前言:一篇好文章的誕生,需要你不斷地搜集資料、整理思路,本站小編為你收集了豐富的機(jī)械設(shè)計(jì)主題范文,僅供參考,歡迎閱讀并收藏。
關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì);發(fā)展趨勢(shì)
中圖分類號(hào):TD404 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):
機(jī)械設(shè)計(jì)是根據(jù)使用要求對(duì)機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式、力和能量的傳遞方式、各個(gè)零件的材料和形狀尺寸、方法等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計(jì)算,并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以人為制造依據(jù)的工作過程。機(jī)械設(shè)計(jì)是機(jī)械工程的重要組成部分,是決定機(jī)械性能的最主要的因素?,F(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)是以電子計(jì)算機(jī)為手段,以網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ),建立在現(xiàn)代管理技術(shù)之上,運(yùn)用工程設(shè)計(jì)的新理論和新方法,實(shí)現(xiàn)計(jì)算結(jié)果最優(yōu)化,設(shè)計(jì)過程高效化和自動(dòng)化的設(shè)計(jì)技術(shù),是一種定量的、動(dòng)態(tài)的和科學(xué)的設(shè)計(jì)技術(shù)。
1現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)及應(yīng)用
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,特別是電子計(jì)算機(jī)的應(yīng)用,出現(xiàn)了一些新的機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)。如用優(yōu)化方法尋求最佳設(shè)計(jì)方案;用有限元法對(duì)強(qiáng)度、剛度、、傳熱等問題進(jìn)行數(shù)值計(jì)算;用可靠性設(shè)計(jì)精確評(píng)定機(jī)械元件的強(qiáng)度和壽命等。這些新的技術(shù)得到了廣泛的研究和應(yīng)用。
1.1 最優(yōu)化設(shè)計(jì)
最優(yōu)化設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)中的一種嶄新的現(xiàn)代化設(shè)計(jì)方法,它將機(jī)械設(shè)計(jì)問題抽象成為一個(gè)最優(yōu)化問題的數(shù)學(xué)模型,即根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)理論建立起滿足設(shè)計(jì)有求的數(shù)學(xué)表達(dá)式,利用率數(shù)學(xué)中的最優(yōu)化方法,對(duì)這個(gè)數(shù)學(xué)模型求解,即選用適當(dāng)?shù)淖顑?yōu)化方法利用電子計(jì)算機(jī)自動(dòng)尋找最優(yōu)方案。
優(yōu)化設(shè)計(jì)的基本思路為:首先根據(jù)設(shè)計(jì)要求確定設(shè)計(jì)變量X=,,…,,即設(shè)計(jì)中必須最后確定的各個(gè)參數(shù);從實(shí)際工程出發(fā),根據(jù)設(shè)計(jì)變量所受的各種限制確定約束條件,主要包括不等式約束gu(X)=gu(,,…,)≥0(u=1,2,…,m)和等式約束hv(X)= hv(,,…,)=0(v=1,2,…,p
1.2 有限元設(shè)計(jì)
有限元分析技術(shù)是最重要的工程分析之一。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展,有限元設(shè)計(jì)在各個(gè)工程領(lǐng)域中不斷得到深入的應(yīng)用。它不僅能用于工程中復(fù)雜的非線行問題、非穩(wěn)態(tài)問題的求解,而且還可用于工程設(shè)計(jì)中進(jìn)行復(fù)雜結(jié)構(gòu)的靜態(tài)和動(dòng)力分析,并能準(zhǔn)確地計(jì)算形狀復(fù)雜零件的應(yīng)力分布和變形,成為復(fù)雜零件強(qiáng)度和剛度計(jì)算的有力分析工具。有限元法的基本思想是將結(jié)構(gòu)離散化,用有限個(gè)容易分析的單元來表示,單元之間通過有限個(gè)節(jié)點(diǎn)相互連接,然后根據(jù)變形協(xié)調(diào)條件綜合求解。由于單元的數(shù)目是有限的,節(jié)點(diǎn)的數(shù)目也是有限的,所以稱為有限元法。這種方法靈活性很大,只要改變單元的數(shù)目,就可以使解的精確度改變,得到與真實(shí)情況無限接近的解。有限元法的基本理論要用到工程數(shù)學(xué),力學(xué)等方面的知識(shí)。它不僅能用于工程中復(fù)雜的非線性問題、非穩(wěn)態(tài)問題的求解,而且還可用在工程設(shè)計(jì)中進(jìn)行復(fù)雜結(jié)構(gòu)的靜態(tài)和動(dòng)力分析。國內(nèi)外已研制了許多成熟的大型有限元分析軟件,如:SAP、AD INA、ANSYS、Ideas等。這些軟件使用極其方便,不需要對(duì)有限元法進(jìn)行很深入的了解,便可應(yīng)用這些軟件求解實(shí)際工程問題。
1.3 可靠性設(shè)計(jì)
可靠性設(shè)計(jì)是近幾十年發(fā)展起來的一門新興學(xué)科。零件的可靠性設(shè)計(jì)是指在規(guī)定的時(shí)間內(nèi),規(guī)定的條件下,完成規(guī)定功能的能力??煽啃栽O(shè)計(jì)是以概率論和數(shù)理統(tǒng)計(jì)為理論基礎(chǔ),以失效分析、失效預(yù)測(cè)及各種可靠性試驗(yàn)為依據(jù),以保證產(chǎn)品的可靠性為目標(biāo)的現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法??煽啃栽O(shè)計(jì)的基本思路為:將引起零件失效的因素統(tǒng)稱為“應(yīng)力”,用S表示,則S可表示為各種失效因素(i= 1、2…、n)的函數(shù):S= f(,,…,)。將零件抵抗失效的因素稱為“強(qiáng)度”,用R表示,則R可表示為各種影響強(qiáng)度的因素ri(i= 1、2…、n)的函數(shù):R = g(,,…,m)應(yīng)力S和強(qiáng)度R都是隨機(jī)變量,零件安全可靠與否,是以R大于S所發(fā)生的概率來表示的,即R(t)= P(R > S)≥[R]。R(t)表示零件在運(yùn)行中的安全概率,即可靠度,是指零件在工作時(shí)間t 內(nèi)的一種能力。[R]稱為零件的許用可靠度,它表示零件在規(guī)定時(shí)間內(nèi)和規(guī)定的條件下實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)要求的一種能力,即許用安全概率。當(dāng)前各種機(jī)械產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)激烈,消費(fèi)者選用商品時(shí)更關(guān)心可靠性、維修性、安全性。可靠性設(shè)計(jì)技術(shù)已逐步成為現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的一個(gè)重要組成部分。
1.4 模糊設(shè)計(jì)
模糊設(shè)計(jì)師將模糊數(shù)學(xué)知識(shí)應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)中的一種方法。隨著科技的深入發(fā)展,需要設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)越來越大、也越來越復(fù)雜,設(shè)計(jì)中涉及的變量越來越多且變量間的關(guān)系也越來越復(fù)雜,這些變量中存在大量的模糊現(xiàn)象,許多情況下并不能精確描述所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。在設(shè)計(jì)中除了識(shí)別“非此即彼”的精確現(xiàn)象,還能識(shí)別“亦彼亦此”的模糊現(xiàn)象。如希望設(shè)計(jì)出的機(jī)械產(chǎn)品“使用壽命較長”、“承載能力較強(qiáng)”就屬于模糊現(xiàn)象。這就要求采用模糊數(shù)學(xué)的方法來解決這些問題。在機(jī)械設(shè)計(jì)中,一般將模糊技術(shù)與其他設(shè)計(jì)方法向結(jié)合,對(duì)機(jī)構(gòu)進(jìn)行研究。如利用
模糊綜合評(píng)判進(jìn)行接卸制造、機(jī)械設(shè)計(jì)參數(shù)、傳動(dòng)方案等的優(yōu)化選擇;將模糊技術(shù)與可靠性技術(shù)相結(jié)合,形成了模糊可靠性、模糊優(yōu)化設(shè)計(jì)、模糊可靠性優(yōu)化等方法。
2 現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)的關(guān)系及比較
現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)是傳統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)的延伸與發(fā)展,是相關(guān)科學(xué)技術(shù)綜合應(yīng)用于設(shè)計(jì)領(lǐng)域的產(chǎn)物,它使常規(guī)設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)生了質(zhì)的飛躍。傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)是一種以強(qiáng)度和低壓控制為中心的安全系數(shù)設(shè)計(jì)、經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)、類比設(shè)計(jì),也稱常規(guī)設(shè)計(jì)。而現(xiàn)代機(jī)電產(chǎn)品設(shè)計(jì)方法則是強(qiáng)調(diào)創(chuàng)造性,在注重產(chǎn)品整體功能基礎(chǔ)上以現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法和計(jì)算機(jī)技術(shù)為工具的一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì),這種設(shè)計(jì)不但可以大大提高設(shè)計(jì)的質(zhì)量、精度和效率,而且可以將產(chǎn)品的適應(yīng)性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性統(tǒng)一起來,從而高水平、高效率地設(shè)計(jì)出性能優(yōu)良、市場(chǎng)歡迎、效益顯著的新型產(chǎn)品。
3 機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
具體來說現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要有:
(1)設(shè)計(jì)將從產(chǎn)品質(zhì)量成本第一的競(jìng)爭(zhēng)策略轉(zhuǎn)向快速響應(yīng)市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)策略;
(2)設(shè)計(jì)將從滿足產(chǎn)品功能屬性向同時(shí)滿足生態(tài)與環(huán)境屬性發(fā)展;
(3)設(shè)計(jì)將從需求的同時(shí)面向制造和經(jīng)營管理發(fā)展;
(4)設(shè)計(jì)將從傳統(tǒng)的串行向并行工作模式、協(xié)同工作方式發(fā)展;
(5)設(shè)計(jì)將使人們從設(shè)計(jì)過程數(shù)字化中逐步確立主動(dòng)地位,激發(fā)主動(dòng)創(chuàng)造性。順應(yīng)此趨勢(shì),目前主要研究和應(yīng)用的現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)有:設(shè)計(jì)方法學(xué)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、可靠性設(shè)計(jì)、有限元設(shè)計(jì)、動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、工業(yè)產(chǎn)品造型設(shè)計(jì)、摩擦學(xué)設(shè)計(jì)、模型試驗(yàn)設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)、三次設(shè)計(jì)、反求工程設(shè)計(jì)、價(jià)值工程設(shè)計(jì)、智能工程設(shè)計(jì)、并行工程等。
4 結(jié)束語
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展、計(jì)算機(jī)的廣泛應(yīng)用,設(shè)計(jì)方法和手段發(fā)生了很大變化,科學(xué)的新成就不斷豐富、充實(shí)著機(jī)械設(shè)計(jì)的思想、理論、方法和手段,促進(jìn)了機(jī)械設(shè)計(jì)的變革、創(chuàng)新和發(fā)展,使現(xiàn)代化設(shè)計(jì)技術(shù)面貌一新。廣大工程技術(shù)人員應(yīng)不斷更新設(shè)計(jì)思維,采用現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù),真正提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)水平和市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。
參考文獻(xiàn):
[1]覃文潔,程穎.現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法概論[M ].北京:北京理工大學(xué)出版社,2007.
