淺析現代機械設計與機械製造的相關技術論文

摘要：近年來, 隨着科學技術的快速發展, 我國現代機械設計及機械製造水平也越來越高, 同時機械設計與機械製造對人們生活的影響也越來越大, 在這種情況下, 社會各界對於現代機械設計及機械製造的關注力度也逐漸提升。從我國當前的實際情況看, 雖然投入了大量的資源在現代機械設計及機械製造上面, 但是在具體中, 現代機械設計與機械製造的相關技術仍然存在一些不足, 對此, 下面從我國現代機械設計與機械製造技術現狀出發, 介紹了現代機械產品的特點, 並分別分析了現代機械設計技術與機械製造技術的相關先進技術。

關鍵詞：現代機械設計; 機械製造; 技術;

0 前言

近年來, 伴隨着我國市場經濟的快速發展, 我國機械設計技術與機械製造技術也取得了良好的成果。而對於機械設計技術與機械製造技術是十分繁雜的, 從我國當前的工業技術水平看, 在現代機械設計及機械製造技術中, 還存在一些不足, 為了更好的促進我國現代機械設計與機械製造相關技術的發展, 必須更加積極的投入到相關技術研究中, 採取有效的措施, 解決各種問題, 從而促進我國製造工業的現代化發展。

1 我國現代機械設計與機械製造的發展情況

1.1 現代機械設計發展狀況

對於傳統的機械設計, 其十分落後, 主要是依據手工設計, 在設計過程中思維封閉嚴重, 同時傳統的機械設計技術比較單一, 在設計過程中會出現很多不足, 如產品設計週期過長、機械製造企業內部各個部門協調性不強等, 這些缺陷會對機械產品質量帶來極大的影響。經過多年的發展, 我國在機械設計技術上獲得了不錯的成果, 在各個方面都有所突破, 特別是在近幾年, 隨着科技的快速發展, 各種機械設計高新技術應用越來越廣泛, 如智能設計技術、數字化設計技術等, 極大的提升了機械產品設計質量。

1.2 機械製造的發展狀況

對於傳統的機械製造, 與機械設計十分相似, 傳統機械製造技術依然是以手工製造為主, 對各種社會產品進行生產, 這種製造手段十分落後, 其一方面要消耗大量的人力、物力資源, 同時還無法確保產品的精準度, 影響到機械產品生產質量。隨着現代化機械製造技術的出現, 極大的改變了這種狀況, 以數控、加密為基礎的現代化機械製造技術, 可以更加快速、精準的實現產品加工、生產, 有效提高了機械加工效率, 促進了機械加工產業的發展。

2 現代機械產品的特點

在信息時代下, 機械產品設計與製造越來越自動化、智能化, 這也使得現代機械產品具有系統化、智能化的特點, 同時, 在新時期下, 隨着人們個性化需求越來越高, 使得現代機械產品也具有很高的個性化特點。對於智能化, 主要是在進行現代機械產品設計、製造時, 經常會採用先進的網絡技術、計算機技術急性, 使得機械產品具有更強的功能;對於系統化是指在進行現代機械產品設計時, 往往會通過多個設計元素, 組合成一個固定系統, 其各個元素相互獨立, 同時又具有很強的層次關聯。同時在機械產品設計、製造過程中, 會針對產品的不同功能, 進行相應的模塊設計, 通過模塊組合, 形成一個系統。

3 現代機械設計技術

3.1 AGV技術

在輸送系統中, AGV技術發揮着十分重要的作用, 其在磁帶導引、速度決定路徑屬性上具有明顯優勢。AGV系統主要包括行走機構、傳感系統、控制系統、車載系統、導航系統、其他組件等幾個方面, 其性能參數如下表1所示。在AGV技術中, 車體由兩個驅動輪和兩個萬向輪支撐, 通過直流伺服電機, 在額定工作狀態下, 對電機速度進行控制, 實現機械設計的控制。

3.2 數字化設計技術

在現代機械設計中, 數字化是十分常見的技術, 數字化背景下, 機械設計的效率、設計水平得到了極大的.提升, 進而促進了機械產品的整體性能。在數字化技術中, 主要是利用數字建模實現初期設計, 然後在計算機中進行運行調試, 尋找出其中存在的不足, 並加以改善。在現代機械設計中, 數字化設計技術是從產品的全生命週期出發的, 其可以實現資源最優配置, 並且具有很強的設計可靠性。

