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      機械設計與制造

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      機械設計與制造

      機械設計與制造范文第1篇

      [關鍵詞]機械設計;機械制造;技術探討

      中圖分類號:TD353.5 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2015)44-0110-01

      引言

      隨著科技的發展,市場競爭愈發激烈。加快機械設計,可以有效的提高企業市場的競爭能力,結合機械設計制造技術,運用到產品的設計、生產和加工的環節中去,進而提高企業的生產效率,為企業在市場上的競爭提供動力。

      1.機械設計的特點

      機械設計是結合了工學、美學等多門學科,隨著工業的不斷發展,可以分為傳統和現代兩部分。傳統的機械設計注重機械工業產品環節,根據創造活動使得產品符合人們所預想的目標。隨著經濟的發展和時代的進步,對于傳統的機械產品設計模式已經不能滿足人們的需求,現代機械設計的理念也隨之提出。現代機械設計主要是制定具體的方案,在設計中運用相對應的工程方式來達到預定的目標,其中包含現代設計和服務設計方法等。

      機械設計的學科主要有:

      (1)學科知識高度綜合。機械設計在很長的一段時間被人們看成產品外形設計,并且很容易將其與冰冷的機器、機械操作環境等相互聯系。事實上工業設計不僅表現在產品設計方面,同時也能有效解決產品制造和環境等相關的情況,機械設計具有較強的綜合性,將藝術高度和技術相互融合的一門學科。在機械設計中主要包含了美學、生物學、經濟學和工程學等學科,還涉及心理學和社會學。

      (2) 應用型和實踐性較強。機械設計形成形式是人們在不斷地設計和創造。機械設計目的主要是探討更加舒適合理的人類生活模式,在日常生活中的具體運用可以讓我們的生活變得更加和諧、自然。

      2.機械設計技術與工業設計的發展情況概述

      機械設計在工業革命之后發展比較快速,進入電氣革命之后世界各國開始逐漸重視這門學科,從而推動了制造技術和先進設計的發展。我國改革開放以來,對于機械設計發展時間還比較短,發展的速度比較慢,主要可以分成 “拿來”、“模仿”和“創新”三個發展階段。隨著我國經濟的不斷發展,我國對外貿易范圍在不斷往國際上蔓延,同時國際貿易進出口量也在不斷的提升。國內企業涉及到的經濟糾紛越來越多,一些企業慢慢重視和關注機械設計創新工作,并且在機械設計過程中投入了大量財力和人力,為了能夠通過機械設計創新以此提升企業在市場上的競爭能力。當前,我國許多高校開設了機械設計專業,培養了一大批工業設計人才。

      機械設計制造技術主要包括對產品的設計、加工等多個流程,同時還有著銷售和維修服務等環節。我國企業在機械設計制造基礎還比較薄弱,制造水平相對比較低,與發達國家相比有著一定的差距。我國的機械制造技術從整體的角度來分析還有著許多不足之處,當前,隨著我國經濟水平的發展,我國有了一定的經濟實力,能夠有更多的資金在工業設計和機械設計制造技術的研發上,通過對外來技術的學習和自身的研發制定相關的發展戰略,根據我國豐富的勞動力,加大對自身技術的研發和實施是很有必要的。提升機械設計制造行業在世界的競爭能力。近幾年,雖然我國機械制造產品的質量有了一定的提高,但是對于產品的使用性能和外觀設計方面還有著許多不足。

      3.機械設計和機械設計制造技術之間的應用趨勢和關系

      3.1機械設計和機械設計制造技術之間的關系

      在工業生產工作中,機械設計的主要的前提是科學技術,對于機械產品設計和生產過程中要嚴格按照科學技術的標準進行設計,如果設計過程中沒有按照相關的科學技術來進行設計會導致產品無法滿足人們的實際需求,制作出的質量也會出現相應的問題。當前,一些產品設計者過度注重產品的外觀形狀,追求產品功能的全面,而沒有考慮到技術方面和產品材料本身的因素,沒有按照科學技術生產的要求,使得產品在生產中很難滿足機械學和力學等多方面要求[1]。在機械設計中的最為主要的科學技術就是機械設計制造技術,機械設計者應該掌握和了解機械設計制造的基礎知識,在此基礎上對產品進行機械設計,根據色彩、結構等方面機械設計理念的提出,結合實際的設計元素對作品進行綜合設計,在制作的過程中要按照機械設計制造的客觀規律,從而設計出更容易被人們所接受的優質產品。

