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機械設計

時間:2023-06-06 09:00:10

開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇機械設計,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。

第1篇

論文摘要:在機械設計中引入CAD技術,可以解決機械企業中重復性設計多、信息資源利用率低的難題,縮短產品開發周期,具有巨大的經濟效益和應用前景。

1CAD技術的發展

CAD(ComputerAidedDesign)是計算機輔助設計的英文縮寫,是利用計算機強大的圖形處理能力和數值計算能力,輔助工程技術人員進行工程或產品的設計與分析,達到理想的目的,并取得創新成果的一種技術。自1950年計算機輔助設計(CAD)技術誕生以來,已廣泛地應用于機械、電子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等領域,產品的設計效率飛速地提高?,F已將計算機輔助制造技術(Com-puterAidedManufacturing,CAM)和產品數據管理技術(ProductDataManagement,PDM)及計算機集成制造系統(ComputerItegratedmanufacturingsystem,CIMS)集于一體。

產品設計是決定產品命運的研究,也是最重要的環節,產品的設計工作決定著產品75%的成本。目前,CAD系統已由最初的僅具數值計算和圖形處理功能的CAD系統發展成為結合人工智能技術的智能CAD系統(ICAD)(IntelligentCAD)。21世紀,ICAD技術將具備新的特征和發展方向,以提高新時代制造業對市場變化和小批量、多品種要求的迅速響應能力。

以智能CAD(ICAD)為代表的現代設計技術、智能活動是由設計專家系統完成。這種系統能夠模擬某一領域內專家設計的過程,采用單一知識領域的符號推理技術,解決單一領域內的特定問題。該系統把人工智能技術和優化、有限元、計算機繪圖等技術結合起來,盡可能多地使計算機參與方案決策、性能分析等常規設計過程,借助計算機的支持,設計效率有了大大地提高。

2三維CAD技術在機械設計中的優點

通過實際應用三維CAD系統軟件,筆者體會到三維CAD系統軟件比二維CAD在機械設計過程中具有更大的優勢,具體表現在以下幾點:

2.1零件設計更加方便

使用三維CAD系統,可以裝配環境中設計新零件,也可以利用相鄰零件的位置及形狀來設計新零件,既方便又快捷,避免了單獨設計零件導致裝配的失敗。資源查找器中的零件回放還可以把零件造型的過程通過動畫演示出來,使人一目了然。

2.2裝配零件更加直觀

在裝配過程中,資源查找器中的裝配路徑查找器記錄了零件之間的裝配關系,若裝配不正確即予以顯示,另外,零件還可以隱藏,在隱藏了外部零件的時候,可清楚地看到內部的裝配結構。整個機器裝配模型完成后還能進行運動演示,對于有一定運動行程要求的,可檢驗行程是否達到要求,及時對設計進行更改,避免了產品生產后才發現需要修改甚至報廢。

2.3縮短了機械設計周期

采用三維CAD技術,機械設計時間縮短了近1/3,大幅度地提高了設計和生產效率。在用三維CAD系統進行新機械的開發設計時,只需對其中部分零部件進行重新設計和制造,而大部分零部件的設計都將繼承以往的信息,使機械設計的效率提高了3~5倍。同時,三維CAD系統具有高度變型設計能力,能夠通過快速重構,得到一種全新的機械產品。

2.4提高機械產品的技術含量和質量

由于機械產品與信息技術相融合,同時采用CADCIMS組織生產,機械產品設計有了新發展。三維CAD技術采用先進的設計方法,如優化、有限元受力分析、產品的虛擬設計、運動方針和優化設計等,保證了產品的設計質量。同時,大型企業數控加工手段完善,再采用CAD/CAPP/CAM進行機械零件加工,一致性很好,保證了產品的質量。

3CAD技術在機械設計中的應用

3.1零件與裝配圖的實體生成

3.1.1零件的實體建模。CAD的三維建模方法有三種,即線框模型、表面模型和實體模型。在許多具有實體建模功能的CAD軟件中,都有一些基本體系。如在AutoCAD的三維實體造型模塊中,系統提供了六種基本體系,即立方體、球體、圓柱體、圓錐體、環狀體和楔形體。對簡單的零件,可通過對其進行結構分析,將其分解成若干基本體,對基本體進行三維實體造型,之后再對其進行交、并、差等布爾運算,便可得出零件的三維實體模型。

對于有些復雜的零件,往往難以分解成若干個基本體,使組合或分解后產生的基本體過多,導致成型困難。所以,僅有基本體系還不能完全滿足機器零件三維實體造型的要求。為此,可在二維幾何元素構造中先定義零件的截面輪廓,然后在三維實體造型中通過拉伸或旋轉得到新的“基本體”,進而通過交、并、差等得到所需要零件的三維實體造型。

3.1.2實體裝配圖的生成。在零件實體構造完成后,利用機器運動分析過程中的資料,在運動的某一位置,按各零件所在的坐標進行“裝配”,這一過程可用CAD軟件的三維編輯功能實現。

3.2模具CAD/CAM的集成制造

隨著科學技術的不斷發展,制造行業的生產技術不斷提高,從普通機床到數控機床和加工中心,從人工設計和制圖到CAD/CAM/CAE,制造業正向數字化和計算機化方向發展。同時,模具CAD/CAM技術、模具激光快速成型技術(RPM)等,幾乎覆蓋了整個現代制造技術。

一個完整的CAD/CAM軟件系統是由多個功能模塊組成的。如三維繪圖、圖形編輯、曲面造型、仿真模擬、數控加工、有限元分析、動態顯示等。這些模塊應以工程數據庫為基礎,進行統一管理,而實體造型是工程數據的主要來源之一。3.3機械CAE軟件的應用

機械CAE系統的主要功能是:工程數值分析、結構優化設計、強度設計評價與壽命預估、動力學/運動學仿真等。CAD技術在解決造型問題后,才能由CAE解決設計的合理性、強度、剛度、壽命、材料、結構合理性、運動特性、干涉、碰撞問題和動態特性等。

4CAD前沿技術與發展趨勢

4.1圖形交互技術

CAD軟件是產品創新的工具,務求易學好用,得心應手。一個友好的、智能化的工作環境可以開拓設計師的思路,解放大腦,讓他把精力集中到創造性的工作中。因此,智能化圖標菜單、“拖放式”造型、動態導航器等一系列人性化的功能,為設計師提供了方便。此外,筆輸入法草圖識別、語言識別和特征手勢建模等新技術也正在研究之中。

4.2智能CAD技術

CAD/CAM系統應用逐步深入,逐漸提出智能化需求.設計是一個含有高度智能的人類創造性活動。智能CAD/CAM是發展的必然方向。智能設計在運用知識化、信息化的基礎上,建立基于知識的設計倉庫,及時準確地向設計師提品開發所需的知識和幫助,智能地支持設計人員,同時捕獲和理解設計人員意圖、自動檢測失誤,回答問題、提出建議方案等。并具有推理功能,使設計新手也能做出好的設計來,現代設計的核心是創新設計,人們正試圖把創新技法和人工智能技術相結合應用到CAD技術中,用智能設計、智能制造系統去創造性指導解決新產品、新工程和新系統的設計制造,這樣才能使我們的產品、工程和系統有創造性。

4.3虛擬現實技術

虛擬現實技術在CAD中已開始應用,設計人員在虛擬世界中創造新產品,可以從人機工程學角度檢查設計效果,可直接操作模擬對象,檢驗操作是否舒適、方便,及早發現產品結構空間布局中的干涉和運動機構的碰撞等問題,及早看到新產品的外形,從多方面評價所設計的產品.虛擬產品建模就是指建立產品虛擬原理或虛擬樣機的過程.虛擬制造用虛擬原型取代物理原型進行加工、測試、仿真和分析,以評價其性能,可制造性、可裝配性、可維護性和成本、外觀等,基于虛擬樣機的試驗仿真分析,可以在真實產品制造之前發現并解決問題,從而降低產品成本.虛擬制造、虛擬工廠、動態企業聯盟將成為CAD技術在電子商務時代繼續發展的一個重要方向.另外,隨著協同技術、網絡技術、概念設計面向產品的整個生命周期設計理論和技術的成熟和發展,利用基于網絡的CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP集成技術,實現真正的全數字化設計和制造,已成為機械設計制造業的發展趨勢。

參考文獻

[1]黃森彬主編.機械設計基礎.高等教育出版社.

[2]榮涵銳.新編機械設計CAD技術基礎〔M〕.北京:機械工業出版社,2002.

[3]徐建平,盛和太.精通AutoCAD2005[M].北京:清華大學出版社,2004.

第2篇

【關鍵詞】現代機械設計方法、礦山機械設計、優勢、要點、應用

一、礦山機械設計的重要意義

在煤礦生產過程和其他類型礦產資源的開采過程中的環節十分復雜。而在這其中礦山機械設計的作用就顯得尤為重要,更關系到礦山的安全生產運行。礦山機械設備是礦山整個開采過程的中堅力量,因此我們必須重視對礦山機械的設計研究。特別值得一提的是礦山機械設計的優劣還關系到整個生產過程的安全、效率和產出礦石質量。現階段,我國經濟飛速發展,科學水平也在不斷提高,如何將日新月異的科技應用于礦山機械設計體系當中,是今后我們所要面對的一大重要課題。

二、礦山機械設計的要點

1、在礦山機械設計當中首推應以人文本的設計理念。任何一種機械設計理念中,必須要強調人的特殊作用。在整個以人為本的設計理念里還包括其他多方面內容,比如礦山機械由于其體型和功能的要求一般都會存在噪音大的問題。如何盡量的削減噪音對人體構成的傷害,依然是現階段人們研究的首要課題。相關專家研究表明,人長期處于噪音當中,整個身體機能都會出現問題,其最容易看到的外在表現就是經常發生嘔吐和眩暈現象。相關數據顯示,一旦外在環境的音量超過八十五分貝,人體的整個大腦皮層就會處于興奮和難以抑制的狀態。這時,礦山機械的操作者因為這種噪音環境的影響就很容易發生事故。因此,在礦山機械設計中要以操作者即以人為本,盡可能的進行降噪系統的設計,盡量運用科學技術來進行合理降噪合理除噪。特別值得一提的是,現階段我國礦山機械設計上的自動化程度還很不夠,現在礦山機械設計要點應當放在方便舒適的操作系統上。盡量人性化設計好整個工作臺的構造,再比如說操作臺的位置,針對人體眼睛的最佳角度來設計操作臺的角度。人的眼睛最佳視角是左右在六十度、上下三十度左右,盡量滿足這個原則就可以有效的減輕操作者的疲勞感。

