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现代机械设计是根据机械产品的使用要求,通过对机械工作的各个方面、机械零件的材料和形状以及方法等诸多内容进行构思、分析和计算,并将分析的结果积极转化成具体的机械制造方法,作为机械制造的依据,从而生产出高质量创新产品的一项复杂的工作过程。现代机械设计与传统的机械设计相比,具有一些鲜明的特点。
(1)计算机化。随着高科技技术的不断发展,计算机技术能够有效地推动社会生产力的发展,并且逐渐不断介入与运用社会生产的各领域。现代机械设计中的优化设计、系统仿真等各个设计过程,都需要在计算机的帮助下才能完成。
(2)系统性。在现代机械产品设计中常常会遇到各种相关问题,就需要应用现代机械设计系统性观点来解决这类问题。把机械看成一个具有特定功能的有机整体,并且这个整体中的各部分相互作用、相互联系,这充分体现了现代机械设计具有系统性。
(3)动态性。现代机械设计不仅要考虑设计产品在静态状态下的功能作用,更注重产品在工作环境下的动态功能。机械设计产品的动态功能不仅体现在设计对象方面,也体现在合作协调设计组织这个层面。现代机械设计能够有效地连接各个设计系统,汇集不同的设计数据,进一步提高产品的整体性能。
(4)创造性。科学先进的设计理论和设计工具是现代机械设计的重要基础,机械设计者通过对设计过程、产品材料等方面进行科学分析,能够真正发挥出设计者的想象力和创造思维,并运用各种具有创造性的手段和方法,研究出更多具有创新性的机械产品。
2现代机械设计的创新原则
现代机械设计的创新是一项复杂、耗时的脑力活动。在创新过程中,机械设计者要遵循机械设计系统化方法之外,还必须遵守设计创新准则,严格约束现代机械的设计过程。其具体原则如下:
(1)经济效益最优化原则。现代机械设计的创新产品必须保证既能最大程度的满足客户要求,又能合理有效的控制生产成本,使生产成本最低廉。这就需要从机械的设计和制造两个方进行综合考虑,在设计方面,要保证采用合理的设计方案,选用正确的材料;在制造方面,要时刻关注机械的加工工艺和装配工艺,从而实现了经济最佳性。
(2)生态效益最好原则。现代机械设计的创新产品在制造和使用过程中都有极高的要求,要求产品本身无毒、无害,并且不能对周围环境产生污染,属于绿色环保产品。这就要求在现代机械设计过程中,对于材料的选择要有极高的要求,原则上尽量选择低污染或无污染的环保材料,避免采用有毒、有害和有辐射性对人体有害的材料。
(3)安全可靠原则。安全可靠性是机械设计产品质量的重要保障。因此在现代机械设计过程中,必须保证机械设备在强度、刚度、耐磨性、稳定性及热平衡性上能够满足设计要求,从而使设计出来的产品安全可靠性。
3现代机械设计的创新方法
社会经济和机械制造业的不断发展,推动了现代机械设计的不断改革与创新,使现代机械设计的创新方法日趋成熟。当前,在现代机械设计中常用的创新方法具有以下几种:
(1)仿生类比设计法。这种设计方法是利用仿生学的原理,通过充分对自然界的动植物进行分析与类比,从中受到启发而产生的一种创造性方法。由于自然系统中的生物具有许多无可比拟的结构和功能,这就给机械设计者提供了创作的灵感和思路。机械设计者把机械运转和生物运动两者放在一起进行全面的分析与对比,发现两者之间的差异性和相似性,激发了机械设计者的创作思维,产生了现代机械设计的创新灵感,从而完成了现代机械设计的创新方案。
(2)智力合成设计法。这种设计方法主要依靠发挥团体精神,注重集体智慧的力量。在现代机械设计过程中,要以小组为单位,每一位成员都要提出自己的设计构想,然后进行集体分析讨论,通过不同创新构想之间的碰撞和融合,抓住瞬间的灵感或潜意识的新想法,激活和发散创新设计的思维,进一步促进机械创新设计的全面性。
【关键词】机械设计;设计制造;自动化;发展趋势
国家经济的快速发展,使得各类科学技术水平亦随之快速提高,同时也推动了工业机械行业的进一步发展。现代化社会发展对工业机械行业提出了更高的需求,其间更强调机械设计制造及其自动化水平,且此项技术的应用快速提高了企业生产效率,亦确保了其间各项操作正确无误。因此,分析机械设计制造及其自动化设计原则和未来发展趋势,对我国机械制造业的可持续发展有着极大现实意义。
1机械设计制造业发展概述
机械制造业的飞速发展,推动了国民经济的进一步提升,其所占比重更是随之增多,更是促使我国工业体系快速完善,这也说明探析机械设计制造及其自动化,且基于此而提出相应的创新性制造理念,以确保各种机械产品更好的服务于人民[1]。我国当下的机械设计制造及其自动化研究工作已获得巨大成就,但其总体与国际水平有着较大差差异,其间各种基础型理论并不健全和完善,这也说明我国学术界应不断努力,对其进行更深层的探究,以确保我国机械设计制造业的可持续发展,促使其充分满足现代化社会发展需求,可于市场竞争中处于不败之地。
2机械设计制造及其自动化设计原则
2.1技术创新改革
着眼于市场经济发展而言,其间各种产品或系统均已被广泛应用,这样说明其相关产品极具市场价值。现代化社会发展条件下机械制造业的发展,更注重其间机械设备制造及其自动化水平,各种产品可用性取决于其所用材料[2],这时则应以各种先进技术及策略来控制其产品质量,将更多的先进技术引入其生产过程中,以此确保其各种产品蕴含更多科学技术,从而快速提高机械设施设备制造及其自动化功能与应用水平,促使其所生产的各种产品均适应于市场发展需求。
2.2功能开发
许多产品均是小规模生产,以此来提品给相关客户,这实则更加强调整个制造中全面考虑客户不同需求,再基于这些具体需求尽可能的改进自身机械设计制造生产流程,可以说各种产品均有其相应的需求及要求,这时应强调其内部结构的快速创新,从而更快速的完善机械设施设备功能,使得所生产的产品具备更多功能,且积极引进各种先进技术来促使自身技术的完善。
3机械设计制造及其自动化发展趋势
3.1机械设计制造及其自动化发展
就我国机械设计制造及其自动化发展趋势而言,机械设计业的发展势必是机电一体化、智能化、模块化、网络化、微型化、绿色化、人格化这几大趋势。机电一体化主要是强调机械技术以及电工电子技术与微电子技术等综合性技术,这更是现代化社会发展必不可少的技术;智能化则注重的是各种设施设备自动化水平更高,各种设施务以智能化状态运行,以此确保其间各类科目的持续发展;模块化是其各种新型产品开发及其发展中务必注重各类标准化单元,将这些标准化单元模块化,以此提升产品生产效率及其质量;网络化则是应采用各种远程控制终端设备,以此提升机械产品生产自动化程度,可将现场总线及其局域网技术合理链接,这样人们可在家中享受各类高新技术;微型化是将更多设施设备小型化,使其各项操作简单便捷;绿色化是强调各种产品不会对环境带来危害,或者是危害极小,机械自动化产品绿色化则是相关产品可再次回收利用;人格化是应对机械自动化产品赋予一定的职能与情感,促使其更加智能化、人性化,同时可模仿更多生物机理[3]。
