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關(guān)鍵詞:機(jī)械制造 機(jī)械設(shè)計(jì) 技術(shù)
中圖分類號(hào):TD406
引言 機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造一直被交織在一起,而兩者之間的關(guān)系也更為密切。從嚴(yán)格的意義上講,機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械制造的前提,而機(jī)械制造一般是以設(shè)計(jì)為基礎(chǔ),才能夠進(jìn)行流暢的制造??梢赃@樣認(rèn)為,機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械制造的第一步,也是其重要的組成部分。好的設(shè)計(jì)可以提高機(jī)械產(chǎn)品的性能,確保機(jī)器質(zhì)量的可靠性。因此,從技術(shù)層面上進(jìn)行分析,機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造互相依托,相輔相成。文中將主要以機(jī)械的制造與設(shè)計(jì)等兩方面進(jìn)行技術(shù)層面的分析。
一、機(jī)械制造的技術(shù)分析
1、先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的特點(diǎn)分析
先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)是面臨當(dāng)代技術(shù)發(fā)展需要的,因此,先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)更具有當(dāng)代的特點(diǎn)。
首先,傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)已經(jīng)無法滿足現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品的需求。傳統(tǒng)的機(jī)械制造技術(shù)在不斷更新,設(shè)備也在不斷更換。在保存原有技術(shù)的基礎(chǔ)上,不斷更新新的技術(shù),并能夠吸取全球最為先進(jìn)的技術(shù),作為發(fā)展的基礎(chǔ)。只有如此,機(jī)械制造才能滿足競(jìng)爭(zhēng)不斷的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)。
其次,工業(yè)發(fā)展的新要求。工業(yè)發(fā)展迅速,并且在不斷融入新的技術(shù)體系。如化工,計(jì)算機(jī)等先進(jìn)的技術(shù)都完美的融合到了一起。以提高生產(chǎn)效率為前提,進(jìn)行機(jī)械制造的技術(shù)革新。提高生產(chǎn)效率,滿足客戶需要,更大的擴(kuò)展市場(chǎng)。
最后,系統(tǒng)性的技術(shù)綜合。先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)不只是強(qiáng)調(diào)制造的本身,同時(shí)也擴(kuò)大了制造的技術(shù)范圍。從產(chǎn)品的調(diào)研,開發(fā)設(shè)計(jì)以及后續(xù)的生產(chǎn)加工等都需要先進(jìn)的制造技術(shù)為依托。
2、我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的現(xiàn)狀以及發(fā)展方向分析
第一,機(jī)械制造的管理。計(jì)算機(jī)管理制度對(duì)于機(jī)械制造業(yè)而言,是一種未來發(fā)展的方向。組織體制與生產(chǎn)模式的更新發(fā)展,營(yíng)造出最新的JIT、AM、LP以及CE等管理理念。在我國(guó),這種管理機(jī)制還是比較匱乏的,只有很少的機(jī)械制造企業(yè)進(jìn)行這樣的管理。因此,我國(guó)應(yīng)該加強(qiáng)機(jī)械制造的管理機(jī)制。
第二,機(jī)械制造的設(shè)計(jì)。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都會(huì)采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法,并且不斷更新設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。尤其是計(jì)算機(jī)輔助軟件的應(yīng)用,讓更多企業(yè)開始了無圖紙的機(jī)械制造。然而,在我國(guó),則缺乏這種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù),或者是這樣的技術(shù)應(yīng)用并不廣泛。因此,在這一技術(shù)層面上,我國(guó)需要努力與發(fā)展。
第三,機(jī)械制造的工藝分析。機(jī)械制造以高精度,高精細(xì)加工作為其發(fā)展的趨勢(shì)。最新的技術(shù),如納米加工技術(shù)、激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)等等。這些技術(shù)都屬于高端的加工技術(shù),在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家,這些技術(shù)應(yīng)用較為廣泛。而在我國(guó),以上技術(shù)應(yīng)用不多,還處于一種未開發(fā),甚至是未普及的狀態(tài)。因此,這些高端的技術(shù)在我國(guó)有待加強(qiáng)。
綜上所述,我國(guó)的機(jī)械制造技術(shù)還有很大的發(fā)揮空間,很多技術(shù)都有待開發(fā)或者是普及。
二、機(jī)械設(shè)計(jì)的技術(shù)分析
1、機(jī)械設(shè)計(jì)的初期計(jì)劃設(shè)計(jì)分析
機(jī)械設(shè)計(jì)的初期計(jì)劃設(shè)計(jì)非常類似于計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)的需求分析,即在設(shè)計(jì)之前,對(duì)機(jī)器的設(shè)計(jì)要求進(jìn)行調(diào)查與分析。從分析的要求與研究中了解機(jī)器應(yīng)該具有的功能。以此,作為機(jī)械設(shè)計(jì)的初期基礎(chǔ),并規(guī)定機(jī)器在設(shè)計(jì)與制造過程中的約束條件。
2、機(jī)械設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方案分析
方案的設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分,方案是設(shè)計(jì)中的靈魂,決定著設(shè)計(jì)的成功與失敗。這一設(shè)計(jì)階段,需要處理的問題較多。一般認(rèn)為,要處理實(shí)際與理論之間的矛盾。方案的設(shè)計(jì)不僅要符合機(jī)器自身的性能以及功能要求,更要考慮到檢驗(yàn)者對(duì)于機(jī)器的開發(fā)與認(rèn)識(shí)以及創(chuàng)新。這一階段的主要設(shè)計(jì)步驟可以簡(jiǎn)單認(rèn)為:工作原理的定義+機(jī)器的基本結(jié)構(gòu)+運(yùn)動(dòng)方式的設(shè)計(jì)+零部件的選取與設(shè)計(jì)+工程制圖的設(shè)計(jì)+初步設(shè)計(jì)的檢查。
3、機(jī)械設(shè)計(jì)的主要技術(shù)設(shè)計(jì)分析
機(jī)械設(shè)計(jì)的技術(shù)設(shè)計(jì),這一工序中,對(duì)于技術(shù)層面的要求最為苛刻。這一階段主要是對(duì)于設(shè)計(jì)圖紙的核對(duì)與計(jì)算??倛D與部件草圖的對(duì)比核對(duì)分析等。此外,要對(duì)每個(gè)部分的設(shè)計(jì)都進(jìn)行嚴(yán)格意義上的核對(duì),不允許出現(xiàn)疏漏,如果出現(xiàn),則應(yīng)該做好校對(duì)工作。對(duì)于待生產(chǎn)的產(chǎn)品,則可以根據(jù)產(chǎn)品進(jìn)行定型設(shè)計(jì)。
