摘要:笔者主要从机械设计的技术分析,以及机械设计的技术发展趋势分析等方面概述了本文主题,旨在与广大学者共同探讨学习。
关键词:现代机械设计;机械制造;设计技术;发展
在过去的机械制造加工领域,机械制造的生产加工人员是按照机械工程师的设计来进行生产加工需求的,而机械设计师的设计工作是根据客户的需求来进行的,机械设计师依据需求设计的设计方案在加工的过程中经常会发生一些问题,这就需要机械制造加工人员在加工的过程中与之进行有效的沟通。由此可见,机械设计与机械制造两者在机械行业之中相辅相成,共同促进了机械行业的有效发展,因此,在今后的机械工作中应该加强对机械设计与机械制造的技术分析,这对机械行业乃至工业行业的发展具有重要的促进作用,有效地推动了我国国民经济的进一步发展。
一、机械设计与机械制造的背景
就在1969年美国的《机械设计概论》杂志主刊上已登载了机电一体化这一概念。随后,机电一体化进行了持续的拓展。英国机械制造工程师会所在1986年为现代化机械论述了这样的定义:现代化机械是“根据计算机讯息网络调控的,用以实现包含机械动力、运转和能量流动等动力学任务的机械或机电零部件互相联系的体系”。它和前面所提到的机电一体化是相同的,所以能说现代化机械自然是指机电一体化体系。20世纪80年代国际机械和单位理念联合协会进行了如下的定义:机电一体化是精密机械系统、电子调控和体系思想在机械设计和机械制造流程中的协作融合。所以又能说机电一体化根本上是在机械设计和机械制造与其自动化基础上的拓展。把以往的机械设计制造与现代的机械自动化实施了对比,显示出具有自动化的特性是现代化机械和以往的机械在性能上的根本区别。机械自动化在所有行业的运用和拓展,表现出机械自动化的优势和功效。就是功能多样化、高效率节奏、高度可信率、节约材料、节约资源,持续完善人们生产生活的多元化需要。
二、机械设计的技术分析
1. 初期计划设计
当客户订单被传送到设计师手中以后,设计师需要及时开展初期计划设计工作,要求设计师充分分析机械部件特点、结构等因素,对相关部件的作用以及运行环境等进行充分的掌握是提升设计合理性和科学性的关键,也是机械产品质量和性能提升的基础
2. 机械设计的设计方案分析
方案的设计是机械设计的关键部分,方案是设计中的灵魂,决定着设计的成功与失败。这一设计阶段,需要处理的问题较多。一般认为,要处理实际与理论之间的矛盾。方案的设计不仅要符合机器自身的性能以及功能要求,更要考虑到检验者对于机器的开发与认识以及创新。这一阶段的主要设计步骤可以简单认为:工作原理的定义-机器的基本结构-运动方式的设计-零部件的选取与设计-工程制图的设计-初步设计的检查。
3机械设计的主要技术设计分析
机械设计的技术设计,这一工序中,对于技术层面的要求最为苛刻。这一阶段主要是对于设计图纸的核对与计算。总图与部件草图的对比核对分析等。此外,要对每个部分的设计都进行严格意义上的核对,不允许出现疏漏,如果出现,则应该做好校对工作。对于待生产的产品,则可以根据产品进行定型设计。
三、机械设计与机械制造及自动化的适应设计准则
1. 适应对机器的功效需求
所有种类的机械都是为适应人类的某些需求而研发的,都必需拥有某类首要的功能,各种产品具备各种不同的首要功能。总而言之,机械自动化是一种综合性的理念,包括了机电一体化设计和机电一体化制造两种方面的内涵。作为工业产品,它又包括着图纸设计、产品制造与特色的功效以适应操作需求,而功效是由它内部硬件联系的构造所决定的。
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2. 使用新兴技术持续革新
依据机械产品或机械系统的首要功能的殊异,能对机械产品和机械系统实行分类。以物体搬运、产品加工为主,输进物体、能量和讯息,通过加工整理,首要输出变换了方位和形态的物质体系(或物料产品)称作加工机。比如各类机电床、交通运输机器、食品整理加工机器、起重机器、纺织加工机器、印刷排版机器、轻工机器等等。
以能量转化为主功能,输进能量和讯息、输出各种能量的体系(或生产产品)称作动力机,里面输出机械能量的是原动力机。比如电动力机、水轮机械、内燃机械等等。