      在機械設計制造中進行機械設計,起到重要作用主要表現在人機工程學這個方面[2]。人機工程學在產品的設計環節中應該堅持以人為本的理念,確保在設計過程中能夠從使用者的角度出發,根據市場需求、設計標準等多種因素進行綜合分析,來對產品的設計進行設計和完善[3]。人機工程學主要包括了人、機器和環境這三種要素,把握使用者和消費者的實際的體驗效果,對產品的功能和效果做出系統而全面的調查。在一些經典的機械產品中可以發現人機工程學的痕跡。

      3.2 機械設計制造技術和機械設計結合的應用趨勢

      機械設計與機械設計制造都有著不同的特點,把兩者設計特點有效的結合起來可以提升企業市場競爭力和經濟效益。根據我國的發展情況來看,一些中小型企業在生產過程中缺少資金和生產技術的支持,使得在機械設計和機械制造技術運用方面還有所不足,缺少相關政策的保障,導致在研發、生產過程出現一些問題,阻礙了企業的發展。對此,政府部門應該加強對企業的調控政策,對于企業的機械設計和機械設計制造給予一定的資金補助,引導企業產業結構的轉型,建立相關的人才培養市場和研發機構,為社會提供更多的高素質、高水平人才。

      4 結語

      綜上所述,隨著時代的發展,機械設計及機械設計制造技術的應用是很有必要的,了解機械設計及機械設計制造技術的發展現狀和發展趨勢,能夠更好地把握發展的方向。

      參考文獻

      [1]邰金華.機械設計工程數據類型及其管理技術分析[J].鍛壓裝備與制造技術,2013,12(12):102-106.

      機械設計與制造范文第2篇

      [關鍵詞]機械設計;機械制造;技術分析

      中圖分類號:TD525 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)10-0264-01

      一、引言

      機械設計與機械制造一直被交織在一起,而兩者之間的關系也更為密切。從嚴格的意義上講,機械設計是機械制造的前提,而機械制造一般是以設計為基礎,才能夠進行流暢的制造。可以這樣認為,機械設計是機械制造的第一步,也是其重要的組成部分。好的設計可以提高機械產品的性能,確保機器的質量的可靠性。因此,從技術層面上進行分析,機械設計與機械制造互相依托,相輔相成。

      二、機械制造的技術分析

      1、先進機械制造技術的特點分析

      選進的機械制造技術是面臨當代技術發展需要的,因此,先進的機械制造技術更具有當代的特點。首先,傳統的機械制造技術已經無法滿足現代機械產品的需求。傳統的機械制造技術在不斷更新,設備也在不斷更換。在保存原有技術的基礎上,不斷更新新的技術,并能夠吸取全球最為先進的技術,作為發展的基礎。只有如此,機械制造才能滿足競爭不斷的市場經濟。其次,工業發展的新要求。工業發展迅速,并且在不斷融入新的技術體系。如化工"計算機等先進的技術都完美的融合到了一起。以提高生產效率為前提,進行機械制造的技術革新。提高生產效率,滿足客戶需要,更大的擴展市場。最后,系統性的技術綜合。先進的機械制造技術不只是強調制造的本身,同時也擴大了制造的技術范圍。從產品的調研"開發設計以及后續的生產加工等都需要先進的制造技術為依托。

      2、我國機械制造技術的現狀以及發展方向分析

      目前,我國的制造業發展迅速,從不同方面分析,機械制造業可以從管理"設計以及制造工業等幾個方面進行分析。第一,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。第二,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.,(/ 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。

