淺析現(xiàn)代機械設計與機械制造的相關技術論文
摘要：近年來, 隨著科學技術的快速發(fā)展, 我國現(xiàn)代機械設計及機械制造水平也越來越高, 同時機械設計與機械制造對人們生活的影響也越來越大, 在這種情況下, 社會各界對于現(xiàn)代機械設計及機械制造的關注力度也逐漸提升。從我國當前的實際情況看, 雖然投入了大量的資源在現(xiàn)代機械設計及機械制造上面, 但是在具體中, 現(xiàn)代機械設計與機械制造的相關技術仍然存在一些不足, 對此, 下面從我國現(xiàn)代機械設計與機械制造技術現(xiàn)狀出發(fā), 介紹了現(xiàn)代機械產(chǎn)品的特點, 并分別分析了現(xiàn)代機械設計技術與機械制造技術的相關先進技術。
關鍵詞：現(xiàn)代機械設計; 機械制造; 技術;
0 前言
近年來, 伴隨著我國市場經(jīng)濟的快速發(fā)展, 我國機械設計技術與機械制造技術也取得了良好的成果。而對于機械設計技術與機械制造技術是十分繁雜的, 從我國當前的工業(yè)技術水平看, 在現(xiàn)代機械設計及機械制造技術中, 還存在一些不足, 為了更好的促進我國現(xiàn)代機械設計與機械制造相關技術的發(fā)展, 必須更加積極的投入到相關技術研究中, 采取有效的措施, 解決各種問題, 從而促進我國制造工業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。
1 我國現(xiàn)代機械設計與機械制造的發(fā)展情況
1.1 現(xiàn)代機械設計發(fā)展狀況
對于傳統(tǒng)的機械設計, 其十分落后, 主要是依據(jù)手工設計, 在設計過程中思維封閉嚴重, 同時傳統(tǒng)的機械設計技術比較單一, 在設計過程中會出現(xiàn)很多不足, 如產(chǎn)品設計周期過長、機械制造企業(yè)內(nèi)部各個部門協(xié)調(diào)性不強等, 這些缺陷會對機械產(chǎn)品質(zhì)量帶來極大的影響。經(jīng)過多年的發(fā)展, 我國在機械設計技術上獲得了不錯的成果, 在各個方面都有所突破, 特別是在近幾年, 隨著科技的快速發(fā)展, 各種機械設計高新技術應用越來越廣泛, 如智能設計技術、數(shù)字化設計技術等, 極大的提升了機械產(chǎn)品設計質(zhì)量。
1.2 機械制造的發(fā)展狀況
對于傳統(tǒng)的機械制造, 與機械設計十分相似, 傳統(tǒng)機械制造技術依然是以手工制造為主, 對各種社會產(chǎn)品進行生產(chǎn), 這種制造手段十分落后, 其一方面要消耗大量的人力、物力資源, 同時還無法確保產(chǎn)品的精準度, 影響到機械產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量。隨著現(xiàn)代化機械制造技術的出現(xiàn), 極大的改變了這種狀況, 以數(shù)控、加密為基礎的現(xiàn)代化機械制造技術, 可以更加快速、精準的實現(xiàn)產(chǎn)品加工、生產(chǎn), 有效提高了機械加工效率, 促進了機械加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
2 現(xiàn)代機械產(chǎn)品的特點
在信息時代下, 機械產(chǎn)品設計與制造越來越自動化、智能化, 這也使得現(xiàn)代機械產(chǎn)品具有系統(tǒng)化、智能化的特點, 同時, 在新時期下, 隨著人們個性化需求越來越高, 使得現(xiàn)代機械產(chǎn)品也具有很高的個性化特點。對于智能化, 主要是在進行現(xiàn)代機械產(chǎn)品設計、制造時, 經(jīng)常會采用先進的網(wǎng)絡技術、計算機技術急性, 使得機械產(chǎn)品具有更強的功能;對于系統(tǒng)化是指在進行現(xiàn)代機械產(chǎn)品設計時, 往往會通過多個設計元素, 組合成一個固定系統(tǒng), 其各個元素相互獨立, 同時又具有很強的層次關聯(lián)。同時在機械產(chǎn)品設計、制造過程中, 會針對產(chǎn)品的不同功能, 進行相應的模塊設計, 通過模塊組合, 形成一個系統(tǒng)。
3 現(xiàn)代機械設計技術
3.1 AGV技術
在輸送系統(tǒng)中, AGV技術發(fā)揮著十分重要的作用, 其在磁帶導引、速度決定路徑屬性上具有明顯優(yōu)勢。AGV系統(tǒng)主要包括行走機構、傳感系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、車載系統(tǒng)、導航系統(tǒng)、其他組件等幾個方面, 其性能參數(shù)如下表1所示。在AGV技術中, 車體由兩個驅(qū)動輪和兩個萬向輪支撐, 通過直流伺服電機, 在額定工作狀態(tài)下, 對電機速度進行控制, 實現(xiàn)機械設計的控制。
3.2 數(shù)字化設計技術