《機(jī)械設(shè)計(jì)》是機(jī)械類專業(yè)學(xué)生的一門主干技術(shù)基礎(chǔ)課,它以通用機(jī)械零部件的設(shè)計(jì)計(jì)算以基本內(nèi)容,通過該課程的教學(xué),綜合運(yùn)用本課程和其他先修課程的知識(shí),使學(xué)生具有設(shè)計(jì)機(jī)械傳動(dòng)裝置和一般機(jī)械的能力。除了課堂教學(xué),本課程還安排2-3周的課程設(shè)計(jì)。《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)本來是根據(jù)《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程的內(nèi)容、學(xué)習(xí)要求,安排的隨該課課程設(shè)計(jì)。不只如此,更是機(jī)械類學(xué)生大學(xué)期間一個(gè)重要的實(shí)踐性環(huán)節(jié),是機(jī)械類學(xué)生第一次全面設(shè)計(jì)實(shí)踐訓(xùn)練。此次設(shè)計(jì)是畢業(yè)設(shè)計(jì)、未來的設(shè)計(jì)工作的基礎(chǔ)和起點(diǎn)。眾所周知,“良好的開端是成功的一半”,故此次設(shè)計(jì)對(duì)于學(xué)生極為重要,尤其是對(duì)學(xué)生建立正確的設(shè)計(jì)理念。因?yàn)樵O(shè)計(jì)理念是設(shè)計(jì)的核心和靈魂,通過課程設(shè)計(jì),使學(xué)生初步理解、體會(huì)設(shè)計(jì)理念的內(nèi)涵和關(guān)要。要實(shí)現(xiàn)此目標(biāo),教師在課程設(shè)計(jì)中的科學(xué)指導(dǎo)非常關(guān)鍵。課程設(shè)計(jì)時(shí),學(xué)生們一般是大三上學(xué)期,從學(xué)校到學(xué)校,一直習(xí)慣于考試,考試訓(xùn)練的習(xí)慣,使得很多同學(xué),習(xí)慣于尋找答案,特別是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)答案。此種思維模式和設(shè)計(jì)有很大的不同,設(shè)計(jì)是針對(duì)實(shí)際的問題,實(shí)際的問題的解決,其答案可選項(xiàng)往往有多種而非一種。這一點(diǎn)很多學(xué)生設(shè)計(jì)時(shí)不習(xí)慣、不適應(yīng)。例如軸的設(shè)計(jì)中,經(jīng)過計(jì)算:軸徑d>=21mm,經(jīng)常有學(xué)生問,d取多少是正確的?這要看此軸段上,有無裝其他零件?與同軸上其他軸段的關(guān)系?若此處是普通轉(zhuǎn)軸的過度軸段,其上不用裝任何零件,那么取21.5、22、22.5、23、24、25等都是對(duì)的,可選項(xiàng)理論上無窮個(gè),設(shè)計(jì)時(shí)自己選擇一個(gè)即可。另一方面,設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,設(shè)計(jì)時(shí),哪怕一個(gè)零件的設(shè)計(jì)也要考慮相關(guān)的很多實(shí)際因素,更何況一部機(jī)器的設(shè)計(jì)。相比而言,以前學(xué)生們的單科學(xué)習(xí)考試,要簡(jiǎn)單得多。設(shè)計(jì)時(shí),不只用到《機(jī)械設(shè)計(jì)》、或某一科單科知識(shí)、往往要涉及多門相關(guān)先修課程,如《機(jī)械制圖》、工程力學(xué)、材料、互換性及測(cè)量技術(shù)等等,還要參考手冊(cè)、圖冊(cè)等設(shè)計(jì)相關(guān)資料。為使學(xué)生從應(yīng)試思維、心態(tài)順利過渡到課程設(shè)計(jì)應(yīng)有的狀態(tài),指導(dǎo)教師的科學(xué)指導(dǎo)非常關(guān)鍵。二十年以來,筆者一直從事《機(jī)械設(shè)計(jì)》教學(xué)和課程設(shè)計(jì)的指導(dǎo),曾跟從前輩老教師,聽授他們的課程指導(dǎo),自己獨(dú)立指導(dǎo)過學(xué)生課程設(shè)計(jì)不少于三十批次。雖然關(guān)于設(shè)計(jì)理念,設(shè)計(jì)指導(dǎo)相關(guān)書籍、資料非常多,而且很完備。但切合學(xué)生課程設(shè)計(jì)時(shí)的實(shí)際情況,使他們易于接受、應(yīng)機(jī)施教的講解、做法卻很少見到?;诖它c(diǎn),筆者在此總結(jié)前輩和自己在課程設(shè)計(jì)中做法,但愿能對(duì)同行他人有所啟發(fā)和幫助。
2.《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)中的設(shè)計(jì)指導(dǎo)
2.1設(shè)計(jì)理念的解讀
根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況,講解設(shè)計(jì)的理念使學(xué)生理解何謂設(shè)計(jì),然后學(xué)生在此次課程設(shè)計(jì)中才有可能按此理念去設(shè)計(jì)、去實(shí)踐。故切合學(xué)生的心態(tài),恰當(dāng)?shù)慕庾x是很重要的。2.1.1首先,設(shè)計(jì)必須結(jié)合實(shí)際,不能脫離實(shí)際而設(shè)計(jì)由于學(xué)生從學(xué)校到學(xué)校,機(jī)械工程、設(shè)計(jì)實(shí)踐的機(jī)會(huì)很少,什么叫“結(jié)合實(shí)際”,他們自己不好理解。雖然當(dāng)前是課程設(shè)計(jì),但作為老師,教學(xué)活動(dòng)不應(yīng)局限于此,既要著手于當(dāng)下的設(shè)計(jì),更重要的必須立足于未來,從為培養(yǎng)未來工程師的角度來考慮。
2.1.1.1選題方面,必須具有實(shí)際意義、具有應(yīng)用性,不能脫離實(shí)際;本次課程設(shè)計(jì)中,題目是確定的。不久的將來,學(xué)生們會(huì)參加工作,若做設(shè)計(jì)性的工作,如果選題方面已定,不必說了;倘若是自主選題、或根據(jù)用戶要求定課題,則應(yīng)知道選題的原則和注意事項(xiàng)。需要慎重考慮設(shè)計(jì)題目是否合適,是否符合用戶要求、是否符合國家環(huán)保要求、或至少不違背相關(guān)的法律、法規(guī)等(例如至少不能損害公眾利益等)。
2.1.1.2課題的設(shè)計(jì)、制造等環(huán)節(jié)必須考慮實(shí)際實(shí)施,具有合理性、可行性,最好方便實(shí)現(xiàn)。此項(xiàng)內(nèi)容涉及的環(huán)節(jié)因素很多,從思考角度方面:一方面是用戶,站到用戶立場(chǎng)考慮,盡量滿足用戶的需求;另一方面,對(duì)生產(chǎn)制造方而言,方便實(shí)施。應(yīng)考慮的因素很多,但結(jié)合學(xué)生的情況,不宜要求太多,講得太多,否則學(xué)生很難把握,只就目前較易理解和接受的來講和要求。以設(shè)計(jì)時(shí)選材為例:一般用戶希望產(chǎn)品價(jià)格低,機(jī)械產(chǎn)品零件常用金屬材料,如鋼、合金鋼等,這些材料市場(chǎng)上易采購到(方便生產(chǎn)方),若一般碳素鋼能用,就不一定要選合金鋼,因?yàn)閮r(jià)格方面合金鋼要貴一些,當(dāng)然有其他考慮必須選用合金鋼,則屬另一種情況。如果設(shè)計(jì)選材選用昂貴材質(zhì),必然增加產(chǎn)品成本、使產(chǎn)品價(jià)格高,增加用戶的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。再如公差等級(jí)等方面涉及很多,從易于理解的精度等級(jí)方面給學(xué)生講解,他們?nèi)菀桌斫猓旱途饶軡M足實(shí)際要求,就不一定要選精度高的,例如9級(jí)齒輪就可以,就不必選8級(jí)。因?yàn)榈途纫子趯?shí)現(xiàn)、成本低。等等。
2.1.2設(shè)計(jì)與計(jì)算
課程設(shè)計(jì)中,不少同學(xué)搞不清設(shè)計(jì)和計(jì)算的關(guān)系,相當(dāng)多的學(xué)生認(rèn)為必須先計(jì)算,依據(jù)計(jì)算數(shù)值才能定零件參數(shù);還有學(xué)生不管老師分配的原始參數(shù),找來圖紙資料參照就開始畫圖;這兩種做法都有失偏頗。在設(shè)計(jì)中,要根據(jù)具體的問題來定,一般說來,設(shè)計(jì)中的一些零件是先計(jì)算,依據(jù)計(jì)算數(shù)值才能定零件參數(shù),再具體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),例如帶式輸送機(jī)傳動(dòng)裝置中齒輪、軸;一些零件是參照資料(或圖紙)或其他相關(guān)零件先選好,而后驗(yàn)算或核算,例如軸上用的滾動(dòng)軸承,依據(jù)軸徑先選擇類型、型號(hào),再做計(jì)算;有些零件目前無法計(jì)算,依據(jù)經(jīng)驗(yàn)或參照類似零件直接設(shè)計(jì)、完成工作圖的繪制、例如減速器箱體、箱座;一些零件,如不受載荷或載荷很小,不用計(jì)算,例如定位銷。
2.1.3參考借鑒與自己設(shè)計(jì)
設(shè)計(jì)手冊(cè)、設(shè)計(jì)相關(guān)資料等,是設(shè)計(jì)人員必須配備的。即使是對(duì)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師,設(shè)計(jì)時(shí)仍需要借助手冊(cè)、圖冊(cè)等設(shè)計(jì)相關(guān)資料,更何況是沒有設(shè)計(jì)經(jīng)歷的同學(xué)。故設(shè)計(jì)中、繼承和借鑒,參考前人的成果是正常的、也是應(yīng)該的,依據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)、相關(guān)資料來完成自己的設(shè)計(jì)是必須的。否則,單單靠自己,完成一項(xiàng)設(shè)計(jì)是不大可能的。當(dāng)然,參考、參照也不是盲目照抄,而是根據(jù)自己的設(shè)計(jì)問題去參考借鑒。而且設(shè)計(jì)中,運(yùn)用標(biāo)準(zhǔn)、手冊(cè)、圖冊(cè)和有關(guān)資料,解決實(shí)際問題的能力,是工程師的一項(xiàng)基本技能和要求?!稒C(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)其中一項(xiàng)任務(wù),就是培養(yǎng)和鍛煉這項(xiàng)技能。故《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)中,參考借鑒是必須的,另一方面,設(shè)計(jì)時(shí)根據(jù)具體情境,做出合適的選擇在設(shè)計(jì)時(shí)更為重要,這有時(shí)只涉及《機(jī)械設(shè)計(jì)》、或某一科單科知識(shí)、有時(shí)要涉及多門相關(guān)先修課程知識(shí)的綜合運(yùn)用,在設(shè)計(jì)中,應(yīng)用學(xué)過的理論知識(shí)做出自己認(rèn)為合理的選擇,就也是課程設(shè)計(jì)中的一項(xiàng)重要內(nèi)容。
2.2設(shè)計(jì)的實(shí)施指導(dǎo)
首次布置課程設(shè)計(jì)時(shí),先按照上述內(nèi)容,對(duì)學(xué)生的課程設(shè)計(jì)做共同指導(dǎo)。以后的時(shí)間里,一般高校,課程設(shè)計(jì)安排3周(或2周),教師去設(shè)計(jì)教室實(shí)地具體指導(dǎo)是很重要的環(huán)節(jié)。去設(shè)計(jì)教室,針對(duì)學(xué)生提出的具體問題,個(gè)例問題、普遍性的問題的答疑、討論,使學(xué)生在設(shè)計(jì)中去體會(huì)、理解設(shè)計(jì),進(jìn)而為畢業(yè)設(shè)計(jì)打基礎(chǔ),也為未來的工作奠定初步的基礎(chǔ)。有少數(shù)教師把設(shè)計(jì)題目、任務(wù)布置后,很少去實(shí)際指導(dǎo)或不去指導(dǎo),認(rèn)為借此培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立性和創(chuàng)新能力,此種觀點(diǎn)不敢茍同。筆者認(rèn)為,教師的身體力行對(duì)學(xué)生是非常重要的教育。結(jié)論《機(jī)械設(shè)計(jì)》課程設(shè)計(jì)是機(jī)械類學(xué)生的首次重要的設(shè)計(jì)實(shí)踐。教師的指導(dǎo),尤其是對(duì)設(shè)計(jì)理念的講解、針對(duì)他們存在的誤區(qū)解讀,對(duì)學(xué)生非常重要,因?yàn)樵O(shè)計(jì)理念是設(shè)計(jì)的核心,樹立正確的設(shè)計(jì)理念對(duì)課程設(shè)計(jì)乃至學(xué)生以后的設(shè)計(jì)工作,意義重大。根據(jù)學(xué)生們習(xí)慣的考試心態(tài),恰當(dāng)?shù)慕庾x設(shè)計(jì)理念,使他們處理好設(shè)計(jì)與計(jì)算,參考借鑒資料與自己設(shè)計(jì)的關(guān)系等。使學(xué)生理解何謂設(shè)計(jì),從而在課程設(shè)計(jì)中按此理念去設(shè)計(jì)、去實(shí)踐體會(huì)。教師在講解設(shè)計(jì)理念時(shí),不求面面俱到,關(guān)鍵是能點(diǎn)出學(xué)生習(xí)慣的、與設(shè)計(jì)相背的思維模式與想法。他們暫時(shí)不好理解的,可以暫且不要求,這是首次布置時(shí)教師要做的。在以后的時(shí)間,指導(dǎo)教師最好能去設(shè)計(jì)教室實(shí)地具體指導(dǎo),這是很重要的環(huán)節(jié)。這樣能適時(shí)把握學(xué)生的動(dòng)態(tài),使他們不至于偏離設(shè)計(jì)的根本理念。對(duì)學(xué)生的個(gè)例問題、普遍性的問題的答疑、討論,能加深學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)思想的理解,更好地把握設(shè)計(jì)的理念,以便順利完成課程設(shè)計(jì),為將來的設(shè)計(jì)奠定良好的基礎(chǔ)。
