科学、激光和自动控制系统等高科技产业的迅猛发展,综合应用当今先进的加工技术,使机械加工精度已经提高到了0.01μm的亚纳米级,并向纳米级发展。精密加工和超精密加工技术是现代制造技术的前沿和主要发展方向之一,它已经成为国际科技竞争中能否取得成功的关键技术,尤其是精密加工技术在尖端产品和现代武器制造中有举足轻重的地位。 4.2 超高速切削、磨削技术 超高速加工技术是指采用超硬刀具和磨具,利用能可靠实现高速运动的高精度、高自动化和高柔性的制造设备,以提高切削速度来达到提高材料去除率、加工精度和加工质量的先进加工技术。具有切削力小、热变形小、加工精度高和降低加工成本等优越性。 4.3新一代制造装备技术 4.3.1 少无夹具制造技术 在常规制造系统中,产品生产所需大量夹具不仅耗费大量资金,更严重的是延长了产品的准备时间,形成制造过程中的“瓶颈”,这是造成柔性差、响应速度慢、生产成本高、企业竞争能力弱的主要因素之一。鉴于少无夹具制造技术所具有的重要学术意义和实用价值,国内外多个单位均在这一领域开展了研究工作。 4.3.2 虚拟轴机床 新型并联构型制造装备虚拟轴机床实质上是机器人与机床的混合物,其在结构上完全不同于传统的数控机床,具有模块化程度高,结构简单,速度、动态响应快,造价低等优点,克服了传统的机床设备一些无法避免的固有缺陷。 4.4 微细制造与纳米技术 随着人们对许多工业产品的功能集成化和外观小型化的需求,使零部件的尺寸日趋微小化。这些需求导致了自20世纪70年代起出现了微细加工和纳米制造技术,他们促使了微型机器向系统化方向发展,并形成了有广阔发展前景的微机电系统(MEMS)。 结束语 综上所述,随着科技水平的不断提升,我国机械制造业取得一定的成绩,但是我国的机械设计与制造技术还存在着一定的不足,这些都严重的影响到我国机械制造业的发展。在机械设计与制造中掌握时代发展的趋势,不断地对设计方法与制造技术进行完善,采用先进的机械制造技术,从而推动我国机械制造水平的提升。 参考文献: [1]张宝坤,王淑霞,王艳.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].化工装备技术,2011. [2]陈静,机械设计技术的发展现状与趋势[J].中国石油和化工标准与质量,2011. [3]杨元红.浅谈机械设计制造及其自动化专业的前景[J].文艺生活・文海艺苑,2010看了"机械专业学术论文"的人还看: 1. 关于机械电子工程学术论文 2. 机电类学术论文格式范文 3. 机电传动控制学术论文 4. 机电学术论文 5. 有关电大机械毕业论文范文
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机械制造与自动化论文3000字篇2 浅析机械设计制造与自动化的发展趋势 摘 要:传统的机械制造以手工机械操作为主,工作效率和安全性能较低,机械设计制造与自动化的发展能够有效提高机械生产的安全性、效率性、节约型和环保性,对于促进机械制造业的发展有着重要意义。文章简要介绍了机械设计制造与自动化的发展优势,并对机械设计制造与自动化的未来发展趋势进行了些许分析。 关键词:机械设计制造与自动化;特点;发展趋势 0 引言 机械设计制造的自动化发展是机械制造业与科技相结合的产物,与传统的机械制造业相比,机械设计制造与自动化的发展能够有效提高机械生产的安全性、效率性、节约型和环保性,对于降低企业生产成本、提高企业经济效益以及促进企业的长远发展有着重要的意义。 1 机械设计制造及其自动化概述 传统的机械制造以手工机械操作为主,生产所需时间较多,且对操作工人的技术要求较高。传统机械制造中经常容易出现各种安全问题、技术问题及产品质量问题,同时还需要花费大量的劳力物力,大大提高了企业的生产成本。机械自动化以信息技术为支撑,使机械制造的生产时间和人员浪费大大减少,且更加安全,能够有效提高企业的工作效率和质量。目前我国机械自动化的发展仍然处于不断发展完善过程中,相信未来科学技术的不断更新以及专业领域的不断深化扩展,机械设计制造及其自动化将会得到进一步发展,生产效率各质量将会得到更多的保障。 2 机械设计制造及其自动化的设计原则 2.1 采用先进的科学技术进行设计 机械设计制造及其自动化的设计原则需要依靠各种先进的科学技术。首先,机械设计制造及其自动化需要利用多种先进的加工设备。较为常见的加工设备有机床、车床等,这些设备的主要工作原理即为对原有事物的加工,包括对产品原有形态的改变,增加或删减产品内容等;其次,机械设计制造及其自动化需要利用能量转换机械。我国目前主要的能量转换机械有各种电动机、内燃机等,能量转换机械的工作原理使将产品能量进行转换,例如将电能转换为机械能和谁能,将水能转换为机械能等等,不同的能量转换机械可以满足客户的不同生产需求; 再次,机械设计制造及其自动化需要利用各种信息处理机械。信息处理机械要信息技术为核心,是机械自动化的基础,没有信息处理机械将无法实现机械制造的自动化。主要的信息处理机械包括计算机、打印机、传真机等,打印机、传真机等可以于为企业和个人提供各种信息资料,促进生产,而计算机则是实现机械自动化程序的关键,控制着机械制造的所有程序设置;最后,其他多种功能机械。机械自动化的生产与发展还需要其他多种功能的技术机械配合,随着社会生活水平的提高,人们对于机械制造的需求也在不断提高。为了满足人们日益增长的不同生产需求,机械设计制造及其自动化的发展必然还将更进一步,其需要具备的各种科学技术也必将继续发展,机械功能将更加多元化和具体化。 2.2 符合机器的功能要求 机械设计制造及其自动化符合机器的功能要求是因为机械的设计必须满足于人们的生产所需,只有满足于客户的生产要求才能够促进企业生产效益的提高。客户的要求是机械自动化发展的根本出发点,为了按照客户的要求产出产品,机械制造自动化必然需要拥有较强的核心功能。核心功能的目的是促进生产,机械自动化所有的程序都必须围绕着这一核心功能进行设置,使整个机械生产形成一个完整的、相互联系的系统。机械自动化的核心功能要求更加有利于提高产品的质量和效率,促进企业的发展。 3 机械设计制造及其自动化的特点 3.1 安全性 传统机械制造业采用手工操作,工作人员在生产过程中出现一点技术失误即有可能引发安全事故,轻则产品质量受损,重则影响工人的生命安全。传统机械生产容易引发各种事故的原因有多方面,除却工作人员的操作失当意外,无法及时对生产过程中的意外故障采取有效的措施也是主要的原因 [1]。