      第三,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。而在我國,以上技術應用不多,還處于一種未開發"甚至是未普及的狀態。因此,這些高端的技術在我國有待加強。綜上所訴,我國的機械制造技術還有很大的發揮空間。很多技術都有待開發或者是普及。但從技術層面上而言,相對于機械設計"機械制造技術則有更大的發揮潛能。

      三、機械設計的技術分析

      1、機械設計的初期計劃設計分析

      機械設計的初期計劃設計非常類似于計算機軟件設計的需求分析,即在設計之前,對機器的設計要求進行調查與分析。從分析的要求與研究中了解機器應該具有的功能。以此,作為機械設計的初期基礎,并規定機器在設計與制造過程中的約束條件。

      2、機械設計的設計方案分析

      方案的設計是機械設計的關鍵部分,方案是設計中的靈魂,決定著設計的成功與失敗。這一設計階段,需要處理的問題較多。一般認為,要處理實際與理論之間的矛盾。方案的設計不僅要符合機器自身的性能以及功能要求,更要考慮到檢驗者對于機器的開發與認識以及創新。這一階段的主要設計步驟可以簡單認為:工作原理的定義+機器的基本結構+運動方式的設計+零部件的選取與設計+工程制圖的設計+初步設計的檢查。

      3、機械設計的主要技術設計分析

      機械設計的技術設計,這一工序中,對于技術層面的要求最為苛刻。這一階段主要是對于設計圖紙的核對與計算。總圖與部件草圖的對比核對分析等。此外,要對每個部分的設計都進行嚴格意義上的核對,不允許出現疏漏,如果出現,則應該做好校對工作。對于待生產的產品,則可以根據產品進行定型設計。

      4、機械設計的技術發展趨勢分析

      4.1 現代的機械產品對于機械設計提出了更高的要求,而對于機械設計而言,其技術層面也發生了轉變。

      首先,對于產品的設計要求更加傾向于智能化。智能化的特點是利用現代化的設計手段,如CAD設計軟件以及虛擬的設計技術對需要設計的產品進行模擬設計,并能夠通過多媒體等對產品的性能"結構等進行模擬演示。

      其次是更加系統化。系統化要求是要將產品的每個部件的有機內在聯系進行整合設計,并要求有一定的層次性,通過系統整體來完成設計任務。然后是模塊化。模塊化的設計理念較為簡單,即將具有一定實現功能的模塊進行組合,并實現產品的方案設計。

      最后是產品的特性設計。依據產品的特性,利用計算機的技術對產品進行知識構建與邏輯推理,最終形成產品的方案設計。 計軟件以及虛擬的設計技術對需要設計的產品進行模擬設計,并能夠通過多媒體等對產品的性能"結構等進行模擬演示。其次是更加系統化。系統化要求是要將產品的每個部件的有機內在聯系進行整合設計,并要求有一定的層次性,通過系統整體來完成設計任務。然后是模塊化。模塊化的設計理念較為簡單,即將具有一定實現功能的模塊進行組合,并實現產品的方案設計。最后是產品的特性設計。依據產品的特性,利用計算機的技術對產品進行知識構建與邏輯推理,最終形成產品的方案設計。

      4.2現代機械設計的未來發展與前景分析

      第一,性能更加優良。現代的機械產品多要求性能的優良化。因此,在對機械產品設計的過程中,要盡量提高產品設計的性能優良性。其中,優良性能分為可靠性技術設計"動態設計"防腐設計"補償設計以及控制設計技術等。

      第二,更適合市場競爭的設計技術。產品的形成最終是要投放市場,在市場要有絕對的競爭力。面對當前的市場經濟體制,要開發新原理以及新技術,給予產品以新技術與新功能。競爭優勢的技術設計包括產品的技術創新"成本的降低"仿真設計與智能設計等等。不斷的創新技術以及競爭需要,讓機械設計更加向市場競爭方向發展。第三,節能環保的綠色設計理念。對于環境的保護,環保意識在當今社會更加深入人心,因此,對于機械設計而言,也應該以綠色設計為設計理念。對于機械設計的產品要以智能化和綠色化為基礎。不僅如此,還要以資源的利用為前提,即通過先進的機械設計技術實現資源利用的最大化。此外,實現資源的循環利用,則是更加先進的機械設計理念。