4、機(jī)械設(shè)計(jì)的技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析
4.1、現(xiàn)代的機(jī)械產(chǎn)品對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)提出了更高的要求,而對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)而言,其技術(shù)層面也發(fā)生了轉(zhuǎn)變。
首先是對(duì)于產(chǎn)品的設(shè)計(jì)要求更加傾向于智能化。智能化的特點(diǎn)是利用現(xiàn)代化的設(shè)計(jì)手段,如CAD設(shè)計(jì)軟件以及虛擬的設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)需要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行模擬設(shè)計(jì),并能夠通過多媒體等對(duì)產(chǎn)品的性能,結(jié)構(gòu)等進(jìn)行模擬演示。
其次是更加系統(tǒng)化。系統(tǒng)化要求是要將產(chǎn)品的每個(gè)部件的有機(jī)內(nèi)在聯(lián)系進(jìn)行整合設(shè)計(jì),并要求有一定的層次性,通過系統(tǒng)整體來完成設(shè)計(jì)任務(wù)。然后是模塊化。模塊化的設(shè)計(jì)理念較為簡(jiǎn)單,即將具有一定實(shí)現(xiàn)功能的模塊進(jìn)行組合,并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)。
最后是產(chǎn)品的特性設(shè)計(jì)。依據(jù)產(chǎn)品的特性,利用計(jì)算機(jī)的技術(shù)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行知識(shí)構(gòu)建與邏輯推理,最終形成產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)軟件以及虛擬的設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)需要設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行模擬設(shè)計(jì),并能夠通過多媒體等對(duì)產(chǎn)品的性能,結(jié)構(gòu)等進(jìn)行模擬演示。
4.2、現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的未來發(fā)展與前景分析
第一,性能更加優(yōu)良?,F(xiàn)代的機(jī)械產(chǎn)品多要求性能的優(yōu)良化。因此,在對(duì)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程中,要盡量提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的性能優(yōu)良性。其中,優(yōu)良性能分為可靠性技術(shù)設(shè)計(jì),動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì),防腐設(shè)計(jì),補(bǔ)償設(shè)計(jì)以及控制設(shè)計(jì)技術(shù)等。
第二,更適合市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的設(shè)計(jì)技術(shù)。產(chǎn)品的形成最終是要投放市場(chǎng),在市場(chǎng)要有絕對(duì)的競(jìng)爭(zhēng)力。面對(duì)當(dāng)前的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制,要開發(fā)新原理以及新技術(shù),給予產(chǎn)品以新技術(shù)與新功能。競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的技術(shù)設(shè)計(jì)包括產(chǎn)品的技術(shù)創(chuàng)新,成本的降低,仿真設(shè)計(jì)與智能設(shè)計(jì)等等。不斷的創(chuàng)新技術(shù)以及競(jìng)爭(zhēng)需要,讓機(jī)械設(shè)計(jì)更加向市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)方向發(fā)展。
第三,節(jié)能環(huán)保的綠色設(shè)計(jì)理念。對(duì)于環(huán)境的保護(hù),環(huán)保意識(shí)在當(dāng)今社會(huì)更加深入人心,因此,對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)而言,也應(yīng)該以綠色設(shè)計(jì)為設(shè)計(jì)理念。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)的產(chǎn)品要以智能化和綠色化為基礎(chǔ)。不僅如此,還要以資源的利用為前提,即通過先進(jìn)的機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)實(shí)現(xiàn)資源利用的最大化。此外,實(shí)現(xiàn)資源的循環(huán)利用,則是更加先進(jìn)的機(jī)械設(shè)計(jì)理念。
三、總結(jié)語
機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械制造均有其各自的技術(shù)要求與需要,而從兩者的關(guān)系分析,機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械制造的前提,也是關(guān)鍵。因此,在機(jī)械設(shè)計(jì)的初期,把好技術(shù)的質(zhì)量關(guān),在制造的過程中從安全,質(zhì)量等不同方面進(jìn)行把握,從而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量,高標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械產(chǎn)品。
參考文獻(xiàn):
1我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)
1.1機(jī)械設(shè)計(jì)初期計(jì)劃設(shè)計(jì)
機(jī)械設(shè)計(jì)的初期計(jì)劃設(shè)計(jì)分析在某種程度上與計(jì)算機(jī)軟件設(shè)計(jì)分析有相似之處,機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行前,設(shè)計(jì)人員要整理和搜集機(jī)械的有關(guān)資料,充分了解需要設(shè)計(jì)的機(jī)械性能和功能,依據(jù)相關(guān)資料和數(shù)據(jù)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行初期計(jì)劃設(shè)計(jì)。
1.2機(jī)械設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方案
機(jī)械設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是設(shè)計(jì)方案,其直接的影響機(jī)械設(shè)計(jì)的質(zhì)量和水平。在機(jī)械設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方案階段,很多問題需要及時(shí)、有效地處理。通常應(yīng)著重處理理論和實(shí)踐間的矛盾問題。機(jī)械設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方案不僅需要符合機(jī)器本身的性能和功能需求,還需要考慮測(cè)試人員自身的因素,這包括測(cè)試人員對(duì)于機(jī)器開發(fā)、創(chuàng)新等方面的認(rèn)識(shí)是否充分。設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)步驟主要有以下幾點(diǎn):機(jī)械運(yùn)動(dòng)方式、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、工作原理、零件選擇的正確性等。