3.2安全性及其可靠性增强
机械工程及其自动化产品应基于动态环境更合理的配置资源及其能量,确保其间各种信息安全输入/出,这样所生产的产品则极具安全性,其间信息的传递也更加安全可靠。自动化操作系统合理缩减了诸多信息交互,使得其间信息传递不局限于人的主观意识。将信息管理系统和机械一体化系统合理结合,从而为企业发展战略进行严格定位,基于此制定科学合理的自动化系统,此时的产品生产线则更容易操作和控制,且更快速的提高了企业运营效率及其有效性。同时生产厂区中人工数量的缩减,更好的确保了许多有害工种对员工带来的危害,此项工作可进行远程控制和操作,其间更应强调前馈程序编制,从而快速提升各项工作的安全可靠性。
3.3耗材降低
机械工程及其自动化可更高的节省各种能源,其可对相应的动态环境产生不同反应,以此方式降低人工生产中极易出现的失误率,从而规避了人工工作时会出现的各种安全隐患,以便快速提高产品生产效率,这时其产品次品率可有效降低,确保其产品质量快速提升。可大规模的将各种机械有效结合,使其形成新型机械工程及其自动化生产线,可充分降低人工成本,且更充分的缩短了产品开发时间,更有效的降低了产品生产中出现的失误率,确保其间各项信息更安全的传递,为企业节省生产成本,使其耗材数量合理降低。
4结束语
随着国家经济水平的快速提升,机械设计制造及其自动化水平亦是快速提高,这也是工业行业可持续发展的机遇。此项技术可快速提升产品生产效率,也为人们的日常生活提供更多便捷,但其市场竞争的日益激化,使得人们对此项技术水平及其有效性提出了更高的要求。本文对机械设计制造业发展进行了概述,并全面分析了机械设计制造及其自动化设计原则,对其机械设计制造及其自动化发展趋势进行了探讨,为我国机械制造业的可持续发展提供可靠的理论依据。
【参考文献】
[1]张洪伟,梁喜佳.机械设计制造及其自动化的设计原则与意义[J].科技创新与应用,2016(3).
[2]王孝秋,鲍春风.机械设计制造及其自动化发展方向的研究分析[J].科技创新与应用,2014(3).
关键词:机械设计方法;矿山机械设计;研究运用
1.前言
矿产资源的消耗量的扩大,使得矿山行业需要提高矿山机械设备的开挖效率,利用现代化的设计方法,增加矿产开采量,并保证矿山开采的安全。机械设计方法在矿山机械设计中的运用,主要就是利用现代设计理念,对老旧的矿山机械设备进行改进,并以低碳、低成本为设计原则,确保矿山机械设计具有较高的性价比。
2.机械设计方法的概念
机械设计方法就是利用现代设计理念,采用现代设计方法,并利用计算机软件,对矿山机械设备进行设计,以提高设备的质量,降低设备的成本。在以往的矿山机械设计中,其设计大多是凭借实践经验及设计人员的自觉,因此具有较大的误差,并造成大量人力、物力的浪费[1]。而现代机械设计方法,是对矿山机械设备的改进,并从低价、环保的设计理念出发,利用现代先进的科学技术对矿山机械设备进行改良设计,保证矿山机械设备更加实用、安全、高效,呈现出多元、动态、智能的发展趋势,满足现代矿山行业的发展需求。
3.机械设计方法在矿山机械设计中的运用
3.1机械设计方法中的CAD技术运用
矿山机械设计相对复杂,而利用现代机械设计方法,结合CAD计算机软件技术,对矿山机械设备进行设计,就可以减小机械设计的工作量和工作难度。CAD技术可以进行工程分析,利用计算机对机械设备进行绘画设计,并能够实现矿山机械设备设计与生产的一体化模式。此外,CAD技术还可以利用计算机进行机械设备的模型导入,利用传入的加工代码程序,直接进行机械设备加工。利用CAD技术,可以将设计与生产实现有机结合,提高矿山机械设计的效率,并对设计环节进行及时改善,保障机械设计更加科学、实用[2]。
3.2机械设计方法中的可靠性设计
矿山机械设计要保证其效用,一个重要的衡量指标就是看矿山机械设计是否具有可靠性,能够在特定环境和特定时间下,完成矿产开采工作。利用现代机械设计方法,首先需要进行设备运行实验,对矿山机械设备的载荷、造型、尺寸、工况、材料等进行统计分析,并利用运行实验,确定机械设备的运行数字分布,以此作为可靠的数据,推算机械设备的使用寿命、运行可靠性。利用可靠性的现代机械设计方法,进行矿山机械设计,可以通过实验数值,对设备的可靠性进行分析,针对可靠性低的设计环节,进行及时的改进处理,保证矿山机械设备的生产安全,使其质量有所保障。
3.3机械设计方法中的有限元设计
矿山机械设备在生产过程中,会受不同作用力的影响,因此,其受力分析较为复杂。另外,在矿产开采中,需要不同类型的机械设备,使得其受力情况更加复杂。所以,为了确保矿山机械设备的受力分析更加科学、合理,就需要采用有限元设计方法对其加以设计。如:挖掘类的矿山机械设备在工作过程中,受力结构、载荷计算较复杂,以往的机械设计只是对机械表面受力情况进行简单的分析,在通过危险截面的计算,进行结果确认。而现代机械设计方法中的有限元设计,却能够实行多角度的受力分析,对机械钢板的受力详细情况加以确定,及时发现钢板的受力情况及应力薄弱点,对机械设备进行有效改进,提高矿山机械设备的设计质量。
3.4机械设计方法中的环保设计
随着绿色生活理念的兴起,人们的环保意识越来越强。因此,在矿山机械设计中,也要运用现代绿色设计理念,对机械设备进行设计。矿山机械设备的环保设计,旨在设计过程中尽量使用能拆分、利用、维护、回收的材料或零件,降低环境污染和能源使用,并以提高机械设备的工作效率为主,最大限度的减低噪音及节约能源。现代机械设计中的环保设计,能够满足矿山机械设备的使用性能,使其具有良好的环境属性。
4.结束语
科学技术的飞速发展,使得矿山机械设备的设计理念也受到一定冲击。在矿山机械设计过程中,只有利用现代机械设计方法,并根据矿山开采的实际情况,设计出具有较强使用性、安全性、高效性的机械设备,才能推动矿山行业的持续发展。现代机械设计方法应用于矿山机械设计,能够有效提高矿山机械设备的性能,并在安全生产的基础上,提高设备的经济效益,使矿山企业具有良好的市场竞争力,谋求长期发展。
参考文献
【关键词】机械设计制造;自动化;发展方向
伴随着科学技术的不断发展,机械设计制造及其自动化也获得了较快的发展,无论是理论上还是具体的方法上,都因科技而得到了加深和加强。机械设计制造未来的发展方向是自动化,这会使得其应用范围更加广泛,也更加的便利。