3.3 並行化設計技術

如果説數字化設計技術在現代機械設計中佔據核心地位, 那麼並行化設計技術就代表未來發展趨勢。究其原因為在不同領域中機械產品佔據越來越重要的位置, 相應的就需要完善機械設備的功能, 同時, 讓不同機械設備能相互協調工作, 共同完成相應工作, 進而在設計機械設備的時候就不能單純的考慮一種機械功能需求, 還應並行的考慮其他機械產品功能需求, 最終讓不同機械設備的功能相互補充, 有效提升社會生產力機械水平。

3.4 智能化設計技術

在機械設計領域中, 自動化技術被廣泛的應用, 並且機械自動化程度也越來越被人們重視, 佔據一定的地位, 這就對機械自動化設計進程提出相應的要求。在進行設計的時候, 機械設計師應充分採用智能化設計技術, 科學合理的完成機械設計工作, 最終使得智能化體系得到很好的完善。在新時期下, 機械設計需要朝着更加適合市場競爭的方向發展, 要根據市場引導, 對機械產品的性能進行優化設計, 並注重節能環保綠色設計, 這也是符合社會主流的關鍵方向。

4 機械製造先進技術

4.1 數控加工技術

為有效的提升生產率、在一定程度上降低生產成本和保障產品質量, 就需要機牀具備較好的靈活性和通用性, 同時, 對於加工中的自動化提出更為高的要求。在這種環境中, 數控加工技術應運而生, 其被廣泛應用到零件形狀複雜、高精度要求的中小批或是單件產品成產中。當前, 數控加工技術得到飛速的發展, 且應用領域也逐漸拓寬, 如從之前單純的航空領域逐漸拓展到機牀和汽車等製造產業中。

4.2 計算機輔助設計和製造技術

在上世紀中, 計算機輔助設計和製造技術為製造領域較為傑出的領域, 同時, 在計算機制造行業中其也屬於成功的案例, 是一種多科學綜合技術, 同時也是當前發展最為快速的一種技術, 已經初步形成了產業鏈。計算機設計與製造技術應用在機械製造產業中, 可以極大的促進生產規模、生產效率的提升, 這對於機械製造產業的集羣發展有極大影響。

4.3 精密與超精密加工技術

近年來, 伴隨着計算機、航空航天、激光、自動化控制系統等的快速發展, 使得當前的加工技術也越來越先進。目前機械加工精度已經達到了0.01μm, 並逐漸朝着納米級發展。精密加工技術和超精密加工技術是當前機械製造技術的最前沿技術之一, 已經成為企業市場競爭力的核心技術, 在現代尖端產品生產中, 精密、超精密加工技術發揮着十分重要的作用。

4.4 超高速切削、磨削技術

對於超高速加工技術, 主要是利用超硬刀具、磨具, 通過高自動化、精度、高柔性的製造設備, 實現高速運動, 從而達到加工精度、提高材料去除率、提升加工質量的目的。超高速切削、磨削技術具有熱變形小、切削力小、加工精度高、加工成本低等優勢, 在機械製造中有十分廣泛的應用。

4.5 新一代製造裝備技術

在常規的機械製造體系中, 產品在生產過程中, 需要使用大量的夾具, 這一方面需要消耗大量的資金、資源, 另一方面還加劇了產品準備時間, 容易引起製造過程瓶頸, 從而引起了響應速率低、生產成本高等問題, 降低了機械製造企業的市場競爭力。對此, 可以將少無夾具製造技術應用在機械製造中, 以此來提升產品生產效率。此外, 還可以嘗試利用虛擬軸機牀, 這種設備屬於機牀與機器人的混合物, 具有很強的模塊化程度, 其結構比較簡單, 動態響應快, 能改善以往機牀設備中的不足, 有利於機械製造質量提升。

5 總結

綜上所述, 在機械製造業中, 現代機械設計與機械製造技術具有十分緊密的關聯, 兩者息息相關, 共同促進。從兩者的性質看, 機械設計水平會對機械製造水平帶來極大影響, 同時機械設計又需要以機械製造為基礎, 因此, 在實際中, 必須加強對現代機械設計與機械製造技術的研究, 從而更好的促進我國現代機械製造業的長久發展。

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