在現(xiàn)代機械設計中, 數(shù)字化是十分常見的技術, 數(shù)字化背景下, 機械設計的效率、設計水平得到了極大的提升, 進而促進了機械產(chǎn)品的整體性能。在數(shù)字化技術中, 主要是利用數(shù)字建模實現(xiàn)初期設計, 然后在計算機中進行運行調(diào)試, 尋找出其中存在的不足, 并加以改善。在現(xiàn)代機械設計中, 數(shù)字化設計技術是從產(chǎn)品的全生命周期出發(fā)的, 其可以實現(xiàn)資源最優(yōu)配置, 并且具有很強的設計可靠性。
3.3 并行化設計技術
如果說數(shù)字化設計技術在現(xiàn)代機械設計中占據(jù)核心地位, 那么并行化設計技術就代表未來發(fā)展趨勢。究其原因為在不同領域中機械產(chǎn)品占據(jù)越來越重要的位置, 相應的就需要完善機械設備的功能, 同時, 讓不同機械設備能相互協(xié)調(diào)工作, 共同完成相應工作, 進而在設計機械設備的時候就不能單純的考慮一種機械功能需求, 還應并行的考慮其他機械產(chǎn)品功能需求, 最終讓不同機械設備的功能相互補充, 有效提升社會生產(chǎn)力機械水平。
3.4 智能化設計技術
在機械設計領域中, 自動化技術被廣泛的應用, 并且機械自動化程度也越來越被人們重視, 占據(jù)一定的地位, 這就對機械自動化設計進程提出相應的要求。在進行設計的時候, 機械設計師應充分采用智能化設計技術, 科學合理的完成機械設計工作, 最終使得智能化體系得到很好的完善。在新時期下, 機械設計需要朝著更加適合市場競爭的方向發(fā)展, 要根據(jù)市場引導, 對機械產(chǎn)品的性能進行優(yōu)化設計, 并注重節(jié)能環(huán)保綠色設計, 這也是符合社會主流的關鍵方向。
4 機械制造先進技術
4.1 數(shù)控加工技術
為有效的提升生產(chǎn)率、在一定程度上降低生產(chǎn)成本和保障產(chǎn)品質(zhì)量, 就需要機床具備較好的靈活性和通用性, 同時, 對于加工中的自動化提出更為高的要求。在這種環(huán)境中, 數(shù)控加工技術應運而生, 其被廣泛應用到零件形狀復雜、高精度要求的中小批或是單件產(chǎn)品成產(chǎn)中。當前, 數(shù)控加工技術得到飛速的發(fā)展, 且應用領域也逐漸拓寬, 如從之前單純的航空領域逐漸拓展到機床和汽車等制造產(chǎn)業(yè)中。
4.2 計算機輔助設計和制造技術
在上世紀中, 計算機輔助設計和制造技術為制造領域較為杰出的領域, 同時, 在計算機制造行業(yè)中其也屬于成功的案例, 是一種多科學綜合技術, 同時也是當前發(fā)展最為快速的一種技術, 已經(jīng)初步形成了產(chǎn)業(yè)鏈。計算機設計與制造技術應用在機械制造產(chǎn)業(yè)中, 可以極大的促進生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)效率的提升, 這對于機械制造產(chǎn)業(yè)的集群發(fā)展有極大影響。
4.3 精密與超精密加工技術
近年來, 伴隨著計算機、航空航天、激光、自動化控制系統(tǒng)等的快速發(fā)展, 使得當前的加工技術也越來越先進。目前機械加工精度已經(jīng)達到了0.01μm, 并逐漸朝著納米級發(fā)展。精密加工技術和超精密加工技術是當前機械制造技術的最前沿技術之一, 已經(jīng)成為企業(yè)市場競爭力的核心技術, 在現(xiàn)代尖端產(chǎn)品生產(chǎn)中, 精密、超精密加工技術發(fā)揮著十分重要的作用。
4.4 超高速切削、磨削技術
對于超高速加工技術, 主要是利用超硬刀具、磨具, 通過高自動化、精度、高柔性的制造設備, 實現(xiàn)高速運動, 從而達到加工精度、提高材料去除率、提升加工質(zhì)量的目的。超高速切削、磨削技術具有熱變形小、切削力小、加工精度高、加工成本低等優(yōu)勢, 在機械制造中有十分廣泛的應用。
4.5 新一代制造裝備技術
在常規(guī)的機械制造體系中, 產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中, 需要使用大量的夾具, 這一方面需要消耗大量的資金、資源, 另一方面還加劇了產(chǎn)品準備時間, 容易引起制造過程瓶頸, 從而引起了響應速率低、生產(chǎn)成本高等問題, 降低了機械制造企業(yè)的市場競爭力。對此, 可以將少無夾具制造技術應用在機械制造中, 以此來提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率。此外, 還可以嘗試利用虛擬軸機床, 這種設備屬于機床與機器人的混合物, 具有很強的模塊化程度, 其結構比較簡單, 動態(tài)響應快, 能改善以往機床設備中的不足, 有利于機械制造質(zhì)量提升。
5 總結
綜上所述, 在機械制造業(yè)中, 現(xiàn)代機械設計與機械制造技術具有十分緊密的關聯(lián), 兩者息息相關, 共同促進。從兩者的性質(zhì)看, 機械設計水平會對機械制造水平帶來極大影響, 同時機械設計又需要以機械制造為基礎, 因此, 在實際中, 必須加強對現(xiàn)代機械設計與機械制造技術的研究, 從而更好的促進我國現(xiàn)代機械制造業(yè)的長久發(fā)展。
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