      四、結語機械設計與機械制造均有其各自的技術要求與需要,而從兩者的關系分析,機械設計是機械制造的前提,也是關鍵。因此,在機械設計的初期,把好技術的質量關,在制造的過程中從安全"質量等不同方面進行把握,從而實現高質量"高標準的機械產品。

      參考文獻

      機械設計與制造范文第3篇

      (1)框架零件三維模型的建立。考慮到框架零件的中空且為雙層框架結構,建立三維模型時結合成型特征、草圖和基本體素特征等,其中參考草圖可控制零件的二維截面相關參數,通過添加幾何和尺寸約束準確控制零件的位置和形狀。另外,建立的模型和草圖的旋轉和拉伸有著密切的關系,因此應引起設計人員的高度重視。建立時應準確把握不同草圖的平面關系,同時為方便修改應在不同層上建立草圖。另外,考慮到過約束、欠約束會影響零件的參數和唯一性,草圖建立過程中應進行全約束。草圖建立結束后,運用成型特征將草圖中腔、梁、加強筋、凹槽、凸臺等結合相關參數進行適當的拉伸以形成三維實體。另外,為建立特征參數和零件草圖間的關系,應通過表達式建立相同參數間的關系。例如,可將底層不同梁參數設置為P44,這樣以來當P44參數發生改變后,和其有關的梁高尺寸均會發生變化。

      (2)框架零件工藝流程數控工藝設計。工藝分析是數控加工機械零件較為關鍵的步驟,和工藝參數加工路線的確定直接相關,尤其對框架零件而言加工時需較好地解決加工變形和裝夾等問題。通過對普通加工流程進行分析,最終可得出數控加工工藝路線,如圖1所示。基于CAM數控工藝設計重要任務在于創建滿足加工要求的操作,即包含刀軌和刀軌生產所需信息等。具體設計步驟包括毛坯和零件的幾何定義、刀具定義、確定刀路線、加工軌跡仿真、加工質量保證分析等環節。其中毛坯和零件的幾何定義在銑操作過程中極為重要,本文中的零件幾何體為框架零件,毛坯幾何體為建立的毛坯模型;在分析零件幾何特征以及刀具幾何特征的基礎上,應對使用的刀具進行定義。例如,進行粗加工可定義φ20的標準直柄立銑刀,進行精加工可定義φ12、φ14加長直柄立銑刀等;為了提高加工精度,確定走刀路線時應重點把握以下幾項內容:刀切出、切入點應順著零件切線方向延伸;可采取多次走刀的方法提高精度,要求將每次走刀的切除量控制在0.1mm~0.2mm;另外,為避免“讓刀”情況的出現,加長刀加工時應進行重復加工。基于CAM的零件加工可借助可視方式檢查切削和刀軌情況。例如,重現可對刀具的運動過程進行模擬,而動態檢驗可模擬刀具切除材料的過程,進而尋找出欠切或過切的位置,尋找錯誤出現的原因。在CAM中為對項目定義的正確性進行驗證,需仿真模擬加工刀具軌跡,以確定加工路線的正確性;加工框架零件時為保證表面、形位以及尺寸的正確性需對加工質量進行保證分析。例如為使零件的形位公差、尺寸精度滿足要求,可通過裝夾定位、準確應用刀補等方法加以控制。同時還可通過減少零件、刀具的懸伸長度減少變形。另外,為提高零件的表面光潔度可使用粗、細相結合的方法進行加工,接著使用輪廓面銑光零件的側壁。

      (3)框架零件的數控加工。利用數控技術加工框架零件,較為關鍵的一步通過相關配置生成加工代碼,如下所示為零件精加工部分代碼:該框架零件加工前由于進行了加工仿真模擬,因此生產出的零件質量符合機械生產相關標準要求。