作者:王紅梅 單位:山東理工大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院
參考文獻(xiàn):
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,營造出最新的JIT、AM、LP以及CE等管理理念。在我國,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,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)的國家,這些技術(shù)應(yīng)用較為廣泛。而在我國,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)在我國有待加強(qiáng)。
綜上所述,我國的機(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。總圖與部件草圖的對(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):
【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì) 常見問題 解決策略
機(jī)械設(shè)計(jì)主要是指機(jī)械零部件及總體設(shè)計(jì)全過程,該過程主要是基于機(jī)械應(yīng)用要求下而實(shí)現(xiàn),其間機(jī)械工作原理及運(yùn)行方式和機(jī)械結(jié)構(gòu),加上力及能量傳遞方式和機(jī)械各零件材料形狀、程度、零件尺寸等方面總體構(gòu)思及設(shè)計(jì)和計(jì)算,利用設(shè)計(jì)方案將設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化成實(shí)際描述,同時(shí)作為機(jī)械加工制作時(shí)期的依據(jù)。按照服務(wù)行業(yè)及工作原理和產(chǎn)品要求等各方面標(biāo)準(zhǔn),則機(jī)械設(shè)計(jì)均有其不同特點(diǎn)。機(jī)械設(shè)計(jì)通常是分為三種,新型設(shè)計(jì)及變型設(shè)計(jì)和繼承設(shè)計(jì)。其間新型設(shè)計(jì)主要是利用最新技術(shù)試驗(yàn)以證明可行性,再利用此類技術(shù)展開新型機(jī)械設(shè)計(jì)。而變型設(shè)計(jì)則是為了滿足不同環(huán)境對(duì)現(xiàn)存機(jī)械施以局部設(shè)計(jì)及再加工,以便適應(yīng)于現(xiàn)代社會(huì)具體發(fā)展需求。繼承設(shè)計(jì)則主要是基于現(xiàn)有機(jī)械設(shè)計(jì)而進(jìn)行改善及發(fā)展,從而充分提升其工作效率且健全其工作技能。
一、機(jī)械設(shè)計(jì)加工中應(yīng)注意的問題
(一)加工精度較低
在機(jī)械設(shè)計(jì)加工過程中容易受到多種因素的影響,從而影響加工精度,例如,機(jī)械設(shè)計(jì)加工系統(tǒng)受熱變形、受力變形、夾具和刀具的磨損及制造誤差、刀具不合適、機(jī)床磨損以及運(yùn)動(dòng)誤差等因素,在機(jī)械設(shè)計(jì)加工中這些誤差是難以進(jìn)行消除的,只能在設(shè)計(jì)加工過程中,深入分析和研究誤差的原因,及時(shí)采取有效措施,最大程度地提高機(jī)械設(shè)計(jì)加工精度,提高機(jī)械設(shè)計(jì)加工產(chǎn)品的質(zhì)量。
(二)機(jī)械設(shè)計(jì)加工零件質(zhì)量難以保障
機(jī)械設(shè)計(jì)加工零件質(zhì)量直接關(guān)系著加工零件的使用壽命和使用性能,深入分析和研究影響機(jī)械設(shè)計(jì)加工零件質(zhì)量的影響因素對(duì)于降低機(jī)械設(shè)計(jì)加工次品率和提高機(jī)械設(shè)計(jì)加工產(chǎn)品質(zhì)量有著非常重要的現(xiàn)實(shí)意義。當(dāng)前,影響機(jī)械設(shè)計(jì)加工零件質(zhì)量最主要的因素是機(jī)械設(shè)計(jì)加工的切削用量和材料性質(zhì),切削用量越大,零件材料塑性變形和韌性越大,機(jī)械設(shè)計(jì)加工出來的零件表面質(zhì)量越差。如果機(jī)械設(shè)計(jì)加工的塑性材質(zhì)的零件,在使用刀具進(jìn)行加工時(shí),難免會(huì)導(dǎo)致加工零件受力發(fā)生塑性變形,并且由于零件和刀具切削分離時(shí)還會(huì)產(chǎn)生撕裂作用,避免會(huì)影響零件的表面質(zhì)量。如果機(jī)械設(shè)計(jì)加工的是脆性材質(zhì)的零件,在切削過程中很容易出現(xiàn)斷續(xù)的零件碎粒,影響零件的表面和邊緣光滑度。另外,在機(jī)械設(shè)計(jì)加工過程中,還有很多因素會(huì)影響機(jī)械設(shè)計(jì)加工零件的物理性能,總的來說主要包括:零件的結(jié)構(gòu)組織發(fā)生變化和機(jī)械設(shè)計(jì)加工零件發(fā)生冷作硬化。為了不斷提高機(jī)械設(shè)計(jì)加工零件的表面質(zhì)量,還需要注意機(jī)械設(shè)計(jì)加工零件的表面預(yù)應(yīng)力,盡量簡(jiǎn)化加工工藝,提高加工精度。
(三)機(jī)械設(shè)計(jì)加工產(chǎn)品的性價(jià)比較低
機(jī)械設(shè)計(jì)加工是一項(xiàng)精密性和專業(yè)性很強(qiáng)的工作,工作人員必須具有強(qiáng)烈的責(zé)任心,充分考慮到多方面的影響因素,不斷優(yōu)化和改進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)加工工藝,才能更好地保障機(jī)械設(shè)計(jì)加工零件的質(zhì)量。但是在實(shí)際的機(jī)械設(shè)計(jì)加工過程中,很多企業(yè)依然采用的是比較落后的加工設(shè)備,設(shè)計(jì)加工的產(chǎn)品性價(jià)比較低,多種設(shè)計(jì)加工成本都很高,在激烈社會(huì)主義市場(chǎng)環(huán)境下,企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力很低,不僅影響了機(jī)械設(shè)計(jì)加工產(chǎn)品的使用性能,而且影響了機(jī)械設(shè)計(jì)加工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。
二、機(jī)械設(shè)計(jì)加工中常見問題的解決策略
(一)原材料的合理選擇
在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)加工的時(shí)候,首先要注意的就是原材料的選取,原材料是整個(gè)生產(chǎn)過程中的基礎(chǔ),原材料質(zhì)量選取的高低,不但影響了企業(yè)的生產(chǎn)成本,而且極易造成產(chǎn)品出現(xiàn)后期質(zhì)量問題。為了確保企業(yè)以高效益成產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)品,一定要在開始做好原材料質(zhì)量關(guān)。在進(jìn)行原材料選取的時(shí)候,要科學(xué)合理,一定要本著提高產(chǎn)品質(zhì)量的宗旨來選取,在開始環(huán)節(jié)花費(fèi)大量時(shí)間檢驗(yàn)是為了大大減少后期維護(hù)時(shí)間,選取原材料的科學(xué)性表現(xiàn)在與時(shí)俱進(jìn),因地制宜。在進(jìn)行材料選取過程中,要按照機(jī)械生產(chǎn)實(shí)際情況,滿足基本的性能要求及工藝要求,不同的零件要具備不同的性能,耐磨性要求高的就提高選取標(biāo)準(zhǔn),材料強(qiáng)度要求高的就選取高強(qiáng)度材料,不管怎樣在選取的時(shí)候要綜合考慮生產(chǎn)條件,根據(jù)材料所要求的物理?xiàng)l件和價(jià)格條件來科學(xué)選擇,進(jìn)一步提高產(chǎn)品的性價(jià)比。
(二)標(biāo)準(zhǔn)化、批量化的設(shè)計(jì)加工
標(biāo)準(zhǔn)化、批量化發(fā)展是提高企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的一種方式,這種生產(chǎn)方式不但能夠提高產(chǎn)品的質(zhì)量,還能夠提高企業(yè)的綜合競(jìng)爭(zhēng)力,以最小的生產(chǎn)成本創(chuàng)造企業(yè)最大的經(jīng)濟(jì)效益。零件標(biāo)準(zhǔn)化就是按照尺寸要求、結(jié)構(gòu)性能及設(shè)計(jì)方式,設(shè)計(jì)出最優(yōu)的標(biāo)準(zhǔn),之后在此基礎(chǔ)上在進(jìn)行批量化的生產(chǎn),在生產(chǎn)過程中對(duì)材料進(jìn)行嚴(yán)格的要求,之后對(duì)成產(chǎn)流程進(jìn)行簡(jiǎn)化,創(chuàng)造最優(yōu)的成產(chǎn)流程,在這種生產(chǎn)流程中集中、批量生產(chǎn),這樣提高了產(chǎn)品生產(chǎn)效率和質(zhì)量。對(duì)零件進(jìn)行優(yōu)化處理,降低了設(shè)計(jì)周期,同時(shí)也減少了工作中的一些沒必要的浪費(fèi),為產(chǎn)品提高經(jīng)濟(jì)效益注足動(dòng)力。一個(gè)科學(xué)合理的工藝流程對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)加工至關(guān)重要,在進(jìn)行零件加工過程中要盡量縮短加工工期,因?yàn)閷?duì)于零件加工的時(shí)間越長會(huì)起到相反的效果,加工時(shí)間越長可能會(huì)對(duì)零件造成沒必要的損害。
(三)選擇適合的工具和設(shè)置合理的切削參數(shù)
對(duì)于材料韌性很強(qiáng)的表面,在進(jìn)行切割的時(shí)候極易造成材料發(fā)生塑性變形,對(duì)于脆性材料在進(jìn)行切割的時(shí)候,選取的刀具不適合就會(huì)造成材料碎屑,從而導(dǎo)致材料表面粗糙而影響產(chǎn)品整體效果。刀具的選擇必須按照原材料的材質(zhì)來選取,在根據(jù)不同材料選取刀具后,還要重視機(jī)械設(shè)計(jì)中的切削用量因素的影響,還要注意到切削深度及切削速度都會(huì)影響零件的質(zhì)量,這個(gè)時(shí)候就要按照零件的不同性質(zhì)來確定切削的速度及切削的深度。在進(jìn)行切削的同時(shí)要配合使用切削液,這樣可以可以控制切削的溫度,從而保證切削質(zhì)量。切削用量是機(jī)械設(shè)計(jì)加工過程中的重要參數(shù),上文提到切削深度和切削速度對(duì)機(jī)械加工出來的產(chǎn)品非常重要,直接影響了零件的質(zhì)量水平。要保證切削深度和切削速度恰到好處就需要制定合適的切削參數(shù),制定參數(shù)的時(shí)候要根據(jù)加工零件的自身屬性和材料的特性來制定,設(shè)定切削參數(shù)的過程要綜合考慮設(shè)計(jì)加工中的一切因素,比如材料的特征、刀具的選擇及油的使用,從而制定很合理的切削深度和切削速度,確保零件加工的表面光滑整潔。為了保證切削效果更佳,可以在零件加工過程中使用切削液,因?yàn)榧庸み^程會(huì)產(chǎn)生溫度,這些溫度時(shí)高時(shí)低,而且在加工過程中,切削力度也是不均勻的,使用切削液可以避免這種情況,適當(dāng)降低加工過程中產(chǎn)生的不均勻溫度和力度。