1.3機(jī)械設(shè)計(jì)的主要技術(shù)設(shè)計(jì)
機(jī)械設(shè)計(jì)的主要技術(shù)設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)于主要技術(shù)方面的要求較高。對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)的主要技術(shù)設(shè)計(jì)階段,首先需要核對(duì)設(shè)計(jì)圖紙的信息,認(rèn)真的進(jìn)行圖紙數(shù)據(jù)的計(jì)算、分析總圖與部分圖,并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理。其次要對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的技術(shù)設(shè)計(jì)部分進(jìn)行仔細(xì)審核,確保不出現(xiàn)問題,如出現(xiàn)問題,則需要對(duì)各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行重新檢查。
1.4機(jī)械設(shè)計(jì)的技術(shù)發(fā)展方向
現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品對(duì)于性能和功能的要求越來越高,這給機(jī)械制造業(yè)中的機(jī)械設(shè)計(jì)提出更高的要求,當(dāng)前,機(jī)械設(shè)計(jì)在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展中起到了越來越重要的地位,設(shè)計(jì)質(zhì)量也不斷提高。目前智能化已經(jīng)成為現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品所必須要具備的。機(jī)械產(chǎn)品的智能化需要使用高水平的設(shè)計(jì)軟件對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行模擬與設(shè)計(jì),增強(qiáng)機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和功能性,提高設(shè)計(jì)水平。另外,機(jī)械產(chǎn)品未來還需要具備系統(tǒng)化?,F(xiàn)代的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要將產(chǎn)品的各個(gè)部分進(jìn)行系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合,使其功能發(fā)揮到最優(yōu)的狀態(tài)?,F(xiàn)在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)在未來還應(yīng)更加模塊化。模塊化的優(yōu)勢(shì)是能夠快速的將機(jī)械性能與功能進(jìn)行結(jié)合,大幅度提升產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì),滿足機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案需求?,F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的未來發(fā)展方向:
1.4.1性能更優(yōu)的現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品。機(jī)械制造業(yè)需要設(shè)計(jì)出性能更好的產(chǎn)品,這需要機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)人員對(duì)產(chǎn)品的性能和質(zhì)量設(shè)計(jì)更加嚴(yán)謹(jǐn)。想要讓機(jī)械產(chǎn)品的性能更加優(yōu)越需要通過技術(shù)設(shè)計(jì)、防腐設(shè)計(jì)、控制設(shè)計(jì)等技術(shù)來共同實(shí)現(xiàn)。
1.4.2適應(yīng)市場(chǎng)的現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)技術(shù)。在當(dāng)前的競(jìng)爭(zhēng)激烈的市場(chǎng)中,想要在市場(chǎng)中占據(jù)一席之地,需要機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)人員開發(fā)出新的技術(shù),改變?cè)袡C(jī)械產(chǎn)品的使用功能,提高機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量。在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要加大技術(shù)創(chuàng)新,降低成本和提高智能化水平。只有不斷進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新,才能維持市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。1.4.3現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品注重節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)。當(dāng)前,節(jié)能環(huán)保已經(jīng)成為企業(yè)發(fā)展的目標(biāo),環(huán)保保護(hù)的意識(shí)越來越高,成為當(dāng)今社會(huì)發(fā)展中重要的組成部分。因此,機(jī)械設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)需要將節(jié)能環(huán)保和綠色的理念融入到機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中去。
2我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)
2.1我國(guó)先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的特點(diǎn)
目前我國(guó)的科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展,機(jī)械制造技術(shù)在機(jī)械制造中起到了決定的作用,應(yīng)用于各行各業(yè),技術(shù)與設(shè)備的更新需要在原有技術(shù)的基礎(chǔ)上,應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新,滿足市場(chǎng)越來越高的要求。另外,先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)對(duì)于機(jī)械產(chǎn)品的性能和功能提升上有較大的影響。目前我國(guó)在工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用先進(jìn)的技術(shù),已取得較大的進(jìn)步,極大的提高了生產(chǎn)效率,對(duì)機(jī)械制造的技術(shù)進(jìn)行不斷的創(chuàng)新,開拓了市場(chǎng)。最后,先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)還具有系統(tǒng)性技術(shù)綜合的特點(diǎn),對(duì)于機(jī)械制造的范圍進(jìn)行擴(kuò)展,優(yōu)化產(chǎn)品及后續(xù)生產(chǎn)加工的工序。