      2結語

      機械設計與制造范文第4篇

      關鍵詞:計算機輔助技術;機械設計制造;重要作用;實踐應用

      1引言

      現代社會高新技術的迅猛發展推動著計算機技術取得巨大的變革與創新,目前,我國的計算機輔助技術已經發展到了一個較為成熟的階段,機械設計制造行業也在廣泛地運用計算機輔助技術,其在提高機械設計制造工作效率的同時,有效地降低了人力投入成本,更從整體上改善了機械設計制造的設計質量和水準。由此可見,計算機輔助技術對于機械設計制造的發展有著不可替代的促進作用。

      2計算機輔助技術對于機械設計制造的重要作用

      2.1機械設計制造的主要內容

      機械設計制造主要包括機械制造與機械設計兩個方面。機械制造是指對各類機械、機床、儀器、儀表及其它機械設備進行生產制造的全過程。機械設計是指按照機械設備使用標準來對機械的工作原理、結構、力和運動傳遞方式、各構件的材料和形狀尺寸、方法等進行合理的構思、分析和計算并優化,然后把其通過各類技術文件描述為機械制造提供科學的依據的整個過程。社會經濟在這些年的不斷變革和進步帶動著我國機械設計制造領域完成了大規模的改革和創新。此外,科學技術的飛躍式進步促進機械設計制造不斷實現自動化性能,機械設計制造的自動化發展主要包括虛擬化、數字化、綠色化和智能化四部分的內容。虛擬化技術通過利用計算機系統中多種先進的軟件技術來模擬操作工作的流程,其現在是機械設計制造和自動化的重點建設工作之一。而計算機輔助技術作為機械設計制造虛擬化發展的關鍵內容,現在被大范圍的運用在機械設計制造的各個方面。因此,在機械設計制造中實現計算機輔助技術的全面化運用是非常有意義的。

      2.2有利于增強機械設計制造的工作效能

      通過在機械設計制造行業使用計算機輔助技術能夠實現機械設計圖形的簡單化、準確化,原先構成復雜的運算流程被計算機輔助技術變得精簡化、易理解化,這樣就為機械設計師節省了許多工作時間和精力,有效地增強機械設計制造的工作效能。除此之外,計算機輔助技術還可以幫助機械進行智能化的充足,推動新的機械零件的研究和制造。

      2.3便于機械設計結構的調整

      計算機輔助技術在機械設計制造過程中的合理運用,能夠幫助設計在原先的電腦設計圖形上進行靈活、精細的修改,設計師還可以在原有的機械結構的基礎上開發設計新的零件,使機械設計能夠通過一個較便捷的方式進行修改和完善,這不僅在很大程度上實現了機械設計的靈活化,也更加便于設計對局部錯誤的結構與零件進行重置和調整。

      2.4改善機械制造成品的質量

      計算機輔助技術自身所擁有的的設計優化等功能能夠對人為設計的機械進行整體上的優化和調整,其所具備的精確計算能力能夠確保機械設計的科學化、精確化。機械設計水平的提高對機械制造水平的提高有著直接的促進作用。

      3計算機輔助技術在機械設計制造中的主要應用

      3.1設計圖形與符號的應用

      由于機械設計師在設計機械的過程中,要運用到大量的圖形和符號,機械設計的流程和機構都是較為復雜的。而在運用了計算機輔助技術之后,,機械設計師可以在編排組合好所要用到的圖形與符號的基礎上在進行機械的結構的設計,這樣就能夠有效地減少設計所要花費的時間,同時也可以促進機械設計師進行更加便捷、高效的設計。除此之外,計算機輔助設計技術能夠防止機械設計師在進行設計時出現零件不一致的情況。

      3.2繪圖上的應用

      計算機輔助技術在機械設計中的應用,能夠實現機械設計繪圖的智能化、精準化,在減少繪圖時間、增強工作效能的同時,也大大改善了繪圖的質量。

      3.3三維造型的應用

      機械設計制造師在設計機械的過程中,尤其是通過建立實體造型的方式來進行設計時,有效引入計算機輔助技術可以幫助機械設計師實現更為直觀化、便捷化的設計,同時,計算機輔助技術對數據和結構的智能化分析和調整功能能夠使三維造型更為細致、立體化地呈現出來。除此之外,其也在很大程度上增強了機械設計師的工作效能。當機械設計師在進行機械設計時遇到疑惑或困難的地方,也可以利用計算機輔助技術對這些問題進行解答和完善。