(四)合理選擇劑
機(jī)械加工過程常常處于一種高溫狀態(tài)下,為了使得機(jī)械加工質(zhì)量得到保障,就需要在加工過程采取冷卻處理,這時(shí)候就需要科學(xué)的使用劑,劑的使用可以在切削、沖壓及研磨階段,劑的使用可以增加產(chǎn)品的精度,將劑涂抹到零件表面不但可以加大零件光滑度,還能夠在此基礎(chǔ)上延長零件的使用壽命。劑的使用還能及時(shí)的處理掉金屬碎屑,從而降低材料腐蝕的程度,劑對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)非常重要,因此在選取的時(shí)候首選具備冷卻作用、防腐蝕作用和作用的劑。比如在高速鋼刀具的低速切削過程中,選擇劑時(shí)候選擇那種純油性劑,在高速切削過程中選擇水溶性的劑,還有切削深度與切削速度都要選擇不同標(biāo)準(zhǔn)的劑,不要盲目選擇,那樣不但導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量降低而且還會(huì)加大后期維護(hù)成本。
三、結(jié)束語
工業(yè)社會(huì)的飛速發(fā)展,使得機(jī)械設(shè)計(jì)加工業(yè)之間競(jìng)爭(zhēng)持續(xù)激化,因此企業(yè)想要于激烈環(huán)境中持續(xù)發(fā)展,應(yīng)根據(jù)機(jī)械設(shè)計(jì)加工主要程序嚴(yán)格落實(shí),設(shè)計(jì)加工時(shí)企業(yè)還需科學(xué)有效的選用材料且實(shí)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)模式,運(yùn)用適當(dāng)?shù)膭┣医y(tǒng)籌考慮表面物理力學(xué)性能,以便提升機(jī)械設(shè)計(jì)加工水平。機(jī)械設(shè)計(jì)加工中常見問題涉及到精度及零件材質(zhì)和產(chǎn)品性價(jià)比和劑選用等方面問題,這些問題應(yīng)及時(shí)發(fā)現(xiàn)且處理以確保機(jī)械設(shè)計(jì)加工質(zhì)量,充分改善產(chǎn)品功能。本文深層分析了機(jī)械設(shè)計(jì)加工重要性,著眼于目前所存在的各方面問題,提出針對(duì)性處理方式。隨著科技水平的持續(xù)提升,則相關(guān)部門和設(shè)計(jì)人員對(duì)于該方面應(yīng)提高重視度,詳細(xì)考慮機(jī)械設(shè)計(jì)加工的各大環(huán)節(jié)以增強(qiáng)國際先進(jìn)技術(shù)交流,從而提升國內(nèi)機(jī)械加工行業(yè)在市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力。
【參考文獻(xiàn)】
[1]劉毅,張振洪.淺談機(jī)械設(shè)計(jì)加工中應(yīng)注意的幾個(gè)問題[J].科技風(fēng),2014(08).
關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計(jì);機(jī)械制造
中圖分類號(hào):F407文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼: A
1、機(jī)械設(shè)計(jì)的階段構(gòu)成
機(jī)械設(shè)計(jì)是指根據(jù)使用要求對(duì)機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式、力和能量的傳遞方式,各個(gè)零件的材料和形狀尺寸,方法等進(jìn)行構(gòu)思,分析和計(jì)算并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述,以作為制造依據(jù)的過程。一個(gè)好的機(jī)械設(shè)計(jì)必須有以下幾個(gè)工作階段構(gòu)成。
1.1、計(jì)劃階段
在具體開展機(jī)械設(shè)計(jì)之前結(jié)合機(jī)械相關(guān)的資料進(jìn)行設(shè)計(jì)是非常必要的。其目的是通過機(jī)械資料進(jìn)行了解,從而合理的規(guī)劃如何進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)才能夠保證機(jī)械的性能、安全、質(zhì)量等方面能夠符合規(guī)范性文件的要求,為后續(xù)進(jìn)行具體的機(jī)械設(shè)計(jì)做好鋪墊工作。
1.2、方案階段
方案階段是機(jī)械設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部分,其主要進(jìn)行的工作內(nèi)容是詳細(xì)的設(shè)計(jì)機(jī)械的每個(gè)部分,最終設(shè)計(jì)出完整的機(jī)械。但是,需要注意的是方案階段所設(shè)計(jì)出的機(jī)械并不是最終定稿的設(shè)計(jì)方案。因?yàn)榉桨鸽A段僅是按照要求將機(jī)械設(shè)計(jì)出來,未涉及到設(shè)計(jì)方案檢查相關(guān)的內(nèi)容。
1.3、技術(shù)設(shè)計(jì)階段
技術(shù)設(shè)計(jì)階段需要進(jìn)行的工作內(nèi)容是結(jié)合總裝配草圖及相關(guān)技術(shù)性文件就機(jī)械設(shè)計(jì)方案中的設(shè)計(jì)部分進(jìn)行優(yōu)化和完善,最大限度的提高設(shè)計(jì)的合理性和有效性。由于在后續(xù)的工作中對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)方案改動(dòng)的可能性較大,需要將此階段設(shè)計(jì)完成的方案安全的保存,為后續(xù)工作做準(zhǔn)備。
2、機(jī)械設(shè)計(jì)在機(jī)械制造中的作用分析
2.1、機(jī)械設(shè)計(jì)的準(zhǔn)則
保證機(jī)械設(shè)計(jì)合理的、規(guī)范的開展才能夠促使機(jī)械設(shè)計(jì)在機(jī)械制造中發(fā)揮作用,為構(gòu)建質(zhì)量好、功能強(qiáng)的機(jī)械創(chuàng)造條件。然而,要想保證機(jī)械設(shè)計(jì)的合理性、規(guī)范性、準(zhǔn)確性,需要嚴(yán)格按照機(jī)械設(shè)計(jì)準(zhǔn)則進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)工作。所以說,機(jī)械設(shè)計(jì)準(zhǔn)則也是保證機(jī)械設(shè)計(jì)在機(jī)械制造中發(fā)揮作用的重要因素。機(jī)械設(shè)計(jì)準(zhǔn)則為:(1)技術(shù)性能準(zhǔn)則。技術(shù)性能是保證機(jī)械能夠長時(shí)間高效運(yùn)作的關(guān)鍵。在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中一定要嚴(yán)格控制機(jī)械技術(shù)性能設(shè)計(jì),保證所設(shè)計(jì)的機(jī)械技術(shù)性能符合生產(chǎn)要求。(2)標(biāo)準(zhǔn)化準(zhǔn)則。機(jī)械設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的進(jìn)行,每個(gè)部分都符合相關(guān)規(guī)范性文件,才能夠?yàn)榻ㄔO(shè)出標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械做鋪墊。而標(biāo)準(zhǔn)化準(zhǔn)則正是對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)是否標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行約束。(3)安全性準(zhǔn)則。主要是約束設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)充分考慮零件安全性、整機(jī)的安全性、生產(chǎn)的安全性以及環(huán)境的安全性,為安全的進(jìn)行機(jī)械制造創(chuàng)造條件。
2.2、分析機(jī)械設(shè)計(jì)的合理性
通過市場(chǎng)調(diào)研,分析用戶的需求之后,進(jìn)行機(jī)械產(chǎn)品的初期設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)方案通過后,開始進(jìn)行批量生產(chǎn)。因此,機(jī)械設(shè)計(jì)的合理性就在于如何能將兩點(diǎn)進(jìn)行有效銜接。那么,通過銜接的切合方式,就可以體現(xiàn)出機(jī)械設(shè)計(jì)的合理性。首先,保證機(jī)械設(shè)計(jì)理念的合理性。機(jī)械設(shè)計(jì)的理念必須是合理的,正確的,需要滿足在不同條件下的機(jī)械產(chǎn)品的適應(yīng)性,滿足市場(chǎng)的需求,滿足客戶的用戶體驗(yàn)。其次,保證機(jī)械設(shè)計(jì)方案的合理性。機(jī)械設(shè)計(jì)不只是一種對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì),實(shí)際上在生產(chǎn)期間的工期以及檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)等,都是通過機(jī)械設(shè)計(jì)的方案來完成的。因此,機(jī)械設(shè)計(jì)一定還要同時(shí)滿足方案的合理性。最后,保證機(jī)械設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)利益最大化。實(shí)際上利益最大化才是現(xiàn)代化機(jī)械生產(chǎn)模式下的機(jī)械設(shè)計(jì)的合理性所在。任何一個(gè)行業(yè)或者是產(chǎn)業(yè),都是需要保證產(chǎn)品的合理性為前提的,而機(jī)械設(shè)計(jì)就做到了這一點(diǎn)。
2.3、綠色機(jī)械設(shè)計(jì)與制造
2.3.1、綠色材料的選擇與管理
綠色材料即可回收、可再生,且對(duì)環(huán)境污染較小、低能耗的材料。因此在機(jī)械設(shè)計(jì)中應(yīng)首先選用環(huán)境兼容性好的材料與零部件,并盡量避免選用有輻射性、有毒或有害的材料。要求所用材料能夠有利于回收、再利用、再制造或易于降解,從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造業(yè)在資源利用率方面的上升,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。同時(shí),在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中,還應(yīng)當(dāng)盡量減少所選用材料的種類,從而降低產(chǎn)品在廢棄后的回收成本。例如:模具材料的綠色程度對(duì)最終產(chǎn)品的綠色性能有著重要的影響,可通過舍棄過往對(duì)材料表面進(jìn)行化學(xué)處理的方法,而改用物理方法實(shí)現(xiàn)防腐與脫模;選用對(duì)環(huán)境危害較小的鎳磷鍍代替電鍍鉻;用不銹鋼材料來加工防腐模具來代替電鍍的方式等。
2.3.2、拆卸性設(shè)計(jì)
在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法中多數(shù)只是考慮到產(chǎn)品的可裝配性,而較少考慮到產(chǎn)品的拆卸性。綠色設(shè)計(jì)中著重要求將拆卸性作為機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中,產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)評(píng)價(jià)的一個(gè)重要準(zhǔn)則,從而使產(chǎn)品在報(bào)廢以后,能夠?qū)ζ淞悴考?shí)現(xiàn)高效且不加破壞的拆卸,以便有利于材料和零部件的重新利用與循環(huán)再生,進(jìn)而達(dá)到保護(hù)環(huán)境和節(jié)省資源的目的。
2.3.3、可回收性設(shè)計(jì)
可回收性設(shè)計(jì)是指在設(shè)計(jì)中,充分考慮到產(chǎn)品各零件回收再利用的可能性,以及相應(yīng)的回收處理方法和回收費(fèi)用等問題??苫厥招栽O(shè)計(jì)一般包括兩種途徑,即零部件的再利用和原材料的再循環(huán)。在當(dāng)前鑒于材料再循環(huán)的困難與高昂的成本,因此較為合理的可回收性設(shè)計(jì)應(yīng)重點(diǎn)突出零部件的再利用??苫厥招栽O(shè)計(jì)的主要措施包括了以下幾點(diǎn):在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造中盡量使用可重新利用的材料;使用對(duì)環(huán)境影響較小的材料,例如可再生材料、易回收材料以及無毒無害材料等;對(duì)于已使用過的零部件進(jìn)行再加工和翻新等措施。
