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机械原理与机械设计

时间:2023-09-18 17:33:32

机械原理与机械设计

机械原理与机械设计范文1

关键词:机械原理;机构创新设计;应用;案例

设计是把各种先进科学技术成果转化为生产力的一种方法和手段,是人类征服自然改造世界的基本活动之一,是人们为满足一定的需求而进行的一种创造性活动的实践过程。就机械设计而言,它是从给定的合理的目标参数出发通过各种手段和方法创作出一个所需的优化的机器或机构的过程。机械设计理论和方法是随着人类无止休的需求及科学技术的进步而发展和成熟的。近几十年来电子技术、信息技术、计算机技术的突飞猛进让机械设计发生了翻天覆地的变化,出现了有限元分析、优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计等新方法,使设计质量和速度有很大提高。作为将来的机械工程师十分有必要了解机械设计理论和方法的发展历程、研究现状、未来发展趋势,熟悉和掌握现代机械设计方法,应用于实际[1]。

一、机械设计原理概述

机械设计理论与方法论是关于机械设计本质和设计方法的系统理论,目的在于揭示机械设计过程的本质规律,探索各种有效的设计方法,为实际的设计工作提供指南。现代设计理论和方法在现场生产实际中具有广阔的应用天地,它覆盖了所有机械产品的设计及制作过程,对于提高生产率,加快国民经济的发展有着重要的意义。

二、机械创新设计中的机构创新

把含有3个构件以上、且不能再进行拆分的闭链机构称为基本机构,其要素是闭链且不可拆分性。基本机构可以直接应用在机械装置中,只有一些简单机械中才包含一个基本机构,如空气压缩机中包含一个曲柄滑块机构。若干个互不连接、单独工作的基本机构可以组成复杂的机械系统。各基本机构之间进行运动协调设计。各基本机构通过某种连接方法组合在一起,形成一个较复杂的机械系统,这类机械是工程中应用最广泛、也是最普遍的[2]。

1.机构的创新设计

机构组成原理:把基本杆组依次连接到原动件和机架上,可以组成新机构。机构组合原理为创新设计一系列的新机构提供了明确的途径。机构的创新设计分为以下几种形式:(1)机构的串联组合与创新设计:前一个机构的输出构件与后一个机构的输入构件刚性连接在一起,称之为串联组合。前一个机构称为前置机构,后一个机构称为后置机构。其特征是前置机构和后置机构都是单自由度的机构。(2)机构的并联组合与创新设计:可以将几个单自由度的基本机构的输入构件组合起来,保留单自由度构件的输出运动;可以将几个单自由度机构的输出构件组合起来,保留单自由度构件的输入运动;也可以将几个单自由度基本机构的输入构件和输出构件分别都组合起来;均称为并行连接。其特征是各基本机构均是单自由度机构。(3)机构的叠加组合与创新设设计:机构叠加组合是指在一个基本机构的可动构件上再安装一个以上基本机构的组合方式。把支撑其它机构的基本机构称为基础机构,安装在基础机构可动构件上面的基本机构称为附加机构[3]。(4)机构的封闭组合与创新设设计:一个两自由度机构中的两个构件用单自由度的机构连接起来,形成一个自由度的机构系统,称为封闭式连接。其特征是基础机构为二自由度机构,附加机构为单自由度机构。

2.基于原机构的再生创新和综合

基于现有装置的再生创新综合,其设计全过程可分如下5步:(1)明确所设计机器的功能要求,并作相关调研;(2)运动链一般化,把原有机构通过抽象化,转化为只含有只含转动副和构件的运动链;在转化过程中要注意不要改变自由度、转动副和构件的邻近关系;(3)运动链数综合:通过运动链综合的作用,使原有一般化的转动副和构件综合为新的全部可能的一般化运动链。在综合过程中可以利用拓扑理论和图论的相关理论。(4)运动链再生:就是根据设计要求与约束条件,选取满足条件的一般化的运动链;(5)最后进行机构的结构化设计,得到机械装置的运动简图[4]。

三、机构创新设计的应用

机构创新设计有多方面的应用,以凸轮控制机构的机械设计为例,讲解其应用价值。要求根据机械设计的创新路径和方法,设计一个凸轮控制机构,其能够使一个质量为M,并在规定的路程D中作循环往复运动,并要求比原机构能获得更大的机械效益。

首先应明确机械设计的核心问题是如果怎样设计能够使凸轮控制机构去驱动连接点P,并获取最大化的机械效益,同时机构的自由度应为1。为了把复杂的问题简单化,可以忽略次要问题仅关注驱动点P之前的传动机构,它是F=1的凸轮摇杆机构,其对应运动链如图1所示。

其次设计好运动链后,要进行运动链数综合。由于机械设计创新设计的出发点是为了获取较大的机械效益,可以通过增加机构杆件数来满足上述要求,考虑的自由度不能发生变化,增加机构杆件数应不少于两个,设计好新的装置具有六杆运动链,2种独立异构型式,即斯蒂芬森链与瓦特链。比如在进行斯蒂芬森链的设计过程中,需要根据结构与功能相适应的原则对斯蒂芬森链进行结构的改变[5]。由于该装置是一种凸轮控制机构,需要进行运动副的更替,也就是说必然进行运动副的替代,即用一个凸轮副去替代运动链中的一个二元素杆与2个转动副,故得到演化后运动链。

四、结论

进行机械创新设计要有两个必要条件:一是充分获取适用的知识;二是要使用符合创新设计思维并能激发创新思维的设计系统。运用机构学原理进行机械设计创新,首先要学习掌握相关的机构理论与已有的结构,才能在创新思维的指导下进行创新设计。

参考文献:

[1]魏三平.机械原理与机械零件课程设计的关系[J].教育理论与实践.2008(S2):59-61.

[2]李笑,刘福利,陈明.改革机械原理课程设计注重培养创新设计能力[J].教书育人.2001(02):79-81.

[3]李法新,王金凤,王利红.机械类专业大学生综合创新能力的培养[J].河南教育(高校版).2008(04):89-92.

机械原理与机械设计范文2

【关键词】机械设计节能原理应用

中图分类号:S611 文献标识码:A 文章编号:

一、机械设计节能基本原理

若要得到引起机器系统输入功率较高而功率没有充分利用的原因,应根据公式(1),对机器所输入的能量和输出的各种能量进行全面的分析研究,

式中:NM为机器输入功率;NCF为有势力消耗的功率;NSF为其他输出力消耗的功率;NR为无用功率;dT/dt为系统动能变化率。

1、基于势能的机械设计节能方法证明

由有势力和势能的性质可知:所有有势力消耗的功率NCF等于系统势能U对时间的导数的负值,计算式为:

由式(2)可知:系统有势力消耗功率NCF取决于系统势能U。而系统势能可看作由多个势能Vi的合成或多个周期函数表示的势能的叠加组合

现将势能Vi表示为任意周期函数,即

式中:ω为基频;a0、ai、aj均为待定常数;t为时间变量;Aj为幅值;φj为相位角。

则系统势能U可表示为

由式(4)可以看出,系统势能由两部分组成,即第一部分(常量)与第二部分(合成项)组成。将式(4)代入式(2),则有

将式(4)、式(5)进行对比分析,可得出如下结论:①若势能为常量,则有势力所消耗的功率为0,与有势力的速度无关;②若势能为变量,有势力所消耗的功率与其速度有关;③若有势力所消耗的功率的最小值(常量)和最大值(变量)为

则引起有势力消耗的平均功率NCF为(NCFmax-NCFmin)/2。故变化幅值越大,则消耗功率越大。根据上述结论分析可得,机器在工作阶段,系统势能短时间内在最大范围内变化,或未将其在制动过程中回收或转换,是引起有势力消耗的功率较高和势能没有充分利用的根本原因;同时可得,若要使有势力消耗功率下降,系统势能应为常量或在最小范围内变化。

2、基于动能的机械设计节能方法证明

人们以往对系统动能变化率对输入功率的影响研究,主要对机器工作过程中经过“起动-工作(匀速)-减速”3个阶段中的第1和第3阶段进行分析。虽然也对变速的第2阶段进行分析研究,但主要是针对机器周期性速度波动和非周期性速度波动的如何调节,为提高使用寿命、工作精度进行研究,很少涉及到功率问题。所以,还应对系统动能的变化率对输入功率的影响进行分析研究。

机器系统结构复杂,在其内部所有运动件均按设计要求作各自的运动(平动、转动和平面运动等),故该系统动能T可表示为

(7)

式中:Ici为转动惯量;ωi为角速度;mi为质量;vci为速度。

对式(7)求导,可得系统动能变化率为

(8)

式中:εi为角加速度;αci为加速度。

分析式(7)可得出如下结论:短时间内,系统动能在最大范围内变化,或系统动能在制动过程中没有得到回收或转换而白白浪费等,均是系统动能变化率引起输入的功率较高和能量没有得到充分利用的原因;若系统动能为常量,则系统动能的变化率所需输入的功率为0,与速度的大小无关。

为了便于分析,将系统动能表示为由多个用周期函数表示的动能的叠加组合,计算式为

(9)

则系统动能变化率又可表示为

(10)

式中:ω为基频;b0为待定常数;t为时间;Bji为幅值;φjib为相位角。

参照式(5)分析结果,对式(10)分析可得如下结论:系统动能的变化率的大小取决于系统动能变化的最大幅值B和变化时间t,在相同时间内最大幅值B越小,则系统动能的变化率越小;系统动能变化的最大幅值由机器内各部件的动能的初相位决定;当系统动能的变化率呈周期性变化,在设计时既要满足提高使用寿命、工作精度,还要达到节能要求,此时,可配置一个相同系统动能的变化率呈周期性变化机构,2个系统动能的初相位相差π角度。