2、現代機械設計的高效性、安全性、智能性的特點,要求我們礦山機械設計人員一定要把握好這些,綜合設計好人體的基本數據和生理指標,然后綜合這些具體的數據和指標再結合實際需要來進行設計。這樣,我們設計出來的方案才是完善的、符合人性化需求和現代生產需求的。

三、現代設計方法在礦山機械設計中的應用分析

1、仿生學設計技術在礦山機械設計中的應用。一件工業產品的具體設計會同時作用于技術、經濟、藝術三個特定行業。因此,整個工業設計的基本理念應該滿足這三方面的需求。下面讓我們就這三方面的內容具體談一下關于工業設計中仿生設計的具體應用。 (1)關于形態的仿生設計。在這方面筆者想要闡述的核心思想是形態仿生設計的來源都是大自然。大自然形形的生物為仿生設計提供了無窮無盡的素材?,F代的優秀設計師就是從大自然中提取靈感,以生物的形態來對礦山機械進行系統的分析和設計,用生物的自然形態來獲得更好的生產力來源。這點毋容置疑,物競天擇的自然生態法則決定了在自然界中存在的生物都有其適合生態環境的特殊能力?,F階段,形態仿生設計的理念越來越被現代礦山機械設計者所重視,通過系統化的分析和數據提取,更多的設計者完成了對礦山機械的生態外形改造,并應用于具體的礦山機械制造當中。(2)關于功能的仿生設計.所謂的功能仿生設計理念是通過對整個自然界的生物本身構造和功能進行系統的分析后提取數據,再根據礦山機械設計的具體需求加以功能性融合。功能仿生設計源于自然生物的本身,自然生物本身所具有的功能是我們值得借鑒和模仿的,并且可以最大限度的應用于當前礦山機械設計的需求當中。當這些自然功能和實際功能能夠完美的融合之后就會衍生出現代礦山機械的新時期功能。這對于整個礦山機械設計技術而言具有的優勢是無法估計的,也是今后礦山機械設計發展的方向之一。

2、綠色設計理念在整個礦山機械設計體系中的應用。(1)設計方法。礦山機械在運行中會產生很多有害物質,對自然環境產生直接的影響,比如礦山機械的配套動力設備大多都是柴油機,因為柴油機在工作中會出現較大的噪聲以及排放較多的顆粒物,尤其是那種大缸徑的柴油機,其產生的噪聲以及顆粒物等都會對環境產生較嚴重的影響。所以對于礦山機械的綠色設計就是基于環保技術的設計。從整體系統的角度出發,綠色設計就是整個系統的核心所在,在礦山機械設計中就是針對其結構的設計,比如可拆卸的設計,以及對于選擇材料方面、環境設計方面、包裝設計方面的創新。其中的關鍵環節就是對于環境的影響評價,這一點是要貫穿在整個系統全過程中,主要用于企業礦山機械設備的戰略性開發以及設計和制作過程。 評價指標體系的建立,主要可以從生態平衡以及廢棄處理等幾個方面。其中對于美觀以及使用的舒適度、礦山機械的零部件和廢棄部件的回收都是要貫穿在設計、制造以及使用和回收全過程中。因為對于礦山機械的設計以及開發中,在各個階段其工作都是交叉進行的,所以就必須要建立一個完善的環境來讓內部可以交叉運用。一方面,要把各類信息進行篩選后及時傳達給決策者,另一方面就是有利于反復使用。 (2)礦山機械綠色設計中的技術。在礦山機械的綠色設計中,最為核心的技術主要有以下幾點:第一就是針對數據管理的技術,第二就是針對建模以及仿真技術,第三就是針對評價方面的技術。關于數據管理技術,這里我們會提到一個術語,那就是Pdm,也就是數據管理技術是在對礦山機械進行綠色設計中一個關鍵的技術,也是在礦山機械整個生命周期中每個環節都需要的一種對于大量數據和信息,包括了綠色資源以及工程規范和技術文檔等進行管理的技術,可以按照要求把數據或者信息傳遞給指定位置的指定工作人員。另一方面關于建模數字化仿真技術,為了可以達到在礦山機械中進行綠色設計的目的,可以通過大量收集和整理設計、運行中的數據和信息來建立礦山機械的生命周期模型。在建模的基礎上可以實現在不同部門之間的協同合作,利用這種仿真技術來對礦山機械的開發和設計、制作和測試以及后期回收和二次處理等進行全方位的仿真,這樣可以更好的發現其中的問題以便解決問題。再者就是綠色度的評價,對于礦山機械的綠色度的評價,除了有操作性的指標以及保養性指標之外,還有經濟性的指標以及環保性的指標,在評價的過程中應該重點強調機械對于環境的負面影響,其中對于操作性的指標就是對傳統的對于功能合理性以及安全性指標的綜合;保養性指標就是對其可靠性的延伸;經濟性指標中,包含了因為考慮礦山機械的綠色設計而有可能會增加的成本,比如說對于廢棄物的處理等;環保性的指標就是在綠色設計有的評價體系,要對于礦山機械生命周期內的所有過程都進行全面的評價。

四、結束語

相對于傳統設計方法有了長足的進步,與傳統的機械設計方法相比現代機械設計方法有以下三個特點:高效性、安全性、智能性。相較于以往的生產需求層次,傳統的機械設計方法已經無法滿足現代礦山的生產需求?,F代設計理念秉承著生態、智能、綠色的原則。

參考文獻:

第3篇

關鍵詞:機械設計;機械制造;技術

1 機械設計的技術分析

1.1 初期計劃設計

當客戶訂單被傳送到設計師手中以后,設計師需要及時開展初期計劃設計工作,要求設計師充分分析機械部件特點、結構等因素,對相關部件的作用以及運行環境等進行充分的掌握是提升設計合理性和科學性的關鍵,也是機械產品質量和性能提升的基礎。

1.2 設計方案

在實際加工機械產品以前,對設計方案進行對比和優化是關鍵環節之一。只有選擇最佳設計方案,才能夠提升機械設計、制造的效率和質量,同時可以促使機械產品在加工的過程中效率更高,在此基礎上對相關機械產品進行制造,可以更加符合客戶需求,同時功能也更加完善[1]。在這種情況下,設計師在展開設計工作的過程中,首先應全面闡釋機械設計產品的性質以及具體運行原理;其次,對設計產品的結構進行優化,提升結構合理性,在這一過程中,還必須保證相關機械部件的外觀符合要求;再次,保證較高的契合度產生于機械產品結構和運動方式之間,二者的高度一致性有助于進一步提升機械性能;第四,在對機械零部件進行設計的過程中,必須保證相關飼料的合理性和清晰性,從整體上對機械產品零部件進行把控;第五,對設計思路進行理清,并在此基礎上對機械產品設計圖紙進行設計,確保設計圖紙內容擁有較高的邏輯性,同時可以同客戶的需求高度相符;最后,設計機械產品以后,應加大檢查力度,將機械產品的性能、結構作為檢查的重點。

1.3 機械設計技術發展趨勢

近年來,機械設計技術飛速發展,其同計算機網絡技術的有效結合,極大的推動了機械設計領域的全面發展,與此同時,各個領域在對機械產品進行應用的過程中,對這一產品的質量和性能要求也在逐漸提升,在對計算機網絡技術進行充分應用的背景下,極大的轉變了傳統的機械設計,而創新成為相關設計企業實現可持續發展的關鍵[2]。現階段,機械產品已經逐步開始向系統化、微型化、智能化以及模塊化等方向發展,相關產品的功能也更加能夠滿足人們的需求,實際設計前,設計師需要對計算機進行充分的應用,通過模擬設計展開對產品的預設,在對產品運行進行模擬的過程中,還需要對特別軟件進行應用,在這一過程中,相關產品的性能以及運行原理可以得到有效模擬和推理,設計師可以對機械產品實際運行中可能產生的問題進行觀察,從而及時采取有效措施對設計進行完善,將產品的性能以及質量進行提升,在對這一設計方式進行應用的過程中,提升了機械產品加工的效率,同時也實現了資源的節約,重復加工的現象可以有效避免,機械加工的成本有效降低。

2 機械制造的技術分析

2.1 機械制造技術特點

目前,社會經濟發展中,多個領域中都開始廣泛引用機械制造技術,因此機械制作技術的影響范圍越來越廣,影響力也越來越大。近年來,我國在采取有效措施促進機械制造領域發展的過程中,該領域相關技術已經接近成熟,并在國際上獲得了認可,但是從我國該領域內部發展條件來看,不匹配的現象產生在了機械制造技術與機械產品之間[3]。新時期,我國機械進行制造技術領域在發展中,必須努力實現對機械設計制造技術的創新,通過淘汰老舊制造技術,不斷實現機械產品的創新和功能的完善。

在推動機械制造技術的發展過程中,應將其同工業技術進行緊密的融合,實現互相促進的目標。相關機械制造技術研究人員應從工業發展的規律出發,不斷在機械制造技術中融入新興技術,促使生產效率在機械制造中有效提升,高效完成機械設計目標。

在對機械制造技術進行研究的過程中,應充分整合多項機械技術,機械產品的系統性對其性能具有直接影響,因此必須努力完善機械制造技術的應用途徑和具體產品性能,為提升我國相關領域的綜合競爭力奠定良好的基礎。

2.2 我國機械制造技術的未來發展方向

近年來,我國在積極進行現代化建設的過程中,經濟和科技領域都取得了巨大的發展,現階段我國的機械設計制造領域正面臨著高速發展的態勢,在對信息技術、機械制造技術等進行綜合應用的過程中,我國已經取得了“制造大國”的稱號,在世界的機械領域也產生了更大的影響力。從長遠的角度來看,我國在機械制造技術領域的研究過程中,還必須加大創新力度,努力促使數字化、智能化以及信息化等特點在機械產品中得到充分的體現,確保我國這一領域始終處于先進地位,提升機械制造產品的國際市場占有量[4]。在這一過程中,相關領域工作人員應努力引用先進技術提升機械產品質量,延長其使用時間,為企業創造更多的經濟效益奠定良好的基礎。而技術、設計創新是實現這一目標的基礎,工作人員應加大實踐力度,在實際機械產品制造過程中綜合應用多種先進技術,才能夠實現可持續發展。

3 結束語

綜上所述,近年來,社會經濟飛速發展,人們的生活質量有所提升,對械制造產品的可靠性以及質量提出了更高的要求,在這種情況下,有效提升機械設計技術水平至關重要。通過合理設計,可以優化機械產品結構,而機械制造技術的進步,也將反過來推動機械設計技術的發展,二者擁有密不可分的系。

參考文獻

[1]劉朝陽.現代機械設計與機械制造的相關技術分析[J].科技創新與應用,2015(36):122.