2.2我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展方向
我國(guó)的機(jī)械制造技術(shù)未來的發(fā)展方向有以下三點(diǎn):
2.2.1機(jī)械制造的管理。我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展的未來方向是嚴(yán)格規(guī)范計(jì)算機(jī)管理制度,所以計(jì)算機(jī)管理的加強(qiáng),能有促進(jìn)我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的和機(jī)械制造技術(shù)的發(fā)展。
2.2.2機(jī)械制造的設(shè)計(jì)。現(xiàn)在的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)注重智能化設(shè)計(jì),例如應(yīng)用各種軟件及模擬技術(shù)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì),有效的提高了產(chǎn)品的性能和結(jié)構(gòu)。2.2.3機(jī)械制造的工藝分析。我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)和機(jī)械制造工藝向高精密加工和精細(xì)加工方向發(fā)展。
結(jié)束語
[關(guān)鍵詞]機(jī)械設(shè)計(jì);機(jī)械制造;技術(shù)
中圖分類號(hào):F407 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2014)37-0064-01
引言
機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)是衡量一個(gè)國(guó)家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志。隨著科技的發(fā)展,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及,機(jī)械設(shè)計(jì)方法已經(jīng)有了實(shí)質(zhì)性改變,科技新成果,不斷豐富著機(jī)械設(shè)計(jì)的思想、理論以及方法,不斷促進(jìn)了機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展和變革。在我國(guó),機(jī)械制造技術(shù)經(jīng)過多年的發(fā)展取得了極大的進(jìn)步,但是相比較國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家而言,還存在著一定的差距。不斷地完善機(jī)械設(shè)計(jì)與加強(qiáng)機(jī)械制造技術(shù),是保證我國(guó)機(jī)械制走向世界領(lǐng)先水平的前提條件。
1 機(jī)械自動(dòng)化的科學(xué)技術(shù)
機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化是機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)為主體,多門技術(shù)學(xué)科相互滲透、相互結(jié)合的產(chǎn)物,是正在發(fā)展和逐漸完善的一門新興的邊緣學(xué)科,機(jī)械自動(dòng)化使機(jī)械工業(yè)的技術(shù)結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、功能與構(gòu)成、生產(chǎn)方式及管理體系發(fā)生了巨大變化,使工業(yè)生產(chǎn)由“機(jī)械電器化”邁入了以“機(jī)械自動(dòng)化”為特征的發(fā)展階段。
它的發(fā)展至今已經(jīng)成為一門有著自身體系的新型學(xué)科,隨著生產(chǎn)和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,還將不斷被賦予新的內(nèi)容。但其最基本的特征可概括為:機(jī)械自動(dòng)化的設(shè)計(jì)制造是從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā),綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、電力電子技術(shù)、接口技術(shù)、信息變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等群體技術(shù),根據(jù)系統(tǒng)功能目標(biāo)和優(yōu)化組織結(jié)構(gòu)目標(biāo),在多功能、高質(zhì)量、高可靠性,低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值并使整個(gè)系統(tǒng)最優(yōu)化的系統(tǒng)工程技術(shù)。
2. 我國(guó)機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀分析
機(jī)械設(shè)計(jì)制造包括研究產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、加工制造、銷售使用、維修服務(wù)乃至回收再生的整個(gè)過程。它是以提高質(zhì)量、效益、競(jìng)爭(zhēng)力為目標(biāo),包含物質(zhì)流、信息流和能量流的完整的系統(tǒng)工程。我們?nèi)匀恍枰暤氖?,由于中?guó)底層基礎(chǔ)還十分薄弱,與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比,我國(guó)的制造業(yè)仍然存在著一個(gè)階段性的整體上的不足。我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展,主要依靠技術(shù)引進(jìn)和趕超型發(fā)展戰(zhàn)略,嚴(yán)重缺乏自主研發(fā)環(huán)節(jié),這在很大程度上限制了中國(guó)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展,加之中國(guó)勞動(dòng)力資源豐富而資金相對(duì)短缺,致使機(jī)械制造業(yè)的科技研發(fā)明顯滯后。就目前實(shí)際情況總體來說,中國(guó)的制造業(yè)大而不強(qiáng),中國(guó)是制造大國(guó)而不是制造強(qiáng)國(guó)。
3. 機(jī)械產(chǎn)品的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法
3.1 智能化
智能化設(shè)計(jì)方法的主要特點(diǎn)是:根據(jù)設(shè)計(jì)方法學(xué)理論,借助于三維圖形軟件、智能化設(shè)計(jì)軟件和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù),以及多媒體等工具進(jìn)行產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)、表達(dá)產(chǎn)品的構(gòu)思、描述產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。
3.2 系統(tǒng)化
系統(tǒng)化設(shè)計(jì)方法的主要特點(diǎn)是:將設(shè)計(jì)看成由若干個(gè)設(shè)計(jì)要素組成的一個(gè)系統(tǒng),每個(gè)設(shè)計(jì)要素既具有獨(dú)立性又存在著有機(jī)的聯(lián)系,并具有層次性,所有的設(shè)計(jì)要素結(jié)合后,即可實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)所需完成的任務(wù)。
3.3 模塊化
