当前位置:无忧公文网 >范文大全 > 征文 > 现代机械设计制造工艺综述

现代机械设计制造工艺综述

时间:2022-05-15 08:35:04 浏览次数:

摘 要:自从改革开放以来,我国经济进入高速发展时期,同时也带动了机械设计制造进入了全新的发展阶段。近些年来,我国机械设计制造工艺水平有了大幅度的提升,不仅促进了机械产品质量的提高,还推动了我国经济的繁荣发展。据调查研究发现,我国机械设计制造已经迈向全球化。机械设计制造不但要借鉴国外成功先进的经验,还要充分的利用现有资源,对机械制造企业进行全面的技术改造。本文从现代机械设计制造工艺进行分析探讨,希望能与各位同行共勉发展。

关键词:现代机械;设计制造;工艺研究

中图分类号: TH122 文献标识码:A

机械设计制造由来已久,从人类处在原始社会的时候,就有意识的将磨得尖利的石头作为工具去捕食打猎,之后随着人类社会的发展进步,渐渐发展出机械制造的工具,随着社会经济的发展进步,人类的机械设计制造技术也在不断的提高。如今,科学技术日渐发达,机械设计制造对我国经济的发展起到了极大的推动作用,同时的也是现代制造产业中不可缺少的重要组成部分,它的发展进步也对我国工业体系的完善有着极其重要的意义。以下将对我国机械设计制造工艺进行全面的分析阐述。

一、我国机械工业的发展现状分析

为了与国际市场接轨,满足国内经济的发展需求,我国机械设计制造工业自从改革开放以来取得了长足的发展进步。除了借鉴国外的先进设计技术经验,还充分的利用国内资源,加快了对机械设计制造企业的技术改进。在经过几十年的改革努力后,我国无论是在机械设计制造业的设计水平还是生产技术水平上都得到了极大的提高和进步,并且产品的质量也得到了保证。这些都推动了我国经济的快速发展,实现我国进出口贸易的繁荣。据调查研究发现,无论是玩具服装,还是电器机械,中国制造的标志都会在全球所销售的产品中出现。这一点说明了我国机械设计制造业在全球占据了一定的地位。因为如果我国机械设计制造工业没有得到很好的发展,就不会有上述现象的出现,因为这些都是以机械生产制造为依托的。

但是,我国机械设计制造业还存在着许多不足之处,以下从两方面进行阐述:一是没有合理的机械工业结构。从产品的结构方面来看,在我国的市场需求中,中低端产品远远超过市场所需,而高端产品却供不应求,产品缺乏;从机械设计制造分布地区来看,中西部地区的机械设计制造业远远落后于东南部地区的机械设计制造业;从人才资源方面来看,我国机械设计制造业缺乏创新性、高端的设计人才以及杰出管理人员,大多数都是一般性的制造加工人员;从组织结构方面来看,我国机械设计制造企业缺乏一些特色鲜明的大企业,机械设计制造企业竞争力不足;从形态结构方面来看,我国缺乏现代制造服务业,大多数都是传统的制造加工业。二是缺乏自主创新能力。尽管当前我国机械设计制造在全球范围来看,属于工业大国,但是是以中低端产品的大量生产为依据的,面对高端装备仍然需要从国外进口。出现这种现象的原因就是我国机械设计制造产业缺乏自主创新能力,产品的升级换代没有强有力的技术作为支撑。再加上政府和企业往往把目光盯在眼前的经济效益上,长远发展眼光不足;强调工业生产的重要性,却不注重科学研究;先进技术依赖引进,但是不重视消化吸收。

二、现代机械设计制造的特点分析

对机械的零部件以及整体进行设计的过程就是常说的机械设计,在进行设计的时候,要从零部件的大小尺寸以及机械的结构、力的传递以及工作原理等多方面进行综合的计算,并且要将结果转化为具体的描述,这样才能以此为依据进行机械制造。机械工程中极其重要的一部分就是机械设计,它不但是机械生产的第一个步骤,更是决定机械性能好坏的最主要因素。

机械设计制造的发展进步与许多方面息息相关,除了基础的机械专业之外,还与现代应用数学、学历学、控制理论与技术、检测技术以及自动化领域有着极为重要的联系。特别是现代计算机电子信息技术高速发达,被广泛应用在各个行业领域,也对现代机械设计制造起到了推动的作用。现代机械设计制造与传统的机械设计制造相比,具有以下四个特点:

1 现代机械设计制造重点在于对新方法以及新经验的分析研究,而传统的机械设计制造重点在于对设计人员的主观态度以及感性经验,对设计人员的判断能力以及技艺要求较高。现代机械设计制造中还加入了计算机技术,能够与当前发展潮流相结合。

2 机械本身能够达到的能力是传统机械设计制造中最重要的一方面,而各个要素的配合是现代机械设计制造中更加看重的方面。以下从具体的方面进行介绍:在进行机械设计制造的时候,要将人与周围的环境与制造理念相互结合起来,在对人的生物性以及感官等因素进行考虑之后,要对机械的运转循环进行严密的考虑,将机械的设计、制造以及使用维修等充分进行考虑,争取实现机械制造的可持续发展。

3 现代机械设计制造的设计领域更为广泛,设计手段更为多样化与先进化,能够对力学能力进行很好的把握。而传统的机械设计制造过程中,更加看重力学的作用。

4 传统的机械设计制造工业,是在总目标之下形成多层次的设计方案,将各个设计方案逐一进行修改之后进入下一步骤的工作,因此,一個设计的完成往往消耗掉大量的资源以及时间,而修改好之后的方案也往往无法保证在制造过程中达到设计方案的要求。而现代机械设计制造能够有效的避免出现重复浪费的现象,利用计算机来辅助设计制造,将数字与方案输入计算机内得出机械设计立体图,机械设计制造人员在计算机上通过调整内部数字,就能够快速准确的得出最佳设计方案。

三、现代机械设计制造的创新

在对机械设计制造进行创新的时候,需要机械设计将现有的科学技术成果与自身的创造性思维相结合,将机械设计的样式新颖、功能实用且具有创造性。现代机械设计方法主要是机械的优化、计算机辅助、有限元以及机械创新设计制造技术等等。现阶段,机械的创新设计制造中,专家系统以及人脑研究发展、人工智能以及思维科学越来越受到人们的重视。因为这一些一方面为机械设计制造方法提供了一定的理论基础,另一方面对机械设计制造进行创新发展,不但有助于人类创新性思维的发展,还能够推动许多科学的发展进步。

机械设计制造的主要内容包括以下两方面:其一是改善现有机械产品在生产生活中的可靠性、实用性以及经济性等的性能;其二是为了满足新时代生产生活的需要,而设计制造新的机械产品。机械设计制造的核心就是摸索机械设计制造发明的方法、原理,对机械产品的创新设计制造过程进行定量化与程式化的看待。

我国机械工业发展状态良好,很大原因得益于我国地广人口众多的原因。但是,恰恰是这种模式,使得我国机械工业处于粗放式的发展模式下。究其原因,一是我国政府对机械工业发展的宏观调空不足,导致同一类型的机械产业不断的在重复建设,却没有实质上的发展变化。

二是我国机械企业虽然较多,但是普遍缺乏创新力,加上各区域发展不平衡,导致了整体行业的核心竞争力下降,经济效益不高。因此,我国机械设计制造业的当务之急就是以提高机械行业的整体质量为根本,改变机械工业的粗放型增长方式,转向集约型增长方式。

长期以来,为了加快我国社会经济的发展步伐,我国机械工业的发展往往会采取从国外采购、国内组装的发展模式。这样不但造成本土设计制造技术的落后,还严重影响着机械行业的发展以及经济效益,这也是我国机械工业发展所面临的最大发展瓶颈与障碍。因此,我国机械工业应当抓住十二五期间的优惠发展政策,加强对机械设计制造的技术提升,摒弃以往传统的发展模式,加强开发新产品,新技术,将零部件与主机相互结合起来,实现二者之间的共同发展进步。同时还要坚持绿色发展观,在机械工业生产过程中,尽可能的减少消耗,节能减排,重视当地的环境保护。在产品的设计制造过程中,以绿色环保为基本目标,引导机械设计制造业朝着现代化以及绿色环保的新型化工作道路方向发展。

四、机械制造中先进技术分析

1 计算机辅助设计与制造技术

计算机技术应用在制造业中最成功的就是辅助机械设计与制造技术,这也是制造领域在20世纪最突出的成就之一。计算机技术是当前阶段发展速度最快,由多门学科综合起来的技术。现阶段,在全球各国已经形成了相关的计算机产业。制造业的制造模式以及市场形势在计算机技术的辅助下发生了巨大的变化,并且促进了机械设计制造的生产模式转变以及制造业市场形式的转变。