[2]徐彬,姚會存.關于現代機械設計與機械制造的應用關系技術探究[J].東方教育,2015(5):424.

[3]張憲民.薈萃常規與現代設計精華引領現代機械設計新潮流――評《機械設計手冊》(第5版)[J].機械設計與制造,2015(8):247-248.

第4篇

關鍵詞:機械設計 機械制造 技術

引言

機械設計制造技術是衡量一個國家科技發展水平的重要標志。隨著科技的發展,計算機網絡技術的普及,機械設計方法已經有了實質性改變,科技新成果,不斷豐富著機械設計的思想、理論以及方法,不斷促進了機械設計發展和變革。在我國,機械制造技術經過多年的發展取得了極大的進步,但是相比較國外一些發達國家而言,還存在著一定的差距。不斷地完善機械設計與加強機械制造技術,是保證我國機械制走向世界領先水平的前提條件。

1. 當前機械制造業設計的方法及內容

當前機械制造業設計方法是在對過去傳統的機械設計理念進行深刻反思的基礎上,綜合運用現代化的設計技術手段實施的相應機械設計,可以概括為以下三個方面主要內容。

1.1 數字化成為當前機械設計的核心特點

隨著科技的進步,尤其是數字化技術的高速發展,在機械設計進行之前久能夠圍繞整個設計生命周期進行相應的建模工作。同時可以充分利用計算機技術進行模擬設計,并對產品設計的整個生命周期進行過程模擬,給實際機械設計提供最佳的參考素材。在設計當中,還能夠綜合運用大量的數字化的設計技術及方法,廣泛應用計算機輔助設計以及數字管理手段對全部設計的過程進行科學管理,確保資源配置最優化、設計效率最大化。

1.2 并行化成為當前機械設計的最大趨勢

依托計算機支持,機械制造設計團隊能夠實現更多信息的共享,從而打破了時間和空間阻隔障礙。不同地區的機械設計工作者能夠在同一平臺下實現協同設計工作。在機械設計的過程中能夠更多地贏得技術方面的支持和幫助,實現各種優勢的互助互補,不斷提高設計能力和設計水平。而過去傳統的機械設計往往是單方面串行的設計,每項產品均需要實施分步驟設計,在一個設計步驟完成后,才能夠進行下一個步驟的設計,設計資源利用度不高。此外在設計過程中各個設計環節也缺少必要的溝通手段,無法對設計中發現的問題在第一時間進行修正,使機械設計的開發周期變得更長,并增加了設計人員的工作量。隨著當前機械大型化、綜合化的發展,各種機械的構造及功能都變得更加多樣和復雜,機械設計開發初期確立的思路對于后期影響較大,由于設計過程比較復雜,如果前期的設計思路一旦出現紕漏,那么將很難進行及時的修正。

1.3 智能化成為當前機械設計的迫切要求

隨著自動化技術在機械設計領域的廣泛應用,機械的自動化程度已經變得越來越高,相應地對機械自動化設計進程也提出了更高的要求。機械設計師需要充分利用智能技術進行相應的機械設計工作,構建完善的智能化的體系。

2. 我國機械設計制造技術發展的現狀分析

機械設計制造包括研究產品的設計、生產、加工制造、銷售使用、維修服務乃至回收再生的整個過程。它是以提高質量、效益、競爭力為目標,包含物質流、信息流和能量流的完整的系統工程。我國機械制造業的快速發展,主要依靠技術引進和趕超型發展戰略,嚴重缺乏自主研發環節,這在很大程度上限制了中國機械制造業的發展,加之中國勞動力資源豐富而資金相對短缺,致使機械制造業的科技研發明顯滯后。雖然中國機械制造業的產品數量已經位居世界前列,但主要依賴于勞動密集型產品,具有自主知識產權的高、精、尖產品比較少,在國際競爭中取得了相對的劣勢。同時,我國械制造業產品的質量雖然有了很大程度的提高,但大量的機電產品的質量可靠性、外觀設計、內在性能還存在一些問題。所以,就目前實際情況總體來說,中國的制造業大而不強,中國是制造大國而不是制造強國。

3. 機械產品的現代設計方法

3.1 智能化

智能化設計方法的主要特點是:根據設計方法學理論,借助于三維圖形軟件、智能化設計軟件和虛擬現實技術,以及多媒體等工具進行產品的開發設計、表達產品的構思、描述產品的結構。

3.2 系統化

系統化設計方法的主要特點是:將設計看成由若干個設計要素組成的一個系統,每個設計要素既具有獨立性又存在著有機的聯系,并具有層次性,所有的設計要素結合后,即可實現設計系統所需完成的任務。

3.3 模塊化

模塊化設計方法的主要特點是:視具有某種功能的實現為一個結構模塊,通過結構模塊的組合,實現產品的方案設計。

3.4 基于產品特征知識

基于產品特征知識設計方法的主要特點是:用計算機能夠識別的語言描述產品的特征及其設計領域專家的知識和經驗,建立相應的知識庫及推理機,再利用已存儲的領域知識和建立的推理機實現產品的方案設計。

4. 機械制造中先進技術分析

隨著科技的發展,產品的形狀和結構的優化,對零件加工質量的要求也越來越高。數控加工技術就是在這種環境下發展起來的,適用于精度高,零件形狀復雜的單件和中小批量生產的高效、柔性的自動化加工技術。目前,數控技術發展迅速,應用領域已從航空航天普及到汽車、機床等制造業及其他中小批量生產的機械制造行業中。

4.1 精密與超精密加工技術

隨著航空航天、計算機、材料科學、激光和自動控制系統等高科技產業的迅猛發展,綜合應用當今先進的加工技術,使機械加工精度已經提高到了0.01μm的亞納米級,并向納米級發展。精密加工和超精密加工技術是現代制造技術的前沿和主要發展方向之一,它已經成為國際科技競爭中能否取得成功的關鍵技術,尤其是精密加工技術在尖端產品和現代武器制造中有舉足輕重的地位。

4.2 超高速切削、磨削技術

超高速加工技術是指采用超硬刀具和磨具,利用能可靠實現高速運動的高精度、高自動化和高柔性的制造設備,以提高切削速度來達到提高材料去除率、加工精度和加工質量的先進加工技術。具有切削力小、熱變形小、加工精度高和降低加工成本等優越性。

4.3新一代制造裝備技術

4.3.1 少無夾具制造技術

在常規制造系統中,產品生產所需大量夾具不僅耗費大量資金,更嚴重的是延長了產品的準備時間,形成制造過程中的“瓶頸”,這是造成柔性差、響應速度慢、生產成本高、企業競爭能力弱的主要因素之一。鑒于少無夾具制造技術所具有的重要學術意義和實用價值,國內外多個單位均在這一領域開展了研究工作。

4.3.2 虛擬軸機床

新型并聯構型制造裝備虛擬軸機床實質上是機器人與機床的混合物,其在結構上完全不同于傳統的數控機床,具有模塊化程度高,結構簡單,速度、動態響應快,造價低等優點,克服了傳統的機床設備一些無法避免的固有缺陷。

4.4 微細制造與納米技術

隨著人們對許多工業產品的功能集成化和外觀小型化的需求,使零部件的尺寸日趨微小化。這些需求導致了自20世紀70年代起出現了微細加工和納米制造技術,他們促使了微型機器向系統化方向發展,并形成了有廣闊發展前景的微機電系統(MEMS)。

結束語

綜上所述,隨著科技水平的不斷提升,我國機械制造業取得一定的成績,但是我國的機械設計與制造技術還存在著一定的不足,這些都嚴重的影響到我國機械制造業的發展。在機械設計與制造中掌握時展的趨勢,不斷地對設計方法與制造技術進行完善,采用先進的機械制造技術,從而推動我國機械制造水平的提升。

參考文獻:

[1]張寶坤,王淑霞,王艷.機械設計制造及其自動化的發展方向[J].化工裝備技術,2011.