3、現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展方向
3.1、智能化進(jìn)程是發(fā)展源泉
機(jī)械設(shè)計(jì)的智能化大大的減少了整個(gè)設(shè)計(jì)過程中的人力參與,有利于實(shí)玖機(jī)械設(shè)計(jì)過程的模糊化,即工作人員可以將更多的精力放在非基礎(chǔ)睦工作上,減少非必要的人力資源,而且可以集中精力進(jìn)行設(shè)計(jì)的核心部分。除此之外,計(jì)算機(jī)進(jìn)行基礎(chǔ)性工作比普通的工作人員更加精確,效率更高,出錯(cuò)率更低,而且質(zhì)量不差。所以職能化設(shè)計(jì)師需要將盡可能多的基礎(chǔ)性工作從工作人員的手中釋放出來,構(gòu)成一套全而合理的智能體系,從而使計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以獨(dú)立進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和細(xì)節(jié)的計(jì)算和分析。
3.2、數(shù)字化發(fā)展是發(fā)展核心
進(jìn)入21世紀(jì)以來,人力管理和控制機(jī)械化設(shè)計(jì)的時(shí)代己經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)離去,為了進(jìn)一步提高資源利用率、鞏固設(shè)計(jì)質(zhì)量、提高設(shè)計(jì)效率、優(yōu)化資源配置,只有數(shù)字化管理手段才能實(shí)現(xiàn)。目前,計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和虛擬技術(shù)與現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)的融合與滲透程度成為現(xiàn)代工業(yè)的亮點(diǎn)也是利潤點(diǎn),唯有將數(shù)字化技術(shù)更好的結(jié)合到機(jī)械設(shè)計(jì)中的企業(yè)才能在新世紀(jì)高強(qiáng)度的競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出,獲得高報(bào)酬。
3.3、敏捷化生產(chǎn)是發(fā)展速度
大型機(jī)械化生產(chǎn)的最大弊端就是市場(chǎng)反應(yīng)慢,敏捷度過低,隨著數(shù)字化與智能化的發(fā)展,機(jī)械設(shè)計(jì)也希望可以更加靈敏,市場(chǎng)反應(yīng)速度提高。所以設(shè)計(jì)者需要關(guān)注機(jī)械木身的同時(shí)敏銳的觀察不斷變化的市場(chǎng),及時(shí)的適應(yīng)市場(chǎng),進(jìn)而掌握市場(chǎng),從而符合現(xiàn)代化市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的規(guī)律,在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中游刃有余。
結(jié)束語
總之,機(jī)械設(shè)計(jì)是進(jìn)行機(jī)械生產(chǎn)的第一步,是決定機(jī)械性能的關(guān)鍵因素,如果沒有機(jī)械設(shè)計(jì),就沒有機(jī)械制造業(yè)的繁榮發(fā)展。因此,機(jī)械設(shè)計(jì)人員應(yīng)按照客戶的使用需求,對(duì)機(jī)械構(gòu)造進(jìn)行分析與設(shè)計(jì),制造出一部完整可用的機(jī)器。同時(shí),機(jī)器的好壞直接反映了設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)水平,而機(jī)械設(shè)計(jì)的好壞則直接決定了能機(jī)械的性能優(yōu)點(diǎn),所以機(jī)械設(shè)計(jì)在機(jī)械制造中占有十分重要的地位。
參考文獻(xiàn):
[1]于成澤.試論機(jī)械設(shè)計(jì)在機(jī)械制造中的作用[J].企業(yè)改革與管理,2014,08:140.
【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì);市場(chǎng)需求;軟件仿真
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)行的機(jī)械設(shè)計(jì)要素已不能滿足消費(fèi)者對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的需求,而對(duì)于新的設(shè)計(jì)人員來說,更難上加難了。設(shè)計(jì)人員在機(jī)械的設(shè)計(jì)過程中,需要考慮很多要素來設(shè)計(jì)產(chǎn)品。本文按照產(chǎn)品設(shè)計(jì)的過程例舉了市場(chǎng)需求要素、設(shè)計(jì)人員的技術(shù)要素和產(chǎn)品的質(zhì)量外觀要素等來指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)工作,幫助設(shè)計(jì)人員快速的進(jìn)入設(shè)計(jì)這個(gè)行業(yè),下面就對(duì)這幾個(gè)要素詳細(xì)闡述。
1.市場(chǎng)需求要素
市場(chǎng)需求是指顧客在一定的時(shí)間、一定的地區(qū)和一定的市場(chǎng)環(huán)境下對(duì)某種商品或服務(wù)的需求和購買的數(shù)量。設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品是要面向社會(huì)、面向人群,因此在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)首先要考慮的因素就是市場(chǎng)需求,所以市場(chǎng)需求在機(jī)械設(shè)計(jì)中有著不可忽視的作用。
人是社會(huì)的主體,設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品首先要面向消費(fèi)者個(gè)人。消費(fèi)者個(gè)人的性格和興趣不同,對(duì)產(chǎn)品或服務(wù)的觀點(diǎn)不同,決定他們選擇哪種產(chǎn)品或服務(wù),并且消費(fèi)者每個(gè)人的收入有差別,家庭負(fù)擔(dān)有差別,這就決定了他們的購買能力,決定他們選擇哪種產(chǎn)品或服務(wù)。而在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)除了考慮消費(fèi)者個(gè)人這一方面外,還需要考慮市場(chǎng)的變化這一因素。
在機(jī)械設(shè)計(jì)中,設(shè)計(jì)人員要掌握在某個(gè)特定的區(qū)域中,同類或相似產(chǎn)品的平均價(jià)格、年銷售額等基本情況,要明白在大多數(shù)情況下,消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的購買量增大,產(chǎn)品的價(jià)格就會(huì)下降,即購買量與價(jià)格成反比;市場(chǎng)的過量需求、充分需求、潛伏需求和下降需求等市場(chǎng)變化。要時(shí)刻改善產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或設(shè)計(jì)出新的產(chǎn)品來滿足市場(chǎng)的變化和消費(fèi)者的需求。
2.設(shè)計(jì)人員的技術(shù)要素
設(shè)計(jì)人員了解了市場(chǎng)需求后,還需要考慮所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品是面向哪個(gè)消費(fèi)群體。消費(fèi)群體又有消費(fèi)者個(gè)人和企業(yè)兩種:消費(fèi)者個(gè)人有低、中、高三個(gè)檔次;企業(yè)有化工、裝配、輕工業(yè)和服務(wù)業(yè)等。設(shè)計(jì)人員確定消費(fèi)群體后就可以用三維軟件設(shè)計(jì)產(chǎn)品了,但在設(shè)計(jì)產(chǎn)品的過程中要考慮機(jī)械設(shè)計(jì)中的一些注意事項(xiàng)。
2.1機(jī)械設(shè)計(jì)的注意事項(xiàng)
在進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)要考慮如何提高產(chǎn)品的強(qiáng)度、剛度、精度和耐磨性以及減少發(fā)熱、噪聲等問題。①提高產(chǎn)品的強(qiáng)度、剛度、精度和耐磨性:設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品要考慮:受力點(diǎn)和支持點(diǎn)的距離,防止受力不平衡而使產(chǎn)品的損壞;產(chǎn)品結(jié)構(gòu)要設(shè)計(jì)合理,防止出現(xiàn)應(yīng)力,減少產(chǎn)品的使用壽命;如果所設(shè)計(jì)的產(chǎn)品中有軸承,在設(shè)計(jì)過程中要留有油孔等方面的因素;產(chǎn)品有摩擦表面的要注意摩擦表面的和留有足夠的余量,增加產(chǎn)品的使用年限。②提高產(chǎn)品的散熱,減小產(chǎn)品的噪聲:設(shè)計(jì)人員要根據(jù)產(chǎn)品的使用環(huán)境而考慮其散熱和噪聲。散熱的方法有:輻射散熱,傳導(dǎo)散熱,對(duì)流散熱等,一般產(chǎn)品采用傳導(dǎo)散熱,有動(dòng)力源的產(chǎn)品優(yōu)先采用對(duì)流散熱,這些設(shè)計(jì)人員應(yīng)該根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)選擇??刂圃肼暤姆椒ㄓ锌刂圃肼曉春妥钄嘣肼暤膫鞑ヂ窂?。設(shè)計(jì)者可以根據(jù)實(shí)際情況選用相應(yīng)的產(chǎn)品或提高產(chǎn)品的精度來解決。③合理的機(jī)械加工工件。在設(shè)計(jì)機(jī)加工零件時(shí)要注意:毛坯的尺寸要合理;刀具容易切入或切出工件的加工面;工件要有夾持部位,盡量設(shè)計(jì)到一次裝夾可以加工多個(gè)平面等。④易于裝配和維修。產(chǎn)品的需要裝配,使用規(guī)定的時(shí)間會(huì)有零件損壞,這就需要設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)時(shí)考慮到:零件錯(cuò)誤安裝后不損壞產(chǎn)品的其他部分;可以直接拆卸需要的零件而不影響其他零件,如果是損壞的零件可一直接拆卸后回收;設(shè)計(jì)時(shí)盡可能多的使用標(biāo)準(zhǔn)件。⑤實(shí)用的傳動(dòng)系統(tǒng)。傳動(dòng)系統(tǒng)是產(chǎn)品的一個(gè)重要部件,設(shè)計(jì)時(shí)一定要留意傳動(dòng)結(jié)構(gòu)處不出現(xiàn)死點(diǎn);動(dòng)力源的啟動(dòng)時(shí)性能不穩(wěn)定等情況。
2.2軟件仿真技術(shù)
在十幾年前,機(jī)械設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)過程中一個(gè)很重要的過程就是繪圖,工程師對(duì)產(chǎn)品的交流是通過機(jī)械圖來實(shí)現(xiàn)的。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,現(xiàn)代化工廠正在向無紙化發(fā)展,人工繪圖已經(jīng)不能滿足社會(huì)的需求,而機(jī)械軟件的出現(xiàn)與發(fā)展是推動(dòng)這個(gè)過程的主要?jiǎng)恿Α,F(xiàn)在機(jī)械行業(yè)常用的二維軟件以美國Autodesk的Auto cad為主,其他的二維軟件還有我國的caxa、中望cad等。機(jī)械方面的三維軟件就比較多了,可以分為兩個(gè)層次:第一層次三維軟件的代表為達(dá)索公司的solidworks、西門子公司的solidedge和autodesk公司的inventor;第二層次即高端的三維軟件代表為達(dá)索公司的catia、西門子公司的ug和PTC公司的proe。設(shè)計(jì)人員可以根據(jù)公司的實(shí)際情況而使用相應(yīng)的軟件繪出所設(shè)計(jì)產(chǎn)品的實(shí)體圖,根據(jù)相應(yīng)軟件的自動(dòng)檢查分析修改所設(shè)計(jì)的零件。對(duì)于特殊的零件需要應(yīng)力分析或熱分析,設(shè)計(jì)人員可以用Ansys或cosmos等CAE軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)調(diào)整。