综上所述,归纳如下:①引起系统动能变化率较高和没有得到充分利用的原因为,短时间内系统动能在最大范围内变化;②系统动能在整个工作过程中没有得到回收或转换。

基于动能的机械设计节能方法,在设计机械系统时,只要使系统的动能为常量,或在最小范围内变化;若机器系统动能的变化率呈周期性变化,还可再设计一个与原周期变化相同的机构,使2个系统动能的初相位相差π角度;对于制动频繁的机器或工作装置,应设计一套将能量(动能、势能)储存或转换系统;则维持系统正常工作所需输入的功率将会降低和能量得到充分利用。系统的动能为常量和在最小范围内变化的必充条件是,各动能2个相邻的初始相位角的之差为π或在π附近。

二、机械设计节能的基本要求

1、尽量采用能再生利用的材料和资源

在各系统及部件设计中所选用的材料尽量是可回收、易分解、能再生而且在加工和使用过程中对环境无害的材料,特别是结构件的设计应尽可能采用比较容易装配和分解的大模块化结构和无毒材料,提高工程机械材料的再生率。

2、长寿命、低能耗及减轻重量的设计原则

通常来说,延长产品寿命就等于减少了机械的生产量和降低其报废量,降低产品能耗可减少对环境的污染,而减轻产品重量即可减少材料和资源的消耗。要从减少环境负荷的角度尽可以考虑各系列产品同类零部件的互换性和通用性。为此应在保持主机各项性能参数前提下,尽量减少主机和附属作业装置或机具的体积和重量,提高动力传动系统零部件的强度和耐久性能,实现液压系统的轻量化和高效率。

3、尽量采用低环境负荷材料

工程机械零部件设计中应尽可能不使用氟利昂(空调)、含氯橡胶、树脂及石棉等有害材料。如装载机驾驶室和内饰上使用难以自然分解且对环境有害的工程塑料及其它一些非金属材料都加重了资源浪费和环境污染;在仪表、散热器及蓄能电池等采购生产中,应尽可能减少或替代铅的使用量。因此在主机设计中一些附属零部件选用新型环保型材料很重要。

4、废弃零部件处理的污染最小化及综合成本最优化

工程机械产品在设计初始阶段就要考虑报废件处理简单、费用低和污染小,零部件要解体方便、破碎容易,能焚烧处理或可作为燃料回收。

三、机械节能在升降设计中的应用

在升降机械设计中的应用升降机械与其他机械相比,消耗功率的主要特征是货物和人的重量(有势力)在提升或下降的匀速运动过程中均要消耗功率。工程实践证明,以相同的速度提升质量相等的重物,按照电梯标准计算设计的曳引驱动机构所消耗的功率比传统卷扬驱动机构要小得多。

若按“系统势能为常量或在最小范围内变化”设计升降机械或电梯,可得平衡升降机和平衡电梯设计方案。在平衡升降机中,若用Q(t)表示提升物体的质量,用P表示自重不变的配重,用r1表示升降货物卷筒的半径,r2表示升降配重卷筒的半径,若要平衡升降机的系统势能为常量,则必须满足式(11),即

(11)

此时虽然Q(t)为变量,但可采用自动变速机构改变传动比,可实现系统势能为常量。在平衡电梯中,若用Q(t)表示轿厢和水箱自重以及随人数变化载质量,P(t)表示配重和水箱自重(变量),曳引轮与导向轮半径相等用r表示。平衡电梯在工作时,当进入轿厢人的质量为q1,轿厢下水箱里将有p1重的水进入配重下水箱。电梯空载时, Q(t) = Q P(t) = P,电梯工作时Q(t) = Q+q1-p1,P(t) = P+p1,将其代入式(11),则可求得轿厢下水箱里水进入配重下水箱的质量。

p1= q1/2 (12)

可以看出由轿厢水箱进入配重水箱水的质量只是人质量的1/2。现对卷扬驱动机构、曳引驱动机构和平衡升降机或平衡电梯所需要的电机功率进行对比,可以看出平衡升降机或平衡电梯显然要比曳引驱动机构要小。同时还可以发现,卷扬驱动机构系统势能在最大范围内变化,曳引驱动机构系统势能在较小范围内变化,平衡升降机或平衡电梯的系统势能为常量或在最小范围变化。由此可知,当系统势能为常量时,该机构节能效果最为明显。

机械原理与机械设计范文3

关键词:机械设计;节能;基本原理;应用

中图分类号:TE08 文献标识码:A 文章编号:

1、基于动能的机械设计节能方法证明

人们以往对系统动能变化率对输入功率的影响研究,主要对机器工作过程中经过“起动-工作(匀速)-减速”3个阶段中的第1和第3阶段进行分析。虽然也对不匀速的第2阶段进行分析研究,但主要是针对机器周期性速度波动和非周期性速度波动的如何调节,为提高使用寿命、工作精度进行研究,很少涉及到功率问题。所以,还应对系统动能的变化率对输入功率的影响进行分析研究。

机器系统结构复杂,在其内部所有运动件均按设计要求作各自的运动(平动、转动和平面运动等),故该系统动能T可表示为:

(1)

式中:Ici为转动惯量;ωi为角速度;mi为质量;vci为速度。

对式(1)求导,可得系统动能变化率为:

(2)

式中:εi为角加速度;αci为加速度。分析式(1)可得出如下结论:

短时间内,系统动能在最大范围内变化,或系统动能在制动过程中没有得到回收或转换而白白浪费等,均是系统动能变化率引起输入的功率较高和能量没有得到充分利用的原因;若系统动能为常量,则系统动能的变化率所需输入的功率为0,与速度的大小无关。

为了便于分析,将系统动能表示为由多个用周期函数表示的动能的叠加组合,计算式为:

(3)

则系统动能变化率又可表示为

(4)

式中:ω为基频;b0为待定常数;t为时间;Bji为幅值;φjib为相位角。

分析可得如下结论:系统动能的变化率的大小取决于系统动能变化的最大幅值B和变化时间t,在相同时间内最大幅值B越小,则系统动能的变化率越小;系统动能变化的最大幅值由机器内各部件的动能的初相位决定;当系统动能的变化率呈周期性变化,在设计时既要满足提高使用寿命、工作精度,还要达到节能要求,此时,可配置一个相同系统动能的变化率呈周期性变化机构,2个系统动能的初相位相差π角度。

综上所述,归纳如下:①引起系统动能变化率较高和没有得到充分利用的原因为,短时间内系统动能在最大范围内变化;②系统动能在整个工作过程中没有得到回收或转换。基于动能的机械设计节能方法,在设计机械系统时,只要使系统的动能为常量,或在最小范围内变化;若机器系统动能的变化率呈周期性变化,还可再设计一个与原周期变化相同的机构,使2个系统动能的初相位相差π角度;对于制动频繁的机器或工作装置,应设计一套将能量(动能、势能)储存或转换系统;则维持系统正常工作所需输入的功率将会降低和能量得到充分利用。系统的动能为常量和在最小范围内变化的必充条件是,各动能2个相邻的初始相位角的之差为π或在π附近。

2、降低其他输出力消耗功率NSF措施的论证

机器在工作过程中的输出力,针对不同的工作对象便以不同的形式表示,如车辆的输出力,包括行驶阻力、坡道阻力、惯性阻力等;刨床的输出力为刨刀的削力;振动机械的输出力还包括激振力;液压机械的输出力为推力或扭矩(与油压和流量有关)等。由此分析可得出,机器输出力是由不同形式的力组成的。

除了重力外,其他输出力在少数情况为常量,在多数工作状态为变量,若将其中某一输出力Fsi与其速度vsi的乘积可表示为某输出力消耗功率NSFi,或将其输出扭矩Msi与其角速度ωsi的乘积可表示为某输出力消耗功率NSF。则输出力消耗功率NSF可表示为:

(5)

根据机器检测的数据结果,式(5)中每个输出力Fsi、Msi的工作速度,仍然以周期性的变化显示。根据周期函数的性质,周期函数无论是与常数还是其他任意函数的乘积,其结果为周期函数和非周期函数2种。所以机器系统其他输出力消耗功率NSF可以看作为多个周期函数和非周期函数的合成。现将其以多个周期函数合成表示为:

(6)

式中:ω为基频;c0为待定常数;Cji为幅值;φjic为相位角。

分析结果可得:以周期函数和非周期函数表示的其他输出力消耗功率在较大范围内变化时所需匹配的平均功率较大;其他输出力消耗功率的变化与每个输出力Fsi、Msi和其工作速度vsi、ωsi有关;当其他输出力消耗功率在较大范围内变化,则每个输出力Fsi、Msi或系统动能必然在较大范围内变化。若要将其他输出力消耗功率降低,则以周期函数和非周期函数表示的其他输出力消耗功率应在较小范围内变化,其充分必要条件是每个输出力Fsi、Msi的工作速度vsi、ωsi的乘积所表示的周期函数或非周期函数的相位应相差π。

综上所述,归纳如下:①引起其他输出力消耗功率较高的原因为,短时间内输出力Fsi、Msi或系统动能在最大范围内变化;②降低其他输出力消耗功率NSF的措施,在设计机械系统时,只要使以周期函数和非周期函数表示的其他输出力消耗功率应在较小范围内变化,则维持系统正常工作所需输入其他输出力消耗功率将会降低;在最小范围内变化的充要条件是每个周期函数相邻的初始相位角之差为π或在πrad附近;针对某输出力和工作速度的乘积所表示的周期函数就是机器系统的周期函数,还想取得更佳的节能效果,应再附加一个相同周期函数机构,2个相同周期函数机构初相位应相差π。

3、降低无用功率NR措施的论证

机器在将能量传送到工作装置和作用,并与工作对象(或介质)在工作过程中,由于摩擦发热、发声、以及弹性、塑性变形等,要损耗掉一部分功率,即无用功率。虽然其量与机器的传动方式、制造精度、条件等有关,但对损耗功率的发声、弹性、塑性变形现象进行动力学分析,可知产生该现象的主要原因是,部件运动过程中的惯性作用使其受力不均匀、变化较大。从能量分析可得出,部件受力不均匀、变化较大的原因是,系统的动能或势能在较大范围内变化。

动摩擦因数不仅与接触物体的材料和表面有关,而且与接触物体间相对滑动的速度大小有关,动摩擦因数随相对滑动速度的增大而减小;若系统的动能或势能在较大范围内变化,即使部件的接触表面的摩擦因数不变,但接触表面的正压力则呈周期变化,所以摩擦力与摩擦力损耗功率呈周期变化。同时鉴于机器发声、弹性变形也基本都是周期性的,故无用功率NR可用周期函数表示为:

(7)

式中:ω为基频;d0为待定常数;t为时间;Dji为幅值;φj为相位角。

分析以周期函数和非周期函数表示的无用功率,可得:当以周期函数表示的无用功率在较大范围内变化时,所需匹配的平均功率较大;当无用功率的变化主要与每个无用输出力Fsi、Msi的工作速度vsi、ωsi有关,若其他输出力消耗功率在较大范围内变化,则无用输出力Fsi、Msi或系统动能必然在较大范围内变化。

引起无用功率较高的原因是,短时间内以周期函数表示的无用功率在较大范围内变化。降低无用功率NR措施:在设计机械系统时,只要使以周期函数表示的无用功率在较小范围内变化,则维持系统正常工作所需输入无用功率将会降低。

4、机械设计节能基本原理的归纳整理

将基于动能的机械设计节能方法,降低其他输出力消耗功率的措施,降低无用功率的措施归纳为机械设计节能基本原理。在设计机械系统时,只要使系统动能为常量,或使其能量在最小范围内变化;只要使以周期函数和非周期函数表示的其他输出力消耗功率、无用功率在较小范围内变化;调整系统动能变化率、其他输出力消耗功率、无用功率3个函数初相位,使输入功率函数幅值在最小范围内变化;若机器或工作装置使输入功率函数幅值在较大范围内变化,应再配置一个与输入功率相同周期函数的工作装置,使新的合成输入功率函数幅值在较小范围内变化,或直接配置一套能量储存或转换系统;则维持系统正常工作所需输入功率将会降低,系统能量将得到充分利用。

结束语

总之,在机械设计中,遵循节能的基本原理,将其应用到其中,才能够真正的促进我国机械设计的不断发展与进步,保证我国机械制造业在技术上不断获得新的突破。

参考文献

机械原理与机械设计范文4

关键词:机械;设计;新理念

近年来对于机械设计的要求越来越高,这与市场经济的发展和相关企业之间的竞争有紧密的联系,促使机械设计的质量的产量都处于不断提高的发展趋势中,因此传统的机械设计方法就会遭到淘汰,取而代之的是融入了机械设计新理念的设计方法。机械设计新理念与传统的设计理念相比具有非常多十分显著的优点,体现在很多方面,本文针对这些问题都进行了较为详细的介绍。在越来越重视发展与创新的当今时代,一成不变就会遭到淘汰,而且也不能够满足时展的需求。机械设计作为机械行业发展的关键步骤,直接影响着机械的质量,从而影响其使用情况,所以必须严格把控机械设计的质量,对于其中所存在的不足要做到及时改正,只有这样才能够保障机械设计与制造行业的共同协调发展。

1传统机械设计所存在的不足之处

1.1机械零件的质量较差。机械零件的设计以及制造,到最后的使用阶段中,最为重要的就是机械零件的质量,因为零件的质量会影响到拼接之后的机械整体的质量,所以严格把控机械零件的质量是非常重要的。机械零件的质量问题除了发生在生产制造过程中之外,还最容易出现在其设计过程中,制造人员一般是按照设计图纸或者是设计内容进行零件的制造,所以设计出现问题必然会引起制造后的零件质量出现问题。近年来全球化经济发展尤为迅猛,所以需要我国的各个企业的发展速度都呈现逐渐加快的趋势,不但对机械行业的发展提出了很高的要求,而且对机械零件的设计质量也提出了非常高的要求。但是使用传统的设计方法致使机械零件在质量方面存在许多的问题,有一些是机械设备的原因所导致的,经过长期使用的机械设备在功能上出现问题,从而影响到机械设计的质量。还有人为因素,由于技术人员的工作能力不足或者是工作失误所导致的,无论是哪一种原因,最终都导致机械零件的质量不合格,这都是需要解决的问题。1.2环保理念较差。在全球都提倡节约环保的当下,我国也要响响应节能环保的号召,这体现在人们工作生活中的诸多小事上,也体现在许多行业的发展过程中,其中机械设计中就体现出了环保理念,主要是在材料的选择使用以及产品的使用性能上。使用传统的机械设计方法所设计出的零件往往不具有环保理念,首先所选择的原材料就是不合理的,原材料是机械设计和制造的基础,所以对原材料的选择和使用要求十分严格。传统的机械设计方法所选用的原材料在环保理念上就存在不足,原材料的回收性能较差,会造成材料的浪费,不能够进行回收的原材料也会污染到环境。另外,原材料还会决定机械质量,如果选择了性能或者质量较差的原材料,所生产出的零件在质量上或者使用性能上必然会出现非常严重的问题。由此可见,对原材料的选择占据着重要的位置,相关人员应该加强对其的注意,从而保障机械设计的整体质量。1.3机械的实用性能存在问题。机械设计中非常容易出现的一个问题就是具有使用性能,但是实用性能却较差,使用性能和实用性能是两个不同的概念。使用性能强调的是该种产品能够进行使用,而实用性能强调的则是在使用的基础上能够使人感觉到方便,后者更加重视人的感受。任何一项由人来进行操作使用的产品都需要考虑到其实用性能,但是往往一些传统的机械设计理念所设计出的产品的实用性能是较差的,要想取得发展,机械设计中就需要融入以人为本的新理念,从而在保障其使用性能的基础上增强其实用性能。

2机械设计新理念所具备的优点

2.1增强了机械零件的整体质量。相比于传统的机械设计理念,现如今的机械设计新理念更加符合人们的需求,也能够适应时代的发展,满足相关行业的发展需求,具有非常重要的作用和意义,为此将新理念融入到机械设计中是机械设计行业和制造企业发展所必须采取的有效措施。目前的机械设计非常注重质量问题,并且将这一因素作为机械设计中最为关键的因素,用来衡量机械设计是否合理。提高机械设计的质量体现在许多方面,首先是设计人员的技术上和一些相关技术上,由于社会的发展与需求是在以很快的速度进行增长的,所以就需要不断有新型的技术所产生,并且被应用到实际中去,从而提高机械设计的质量。另外,设计人员必须具有足够的能力,这些都是机械设计新理念中的重要内容,设计所追求的是不断创新,所以融入了新理念的机械设计也应当是不断创新和发展的。2.2设计中环保理念较强。在机械设计新理念中要注重环保,使其符合当今的环境状况,所以需要将环保理念融入到机械设计中去。主要是体现在原材料的选择上,所选用的原材料首先在质量上要是合格的,满足设计的要求,使得产品不出现质量上的问题。然后还需原材料具有环保的功能,所选择的原材料能够进行长期使用,减少资金上的浪费。另外,原材料在使用之后可以回收,不仅节省资金,还能够降低对环境的污染。环保理念是机械设计新理念中的重要内容,也非常符合当今时代的发展和需求,所以在机械设计中加入环保理念是非常显著的优点,值得推广采用。2.3机械设计注重以人为本的理念。机械设计不能单单考虑到质量问题和环保问题,主要还是需要考虑其实用情况,在设计时需要了解使用者的需求,对其进行合理的设计,要做到以人为本,一个产品只有使用者能够对其进行有效的使用,并且觉得非常舒适和便捷,这个产品的设计才是成功的,因此机械设计也需要具备这一点,这也完全符合现代设计的特点,是机械设计新理念的重要表现。

3结论

由于国家的经济发展以及综合实力等各方面的发展,给中国的机械设计行业带来了较为严峻的挑战。在这种情况下,传统的机械设计已经无法满足国家发展的需求,针对传统的机械设计中所存在的不足之处进行了介绍,并且结合机械设计新理念对其进行了相应的解决,介绍了机械设计新理念所具有的一些优点。

参考文献

[1]吕尚连.用现代设计方法树立机械设计新理念[J].大科技,2013(20):314-315.

[2]常林.对包装机械设计新方法和新理念的分析和探讨[J].祖国:建设版,2013(7):148-149.

机械原理与机械设计范文5

在机械制造工艺中,对机械设计进行合理化处理是确保机械产品质量的关键,而机械制造企业生产的目的是为了扩大规模,获得最大经济效益,因此,应有针对性地对机械设计进行研究。从机械制造工艺流程入手,对机械制造工艺中的合理化机械设计进行系统分析和探讨,希望可以为我国的机械制造发展提供帮助。

关键词:

机械制造工艺;合理化;机械设计

1机械制造工艺流程

从整体角度来对机械制造工艺流程进行分析,机械制造工艺流程如图1所示。

1.1制造程序

这一步骤主要是将原材料直接制作成半成品,处理重点是对原材料的材质及材料的利用率进行规划。对于机械制造企业来说,要在激烈的市场竞争中占据重要位置,就一定要对材料的质量进行管理和监督,只有提升机械制造工艺原材料的利用方式,才能真正降低生产成本。

1.2零件定位

在零件定位中,可以运用多种定位方式,而技术人员采用何种定位方式也会直接影响零件的质量。为了提升零件质量,技术人员要结合定位方式与零件的加工需求,按照标准开展零部件的加工工作,这也是增加机械制造企业产品销量的主要手段。

1.3技术程序

这一步骤是将制造工序中已经获得的半成品直接加工成符合客户要求的成品,技术程序的加工要求更精细,对产品的质量要求也更高。

1.4加工精度控制

技术人员在对零部件进行粗加工后,还要对半成品状态下的零部件进行细加工处理,在处理过程中,加工的精度要求在于零部件的形状、尺寸及表面质量等因素,为了真正满足客户的实际需求,技术人员需要利用误差控制措施进行合理选择,进而提升产品的精度。

1.5装夹

对零部件进行装夹是将零件直接固定在合适的位置上,在零件的装夹操作中,技术人员要保证零件固定位置的准确性,在确定好位置后,技术人员还要利用相关设计对零件进行深层次的固定工作。