      3.4機械零件與設備上的應用

      機械設計師在進行機械零件的設計時要進行多次復雜的計算程序。而通過使用計算機輔助技術,設計師可以利用計算機進行智能計算,對相關零件的參數進行隨時的修改,確保機械的應用性能得到最大程度上的發揮。機械設計模具是機械設計中需要用到的重要工具,全面掌握機械設計模具所需要用到的計算機輔助技術應用方法,能夠在大幅度上提高機械設計制造產品的性能,同時也能夠更好地控制目前的發展進程和預測未來的發展走向。除此之外,計算機輔助技術在機械冷卻系統等零件部分設計中的應用也能促進機械設計往更加高效、便捷的方向發展。這里以汽車覆蓋模具設計為例,來分析計算機輔助技術在機械設計制造中的應用。在汽車設計制造的整個過程中,,汽車覆蓋件模具的設計有著舉足輕重的作用。汽車覆蓋件模具設計水平的高低對整個汽車設計制造的質量有著直接的影響。機械設計師設計汽車覆蓋件模具時,經常會遇到所設計出的實物造型和工藝制造人員在實際施工過程中制造出的產品不一致的問題,當發生這種情況時,要重新返工進行制造,這樣就大大提高了汽車覆蓋件模具的設計成本,同時也在很大程度上耽誤了原本規劃的設定周期,進而延遲了產品的最終投入生產,因此,此類產品的生產企業的市場競爭力就會大大下降,最終就會影響企業的整體發展。要想徹底解決這一根源性問題,就需要科學地引入計算機輔助技術來進行汽車覆蓋件模具的精細化、標準化設計,保證最終生產成品與汽車覆蓋件模具的一致性。,促進汽車覆蓋件模具生產廠家穩定、高效地發展。在具體的應用上,汽車覆蓋件模具設計包括模具設計與制作圖紙兩個方面。在進行模具設計時,要確保其符合市場需求。在制作圖紙的過程中,要首先掌握模具的熱度、結構等特點。計算機輔助技術的合理應用能夠及時地修改設計程序中出現的各類錯誤,防止后期由于生產與設計的不一致而出現的誤工,增強了機械設計生產的整體效率。

      4結語

      到目前為止,計算機輔助技術在機械設計制造行業中得到了不斷擴展的應用,其能夠極大地增強機械設計的工作效能并提高機械設計水平。由此可見,計算機輔助設計技術今后還需要在機械設計行業進行更為廣泛、深入的推廣和應用。相關技術研究與設計人員需要結合實際應用需求,堅持不懈地對計算機輔助技術進行創新與升級,使之更加符合機械設計制造的發展需求,促進機械設計制造向更加高效、智能、便捷的方向發展。

      參考文獻:

      [1]傅方波.計算機輔助設計技術在機械設計中的應用解析[J].科技傳播.2014(6)

      [2]潘桂根,敖四江,徐琳.計算機輔助技術在農業機械設計中的應用[J].南方農機.2011(6)

      [3]馬軍.計算機輔助設計技術在機械設計中的應用探討[J].煤炭技術.2011(5)

      [4]高翔.論計算機輔助技術與機械設計制造相結合相關研究[J].科技展望.2016(30)

      機械設計與制造范文第5篇

      關鍵詞:機械設計;制造;自動化發展;趨勢

      中圖分類號:C35 文獻標識碼: A

      引言:由于科技的不斷進步,機械設計方面也應該順應這樣的時代潮流并加以改變,其中,向自動化發展就是最為重要的一點。

      1、機械設計制造及其自動化的概述

      研究機械設計制造及其自動化,我們首先應該要知道什么是機械設計制造及其自動化。機械自動化,簡而言之,就是利用自動化技術,使產品在機械制造生產過程中,可以連續進行生產,優化生產過程,改進生產方式。在機械設計制造中,融入自動化技術已經不僅僅是提高生產效率,加速產業改革的方式和手段,機械自動化也在逐漸成為機械設計制造業主要的技術發展趨勢。