而随着科技的发展,机械设计制造逐渐自动化,工作人员能够在生产过程中远离操作机器,只需要通过电脑控制程序的设置即可进行操作,对保证工人的生命安全有着重要的意义。同时,机械设计制造及其自动化还能够通过科学的系统设置,使产品生产过程中能够实现自我检测,及早发现生产过程总产生的各种机器故障或者操作失当等情况,并能智能采取相应的补救措施,减少生产的损失,提高生产的安全性和产品的质量。 3.2 效率性 传统的机械制造需要人工进行机械操作,操作过程复杂,且操作要求较多,操作人员必须严格遵守操作规则并按步骤进行[2]。生产过程中一个生产环节的出错将会影响产品的质量,因此,传统机械制造所要花费的时间和精力较大,生产效率较低且产品的质量无法完全保证。机械设计制造及其自动化首先不需要大量的劳动力,只需要少量工作人员在控制是进行电脑程序控制即可,且机械自动化具有智能性和自动性等特点,产品生产过程中能够自我进行质量检测,且严格按照程序设计的步骤进行生产。机械自动化生产无论是在人力的节约方面还是在质量的保障方面都具有重要的意义,对比传统的机械制造更加具有效率性。 3.3 节约性和环保性 一方面,传统机械常常制造业由于技术操作的失误需要对产品进行再加工,甚至需要放弃现有产品进行重新生产,其中浪费了大量的能源和生产材料,机械自动化的发展能够有效提高产品的质量,降低能源和材料的浪费[3]。且经过机械自动化生产出的产品普遍存在体积较小、质量佳等特点,在数量上也体现了其节约性特征。 另一方面,机械制造业是专门制造各种装备的行业,机械生产的过程中对环境的伤害较大。例如机械生产中焊接、锻压等过程会向空中排放大量的有害气体,污染大气;工厂排放的废水会影响河流湖泊的水质;工厂排放的固体废弃物等会对地质产生一定的影响,损害地皮和土壤[4]。机械自动化的发展能够改善生产技术,使生产所产生的有害气体有效减少,并能够采用各种先进的空气净化技术、除雾技术、降噪技术等减少机械生产对环境的破坏,具有更强的环保性。机械自动化的节约型和环保型不仅能够降低能耗,提高产品的质量,还有利于营造更加良好的生产环境,促进机械制造业的长远发展。 4 机械设计制造及其自动化的发展趋势 4.1 智能化 目前,机械设计制造及其自动化智能化的程度仍然较低,机械制造人员在利用电脑控制程序进行技术操控时仍然需要人员守护在机械旁,以便解决系统无法解决的问题。可以看出,机械自动化的智能化有所发展,但还有足够的发展空间[5]。机械设计制造及其自动化的未来发展需要加深机械自动化的智能化程度,使机器及技术完全取代人工操作,最大程度提高生产的效率和质量。 4.2 机电一体化 狭义的机电一体化即指在现有机械自动化的基础上,将机械设备与电子实现完全的一体化。机电一体化是机械自动化发展的方向,它的主要内容包括机械技术、电脑技术、传感技术、自动技术等,其主要生产的意义在于使机械生产设备的功能进一步加强,且能够提高工厂生产的精度,进一步保障生产的安全性、效率和质量。目前机电一体化在我国仍处于研究发展阶段,相信未来几十年必定能够取得良好的效果。 5 结语 综上所述,机械设计制造与自动化的发展较传统的机械制造有着明显的优势,未来的机械自动化还将得到进一步发展,并逐步实现机电一体化和完全智能化,进一步提高工业生产的效率和产品质量,促进企业与经济的发展。 参考文献: [1]商月.机械设计制造自动化的发展与趋势[J].中外企业家,2014(24):93+95. [2]王D.机械设计制造与自动化的发展趋势[J].通讯世界,2015(02):212. [3]宋巍.机械设计制造及其自动化的发展方向刍议[J].商,2015(08):125. [4]周志常.机械设计制造及其自动化的趋势[J].工业设计,2015(08):95-96. [5]于海金.机械设计制造与自动化发展前景[J].山东工业技术,2015(23):221-222. 猜你喜欢: 1. 机械制造自动化毕业论文范文 2. 有关3000字机械类论文发表 3. 3000字机械类论文参考范文 4. 3000字机械类论文 5. 机械自动化论文范文
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
1.1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。
1.2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。
1.3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
2.1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。
2.2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。
2.3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。
2.4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
1.1 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。
1.2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
2.1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。
2.2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。
2.3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。
2.4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。
3.2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。
3.3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。
3.4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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