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中图分类号:TD353.5 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)44-0110-01
引言
随着科技的发展,市场竞争愈发激烈。加快机械设计,可以有效的提高企业市场的竞争能力,结合机械设计制造技术,运用到产品的设计、生产和加工的环节中去,进而提高企业的生产效率,为企业在市场上的竞争提供动力。
1.机械设计的特点
机械设计是结合了工学、美学等多门学科,随着工业的不断发展,可以分为传统和现代两部分。传统的机械设计注重机械工业产品环节,根据创造活动使得产品符合人们所预想的目标。随着经济的发展和时代的进步,对于传统的机械产品设计模式已经不能满足人们的需求,现代机械设计的理念也随之提出。现代机械设计主要是制定具体的方案,在设计中运用相对应的工程方式来达到预定的目标,其中包含现代设计和服务设计方法等。
机械设计的学科主要有:
(1)学科知识高度综合。机械设计在很长的一段时间被人们看成产品外形设计,并且很容易将其与冰冷的机器、机械操作环境等相互联系。事实上工业设计不仅表现在产品设计方面,同时也能有效解决产品制造和环境等相关的情况,机械设计具有较强的综合性,将艺术高度和技术相互融合的一门学科。在机械设计中主要包含了美学、生物学、经济学和工程学等学科,还涉及心理学和社会学。
(2) 应用型和实践性较强。机械设计形成形式是人们在不断地设计和创造。机械设计目的主要是探讨更加舒适合理的人类生活模式,在日常生活中的具体运用可以让我们的生活变得更加和谐、自然。
2.机械设计技术与工业设计的发展情况概述
机械设计在工业革命之后发展比较快速,进入电气革命之后世界各国开始逐渐重视这门学科,从而推动了制造技术和先进设计的发展。我国改革开放以来,对于机械设计发展时间还比较短,发展的速度比较慢,主要可以分成 “拿来”、“模仿”和“创新”三个发展阶段。随着我国经济的不断发展,我国对外贸易范围在不断往国际上蔓延,同时国际贸易进出口量也在不断的提升。国内企业涉及到的经济纠纷越来越多,一些企业慢慢重视和关注机械设计创新工作,并且在机械设计过程中投入了大量财力和人力,为了能够通过机械设计创新以此提升企业在市场上的竞争能力。当前,我国许多高校开设了机械设计专业,培养了一大批工业设计人才。
机械设计制造技术主要包括对产品的设计、加工等多个流程,同时还有着销售和维修服务等环节。我国企业在机械设计制造基础还比较薄弱,制造水平相对比较低,与发达国家相比有着一定的差距。我国的机械制造技术从整体的角度来分析还有着许多不足之处,当前,随着我国经济水平的发展,我国有了一定的经济实力,能够有更多的资金在工业设计和机械设计制造技术的研发上,通过对外来技术的学习和自身的研发制定相关的发展战略,根据我国丰富的劳动力,加大对自身技术的研发和实施是很有必要的。提升机械设计制造行业在世界的竞争能力。近几年,虽然我国机械制造产品的质量有了一定的提高,但是对于产品的使用性能和外观设计方面还有着许多不足。
3.机械设计和机械设计制造技术之间的应用趋势和关系
3.1机械设计和机械设计制造技术之间的关系
在工业生产工作中,机械设计的主要的前提是科学技术,对于机械产品设计和生产过程中要严格按照科学技术的标准进行设计,如果设计过程中没有按照相关的科学技术来进行设计会导致产品无法满足人们的实际需求,制作出的质量也会出现相应的问题。当前,一些产品设计者过度注重产品的外观形状,追求产品功能的全面,而没有考虑到技术方面和产品材料本身的因素,没有按照科学技术生产的要求,使得产品在生产中很难满足机械学和力学等多方面要求[1]。在机械设计中的最为主要的科学技术就是机械设计制造技术,机械设计者应该掌握和了解机械设计制造的基础知识,在此基础上对产品进行机械设计,根据色彩、结构等方面机械设计理念的提出,结合实际的设计元素对作品进行综合设计,在制作的过程中要按照机械设计制造的客观规律,从而设计出更容易被人们所接受的优质产品。