一、机械设计制造及其自动化的设计原则
(一)信息交互转换的原则
机械设计制造及其自动化在满足人们需求的同时,还应该具备的功能是要能够将信息和能量进行转换。这是人们得到需要信息必然的程序。机械自动化系统从设计、制造一直到功能,都具备了这一核心要求,它使得产品和技术合二为一,形成了一个比较完整的自动化系统。
机械自动化系统主要包含两方面的具体内容:机电一体化技术以及机电一体化产品。与此同时,它又包含了设计、制造的功能,这样就能满足人们使用的要求,并且决定其功能的主要是它内部有机相联系起来的结构。
(二)不断创新的原则
创新原则是机械自动化设计的关键。市场上各种各样的机械产品都具有各自的优势和特点。随着科技的不断发展,机械自动化的创新对于赢得市场,扩大产品的占有率是非常重要的。科技投入的越多,机械设备的功能就会越完备。因此,机械设计制造技术的发展必须依靠科学技术,在现有的基础上段进行创新。同时要注意加强对知识产权的保护。
二、对机械自动化系统的优势分析
机械自动化系统有着无与伦比的优势,主要分为以下几个方面:
(一)自主进行系统修复和调整
计算机技术的广泛使用,使得机械自动化产品可以依据需求的不同进行调试,以生产处所需要的产品。对于控制程序中出现的问题可以实现自动化的修复,不需要对机器进行拆除。每一种自动化设备都要保证设备具有存储能力,存储的数据都要进行经常的维护。如果程序出现故障,可以根据存储的程序对产品进行自动修复,从而大大节省了人力。每一项工作的内容都是预先设定好的,无需使用人力,系统能够自行转动和循环。当今,随着技术的改进,根据被管控的对象,自动化产品可以按照需要自动的进行调整,从而实现技术的突破。
(二)信息的自动加工和控制
机械设计制造及其自动化产品可以实现信息的自动加工和控制。与传统的机械机电产品相比,机械自动化产品具有非常大的优势,其加工的精度以及加工过程中的控制能力都有了很大的提升。此外,机械自动化产品可以根据人的意图进行深入的扩展,使得产品的性能大大的提升。自动化的加工使得在产品的加工过程中,排除了人工因素导致的错误,这样使得产品的精度及质量都会得到很大的保证。
(三)生产安全性大大提升
使用自动化系统进行生产,首先应该保证生产设备的安全性和稳定性,这就需要提前对设备进行预先的设定。在生产的过程中如果出现故障,自动化系统可以随时报警。如果在生产中突然出现电力故障,可以快速的将其转换到其它模式,并且同时切断电路,防止大型安全事故的发生。由于机械设备的内部有许多电子元件,可以代替一部分可动构件,这样可以减少事故发生的几率,机械设备的应用也就更加的可靠。自动化产品由于是自动操作,对于一些潜在的安全事故,可以减少人工的伤害,无论是对设备还是对人,其生产的安全性大大提升。
三、机械设计制造及其自动化未来发展的方向
由于科学技术的不断发展,机械设计制造及其自动化借助于计算机技术也获得了突飞猛进的发展。其主要的发展方向可分为以下几个方面:
(一)智能化的发展方向
智能化是未来机械设计制造及其自动化发展的一个趋势,与此同时,智能化也是机械自动化产品的主要标志。智能化技术将人工智能、运筹学、计算机技术等学科综合起来,对人类进行模仿,使得它具备逻辑思维以及判断推理的能力。智能化使得机械设备具备了人的一些功能,从而使得它能够代替人类进行一些具有危险性的工作,大大降低了人工事故。智能化方向是机械设计制造及其及自动化发展的最主要的方向,未来,代替人类进行产品生产的机械具有很广阔的发展前景。在发展智能化技术的同时,对知识产权的保护要高度重视,防止技术外流。
(二)模块化的发展方向
机械自动化的产品种类比较多,对于机械接口,电气接口、动力接口等单元式的模块化研究和制作力度不统一,很难将多种功能集合起来进行研究开发。比如,对于同时具有视觉、图像处理以及识别和测距功能的模块,很难将他们整合起来。但是模块化的发展给技术带来的优势不可忽视,无论是对对于机械设计制造及其自动化产品生产的企业,还是针对加工标准自动化单元结构的企业来说,模块化的发展都将是必然的趋势,并且模块化的应用也必将有很好的前景。
(三)网络化的发展方向
在20世纪,计算机技术发展的最突出的成就是网络技术的不断发展。网络技术被应用于政治、经济、文化等各个领域,给人们的日常生活带来极大的变革。伴随着科学技术的不断发展,网络技术应用范围的不断扩大,网络技术不仅仅应用于信息的交流,商业了往来等方面,在制造业发达的中国,网络技术还被应用于机械自动化的生产领域。
随着网络技术的不断发展,网络技术中各种远程控制以及监测技术也得到了飞速的发展。网络技术的突飞猛进,使得远程监控得以实现。坐在监控室里,便可以对生产的各个链条进行监控,同时又可以准确的发现问题。物联网技术便是机械自动化网络化发展的一个缩影。物联网技术将家中的电器通过计算机连接起来,实现了全方位的远程控制。项目管理方面,网络化使得对项目的管理更加有效率,能够及时的对项目的实施进行管控。因此,机械自动化产品还是朝着网络化的方向发展。
(四)绿色化的发展方向
随着科学发展观的贯彻实施,绿色产品的概念逐渐得到越来越多的人的认可,绿色产品主要指的是无污染的产品,这些产品对人体、对环境都是无害的。机械自动化的发展也要向这方面靠拢。无论是加工食品,还是进行工业生产,在国家倡导绿色消费的背景下,机械自动化产品应该是无污染的,只有这样才能得到越来越多的人的认可,才能在未来的市场上占据有利地位,提高产品的竞争力。
(五)微型化的发展方向
微型化是指机械自动化朝着微观领域进行发展的趋势。微型设备具有大型设备不具备的优点。这类设备体积较小,耗费的能量也少,同时便于运输和挪动,广泛的应用于医疗、军事以及国家安全的防御领域。微型化机械设备的加工比较复杂,需要比较精密的仪器,另外还需要加工过程中人员的高素质。微型化发展是机械自动化产品在未来获取巨大竞争力的有力保证,随着技术的不断改进,微型化应用的范围也会越来越广。
四、结语
由于现在机械自动化技术在设计和制造上具有高质量、低耗能的特点,因此,机械的设计和制造都是依靠自动化来进行的。本文主要论述了机械设计制造及其自动化的设计原则、优势以及未来机械设计制造及其自动化发展的方向,其中发展的方向主要是智能化、模块化、网络化、绿色化和微型化。随着科学技术的发展,机械设计制造及其自动化还会出现新的发展方向,机械自动化的应用会越来越广泛。
参考文献
[1]王锟长.机械设计制造及其自动化的发展方向研究[J].科技致富向导,2013(36).