      機械設計制造及其自動化是多種技術融合而發展形成的一門學科,通過不斷地發展和實際探索,逐漸形成了以自動化為主要特點的技術體系。機械設計制造及其自動化的發展帶動了整個工業產業的改革和創新,為人們的生產生活帶來了便利,也將在未來的日子里不斷完善發展,不僅擁有自動化技術特點,還會根據其特點和優勢,向著微型化、虛擬化和智能化不斷邁進。

      2、機械設計制造及其自動化的優勢

      機械設計制造及其自動化雖然是融合了多種技術手段而形成的,但其并不僅僅是多門技術簡單的累積和疊加,而是根據實際情況,將各種科學技術融入實際應用中,使其能夠更好地發揮作用,從而實現機械更加人性化和智能化的目的。下面我們將針對機械設計制造及其自動化的優勢進行以下探討。

      2.1優化生產方式,提高生產效率。

      通過運用機械設計制造及其自動化技術,我們可以更加精準的實施生產,控制機械運作,提高機械自動化程度,加速生產速率,減少人力運作,不但降低生產過程中可能存在的不當后果對人身所產生的危害,還能節約生產成本,加大產品產出。利用數控技術,信息處理技術等相關技術手段,我們可以使機械運作更加趨近于智能化,更好地按照我們的要求去實施生產活動,在減少勞動力,優化產業生產方式的前提下,提高生產效率和效能。在大部分生產過程中,我們都會遇到一些人力無法切身控制和操作的情況,在這種情況下,我們便可以應用機械設計制造及其自動化技術來代替人力本身,在極限環境和不利于生命體健康的生產過程中,進行操作完成必要的生產工序。

      除此之外,相對于人力本身,機械操作在某些程度上,會更加準確無誤地完成預定工序,也可避免因人為操作不當而產生的相關損失。

      2.2保障生產安全,履行生產流程。

      相對于當代的自動化機械而言,傳統意義上的機械生產更多的依賴于人工控制和操作。當機械在生產某一環節出現問題時,傳統機械生產只能根據有經驗的工人對問題環節進行主觀判斷和改良維修等,不但過分依賴于主觀經驗,也增加了機械使用過程中損耗的概率;而對于自動化機械生產,每個生產步驟都是由電子元件進行控制,機械本身可以在出現問題時進行自動保護、自動診斷、自動報警和自動監視,在第一時間最大程度的保障了生產安全和生產流程的正常運行。相較于傳統的機械生產,自動化機械生產有效避免了因人為判斷失誤而產生的不必要生產損失,大大減少了生產過程中可能造成的人員傷亡和生產事故的發生,降低了機械的損耗率,延長了機械的使用年限,節約了生產成本。

      2.3簡化生產過程,促進產業改革。

      在生產過程中加入自動化技術,各生產工序按照程序的設計運行,而不再依賴于工人本身的控制,簡化了生產過程,從根本上降低了對操作人員技術水平的要求和人工操作的難度,也減少甚至避免了人工操作不當的事故。以電子程序對生產過程進行控制,不但對產品的生產做出了巨大貢獻,也同時促進了整個機械生產產業的改革。

      3、機械設計制造自動化的發展方向

      機械制造業是我國經濟發展的支柱型產業,雖然我國在這一領域的起步較晚,但是在國家的大力支持和專業人員的不懈努力下,機械設計制造自動化已經取得了顯著的成果。相信只要把握好其總體的發展方向,在正確方向的指引下繼續努力一定可以彌足目前所存在的不足,為健全完善的工業體系做出貢獻。目前,機械設計制造自動化的發展方向主要包括模塊化、數字化、綠色化、智能化、微型化、網絡化、虛擬化等七個方向。