在机械设计制造中进行机械设计,起到重要作用主要表现在人机工程学这个方面[2]。人机工程学在产品的设计环节中应该坚持以人为本的理念,确保在设计过程中能够从使用者的角度出发,根据市场需求、设计标准等多种因素进行综合分析,来对产品的设计进行设计和完善[3]。人机工程学主要包括了人、机器和环境这三种要素,把握使用者和消费者的实际的体验效果,对产品的功能和效果做出系统而全面的调查。在一些经典的机械产品中可以发现人机工程学的痕迹。
3.2 机械设计制造技术和机械设计结合的应用趋势
机械设计与机械设计制造都有着不同的特点,把两者设计特点有效的结合起来可以提升企业市场竞争力和经济效益。根据我国的发展情况来看,一些中小型企业在生产过程中缺少资金和生产技术的支持,使得在机械设计和机械制造技术运用方面还有所不足,缺少相关政策的保障,导致在研发、生产过程出现一些问题,阻碍了企业的发展。对此,政府部门应该加强对企业的调控政策,对于企业的机械设计和机械设计制造给予一定的资金补助,引导企业产业结构的转型,建立相关的人才培养市场和研发机构,为社会提供更多的高素质、高水平人才。
4 结语
综上所述,随着时代的发展,机械设计及机械设计制造技术的应用是很有必要的,了解机械设计及机械设计制造技术的发展现状和发展趋势,能够更好地把握发展的方向。
参考文献
[1]邰金华.机械设计工程数据类型及其管理技术分析[J].锻压装备与制造技术,2013,12(12):102-106.
[关键词]机械设计;机械制造;技术分析
中图分类号:TD525 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)10-0264-01
一、引言
机械设计与机械制造一直被交织在一起,而两者之间的关系也更为密切。从严格的意义上讲,机械设计是机械制造的前提,而机械制造一般是以设计为基础,才能够进行流畅的制造。可以这样认为,机械设计是机械制造的第一步,也是其重要的组成部分。好的设计可以提高机械产品的性能,确保机器的质量的可靠性。因此,从技术层面上进行分析,机械设计与机械制造互相依托,相辅相成。
二、机械制造的技术分析
1、先进机械制造技术的特点分析
选进的机械制造技术是面临当代技术发展需要的,因此,先进的机械制造技术更具有当代的特点。首先,传统的机械制造技术已经无法满足现代机械产品的需求。传统的机械制造技术在不断更新,设备也在不断更换。在保存原有技术的基础上,不断更新新的技术,并能够吸取全球最为先进的技术,作为发展的基础。只有如此,机械制造才能满足竞争不断的市场经济。其次,工业发展的新要求。工业发展迅速,并且在不断融入新的技术体系。如化工"计算机等先进的技术都完美的融合到了一起。以提高生产效率为前提,进行机械制造的技术革新。提高生产效率,满足客户需要,更大的扩展市场。最后,系统性的技术综合。先进的机械制造技术不只是强调制造的本身,同时也扩大了制造的技术范围。从产品的调研"开发设计以及后续的生产加工等都需要先进的制造技术为依托。
2、我国机械制造技术的现状以及发展方向分析
目前,我国的制造业发展迅速,从不同方面分析,机械制造业可以从管理"设计以及制造工业等几个方面进行分析。第一,机械制造的管理。计算机管理制度对于机械制造业而言,是一种未来发展的方向。组织体制与生产模式的更新发展,营造出最新的JIT、AM、LP以及CE等管理理念。在我国,这种管理机制还是比较匮乏的,只有很少的机械制造企业进行这样的管理。因此,我国应该加强机械制造的管理机制。第二,机械制造的设计。工业发达国家都会采用先进的设计方法,并且不断更新设计数据。尤其是计算机辅助软件的应用.,(/ 技术的应用,让更多企业开始了无图纸的机械制造。然而,在我国,则缺乏这种先进的计算机软件技术,或者是这样的技术应用并不广泛。因此,在这一技术层面上,我国需要努力与发展。