3.產(chǎn)品質(zhì)量外觀要素
分析一個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的優(yōu)劣,其性價(jià)比固然重要,但滿足人類審美的心理欲望和情感的外觀設(shè)計(jì)也受到人們的關(guān)注。在激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中,隨著人類審美能力的提高,造型冷漠的產(chǎn)品已經(jīng)不能滿足人們的生活需求,而具有情感因素的產(chǎn)品在消費(fèi)市場(chǎng)中優(yōu)勢(shì)越來越明顯。一方面,現(xiàn)有的證據(jù)表明,在審美上令人感覺快樂的物品能使你更好地工作和生活。因此,要想在銷售中占有優(yōu)勢(shì),產(chǎn)品的造型必須兼顧美、智慧、樂趣和可用性。另一方面,情感化設(shè)計(jì)可以加快推進(jìn)產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí),用情感化設(shè)計(jì)提升產(chǎn)品附加價(jià)值,增強(qiáng)產(chǎn)品綜合競(jìng)爭(zhēng)力,促進(jìn)產(chǎn)業(yè)從“中國制造”向“中國創(chuàng)造”、“中國專利”轉(zhuǎn)變??傊楦谢漠a(chǎn)品不但拉近了人機(jī)之間的距離,改善了人機(jī)關(guān)系,還改變了人們的生活環(huán)境。因此,目前消費(fèi)市場(chǎng)中情感產(chǎn)品的需求還是占據(jù)主導(dǎo)作用。
3.1質(zhì)量要素
產(chǎn)品質(zhì)量狹義上說就是我們所理解的產(chǎn)品表面質(zhì)量好,使用時(shí)間長;廣義上理解為產(chǎn)品質(zhì)量不僅僅包含實(shí)體質(zhì)量,還包含產(chǎn)品售出后的服務(wù)質(zhì)量。當(dāng)然作為設(shè)計(jì)人員首先應(yīng)考慮的是狹義上的產(chǎn)品質(zhì)量。產(chǎn)品質(zhì)量是根據(jù)社會(huì)的發(fā)展而變化的,設(shè)計(jì)人員要時(shí)刻了解社會(huì)的變化,特別是新材料的發(fā)展。當(dāng)然,產(chǎn)品質(zhì)量可以用產(chǎn)品的性能、安全、可用性、可靠性等具體的質(zhì)量指標(biāo)來衡量。設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品都具有一定的使用目標(biāo)或用途,并且能在使用過程中,按時(shí)完成既定的目標(biāo)。當(dāng)產(chǎn)品發(fā)生故障時(shí),能迅速維修實(shí)現(xiàn)其正常運(yùn)轉(zhuǎn)等方面來驗(yàn)證產(chǎn)品的質(zhì)量。
3.2外形要素
隨著時(shí)間的車輪滾動(dòng),我們經(jīng)歷了蒸汽時(shí)代、工業(yè)時(shí)代而進(jìn)入信息時(shí)代。在信息化高速發(fā)達(dá)的現(xiàn)代社會(huì),消費(fèi)者對(duì)產(chǎn)品的要求除了有好的質(zhì)量外,很美的外觀也成為其選擇產(chǎn)品的另一決定性因素。產(chǎn)品的外觀設(shè)計(jì)由形狀、圖案、色彩三種或三種混合組成。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí)要考慮產(chǎn)品的形狀既有很好的產(chǎn)品質(zhì)量還能吸引消費(fèi)者的眼光。舉個(gè)例子,在一次訪談節(jié)目中,一位來自摩托羅拉的設(shè)計(jì)師拿出了一部看上去有點(diǎn)古怪的手機(jī)問現(xiàn)場(chǎng)的觀眾:你們?cè)敢庥眠@樣的手機(jī)嗎?在場(chǎng)的觀眾都回答:不愿意。之后他解釋這個(gè)手機(jī)是專門為十幾歲的小女孩設(shè)計(jì)的,因?yàn)樾∨⑾矚g往手機(jī)上掛一些飾品,而這款奇怪的手機(jī)就是設(shè)計(jì)了很多的掛鉤來供小女孩掛飾品的。這樣的一個(gè)手機(jī)設(shè)計(jì)不僅不影響手機(jī)的正常使用,還貼近了使用者的心,表達(dá)了使用者的情感。
【關(guān)鍵詞】機(jī)械 計(jì)算機(jī) 設(shè)計(jì) 探索
機(jī)械設(shè)計(jì)是根據(jù)使用要求對(duì)機(jī)械的工作原理、結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)方式、力和能量的傳遞方式、各個(gè)零件的材料和形狀尺寸、方法等進(jìn)行構(gòu)思、分析和計(jì)算,并將其轉(zhuǎn)化為具體的描述以作為制造依據(jù)的工作過程,其目標(biāo)是在各種限定的條件下設(shè)計(jì)出最好的機(jī)械,即做出優(yōu)化設(shè)計(jì)。隨著科技的進(jìn)步,特別是計(jì)算機(jī)科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展,機(jī)械設(shè)計(jì)水平發(fā)展得很快。多種設(shè)計(jì)技術(shù)和理論交叉融合,使得機(jī)械設(shè)計(jì)方法進(jìn)一步拓展,設(shè)計(jì)手段也更加精確化和智能化。
1現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)概述
1.1現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的內(nèi)涵
在20世紀(jì)60年代初期,人們將機(jī)械設(shè)計(jì)方案的過程分為不同的設(shè)計(jì)階段,如用戶體驗(yàn)階段、設(shè)計(jì)方案階段、技術(shù)設(shè)計(jì)與工藝設(shè)計(jì)階段等。但是隨著科技的不斷發(fā)展,產(chǎn)品技術(shù)的發(fā)展不再單純依賴于設(shè)計(jì)者的思想靈感或經(jīng)驗(yàn)技術(shù),而是逐漸發(fā)展成為一門科學(xué),并且是以知識(shí)為基礎(chǔ),具有科學(xué)設(shè)計(jì)手段的現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)。隨后,現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)又引進(jìn)了多種不同的設(shè)計(jì)方法理念,例如系統(tǒng)科學(xué)、信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)技術(shù)等,這些都為我國的機(jī)械設(shè)計(jì)理念增色不少。
1.2現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)種類繁多,其結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜?,F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)可以從實(shí)現(xiàn)功能的角度來考查,其中包括系統(tǒng)功能、傳統(tǒng)功能、執(zhí)行功能和操作功能等,這些功能都可以用來協(xié)助機(jī)械的運(yùn)作,每一種功能都有其自身的特點(diǎn)?,F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法一般都是憑借計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)或其他一些現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)備,引進(jìn)先進(jìn)的現(xiàn)代化設(shè)計(jì)理念及方法,創(chuàng)造出具有現(xiàn)代化機(jī)械設(shè)計(jì)特點(diǎn)的作品?,F(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的主要工具也是計(jì)算機(jī),如利用計(jì)算機(jī)計(jì)算、分析、繪圖等,可以大大提高現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的效率。
2現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法
2.1現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的優(yōu)化
設(shè)計(jì)的優(yōu)化就是通過不同的方式進(jìn)行方式的優(yōu)化,在機(jī)械設(shè)計(jì)的過程中對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)以及性能進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì),這樣的優(yōu)化是為了保證設(shè)計(jì)出的機(jī)械產(chǎn)品一方而具有外在的品質(zhì)保證,另一方面是保證產(chǎn)品的內(nèi)在的質(zhì)量。優(yōu)化設(shè)計(jì)一般分為兩種方式。
2.1.1數(shù)學(xué)規(guī)劃實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)優(yōu)化
我們說的數(shù)學(xué)規(guī)劃法,就是把數(shù)學(xué)規(guī)劃的理論作為基礎(chǔ),是一種嚴(yán)格意義上的優(yōu)化方法。這種算法對(duì)理論依據(jù)有很高的要求,同時(shí)對(duì)設(shè)計(jì)流程的規(guī)格也有著嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)檫@種規(guī)劃方法在計(jì)算的過程中要進(jìn)行很多的迭代,并對(duì)數(shù)學(xué)模型要求高性態(tài)。所以這樣的優(yōu)化方式的適用范圍很小,適用于目標(biāo)明確,容易建立數(shù)學(xué)模型或者結(jié)構(gòu)不復(fù)雜的機(jī)械設(shè)計(jì)中。
2.1.2人工智能實(shí)現(xiàn)的設(shè)計(jì)優(yōu)化
現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)是我國人民創(chuàng)造型勞動(dòng)中的一種,機(jī)械設(shè)計(jì)的過程需要進(jìn)行以下四個(gè)步驟,任務(wù)的明確,設(shè)計(jì)方案,設(shè)計(jì)技術(shù)以及設(shè)計(jì)施工,并且每個(gè)環(huán)節(jié)都要及時(shí)地對(duì)建立的模型進(jìn)行仔細(xì)分析,對(duì)設(shè)計(jì)的模型進(jìn)行修改與合理性評(píng)價(jià)。人工智能優(yōu)化設(shè)計(jì)活動(dòng)有下面兩種,一直對(duì)設(shè)計(jì)數(shù)值的計(jì)算,內(nèi)容主要是大量的繪圖與計(jì)算分析;二是對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行設(shè)計(jì)以及推理,內(nèi)容主要是方案的提出,方案的優(yōu)化以及設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)等方面。因?yàn)樗伎己屯评硎沁@種優(yōu)化活動(dòng)的基礎(chǔ),所以這就要求設(shè)計(jì)人員要有豐富的專業(yè)知識(shí)和設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)。
作為機(jī)械設(shè)計(jì)重要的內(nèi)容,設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)以及推理設(shè)計(jì)的結(jié)果對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量起養(yǎng)關(guān)鍵性的作用,在這種情況下使用人工智能技術(shù)能為設(shè)計(jì)中的非數(shù)值計(jì)算工作提供保障。
2.2現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)的并行設(shè)計(jì)