第5篇

關鍵詞:機械設計;機械制造;技術分析

在過去的機械制造加工領域,機械部件的制造首先由客戶來提出需要加工的零件,然后機械設計師根據客戶的要求將圖紙發送給制造人員,具體的部件是由工人來完成的,但是因為不同的人在解讀設計師的設計方案上是不同的,這就造成在加工的過程中經常出現一系列的問題,這時候良好的溝通就顯得尤為重要了。顯而易見,機械設計與機械制造這兩者之間的關系非常緊密,缺一不可,只有兩者起到良好的促進作用才能對機械行業的發展做出貢獻,因此,在今后的機械工作中相關人員要注意對機械設計與機械制造進行進一步的技術分析,這對機械行業以及工業行業乃至我國國民經濟的發展有重要的促進作用。

1機械設計的技術分析

1.1機械設計的初期計劃設計分析。一般當設計師在接到客戶的訂單時,在進行機械設計初期工作的時候,機械部件設計的需求是必須要分析的非常清楚的,只有在弄清機械設計的具體需求上才能設計出性能更加優秀的機械,這對于機械設計的進一步發展有很大的幫助,能夠有效保障機械設計的進行符合產品的需求,實現機械設計的根本目的。

1.2機械設計的設計方案分析。在進行機械加工之前,有一項非常重要的步驟需要完成,那就是選擇機械設計的方案,它是機械產品設計的源泉,良好的機械設計方案能夠使機械制造工作順利進行下去,讓制造出來的產品能夠滿足客戶的要求,在具體的設計工作中,首先,要對機械設計產品的原理進行有效的闡釋;其次,合理設計產品的結構,在保證其性能的基礎上盡量是外觀更加美觀一些;接下來,要讓機械產品的運動方式與產品的結構相契合,只有這兩者保持步調一致才能讓機械性能進一步提升;緊接著,要有一個科學合理的機械零部件設計思路,保持對機械產品的零部件的選擇有一個良好的掌控;再接下來,理清思路,繪制出合乎科學邏輯和顧客要求的機械產品設計圖紙;最后,在產品設計出來之后,對其進行必要的檢查,主要檢查的是產品的結構和性能是否符合科學和客戶的性能要求。

1.3機械設計的主要技術設計分析。機械設計的技術是機械設計的靈魂,要想使設計出來的產品保持較高的性能,就是必須對機械設計技術進行科學的創新,這也是我國機械制造行業發展的內在動力。首先要做的就是對設計的圖紙進行正確的核對與計算,將最終圖與草圖進行詳細的對比和分析,設計出性能優良的機械首先要保證技術上不出現問題。除此之外,對待一些尚未生產的產品,可以進行一定的定型設計,保障機械產品設計的科學合理。

1.4機械設計的技術發展趨勢分析。針對現代機械產品的機械設計。進入新世紀以來人們的生活水平不斷地提高,科技水平日新月異,計算機網絡技術的出現為機械設計制作行業帶來了全新的變革,這項技術被廣泛地運用到機械設計領域,再加上人們對機械產品的要求越來越高,因此網絡技術對機械產品的推動作用就不言而喻了。在計算機網絡技術的幫助下,機械設計發生了很大的變化,要想跟上時展的腳步,創新則是必不可少的?,F階段,傳統的機械產品已經慢慢被淘汰,新一代的智能化、系統化和模塊化的機械產品越來越受到人們的青睞,只有做到這些,才能夠有效地保障機械產品設計的需求,利用計算機網絡技術,在進行機械產品設計之前可以用電腦對預設的產品進行模擬設計,然后通過專門的軟件來模擬產品的運行,計算機會對產品的性能進行推理,設計師可以在此過程中觀察產品是否存在缺陷,一旦發現問題就可以對其進行修正,從而保證設計出來的最終產品能夠滿足相應的要求。因為產品的設計是通過電腦模擬出來的,這種設計方式可以避免產品因為出現問題浪費原材的情況出現,既節約了時間也降低了成本。最后,要利用模塊的設計理念,保障產品的設計能夠真正地實現產品設計的具體功能。除此之外,還應該充分利用計算機技術,保障產品設計的有效性及科學性,使產品的設計方案符合設計需求。

2機械制造的技術分析

2.1先進機械制造技術的特點分析。

(1)機械制造技術能夠在多個領域中發揮作用,其涵蓋面非常廣泛,經過十幾年的發展,目前我國的機械制造技術已經十分先進,機械制造技術在國際上一直處于領先地位,取得了好成績固然可喜,但是也要認識到現今我國制造出來的機械產品大多與我國的機械制造技術不相匹配,因此要加大力度著重創新傳統的機械設計制造技術的,讓新的技術代替老舊的制造技術,推動機械產品的進一步發展。

(2)機械制造技術的發展應該與工業技術的發展互相促進,遵循工業發展的規律,并且在發展的過程中,不斷地將新興的技術融入到機械制造技術的創新中,有效地提高機械制造的生產效率,滿足機械設計的需求。

(3)相關人員在研究機械制造技術的過程中,要適當地考慮到機械技術整體的系統性的整合,機械產品的性能很大部分取決于產品的系統性,要注重將機械制造技術的應用擴展到其他的方面,讓機械制造技術的制造能力更上一層樓,將我國的機械設計產品推銷到國外,走出國門與國際先進的廠家進行競爭。

2.2我國機械制造技術的現狀以及發展方向分析。隨著我們科技和經濟的發展,在機械制造行業取得了令人驕傲的成績,就目前來看我國機械設計制造行業發展的趨勢總體上呈良好態勢,世界各國對我國機械行業的發展有高度的關注和認可,現如今我國已經成為了制造大國,應當認識到我國引領著世界機械行業發展的方向,要不斷地開拓創新,將傳統的機械產品轉化為智能化、信息化、數字化的新興機械產品,保證我國的機械制造產品能始終跟上時代的步伐,搶占國際市場,提高國內企業的競爭力。質量決定了產品的壽命,要把控好質量關,國內的相關人員在進行機械制造的過程中,要將產品的質量放在首位,我國雖然為制造大國,但是屬于民族的品牌卻很少,打響自己的品牌最有效的方法就是嚴格把控產品的質量,在此基礎上還要不斷的創新,將各種高新技術運用到產品的制造中去,只有這樣才能讓我國的機械產品能在競爭激烈的國際市場上占有一席之地。

3結論

從某種程度上來講,提升機械設計的技術水平也是在提高機械制造產品的質量以及可靠性,相應的產品性能自然會更好,歷史上許多機械設計上的問題都是在機械制造加工的過程中發現的,據此設計師們可以優化機械結構設計,提高機械設計的性能有,兩者相輔相成,缺一不可。

作者:楊杞 單位:遼寧鐵道職業技術學院

參考文獻:

[1]張寶坤,王淑霞,王艷.機械設計制造及其自動化的發展方向[J].化工裝備技術,2011.

第6篇

關鍵詞:機械設計;機械制造技術;發展

中圖分類號: S611 文獻標識碼: A

我國的制造業起步較晚,首先必須從思想上高度重視制造業的發展,注重對國外先進技術的交流與學習,才能縮短與發達國家的差距,提高自己的競爭實力。

一、機械制造的特點

(一)貫穿生產的整個過程

所謂的先進的制造技術就是指包括計算機技術、自動化技術還有現代的管理系統等方面的技術,同時也包括產品的設計、銷售以及售后服務等等方面的應用。機械制作技術在不斷的吸引先進技術的同時,也對傳統的技術中精華部分進行了改造,使它們能夠得到融合。促使機械制造技術能夠更傾向于信息流、物質流等。

(二)面向工業應用

先進的機械制造技術并不是僅僅是制造過程的本身,它還涉及到許多的方面,從產品的設計,加工以及售后服務等等方面的所有內容,使它們構成有機的整體。在對先進的機械制造技術進行應用的時候,應該注意其產生的最好的效果,而且其目標也是為了能夠提高企業的競爭力和綜合實力,為企業帶來更多的經濟利益。

(三)市場競爭的三要素

在以前一個新產品上市之后,就會有更多的相同功能的產品緊隨著其上市,這樣就會造成了企業想要提高市場競爭力的話 ,就必須要增加其產業量的狀況。隨著經濟的發展,其轉變為由時間、質量以及成本組成的三要素。先進的機械制造將這矛盾的三要素進行了有機的結合,把它們進行了統一。

(四)面向全球的技術

自20世紀90年代初,市場的就更加趨向于全球化的發展,發達國家在經濟和科技手段等方面爭奪市場,產品的輸出等方面隨著市場經濟的形成,競爭越來越激烈,而先進的機械制造手段這時就應運而生了。所以說,一個國家的先進技術手段應該具有世界的先進水平,為該國在國際競爭中提供理論依據。

二、機械設計的技術分析

(一)機械設計中設計計劃分析

機械設計的計劃時期,是機械設計的初期,主要任務是分析市場上現有的機械商品,并在實際的操作中發現機械產品應具備的基本功能,從中剖析出其優勢與不足。針對了解到的情況,做好相應的預防工作,并將其作為機械設計的前期基礎,制定好機械設計與制造的適用情況,提升機械制造的效果。

(二)機械設計中設計方案分析

機械設計中方案是設計的精髓,對一個設計的成敗至關重要。在方案設計階段,要解決許多問題,包括理論知識與實際操作間的脫節,設計各環節中的處理、調控與更新,機械產品的最終形態,檢驗者對機械的認識、開發與創新等,這是為以后機械設計和制造以及運用等服務。在設計方案時,要依據設計的理論及規范等一系列要求,首先設計好機械的基本構架及活動方法,其次是設計和選取零部件,最后是設計制作工程制作圖,并且對做好的設計做一個初步檢查。

(三)機械設計的設計技術分析

機械設計中的技術設計,在技術方面的標準非常高。在技術設計階段的主要任務是對比核算設計圖,對照檢查并分析部件草圖與總圖等。機械設計技術有以下的幾種:工藝的設計、產品方法設計的理論、用料的選擇以及機械結構的設計等。現代機械設計技術主要包括系統工程、設計仿真技術、優化設計以及計算機輔助設計可靠性設計等。利用先進的科技信息技術、科學思維,以及合理高效的設計方法理論來提升設計的質量和水平,對機械設計技術的進步做出貢獻。

(四)機械設計的發展趨勢與前景分析

隨著社會的進步和科學技術的高速發展,現代機械產品對機械設計在技術方面的要求向著模塊化、智能化、系統化并依據產品的特性設計等方向發展。總的來說,現代機械設計的發展趨勢有以下幾個:一是更加注重綠色的設計理念,節能環保的意識逐漸深入人心,對機械產品的要求也是以綠色化和智能化為主,合理地使用資源,追求對資源的多重使用;二是越來越優良的功能,在設計機械產品時,要多多使用動態設計、補償設計、控制設計技術和防腐設計等技術來提升設計產品功能的優良性;三是更加注重市場競爭的影響,設計產品的最終目的是使產品在投放市場時能夠取得很好的競爭優勢,所以要利用降低成本、產品的技術創新、智能設計以及仿真設計等競爭優勢的技術設計來使產品更加符合市場的需求。