第三,机械制造的工艺分析。机械制造以高精度"高精细加工作为其发展的趋势。最新的技术,如微型加工"纳米加工技术"激光加工技术"电磁加工技术等等。这些技术都属于高端的加工技术,在工业发达的国家,这些技术应用较为广泛。而在我国,以上技术应用不多,还处于一种未开发"甚至是未普及的状态。因此,这些高端的技术在我国有待加强。综上所诉,我国的机械制造技术还有很大的发挥空间。很多技术都有待开发或者是普及。但从技术层面上而言,相对于机械设计"机械制造技术则有更大的发挥潜能。
三、机械设计的技术分析
1、机械设计的初期计划设计分析
机械设计的初期计划设计非常类似于计算机软件设计的需求分析,即在设计之前,对机器的设计要求进行调查与分析。从分析的要求与研究中了解机器应该具有的功能。以此,作为机械设计的初期基础,并规定机器在设计与制造过程中的约束条件。
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。
4、机械设计的技术发展趋势分析
4.1 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。 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。
4.2现代机械设计的未来发展与前景分析
第一,性能更加优良。现代的机械产品多要求性能的优良化。因此,在对机械产品设计的过程中,要尽量提高产品设计的性能优良性。其中,优良性能分为可靠性技术设计"动态设计"防腐设计"补偿设计以及控制设计技术等。
第二,更适合市场竞争的设计技术。产品的形成最终是要投放市场,在市场要有绝对的竞争力。面对当前的市场经济体制,要开发新原理以及新技术,给予产品以新技术与新功能。竞争优势的技术设计包括产品的技术创新"成本的降低"仿真设计与智能设计等等。不断的创新技术以及竞争需要,让机械设计更加向市场竞争方向发展。第三,节能环保的绿色设计理念。对于环境的保护,环保意识在当今社会更加深入人心,因此,对于机械设计而言,也应该以绿色设计为设计理念。对于机械设计的产品要以智能化和绿色化为基础。不仅如此,还要以资源的利用为前提,即通过先进的机械设计技术实现资源利用的最大化。此外,实现资源的循环利用,则是更加先进的机械设计理念。
四、结语机械设计与机械制造均有其各自的技术要求与需要,而从两者的关系分析,机械设计是机械制造的前提,也是关键。因此,在机械设计的初期,把好技术的质量关,在制造的过程中从安全"质量等不同方面进行把握,从而实现高质量"高标准的机械产品。
参考文献
(1)框架零件三维模型的建立。考虑到框架零件的中空且为双层框架结构,建立三维模型时结合成型特征、草图和基本体素特征等,其中参考草图可控制零件的二维截面相关参数,通过添加几何和尺寸约束准确控制零件的位置和形状。另外,建立的模型和草图的旋转和拉伸有着密切的关系,因此应引起设计人员的高度重视。建立时应准确把握不同草图的平面关系,同时为方便修改应在不同层上建立草图。另外,考虑到过约束、欠约束会影响零件的参数和唯一性,草图建立过程中应进行全约束。草图建立结束后,运用成型特征将草图中腔、梁、加强筋、凹槽、凸台等结合相关参数进行适当的拉伸以形成三维实体。另外,为建立特征参数和零件草图间的关系,应通过表达式建立相同参数间的关系。例如,可将底层不同梁参数设置为P44,这样以来当P44参数发生改变后,和其有关的梁高尺寸均会发生变化。