模塊化設(shè)計(jì)方法的主要特點(diǎn)是:視具有某種功能的實(shí)現(xiàn)為一個(gè)結(jié)構(gòu)模塊,通過結(jié)構(gòu)模塊的組合,實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)。
3.4 基于產(chǎn)品特征知識(shí)
基于產(chǎn)品特征知識(shí)設(shè)計(jì)方法的主要特點(diǎn)是:用計(jì)算機(jī)能夠識(shí)別的語言描述產(chǎn)品的特征及其設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)<业闹R(shí)和經(jīng)驗(yàn),建立相應(yīng)的知識(shí)庫(kù)及推理機(jī),再利用已存儲(chǔ)的領(lǐng)域知識(shí)和建立的推理機(jī)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的方案設(shè)計(jì)。
4. 機(jī)械制造中先進(jìn)技術(shù)分析
4.1 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造(CAD/CAM)技術(shù)
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造(CAD/CAM)技術(shù)是20世紀(jì)制造領(lǐng)域最杰出的成就之一,也是計(jì)算機(jī)在制造業(yè)中應(yīng)用最成功的范例之一,它是一門多學(xué)科綜合的技術(shù),也是當(dāng)今發(fā)展最快的技術(shù)之一,目前已經(jīng)形成相關(guān)產(chǎn)業(yè)。CAD/CAM等新技術(shù)在制造業(yè)的應(yīng)用,對(duì)制造業(yè)的制造模式和市場(chǎng)形勢(shì)產(chǎn)生了巨大影響,促進(jìn)了生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)變和制造業(yè)市場(chǎng)形勢(shì)的變化。
4.2 數(shù)控加工技術(shù)
隨著科技的發(fā)展,產(chǎn)品的形狀和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化,對(duì)零件加工質(zhì)量的要求也越來越高。由于產(chǎn)品改型頻繁,在一般機(jī)械加工中,單件和中小批量產(chǎn)品所占比重越來越大。為了保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)率和降低成本,要求機(jī)床不僅具有較好的通用性和靈活性,而且對(duì)加工過程中的自動(dòng)化提出了更高的要求。數(shù)控加工技術(shù)就是在這種環(huán)境下發(fā)展起來的,適用于精度高,零件形狀復(fù)雜的單件和中小批量生產(chǎn)的高效、柔性的自動(dòng)化加工技術(shù)。目前,數(shù)控技術(shù)發(fā)展迅速,應(yīng)用領(lǐng)域已從航空航天普及到汽車、機(jī)床等制造業(yè)及其他中小批量生產(chǎn)的機(jī)械制造行業(yè)中。
4.3 精密與超精密加工技術(shù)
隨著航空航天、計(jì)算機(jī)、材料科學(xué)、激光和自動(dòng)控制系統(tǒng)等高科技產(chǎn)業(yè)的迅猛發(fā)展,綜合應(yīng)用當(dāng)今先進(jìn)的加工技術(shù),使機(jī)械加工精度已經(jīng)提高到了0.01μm的亞納米級(jí),并向納米級(jí)發(fā)展。精密加工和超精密加工技術(shù)是現(xiàn)代制造技術(shù)的前沿和主要發(fā)展方向之一,它已經(jīng)成為國(guó)際科技競(jìng)爭(zhēng)中能否取得成功的關(guān)鍵技術(shù),尤其是精密加工技術(shù)在尖端產(chǎn)品和現(xiàn)代武器制造中有舉足輕重的地位。
4.4 超高速切削、磨削技術(shù)
超高速加工技術(shù)是指采用超硬刀具和磨具,利用能可靠實(shí)現(xiàn)高速運(yùn)動(dòng)的高精度、高自動(dòng)化和高柔性的制造設(shè)備,以提高切削速度來達(dá)到提高材料去除率、加工精度和加工質(zhì)量的先進(jìn)加工技術(shù)。具有切削力小、熱變形小、加工精度高和降低加工成本等優(yōu)越性。
4.5 新一代制造裝備技術(shù)
4.5.1 少無夾具制造技術(shù)
在常規(guī)制造系統(tǒng)中,產(chǎn)品生產(chǎn)所需大量夾具不僅耗費(fèi)大量資金,更嚴(yán)重的是延長(zhǎng)了產(chǎn)品的準(zhǔn)備時(shí)間,形成制造過程中的“瓶頸”,這是造成柔性差、響應(yīng)速度慢、生產(chǎn)成本高、企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)能力弱的主要因素之一。鑒于少無夾具制造技術(shù)所具有的重要學(xué)術(shù)意義和實(shí)用價(jià)值,國(guó)內(nèi)外多個(gè)單位均在這一領(lǐng)域開展了研究工作。
4.5.2 虛擬軸機(jī)床
新型并聯(lián)構(gòu)型制造裝備虛擬軸機(jī)床實(shí)質(zhì)上是機(jī)器人與機(jī)床的混合物,其在結(jié)構(gòu)上完全不同于傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床,具有模塊化程度高,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,速度、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快,造價(jià)低等優(yōu)點(diǎn),克服了傳統(tǒng)的機(jī)床設(shè)備一些無法避免的固有缺陷。
4.6 微細(xì)制造與納米技術(shù)
隨著人們對(duì)許多工業(yè)產(chǎn)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(dǎo)致了自20世紀(jì)70年代起出現(xiàn)了微細(xì)加工和納米制造技術(shù),他們促使了微型機(jī)器向系統(tǒng)化方向發(fā)展,并形成了有廣闊發(fā)展前景的微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)。
結(jié)束語
綜上所述,隨著科技水平的不斷提升,我國(guó)機(jī)械制造業(yè)取得一定的成績(jī),但是我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造技術(shù)還存在著一定的不足,這些都嚴(yán)重的影響到我國(guó)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中掌握時(shí)展的趨勢(shì),不斷地對(duì)設(shè)計(jì)方法與制造技術(shù)進(jìn)行完善,采用先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù),從而推動(dòng)我國(guó)機(jī)械制造水平的提升。
【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì);機(jī)械設(shè)計(jì);應(yīng)用
1計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)
1.1提高機(jī)械設(shè)計(jì)效率