三、機械制造的先進技術

(一)首先是21世紀的新技術

現在的機械制造技術是由我國傳統的機械制造技術發展而來的 ,其既有傳統技術的特點 ,又不斷的吸收新的技術 ,同時也滲透于產品生產的全過程。將先進的制造技術和現在的科學技術進行結合 ,形成一個全新的技術群。

(二)數控加工技術

為了保證產品質量、提高生產率和降低成本,要求機床不僅具有較好的通用性和靈活性,而且對加工過程中的自動化提出了更高的要求。數控加工技術就是在這種環境下發展起來的,適用于精度高,零件形狀復雜的單件和中小批量生產的高效、柔性的自動化加工技術。目前,數控技術發展迅速,應用領域已從航空航天普及到汽車、機床等制造業及其他中小批量生產的機械制造行業中。

(三)精密與超精密加工技術

隨著航空航天、計算機、材料科學、激光和自動控制系統等高科技產業的迅猛發展,綜合應用當今先進的加工技術,使機械加工精度已經提高到了0.01μm的亞納米級,并向納米級發展。精密加工和超精密加工技術是現代制造技術的前沿和主要發展方向之一,它已經成為國際科技競爭中能否取得成功的關鍵技術,尤其是精密加工技術在尖端產品和現代武器制造中有舉足輕重的地位。

(四)超高速切削、磨削技術

超高速加工技術是指采用超硬刀具和磨具,利用能可靠實現高速運動的高精度、高自動化和高柔性的制造設備,以提高切削速度來達到提高材料去除率、加工精度和加工質量的先進加工技術。具有切削力小、熱變形小、加工精度高和降低加工成本等優越性。

(五)新一代制造裝備技術

(1)少無夾具制造技術

在常規制造系統中,產品生產所需大量夾具不僅耗費大量資金,更嚴重的是延長了產品的準備時間,形成制造過程中的“瓶頸”,這是造成柔性差、響應速度慢、生產成本高、企業競爭能力弱的主要因素之一。鑒于少無夾具制造技術所具有的重要學術意義和實用價值,國內外多個單位均在這一領域開展了研究工作。

(2)虛擬軸機床

新型并聯構型制造裝備虛擬軸機床實質上是機器人與機床的混合物,其在結構上完全不同于傳統的數控機床,具有模塊化程度高,結構簡單,速度、動態響應快,造價低等優點,克服了傳統的機床設備一些無法避免的固有缺陷。

四、機械制造技術的發展趨勢

(一)高精密度

現在追求高技術已經成為了機械制造業的首要發展方向,當然,其也繼承了傳統的生產方式。在吸收傳統生產方式中的優點的同時,也不斷的引進新的技術。并且在不斷的努力將高科技技術應用到生產中。自20世紀納米技術出現以來,就標志著機械制造技術有進入到了一個新的階段,其對機械制造技術也有著深遠的影響,比如納米精度加工等等。我國也正朝著更精細的方面發展。

(二)自動化方向

所謂的機械制造自動化,就是指在機械的生產過程中,能夠自動的對技術進行相應的研究,從而達到自動化的生產目標。并且其能夠幫助生產和投入之間進行快速的轉變。自動化的生產也是我國機械制造技術發展的一個方向。在進行機械自動化的生產中,其也具有能夠降低成本,并且生產產品快的特點。我國應該充分的利用這一技術,對傳統的機床進行改革、加工,使其能夠到達自動化。

(三)其他方面的應用

首先應該向更加精密的技術方向進行;其次應該進行無切削液加工等技術的應用,在簡化程序的同時也能夠減少投資;最后就是要保證 RPM 技術的運用。

(四)其他方面的應用

首先應該向更加精密的技術方向進行;其次應該進行無切削液加工等技術的應用,在簡化程序的同時也能夠減少投資;最后就是要保證 RPM 技術的運用。

結語

綜上所述,要想促進機械制造業的發展,就必須不斷提高機械制造技術和精密加工工藝的發展及應用水平。而機械設計對機械制造來說非常的重要,因此在機械設計過程中要嚴格把關,保證質量,實現高標準、高質量的機械生產。

參考文獻:

[1]李廣宇.綠色包裝機械設計的關鍵技術分析[J].科技創新與應用,2014,10:60.

第7篇

機械設計及制造作為國民經濟的基礎產業,其發展程度直接影響到國民經濟各部門技術與裝備水平。隨著“中國制造”到“中國創造”產業發展戰略的升級,機械設計專業學生的培養也必然跟隨時代的步伐,進行超越調整。針對’95后工科大學生機械設計專業的培養現狀和問題,從機械設計專業的課程內容、授課方法、實訓實踐等環節存在的問題出發,探討教學改革的有效途徑,提出了’95后工科大學生機械設計創新能力培養的幾點有效措施。

關鍵詞:

大學生;機械設計;創新能力;教學改革

隨著社會經濟的快速發展和教育資源的逐步改善,作為高校大學生主體的’95后,具有眼界開闊、知識豐富、思維活躍等基本特點,作為高素質人才的廣泛代表,當代工科大學生機械設計創新能力的培育和發展,成為社會各界關注的熱點[1]。如何提高大學生的實際動手能力?如何培養創新型人才?如何培養出社會急需的合格人才?這些都是目前各個高校急需解決的問題。

一、’95后工科大學生機械設計能力培養的現狀

高校機械設計專業以社會需求為目標,以培養機械設計應用型人才為主旨,以培養工程技術型人才為根本任務,緊密圍繞為國家經濟發展服務,培養基礎扎實、知識面廣、動手能力強的學生,以滿足社會對此類人才的迫切需求。隨著社會經濟的快速發展,我國高素質機械設計與制造人才不僅數量上短缺,而且其知識結構也不能滿足企業的實際需求。’95后的大學生雖然具有思想開放、樂意競爭、創新思維開闊、創新意識強的優點,但由于大部分學生是獨生子,雖思想開放,卻欠缺團隊協作能力;雖樂于競爭,卻功利化傾向明顯;雖創新思維開闊,卻缺少一定的毅力;雖創新意識強,卻創新能力差[2]。首先,作為科班出身的機械設計專業畢業生,其系統的知識基礎不是很扎實,基本的機械設計理念思路僵化,不能靈活應用。其次,畢業生實際動手能力不足,導致解決實際問題的能力差,不能勝任目前的高素質人才崗位要求。最后,團隊組織協調能力欠缺,不能完全勝任項目負責人的角色,雖擔負企業工程師的期望卻只能擔任技師的工作。

二、提高’95后工科大學生機械設計創新能力的有效措施

當今社會發展日新月異,社會要求高校培養出來的畢業生必須是高素質、綜合型、創新型的人才。這對高校的機械設計專業課程設置、教學理念、培養目標等提出了新的要求和期望。因此,必須探討新形勢下’95后工科大學生機械設計創新能力培養的新思路,逐步轉變教學理念、培養目標,改革教學方法和思路,提高學生培養質量。

(一)轉變教學理念,夯實機械設計基礎理論知識

傳統的教學理念、手段、方法在前期的機械設計專業大學生培養中的確取得了不錯的效果,但是隨著社會發展,陳舊的教學思路在’95后大學生身上已不再具有較強吸引力。機械設計教學面臨著新的挑戰,必須轉變教學理念,注重機械設計等相關基礎課程的理論教學。首先,在培養目標上把傳授理論知識與創新思維的培養相結合,既著眼傳授機械設計的基本知識、基本理論和基本方法,也要引導學生學習機械設計案例,更要啟發學生在先進設計技能、創新設計能力等方面的培養和訓練[3-4]。其次,在教學方法上充分考慮’95后大學生的特點,靈活運用多媒體教學手段,改進知識要點的呈現方式,增強課堂教學的直觀性和趣味性,提高課堂的互動性和參與性,使學習的認知過程更為生動和深刻,增加教授內容的理解深度,拓寬學生的認知、想象和思維空間,徹底改變“填鴨式”的教育,通過提高學習興趣,達到學生主動擴充知識容量的目的。最后,以基礎能力培養為本位,強調課堂教學的啟發性,充分調動學生參與課堂的積極性,引導學生積極思考,有效地調動學生的創造性思維,通過思考夯實機械設計基礎理論知識,為培養高素質的創新人才奠定理論基礎。

(二)圍繞教學大綱,改革教學內容

大學生機械設計創新能力的培養具有系統性特征,必須圍繞本專業教學大綱,對與專業相關的課程進行整體改革。機械設計創新能力的培養必須在機械類課程教學創新的基礎上,使課堂創新思維與科創活動互相促進。隨著電子、工業和機電一體化等技術的不斷進步,機器設備朝著自動化、數控化、智能化方向發展。機械設計專業的教學內容要與時俱進,圍繞教學大綱,調整教學內容,不斷拓寬機械設計專業學生的知識面,增加計算機輔助設計、機械自動化、機電一體化、數控程序化等相關專業的學習內容,使學生在深入了解機械原理和構造的基礎上,對機電、控制等學科有系統地學習和了解,觸類旁通,為實現機械創新設計提供充足的專業輔助知識。

(三)重視培養過程,將專業實踐與畢業設計等同對待

實踐環節是機械設計專業教學的重要組成部分,良好的實踐環節有利于學生深度理解和掌握基礎理論知識,通過實訓與實踐,加深學生對實際問題的理解,培養學生解決實際問題的能力。因此,在培養方案中,高校必須突出體現創新型人才綜合素質的培養,建立以實踐教學為核心的課程體系,把學生的動手能力和實踐能力放在主導地位,對實踐環節做出具體的要求。同時,通過增加計算機輔助設計、信息網絡技術類通識課程,指導學生了解機械設計制造行業的前沿知識,感受本行業的脈搏,使學生在提高機械設計應用能力的同時,獲得更好的專業素質。