(2)框架零件工艺流程数控工艺设计。工艺分析是数控加工机械零件较为关键的步骤,和工艺参数加工路线的确定直接相关,尤其对框架零件而言加工时需较好地解决加工变形和装夹等问题。通过对普通加工流程进行分析,最终可得出数控加工工艺路线,如图1所示。基于CAM数控工艺设计重要任务在于创建满足加工要求的操作,即包含刀轨和刀轨生产所需信息等。具体设计步骤包括毛坯和零件的几何定义、刀具定义、确定刀路线、加工轨迹仿真、加工质量保证分析等环节。其中毛坯和零件的几何定义在铣操作过程中极为重要,本文中的零件几何体为框架零件,毛坯几何体为建立的毛坯模型;在分析零件几何特征以及刀具几何特征的基础上,应对使用的刀具进行定义。例如,进行粗加工可定义φ20的标准直柄立铣刀,进行精加工可定义φ12、φ14加长直柄立铣刀等;为了提高加工精度,确定走刀路线时应重点把握以下几项内容:刀切出、切入点应顺着零件切线方向延伸;可采取多次走刀的方法提高精度,要求将每次走刀的切除量控制在0.1mm~0.2mm;另外,为避免“让刀”情况的出现,加长刀加工时应进行重复加工。基于CAM的零件加工可借助可视方式检查切削和刀轨情况。例如,重现可对刀具的运动过程进行模拟,而动态检验可模拟刀具切除材料的过程,进而寻找出欠切或过切的位置,寻找错误出现的原因。在CAM中为对项目定义的正确性进行验证,需仿真模拟加工刀具轨迹,以确定加工路线的正确性;加工框架零件时为保证表面、形位以及尺寸的正确性需对加工质量进行保证分析。例如为使零件的形位公差、尺寸精度满足要求,可通过装夹定位、准确应用刀补等方法加以控制。同时还可通过减少零件、刀具的悬伸长度减少变形。另外,为提高零件的表面光洁度可使用粗、细相结合的方法进行加工,接着使用轮廓面铣光零件的侧壁。
(3)框架零件的数控加工。利用数控技术加工框架零件,较为关键的一步通过相关配置生成加工代码,如下所示为零件精加工部分代码:该框架零件加工前由于进行了加工仿真模拟,因此生产出的零件质量符合机械生产相关标准要求。
2结语
关键词:计算机辅助技术;机械设计制造;重要作用;实践应用
1引言
现代社会高新技术的迅猛发展推动着计算机技术取得巨大的变革与创新,目前,我国的计算机辅助技术已经发展到了一个较为成熟的阶段,机械设计制造行业也在广泛地运用计算机辅助技术,其在提高机械设计制造工作效率的同时,有效地降低了人力投入成本,更从整体上改善了机械设计制造的设计质量和水准。由此可见,计算机辅助技术对于机械设计制造的发展有着不可替代的促进作用。
2计算机辅助技术对于机械设计制造的重要作用
2.1机械设计制造的主要内容
机械设计制造主要包括机械制造与机械设计两个方面。机械制造是指对各类机械、机床、仪器、仪表及其它机械设备进行生产制造的全过程。机械设计是指按照机械设备使用标准来对机械的工作原理、结构、力和运动传递方式、各构件的材料和形状尺寸、方法等进行合理的构思、分析和计算并优化,然后把其通过各类技术文件描述为机械制造提供科学的依据的整个过程。社会经济在这些年的不断变革和进步带动着我国机械设计制造领域完成了大规模的改革和创新。此外,科学技术的飞跃式进步促进机械设计制造不断实现自动化性能,机械设计制造的自动化发展主要包括虚拟化、数字化、绿色化和智能化四部分的内容。虚拟化技术通过利用计算机系统中多种先进的软件技术来模拟操作工作的流程,其现在是机械设计制造和自动化的重点建设工作之一。而计算机辅助技术作为机械设计制造虚拟化发展的关键内容,现在被大范围的运用在机械设计制造的各个方面。因此,在机械设计制造中实现计算机辅助技术的全面化运用是非常有意义的。
2.2有利于增强机械设计制造的工作效能
通过在机械设计制造行业使用计算机辅助技术能够实现机械设计图形的简单化、准确化,原先构成复杂的运算流程被计算机辅助技术变得精简化、易理解化,这样就为机械设计师节省了许多工作时间和精力,有效地增强机械设计制造的工作效能。除此之外,计算机辅助技术还可以帮助机械进行智能化的充足,推动新的机械零件的研究和制造。
2.3便于机械设计结构的调整
计算机辅助技术在机械设计制造过程中的合理运用,能够帮助设计在原先的电脑设计图形上进行灵活、精细的修改,设计师还可以在原有的机械结构的基础上开发设计新的零件,使机械设计能够通过一个较便捷的方式进行修改和完善,这不仅在很大程度上实现了机械设计的灵活化,也更加便于设计对局部错误的结构与零件进行重置和调整。