2机械制造设计工艺的基本原则

2.1综合性

从本质层面来说,合理化的机械设计与机械制造属于理论和实践两个层面,二者本身所属类别是不同的,这种差异也就产生了工作中的误差。基于此,技术人员要将综合性作为整个机械制造发展的基本原则,在总结传统机械设计经验的基础上,将机械设计的理论知识与实践制造进行有机结合,以提升机械设计的整体质量。

2.2整体性

在对机械制造工艺进行合理化设计时,要先对机械设计的方案进行制定。在制定机械设计方案时,技术人员要遵循整体性原则,从机械制造工艺的整体入手,在确保各个部件合理的基础上,制定多个机械设计方案,从这些设计方案中选择最优的方案作为机械制造的最终设计方案。

3机械制造工艺中的合理化机械措施

3.1提高设计标准化

制造工艺的核心是机械设计标准化,也就是在相对统一的设计标准中,保证技术人员设计的机械零件结构、规格达到高度统一,在符合国家规定的机械制造标准基础上,进一步提高机械零部件的质量,这对降低生产成本、提高生产效率起到了极大的作用。技术人员在对机械制造工艺进行合理化设计时,一定要充分重视机械零部件的质量,按照国家标准实现标准化设计,以提升机械零部件产品的设计水平和使用性能,只有提升机械生产企业与机械产品的竞争力,才能真正提升机械制造企业的经济效益。

3.2运用绿色制造工艺

技术人员在进行机械设计时,要不断尝试引入新的设计理念,改进传统的设计方法。在设计过程中,应根据社会发展的大趋势,认真贯彻落实绿色环保的设计理念,在此基础上,将机械设计与高新技术手段相结合。在机械制造企业运行过程中,还要充分考虑自身经济效益与环境保护之间的平衡关系,只有实现二者的共同发展,才能促进机械制造企业的长久发展,企业的发展不能以牺牲环境为代价,要在保证环境的基础上,实现机械制造企业的可持续发展。针对目前的机械制造工艺,技术人员要将工作重点放在绿色材料的使用方面,从原材料及生产工艺两方面入手,共同保证机械制造与设计的系统化发展。

3.3提升加工精度

在机械制造过程中,客观差异是一定存在的,技术人员应尽量减少客观差异,以提高机械产品的精准度为准则,分析差异产生的根本原因,确定机械制造中存在的潜在因素,以降低差异,提高防范技术水平,进一步提升加工精度。提高机械产品的加工精度关键在于对夹具进行调整,技术人员应采用先进的测量工具降低误差值,确定误差产生的原因。目前,机械零件产品出现加工误差的主要原因在于机械内部应力、热变形及系统应力等,其中比较常见的是内部应力和热变形两大因素。提高加工精度的流程如图2所示。

4结语

机械制造工艺的合理化机械设计关键在于要有针对性地对机械设计进行分析,对机械生产过程进行合理分析,这两方面的分析都与机械制造过程中的合理化要求有关,因此,技术人员为了保证机械设计的科学化和合理化,要在设计过程中充分考虑机械制造工艺的实际需求,系统性地分析各制造工序的注意事项,改进设计方法,根据工艺水平合理选择机械技术,保证机械设计与制造质量达到国家规定标准,更好地促进机械制造工艺的全面发展。

参考文献:

[1]范丰.机械制造工艺课考核方式的探索[C]//中国职协2013年度优秀科研成果获奖论文集(上册),2013.

[2]说明[C]//2008年全国机电企业工艺年会《新兴铸管杯》工艺论坛征文论文集,2008.

[3]胡迎春.《机械制造工艺基础》教学探索[C]//2014年4月现代教育教学探索学术交流会论文集,2014.

[4]关于印发2008年《新兴铸管杯》工艺论坛有奖征文获奖论文名单及证书的通知[C]//2008年全国机电企业工艺年会《新兴铸管杯》工艺论坛征文论文集,2008.

[5]倪森寿.《机械制造工艺与装备课程设计》改革的实践与思考[C]//2006无锡职教教师论坛论文集,2006.

[6]张志恒.先进制造技术与机械制造工艺[C]//2007年全国机电企业工艺年会《星火机床杯》工艺创新发展绿色制造节约型工艺有奖征文科技论文集,2007.

[7]叶文华,马万太.双语CAPP中机械制造工艺语言机器翻译研究[C]//全面建设小康社会:中国科技工作者的历史责任———中国科协2003年学术年会论文集(上),2003.

[8]王文,陈云升.一种新型车床回转夹具[C]//第八届河南省汽车工程科技学术研讨会论文集(下),2011.

[9]王秀梅,王友林.试论增强《机械制造工艺基础》课的实践性教学[J].淄博学院学报(自然科学与工程版),2001,(03):103-104.

机械原理与机械设计范文6

关键词:机械制造;加工工艺合理化;机械设计制造

在我国机械制造业发展中,加工工艺合理化的机械设计工作较为重要,相关部门需要制定合理的设计方案,明确各个部门的设计职责,利用创新与研发的方式开展相关管理工作,提升机械制造质量与经济效益。

一、机械设计制造特征分析

机械制造,主要就是利用人工方式将半成品与原材料加工成为机械产品。在机械制造之前,需要做好准备工作,主要包括:原材料采购工作、运输工作与储存工作,需要科学设计零部件的使用方式。在机械制造期间,需要对各类产品进行调适,明确零部件的尺寸与规格等。要求施工人员按照相关流程开展机械制造工作,提升产品的生产质量,保证可以达到相关规定。

首先,我国在机械制造期间,整体技术有所创新取得了良好的开发成效,可以有效提升机械制造业的工作效率。机械制造业已经开始应用先进的技术,可以逐渐提升产品的设计效能,例如:应用计算机辅助设计工具,加强设计力度,提升设计准确性与可靠性。目前,在我国机械设计工作中,已经开始应用智能化设计技术,提升设计工作先进性,改变传统的设计方式与生产方式[1]。

其次,设计者可以将各类要素融合在一起,在传统设计模式的基础上,提升机械产品的性能,增强其环保性,避免出现能源浪费的现象,提升企业的经济效益。在机械制造业中,设计工艺不断完善,设计者可以将先进工艺与技术融合在一起,逐渐提升设计方案的可行性与先进性,提高设计质量[2]。

最后,在社会发展的过程中,机械设计方式有所创新,设计者可以根据社会发展需求与特征,全面开展设计工作,制定个性化设计方案,提升设计图纸的实用性与专业性。在机械设制造业设计工作合理性的情况下,可以有效增加零部件与产品的销售价值,拓宽市场销售渠道,提升自身工作质量,满足其实际发展需求,保证可以增强机械制造业的经济效益,提升其竞争能力[2]。

二、机械设计制造工作要点分析

在我国机械制造业实际发展期间,需要制定完善的设计制造方案,明确工作要点,遵循相关原则,提升机械设计制造工作质量。一方面,需要重视各类要点,及时发现衔接点存在的设计问题,采取有效措施对其进行处理。对于设计方案而言,需要提升设计方案的可控性,优化其运行体系,使其可以全面应用在机械生产活动中,满足其发展需求。另一方面,在机械制造业生产期间,需要做好管理工作,明确工艺技术的应用要求,制定完善的工艺管理方案,发挥现代化设计工艺的应用作用。另外,需要设计者将国内外先进技术融入设计方案,逐渐提升设计工作成效,发挥先进技术的应用作用,达到预期的设计目的[3]。

三、机械制造加工工艺合理化机械设计制造措施

机械制造业在实际发展期间,需要保证机械设计制造的合理性,提升工艺技术应用质量,使机械制造生产工作质量有所提升。具体措施包括以下几点:

(一)提升机械制造精确度

设计者需要保证机械制造的精确度,减少其中存在的误差现象,提升生产制造工作质量。首先,需要减少机械设计中的误差,做好设计方案与设计图纸的审核工作,避免出现偏差问题,提升设计方案的优化性,并对机械构建性能进行控制,逐渐增强设计工作质量。其次,相关部门需要做好机械构件加工质量管理工作,对加工夹具进行控制,按照相关规定提升加工模具的应用质量,科学选择加工工艺,明确机械加工尺寸与规格,提升其工作质量。最后,需要全面分析误差问题原因,从根本上预防此类问题[4]。

(二)提升制造标准性

在机械设计制造中,需要保证其标准性满足相关规定。首先,需要明确相关标准,完善生产结构与内容。在实际生产期间需要按照相关规定开展加工工作,在批量化生产的情况下,提升机械设计制造效率,提高企业的经济效益。其次,相关部门需要对机械模具的记忆性能进行控制,以便于开展机械设计者制造工作,提升产品的加工质量[5]。

(三)提高外观美观性

在机械设计制造期间,需要保证产品外观的美观程度符合相关要求,逐渐提升其生产成效,满足社会对于机械制造产品的需求。

第一,需要合理布置各类加工工具,在一定程度上,减少对于机械设备生产质量的影响,做好管理工作,提升外观美观程度,发挥技术的应用作用。设计者与制造者需要全面考虑模具的控制工作,在提升加工准确性基础上,提升外观的美观程度。

第二,需要对机械液体进行科学布置,保证模具衔接的合理性与科学性,提升机械设计制造工作质量,在一定程度上,可以优化其外观形象。

(四)提升制造可持续性

机械制造业在机械设计制造期间,需要提升制造工作的可持续性,利用持续制造方式对其进行处理,提升产品的加工质量。首先,需要树立正确的可持续制造观念,引导操作人员产生初步认知,使其可以积极应用先进的设计工艺与加工工艺。其次,需要创建良好的制造环境,制定针对性的管控方案,为机械设计可持续制造活动创建良好空间,生产绿色产品。最后,需要做好建模工作,在绿色设计的情况下,应用环保原材料,减少各类能源浪费问题,逐渐提升机械设计制造工作质量,提高其环保性能与加工水平。

结语:

在我国机械制造业实际发展中,需要做好机械设计制造工作,积极引进国内外先进的设计工艺,树立绿色设计观念,应用现代化节能环保原材料开展生产工作,满足其实际发展需求,建设高素质人才队伍,加大培训力度,使其掌握先进设计技能,提升机械设计制造水平。

参考文献:

[1]孙昊楠.基于机械设计制造加工工艺合理化的C械设计制造的分析[J].建筑工程技术与设计,2016(25):1697.