以讯息处理为主功能,输进讯息和能力,首要输出某些讯息。比如数据资料、图文相册、文字符号、声音等的机械产品统称作信息机。比如各类仪器表、电脑、打印机和所有办公机器等等。
机械自动化体系不仅具有以上必需的主要功能外,还必需具有其它内部性能,就是动力性能、监测性能、调控性能、组构性能等等。
由于以上的功能组构原理,不仅有助于设计和辨析不同机械自动化的产品,而且有助于拓展思路,易于创新发明和创造。
其次,相对于各种主功能之间的加工构造,它的运作方式也各有殊异,同时构造成各种用途的机械产品。比如,金属斜削机床是依据工具和刀具相互运作发生斜削功用的原理实行工作的。所以,工具和刀具的运作方式各有殊异,便生产出用途殊异的机床。因此说机械自动化的拓展空间前景异常广阔,拥有很大的想象空间,急需我们使用新兴技术适应科学原理来持续更新,建设制造出最前沿的自动化机械产品。
四、机械设计的技术发展趋势分析
1.针对现代机械产品的机械设计
现代的机械产品对于机械设计提出了更高的要求,而对于机械设计而言,其技术层面也发生了转变。
首先,对于产品的设计要求更加倾向于智能化。智能化的特点是利用现代化的设计手段,如 CAD 设计软件以及虚拟的设计技术对需要设计的产品进行模拟设计,并能够通过多媒体等对产品的性能、结构等进行模拟演示。其次是更加系统化。系统化要求是要将产品的每个部件的有机内在联系进行整合设计,并要求有一定的层次性,通过系统整体来完成设计任务。然后是模块化。模块化的设计理念较为简单,即将具有一定实现功能的模块进行组合,并实现产品的方案设计。最后是产品的特性设计。依据产品的特性,利用计算机的技术对产品进行知识构建与逻辑推理,最终形成产品的方案设计。
2.现代机械设计的未来发展与前景分析
(1)体现科学发展观,进一步向技术绿色化发展
实现经济的可持续,各行各业都在不断朝绿色化发展,机械制造也不例外。实现技术绿色化,不仅仅可以从机械制造自身中的设计、制造和使用过程做出改变,还要从所需制造的能源资源入手,在不影响生态环境的基础上进行绿色作业。另外,实现制造技术绿色化,也是制造技术升级的体现。不仅实现绿色制造,还提高了制造技术水平。
(2)现代机械制造技术更多的朝向虚拟化发展
在机械制造中使用虚拟化技术,更多的是依靠计算机技术中仿真技术对制造进行合理控制,并且通过虚拟化技术,可以提前对机械产品有更全面的认识,利用各项虚拟技术使得机械开发速度有一定提升,高新技术的发展不仅仅带来企业整体制造水平的提高,也使得企业能够具备相应的社会竞争力。虚拟化技术的发展不仅仅是制造技术的创新,同时也大大提高了能源利用率,提高机械制造的技术水平。
(3)现代机械制造技术更多的朝向信息一体化发展
在科学技术发达的今天,利用先进的技术进行产品制造更能够为企业带来一定的竞争力。机械制造不再像以往一样仅限于传统的需求,更多的是体现机械的个性化和多样化,符合消费者的需求。制造出来的产品只有真正的被使用了,才是真正体现其实用价值。要结合信息
技术和制造技术,利用现代化手段实现信息一体化发展。另外,对设计工艺的要求也相应的提高,实现设计与工艺的一体化发展,在机器制造的过程能够进行合理的工序调整和节约原材料,更好实现目标控制制造,提高生产质量。
结语:
综上所述,由于机械设计与机械制造与人们的生活息息相关,所以,我们必须重视机械设计与机械制造的发展,并对其发展现状给予肯定与支持。与此同时,分析机械设计与机械制
造过程当中出现的问题,并有针对性地、高效地、合理地予以解决,从而实现我国制造行业的繁荣发展,实现我国现代机械设计与机械制造整体水平的提高。
参考文献
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[4]邰金华.机械设计工程数据类型及其管理技术[J].锻压装备与制造技术,2015(6)
论文作者:杜永志
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第17期
论文发表时间:2017/11/23
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