我們說的機(jī)械設(shè)計(jì)的并行設(shè)計(jì)就是在對(duì)機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)的時(shí)候,通過應(yīng)用IT技術(shù)中的CAM或者CAD技術(shù),以集成或者并成的方式對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)出合適的生產(chǎn)步驟。這種設(shè)計(jì)方法要求機(jī)械設(shè)計(jì)人員,從設(shè)計(jì)的最初階段就要對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的整個(gè)生產(chǎn)過程,包括生產(chǎn)周期內(nèi)的設(shè)計(jì),測(cè)試,工藝規(guī)劃以及配置進(jìn)行細(xì)致的考慮和規(guī)劃,將產(chǎn)品的概念設(shè)計(jì)到產(chǎn)品的報(bào)廢等一切可能發(fā)生的問題進(jìn)行分析,最大限度地對(duì)用戶的需求進(jìn)行把握。根據(jù)設(shè)計(jì)的效果,通過對(duì)并行設(shè)計(jì)進(jìn)行全面的評(píng)價(jià),對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)進(jìn)行改進(jìn),能有效地保證產(chǎn)品生產(chǎn)過程中的一次成功率,還能夠增強(qiáng)企業(yè)的自身管理以及提高資源的利用率,減少生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效益。
2.3現(xiàn)代機(jī)械的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計(jì)
一般來說,所謂的網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計(jì),就是通過利用現(xiàn)代的網(wǎng)絡(luò)機(jī)制,將分布在不同地方的設(shè)計(jì)資源以及設(shè)計(jì)任務(wù)進(jìn)行統(tǒng)一,以協(xié)同工作中的機(jī)制以及平而支撐工具為基礎(chǔ)對(duì)信息進(jìn)行有效的管理,進(jìn)而完成對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的研發(fā)以及設(shè)計(jì)工作。隨著現(xiàn)代IT技術(shù)的不斷發(fā)展與成熟,網(wǎng)絡(luò)時(shí)代中的寬帶也得到了很大程度上的提高,所以利用現(xiàn)代化中多媒體實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的傳輸特性,一方面能夠?qū)C(jī)械設(shè)計(jì)中的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了解,另一方面還能建立起數(shù)據(jù)平臺(tái),這個(gè)數(shù)據(jù)平臺(tái)是以web為基礎(chǔ)的,進(jìn)而解決web中數(shù)據(jù)的修改、訪問以及傳輸工作,從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享,進(jìn)一步滿足現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)過程中的技術(shù)要求。
結(jié)語
總之,我們?cè)谖磥淼墓ぷ髦?,首先要進(jìn)一步分析市場(chǎng)需求、國家的發(fā)展方向,居民對(duì)機(jī)械設(shè)備的具體訴求,之后采用有效的方式進(jìn)行系統(tǒng)優(yōu)化,保證現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法可以長久地被應(yīng)用,最后再應(yīng)用到實(shí)際的生產(chǎn)和加工工作中。相信在日后的相關(guān)工作中,現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)方法能夠取得更大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
【參考文獻(xiàn)】
[1]開依沙爾?熱合曼 買買提明?艾尼.基于骨骼重建機(jī)理的連續(xù)體結(jié)構(gòu)仿生拓?fù)鋬?yōu)化方法[J].農(nóng)業(yè)機(jī)械學(xué)報(bào).2014(05)
關(guān)鍵詞:遠(yuǎn)程機(jī)械設(shè)計(jì)計(jì)算方法
1機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展概述
傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法是主要采用封閉的收斂設(shè)計(jì)思維,進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)類比設(shè)計(jì)。在計(jì)算方面只進(jìn)行靜態(tài)分析,并將載荷,應(yīng)力進(jìn)行集中處理,對(duì)計(jì)算數(shù)據(jù)的誤差采用增加安全系數(shù)的做法。論文百事通傳統(tǒng)設(shè)計(jì)以手工設(shè)計(jì)為主,使用簡(jiǎn)單工具,進(jìn)行人工計(jì)算繪圖。除此,傳統(tǒng)設(shè)計(jì)是一種串行設(shè)計(jì),即一個(gè)零件從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)是一個(gè)階段的工作完成之后才進(jìn)行下一個(gè)階段的工作。所以,一種產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到正式投產(chǎn)要花很多時(shí)間,這樣開發(fā)周期長,且串行設(shè)計(jì)過程中,各個(gè)環(huán)節(jié)之間缺乏信息溝通,經(jīng)常導(dǎo)致設(shè)計(jì)人員之間的合作不協(xié)調(diào)。
近年來,由于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、Web技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)的出現(xiàn)和飛速發(fā)展,給現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)注入了新的生機(jī)活力,機(jī)械設(shè)計(jì)逐漸向數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展?;赪eb的遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)是在這種條件下產(chǎn)生的。它使得各制造企業(yè)可以充分利用Internet和Web的國際互聯(lián)性和資源共享性,建立企業(yè)間的動(dòng)態(tài)聯(lián)盟或虛擬設(shè)計(jì)小組,通過分散組合在各地域企業(yè)的技術(shù)優(yōu)勢(shì),發(fā)揮各個(gè)企業(yè)的局部特長,所以不同專業(yè)的技術(shù)人員可以不受地域的限制,在一個(gè)統(tǒng)一且易于訪問的平臺(tái)下進(jìn)行異地的合作與設(shè)計(jì),實(shí)現(xiàn)信息的交流和共享,進(jìn)而快速開發(fā)出所需產(chǎn)品,提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)的一次成功率。
做為現(xiàn)代設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分,遠(yuǎn)程機(jī)械設(shè)計(jì)是一個(gè)多學(xué)科、多技術(shù)的研究領(lǐng)域,涉及到機(jī)械工程及計(jì)算機(jī)技術(shù)等許多知識(shí)領(lǐng)域。從機(jī)械設(shè)計(jì)的角度來看,主要研究設(shè)計(jì)過程的建模、設(shè)計(jì)優(yōu)化理論等。從計(jì)算機(jī)技術(shù)方面來看,應(yīng)研究如何對(duì)現(xiàn)有的設(shè)計(jì)資源進(jìn)行組織和,使得這些資源能方便異地的設(shè)計(jì)人員進(jìn)行查詢和調(diào)用。這些資源包括各種專業(yè)化的計(jì)算、分析程序,供設(shè)計(jì)使用的數(shù)據(jù)庫和知識(shí)庫等,所以要研究網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下設(shè)計(jì)資源的獲取與調(diào)用,設(shè)計(jì)過程中設(shè)計(jì)人員之間信息的交流和反饋等,為遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)中分布式資源的獲取和調(diào)用提供基礎(chǔ)和借鑒。
2國內(nèi)外遠(yuǎn)程機(jī)械設(shè)計(jì)發(fā)展
2.1遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)的概念和意義遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)讓設(shè)計(jì)人員通過瀏覽器輸入設(shè)計(jì)參數(shù),服務(wù)器自動(dòng)進(jìn)行選擇和計(jì)算,根據(jù)確定的參數(shù)返回產(chǎn)品的規(guī)格或設(shè)計(jì)圖形。遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)技術(shù)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)在工程設(shè)計(jì)上的應(yīng)用,其縮短了產(chǎn)品的設(shè)計(jì)周期和節(jié)省了設(shè)計(jì)成本,真正意義上釋放了工程技術(shù)人員。與傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)相比,遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)具有以下優(yōu)點(diǎn):縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期;避免重復(fù)開發(fā);降低了企業(yè)資金和人員的投入。特別是近年來三層B/S網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式的出現(xiàn),極大地降低了客戶端軟硬件的配置要求;因?yàn)檫h(yuǎn)程設(shè)計(jì)一般都提供給用戶進(jìn)行交流和討論的平臺(tái),這不僅加強(qiáng)了各領(lǐng)域?qū)<抑g信息的共享和交換,而且還大大提高了一次產(chǎn)品設(shè)計(jì)的成功率。
2.2遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
2.2.1在國外領(lǐng)域,有關(guān)遠(yuǎn)程協(xié)同設(shè)計(jì)的研究和應(yīng)用起步比較早,主要有:①上世紀(jì)80年代中期,麻省理工學(xué)院學(xué)者就從事了這方面的研究,首次提出T計(jì)算機(jī)支持的協(xié)同工作的概念。②20世紀(jì)90年代中期,美國伯克利加州大學(xué)的集成制造實(shí)驗(yàn)室開展了一個(gè)名為Cybercut的研究項(xiàng)目,建立了世界上第一個(gè)基于WWW的設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng)。③英國建立EdinburghEngineeringVirtualLibrary網(wǎng)站,提供工程設(shè)計(jì)、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(yè)特別是中小企業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力。④美國的Microsoft公司和UnigraphicsSolutions公司聯(lián)合研究面向產(chǎn)品全生命周期基于知識(shí)的協(xié)同設(shè)計(jì)支持網(wǎng)絡(luò)環(huán)境“DesignKnowledgeNetwork”,減少了時(shí)間,降低了成本,快速獲取全球設(shè)計(jì)知識(shí)的基礎(chǔ)的同時(shí),進(jìn)行產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)。⑤英國Liverpool等大學(xué)研究并且應(yīng)用人工智能和Internet提供滾動(dòng)軸承的網(wǎng)絡(luò)化的設(shè)計(jì)服務(wù)。