2 数控加工技术

科学技术的发展进步促使当前机械设计制造产品在形状以及结构上发生了许多变化,而零件加工的质量也随之越来越高。现阶段,单件以及中小批量的产品在一般机械设计加工制造中所占的百分比越来越高。为了保证降低成本,提高生产率,并保证产品的质量,这就对加工中的自动化以及机床提出了更高的要求。因此,在这种环境下数控加工技术应运而生。这种加工技术能够满足产品对质量的要求,对零件形状复杂化的要求,并且能够高校的生产中小批量产品,且精度能够达到要求。目前,数控技术发展迅速,应用领域已从航空航天普及到汽车、机床等制造业及其他中小批量生产的机械制造行业中。

3 精密与超精密加工技术

当前机械设计制造精密加工已经发展到0.01μm亚纳米级,在各种高科技产业的发展支持下,当今先进的加工技术已经朝着纳米级方向发展。因此,现代机械设计制造技术的未来发展方向之一就是精密以及超精密加工技术。当前国际科技竞争中取得成功的关键技术就取决于精密以及超精密加工技术,尤其是现代武器制造以及尖端产品的研发中,精密加工技术已经占据了极其重要的地位。

4 超高速切削、磨削技术

超高速加工技术能够提高加工的精度以及质量、材料去除率等不但加工精度高、成本低,而且具有热变形小以及切削力小等优点。它是利用高自动化、高精度的制造设备,能够通过高速运动达到以上目的的,超硬刀具以及磨具是超高速切削、磨削技术中需要用到的工具。

五、机械设计制造工艺的发展方向

1 网络化发展趋势

当前形势下,网络已经成为人们工作生活,乃至各行各业所不可或缺的重要工具。这在现代机械设计制造工艺中同样适用,网络应用的普遍化改善了产品在制造设计的时候,面临材料选购以及市场开发异地性的空间限制。人们可以以网络为媒介,使得机械设计制造企业在强化管理学习的同时,能够充分利用网络来进行技术信息的交流。而机械设计制造也会在网络化的辅助下得到更加快速的发展。因此,网络化已经成为机械设计制造的主要发展方向。

2 智能化發展

智能化是21世纪机械自动化技术发展的一个重要发展方向。智能化是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心里学、生理学和混饨动力学等新思想、新方法、模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,使机械自动化产品具有低级智能或人的部分智能,取代或是协助人类工作的工作。

3 微型化

几何尺寸小于1cm3的机械自动化产品在国外通常被称为微电子机械系统或者是微机械自动化系统,现在更朝着微米以及纳米级的方向发展。体积小、耗能少、操作灵活是为机械自动化产品的优势所在,并且其功能齐全,这反而需要更加精确的生产技术。除此之外,为机械自动化产品还能够节约企业用地规模,节省土地资源,在原有土地的基础上,微机械自动化产品能够比普通机械设备多放两台甚至更多。因此,微机械自动化产品被应用在军事信息、生物医疗上具有极大的优势以及潜力。然而,现阶段微机械自动化发展存在一定的瓶颈,那就是微机械自动化产品加工的技术属于超精密技术。

结语

总的来说,机械设计制造工业涉及的范围广,复杂程度高。而我国当前机械设计制造工业尚处于粗放型发展模式,因此当务之急是要改变传统机械设计制造发展模式的转变,由粗放型发展模式向集约型发展模式转变。还要对设计制造工艺进行研究,提高生产技术,完成我国机械设计制造业从量化向质化的转变,提高我国机械设计制造业的国际竞争力。

参考文献

[1]刘武发,刘德平.机电一体化设计基础[M].北京:化学工业出版社,2007.

[2]杨世明,腾献银,赵镇宏,等.机械设计[M].北京:电子工业出版社,2007.

[3]张建民,等.机电一体化系统设计[M].北京:高等教育出版社,2001.

[4]赵松年,张奇鹏.机电一体化机械系统设计[M].北京:机械工业出版社,1996.

[5]齐卫红,林春丽,王永红.过程控制系统[M].北京:电子工业出版社,2007.

推荐访问: 机械设计 制造工艺 综述