[关键词]机械设计;机械制造;作用
中图分类号:F407 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)37-0292-01
一、机械设计
所谓机械设计是指根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式,各个零件的材料和形状尺寸,方法等进行构思,分析和计算并将其转化为具体的描述,以作为制造依据的过程。在机械领域发展越来越好的形势下,机械制造成为机械领域中中重要的组成部分。因此,有效的、合理的进行机械制造制作至关重要。然而,要想实现此目的需要保证机械设计的规范的进行,从而提高机械动态化水平,才能够实现机械制造合理而有效。一个好的机械设计必须有以下几个工作阶段构成。
1、计划阶段
在具体开展机械设计之前结合机械相关的资料进行设计是非常必要的。其目的是通过机械资料进行了解,从而合理的规划如何进行机械设计才能够保证机械的性能、安全、质量等方面能够符合规范性文件的要求,为后续进行具体的机械设计做好铺垫工作。
2、方案阶段
方案阶段是机械设计的关键部分,其主要进行的工作内容是详细的设计机械的每个部分,最终设计出完整的机械。但是,需要注意的是方案阶段所设计出的机械并不是最终定稿的设计方案。因为方案阶段仅是按照要求将机械设计出来,未涉及到设计方案检查相关的内容。
3、技术设计阶段
技术设计阶段需要进行的工作内容是结合总装配草图及相关技术性文件就机械设计方案中的设计部分进行优化和完善,最大限度的提高设计的合理性和有效性。由于在后续的工作中对机械设计方案改动的可能性较大,需要将此阶段设计完成的方案安全的保存,为后续工作做准备。
二、机械设计的分类
现代社会,机械产业发展迅速,机械种类越来越多,相应的其工作原理也会有所不同,对应的工作特性和性能也会有很大差异,机械设计就会各有特性。在机械制造领域,可将机械设计分为新型、继承和变型设计三种。
1、新型设计
新型设计是指将试验验证可行的技术或者成熟的设计技术应用在新型产品上。
2、继承设计
继承设计是指为了提高现有机械的工作性能以及工作效率,大大减少生产成本,机械设计人员根据自己的丰富经验和现有的设计技术对已有机械进行重新设计、改造。
3、变型设计
变型设计是指为满足用户新的使用需求,设计人员对现有的机械设计图进行部分改变(如添加或删改),进而设计出不同于原有的机械。
以上三种机械设计的相同点都是对机械进行科学、合理的设计与创新。不同之处在于三者的侧重点不一样,新型设计更注重创新,设计新的产品;继承设计是在原有的机械上修改,注重的是经济性;而变型设计则是对落后的机械进行重改,使其更能满足现代社会发展所需。
三、在进行机械设计的时候存在的问题
1、机械设计者的视野过于狭窄
由于人们对机械的要求越来越高,希望机械的功能能够满足自身的要求,从而获得更多的经济利益,所以要求机械设计者能够设计出多功能的机械,但是,由于设计者的知识有限,没有对各个领域的机械进行深入的研究,因此导致设计者的视野过于狭窄,无法生产出多功能的机械。
2、设计图纸太复杂
经过学校的教育,新型的机械设计人才出现在机械制造企业,但是由于这些机械设计人才所学的东西大多是课本上老旧的知识,或者是较为新颖的知识,老旧的知识无法继续使用,新颖的知识又无法在校园的实习中得到实施,所以他们设计出的图纸太复杂,难以让机械制造者理清头绪,因而降低了机械制造的效率,不利于机械制造行业的快速发展。
3、制造机械时无法获得设计图纸中的材料
近几年来,人们渐渐对新工艺和新材料产生浓厚的兴趣,一些机械设计人员为了迎合客户的需求,在设计图纸中应用较为先进的施工材料,但是在实际的机械制造过程中,机械制造企业无法大量获得这些新型的材料,这时制造人员只能使用传统的材料进行机械制造,一经客户发现,就会产生企业与客户之间的矛盾。
4、按设计图纸制造出来的机械稳定性不高
当机械制造人员使用设计图纸进行设计的时候,由于机械设计人员在设计的过程中,没有使用较为先进的设计方法来进行设计,并且计算结果不够准确,所以导致按照此种设计图纸制造出来的机械稳定性差,寿命短,无法为客户带来长久的经济利益,阻碍了机械制造企业的发展。
四、解决机械设计过程中遇到的问题的方法
1、拓宽设计者的视野
为了制造出多功能的机械来为企业带来更多的经济利益,机械设计者首先要增加自身的知识储量,然后对不同行业所需的机械的特点进行研究,再根据企业所需机械的特点进行机械设计,从而让设计出来的机械拥有更多的功能,帮助企业获得更多的经济利益。
2、简化设计图纸
机械制造企业在招聘机械设计人员的时候,必须对其设计能力进行检验,从而能够让其在客观情况允许的情况下,按照客户和设计结果的要求进行机械设计。此设计图纸还要有易于实施的特点,从而降低机械制造的难度,减少制造成本,促进机械制造企业的发展。
五、进行机械设计应遵循的原则
“无规矩不成方圆”,同样在机械设计领域中也会存在许多“规矩”,机械设计人员进行设计时,除了要遵循主要程序之外,设计准则也是其必须遵守的约束条件。
1、技术性能准则
技术性能除了包含机械性能之外,还包括机械在制造和使用过程中所涉及的所有性能,技术性能既包含静态性能,又包含动态性能。技术性能准则是指相关的技术性能必须达到规定的要求。
2、标准化准则
任何行业都有自己的标准化规范,而机械制造中与设计相关的主要标准有:(1)概念标准化,所谓概念标准化即是指在机械设计过程中所提到的专业术语、字母符号等其他专业性表述应符合行业标准。(2)实物形态标准化,设计过程中应按统一规定选取零部件、原材料、设备等的结构形式、尺寸等。(3)方法标准化,在机械设计中涉及的操作、测量或者试验方法应按照规定进行。
3、安全性准则
机械设计要考虑机械制造过程中的安全问题,其准则有:(1)生产安全性,在进行机械设计时,应考虑操作人员生产时的安全性等。(2)零件安全性,确保机械制造中使用的全部零件在额定的外负载条件下,不会发生严重变形、断裂以及重度磨损等情况。(3)整机安全性,确保机械在正常操作下不发生故障,能实现机械的所有功能。(4)环境安全性,设计人员设计的机械应能保证不对机器周围的环境和人造成污染和危害。
结束语
在我国改革开放以后,工业生产不断发展,这在一定程度上带动机械领域的进步,促使机械领域在现代化社会中越来越重要。此种情况下,不断的优化和完善机械制造尤为重要。机械设计作为机械制造的重要组成部分,其是否合理、有效、标准、正规直接关乎机械制造质量。可以说,机械设计在机械制造中发挥重要作用。
【关键词】现代机械设计方法、矿山机械设计、优势、要点、应用
一、矿山机械设计的重要意义