[2]朱晓丽.基于机械制造工艺的合理化机械设计[J].硅谷,2014(11):200-200,48.

[3]范伟强.基于机械制造加工工艺合理化的机械设计制造探讨[J].科技展望,2016,26(22):65-65.

机械原理与机械设计范文7

[关键词]食品机械;可持续发展;绿色设计;食品安全

[DOI]10.13939/ki.zgsc.2015.20.052

1 食品机械发展现状

食品机械的种类可以分为:粮油加工设备、果蔬保鲜与加工设备、畜禽产品加工设备、水产品加工设备、方便食品级加工设备、饮料加工设备和食品加工中废弃物综合利用设备等。按照食品加工的单元操作的不同,可以分为:食品输送机械、食品清理与分选机械、食品粉粹机械、食品混合机械、食品浓缩机械、食品干燥机械、食品杀菌机械、食品熟化机械、食品冷冻机械和食品包装机械等。

食品工业已经不可或缺,成为引领制造业的新方向。食品机械技术从生产自动化、原料高利用率化、机械设备节能化、食品安全化、高新技术实用化、机械设备通用化等多方面对食品机械制造业的发展提出了新的挑战。我国的食品机械不管从内部质量还是外观质量都落后于发达国家。原因是采用的设计理论、设计手段、设计方法、制造技术和检测手段落后。原材料、质量不稳定,直接影响了食品机械产品的整体质量。

2 食品安全对食品机械的要求

随着《食品法》的实施,食品安全问题作为一个系统工程,不仅涉及食物本身,而且涉及食品原料、食品工艺、食品生产加工、食品包装和食品销售等所有环节。

3 现代机械产品设计

机械设计可以是应用新原理、新思想、新方法开发创新的机械,也可以是在原有机械的基础上重新设计或作局部改造,从而改变原有机械性能。

机械产品的质量基本上取决于设计质量,而制造过程对机械产品质量所起的作用是实现设计所规定的质量。因此,机械设计阶段是决定产品好坏的重要环节。

在实现预期运动和动力功能的前提下,尽可能做到性能好、效率高、成本低,有一定的可靠性;而且还应考虑到操作方便、维护简单、造型美观以及便于运输。

机械设计在现代机械生产中占有重要地位,机械设计的成败往往成为产品在生产和销售中是否能够取得良好效果的决定条件。产品设计是制造业的灵魂,产品开发的成败主要决定于产品设计,因为产品结构、性能、质量、成本、交货时间、可制造性、可维护性及人、机、环境关系等。据统计,产品全生命周期成本的90%左右在产品设计阶段已经被决定,其中70%~80%在概念设计阶段被决定。概念设计的核心是创新设计。方案选择的自由度大,产品创新的空间相对就要大。

现代机械产品正在逐步向智能化、协同性、科技化发展,并且逐渐形成了较为完善的设计体系,网络技术、系统工程的理论、计算机软硬件应用和智能化应用的理论也更加广泛地被应用在现代机械设计方法之中,提高了机械产品的质量方法,也成为现代化机械设计方法中重要的技术基础。

食品机械设计的一般过程:①明确设计要求(确定机械的预期功能、有关技术指标和限制条件);②调查研究,制动设计方案,绘制机械运动简图(确定机械的工作原理,拟定集中总体布置方案,进行粗略计算和分析比较);③进行运动和动力分析,确定主要零部件的运动和动力参数;④进行传动零件的设计计算,确定其主要参数;⑤进行结构设计,绘制部件装配图和总装配图;⑥绘制零件工作图;⑦编制技术文件(编写设计计算说明书、标准件、外购件明细表,对较复杂的机械还应绘制详细的机械传动示意图等)。

4 食品机械设计新理念

4.1 绿色设计理念

绿色设计(Green Design,GD),就是设计和制造生命周期环境影响为最小的产品,在产品整个生命周期内,考虑产品的环境属性,即可拆卸性、可回收性、可维护性、可重复利用性等,保证产品功能、使用寿命、指令等。在设计食品机械产品时,全面考虑食品机械设计、制造、使用甚至报废、处置等环节,在产品的全生命周期各个阶段,从源头上防止污染。

4.2 并行式绿色设计理念

以集成并行的绿色理念设计食品机械及其相关过程,初期充分考虑机械生命周期全过程的各项因素(如用户需求、质量、成本、进度、拆卸与回收的设计体系等),使食品机械实施最优化设计。

4.3 并行式绿色设计理念下设计的一般过程

绿色设计是一种基于生态学的设计,为设计人员的素质和设计方法、设计手段提出了更高要求。食品机械数据管理技术是并行式绿色设计技术的关键技术之一,是对食品机械生命周期全过程个各环节中所需要的、或生成的大量数据和信息的管理技术,可按照要求将数据或信息及时传递到制定的位置或相应的人员。

机械设计的过程不再是一种串行设计模式,而是一种在设计过程中逐级反馈的设计模式。将概念设计做大最全面、最优化。从概念上影响整个设计过程和设计环节。

4.4 新设计理念下食品机械设计的实施要点

设计理念的更新:可持续发展理念、食品安全理念、并行式绿色设计理念。

食品机械设备的材料设计:直接接触食品加工过程的设备材料要求(如抗菌、容易清洗),非直接接触食品的设备材料要求(如节能、环保、对操作人员无害等),直接接触食品成品或半成品的包装设备的材料要求(无害、抗菌、不能对食品造成附着添加等)。

食品机械产品结构的设计:产品整体结构要易于制造和装配,具有良好的可拆卸性,动力和液压系统要考虑到绿色设计。对于目前发展势头迅猛的中小型家用食品机械要在使用中易于或加入清洗系统的设计,能够一机多用,环保节水等。

食品机械生产线设备的设计:对于目前的大型标准化生产设备,要采用GMP(Good Manufacturing Practice,良好生产规范)的标准化生产为指导,同时还要用先进的科学预防性食品安全保证体系HACCP(Hazard Analysis Critical Point,危害分析与关键控制点)来规范生产线设备的设计研发。

在食品机械概念设计阶段,全盘考虑。基于食品安全和绿色生产,对食品机械设备进行全程的监控。如设置设备的使用监控和警报系统等。

参考文献:

机械原理与机械设计范文8

【关键词】机械设计;机械制造;机械产品;机械设计原则;机械设计效果

机械设计是机械制造的首要步骤,机械设计的好坏将会直接影响到实际工作的效果,在今后工作过程中为了实现科学发展必须不断加强这方面的研究。从当前的情况来看,机械设计本身还存在着一定问题。机械制造是机械设计的下一步工作,机械制造效果在很大程度上是取决于机械制造的。为了实现科学发展,对于这两项工作就应该进行深入分析。

1 机械设计技术分析

1.1机械设计的步骤

机械设计有其专门步骤,在设计的时候,设计人员应该严格按照步骤来进行设计,这样才能够保证效果。实际工作过程中机械设计的步骤主要是分为计划、制定以及设计这三个阶段,对于这三个阶段应该进行深入细致的分析。机械设计的计划阶段。计划阶段的主要工作就是要对之前那些已有的机械产品要能够有充分了解和认识,对于相关机械的性能必须要予以充分认识和把握。对于机械产品的优缺点必须要认真予以记录,这样做的主要目的是为了能够为今后机械制造积累一定材料,这对于提升机械设计效果有着十分重要的意义,对于这些工作必须要予以高度重视。

方案制定阶段是机械设计中的一个关键步骤,在制定方案的时候对于现有条件以及未来期望这两者之间的关系必须要进行科学协调,要在两者之间找到较好的切入点。制定方案的时候对于机械产品的最终形态结果,设计过程中各个环节的调控和处理都需要引起高度重视。对于这些必须要进行认真设计,才能够保证效果。这是实现之后机械设计及机械制造的重要前提条件,实际工作中必须要严格按照设计原则和设计要求来采取措施。在方案制定阶段技术设计是重点,所谓技术设计就是要根据自身经验及初期的设计来进行下一步设计,技术设计的主要目的就是要形成完整的设计方案。

机械设计的设计阶段就是要把原先思路转变成具体的机械描述阶段,该阶段的主要目标就是要获得总装配和总部件装配的草图。总装配以及部件装配草图是设计的重要依据,草图的存在有助于规划工作的顺利完成。需要注意的是在设计工作完成之后还需要对其进行设计修改,只有经过设计修改之后才能够有效保证其效果,这一点是我们在实际工作中需要予以充分注意的一点。为了适应实际批量生产作业的要求,对于模具的设计就需要引起高度重视。机械设计的最后设计又可以称作是定性设计,所谓定性设计指的是实际工作过程中应用于生产机械前的最后一次设计,由于机械设计方案有的地方过于理想,因而不能够满足实际批量生产的需要,因而工作中就需要对其进行定性设计,通过定性设计来对那些不能够满足实际需要的进行有效调整,这一点是我们在实际工作过程中需要引起注意的。

1.2机械设计的原则

为了实现科学的机械设计,在今后设计过程中就应该坚持科学的设计原则。机械设计过程中应主要坚持标准化、技术性能和安全性这三大原则。标准化原则指的是设计过程中需要严格按照机械设计标准来进行设计,设计出来的每个零件、每个组件都需要符合相关文件的规范。只有严格按照标准来进行设计才能够真正适应实际需要。标准化准则是机械设计过程中的一项重要约束,对于这项约束,必须要引起注意。

技术性能原则。技术性能原则是一项重要原则,在实际工作中,技术性能原则指的是实际工作过程中必须要保证机械的性能,只有保证了机械的技术性能才能够实现机械的长时间高效运转,这一点是我们在实际工作中应该引起高度重视的。在设计的时候必须要严格控制机械技术性能的设计,要充分保证设计出来的性能能够符合实际需要。

安全性原则。保证机械安全是机械设计的基本要求,实际工作中对此应该引起高度重视。这里的安全指的是多方面的安全,设计的时候要考虑到零件安全性、环境安全性、生产安全性以及整机安全性,保证设计安全是今后必须要做到的。