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)具有顯著的高效性,應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)可以立體化地展示機(jī)械設(shè)備內(nèi)部的各個(gè)配件的功能和特點(diǎn)。在實(shí)際進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)工作的過程中,計(jì)算機(jī)設(shè)備的計(jì)算程序是機(jī)械設(shè)計(jì)工作最為基礎(chǔ)的功能,輔助設(shè)計(jì)程序可以有效提升計(jì)算分析的精準(zhǔn)性。在機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中,應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的自動(dòng)運(yùn)算,減少人力資源的投入,大幅度縮減人工成本,節(jié)省機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)間,降低整體工作強(qiáng)度。同時(shí),計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的有效應(yīng)用還可以針對(duì)客戶的要求,快速進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的修改和完善,使得機(jī)械設(shè)計(jì)工作更加合理和便捷。相關(guān)設(shè)計(jì)人員可以有效應(yīng)用輔助程序進(jìn)行原有方案的修改,減少設(shè)計(jì)人員的工作壓力,進(jìn)一步提高機(jī)械設(shè)計(jì)工作的效率和質(zhì)量,使得傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作模式獲得有效創(chuàng)新和優(yōu)化[1]。
1.2提高數(shù)據(jù)處理的精準(zhǔn)性
機(jī)械設(shè)計(jì)活動(dòng)對(duì)數(shù)據(jù)的要求比較高,利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)和計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)平臺(tái)的實(shí)施監(jiān)控功能,能夠更好地進(jìn)行數(shù)據(jù)的監(jiān)督和管理,提高數(shù)據(jù)編輯和修改的速度,設(shè)計(jì)人員只需要借助計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)便可以簡(jiǎn)單地在數(shù)據(jù)出現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí)直接完成數(shù)據(jù)修復(fù)工作,方便計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)工作人員,及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)過程中存在的問題和不足,并科學(xué)地完成信息的處理以及上報(bào)工作。機(jī)械設(shè)計(jì)工作在數(shù)據(jù)修改過程中,并不需要耗費(fèi)大量的人力和物力,利用CAD技術(shù)建立數(shù)學(xué)模型,可以最大限度地進(jìn)行實(shí)物三維立體的還原。其次,還可以建立起三維產(chǎn)品模型,保證模型具有穩(wěn)定性。投入市場(chǎng)時(shí)由專門人員進(jìn)行模型檢測(cè),保證機(jī)械設(shè)計(jì)的安全性,有效消除機(jī)械設(shè)計(jì)的安全隱患。信息系統(tǒng)的有效應(yīng)用可以打破原有時(shí)間和空間的限制,充分利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)強(qiáng)大的計(jì)算能力和控制能力,減少數(shù)據(jù)處理時(shí)間和分析時(shí)間,可以集合處理分析及設(shè)計(jì)為一體來開展計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)工作。另外,計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的輔助設(shè)計(jì)應(yīng)用可以多角度、全方位地進(jìn)行產(chǎn)品的監(jiān)督和管理,減少不必要的人力資源的浪費(fèi),提高機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品的可用性[2]。
1.3縮短機(jī)械設(shè)計(jì)工作周期
應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)可以持續(xù)縮短機(jī)械項(xiàng)目的設(shè)計(jì)周期,減少原有機(jī)械設(shè)計(jì)活動(dòng)對(duì)人力資源的限制,減輕設(shè)計(jì)師的工作壓力。工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)人員在遇到某些比較復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)時(shí),可以應(yīng)用CAD計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行三維立體結(jié)構(gòu)的快速展示和設(shè)計(jì),通過簡(jiǎn)易的零件組合模式呈現(xiàn)煩瑣的零部件結(jié)構(gòu),在提高設(shè)計(jì)效率的同時(shí)有效降低了設(shè)計(jì)工作的難度,保證設(shè)計(jì)活動(dòng)的有效性和科學(xué)性。同時(shí),計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的研究還可以避免成本和時(shí)間的過度浪費(fèi),設(shè)計(jì)師可以對(duì)簡(jiǎn)易的零部件進(jìn)行重新組裝,保證技術(shù)條件的科學(xué)化改良,從而可以創(chuàng)造更加優(yōu)質(zhì)的創(chuàng)新型機(jī)械產(chǎn)品[3]。
1.4零件的修改和設(shè)計(jì)更加方便
機(jī)械設(shè)計(jì)在實(shí)際進(jìn)行的過程中難免會(huì)出現(xiàn)一些不合理和不科學(xué)的問題,影響機(jī)械整體呈現(xiàn)的效果和功能。因此,機(jī)械相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要結(jié)合設(shè)計(jì)要求以及工作特征進(jìn)行科學(xué)的調(diào)整和優(yōu)化。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方式應(yīng)用手繪的方法修改難度比較大,有的甚至需要重新進(jìn)行設(shè)計(jì)圖的繪制。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的有效應(yīng)用可以科學(xué)地解決這一弊端問題,在整體設(shè)計(jì)上通過模擬裝配環(huán)境進(jìn)行更換零件的有效推演,使得機(jī)械設(shè)計(jì)活動(dòng)可以更加方便和簡(jiǎn)便,達(dá)到最佳的機(jī)械設(shè)計(jì)整體效果,有效降低機(jī)械設(shè)計(jì)的成本問題[4]。
2計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用
2.1三維造型
計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用可以通過三維造型設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn),通過計(jì)算機(jī)輔助程序立體直接地展示出機(jī)械產(chǎn)品的三維信息,給設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)思路和設(shè)計(jì)過程提供有效幫助。在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用背景之下,設(shè)計(jì)人員可以直觀和快速地進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的修改與調(diào)整,保證設(shè)計(jì)質(zhì)量和設(shè)計(jì)效果。另外,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)軟件還可以分析整合原有的產(chǎn)品的版本,為后續(xù)產(chǎn)品的優(yōu)化和升級(jí)提供科學(xué)的意見,在輔助設(shè)計(jì)技術(shù)應(yīng)用的過程中加強(qiáng)三維造型效果的優(yōu)化,能夠顯著提升計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用效率和質(zhì)量,使得三維造型設(shè)計(jì)活動(dòng)能夠更加快速準(zhǔn)確地完成。