在煤矿生产过程和其他类型矿产资源的开采过程中的环节十分复杂。而在这其中矿山机械设计的作用就显得尤为重要,更关系到矿山的安全生产运行。矿山机械设备是矿山整个开采过程的中坚力量,因此我们必须重视对矿山机械的设计研究。特别值得一提的是矿山机械设计的优劣还关系到整个生产过程的安全、效率和产出矿石质量。现阶段,我国经济飞速发展,科学水平也在不断提高,如何将日新月异的科技应用于矿山机械设计体系当中,是今后我们所要面对的一大重要课题。
二、矿山机械设计的要点
1、在矿山机械设计当中首推应以人文本的设计理念。任何一种机械设计理念中,必须要强调人的特殊作用。在整个以人为本的设计理念里还包括其他多方面内容,比如矿山机械由于其体型和功能的要求一般都会存在噪音大的问题。如何尽量的削减噪音对人体构成的伤害,依然是现阶段人们研究的首要课题。相关专家研究表明,人长期处于噪音当中,整个身体机能都会出现问题,其最容易看到的外在表现就是经常发生呕吐和眩晕现象。相关数据显示,一旦外在环境的音量超过八十五分贝,人体的整个大脑皮层就会处于兴奋和难以抑制的状态。这时,矿山机械的操作者因为这种噪音环境的影响就很容易发生事故。因此,在矿山机械设计中要以操作者即以人为本,尽可能的进行降噪系统的设计,尽量运用科学技术来进行合理降噪合理除噪。特别值得一提的是,现阶段我国矿山机械设计上的自动化程度还很不够,现在矿山机械设计要点应当放在方便舒适的操作系统上。尽量人性化设计好整个工作台的构造,再比如说操作台的位置,针对人体眼睛的最佳角度来设计操作台的角度。人的眼睛最佳视角是左右在六十度、上下三十度左右,尽量满足这个原则就可以有效的减轻操作者的疲劳感。
2、现代机械设计的高效性、安全性、智能性的特点,要求我们矿山机械设计人员一定要把握好这些,综合设计好人体的基本数据和生理指标,然后综合这些具体的数据和指标再结合实际需要来进行设计。这样,我们设计出来的方案才是完善的、符合人性化需求和现代生产需求的。
三、现代设计方法在矿山机械设计中的应用分析
1、仿生学设计技术在矿山机械设计中的应用。一件工业产品的具体设计会同时作用于技术、经济、艺术三个特定行业。因此,整个工业设计的基本理念应该满足这三方面的需求。下面让我们就这三方面的内容具体谈一下关于工业设计中仿生设计的具体应用。 (1)关于形态的仿生设计。在这方面笔者想要阐述的核心思想是形态仿生设计的来源都是大自然。大自然形形的生物为仿生设计提供了无穷无尽的素材。现代的优秀设计师就是从大自然中提取灵感,以生物的形态来对矿山机械进行系统的分析和设计,用生物的自然形态来获得更好的生产力来源。这点毋容置疑,物竞天择的自然生态法则决定了在自然界中存在的生物都有其适合生态环境的特殊能力。现阶段,形态仿生设计的理念越来越被现代矿山机械设计者所重视,通过系统化的分析和数据提取,更多的设计者完成了对矿山机械的生态外形改造,并应用于具体的矿山机械制造当中。(2)关于功能的仿生设计.所谓的功能仿生设计理念是通过对整个自然界的生物本身构造和功能进行系统的分析后提取数据,再根据矿山机械设计的具体需求加以功能性融合。功能仿生设计源于自然生物的本身,自然生物本身所具有的功能是我们值得借鉴和模仿的,并且可以最大限度的应用于当前矿山机械设计的需求当中。当这些自然功能和实际功能能够完美的融合之后就会衍生出现代矿山机械的新时期功能。这对于整个矿山机械设计技术而言具有的优势是无法估计的,也是今后矿山机械设计发展的方向之一。
2、绿色设计理念在整个矿山机械设计体系中的应用。(1)设计方法。矿山机械在运行中会产生很多有害物质,对自然环境产生直接的影响,比如矿山机械的配套动力设备大多都是柴油机,因为柴油机在工作中会出现较大的噪声以及排放较多的颗粒物,尤其是那种大缸径的柴油机,其产生的噪声以及颗粒物等都会对环境产生较严重的影响。所以对于矿山机械的绿色设计就是基于环保技术的设计。从整体系统的角度出发,绿色设计就是整个系统的核心所在,在矿山机械设计中就是针对其结构的设计,比如可拆卸的设计,以及对于选择材料方面、环境设计方面、包装设计方面的创新。其中的关键环节就是对于环境的影响评价,这一点是要贯穿在整个系统全过程中,主要用于企业矿山机械设备的战略性开发以及设计和制作过程。 评价指标体系的建立,主要可以从生态平衡以及废弃处理等几个方面。其中对于美观以及使用的舒适度、矿山机械的零部件和废弃部件的回收都是要贯穿在设计、制造以及使用和回收全过程中。因为对于矿山机械的设计以及开发中,在各个阶段其工作都是交叉进行的,所以就必须要建立一个完善的环境来让内部可以交叉运用。一方面,要把各类信息进行筛选后及时传达给决策者,另一方面就是有利于反复使用。 (2)矿山机械绿色设计中的技术。在矿山机械的绿色设计中,最为核心的技术主要有以下几点:第一就是针对数据管理的技术,第二就是针对建模以及仿真技术,第三就是针对评价方面的技术。关于数据管理技术,这里我们会提到一个术语,那就是Pdm,也就是数据管理技术是在对矿山机械进行绿色设计中一个关键的技术,也是在矿山机械整个生命周期中每个环节都需要的一种对于大量数据和信息,包括了绿色资源以及工程规范和技术文档等进行管理的技术,可以按照要求把数据或者信息传递给指定位置的指定工作人员。另一方面关于建模数字化仿真技术,为了可以达到在矿山机械中进行绿色设计的目的,可以通过大量收集和整理设计、运行中的数据和信息来建立矿山机械的生命周期模型。在建模的基础上可以实现在不同部门之间的协同合作,利用这种仿真技术来对矿山机械的开发和设计、制作和测试以及后期回收和二次处理等进行全方位的仿真,这样可以更好的发现其中的问题以便解决问题。再者就是绿色度的评价,对于矿山机械的绿色度的评价,除了有操作性的指标以及保养性指标之外,还有经济性的指标以及环保性的指标,在评价的过程中应该重点强调机械对于环境的负面影响,其中对于操作性的指标就是对传统的对于功能合理性以及安全性指标的综合;保养性指标就是对其可靠性的延伸;经济性指标中,包含了因为考虑矿山机械的绿色设计而有可能会增加的成本,比如说对于废弃物的处理等;环保性的指标就是在绿色设计有的评价体系,要对于矿山机械生命周期内的所有过程都进行全面的评价。
四、结束语
相对于传统设计方法有了长足的进步,与传统的机械设计方法相比现代机械设计方法有以下三个特点:高效性、安全性、智能性。相较于以往的生产需求层次,传统的机械设计方法已经无法满足现代矿山的生产需求。现代设计理念秉承着生态、智能、绿色的原则。
参考文献:
关键词:机械设计制造及其自动化;设计原则;发展方向
中图分类号: F407 文献标识码: A
引言
纵观我国国民经济中各行各业应用到的技术装备,它们的生产来源就是我国的机械制造业。这个产业的存在,可以不断完善我国的工业体系,使工业发展越来越壮大,从而提高我国的经济实力。随着机械技术的不断发展和完善,现代的机械自动化较之传统的机械设计制造,更具有高效率、节能节约材料、多功能化等特点,更能满足人们和生产生活的需求,从而带来良好的社会和经济效益。因此,我们必须更加注重机械设计制造及其自动化的发展,了解它将来的发展方向后,才能更好掌控它,充分利用它为我国的经济发展服务。