2.4改善机械制造成品的质量
计算机辅助技术自身所拥有的的设计优化等功能能够对人为设计的机械进行整体上的优化和调整,其所具备的精确计算能力能够确保机械设计的科学化、精确化。机械设计水平的提高对机械制造水平的提高有着直接的促进作用。
3计算机辅助技术在机械设计制造中的主要应用
3.1设计图形与符号的应用
由于机械设计师在设计机械的过程中,要运用到大量的图形和符号,机械设计的流程和机构都是较为复杂的。而在运用了计算机辅助技术之后,,机械设计师可以在编排组合好所要用到的图形与符号的基础上在进行机械的结构的设计,这样就能够有效地减少设计所要花费的时间,同时也可以促进机械设计师进行更加便捷、高效的设计。除此之外,计算机辅助设计技术能够防止机械设计师在进行设计时出现零件不一致的情况。
3.2绘图上的应用
计算机辅助技术在机械设计中的应用,能够实现机械设计绘图的智能化、精准化,在减少绘图时间、增强工作效能的同时,也大大改善了绘图的质量。
3.3三维造型的应用
机械设计制造师在设计机械的过程中,尤其是通过建立实体造型的方式来进行设计时,有效引入计算机辅助技术可以帮助机械设计师实现更为直观化、便捷化的设计,同时,计算机辅助技术对数据和结构的智能化分析和调整功能能够使三维造型更为细致、立体化地呈现出来。除此之外,其也在很大程度上增强了机械设计师的工作效能。当机械设计师在进行机械设计时遇到疑惑或困难的地方,也可以利用计算机辅助技术对这些问题进行解答和完善。
3.4机械零件与设备上的应用
机械设计师在进行机械零件的设计时要进行多次复杂的计算程序。而通过使用计算机辅助技术,设计师可以利用计算机进行智能计算,对相关零件的参数进行随时的修改,确保机械的应用性能得到最大程度上的发挥。机械设计模具是机械设计中需要用到的重要工具,全面掌握机械设计模具所需要用到的计算机辅助技术应用方法,能够在大幅度上提高机械设计制造产品的性能,同时也能够更好地控制目前的发展进程和预测未来的发展走向。除此之外,计算机辅助技术在机械冷却系统等零件部分设计中的应用也能促进机械设计往更加高效、便捷的方向发展。这里以汽车覆盖模具设计为例,来分析计算机辅助技术在机械设计制造中的应用。在汽车设计制造的整个过程中,,汽车覆盖件模具的设计有着举足轻重的作用。汽车覆盖件模具设计水平的高低对整个汽车设计制造的质量有着直接的影响。机械设计师设计汽车覆盖件模具时,经常会遇到所设计出的实物造型和工艺制造人员在实际施工过程中制造出的产品不一致的问题,当发生这种情况时,要重新返工进行制造,这样就大大提高了汽车覆盖件模具的设计成本,同时也在很大程度上耽误了原本规划的设定周期,进而延迟了产品的最终投入生产,因此,此类产品的生产企业的市场竞争力就会大大下降,最终就会影响企业的整体发展。要想彻底解决这一根源性问题,就需要科学地引入计算机辅助技术来进行汽车覆盖件模具的精细化、标准化设计,保证最终生产成品与汽车覆盖件模具的一致性。,促进汽车覆盖件模具生产厂家稳定、高效地发展。在具体的应用上,汽车覆盖件模具设计包括模具设计与制作图纸两个方面。在进行模具设计时,要确保其符合市场需求。在制作图纸的过程中,要首先掌握模具的热度、结构等特点。计算机辅助技术的合理应用能够及时地修改设计程序中出现的各类错误,防止后期由于生产与设计的不一致而出现的误工,增强了机械设计生产的整体效率。
4结语
到目前为止,计算机辅助技术在机械设计制造行业中得到了不断扩展的应用,其能够极大地增强机械设计的工作效能并提高机械设计水平。由此可见,计算机辅助设计技术今后还需要在机械设计行业进行更为广泛、深入的推广和应用。相关技术研究与设计人员需要结合实际应用需求,坚持不懈地对计算机辅助技术进行创新与升级,使之更加符合机械设计制造的发展需求,促进机械设计制造向更加高效、智能、便捷的方向发展。
参考文献:
[1]傅方波.计算机辅助设计技术在机械设计中的应用解析[J].科技传播.2014(6)