1.3机械设计的分类

机械设计当前能够分成多个类别,从实际设计来看可以分为三大基本类型,这三大类型分别是新型设计、继承设计以及变型设计。新型设计把那些成熟的先进技术应用到设计中来进行新的机械的设计,这是一项非常重要的设计,这一点在今后工作中是应该引起重视的。继承设计指的是为了设计功率消耗小、运行效果好的机械,在设计的时候就必须要结合自身经验及设计技术来进行科学合理有效的设计。变型设计主要是从市场需求出发来进行科学设计,变型设计主张对原来的机械设计进行变动更改,从而有效满足市场需求。这样设计的主要目的就是为了能够在满足实际应用的条件下有效节约成本,这一点是需要引起高度重视的。

2 机械制造分析

2.1机械制造的特点

对于机械制造而言,在实际工作过程中首先需要了解其基本特点,这是进行工作的重要前提。通过详细分析就会发现当前的机械制造存在着多元化、服务化和全球化的特点,对于这三个基本特点需要充分把握。

多元化。在经济社会快速发展的背景下,机械市场对机械制造技术提出的要求越来越高,与此同时消费者的个性化要求也日益凸显出来。消费者对机械制造的要求逐渐多样化,在实际设计过程中不仅要求机械制造能够具有良好性能。能够满足质量要求,同时还要求能够具有优质的服务。为了适应多样化要求,实际工作中就应该对机械市场进行充分调查研究,只有在进行调查研究之后才能够了解市场的真实需求,这样有助于避免盲目生产。

服务化。服务化指的是在实际工作中,服务质量对产品销售会产生直接影响。为了保证产品质量今后还需要专门进行市场售后服务,对于不同机械产品应该有针对性地来开展售后服务调查工作,通过开展售后服务调查来有效提升企业信誉,进而扩大消费群体,这一点是实际工作中应该予以充分注意的一点。

全球化。当前的机械制造已经逐渐走向了全球化发展的道路,实际发展过程中全球化的主要工作能够有效推动制造业的发展。在经济全球化的背景下,机械制造既可以利用国内市场同时也可以利用国外市场,又可以统筹好国内和国外这两个市场来最终实现企业的快速发展,这对于提升机械制造水平是非常有利的。

2.2机械制造的现状

从当前我国机械制造的发展现状来看,当前计算机的应用已经成为机械制造的重要发展趋势,为了适应日益复杂的管理形势,在今后工作过程中就需要进行创新管理,当前我国机械制造有不少方面还是处于落后状态的。产业大而不强和结构矛盾突出是当前机械制造的典型问题。这些年来尽管我们的机械制造行业中有不少行业都已经处于世界第一的位置,但是从行业创新能力、产业核心竞争力上来看,当前还存在着很多问题。在实际工作中这些问题如果得不到科学合理的解决,就会严重影响到实际工作效率。从产业结构矛盾上来看,当前产能扩张较快、低端领域过度竞争,这种现象会严重影响到企业的自我发展能力。这些问题是我们在今后工作中必须要引起注意的,这些问题如果得不到科学合理的解决,就会严重影响到实际工作效率。

3 机械设计和机械制造的发展前景

3.1机械设计的发展趋势

从今后的情形来看,在今后设计过程中机械设计将会出现一系列变化。实际工作中机械设计性能将更加优良、节能环保的理念将深入人心,在今后设计过程中将探寻更加能够适应市场竞争的设计技术。在今后设计过程中性能更加优良。设计的时候应该尽量提升产品设计性能的优良性能。优良性能本身又可以分为动态设计、可靠性技术设计、补偿设计、防腐设计等内容。为了保证实际工作效果,今后只有不断提升设计水平才能够满足要求。节能环保的理念将更加深入人心。今后的设计应该注重绿色设计,要把智能化和绿色化作为设计的基础。在今后设计过程中要充分利用资源,要能够实现资源利用的最大化,同时还要能够实现资源的循环利用,今后对于这方面的工作必须要引起高度重视。

3.2机械制造的发展方向

今后机械制造管理将主要依靠计算机管理制度来实施,计算机管理已经成为今后发展的必然趋势。组织体制及生产模式的创新具有十分重要的意义,当前我国机械制造管理机制还比较匮乏,今后应该是不断加强机械制造管理机制的研究。在今后设计过程中激光加工技术、电磁加工技术、纳米加工技术、微型加工技术等技术都将会得到科学合理的应用。机械设计是机械制造行业的重要环节,科学高效的机械设计对于今后提升机械产品性能具有十分重要的意义。机械制造过程中应该高度重视管理机制及先进技术的应用。本文重点分析了机械设计和机械制造的特点以及今后的发展方向和趋势,今后应该进一步加强这方面的研究才能够适应实际需要。

参考文献

[1]孙永春.谈机械设计在机械制造中的关键性[J].科技创新与应用,2012,(19).

[2]司慧.改革机械原理和设计课程设计的探索与实践

[J].太原理工大学学报(社会科学版),2008,(S1).

机械原理与机械设计范文9

关键词:创新能力;机械原理;教学

中图分类号:G642.0 文献标志码:A 文章编号:1674-9324(2012)06-0033-02

随着科学技术的发展和工业自动化水平的提高,迫切需要高等学校培养出大量具有创新能力的工程技术人才。机械原理课程作为机械类专业的一门重要专业技术基础课,具有很强的工程实用性,在培养学生创新能力方面具有其他课程无法比拟的优势。在培养学生创新设计能力的过程中,机械原理课程承担着培养学生机械系统方案创新设计能力的任务,在机械基础系列课程中占有十分重要的地位。为了培养学生的创新能力,我们在机械原理课程的教学过程中以教学研究与教学实践为基础,打破传统机械原理教学的格局,从认知规律和满足工程设计各主要环节训练的需要出发,进行教学内容和实践环节的整合与提高,在培养学生机构运动与动力设计、通用机构运动设计与结构设计能力的同时,突出创新设计和现代机械系统总体方案设计的训练。

一、课程体系的设计与创新

为强化机械类专业本科学生机械系统方案设计能力和创新能力的培养,在长期从事“机械原理”课程的教学实践与教学改革的基础上,提出并构建了以现代机械系统总体方案设计为主线,旨在培养学生综合设计能力的一门具有自身体系与特色的“机械原理”新课程,提出了基于“三大模块”知识体系、“三维类型”教学模式和“三位一体”教学环节的课程体系结构(简称“三三制”),如图1所示。

1.“三大模块”知识体系——教学内容的整合。以机械系统方案设计为主线,创新能力培养为目标,对机械原理课程的教学内容进行了结构性调整、重组和更新,从整机和系统的角度将教学内容整合为“机构学”、“常用机构”和“动力学”三大模块,由此形成机械原理课程的知识体系。该体系突出了整机观、系统观、创新观和发展观,更加贴合工程设计和人才培养的规律,体现了学生设计能力培养的循序渐进性。

2.“三维类型”的教学模式——教学模式的外延。将教学模式由传统的纸质教材板书形式向信息化和模型化形式延伸,以实验室实物模型为载体,采用纸质教材为主,CAI、PPT和仿真软件等电子信息化课件为辅的“三维类型”的教学模式进行立体化讲授,全面提高学生的认知能力、接受能力和软件编程能力,为学生毕业后的实际工作奠定一定的理论和实践基础。

3.“三位一体”的教学环节——教学环节的扩展。教学环节由课内向课外延伸,新课程通过理论教学、课程设计和实验仿真“三位一体”的教学环节,为学生的实践训练和创新活动提供宽广的舞台,为学生个性化教育创造广阔的空间,以提高学生自主学习与研究的能力,促进学生对所学知识的融会贯通,理论与实践的融会贯通,实现由理论学习向工程综合的转变、由知识积累向能力生成的转变,全面提高学生的设计能力、实践能力和创新能力,使学生在知识、能力和素质等方面得到协调和均衡的发展。

二、教学内容的设计与创新

1.实验教学。机械原理设有相应的实验环节,包括上机实验和实验室试验两部分,实验项目的选择多以演示型、验证型为主,学生实验成绩只占课程总成绩很小的比例,实验环节的重要性被理论教学冲淡了。为强化学生实验能力的培养,新编了“机械原理实验指导书”,按“三大模块”体系设置了不同难度等级的实验项目,突出创新设计、自主设计和综合型实验,突出实验环节的重要性。

2.课程设计。为培养学生的整机设计观念和能力,课程设计选题注重工程设计各主要环节(工作原理-方案拟定-运动学分析-动力学计算-机构设计)的训练以及创新能力的培养,将计算机设计和机械系统动力学仿真相互结合,体现先修课程的综合运用和计算机辅助设计能力的培养。

三、立体化教材建设与网络化学习环境的构筑

教材是开展教学活动的基础,课程改革与建设的新理念必须通过教材加以固化,以便于教学实践和推广。近几年来,我们在积极开展机械原理新课程建设的同时,努力探索教材表现形式的多元化和有机配套,形成了机械原理课程教材的系列化、立体化,在教学实践中发挥了很好的作用。

1.机械原理电子教案。针对机械原理课程的教学内容,按照课堂教学活动组织和学生认知的普遍规律,负责开发了开放式PPT电子教案,设计和收集了大量视频和动画文件,利用多媒体技术和动态仿真技术来充分展示复杂机械的结构、机构运动过程、传动机构设计原理与步骤以及工程应用现场等信息,由此增加了教学信息量和提高了教学效益,同时电子教案的多媒体形象化特点和生动性、趣味性,也大大激发了学生主动学习的积极性,加深了对所学内容的理解,从而提高了整体教学质量和水平。

2.机械原理课程网站。为满足学生课外学习的需要,同时充分发挥教学资源的广泛作用,学院建成了机械原理课程网站,主要模块有:课程简介,网络课堂,综合实践,中英名词术语对照,网上答疑,在线讨论,创新园地等。其中网络课堂模块提供的教学资源包括:学习须知,教学大纲,考试大纲,电子教案,学习指南(含各章学习要求、重点难点指导、典型例题分析、复习思考题、文献阅读指南等),扩展内容,习题,自我测试,参考文献,网络课程等;综合实践模块包括课程实验,课程设计,专题项目,专题讲座等。课程网站的建设为学生创造了良好的网络学习环境。