2.2.2在國內(nèi),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(xué)理論與軸承研究所為主、國內(nèi)多家企業(yè)和研究機(jī)構(gòu)共同參并建立了國內(nèi)第一個(gè)支持產(chǎn)品協(xié)同設(shè)計(jì)的網(wǎng)站-現(xiàn)代產(chǎn)品設(shè)計(jì)與研究開發(fā)網(wǎng)絡(luò)(),旨在推進(jìn)現(xiàn)代設(shè)計(jì),主要提供設(shè)計(jì)知識(shí)的獲取,參加的單位還有清華大學(xué)、機(jī)械科學(xué)研究院、華中理工大學(xué)、重慶大學(xué)、上海交通大學(xué)等國內(nèi)許多著名的高校和科研院所。②清華大學(xué)精密儀器及機(jī)械系摩擦學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開發(fā)出了基于Web的異地合作設(shè)計(jì)系統(tǒng)Cdesign,其采用了Client/Serveer構(gòu)架,客戶與服務(wù)器之間通過VAW來完成。③上海先進(jìn)制造工程技術(shù)研究中心與上海飛機(jī)制造公司開發(fā)了一個(gè)基于Intemet/web的異地設(shè)計(jì)和制造系統(tǒng),利用它進(jìn)行跨企業(yè)、跨地域的協(xié)同產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造。
除此之外,國內(nèi)也有一些相關(guān)的網(wǎng)站,如:中國機(jī)械網(wǎng)(china-)、材料與制造綜合信息服務(wù)平臺(tái)等,它們提供機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)數(shù)據(jù)、制造工藝技術(shù)數(shù)據(jù)等,并把機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)、制造工藝技術(shù)、遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)技術(shù)、產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)都實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)化。
可是遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)由于剛剛起步,像其它新興技術(shù)一樣還不夠完善。隨著CAD技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)及人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展,遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)的內(nèi)容必將越來越豐富,功能越來越強(qiáng)大,所提供的服務(wù)也將越來越完善。新晨
3遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)系統(tǒng)的技術(shù)研究
任何系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)模式的確定是系統(tǒng)在設(shè)計(jì)初步階段要完成的一項(xiàng)主要任務(wù)。它的總體結(jié)構(gòu)模式是系統(tǒng)的基礎(chǔ),只有確定了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模式才能進(jìn)行下一步的設(shè)計(jì)和開發(fā)。而且應(yīng)用軟件的架構(gòu)是建立在計(jì)算模式基礎(chǔ)之上的,所以,必須先對(duì)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算模式進(jìn)行分析。
計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展過程中先后出現(xiàn)了大型機(jī)為中心的計(jì)算模式,服務(wù)器為中心的計(jì)算模式和客戶機(jī)/服務(wù)器(Client/Server)計(jì)算模式,還有隨著Web技術(shù)的成熟而發(fā)展起來的瀏覽器/服務(wù)器(Browse/Server)計(jì)算模式。
對(duì)兩種計(jì)算模式經(jīng)過分析和研究,CS模式和B/S模式比較,具有以下優(yōu)點(diǎn):界面風(fēng)格統(tǒng)
一、可移植;跨平臺(tái)性,B/S模式的系統(tǒng)較US模式的系統(tǒng)有更好的跨平臺(tái)性,客戶端可位于任意的軟、硬件平臺(tái);易于管理和維護(hù)。
4遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)系統(tǒng)的支撐技術(shù)
基于Web的遠(yuǎn)程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)涉及多學(xué)科多功能的綜合活動(dòng),其中包括現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)、Web技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、計(jì)算機(jī)編程技術(shù)、多媒體技術(shù)和圖形瀏覽技術(shù)等。
參考文獻(xiàn):
利用設(shè)計(jì)人員的直覺和經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行礦山機(jī)械設(shè)計(jì)的方法早已不適用,其主觀性和盲目性比較大,存在著許多偶然性因素和不確定因素?,F(xiàn)在,計(jì)算機(jī)發(fā)展日新月異,計(jì)算機(jī)在各行各業(yè)都有十分廣泛的應(yīng)用,大幅度提高了我們的工作效率。在礦山機(jī)械設(shè)計(jì)中利用計(jì)算機(jī)技術(shù),不僅能夠使設(shè)計(jì)效率大幅度提高,使設(shè)計(jì)技術(shù)得以顯著地提升,而且設(shè)計(jì)出來的機(jī)械質(zhì)量也有了保障。以計(jì)算機(jī)技術(shù)作為保障的現(xiàn)代化設(shè)計(jì)方法有很多利用經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)所無法比擬的特點(diǎn),比如多態(tài)性、智能性、動(dòng)態(tài)性以及系統(tǒng)性等等,增加了安全性和高效性,同時(shí)滿足設(shè)計(jì)者和企業(yè)的要求,從而能夠更好地滿足社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求。
2現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法在礦山機(jī)械設(shè)計(jì)中的體現(xiàn)
2.1現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法之CAD技術(shù)
CAD技術(shù)即計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù),由于計(jì)算機(jī)的廣泛使用,計(jì)算機(jī)也應(yīng)用在礦山機(jī)械的設(shè)計(jì)中,并成為礦山機(jī)械設(shè)計(jì)中最常運(yùn)用的技術(shù)。它的使用是通過對(duì)計(jì)算機(jī)軟硬件的調(diào)整來改進(jìn)礦山機(jī)械設(shè)計(jì)的,包括機(jī)械設(shè)計(jì)和機(jī)械分析以及繪圖等環(huán)節(jié),提供了可視的界面,避免了設(shè)計(jì)時(shí)的盲目性。CAD技術(shù)有兩大特性是依靠經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)難以望其項(xiàng)背的:一是可以實(shí)現(xiàn)模塊化設(shè)計(jì)和一體化設(shè)計(jì)的目標(biāo);二是在CAPP系統(tǒng)進(jìn)行工藝規(guī)劃和NC編程時(shí)可以直接導(dǎo)入計(jì)算機(jī)內(nèi)的產(chǎn)品模型,并可以將加工代碼直接傳入NC機(jī)床和加工中心進(jìn)行加工,確保模塊化和一體化設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)。由于CAD技術(shù)具有以上諸多優(yōu)點(diǎn),可以非常有效地設(shè)計(jì)和提高生產(chǎn)效率,簡(jiǎn)化礦山機(jī)械設(shè)計(jì)的過程。因此,要充分利用CAD技術(shù)軟件特點(diǎn)與現(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)相結(jié)合,從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)方法的不斷完善和改進(jìn)。
2.2現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法之有限元法
設(shè)計(jì)時(shí)必須要對(duì)礦山機(jī)械在工作狀態(tài)下的受力狀況進(jìn)行分析,而這種受力十分復(fù)雜,僅僅通過經(jīng)驗(yàn)分析、圖紙勾畫是不可能精確、全面表達(dá)的。我們以挖掘機(jī)在工作狀態(tài)下進(jìn)行受力情況進(jìn)行分析時(shí),由于其結(jié)構(gòu)和載荷都比較復(fù)雜,在以往的設(shè)計(jì)中一般都是通過截取幾個(gè)比較特殊或者是重要的面簡(jiǎn)化計(jì)算,這樣不但無法保證計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性,并且只是通過對(duì)幾個(gè)截面進(jìn)行設(shè)計(jì)校核,無法確定每個(gè)零部件的應(yīng)力分布情況,采用這種方法設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品的安全性無法保障,存在著較大的風(fēng)險(xiǎn)性和盲目性。而在計(jì)算機(jī)的幫助下,應(yīng)用有限元法能夠非常清晰地發(fā)現(xiàn)受力材料的應(yīng)力分布情況及其易發(fā)生斷裂的部分,這樣對(duì)每塊受力材料都可以設(shè)計(jì)校核并能快速生成應(yīng)力分布圖,極大地簡(jiǎn)化了荷載計(jì)算,并且能夠直觀地反應(yīng)數(shù)據(jù)的特點(diǎn),提高了作業(yè)效率,在提高安全性的基礎(chǔ)上減少了設(shè)計(jì)人員的工作量。
2.3現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法之可靠性設(shè)計(jì)
礦山機(jī)械設(shè)計(jì)質(zhì)量高低的決定性因素就是其是否具有良好的可靠性,也就是說生產(chǎn)出來的礦山機(jī)械設(shè)備能否在相對(duì)惡劣的工作環(huán)境下完成要求的采礦量,能否保證任何情況下整個(gè)采礦過程的安全性、穩(wěn)定性和環(huán)保型。針對(duì)可靠性的設(shè)計(jì)首先必須要做的就是試驗(yàn),也就是通過對(duì)其設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)與分析,得到該機(jī)械設(shè)備的載荷、工況變化、長度尺寸以及材料機(jī)械性能等狀況,把這些數(shù)據(jù)分布,作為檢驗(yàn)可靠性的重要依據(jù)。通過上述具體的分析和計(jì)算,建立可靠性模型,確定設(shè)備的使用年限,通過對(duì)其可靠性的全面掌握,及時(shí)處理可靠性較為薄弱的部位,提高可靠性,從而使礦山機(jī)械設(shè)備在惡劣采礦環(huán)境下的安全性得到保障,并且能夠更好地提高礦山機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量,提升其安全可靠性。在生產(chǎn)中安全永遠(yuǎn)是第一位,因此,礦山機(jī)械設(shè)計(jì)中的可靠性設(shè)計(jì)不容小覷,要通過不斷技術(shù)革新和改進(jìn)進(jìn)一步加強(qiáng)現(xiàn)代設(shè)計(jì)可靠性,將危險(xiǎn)性降到最低。
2.4現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法之人機(jī)工程設(shè)計(jì)技術(shù)
采礦工作都是在野外,其環(huán)境是十分惡劣的,因此,在采礦的過程中必須全神貫注,稍有疏忽就會(huì)造成人身安全事故,甚至是付出生命的代價(jià)。而人機(jī)工程技術(shù),它的目的就是根據(jù)人體工程學(xué)原理,考慮惡劣的施工環(huán)境,最大限度地滿足人的使用習(xí)慣,使操作人員用著舒適,減少勞動(dòng)強(qiáng)度,增加防護(hù)措施,提高安全性能。可以從人體工程學(xué)的原理出發(fā),通過用操作人員做實(shí)驗(yàn)的方法,測(cè)試操作人員犯錯(cuò)誤最少的檔位,即通過選擇合理的檔位高度和位置,最大限度地避免操作人員的操作失誤,并減少勞動(dòng)強(qiáng)度,最大限度地防止安全事故的產(chǎn)生。
3結(jié)語