一、机械设计制造及其自动化的概念及特点
1、机械设计制造及其自动化的概念
机械设计制造及其自动化技术是在各种各样先进的机械技术的基础上产生而来的,这种系统工程技术将微电子技术、计算机技术、机械技术、信息技术、电力技术和软件编程等众多技术融为一体,以系统功能目标为指导,以优化组织结构为生产目标,在高质多能、低能耗、高可靠性的原则之上,最大限度的实现既定的功能价值,达到整个系统最优化的最终效果。
2、机械设计制造及其自动化的特点
传统的机械设计制造和现代的机械设计制造及其自动化,两者本质上的区别在于自动化和智能化。现代机械制造业的智能化特点,并不是由于它是多种技术的单纯叠加,而是它将多种技术融为一体,实现了整体上的协调统一。而对于机械设计制造的自动化特点,它的系统是一个综合的概念,在对它的系统进行设计的时候,必须要能满足输入端所需的输出值,这其中包含了机电一体化的含义。机械技术制造及其自动化的核心是为了满足其功能的内在要求,把产品的设计、制造和实现它的功能作为一个整体,以整体的观念来看待。
二、机械自动化系统的优势
1、提高了生产效率
产品在生产时,采取了控制自动化和信息自动化,减少了操作中的失误,变得易于控制。机械自动化系统的发展,提高了生产效率,能够及时发现错误根源。自动化控制系统使得设备按照原先规定好的流程开展运作。模拟仿真技术,不断改善生产环节。机械自动化不但完成了操作自动化,并保证了产品质量。以计算机进行控制,能够修改编程,使生产产品富有多样性。由此,产品更新换代速度加快。
2、便于维修和调整
机械自动化系统应用了计算机技术,可依据产品需求调试安装设备,生产出所需的产品。调整控制程序能够以多种手段输进控制系统内,不用对机器部件进行拆除。任何一种自动化产品都要确保设备存储的能力,在存储设备中存入每一种型号。再次使用时调出执行程度,保障自动化生产的进行。检测技术可对事故自动修复,确保其稳定性。多数机械利用电子技术,减少了以往的生产开关数量,便于工作人员操作。工作内容都预先设定过,系统能够进行自动转换和自动循环。现如今,依据被控对象,可自动调整好自动化产品。
3、降低安全隐患
运用机械自动化,首先要确保生产设备的稳定性和安全性,提前控制生产过程中的危险状况。每一个环节都需设置监控设施。生产设备运作过程中出现故障,可自动诊断和报警。机器运转时,倘若出现过流、过载、短路和过压的电力故障,可将其转换至新工作模式,并及时把电路切断。机械自动化,可减少大型设备事故的发生。机械自动化设备内部也有着较多电子元件,能够代替易摩擦部位和可动构件。如此,在机械生产过程中也会减少事故发生的可能性。机械生产变得更为可靠。
三、机械设计制造及其自动化的发展方向
1、机电一体化
科技的不断创新与发展,推动了机械设计制造及其自动化的发展,机电一体化也由此产生,严格意义上,机电一体化是结合了多方面的信息技术而产生的,它是社会发展到一定阶段的产物。在现代机械设备中起到了至关重要的推动作用,同时也说明了机械设计制造及其自动化的重要标志就是机电一体化的出现及其发展。
2、网络化、虚拟化
回顾以前的机械制造业,制造出一种产品的整个过程是:图纸设计―成品试验―完成设计。在这整个过程中,会浪费大量的经济费用还有人力、物力、时间等。鉴于互联网的逐步推广,越来越多的行业开始充分利用这一技术来进行操作,机械自动化也开始加入这个行列中来,及时的传输分享数据,让双方不再受空间距离的限制,可以毫无障碍地沟通交流,由此提高了产品的性能和竞争力。所以,网络化和虚拟化是机械设计制造及其自动化未来的发展趋势之一。
3、人格化
机械自动化产品的人格化发展是在智能化基础上发展而来的,也是对于高端的智能产品而言的。演技人员模仿生物机、研究的许多机械自动化产品都是在研究动物的基础上进行的,所以,研究人员越来越想探讨机械自动化产品人格化可不可行,而一旦机械自动化产品人格化一定会成为世界的重大改革。
4、微型化、模块化
微型化又被称为微机械自动化,是指运用纳米、微米等先进技术,缩小产品的体积,这样耗能少、成本低、使用灵活。由于纳米等技术的不断普及,机械制造业也必然会采用这一技术运用于制造过程中,因此微型化也是它的发展必然趋势。模块化则是极具难度的一项工程。产品种类的多样性、生产厂家众多,研发出有电气、标准机械、环境、动力等接口的产品单元就显得十分的必要,并且模块化的发展可以给机械制造业带来光明美好的前途。
5、智能化
机械设计制造及其自动化产品的一个重要的标志就是智能化,智能化也是机械设计制造及其自动化这一项技术在发展过程中的必然趋势,它在机械设计制造及其自动化的发展中起着非常重要的作用。使机械设备在运行中变得智能化,不仅仅能够提高机械设备在运行中的工作效率与质量,还能够有效的保证机械设备在运行过程中的持续性、稳定性、安全性。
6、生态化
随着科技的不断发展,人们逐渐认识到环境因素对经济发展的影响程度。由此诞生了绿色生态的理念。机械设计制造的绿色设计,是最大化的利用资源获得新型的绿色产品设计。产品设计的过程中,以产品环境属性为主,既满足环境的需求,也要确保产品的经济性和基本功能。所谓的绿色产品,既要有特定的使用功能,也不能对周边环境和人的身心健康造成损害。人们推进可持续发展战略,必然会走向生态化的发展道路。现代机械设计注重生态化,既能够减少资源损耗,也能提高产品的竞争力和使用质量。
7、系统化和定量化
现代机械设计制造把传统设计内的类比设计和经验都提升到理性和逻辑性的程度,形成了系统中的新型设计方法。把机械产品作为整体的系统来观察,通过计算机技术,可以将人和环境的关系进行协调。所谓的机械设计制造系统化,是将总系统分为多个子系统,并利用现代设计的方法和理论,将子系统进行协调,实现系统化的最终目标。如果是传统的设计方法,在分析过程中是静态的,是凭着经验去感知。因此不能够采取动态化的定量设计。实际工况不能用传统设计方法进行反映。机械产品完成功能设计,是在随机动态的情况下开展的。由此可以看出,机械设计的未来趋势将会向定量化发展。现代机械设计对零部件和材料的损伤都进行了充分的考虑,使用数学归纳法和有限元法可以更好的进行机械设计,从而提升了机械设计的成功率。
结束语
在现代的工作中,使用机械设计制造及其自动化设备已经变成了一种必然的趋势。那么机械设计制造及其自动化的发展方向的问题便成了重中之重,本文主要就此问题展开论述,相信人们在不断进取的过程中机械设备也会不断的为人类做出越来越大的贡献。
参考文献
[1]武永利.机械制造技术新发展及其在我国的研究和应用[J].机械制造与自动化,2010.