2.2計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)
在實(shí)際機(jī)械設(shè)計(jì)過程中,需要充分利用CAD程序和軟件系統(tǒng)的3大功能進(jìn)行模型的構(gòu)建與完善,嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定和設(shè)計(jì)原理進(jìn)行各零部件之間的順序排列。借助布爾運(yùn)算進(jìn)行最合理的部件布局,實(shí)現(xiàn)零部件最佳的分布狀態(tài)。在實(shí)際工作的過程中,難免會(huì)遇到三維實(shí)體模型中一些不符合條件的零件,這些連接的零件磨合度比較差,可以應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)對(duì)零件狀態(tài)進(jìn)行改變,滿足實(shí)際工程項(xiàng)目的建設(shè)要求。構(gòu)建機(jī)械產(chǎn)品零部件的實(shí)體模型,并做好后續(xù)加工和完善工作,設(shè)計(jì)人員要利用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行模型操作,對(duì)零件模型進(jìn)行重新裝配,確保機(jī)械裝配圖的完整性和科學(xué)性。
2.3工程分析與結(jié)構(gòu)優(yōu)化調(diào)試
在機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中,需要結(jié)合機(jī)械產(chǎn)品的功能要求,科學(xué)調(diào)整機(jī)械產(chǎn)品的力學(xué)結(jié)構(gòu)以及力學(xué)性能。通過動(dòng)力學(xué)建模分析以及有限元分析,做好CAD程序工程分析工作以及結(jié)構(gòu)調(diào)整工作。從當(dāng)前我國(guó)工程項(xiàng)目和機(jī)械設(shè)計(jì)情況開展來看,我國(guó)很多CAD程序都提供了有限元分析軟件相互匹配的接口,可以利用軟件系統(tǒng)將機(jī)械產(chǎn)品的三維實(shí)體模型直接在有限元分析程序之中導(dǎo)入,依照結(jié)構(gòu)實(shí)施改進(jìn)和優(yōu)化,保證三維模型的設(shè)計(jì)效率。其次,還可以應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)程序?qū)@些設(shè)計(jì)的碰撞問題動(dòng)態(tài)特征、結(jié)構(gòu)合理狀態(tài)、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及材料強(qiáng)度進(jìn)行妥善優(yōu)化和細(xì)致認(rèn)證。
2.4計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)在逆向工程中的應(yīng)用
在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域,有時(shí)會(huì)采取逆向工程的形式進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)活動(dòng),逆向工程設(shè)計(jì)技術(shù)的設(shè)計(jì)手段比較先進(jìn),能夠更好地滿足行業(yè)發(fā)展的需要。在當(dāng)前科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的背景下,需要結(jié)合最新的科技成果,對(duì)逆向工程的設(shè)計(jì)手段進(jìn)行持續(xù)創(chuàng)新。計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)的應(yīng)用可以結(jié)合CAD制圖軟件,有效利用測(cè)量坐標(biāo)的方式將逆向工程的側(cè)重點(diǎn)轉(zhuǎn)向?yàn)樘摂M模型,減少逆向工程應(yīng)用過程中的工作量,提高逆向工程的應(yīng)用效率和應(yīng)用質(zhì)量,保證機(jī)械設(shè)計(jì)的效果。
3結(jié)語
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)機(jī)械設(shè)計(jì)綠色創(chuàng)新
中圖分類號(hào):TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1672-3791(2012)03(a)-0000-00
1 基于IT技術(shù)的設(shè)計(jì)技術(shù)
1.1 仿真與虛擬設(shè)計(jì)技術(shù)
計(jì)算機(jī)的不斷發(fā)展,出現(xiàn)的大量的設(shè)計(jì)軟件,如:PROE、CAD、ANSYS、SOLIDWORKS等。這些仿真畫圖軟件形成了更為強(qiáng)大的人機(jī)交互系統(tǒng)。所謂仿真便是以計(jì)算機(jī)為工具,通過軟件模擬出與實(shí)際想適應(yīng)的系統(tǒng)模型,通過改變控制條件研究模型運(yùn)行結(jié)果的計(jì)算機(jī)與機(jī)械相結(jié)合的技術(shù)。當(dāng)然,工具不是無所不能的,而是為人所用的,軟件只是輔助設(shè)計(jì)師進(jìn)行設(shè)計(jì)工作,沒有設(shè)計(jì)師的工作,軟件是不會(huì)自動(dòng)完成任何設(shè)計(jì)的。虛擬設(shè)計(jì)即是在這種多維化人機(jī)交互信息環(huán)境中從事設(shè)計(jì)的技術(shù)。目前投入使用的虛擬設(shè)計(jì)采用的是通過對(duì)數(shù)據(jù)格式進(jìn)行適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換輸出利用現(xiàn)有的CAD系統(tǒng)進(jìn)行建模的環(huán)境系統(tǒng)。
1.2 網(wǎng)絡(luò)協(xié)同技術(shù)
網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計(jì)是在支撐平面和高效的協(xié)同工作機(jī)制下完善信息管理將分散的設(shè)計(jì)工作流和資源有機(jī)的統(tǒng)一起來從而完成產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展使得網(wǎng)絡(luò)上大量數(shù)據(jù)傳輸和分布的數(shù)據(jù)庫(kù)管理成為現(xiàn)實(shí),從而解決了數(shù)據(jù)在網(wǎng)絡(luò)上的訪問、傳輸、修改等問題,構(gòu)造一個(gè)三維的網(wǎng)絡(luò)機(jī)械設(shè)計(jì)平臺(tái)。
1.3 并行設(shè)計(jì)
傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)每下一個(gè)分支工作必須等上一個(gè)結(jié)束后才能開始,這是低效的串行設(shè)計(jì),這種設(shè)計(jì)缺乏信息交換以及可操作性。并行設(shè)計(jì)作為一種設(shè)計(jì)哲理,是在原有信息集成基礎(chǔ)上,集成地、并行地設(shè)計(jì)產(chǎn)品。并行設(shè)計(jì)更強(qiáng)調(diào)功能上和過程上的集成,在優(yōu)化和重組產(chǎn)品開發(fā)過程的同時(shí),實(shí)現(xiàn)多學(xué)科領(lǐng)域?qū)<胰后w協(xié)同工作。從任何產(chǎn)品設(shè)計(jì)來看,并行設(shè)計(jì)采用每個(gè)時(shí)刻可容納的設(shè)計(jì)過程相應(yīng)增加,使整個(gè)設(shè)計(jì)過程盡可能同時(shí)進(jìn)行。并行設(shè)計(jì)的特點(diǎn)是并發(fā)個(gè)協(xié)同,并發(fā)是指設(shè)計(jì)活動(dòng)的并發(fā)進(jìn)行,協(xié)同是指多學(xué)科設(shè)計(jì)隊(duì)伍活動(dòng)的協(xié)作。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展以使得并行設(shè)計(jì)成為機(jī)械設(shè)計(jì)的重要方法之一。