四、结论

通过多年的教学实践,我们在利用机械原理教学平台培养学生创新能力方面获得了一些经验,取得了一些成效。我们认为,培养学生创新能力的关键是要调动学生学习的积极性和创造性,将教学内容、创新方法和实践有机结合起来,学生的创新能力才能得到发挥。

参考文献:

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机械原理与机械设计范文10

随着社会的快速发展,机械制造业也得到迅猛发展,机械工业从传统的制造技术开始向自动化技术发展,自动化技术主要应用于以下环节:一是设计,二是选材,三是生产,四是组装,只有充分了解机械制造自动化的特点,才能合理的应用机械制造自动化技术,才能提高机械制造效率,满足工业市场的实际需求,并对机械制造自动化技术应用过程中存在的问题进行分析调整。

关键词:

机械制造;自动化技术;发展趋势

0引言

在很长一段时间,我国都是世界性的工厂,机械制造业在过去曾经是我国的基础性加工业,对国家经济发展有着巨大的推动作用。随着社会的快速发展,科学技术也得到迅猛发展,机械不仅仅再进行人为制造,而是应用自动化技术进行制造和生产。但是,只有不断创新和调整,才能更好的保证机械制造自动化技术应用的合理性及长远发展。

1机械制造自动化技术的特点分析

1.1系统性

随着社会的快速发展,计算机技术也得到迅猛发展,机械制造自动化技术就是依赖计算机技术进行信号的传输,并控制机械的信号输入及输出,进而完成机械的生产,机械制造自动化涉及多个环节,每个环节都会输出大量的信息,只有保证机械制造按照原定的顺序进行,才能保证机械制造的顺利完成。从机械制造业发展的方向可以看出,机械制造已经从原有的油驱发展为电驱,从大型机械设备向小型机械设备转变,机械制造自动化已经不单纯是一种生产制造技术,更是一次科技的革新,对于机械行业和国家经济的发展都有着不可替代的作用。西方国家应用机械制造自动化的时间比较早,我国可以结合本国实际情况合理的借鉴西方国家的先进经验,完善机械制造自动化技术体系,保证机械制造自动化技术应用的合理性、科学性、先进性和可靠性。

1.2综合性

随着社会经济的快速发展,人们的生活水平不断提高,人们对机械产品的要求也在不断提高,而且人们对机械产品的后期服务问题给予了高度关注,机械制造业只有不断创新,引进先进的机械制造技术才能更好的满足人们的服务需求。机械制造也不单单是在工厂生产制造,而是从工厂走向机械市场,开展机械行业的深入分析调研,不断引进并创新机械制造技术。机械制造自动化技术的应用对机械设备的安全性和可靠性都提出了较高的要求,机械设备在制造生产后,还要对机械进行后期维护和保养。

1.3世界性

机械制造不再是传统的制造行业,而是新技术不断产生的行业。我国一直都是制造和出产机械设备的大国,但是我国机械制造受到传统制造理念和模式的影响较大,导致我国的机械制造业与西方国家的机械制造业差距较大。机械制造自动化技术的应用可以让我国在机械制造的过程中收集到多种有价值的自动化数据,并充分利用收集到的数据进行技术创新,为机械制造技术创新提供数据依据。我国可以把自身总结出来的经验与西方国家的经验结合在一起,创新出符合我国机械制造业发展的新技术,进而推动机械制造业的快速发展,推动国家经济的发展。

2机械制造自动化技术的发展趋势分析

2.1机械设计的合理化

机械设计是机械制造的基础和前提,只有保证机械设计的合理性才能保证机械制造的合理性和科学性,而且机械设计的合理性能够更好的保证机械制造的安全性,避免机械制造安全事故的发生。如今,人们对生态和环保问题的关注程度逐渐提高,传统的机械制造会给生态环境带来污染,影响人们正常的工作和生活,威胁人类健康。机械自动化设计的合理性可以降低机械制造对生态环境的污染,实现人类和生态的可持续发展。随着机械制造业的快速发展,机械设计也将越来越合理化,科学化。虽然计算机技术已经广泛应用于机械设计中,但是软件设计已经无法满足机械设计和制造的需求,相关人员需要不断创新出新技术,机械设计自动化软件将成为未来机械设计的主要工具,为机械设计提供便利,更好的保证机械设计的合理性。

2.2机械设计的高效化

在新形势下,从机械设计到机械制造全部实现了自动化,不需要人为进行设计和操作,节省了人力和财力。但是,在机械设计决策阶段,依旧需要人为干预,需要人来提供参考性建议。在未来,机械设计自动化将加入更多人的思维,体现出人类的创新能力和创造力,这样不仅可以降低机械设计和制造的成本,还可以节省更多的能源和机械制造的原材料,节能也一直是世界性话题,机械设计和制造的自动化对全球节能有着至关重要的影响。比如,在制造某一机械设备时,可以不依靠一家制造厂家完成,可以由多个制造厂提供设备元件,并在固定的厂家进行拼装,这样就可以避免单一机械制造链过长的问题出现。市场对机械制造的高效需求改变了传统的机械制造理念和模式,在一定程度上推动了机械制造业的快速发展。

2.3机械制造的环保化

在很长一段时间之内,人们大量制造机械设备,忽略了保护环境的重要性,机械制造不仅会污染生态环境,也会消耗大量的能源,其中还包含不可再生的能源。保护环境已经不再是我国需要面对的问题,而是全球性问题,无论是机械设计还是机械制造都必须坚持“环保”理念,这也将成为国家考量机械制造业的重要依据。选材是机械制造的关键环节,只有选择环保型材料才能提高材料的利用率,并对废弃的材料进行回收再利用,这样就可以降低机械制造对能源的消耗。

2.4机械设备的智能化

无论是大型的机械制造厂家,还是小型机械制造厂家都必须实现机械制造的智能化,才能更好的满足机械制造的需求,而且机械制造的智能化可以降低机械设备出现故障的机率,节省维修费用。

3结语

从机械制造业发展的方向可以看出,机械制造已经从原有的油驱发展为电驱,从大型机械设备向小型机械设备转变。机械制造也不单单是在工厂生产制造,而是从工厂走向机械市场,开展机械行业的深入分析调研,不断引进并创新机械制造技术。我国可以把自身总结出来的经验与西方国家的经验结合在一起,创新出符合我国机械制造业发展的新技术。机械自动化设计的合理性可以降低机械制造对生态环境的污染,实现人类和生态的可持续发展。机械设计自动化将加入更多人的思维,体现出人类的创新能力和创造力,这样不仅可以降低机械设计和制造的成本,还可以节省更多的能源和机械制造的原材料,进而推动机械制造业的发展。

参考文献:

[1]胡楠.机械制造及其自动化的发展趋势分析[J].科技传播,2013(04):59+72.

[2]张西平.机械制造自动化技术特点与发展趋势[J].河南科技,2013(08):78+82.

机械原理与机械设计范文11

关键词:机械自动化技术机械制造 应用分析

中图分类号:F407.4 文献标识码:A 文章编号:

一、引言

机械自动化的含义就是机械制造企业使用与本企业生产相关的自动化技术,使企业能不间断的进行生产运营。随着科学技术的不断发展,如何在机械制造中,降低工人的劳动强度,节约人工的成本,提高生产的效率是每一个领导者都在考虑的问题。而将自动化技术应用到机械生产制造中,就可以有效的解决机械制造业目前存在的这些问题,使生产力及产品质量都得到提高,产品的生产周期也可以得到缩减,从而给企业创造出可观的经济效益。

二、机械自动化技术在机械制造中的应用现状

机械自动化顾名思义,就是将机械操作的各种固定形式,通过编程,将机械定式转化为信息语言,再将信息反馈给所需要控制的机械,也就是施加控制作用给被控制对象,从而使整个系统按照设计的要求进行运行,可以减少人为操作失误的发生。这可以解决目前在生产中存在的很多问题,而机械自动化的应用也为科技研究提高了数据支持,对今后自动化的更新提高都有重要作用,而通过自动化的应用,也彻底改变了机械制造企业长期、传统的生产与管理模式,目前在我国机械自动化主要应用在以下几个方面:

1、各种信息自动化

将传统的各种信息传递升级到了计算机的信息管理,比如将手绘设计图纸改为数字化制图设计,将原有的工艺改进提高到了自动工艺辅助设计,将原有的产品报表统计归纳到了数据库信息化系统。数字化制图设计是指通过电脑的图形设计软件进行图纸的绘制与改动;自动工艺辅助设计是将自动工艺辅助设计与数据库进行数据共享连接,有利于生产工艺的优化;数据库信息化系统是对在设计中、生产制造中出现的数据进行系统的信息化处理。

2、原料输送自动化

将原来机械制造中所需的各种原材料或成品输送到现在自动化系统预定的相应位置,就是原料输送自动化的描述,这即节省了原有的人力物力,也提高了生产效率,这个系统主要包括一个单机自动装一个自动输送的设备和一套自动化控制的组件等。

3、生产过程自动化

机械自动化应用到生产中的原因就是能自动持续的进行重复工序的循环生产,同时还可以自动装卸原、辅料。在生产过程中采用自动化系统的最终目的,是可以全面或多数代替人力进行的体力劳动,减少因为机械生产过程中由于人为的失误等造成的生产事故,从而提高产品的质量与品质。

4、机械组装自动化

通常机械设备的组装很多采用的是人借助辅助设备进行的组装,这不仅效率低,而且时不时就会因为精神力不集中导致的失误,甚至出现机械伤害事故。而机械组装自动化就是将需要组装的机械按照设计的技术要求,通过机械搬运、组装、调试、试验、验收等步骤,形成一套能够进行自动化组装的流水线。机械组装自动化代替了原来的人工操作,不仅仅提高了生产效率,而且保证了产品质量,对工人的安全也起到了作用。