[关键词]机械设计;材料选择;意义;应用
中图分类号:TH122;TH140 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)27-0383-01
引言
机械行业的发展推动经济的发展,使人们的生活更加现代化,而在现代化的生活背景下,科学水平日益进步,从而又推动机械行业的进步。机械设计是机械生产的第一步,它直接影响到机械的使用性能。机械设计是在人力、物力、制造成本等多种限制条件下,做出最佳设计方案,让机械能够处于最佳的运行状态。随着机械行业的逐渐发展,对机械材料的要求也越来越高。合理的材料选择和应用不仅可以提高机械运转性能,还能保证材料的合理使用。本文以机械设计中材料的选择与应用为论述核心,对设计材料类型、设计材料应用的要点等进行深入分析。
一、机械设计中材料的选择和应用意义
随着机械设备需求量的不断增加以及机械设备使用概率的不断提升,使得人们对机械设备质量和功能的要求也越来越高,因此做好机械设计工作对于机械设备企业来说具有十分重要的意义。其中材料是构成机械设备的最基本元素,材料选择是否科学、应用是否合理将对机械设计的质量造成巨大影响,因此在机械设计中一定要做好材料的选择与应用工作,一方面确保所用到的材料具备适用性和实用性,另一方面还要尽量考虑经济性和环保性等方面,以使机械设计行业实现可持续的发展。
进行机械设计选材时,要充分重视材料选择的合理性,要利用好每一份的机械设计原材料,要对机械设计的结构和功能进行综合性的评价,同时要结合现代材料资源的现状,合理选择机械设计材料,从而实现机械工程的应用性发展,这也使得机械设计时材料选择和应用过程当中所重视的每个要素成为将来实现机械工程可持续性发展的一个关键。
二、材料选择原则
1、实用性
在进行机械设计机械材料选择的时候,第一步需要考虑的就是材料的实用性,是否满足机械工作性能的要求,按照机械设备需要承受的工作性能进行相应的材料处理,例如在材料的热处理,加工切削,实现其内应力,硬度、韧性、表面粗糙度等方面的处理,以达到材料需要达到的基本要求。同一类零件安装在不同位置的时候,所承受的外向应力是不同的,需要对其进行的处理也是不同的,在选择相关的材料时需要充分考虑其实用的具体情况。
2、环保性
实现机械设备的环保性是实现相关设备具有长期发展的决定因素,因为现代社会对环境保护的重视程度不断提高,国家也加大对工业企业环保工作的管理力度,因为机械材料的热处理等环节可能会对周边的环境产生影响,需要在进行机械设计的时候,删去一些不必要的热处理,这样可以降低企业在进行热处理过程中产生的环境影响,降低企业能耗,这些都是需要在进行机械设计的时候重点关注的,删掉机械设备在材料上不必要的一些工艺流程,这样可以达到环保性的考虑。
3、低毒性
在机械设计中,一些机械材料本身就带有对人体有害的物质,人们如果长期使用这些材料,会对身体造成一定损害。可能会含有镍、铅、六价铬、砷等元素,这些元素往往都会对人体健康产生不利的影响,即便在加工过程中做好防护措施,使得加工过程对人体不产生有害影响,也会由于其随着废弃物排放到外界环境中,在污染环境的同时,在生物体内完成积累,从而对人体产生间接影响,因此在实际工作中要谨慎选择。
4、可回收性
随着机械化建设的不断消耗,金属产量也逐渐减少,这使机械化发展受到一定的限制。在机械设计中比较常见的是钢材料,而钢材的品种比较多,给回收工作带来了一些麻烦。不同的金属元素混合,造成回收工作的浪费。因此,在保证机械工程行业可持续发展的同时,还要保证选取一些可回收循环利用的材料。
三、机械设计中的材料选择和应用
1、实用性机械材料的选择应用
在选择机械设计材料的时候,首先应该考虑的是材料的实用价值和功能特征。在进行机械设计的时候,通常材料都是根据具体的工艺指标需要进行铸造、加工、切削以及热处理等。工艺不同,对材料的需要也不同,对材料的选择十分严格,并且一定要适合其设计需要。耐磨性与材料的强度是机械零件加工前必须考虑的问题,与此同时,也要兼顾零件的外观,需要满足不同零件的需求特征,选择正确科学的材料进行加工,以满足机械工艺的需要。
2、载荷类型机械材料的选择应用
机械设计在加工的过程中,机械材料可能会出现失效的现象,在机械零件被应用到机械运行状态下,可能会出现抑制失效的问题,这些问题都是在设计选择材料负荷能力上存在的差异造成的。为了可以有效的保证机械设计的正常应用,这就要对机械设计材料的选择应用进行严格的掌控。在选择材料时,要对材料荷载能力进行估算,结合设计的需求,合理的选择性价比较高的综合荷载能力强的优质材料。
3、无害机械材料的选择应用
机械设计过程中,许多材料属于危险材料,举例而言Ni元素,危险性元素一方面会对环境造成一定的污染,另一方面还有可能会对人身体造成伤害。因此,必须要把安全隐患扼杀在机械选材的环节,注意加强材料的检测手段和强度,严把检测关,防止由于各种原因而导致的有害材料混入到机械材料与机械设备中的情况。
4、低耗型材料的选择和实践
为了能够进一步促进机械行业的健康发展和持续进步,在进行机械材料的选择时,应当尽可能选择环保型的材料,既有利于节约资源,也有利于保护环境。首先,尽量不要使用热处理工艺来进行材料的处理,因为热处理工艺会对材料的使用寿命和使用效果造成一定的影响,更重要的是会影响到周边环境质量。因此,在机械材料的处理过程中,我们应当首先考虑热轧状态或冷轧状态下可以进行使用的材料。如果材料必须要经过热处理工艺时,我们可以选择热处理程序相对较少的材料。
5、可回收机械材料的选择应用
机械设计中相当一部分零件都是金属制成,而金属的产量有限,随着机械化建设的消耗,已经越来越稀薄,这也使机械化发展受到限制。钢材的应用在机械设计中比较常见,而钢材类型众多,对于回收工作带来一定的困难。不同类型金属元素混合,导致回收工作中浪费材料。所以,在保证机械工程行业可持续发展的同时,必须保证选取可回收循环利用的机械加工材料。
结语
我国社会经济发展水平的不断提高,科学技术也在不断进步,在这种助力之下,我国的机械化行业也在不断的取得新的发展和突破口,但是机械化建设的发展也造成了大量的机械原料的消耗和不可避免的浪费。这种情况下,为了降低资源的浪费,必须科学合理的选择和应用机械原料,顺应可持续发展的战略方针。因此要对机械设计的具体需要有足够的分析认识,并且要了解材料的特性,从经济适用性、绿色环保以及安全可持续的原则来选择利用新型的机械设计材料,以此来促进我国机械化的蓬勃发展。
参考文献
【1】 周玉丰,张帆.机械设计中材料的选择和应用分析[J].河北农机,2014(12):49-49.
