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现代机械设计制造工艺的研究

2021/8/15    来源:互联网    作者:周海国      
关键字:现代机械设计  制造工艺  
作为一项举足轻重的行业,机械设计制造业在我国的各项社会事业中的地位不容忽视。随着现代科学技术的不断发展,机械设计制造也应被提升到新的高度进行探究,以更好地对该行业的发展产生推动作用,更好地服务于经济建设。
引言

       随着科学技术日益发展,现代机械产品设计在保证质量基础上,还需重视机械产品创新。针对现代机械设计,就是为提升机械产品设计质量,提高设计效率,缩短设计实践,确保产品设计的可靠性和经济性。和传统机械设计工艺比较,现代机械设计工艺耗费耕地,设计周期更短,绿色环保性更强,在产品设计结构、外观设计和功能设计上,均取得显著性进步。

一、机械设计制造概述

       现阶段的机械制造技术在传统的制造基础上逐步发展,才能一步步成为先进的机械制造技术,这种先进技术的发展,利用传统技术的有利分子,不断与各种各样的高新技术相结合,把机械制造的技术领域不断提高到更高高度,使制造业的经济效益与社会效益不断增加得到有力保障。

       在科技迅猛发展的当今社会中,机械制造这一行业在我国国民经济发展中取得越来越好的成绩,机械制造是制造产业中非常重要的组成部分,在我国的不断完善的工业体系中有着重要意义。

二、现代机械设计制造的特点分析

       (1)传统的机械设计制造过于注重人的感性经验和主观态度,对人员的技艺和判断能力具有较高要求。但由于计算机的广泛应用,能制定出更快速的方法。

       (2)传统机械设计制造较单纯地侧重于机械自身所要求达到的能力;而现代机械设计制造更讲究各个要素的配合。机械设计制造理念与所处的环境和人的需求相适应,充分考虑到人的生物性和感官等因素,并周密考虑机械生命循环的整个过程,充分计算好从设计、加工到使用、修理、报废等与人和环境的联系,促进可持续发展的实现,平衡生产与环境之间的关系。

       (3)传统机械的设计制造更加注重力学的作用,在设计制造的过程中,强调把握力学能力,而现代设计制造发展了这类效果,具有了更宽阔的设计领域。

       (4)在传统的机械设计制造流程方面,在总目标下,设计方案形成很多层次,每一遍的方案经修改后进入下一轮,因此要消耗很多时间和能源才可能完成一个设计。现代机械设计对重复浪费的现象有了很好的避免措施,在计算机内直接输入数字和方案,得出立体图,设计人员通过内部数字的调整,就可以得到最佳的设计方案。

三、现代机械设计环节

       3.1 共用性设计

       设计人员在保证商业利润以及现有的生产技术条件下,产品设计要尽可能使所有用户在不同的使用环境下,都能得到安全舒适的使用效果。这种设计理念是在无障碍设计基础上发展起来的,工程领域的以人为中心理念的实践和延伸。

       3.2 并行设计

       并行设计的主要优势是可以缩短设计时间,有效降低机械产品的设计成本,相对于传统的机械设计的串行设计过程具有巨大优势。并行设计的基本思想是将机械产品从设计到制造和销售看成是一个相互联系的有机整体,在设计过程中要对涉及到的各细节问题进行统筹考虑。

       3.3 逆向工程技术

       逆向工程技术是指基于精确的几何测量数据,对机械产品进行实物模型重构,实现机械产品的设计。要实施逆向工程主要应该解决形状反求、材料反求及工艺反求等主要技术问题。这一工程设计技术为机械产品的快速设计提供一个重要的技术支持手段。

       3.4 自上而下和自下而上的设计

       自下而上的设计是指先生产出机械产品的各种零部件,再根据这些部件之间的关系进行组装。自上而下的设计是指先对机械产品的整体布局进行设计,然后根据总体布局的要求进行零部件的具体设计。

       3.5 机构仿真设计

       机构仿真设计时,设计者首先要建立零部件的三维模型,其次在对运动部件及其相互约束关系进行确定,最后再进行机构分析。

四、现代化机械设计的主要工艺

       4.1 智能化设计方法

       对机械设计而言,实现现代化控制技术,就是为提高生产作业、机械制造的智能化。立足现代化机械设计角度,智能化是立足动力学、社会学与心理学理论角度,结合人工智能技术与计算机技术学科等,将其纳入机械设计学科。通过交叉学科建设,有效吸取机械设计智能化发展新方法与新思维。利用人工智能模拟技术,就是使机器行为与人脑推理、逻辑、决策等思维能力类似,智能化机械设计是机械制造领域的重要设计工艺。

       4.2 机电一体化设计方法

       按照现代学科发展模式,使传统单一学科模式被打破,逐渐往学科融合方向不断发展。对现代机械设计而言,也必须转变传统设计思维,创新机械设计思路,趋向学科融合发展。机电一体化是通过机械、微电子、电子信息、传感器、电子工程等技术,相互结合而产生,从这些技术理论中,吸取机械设计所需理论技术,在机械设计、现代化发展中,不断综合运用,使机械产品往机电一体化方向不断发展,机电一体化设计,极大推动机械制造行业积极健康地发展。

       4.3 网络化设计方法

       随着互联网技术兴起和日益发展,使人民生产生活发生巨大改变。随着互联网快速发展,加速了全球经济一体化。对机械设计而言,其产品换代、理论更新,均离不开互联网发展。提高机械设计、现代化发展,必须紧密联系互联网,利用互联网监控技术、远程控制技术,实现实时操作、动态化控制,利用计算机安全、局域网等互联网技术,为机械设计、现代化发展创造良好网络运行环境。

       4.4 模块化设计方法

       针对机械设计产品研发,现代化属于系统性、复杂性的工程,所涉及产品规格、种类繁杂。现阶段,机械设计现代化研发想实现产品接口生产标准化还存在一定难度。通过模块化处理技术,目的就是为简化设计流程。系统模块化,就是复杂庞大的设计系统进行分解,建立良好管理模块。利用标准单元模式,实现产品的快速研发,使产品生产规模日益扩大,分解模块,简化处理机械产品。

       4.5 绿色化设计方法

       由工业革命开始,全球进入工业化社会,影响着人们的生产生活,有效提升人们的物质文化生活。随着粗放型经济不断发展,人们生态环境遭到严重破坏,环境污染与资源浪费问题日益突出。因此,工业改革是社会发展的必然趋势,发展绿色工业,保护生态环境,降低资源浪费率,要求机械设计必须提倡绿色环保,设计出环保型、节能型的现代化产品。

五、结束语

       机械设计制造工艺与精密加工技术在现阶段的发展过程中稳定提高,机械设计制造工艺与精密加工技术的进步对我国未来发展十分重要,国家生产力的提升及科学创新能力的提高都离不开机械设计制造工艺与精密加工技术水平的提高。在设计设计中,运用现代机械设计方法,运用模块化、网络化、智能化等设计工艺,通过设计工艺的有机融合,方可设计出完美优质的机械产品。
 
责任编辑:程玥
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