5、规范检测自动化

随着现代化科学技术的发展,各种新型的材料和部件被不断应用到了机械制造当中,生产的产品也越来越尖端,越来越精细,我们过去凭借经验与肉眼的检测已经无法达到对产品的检验要求,这时候我们就需要自动化的检测仪器来帮忙了,将自动化检测仪器与技术引入到机械制造中是必然的结果。

三、机械自动化技术在机械制造中的应用前景

当前我国机械制造自动化技术的发展趋势是:更高程度的计算机集成化、计算机的智能化以及应用的虚拟化。

1、更高程度的计算机集成化

在机械制造中采用计算机集成技术,是新科技形势下一个机械制造企业成熟与否的标志。计算机集成系统构成主要是由很多个密不可分的部分组成的,其中有数控部分、辅助部分、程序控制部分、设计部分、管理系统等,其中管理系统可以分化到各个管理科室中,如原料供应、仓储管理、财务统计、设备维护、安全环保、人事管理等。

2、计算机的智能化

随着现代科技的飞速发展,对产品的制造已经由简单的设计制造发展成了一系列产品的集成,也就是说现代的制造技术就是将信息处理和产品设计组合起来的多功能技术,这就是计算机的智能化,这是一种融合了自动化技术、人工智能、制造技术的先进技术,计算机智能化机械制造系统我们也可以理解为是由智能化机械和操作的人员在一起合作的智能化机械生产系统,这个系统可以对自身的生产运行状态进行监控,一旦发现有故障能及时预测并作出应对措施,这是传统的机械制造系统所不具备的,我们目前应用到机械制造业中的有智能式的故障诊断及维护系统、机械智能化CAD绘图系统等,而且计算机智能化在机械制造中还可以进行逻辑分析推理、命题判断、工艺构思等。总而言之,计算机智能化能给机械制造技术带来质的飞跃,这对于生产人员,计算机智能化就意味着安全和高效;对于企业或社会,计算机智能化就代表着充分协作与合理竞争;对于环境而言,计算机智能化没有污染,可以节约能源和资源。

3、应用的虚拟化

应用的虚拟化制造技术里面主要有对精致理论的研究、计算机技术的更新、对媒体技术的使用、信息处理技术的应用以及人工智能化,就是使用计算机,综合现代的制造工艺等新技术对机械制造进行仿真模拟。

应用虚拟化的目的就是在正是投产之前,通过计算机的仿真技术进行虚拟制造,已全面描绘产品的生产过程,可以从中发现有可能存在的问题与不足,以便进行修正,可以保证正是投产的产品可以一次性成功制造,缩短生产周期,降低生产成本,提高市场竞争力。

四、结语

总的来说,只有将当代的信息技术、自动化技术、系统工程技术、数据库的管理技术和传统的机械制造技术进行有机的集合并加以应用,才能有效地促进目前的机械制造业发展。而自动化技术的柔性化、集成化、智能化以及虚拟化是必须要达到的,只有这样才能合理开展机械制造企业的产品开发、企业管理以及技术革新等多个方面的强强配置与升级,只有这样,才能提高产品质量,达到降低成本,提高效率,增强质量的目的,只有将自动化技术充分的应用到企业的生产中去,才能提高企业产品的市场竞争力,使企业在市场竞争中立于不败之地。

参考文献:

[1] 王英. 机械自动化技术应用与发展前景[J].科技传播,2010,12

机械原理与机械设计范文12

经济在快速进步,这种趋势下的机械制造行业也日益拓展了规模。机械制造的流程包含了复杂的多步骤,若要在根本上提升机械制造的整体水准并且减小成本耗费,那么有必要采纳新阶段的工艺手段。初期在设计时,应当优选合理化的机械方案用来优化设计,这样做才能便于机械制造的展开。这是由于,机械制造的总体质量密切关系着方案设计。对于此,解析了机械制造领域内的常用工艺,结合实际设计出合理化的工艺流程及方式。

关键词:

机械制造工艺;合理化;机械设计

机械制造包含了各步骤的工艺流程,在制造过程中先要选取合适的原材,而后依照给出来的流程予以详细制作。机械设计应能力求合理化,在各类方案中筛选最合适的合理方案用来指导后续设计。若没能设置适当的机械制造方案,那么系列性的设计都将会很难落实。由此可见,初期设计的合理化是尤其必要的,合理化设计决定着后期展开的机械制造流程。

1机械制造工艺

从本质来看,机械制造包含了成品制作的流程及方式。在机械制造中,相关人员先要预备机械原材,经过加工得出某一机械产品[1]。在现今阶段内,制造业表现出日益显著的技术进步,与之相伴的配套工艺也在获得整体性的改进。机械制造若要收获最佳的实效,那么不可缺乏先期性的合理设计。机械设计需要衡量综合的要素,具体策划及后期设计的流程中都应力求完善。设计人员首先就要拟定合理且恰当的总体设计思路,不可忽视细微的设计要点。

2机械设计中的合理化

2.1符合设计标准

机械制造需要配备多步骤的工艺,为此初期在设计中就要符合给出来的设计指标。这样做,才能从整体入手来优化设计。具体动手设计时,设计人员应能实时调整设置的机械精度,确保符合精度需要。某些情况下,机械加工会表现出较大偏差,这种状态增加了额外的机械制造风险同时也损耗了更多资源。情况严重时,还很易带来突然性的故障[2]。由此可见,需要全方位控制并调整标准化的机械设计,这种基础上设置最适当的零件尺寸等。合理的设计应能符合标准,同时也不可忽视数值的精确性。通常在后期加工时,零件的真实尺寸都会与初期设计有所差异,这种差异被视作制造中的偏差。在设计环节内,就有必要防控这种过大的偏差,因此需要衡量全方位的综合设计要素。例如原材的破损或高温带来的机械变形,这些都被归入设计要素。设计人员要兼顾更多的要素,这种基础上选取合适的设计手段及测量用具,经过改进得到优质的设计方式。

2.2确保加工的优质性

确保优质性的机械制造,要从全程入手来提升总体的零件制造质量。具体设计时,应能从严依照给出来的指标予以设计,优先选择最恰当的加工步骤。应当因地制宜,筛选合适的零件原材及型号规格,确保规格及型号的一致性。确保合理且适当的机械设计,在更大范围内减低总体的加工成本。各类机械零件都表现出差异的结构,与之相应的精确度也并不相等[3]。制造零件的流程中很难彻底杜绝隐含的偏差,然而过大的偏差将会干扰到零件的优质性。为此,先期就要详细予以运算,结合实情设置合理的用材总量并且提供全方位的零件检测。针对某些偏差过大的零件还需再次妥善处理,对于表层有必要适当切削以此来确保平整性,这样做就防控了潜在的精度偏差。

2.3采纳新式理念

机械制造相关的技术都在更新,有必要接纳新式的机械设计理念。从行业特性来看,机械制造附带的污染是较高的,因而应当优选可持续性的新式加工理念。设计人员要摒除不适当的认识,在具体设计时也要注重选取污染更小的新式设计思路。在日常设计中,可以提供绿色理念用来指引机械设计,融入节能且环保的新式绿色技术。与此同时,设计者也不应忽视附带性的资源损耗,应当优选最佳环保性的机械材质用来设计。针对报废后的机械零件,还可以有序予以回收。

3合理化机械设计的建议

机械设计构建于机械工艺的基础上,在详细设计过程中应能衡量综合的设计要点,例如零件的特性、尺寸以及精度。经过全面的衡量及考虑,才能妥善把握设计流程内的技术要点。进行合理的设计,不可以忽视消耗的机械设计成本,要在确保优质的前提下着力减低成本。如果条件允许,设计人员还可借助于巧妙构思来减小机械原材的总消耗量,用更低的成本投入来收获优良的设计实效[4]。设计人员在给出了某一制造方案后,需要经过调试的步骤才可以进入安装。因此,也应当注重设计后的安装调试。调试过程中通常可以测出隐含的设计偏差,各类零件表层也会呈现出不同层次的粗糙度。调试的过程中,需要优选恰当的刀具以此来提供必备的保障,调试得出的机械制造方案才会真正符合现今的市场需要。

3.1全面更新加工程序

在机械制造领域内,工艺流程体现为更高的技术特性。经过详细的制作后,机械制造可以把某一原材转为可用的产品。具体在制作时,先要初步加工而后才可以获得某类成品或半成品。在某些情况下,还需针对于半成品予以再次加工,进而构成全方位的制造流程。

3.2调整为合适的加工精度

具体而言,精度控制包含了零部件的尺寸、加工的位置及形状、零件的表层质量。有序控制零件的精度,才能在总体上获得更优的零件加工实效。未来的探索中,需要深入完善自动形成法、固定标准下的刀具控制法以及试切法等。机械制造应能确保最佳的精确度,唯有如此才能落实后续的顺利加工。

3.3改进装夹工艺

从加工角度来看,装夹的工序可用来定位精确的零件位置。在制造零件前,先要安放于特定的模具或者机床上方,这个步骤即为装夹操作。经过装夹操作,零件可以被固定至机床。装夹的具体操作也关系到总体性的零件质量。可以选用特定的夹具用来装夹,也可依照实情来选用其他方式。若要加工得到精准的零配件,那么不可缺乏初期的装夹定位。设计机械产品时,通常可选多类的定位方式。相关人员应能结合实情来适当设置定位,这是因为恰当的定位更加便于后续施工。针对各异的情况,机械制造可选的定位方式也表现出多样性。

4结束语

技术进步的总体趋势下,机械制造也提升了综合的水准。具体在制造各类机械零件时,先要给出全方位的机械设计。合理的设计思路可用来提供明确的机械制造指导,服务于根本性的制造质量提升。机械设计中的合理化思路可以缩减消耗的总成本,同时也避免了冗余的设计流程。然而从目前看,机械设计并没能达到完善,仍有待长期改进。未来的实践中,有必要继续摸索合理化设计的珍贵经验,从全面入手来确保机械制造及设计的优质性。

作者:曾华 单位:重庆机床(集团)有限责任公司

参考文献:

[1]朱晓丽.基于机械制造工艺的合理化机械设计[J].硅谷,2014(11):200+48.

[2]谢有龙.关于基于机械制造工艺的合理化机械设计探讨[J].商,2015(46):287.