【2】 吕玉磊.机械设计中的材料的选择和应用分析[J].江西建材,2015(22):259-260.
【3】 韦佑银,谢非.机械设计中的材料的选择和应用[J].文摘版:工程技术,2015(25):260-260.
关键词:机械设计;设计方法;发展趋势
引言
随着科学的发展和技术的进步,机械的设计也引发了前所未有的变革,新材料新方法的引入,新工艺新手段的应用,都为传统的机械设计工作带来了新的思路。所以,现代机械系统设计的工作者想要设计出符合产品的市场定位以及使用功能的产品,除了要求机械系统本身要实现其预期的功能之外,还要设计出物美价廉同时运行可靠,操作方面同时环境污染程度比较小的设计作品。设计者也只有通晓多方面的技术,才能够设计出这样的作品出来。
1.现代机械设计的特点分析
从设计本身需要实现的系统功能的角度分析,其主要的包含了动力系统、传动系统。执行系统以及操作系统等的部分。每一个系统之间相互配合,但是在其内部又能够分成无数的小系统。现代化的机械设计特点无疑是很鲜明的,不但要求设计者对于产品的工作原理、结构、运动方式以传递方式等等的部分进行构思和设计,而且需要设计者能够融汇多门科学知识,比如美学、仿生学、价值工程等的内容,只有这样的设计才能够在市场上具备相当的竞争力。
2. 现代机械设计方法的主要内容分析
现代的机械设计大都是采取科技化的手段改造传统的设计工艺,其核心的设计方法主要可以分为以下的几个方面:
2.1.数字化的设计方法
产品在其生命周期内的数字化建模是现代化的设计核心之一,其主要包含了在全局产品的信息定位下,以计算机来支撑其生命周期内部的全部生产过程,在这个过程中,就必须要使用计算机能够理解的数字化定义来给出铲平生命周期的过程。同时,产品已经成为了数字化的生产共苦,也就是说,现代化的机械设计已经成为了计算机的辅助工具,能够实现与计算机的对接,并且能够理解计算机的指令输出。对于产品来讲,在生产中也是需要数字化管理手段的,也就是在整个生产管理的过程中都要使用计算机对于产品的生产和研发过程进行控制与管理。
2.2.网络化的设计大趋势
设计网络化的趋势主要是在计算机硬件的支持下所实现的信息资源贡献,采取的是团队工作的模式,这样的工作方式是不受地域的限制的,能够快速的通过异地的配合实现设计。其能够实现强强联合,优势互补,并且能够在很大程度上提高设计部门的产品设计能力。我们知道,传统的设计方法往往都是要采取一系列的串状工作模式,在设计的过程中整个产品的开发处在一个相对静态的过程中,这样的模式使得在产品的设计阶段不存在大范围的信息交流,每个工序的工作人员只是单纯的将所需要设计的部分完成。但是,随着现代化设计过程中产品的复杂程度不断的提高,在产品设计和开发的过程中就需要对于产品的设计状况以及制造出来的质量、性能等部分进行决策。所以,在设计的过程中依然按照传统的设计模式,就会在很大程度上扩大产品的设计时间,这对于企业在市场竞争中的地位是不利的。同时,现代化的陈平科技含量不断的增加,使得传统的单纯依靠一家工厂设计产品的模式被打破,设计单位需要按照设计的要求,实现多家厂商的配合协同。在这样的背景下,网络化的趋势也就成为了大势所趋。
2.3.智能化的产品设计需求
智能化的产品需求指的是机械设计的自动化发展方向。也就是我们所说的智能机器人代替人类的操作,实现人机一体化的制造模式。在这样的基础上,智能制造技术通过不断的完善,已经有了比较好的应用。现代化的机械设计方法中,逐渐的出现了智能化的设计取向,其时的产品的设计人员不必了解全部的开发细节,而是通过机器人实现设计的最终制造。
3.现代机械设计方法的发展趋势分析
3.1.全球化模式
全球化的概念是随着互联网技术的不断发展以及经济全球化不断的深入才出现的。反映在制造业就是传统的市场出现了国际化趋势,销售也在全世界的范围内展开,产品的设计在这样的背景下就必须要实现国际化的标准,甚至需要通过国际合作来完成,比较典型的例子就是波音747的设计和制造是在几十个不同的国家上百家厂商的合作下才完成的。全球化的模式为现代化的机械设计带来了前所未有的机遇,也带给了人们前所未有的挑战。
3.2. 绿色化的设计方式
随着社会的发展和人类技术的进步,人们越来越发现我们生活的大自然与我们的发展是息息相关的。人们在享受着技术进步所带来的生活便利的同时,也在经受着资源的问题以及环境的问题。所以,在设计中的绿色化方向是将来设计的一个主流的方向。这对于解决我们当前的资源问题,保护我们赖以生存的自然环境有非常重要的作用。现阶段的绿色化设计方法就是在选择材料的过程中尽可能的选择那些可重复使用,可降解的材料,同时,最大限度的利用现有的资源进行设计。这是当前我们解决世界环境问题和资源问题的根本所在。
3.3.人性化的设计理念
在设计中,人性化的设计理念表现在两个方面,首先就是对于客户来见过的个性化设计理念,按照客户所给出的要求,小批量的生产客户所要求的产品,这就要求设计者能够快速的设计出客户所需要的产品,在与客户交流的基础上实现生产。同时,人性化的设计理念还表现在所设计出的产品要能够满足人的生理以及心理的要求。要保证能够形成一个人机互动的环境,使得人们在使用机器的过程中能够愉快的投入到工作中去。
4.安全化的生产要求
这本来是机械设计的一个最重要的原则,但是随着人们对于安全生产的要求越来越高,人们所关注的不仅仅是机器能不能直接的对人的身体造成表面的伤害。人们现阶段已经对于机器在运行的过程中所产生的噪音、辐射乃至心理上的影响都有所关注,这就要求设计者要从人性化的设计角度出发,以现有的科技规避机器设计中的安全风险。
参考文献:
[1]商昌桥,现代机械设计的特点及设计手段的未来发展之我见[J],哈尔滨职业技术学院学报,2007(05)
[2]张前森,浅析现代机械设计方法及研究进展[J],科技资讯,2011(18)
[3]石枫,机械产品方案的现代设计方法[J],科技信息(科学教研),2007(17)