[2]潘桂根,敖四江,徐琳.计算机辅助技术在农业机械设计中的应用[J].南方农机.2011(6)
[3]马军.计算机辅助设计技术在机械设计中的应用探讨[J].煤炭技术.2011(5)
[4]高翔.论计算机辅助技术与机械设计制造相结合相关研究[J].科技展望.2016(30)
关键词:机械设计;制造;自动化发展;趋势
中图分类号:C35 文献标识码: A
引言:由于科技的不断进步,机械设计方面也应该顺应这样的时代潮流并加以改变,其中,向自动化发展就是最为重要的一点。
1、机械设计制造及其自动化的概述
研究机械设计制造及其自动化,我们首先应该要知道什么是机械设计制造及其自动化。机械自动化,简而言之,就是利用自动化技术,使产品在机械制造生产过程中,可以连续进行生产,优化生产过程,改进生产方式。在机械设计制造中,融入自动化技术已经不仅仅是提高生产效率,加速产业改革的方式和手段,机械自动化也在逐渐成为机械设计制造业主要的技术发展趋势。
机械设计制造及其自动化是多种技术融合而发展形成的一门学科,通过不断地发展和实际探索,逐渐形成了以自动化为主要特点的技术体系。机械设计制造及其自动化的发展带动了整个工业产业的改革和创新,为人们的生产生活带来了便利,也将在未来的日子里不断完善发展,不仅拥有自动化技术特点,还会根据其特点和优势,向着微型化、虚拟化和智能化不断迈进。
2、机械设计制造及其自动化的优势
机械设计制造及其自动化虽然是融合了多种技术手段而形成的,但其并不仅仅是多门技术简单的累积和叠加,而是根据实际情况,将各种科学技术融入实际应用中,使其能够更好地发挥作用,从而实现机械更加人性化和智能化的目的。下面我们将针对机械设计制造及其自动化的优势进行以下探讨。
2.1优化生产方式,提高生产效率。
通过运用机械设计制造及其自动化技术,我们可以更加精准的实施生产,控制机械运作,提高机械自动化程度,加速生产速率,减少人力运作,不但降低生产过程中可能存在的不当后果对人身所产生的危害,还能节约生产成本,加大产品产出。利用数控技术,信息处理技术等相关技术手段,我们可以使机械运作更加趋近于智能化,更好地按照我们的要求去实施生产活动,在减少劳动力,优化产业生产方式的前提下,提高生产效率和效能。在大部分生产过程中,我们都会遇到一些人力无法切身控制和操作的情况,在这种情况下,我们便可以应用机械设计制造及其自动化技术来代替人力本身,在极限环境和不利于生命体健康的生产过程中,进行操作完成必要的生产工序。
除此之外,相对于人力本身,机械操作在某些程度上,会更加准确无误地完成预定工序,也可避免因人为操作不当而产生的相关损失。
2.2保障生产安全,履行生产流程。
相对于当代的自动化机械而言,传统意义上的机械生产更多的依赖于人工控制和操作。当机械在生产某一环节出现问题时,传统机械生产只能根据有经验的工人对问题环节进行主观判断和改良维修等,不但过分依赖于主观经验,也增加了机械使用过程中损耗的概率;而对于自动化机械生产,每个生产步骤都是由电子元件进行控制,机械本身可以在出现问题时进行自动保护、自动诊断、自动报警和自动监视,在第一时间最大程度的保障了生产安全和生产流程的正常运行。相较于传统的机械生产,自动化机械生产有效避免了因人为判断失误而产生的不必要生产损失,大大减少了生产过程中可能造成的人员伤亡和生产事故的发生,降低了机械的损耗率,延长了机械的使用年限,节约了生产成本。
2.3简化生产过程,促进产业改革。
在生产过程中加入自动化技术,各生产工序按照程序的设计运行,而不再依赖于工人本身的控制,简化了生产过程,从根本上降低了对操作人员技术水平的要求和人工操作的难度,也减少甚至避免了人工操作不当的事故。以电子程序对生产过程进行控制,不但对产品的生产做出了巨大贡献,也同时促进了整个机械生产产业的改革。
3、机械设计制造自动化的发展方向
