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淺析現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計與機(jī)械制造的相關(guān)技術(shù)論文
摘要：近年來, 隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展, 我國現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計及機(jī)械制造水平也越來越高, 同時機(jī)械設(shè)計與機(jī)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(jī)械設(shè)計及機(jī)械制造的關(guān)注力度也逐漸提升。從我國當(dāng)前的實(shí)際情況看, 雖然投入了大量的資源在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計及機(jī)械制造上面, 但是在具體中, 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計與機(jī)械制造的相關(guān)技術(shù)仍然存在一些不足, 對此, 下面從我國現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計與機(jī)械制造技術(shù)現(xiàn)狀出發(fā), 介紹了現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品的特點(diǎn), 并分別分析了現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計技術(shù)與機(jī)械制造技術(shù)的相關(guān)先進(jìn)技術(shù)。
關(guān)鍵詞：現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計; 機(jī)械制造; 技術(shù);
0 前言
近年來, 伴隨著我國市場經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展, 我國機(jī)械設(shè)計技術(shù)與機(jī)械制造技術(shù)也取得了良好的成果。而對于機(jī)械設(shè)計技術(shù)與機(jī)械制造技術(shù)是十分繁雜的, 從我國當(dāng)前的工業(yè)技術(shù)水平看, 在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計及機(jī)械制造技術(shù)中, 還存在一些不足, 為了更好的促進(jìn)我國現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計與機(jī)械制造相關(guān)技術(shù)的發(fā)展, 必須更加積極的投入到相關(guān)技術(shù)研究中, 采取有效的措施, 解決各種問題, 從而促進(jìn)我國制造工業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。
1 我國現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計與機(jī)械制造的發(fā)展情況
1.1 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計發(fā)展?fàn)顩r
對于傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計, 其十分落后, 主要是依據(jù)手工設(shè)計, 在設(shè)計過程中思維封閉嚴(yán)重, 同時傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計技術(shù)比較單一, 在設(shè)計過程中會出現(xiàn)很多不足, 如產(chǎn)品設(shè)計周期過長、機(jī)械制造企業(yè)內(nèi)部各個部門協(xié)調(diào)性不強(qiáng)等, 這些缺陷會對機(jī)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(jī)械設(shè)計技術(shù)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(jī)械設(shè)計高新技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛, 如智能設(shè)計技術(shù)、數(shù)字化設(shè)計技術(shù)等, 極大的提升了機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計質(zhì)量。
1.2 機(jī)械制造的發(fā)展?fàn)顩r
對于傳統(tǒng)的機(jī)械制造, 與機(jī)械設(shè)計十分相似, 傳統(tǒng)機(jī)械制造技術(shù)依然是以手工制造為主, 對各種社會產(chǎn)品進(jìn)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(zhǔn)度, 影響到機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量。隨著現(xiàn)代化機(jī)械制造技術(shù)的出現(xiàn), 極大的改變了這種狀況, 以數(shù)控、加密為基礎(chǔ)的現(xiàn)代化機(jī)械制造技術(shù), 可以更加快速、精準(zhǔn)的實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品加工、生產(chǎn), 有效提高了機(jī)械加工效率, 促進(jìn)了機(jī)械加工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。
2 現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品的特點(diǎn)
在信息時代下, 機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計與制造越來越自動化、智能化, 這也使得現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品具有系統(tǒng)化、智能化的特點(diǎn), 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(jī)械產(chǎn)品也具有很高的個性化特點(diǎn)。對于智能化, 主要是在進(jìn)行現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計、制造時, 經(jīng)常會采用先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)急性, 使得機(jī)械產(chǎn)品具有更強(qiáng)的功能;對于系統(tǒng)化是指在進(jìn)行現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計時, 往往會通過多個設(shè)計元素, 組合成一個固定系統(tǒng), 其各個元素相互獨(dú)立, 同時又具有很強(qiáng)的層次關(guān)聯(lián)。同時在機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計、制造過程中, 會針對產(chǎn)品的不同功能, 進(jìn)行相應(yīng)的模塊設(shè)計, 通過模塊組合, 形成一個系統(tǒng)。
3 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計技術(shù)
3.1 AGV技術(shù)
在輸送系統(tǒng)中, AGV技術(shù)發(fā)揮著十分重要的作用, 其在磁帶導(dǎo)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(jī)構(gòu)、傳感系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、車載系統(tǒng)、導(dǎo)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(shù)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(jī), 在額定工作狀態(tài)下, 對電機(jī)速度進(jìn)行控制, 實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計的控制。
3.2 數(shù)字化設(shè)計技術(shù)
在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計中, 數(shù)字化是十分常見的技術(shù), 數(shù)字化背景下, 機(jī)械設(shè)計的效率、設(shè)計水平得到了極大的提升, 進(jìn)而促進(jìn)了機(jī)械產(chǎn)品的整體性能。在數(shù)字化技術(shù)中, 主要是利用數(shù)字建模實(shí)現(xiàn)初期設(shè)計, 然后在計算機(jī)中進(jìn)行運(yùn)行調(diào)試, 尋找出其中存在的不足, 并加以改善。在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計中, 數(shù)字化設(shè)計技術(shù)是從產(chǎn)品的全生命周期出發(fā)的, 其可以實(shí)現(xiàn)資源最優(yōu)配置, 并且具有很強(qiáng)的設(shè)計可靠性。
3.3 并行化設(shè)計技術(shù)
如果說數(shù)字化設(shè)計技術(shù)在現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計中占據(jù)核心地位, 那么并行化設(shè)計技術(shù)就代表未來發(fā)展趨勢。究其原因?yàn)樵诓煌I(lǐng)域中機(jī)械產(chǎn)品占據(jù)越來越重要的位置, 相應(yīng)的就需要完善機(jī)械設(shè)備的功能, 同時, 讓不同機(jī)械設(shè)備能相互協(xié)調(diào)工作, 共同完成相應(yīng)工作, 進(jìn)而在設(shè)計機(jī)械設(shè)備的時候就不能單純的考慮一種機(jī)械功能需求, 還應(yīng)并行的考慮其他機(jī)械產(chǎn)品功能需求, 最終讓不同機(jī)械設(shè)備的功能相互補(bǔ)充, 有效提升社會生產(chǎn)力機(jī)械水平。
3.4 智能化設(shè)計技術(shù)
在機(jī)械設(shè)計領(lǐng)域中, 自動化技術(shù)被廣泛的應(yīng)用, 并且機(jī)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(jī)械自動化設(shè)計進(jìn)程提出相應(yīng)的要求。在進(jìn)行設(shè)計的時候, 機(jī)械設(shè)計師應(yīng)充分采用智能化設(shè)計技術(shù), 科學(xué)合理的完成機(jī)械設(shè)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(jī)械設(shè)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(dǎo), 對機(jī)械產(chǎn)品的性能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計, 并注重節(jié)能環(huán)保綠色設(shè)計, 這也是符合社會主流的關(guān)鍵方向。
4 機(jī)械制造先進(jìn)技術(shù)
4.1 數(shù)控加工技術(shù)
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(jī)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(shù)應(yīng)運(yùn)而生, 其被廣泛應(yīng)用到零件形狀復(fù)雜、高精度要求的中小批或是單件產(chǎn)品成產(chǎn)中。當(dāng)前, 數(shù)控加工技術(shù)得到飛速的發(fā)展, 且應(yīng)用領(lǐng)域也逐漸拓寬, 如從之前單純的航空領(lǐng)域逐漸拓展到機(jī)床和汽車等制造產(chǎn)業(yè)中。
4.2 計算機(jī)輔助設(shè)計和制造技術(shù)
在上世紀(jì)中, 計算機(jī)輔助設(shè)計和制造技術(shù)為制造領(lǐng)域較為杰出的領(lǐng)域, 同時, 在計算機(jī)制造行業(yè)中其也屬于成功的案例, 是一種多科學(xué)綜合技術(shù), 同時也是當(dāng)前發(fā)展最為快速的一種技術(shù), 已經(jīng)初步形成了產(chǎn)業(yè)鏈。計算機(jī)設(shè)計與制造技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)中, 可以極大的促進(jìn)生產(chǎn)規(guī)模、生產(chǎn)效率的提升, 這對于機(jī)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(shù)
近年來, 伴隨著計算機(jī)、航空航天、激光、自動化控制系統(tǒng)等的快速發(fā)展, 使得當(dāng)前的加工技術(shù)也越來越先進(jìn)。目前機(jī)械加工精度已經(jīng)達(dá)到了0.01μm, 并逐漸朝著納米級發(fā)展。精密加工技術(shù)和超精密加工技術(shù)是當(dāng)前機(jī)械制造技術(shù)的最前沿技術(shù)之一, 已經(jīng)成為企業(yè)市場競爭力的核心技術(shù), 在現(xiàn)代尖端產(chǎn)品生產(chǎn)中, 精密、超精密加工技術(shù)發(fā)揮著十分重要的作用。
4.4 超高速切削、磨削技術(shù)
對于超高速加工技術(shù), 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(shè)備, 實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動, 從而達(dá)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(shù)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(jī)械制造中有十分廣泛的應(yīng)用。
4.5 新一代制造裝備技術(shù)
在常規(guī)的機(jī)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(zhǔn)備時間, 容易引起制造過程瓶頸, 從而引起了響應(yīng)速率低、生產(chǎn)成本高等問題, 降低了機(jī)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(shù)應(yīng)用在機(jī)械制造中, 以此來提升產(chǎn)品生產(chǎn)效率。此外, 還可以嘗試?yán)锰摂M軸機(jī)床, 這種設(shè)備屬于機(jī)床與機(jī)器人的混合物, 具有很強(qiáng)的模塊化程度, 其結(jié)構(gòu)比較簡單, 動態(tài)響應(yīng)快, 能改善以往機(jī)床設(shè)備中的不足, 有利于機(jī)械制造質(zhì)量提升。
5 總結(jié)
綜上所述, 在機(jī)械制造業(yè)中, 現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計與機(jī)械制造技術(shù)具有十分緊密的關(guān)聯(lián), 兩者息息相關(guān), 共同促進(jìn)。從兩者的性質(zhì)看, 機(jī)械設(shè)計水平會對機(jī)械制造水平帶來極大影響, 同時機(jī)械設(shè)計又需要以機(jī)械制造為基礎(chǔ), 因此, 在實(shí)際中, 必須加強(qiáng)對現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計與機(jī)械制造技術(shù)的研究, 從而更好的促進(jìn)我國現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的長久發(fā)展。
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