(四)以參加各類機械設計大賽為起點,塑造學生的機械創新設計能力

大學生機械設計競賽作為高校創新教育系列中的一個實踐教學環節,成功引導高等學校不斷在教學中加強大學生的創新設計意識、綜合設計能力和團隊協作精神的培養,也增進學生動手能力的培養和工程實踐的訓練,通過針對實際需求的創新思維,開展機械設計和工藝制作,提高學生的實際工作能力[4-5]。高校應該營造濃厚的創新文化氛圍,并制定相關的支持政策,鼓勵廣大學生踴躍參加機械設計競賽活動,支持教師積極參與指導。在參賽作品的選擇上,教師指導學生根據競賽項目的選題要求,確定功能、性能指標和設計要求,開展廣泛調研論證,充分發揮想象力和創造力,擬定設計方案,完成設計圖紙,完成零件加工,配件采購,實物樣機或模型的制作、裝配與調試。教師指導學生,不斷更新設計理念,在參賽作品設計時,注重綜合運用所學專業基礎課程的設計原理與方法,綜合運用SolidWorks等工具軟件,在注重作品原理、功能、結構的創新性的同時,也要從方法上提高創新的效率和質量,指導學生在理論方案設計階段、實物樣機和模型制作階段都獨立完成,充分發揮學生的主觀能動性和積極性。通過參加機械創新設計大賽,在參賽作品準備過程中不斷培養學生的創新精神、創新思維,推動大學生設計能力的實際展示,激發并提升大學生機械設計創新能力的培養,實現以參賽為契機,全面提升學生創新設計能力和設計實踐能力的目的。

三、結語

當代’95后工科大學生機械設計創新能力的培養和發展,成為專業教育的關注熱點。大學生作為高素質專業人才,在教育培養過程中要注重激發其創新意識,培養其創新能力,這既是新時期的呼喚,也是國家對大學生群體提出的要求和希望,更是時代賦予高校的偉大使命。因此,高校必須不斷更新教學理念,改革教學方法、教學手段、教學目標,重視學生機械設計基礎知識的積累,更注重實際動手能力的實踐訓練,實現社會對高素質機械設計專業人才的需求目標。

作者:石復習 侯俊才 姚志鳳 單位:西北農林科技大學

參考文獻:

[1]中華人民共和國教育部高等教育.普通高等學校本科專業目錄和專業介紹[M].北京:高等教育出版社,2012.

[2]張寶君.90后大學生心理特點解析與對策[J].思想理論教育導刊,2010(4):111-114.

[3]于蓉,李元平.基于發展學生主體性的教學內容設計研究[J].教育理論與實踐,2013,33(5):48-50.

第8篇

網絡技術對機械設計思維模式影響

在設計者進行設計時,通常會用到最優路徑原則和相似聯想原則。所謂最優路徑原則,就是設計者在設計時,會選擇與預想方案最為相似的設計實例來進行參照,這樣不僅可以大大縮短設計的時間,而且通過對比研究,可以實現設計價值的最大化。所謂相似聯想原則,就是指在設計時能夠因為一種概念或一種模式聯想到所要進行的設計預想,通過尋找這其中的相似性來達到啟迪設計者思維的方法。而運用計算機網絡創新設計在進行機械設計時,設計者可以根據機械功能、原理和結構的不同,進行橫向和縱向的聯想。聯想的合理性是相似性的前提,一個優秀的機械產品往往可以舉一反三,設計者利用機械產品的相似作用原理和結構來進行重新優化組合,從而得到最優的設計方案。

輔助設計技術在機械設計中的應用

計算機輔助設計技術以及網絡協同化所謂計算機輔助設計技術,是設計者在進行機械設計時,以計算機作為設計的基本工具,通過進行多學科領域知識的綜合利用,對機械設計的產品設計、分析及優化等問題進行數字處理和創新處理的方法。在機械設計中,結合軟硬件的發展,計算機輔助設計技術與數字編程等技術聯合以來,成為機械創新設計中的主力軍,其在機械設計中主要表現在以下幾個方面:(1)二維繪畫。通過計算機的應用,繪畫技術已經由傳統的手工繪畫轉為計算機二維繪畫。(2)圖形和符號庫。在進行機械設計時,將復雜的圖形分解成簡單的圖形和符號,將這些圖形和符號存入數據庫中,當需要使用時,再從數據庫中進行調出,將調出的圖像進行編輯后進行應用。(3)參數化設計。在傳統標準化和系列化設計中,需要設計者在設計中經常性地對部件的結構和尺寸進行調整,而采用計算機參數化設計因為建立了圖形數據庫,將圖形調出后,可以賦予其新的尺寸,從而形成新的圖形[3]。(4)三維造型。通過三維造型的設計,在對零件的結構進行了實體設計后,對其進行著色和消隱,從而將零件的真實形狀體現出來。在測試方面,可以對其進行運動仿真測試,檢測部件之間在運動狀態下有無干涉情況發生。(5)工程分析。運用計算機輔助技術,將可以實現機械設計中的有限元分析、優化設計和運動學分析。(6)設計文檔、生成報表。在機械設計中,可以通過計算機技術來將設備的屬性設計成文檔,生成報表,也可以根據設計參數來進行設備的圖像設計。隨著計算機網絡的普遍應用,集成化、智能化和網絡協同化成為計算機輔助設計技術的發展特點。目前,計算機輔助設計技術正朝著網絡協同化的方向發展,將計算機輔助技術的公用信息、圖形等信息貯存在公共數據庫中,通過網絡對其中的數據進行共享。信息化和網絡技術的發展,使得機械制造業的信息快速交互成為可能,將網絡技術和計算機輔助設計技術結合在一起,對機械制造業的發展起到了舉足輕重的作用。計算機輔助技術已經成為機械設計中具有很強活力的技術手段,在設計中,隨著市場需求的擴大和要求的提高,產品的設計越來越需要創造性支持。而且,不同的設計標準和經濟標準都會導致產品在設計上出現不同的結果,針對這樣的特點,計算機輔助技術必須朝著智能化、信息集成化和信息交換借口標準化的方向繼續大踏步發展。目前,我國計算機輔助技術上的研究和國外相比,還存在著比較大的差距。計算機輔助技術的應用復雜多變,在機械設計中,設計人員要對其進行很好的掌控是一件不容易的事情,而且在當前的企業中能夠真正精通計算機輔助技術的機械設計人員并不多,因此,我國還需要加強對計算機輔助技術人員的培訓,而計算機輔助技術的發展也要朝著更為人性化的方向發展,實現人機的交互式應用,從而為我國機械制造業的市場競爭力提供有效的技術保障。遠程協同網絡技術在復雜形狀的機械產品設計中,設計的最終完成都是由不同領域和部門的專家共同來協作完成的。傳統的制造模式正受到計算機網絡技術的飛速改造,而遠程協同設計就是這種改造中的突出例子。不同的制造企業根據自己的需求來配置了不同的計算機網絡體系和數據庫系統,因此研究計算機網絡環境下協同作業的原理和實現方法,達成異地信息共享是一項具有重要意義的課題[4]。由于機械產品種類繁多、使用環境復雜,對知識性的依賴極強,如果只是針對各自的應用來進行獨立開發設計,重建知識框架體系,將會對人力和物力造成巨大的耗費。而基于網絡的協同設計可以使這個問題得到解決。工作人員可以使用網絡工具和現代設計方法,對產品設計的共同特征來進行總結,設計出通用的設計構件,生成自己的應用系統,最終構建出自己的遠程協同設計體系。處于同一協同設計系統內的每個成員都可以在第一時間內獲取他們所需要的數據。只要接入協同設計網絡,工程人員就可以非常容易地獲得已經完成的產品數據,這為不同企業和部門之間的合作提供了快速交流的平臺。機械協同設計的方法具有群體性、動態性和協同性等特點,解決了設計中異地之間和不同時間的數據傳遞問題,其以計算機網絡和數據庫作為基礎,以計算機輔助技術、CAE等技術為手段,以數字化和可視化的特點,提供了一種全新的數據交流和共享的平臺,由單個設計的數據共享發展成為多個設計的數據共享,其開放性的設計為工程人員參加設計制作提供了良好的環境支持。協同設計是在并行框架的基礎上,建立協同設計管理系統,通過對分階段產品模塊實行共享,對模塊進行定義、進行過程管理和協調,從而實現協同設計的系統方案。協同設計的關鍵技術包括環境支持技術、統一的產品信息建模技術、產品數據管理技術、計算機輔助技術和CAPP等集成環境技術、決策評價和沖突管理技術、信息安全技術。在當今制造業和機械設計開發的網絡化背景下,通過遠程機械設計系統的開發和應用,從而實現機械設計中大量基礎信息和共性信息的異地共享,提高了機械設計的開發效率。

在機械產品的設計中,工程人員通過對計算機輔助設計技術進行系統性地運用,并結合遠程協同設計方法,通過網絡和計算機輔助工具,從而實現機械產品的開發和設計,實現在不同空間和不同平臺的協同性設計,并完成對信息數據的共享,提高機械設計的質量,縮短其設計研發的周期,增強機械設計的信息化水平。遠程機械設計系統作為制造業基礎信息平臺的組成部分,是順應機械制造設計的全局性和市場性要求的必然選擇。

本文作者:王寶香工作單位:唐山科技職業技術學院

第9篇

關鍵詞:機械設計;機械制造;特點;現狀;發展趨勢

由于機械設計涉及的學科理論知識相對較多,因此對其有效把握的難度也相對較大。只有充分重視機械制造工藝在機械設計中的重要性,才能在滿足社會發展需求的基礎上,實現機械設計的進一步優化和升級。

一、現代機械設計和機械制造的發展現狀

(一)生產管理。計算機技術作為發達國家機械制造管理過程中采用的重要技術,其對于機械制造的模式和管理體制的建設給予了充分的重視。但是我國大多數小型機械制造企業由于受到企業自身實力的限制,而仍然采用傳統的管理方式,這種落后的機械制造管理方式,對于機械制造企業的發展已經產生了嚴重的影響。(二)制造設計。西方發達國家在機械制造發展的過程中,不僅充分重視了計算機技術在機械設計中所發揮的作用,同時利用計算機技術進行設計規則和數據的處理和更新,從根本上促進了機械設計效率和質量的有效提升。我國由于計算機輔助設計領域的專業人才相對較少,而對我國機械設計的發展產生了不利的影響。(三)自動化裝備。機械制造領域經過長期的發展,已經開始了向現代信息為基礎的先進技術的轉變,而這對于全球機械制造企業的生存能力也提出了更高的要求。所以,必須加大自動化技術在機械制造領域中應用的力度,實現自動化技術與機械制造領域的一體化經營目標,才能從根本上促進我國機械制造領域國際市場競爭力的進一步提升。(四)制造工藝。西方發達國家在機械制造業發展的過程中,已經實現了將微細加工、精細加工、電磁加工、高精密加工、復合加工、納米技術等新型加工技術的有效融合,對于機械制造效率和質量的有效提升起到了積極的促進作用。我國機械制造領域在發展的過程中由于沒有廣泛應用這些技術,而對整個機械制造領域的發展產生了不良的影響。