机械制造业是我国经济发展的支柱型产业,虽然我国在这一领域的起步较晚,但是在国家的大力支持和专业人员的不懈努力下,机械设计制造自动化已经取得了显著的成果。相信只要把握好其总体的发展方向,在正确方向的指引下继续努力一定可以弥足目前所存在的不足,为健全完善的工业体系做出贡献。目前,机械设计制造自动化的发展方向主要包括模块化、数字化、绿色化、智能化、微型化、网络化、虚拟化等七个方向。
3.1模块化
机械设计制造自动化的产品种类和制造厂商繁多,产品质量也不一而论,如果缺乏统一的标准便会给机械的使用带来很多的不便。现代机械设备的环境、电气接口等都需要严格按照统一标准进行制造,这样才能保证在组装、维修的过程中可以及时找到配到的元件,因此自动化产品单元便成为了机械设计制造的关键。例如,在拆弹机器人的就是由很多不同功能的模块所组成,动力模块实现其运动、图像处理模块实现现场画面的传送、距离测量模块是为了辅助精确度运用与拆弹操作。功能不同模块完美的组合到一起,可以随时更换损坏的模块单元。
3.2数字化
数字化是机械设计制造自动化的核心,机械设计制造过程中所用到的计算机技术、通讯技术、互联网技术共同组成了数字化系统。例如,机器视觉系统就是将机械信息转化成数据的形式,通过网络线路将其传递到中央处理器进行处理和转化,并将一个个数据重组成图形、影像等,通过显示屏展现出来。机械设计和制造的各个环节都离不开信息的采集、处理和反馈,肯定也离不开数字化技术的应用,所以说数字化必将成为机械设计制造与自动化的发展方向之一。
3.3绿色化
在环境污染严重的今天,我国特别重视绿化环保工作的进行,各行各业都需要做好污染的防治与环境保护工作,机械制造业也不能例外。首先,在机械制造的过程中要尽量减少原材料的浪费,高效的利用资源;其次,主要废旧机械设备的回收与再利用;最后,保证产品的绿色健康,保证产品在使用过程中不会造成严重的环境污染。例如,在发动机的制造过程中,要做好废气的处理系统,尽量减少发动机运转时造成的大气污染。
3.4智能化
智能化技术是近年来发展最为迅速的技术手段,它运用到了心理学、运筹学、人工智能等多个学科。使得机械设计与制造过程的自动化程度得到了显著的提高,可以使设备具有逻辑性更强的自动化运行能力,同时增强了人机交互功能。例如,智能机器人,它配备有大量的距离、重力、光线等感应器,通过植入智能芯片控制其在遇到不同的情况是做出不同的行动。简单的说便是智能机器人可以通过距离感应器感知到前方有阻挡物,通过智能芯片的处理后,智能机器人可以实现转向移动。
3.5微型化
微型化是机械自动化长期发展的最终目标,近年来随着纳米技术、微米技术的发展与成熟,机械自动化的微型化得以实现的可能性越来越大。例如,在军事方面常用的微型侦察机器人等,其体积小,便于携带,组装方便,同时,由于其体积小,具有很强的隐秘性。
3.6网络化
随着计算机的普及和网络技术的飞速发展,网络技术极大的改变了人们的生产生活,给人们带来了极大的便利。网络化已经成为当前的时展潮流,机械设计制造自动化当然也不例外。例如,预警机器人,所有的机器人通过网络连接到统一的处理终端,通过网络反馈信息并接受相应的指令。
3.7虚拟化
在设计产品时,可以借助电子计算机进行事先的模拟,通过输入和改变数据,可以进行效果比较,帮助设计人员选取最佳设计。另外,便捷的数据传输系统还便于工作人员的交流和设计分工。例如,现代虚拟仿真技术的发展已经能够实现在利用计算机软件构建一个虚拟的立体机械产品,通过预先设定的程序使机械完成启动、运行、停止等环节,节省了大量的时间,降低了生产成本,还有效的提升了劳动效率。
结语:机械设计制造的自动化发展取得了重大进展,呈现出一些统一性的发展方向,发展势头良好。然而不可避免的是,机械设计制造自动化的发展中还存在着一些问题,设计人员要顺应当前机械设计制造自动化的发展方向,结合出现的问题,深入探索研究,采取行之有效的措施,推动机械制造实现更好更快的发展。
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,2013,11:135.