      3.1模塊化

      機械設計制造自動化的產品種類和制造廠商繁多,產品質量也不一而論,如果缺乏統一的標準便會給機械的使用帶來很多的不便。現代機械設備的環境、電氣接口等都需要嚴格按照統一標準進行制造,這樣才能保證在組裝、維修的過程中可以及時找到配到的元件,因此自動化產品單元便成為了機械設計制造的關鍵。例如,在拆彈機器人的就是由很多不同功能的模塊所組成,動力模塊實現其運動、圖像處理模塊實現現場畫面的傳送、距離測量模塊是為了輔助精確度運用與拆彈操作。功能不同模塊完美的組合到一起,可以隨時更換損壞的模塊單元。

      3.2數字化

      數字化是機械設計制造自動化的核心,機械設計制造過程中所用到的計算機技術、通訊技術、互聯網技術共同組成了數字化系統。例如,機器視覺系統就是將機械信息轉化成數據的形式,通過網絡線路將其傳遞到中央處理器進行處理和轉化,并將一個個數據重組成圖形、影像等,通過顯示屏展現出來。機械設計和制造的各個環節都離不開信息的采集、處理和反饋,肯定也離不開數字化技術的應用,所以說數字化必將成為機械設計制造與自動化的發展方向之一。

      3.3綠色化

      在環境污染嚴重的今天,我國特別重視綠化環保工作的進行,各行各業都需要做好污染的防治與環境保護工作,機械制造業也不能例外。首先,在機械制造的過程中要盡量減少原材料的浪費,高效的利用資源;其次,主要廢舊機械設備的回收與再利用;最后,保證產品的綠色健康,保證產品在使用過程中不會造成嚴重的環境污染。例如,在發動機的制造過程中,要做好廢氣的處理系統,盡量減少發動機運轉時造成的大氣污染。

      3.4智能化

      智能化技術是近年來發展最為迅速的技術手段,它運用到了心理學、運籌學、人工智能等多個學科。使得機械設計與制造過程的自動化程度得到了顯著的提高,可以使設備具有邏輯性更強的自動化運行能力,同時增強了人機交互功能。例如,智能機器人,它配備有大量的距離、重力、光線等感應器,通過植入智能芯片控制其在遇到不同的情況是做出不同的行動。簡單的說便是智能機器人可以通過距離感應器感知到前方有阻擋物,通過智能芯片的處理后,智能機器人可以實現轉向移動。

      3.5微型化

      微型化是機械自動化長期發展的最終目標,近年來隨著納米技術、微米技術的發展與成熟,機械自動化的微型化得以實現的可能性越來越大。例如,在軍事方面常用的微型偵察機器人等,其體積小,便于攜帶,組裝方便,同時,由于其體積小,具有很強的隱秘性。

      3.6網絡化

      隨著計算機的普及和網絡技術的飛速發展,網絡技術極大的改變了人們的生產生活,給人們帶來了極大的便利。網絡化已經成為當前的時展潮流,機械設計制造自動化當然也不例外。例如,預警機器人,所有的機器人通過網絡連接到統一的處理終端,通過網絡反饋信息并接受相應的指令。

      3.7虛擬化

      在設計產品時,可以借助電子計算機進行事先的模擬,通過輸入和改變數據,可以進行效果比較,幫助設計人員選取最佳設計。另外,便捷的數據傳輸系統還便于工作人員的交流和設計分工。例如,現代虛擬仿真技術的發展已經能夠實現在利用計算機軟件構建一個虛擬的立體機械產品,通過預先設定的程序使機械完成啟動、運行、停止等環節,節省了大量的時間,降低了生產成本,還有效的提升了勞動效率。

      結語:機械設計制造的自動化發展取得了重大進展,呈現出一些統一性的發展方向,發展勢頭良好。然而不可避免的是,機械設計制造自動化的發展中還存在著一些問題,設計人員要順應當前機械設計制造自動化的發展方向,結合出現的問題,深入探索研究,采取行之有效的措施,推動機械制造實現更好更快的發展。

      參考文獻:

      [1]吳俊松.機械設計制造及其自動化的發展方向[J].黑龍江科技信息,2013,11:135.

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