二、我國現代機械設計和機械制造的發展前景

(一)全球化發展步伐的加快。隨著全球經濟一體化的迅速發展,越來越多的國外知名企業進入我國機械制造領域,而這不僅增加了國內市場競爭的激烈程度,同時也導致國內中小企業生存壓力的不斷增加。因此,國內機械制造企業必須加大新市場拓展的力度,根據自身發展的需要只能采取兼并或者收購其他企業的方式,才能滿足經濟全球化對機械制造企業所提出的要求。此外,隨著網絡通訊技術在機械制造領域的廣泛應用,也進一步加劇了企業之間的競爭激烈程度。而這些相互制約的因素,不僅成為了機械制造企業全球化發展的動力,同時機械制造領域與網絡通訊技術的緊密融合,也為機械制造的全球化發展奠定了良好的基礎。(二)網絡化方向的發展。網絡技術的迅速發展為機械制造業的生產和經營的改革和創新注入了新的活力,同時也實現了機械制造的選材、設計、制造、銷售等過程的全球化操作。此外,迅速發展的網絡通訊技術也增加了信息技術交流的頻率,為機械制造企業合作競爭模式的建立奠定了良好的基礎。(三)虛擬化方向的發展。利用虛擬技術進行機械制造產品加工方法、生產工藝等各方面的檢驗,不僅最大限度的降低了企業生產制造的成本,同時也實現了生產周期的進一步優化。另外,充分利用計算機仿真模擬軟件,不僅為機械產品的社交和制造工藝的可靠性提升奠定了良好的基礎,同時也確保了產品生產的周期,降低了生產過程中不必要錯誤發生的幾率,從根本上促進了機械制造效率和質量的全面提升。(四)自動化方向的發展。將集成和系統技術、單一技術、柔性技術等緊密融合的現代機械制造企業,不僅營造出了適合機械制造企業發展的良好氛圍,同時也為機械制造企業向自動化方向的發展奠定了良好的基礎。(五)綠色化方向的發展。在機械制造生產的過程中充分運用綠色設計、材料、設備、工藝、管理等進行機械產品的生產和管理,不僅實現了機械制造生產的綠色發展目標,同時也有效的降低了機械制造過程中對周邊環境所產生的影響。在有效促進能源和原材料利用效率全面提升的基礎上,為機械制造企業的長期穩定發展奠定了良好的基礎。(六)精密化方向的發展。隨著精細加工、高精度加工、激光加工、微細加工、復合加工、3D打印技術、納米技術等新型加工技術在機械制造領域的廣泛應用,不僅促進了機械制造生產加工精密度的有效提升,同時也促進了機械加工生產效率和質量的全面提升。

三、結束語

總之,機械設計必須根據時展的需要,不斷的進行設計理念和技術的改革和創新,同時將先進的生產技術應用于機械制造工序中,才能促進產品設計質量和效率的有效提升,為機械制造企業長期戰略發展目標的順利實現奠定良好的基礎。

作者:薛正福 單位:赤峰工業職業技術學院

參考文獻:

第10篇

    1機械設計

    機械設計(machinedesign),根據使用要求對機械的工作原理,結構、運動方式、力和能量的傳遞方式、各個零件的材料和形狀尺寸、方法等進行構思、分析和計算并將其轉化為具體的描述以作為制造依據的工作過程。

    2現代機械設計的特點

    現代機械種類很多,結構也越來越復雜。但從實現系統功能的角度上看,它主要包括動力系統、傳動系統、執行系統、操縱及控制系統等,每個系統叉可根據需要繼續分解為更小的子系統?,F代機械設計有其鮮明的特點,即不但要求設計對機械的工作原理、結構、運動方式、力和能量的傳遞方式,物流技術、各零部件的材料、形狀、尺寸、方法等進行構思、分析、計算,而且還需融通多門科學知識,如創造性工程、美學,仿生學、控制論、機械電子學、價值工程等,使設計出的產品在市場中具有競爭力。

    3計算機輔助機械設計方法

    計算機輔助設計(ComputerAidedDesign,簡稱cAD)技術是電子信息技術的一個重要組成部分。這一新興學科能充分運用計算機高速運算和快速繪圖的強大功能為工程設計及產品設計服務,徹底改變了傳統的手工設計繪圖方式,極大地提高了產品開發的速度和精度,使得科技人員的{慧和能力得到了延伸。CAD系統包括硬件系統和軟件系統兩大部分。硬件系統是計算機輔助設計技術的物質基礎;軟件系統是計算機輔助設計技術的核心,它決定了系統所具有的功能。硬件和軟件的組合形成了CAD系統。汁算機輔助機械設計的一般過程包括:

    1)建立數學模型:一般機械零件基本都有現成的數學模型,但對沒有數學模型的則首先要建立正確的數學模型;

    2)設計程序框圖:程序框圖根據手工計算的步驟來沒計;

    3)用高級語言編制程序:根據程序框圖來編程;

    4)程序調試:程序編好后,先仔細檢查源程序,然后將其輸入汁算機進行試算,再對程序適用范圍的邊界、轉折點進行試算,要求與手算結果完全吻合。

    4系統化機械設計方法

    現代機械設計已突破傳統的機械設計只注重機械產品單純能實現預期功能的要求,使機械設計向自系統化、信息化,柔性化和智能化的方向發展。從系統的觀點出發,機械系統設計及其控制技術把原有機械產品的眭能、功能以及制造技術提高到一個嶄新的水平,甚至使原有的機械產品結構發生變化,所帶來的經濟效益和社會效益是巨大的。所以機構產品的系統化設計及其控制技術是機械工業發展的必然趨勢,也是用新興技術改造傳統機械][業的有力措施??茖W技術的飛速發展,產品功能要求的日益增多,復雜性增:響,壽命期縮短,更新換代速度加快然而,產品的設計,尤其是機械產品方案的設計手段,則顯得力不從心,跟不上時展的需要。目前,計算機輔助產品的設計繪圖、設計計算、加工制造、生產規劃已得到了比較廣泛和深入的研究,并初見成效,而產品開發初期方案的計算機輔助設計卻遠遠不能滿足設計的需要。系統化設計方法將沒計任務由抽象到具體(由設計的任務要求到實現該任務的方案或結構)進行層次劃分,擬定出每一層欲實現的目標和方法,由淺入深、由抽象至具體地將各層有機地聯系在一起,使整個設計過程系統化,使設計有規律可循,有方法可依,易于設計過程的計算機輔助實現。系統化設計方法的主要特點是:籽設計看成由若干個設汁要素組成的一個系統,每個設計要素具有獨立性,各個要素間存在著有機的聯系,并具有層次性,所有的設計要素結合后,即可實現沒汁系統所需完成的任務。在系統化機械設計過程中,為使設計工作更為科學合理,常把一個機械系統分解為若干個相聯系的比較簡單的子系統,可使設計和分析比較簡便。根據需要和可能,各予系統還可再分解為更小的子系統,依次分解,直至能進行適宜的毆計和分析。系統分解時就注意以下幾點:

    分解數和層次應適宜。分解數太少,子系統仍很復雜,不便于模型化和優化工作,分解數和層次太多又會給總體系統的綜合造成困難;2避免過于復雜的分界面。應盡可能選擇在要素間結合枝數(聯系數)較少和作用較弱的地方;保持能量流、物料流和信息流的合理流動途徑。通常機械系統工作時都存在著能量、物料和信息3種轉換,它們從系統輸入到系統輸出的過程中,按一定的方向和途徑流動,既不可中斷,也不可紊流,即使分解成各個子系統,它們的流動途徑仍應明確和暢通;了解分系統分解與功能分解的關系與不同。系統分解時,每個系統仍是一個系統,它把具有比較密切結合關系的要素結合在一起,其結構組成雖稍微簡單,但其功能往往還有多項。而功能分解時,是按功能體系進行逐級另懈,直至不能再分解的單元功能。

第11篇

機械設計與加工是關系到機械質量優劣的重要環節,機械質量直接關系著我國制造業的發展以及施工過程中的安全與否,本文對機械設計與加工中存在的問題進行了分析,并提出了合理化建議,為今后的機械設計加工提供參考。

關鍵詞:

機械設計;問題;解決對策

0引言

隨著科學技術的發展,機械設備越來越精密,而設備零部件的設計與加工將直接決定著設備的精度。影響機械設計加工因素有加工精度、零件表面質量、設計標準化、產品的性價比、劑等,本文將對上述因素進行分析,希望可以減少設計、加工過程中各種問題的發生,從多方面著手,提高機械產品的整體質量。

1定義

機械設計是設計者依據設備的用途,對設備工作原理、機械結構、零件特征、方式等進行構思、分析、計算,從而對設備綜合技術經濟效果進行優化,最終將其轉化為設備制造依據的具體過程。機械加工是指對工件的外形、尺寸、性能等進行改變的過程。

2機械設計與加工中存在的問題研究

2.1機械設計加工精確度研究

機械設備要想適應產業經濟的飛速發展,其設計加工就必須更為嚴謹,加工精度、設計標準化、產品性價比等都需要進一步提高。但受各種因素的綜合影響,其結果往往差強人意,機械加工與設備標準之間存在的誤差、安裝定位不準產生的誤差、使用磨損造成的誤差、冷熱加工產生的誤差等等。在操作過程當中嚴格依照相關標準,想方設法提高加工精度,將誤差減少到最小,不斷提升產品的整體質量。