1.4 智能設(shè)計(jì)
智能設(shè)計(jì)的發(fā)展,從根本上取決于對(duì)設(shè)計(jì)本質(zhì)的理解,智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)不僅僅是對(duì)人腦某些思維特征的模擬,而且需要具有自學(xué)習(xí)適應(yīng)的能力,能夠較好地支持設(shè)計(jì)過程自動(dòng)化。我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與開發(fā)提出了強(qiáng)烈的創(chuàng)新要求。在當(dāng)前的市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體系中,對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)不僅要求特立獨(dú)行,還要求簡(jiǎn)單方便效率的設(shè)計(jì)。
2 基于數(shù)學(xué)知識(shí)的設(shè)計(jì)技術(shù)
2.1 有限元設(shè)計(jì)
有限元法又稱有限單元法,是求解偏微分方程的一種有效的數(shù)值方法。有限元法發(fā)展至今天,已經(jīng)成為工程數(shù)值分析的有力工具,取得了巨大的進(jìn)展,利用它成功地解決了一大批有重大意義的問題,很多通用程序和專用程序投入了實(shí)際應(yīng)用,而且應(yīng)用愈加廣泛,已拓展到諸多領(lǐng)域。
2.2 優(yōu)化設(shè)計(jì)
優(yōu)化設(shè)計(jì)就是在滿足特定的約束條件下,利用建立數(shù)學(xué)模型的方法來求取設(shè)計(jì)的最佳值。優(yōu)化設(shè)計(jì)的目標(biāo)就是最優(yōu)化設(shè)計(jì)對(duì)象,其手段便是依靠先進(jìn)的計(jì)算機(jī)輔助軟件。因此,優(yōu)化設(shè)計(jì)還可以被看作為通過計(jì)算機(jī)語言來模擬達(dá)到最佳設(shè)計(jì)方案的現(xiàn)代科技手段。優(yōu)化設(shè)計(jì)大體上包括兩點(diǎn)內(nèi)容:首先,建立符合實(shí)際的數(shù)學(xué)模型,把設(shè)計(jì)要求抽象為約束條件和函數(shù);其次,根據(jù)所建立的模型利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行數(shù)學(xué)模型的求解從而得到優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。任何機(jī)械設(shè)計(jì)問題,總是要求滿足一定的工作條件、載荷和工藝等方面要求,并在強(qiáng)度、剛度、壽命、尺寸范圍及其他一些技術(shù)要求的限制條件下尋找一組設(shè)計(jì)參數(shù)。
2.3 可靠性設(shè)計(jì)
產(chǎn)品可靠性設(shè)計(jì)是指在產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)階段將載荷、強(qiáng)度等有關(guān)設(shè)計(jì)量及其影響因素作為隨機(jī)變量對(duì)待,應(yīng)用可靠性數(shù)學(xué)理論與方法,使所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品滿足預(yù)期的可靠性要求。產(chǎn)品開發(fā)設(shè)計(jì)階段的主要內(nèi)容還包括預(yù)測(cè)設(shè)計(jì)對(duì)象的可靠度、找出并消除薄弱環(huán)節(jié)、不同設(shè)計(jì)方案之間的可靠性指標(biāo)比較等,可分為定量分析與定性分析兩個(gè)方面。定量分析是應(yīng)用概率統(tǒng)計(jì)方法、布爾代數(shù)、馬爾可夫過程理論、故障樹分析等計(jì)算產(chǎn)品的失效概率。定性分析是通過故障模式、影響及致命度分析、事件樹分析、故障樹分析等對(duì)事故種類、原因、后果等進(jìn)行羅列和分析。
3 基于新概念的設(shè)計(jì)技術(shù)
3.1 綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)
由于綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)是一個(gè)新的改變,因此無論在國(guó)外或在國(guó)內(nèi),人們對(duì)于這一新概念有著各種不同的稱呼。有綠色設(shè)計(jì)、生態(tài)設(shè)計(jì)、面向環(huán)境的設(shè)計(jì),也有人根據(jù)產(chǎn)品生命周期不同階段所進(jìn)行的綠色設(shè)計(jì),而分別稱為“面向包裝的設(shè)計(jì)”、面向使用的設(shè)計(jì)、面向維修的設(shè)計(jì)、面向拆卸的設(shè)計(jì)、面向回收的設(shè)計(jì)等。綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)從產(chǎn)品安全生命周期出發(fā),考慮了生命周期各個(gè)階段對(duì)環(huán)境的影響。特別是在產(chǎn)品生命終止后,綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)必須考慮廢棄產(chǎn)品如何回收。再生和利用。只有這樣才能使廢棄產(chǎn)品對(duì)環(huán)境的影響減至最小,才能最大限度地提高資源的循環(huán)利用率。
3.2 機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)
機(jī)械創(chuàng)新設(shè)計(jì)可以分為三個(gè)過程:直覺思維、邏輯思維、創(chuàng)造過程。直覺思維對(duì)事物內(nèi)部各種關(guān)系的領(lǐng)悟過程是一種在下意識(shí)狀態(tài)下完成的過程,具有強(qiáng)烈的靈感凸顯特點(diǎn)。邏輯思維是運(yùn)用邏輯推理的思維對(duì)自己提出的創(chuàng)造目標(biāo)進(jìn)行分析,把復(fù)雜問題分解為若干小問題,求出每個(gè)分支的解,再將各個(gè)分支綜合起來從而逼近目標(biāo)。創(chuàng)造過程是提出一個(gè)創(chuàng)造目標(biāo),這個(gè)目標(biāo)本身也可能就是一個(gè)創(chuàng)造靈感;為了實(shí)現(xiàn)這個(gè)目標(biāo),必須進(jìn)行分析和邏輯推理;這個(gè)過程中出現(xiàn)的技術(shù)難關(guān),必須經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)才能找到最終解;而這些解法的發(fā)現(xiàn),往往又帶有突發(fā)性、直覺性,最終實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造目標(biāo)。
4 結(jié)論
伴隨著科技日新月異的發(fā)展,各個(gè)領(lǐng)域技術(shù)的相互融合,工程技術(shù)人員需要不斷提高自己的能力,在機(jī)械設(shè)計(jì)中靈活運(yùn)用各種現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù),只有這樣設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品才能滿足社會(huì)市場(chǎng)的需求。
參考文獻(xiàn)
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