2.2零部件精度偏低

機械設備中零部件的精度將對設備精度產生直接影響,這是因為設備是零部件按照一定的工藝進行裝備組裝的。機械零部件在加工過程中不可避免地要受到力的作用、熱量的作用等等,這些都是影響零件精度的因素,尤其機床主軸回轉誤差,會對零部件的外形、尺寸的精度產生很大影響。例如主軸的軸向攛動,使零部件加工端面產生平面度誤差;主軸的純角度擺動,使零部件產生圓柱度誤差;純徑向的圓跳動,使零部件產生圓度誤差。

3機械設計與加工的有效策略研究

3.1改進加工精度的具體措施

首先,機床是機械加工過程中使用的主要設備,機床對機械設備進行加工的各個環節中加工精確度的高低是影響機械設備精確度的重要因素,例如:德國西門子品牌機床在軸承等標準件上的精度選項更多,操作工程中可根據機械設備的差異進行不同精度的調整,加工工程中穩定性也相對較高,其加工精確度比許多國內數控機床更高。再比如,薄壁零件的裝夾方法,由于其易變型的特點,因此在裝夾過程中經常采用的是軸向裝夾法,減少誤差。以乳化液泵曲軸為例,乳化液泵曲軸在工作過程中受力較為復雜,慣性力、慣性力矩、壓力、交變負荷沖擊等同時作用,導致乳化液泵曲軸易出現軸頸磨損、裂紋、彎扭變形等損傷。曲軸磨損后進行修復時,常用方法有磨削法、等離子電鍍法、激光熔覆法等,其中電鍍法一般應用于磨損較為嚴重的情況;激光熔覆技術在曲軸再制造方面的作用較為顯著,與等離子電鍍法相比,激光熔覆技術粉末利用率高,熱影響區小,結合強度也比噴涂法更高。其次,機械加工設備中不可避免地存在部分精確度比較低的設備,即便精確度比較高的設備,在使用一段時間后,也難免會出現由于磨損等因素而導致的精確度降低現象,操作人員需要根據機械加工設備的具體情況進行誤差補償,從而抵消已有誤差,換言之,即在已存在誤差的基礎上,制造新的誤差,使新誤差抵消原始誤差,從而得到精確度比較高的產品。例如刀具磨損誤差,刀具在使用一段時間后就會產生磨損,可以通過在機床控制界面進行有效設置,實現刀具在原有的坐標系中進行X、Z軸的補償移動,以減少加工誤差。最后,機械設備需要實踐經驗豐富的操作人員,通過對加工工藝步驟進行分解,降低最終零件出現超差的概率,最大程度上提高零件精確度。

3.2提高零部件精度的措施分析

機械加工過程受傳動力、切削力、重力等力的作用,零部件的精度或多或少都會受到影響,例如,刀桿容易受力變形使刀具的剛度出現差異,進而影響加工精度,這種情況下應適當降低加工系統載荷,降低刀桿受力作用,以消除影響;工件的剛度低于機床、刀具剛度時,工件也易變形,影響零部件精度,此時應嚴格控制機床材料選用,減少外力影響,增強系統的機械強度。在加工過程中殘余應力對零部件的加工精度的影響及消除措施。

4結論

機械設計加工中存在的問題不勝枚舉,機械設計加工企業應根據實際情況,因地、因人、因時而異,針對不同問題積極探索不同的解決途徑,同時更新機械加工設備,選擇合適的刀具、機床,綜合運用管理、技術、經濟等手段,規避各種影響因素,規范機械設計加工流程,在工作過程中不斷提高機械設計加工產品的質量和使用性能。

作者:張方東 單位:山西機電職業技術學院

參考文獻:

[1]常利娟.淺談機械設計加工中應注意的一些問題[J].中小企業管理與科技,2013(6):315.

[2]周紀.機械加工件表面層物理學性能改變的主要成因及處理措施[J].知識經濟,2010(19).

第12篇

關鍵詞:遠程機械設計計算方法

1機械設計發展概述

傳統設計方法是主要采用封閉的收斂設計思維,進行經驗類比設計。在計算方面只進行靜態分析,并將載荷,應力進行集中處理,對計算數據的誤差采用增加安全系數的做法。論文百事通傳統設計以手工設計為主,使用簡單工具,進行人工計算繪圖。除此,傳統設計是一種串行設計,即一個零件從設計到生產是一個階段的工作完成之后才進行下一個階段的工作。所以,一種產品從設計到正式投產要花很多時間,這樣開發周期長,且串行設計過程中,各個環節之間缺乏信息溝通,經常導致設計人員之間的合作不協調。

近年來,由于計算機網絡技術、Web技術和數據庫技術的出現和飛速發展,給現代機械設計注入了新的生機活力,機械設計逐漸向數字化、網絡化方向發展?;赪eb的遠程設計是在這種條件下產生的。它使得各制造企業可以充分利用Internet和Web的國際互聯性和資源共享性,建立企業間的動態聯盟或虛擬設計小組,通過分散組合在各地域企業的技術優勢,發揮各個企業的局部特長,所以不同專業的技術人員可以不受地域的限制,在一個統一且易于訪問的平臺下進行異地的合作與設計,實現信息的交流和共享,進而快速開發出所需產品,提高產品設計的一次成功率。

做為現代設計的一個重要組成部分,遠程機械設計是一個多學科、多技術的研究領域,涉及到機械工程及計算機技術等許多知識領域。從機械設計的角度來看,主要研究設計過程的建模、設計優化理論等。從計算機技術方面來看,應研究如何對現有的設計資源進行組織和,使得這些資源能方便異地的設計人員進行查詢和調用。這些資源包括各種專業化的計算、分析程序,供設計使用的數據庫和知識庫等,所以要研究網絡環境下設計資源的獲取與調用,設計過程中設計人員之間信息的交流和反饋等,為遠程設計中分布式資源的獲取和調用提供基礎和借鑒。

2國內外遠程機械設計發展

2.1遠程設計的概念和意義遠程設計讓設計人員通過瀏覽器輸入設計參數,服務器自動進行選擇和計算,根據確定的參數返回產品的規格或設計圖形。遠程設計技術是現代計算機技術、網絡技術和機械設計技術在工程設計上的應用,其縮短了產品的設計周期和節省了設計成本,真正意義上釋放了工程技術人員。與傳統的機械設計相比,遠程設計具有以下優點:縮短產品的開發周期;避免重復開發;降低了企業資金和人員的投入。特別是近年來三層B/S網絡計算模式的出現,極大地降低了客戶端軟硬件的配置要求;因為遠程設計一般都提供給用戶進行交流和討論的平臺,這不僅加強了各領域專家之間信息的共享和交換,而且還大大提高了一次產品設計的成功率。

2.2遠程設計的國內外研究現狀

2.2.1在國外領域,有關遠程協同設計的研究和應用起步比較早,主要有:①上世紀80年代中期,麻省理工學院學者就從事了這方面的研究,首次提出T計算機支持的協同工作的概念。②20世紀90年代中期,美國伯克利加州大學的集成制造實驗室開展了一個名為Cybercut的研究項目,建立了世界上第一個基于WWW的設計和制造系統。③英國建立EdinburghEngineeringVirtualLibrary網站,提供工程設計、制造需要等各種信息,建立了基于Web的虛擬制造中心,提高了企業特別是中小企業的市場競爭能力。④美國的Microsoft公司和UnigraphicsSolutions公司聯合研究面向產品全生命周期基于知識的協同設計支持網絡環境“DesignKnowledgeNetwork”,減少了時間,降低了成本,快速獲取全球設計知識的基礎的同時,進行產品創新設計。⑤英國Liverpool等大學研究并且應用人工智能和Internet提供滾動軸承的網絡化的設計服務。

2.2.2在國內,這方面的研究主要集中在高等院校和科研院所,其中主要有:①西安交通大學理論與軸承研究所為主、國內多家企業和研究機構共同參并建立了國內第一個支持產品協同設計的網站-現代產品設計與研究開發網絡(),旨在推進現代設計,主要提供設計知識的獲取,參加的單位還有清華大學、機械科學研究院、華中理工大學、重慶大學、上海交通大學等國內許多著名的高校和科研院所。②清華大學精密儀器及機械系摩擦學國家重點實驗室開發出了基于Web的異地合作設計系統Cdesign,其采用了Client/Serveer構架,客戶與服務器之間通過VAW來完成。③上海先進制造工程技術研究中心與上海飛機制造公司開發了一個基于Intemet/web的異地設計和制造系統,利用它進行跨企業、跨地域的協同產品設計與制造。

除此之外,國內也有一些相關的網站,如:中國機械網(china-)、材料與制造綜合信息服務平臺等,它們提供機械設計技術數據、制造工藝技術數據等,并把機械設計技術、制造工藝技術、遠程設計技術、產品數據庫、計算機輔助設計都實現了網絡化。

可是遠程設計由于剛剛起步,像其它新興技術一樣還不夠完善。隨著CAD技術、計算機網絡技術、數據庫技術及人工智能技術的不斷發展,遠程設計的內容必將越來越豐富,功能越來越強大,所提供的服務也將越來越完善。新晨

3遠程設計系統的技術研究

任何系統的總體結構模式的確定是系統在設計初步階段要完成的一項主要任務。它的總體結構模式是系統的基礎,只有確定了系統的結構模式才能進行下一步的設計和開發。而且應用軟件的架構是建立在計算模式基礎之上的,所以,必須先對網絡計算模式進行分析。

計算機網絡技術的發展過程中先后出現了大型機為中心的計算模式,服務器為中心的計算模式和客戶機/服務器(Client/Server)計算模式,還有隨著Web技術的成熟而發展起來的瀏覽器/服務器(Browse/Server)計算模式。

對兩種計算模式經過分析和研究,CS模式和B/S模式比較,具有以下優點:界面風格統

一、可移植;跨平臺性,B/S模式的系統較US模式的系統有更好的跨平臺性,客戶端可位于任意的軟、硬件平臺;易于管理和維護。

4遠程設計系統的支撐技術

基于Web的遠程設計是一項涉及多學科多功能的綜合活動,其中包括現代機械設計技術、Web技術、數據庫技術、計算機編程技術、多媒體技術和圖形瀏覽技術等。

參考文獻: