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中图分类号:TH122 文章编号:1009-2374(2015)11-0026-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.11.014
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).
中图分类号:TQ171文献标识码: A
引言
机械设计制造技术对促进我国机械制造业发展有着重要作用,可以保证我国机械设计制造技术在新时期可以满足社会与经济发展要求,同时也可以确保通过卓越计划可以保证我国机械设计制造技术水平,可以让我国机械产品设计制造水平保持在国际领先行列。机械设计制造技术在实际运用中表现出工程性、综合性、统一性以及全球性等特点,这要求我国高等院校教育在针对机械设计制造高端人才培养中,要结合我国机械设计制造技术发展方向与趋势进行定向培养,这样才能确保我国机械设计制造技术可以更好的服务于社会发展。
1、机械设计的技术分析
1.1机械设计的初期计划
设计分析机械设计要进行初期的计划设计,其在工作方面和计算机软件的设计需求分析比较类似,在设计之前要对机器设计的要求进行调查和分析,在分析要求的过程中,对机器应该具备的功能也要进行掌握。以此作为机械设计的基础,然后在设计以及制造过程中要对相应的约束条件进行规定。
1.2机械设计中设计方案分析
机械设计中方案是设计的精髓,对一个设计的成败至关重要。在方案设计阶段,要解决许多问题,包括理论知识与实际操作间的脱节,设计各环节中的处理、调控与更新,机械产品的最终形态,检验者对机械的认识、开发与创新等,这是为以后机械设计和制造以及运用等服务。在设计方案时,要依据设计的理论及规范等一系列要求,首先设计好机械的基本构架及活动方法,其次是设计和选取零部件,最后是设计制作工程制作图,并且对做好的设计做一个初步检查。
1.3机械设计的主要技术设计分析
机械设计中,对技术层面的要求最为严格,在这个阶段要对设计图纸进行校对,同时,要对图纸进行计算,对设计总图和部分草图要进行对比和核对分析。在机械设计方面对每个部分都要进行设计,设计时要进行非常严格的核对,不能出现疏漏的情况,同时,在校对方面也要保证质量。对要进行产品生产的机械,在设计时,要根据产品进行定型设计。
1.4机械设计的发展趋势与前景分析
随着社会的进步和科学技术的高速发展,现代机械产品对机械设计在技术方面的要求向着模块化、智能化、系统化并依据产品的特性设计等方向发展。总的来说,现代机械设计的发展趋势有以下几个:一是更加注重绿色的设计理念,节能环保的意识逐渐深入人心,对机械产品的要求也是以绿色化和智能化为主,合理地使用资源,追求对资源的多重使用;二是越来越优良的功能,在设计机械产品时,要多多使用动态设计、补偿设计、控制设计技术和防腐设计等技术来提升设计产品功能的优良性;三是更加注重市场竞争的影响,设计产品的最终目的是使产品在投放市场时能够取得很好的竞争优势,所以要利用降低成本、产品的技术创新、智能设计以及仿真设计等竞争优势的技术设计来使产品更加符合市场的需求。
2、机械制造的技术分析
机械制造技术水平的高低直接影响机械产品质量,因此加强这方面的研究,不断提高机械制造技术水平,对增强国家工业实力具有重要推动作用。机械制造技术既包括刨、磨、钻、铣、焊、搪等技术,又包括车床、铣床、刨床、磨床、钻床等。另外,随着科技的发展精密磨床、精密车床、精密丝杠车等设备的出现,进一步提高了机械制造水平。
2.1制造技术的现状
当前各国都已认识到先进制造技术的重要性,为提升国家综合能力都在技术发展方面给出了巨大的扶持,都在技术研究方面投入精力,重视技术人才培养。而全球化的浪潮下,各国综合实力的竞争极大依靠科研技术的竞争。企业为提升竞争力,加快制造技术到产品的转换,多元化的先进制造技术格局正在形成,诸如数控系统投入制造过程中,正是各个先进技术转化为生产能力的体现。同时,由于我国先进制造技术起步晚,先进技术与外国距离较大,需要进一步的发展以缩小与外国的差距。需要在下一步工作中加大先进技术的应用到机械制造中,同时由于机械制造的发展正是机械制造工艺中的重要部分。先进制造技术的革新为制造机械的更新提供依据,而机械制造工艺同时是制造技术的体现,其又会为制造技术的发展提供动力。
2.2机械制造技术的特点分析
先进的机械制造技术要符合当代技术发展要求,在机械设计方面要更加具备当代的特点。传统的机械设计在应用过程中出现了越来越不能满足现代机械产品需求的情况,虽然其在制造技术方面在不断的更新,同时,使用的设备也在不断的更换,但是,在原有基础上要不断的更新技术,对先进的技术进行利用,作为其发展的基础。市场经济不断发展过程中,机械制造技术要做到能够适应经济的发展。工业发展过程中对各方面都提出了新的要求,近年来,工业发展速度非常快,而且在不断的融入新的技术体系。工业生产过程中对计算机技术以及信息技术进行了很好的融合,为了更好的提高生产效率,应该对机械制造技术进行革新。提高生产效率满足客户的需要,能够提高市场占有率。先进的机械制造技术在技术范围上要进行扩大,同时,在生产加工方面要不断的发展。
2.3主要的机械制造工艺
当代机械制造的技术覆盖范围非常广,包括焊、钳等。而现代机械制造的焊接技术主要有:埋弧焊焊接技术,即在焊剂表层下靠燃烧电弧来完成焊接的焊接技术;电阻焊焊接技术是指将待焊接的物体牢牢压在正负两极之间,再接上电源,依靠电流经过被焊接物表面以及周边能够发热的效应,将其熔化,使它和金属融为一体的压力焊接工艺;螺柱焊焊接技术,就是使螺柱的一端和管件或板件的表面紧紧连接在一起;搅拌摩擦焊焊接技术就是在焊接时,除了焊接用的搅拌头,其余焊接消耗性材料如焊剂、焊丝等都舍弃的焊接工艺;气体保护焊焊接技术,即用电弧来发热的焊接技术。
2.4我国机械制造技术的发展方向分析
(1)机械制造的管理。计算机管理制度对于机械制造业而言,是一种未来发展的方向。组织体制与生产模式的更新发展,营造出最新的JIT、AM、LP以及CE等管理理念。在我国,这种管理机制还是比较匮乏的,只有很少的机械制造企业进行这样的管理。因此,我国应该加强机械制造的管理机制。(2)机械制造的设计。工业发达国家都会采用先进的设计方法,并且不断更新设计数据。尤其是计算机辅助软件的应用-CAD技术的应用,让更多企业开始了无图纸的机械制造。然而,在我国,则缺乏这种先进的计算机软件技术,或者是这样的技术应用并不广泛。因此,在这一技术层面上,我国需要努力与发展。(3)机械制造的工艺分析。机械制造以高精度、高精细加工作为其发展的趋势。最新的技术,如微型加工、纳米加工技术、激光加工技术、电磁加工技术等等。这些技术都属于高端的加工技术,在工业发达的国家,这些技术应用较为广泛。
结束语
时代在不断的发展,在这个过程中,机械设计也要做到能够和时展潮流进行适应,其中,绿色设计理念是其中最重要的设计理念,实现了对资源的合理利用。机械设计要更加的详细和细致,在生产设备以及安全程序方面都要进行重视,这样才能保证产品设计符合要求。机械设计在技术层面要进行不断的提高,机械制造的前提,只有保证设计方面的优良性,机械产品在质量以及性能方面才能进行保证。
参考文献
对于机械设计而言,其初期计划设计是非常重要的,并且会在很大程度上直接影响机械设计的成果和性能。为此,应对机械设计初期计划设计进行分析。从内容上来分析,机械设计的初期计划设计,比较类似于计算机软件设计分析的内容,具体工作主要分为以下几个方面:第一,机械设计在开始工作之前必须对大量的数据和信息进行搜集,并且在整理后开展深入分析,选择有价值的数据和信息,为机械设计工作提供必要的参考。机械设计在精度上的要求很高,不能草率的决定如何设计,需要根据实际的需求以及技术方面的标准来开展设计工作。第二,设计人员必须充分掌握好设计的器具所具备的功能与性质。现阶段的发展已经进入到了高度的自动化阶段,机械设计工作基本上都是通过不同的器具来完成的。因此,器具的功能和性质直接决定了机械设计的成果和应用方向,该项工作在未来的发展中必须得到充分的重视。
1.2机械设计的设计方案
相对而言,机械设计在具体的工作当中都是按照相应的方案来进行的。目前,机械设计方案被认为是设计工作中的核心部分,能够在客观上和主观上对机械设计的质量和水平产生极大的影响。方案设计的工作必须保证贴合实际,过于理论化只会导致非常严重的后果。本文认为,机械设计的设计方案应从以下几个方面出发:第一,机械设计方案必须满足机器本身的性能和功能要求。机械设计从细小的零部件一直到较大的操作设备都要按照设计方案来执行。但是,方案在设计的过程中应保证其符合机器本身的功能和性能,要具有较高的匹配度,否则无法完成较多的工作。第二,机械设计方案在实际的设计当中必须充分考虑到检验者本身的因素。以目前的情况来看,检验者属于主观上的因素,其是否掌握机器的开发、是否能够创新、是否具有较高的认知,都将影响机械设计方案的有效性,从而间接的影响后续的工作。
1.3机械设计的主要技术设计
随着机械设计的重视程度不断提升,很多地区都在机械设计的主要技术方面投入了大量的时间和精力,力求能够在客观上研究出更高的技术成果。但是,机械设计的限制性条件较多,理论化的成果多数情况仅适用于学术研究,未来的设计技术还是应该在实践工作中进行较大的努力。从现有的工作来看,机械设计的主要技术设计过程中,对于主要技术层面这一要素具有非常高的要求。本文认为,在机械设计的主要技术设计阶段,应达到以下两方面的要求:第一,设计人员必须对设计图纸信息进行反复的核对,尤其是一些重要的信息和数据,应认真对待图纸的各种数据计算,从多方面来完成总图与部分图的对比分析,将最终的数据进行有效的整理。机械设计的主要设计技术,从客观的角度来分析就是对各种数据和信息不断加深的过程,提高精度的同时保证机械设计的质量和性能不受到影响。第二,机械设计主要技术的每一个环节都要进行审慎的比对和分析,保证阶段性的工作成果。社会虽然对机械设计的需求较大,但在要求方面丝毫没有减弱。设计人员在执行技术的时候应保证不出现任何类型的疏漏,必要时应进行反复的校对。由此可见,机械设计主要技术在目前的发展中还有很大的提升空间,且值得研究的部分较多。
2我国机械制造的技术
2.1我国先进机械制造技术的特点
近年来,我国科学技术快速发展,先进的机械制造技术在机械制造中得到广泛应用,技术与设备都要进行不断更新,在原有优秀技术的基础上,运用先进技术作为发展的基础,满足当今市场竞争的要求,增强市场竞争力。另一方面,先进的机械制造技术能够有效提升机械产品的性能与功能。由此可见,我国先进机械制造技术的特点还是比较突出的,且在经济效益和社会效益上获得了较大的提升。结合以往的工作经验和当下的工作标准,我国先进机械制造技术的特点主要集中在以下几个方面:第一,技术的精度不断提升。目前的零部件机械制造获得了广泛的重视,零部件的精度和性能都有所提升,促使我国的机械制造技术更上一层楼。第二,面对社会的强大需求,我国先进机械制造技术的体系不断健全,在很多方面都获得了突出的成就,告别冗杂操作的同时,还实现了工作量的降低、工作效率的提升,这是值得肯定的。
2.2我国机械制造技术的发展方向
机械制造技术的发展是一个不断深化的过程,单纯在精度上或者是质量上要求提升,并不是最终的诉求。应用机械制造技术的目的在于为社会提供所需要的产品,促进生产生活的快速发展,减少各种问题的出现。因此,明确机械制造技术的发展方向是非常重要的。根据发展方向,结合当下的工作成果,努力地朝着目标努力,才是今后需要做的事情。本文认为,我国机械制造技术的发展方向应在以下几个方面来展开:第一,机械制造的管理。健全规范的计算机管理制度是我国的机械制造技术发展方向之一,因此,我国机械制造业应该加强对机械制造技术的计算机管理。第二,机械制造的设计。现代的机械产品的设计要求更加倾向于智能化,如CAD设计软件以及虚拟的设计技术对需要设计的机械产品进行模拟设计,并能够通过多媒体等对产品的性能、结构等进行模拟演示。
一、现阶段我国机械设计的准则
1.机械设计的标准化准则。在机械设计中,标准化准则具体包括概念标准化、实物形态标准化、方法标准化三个方面。其中概念标准化主要指的是在设计机械的过程中涉及到的符号、名词术语、计量单位等要符合标准;实物形态标准化主要指的是零部件、设备、原材料和能源等在结构形态、性能和尺寸等方面都要在统一的规定中进行选用;操作方法、测量以及试验方法等按照有关的规定来具体实施主要说的是方法的标准化。简而言之,标准化准则是对机械设计全过程的所有行为制定的准则,根据使用的强制性程度不同,现在我国已经的机械零件设计有关的标准可以分为必须执行和推荐使用两种,而根据运用范围的不同,现在我国已经的机械零件设计有关的标准可以分为国家标准、行业标准和企业标准。
2.机械设计的安全性准则。在机械设计中机械如果能够在规定的条件下没有故障,能正常的实现总体功能就可以称作是整机安全性;如果我们在机械设计的过程中能够确保操作人员的生命健康安全,能够对操作人员进行适时地保护就可以称作工作安全性;如果能确保在机械设计的过程中不对机器周围的环境和人造成污染和危害就可以称作环境安全性;同样在机械设计过程中能确保有关的零件在规定外载荷和规定时间内零件不发生如断裂、过度变形、过度磨损和不丧失稳定性等情况就可以称作是零件安全性。整机安全性、工作安全性、环境安全性和零件安全性都是机械设计安全性准则的重要内容。
3.机械设计的技术性准则。技术性准则是指在机械设计中相关的技术性能必须达到规定的要求,技术性能既可以指静态性能也可以指产品的功率、效率、使用寿命、抗摩擦、振动稳定性等动态性能,也就是说产品功能、制造和运行状况在内的一切性能都可以称作是技术性能。以振动稳定性准则为例,振动会产生额外的动载荷和变应力,尤其是当其频率接近机械系统或者零件的固有频率时就会产生共振现象,这时的振幅会有明显的增大,很有可能会立刻损坏零件甚至是损坏整个系统,这时就需要振动稳定性准则的约束,具体来讲是该准则可以将机械系统或者是零件的相关振动参数(频率、振幅、噪音等)控制在规定的允许范围内。
二、我国机械设计与制造行业的发展现状和未来发展趋势
1.我国机械设计与制造行业的发展现状
一直以来,中国的工程机械行业就发展的不错,现在已经成为最大的工程机械制造国家之一,同时还是世界上最大的工程机械销售市场。目前机械制造和市场已经发展的比较完善,但是工程机械行业的资源流通状况却一直是我们许多人的心病,如资源利用方式的粗犷等,这在一定程度上成为阻碍我国机械设计与制造行业可持续发展的制约因素。尤其是和欧美国家相比较起来,中国想要走节能、绿色、环保的生产方式还有许多的困难要克服,我们要向欧美国家成熟的工程机械产品回收体系和工程机械再制造技术学习,就现在我国工程机械的发展现状来看,向工程机械再制造领域进军是非常可行的。
虽然这些年我国一直在出台各种各样的政策为再制造行业的健康有序发展保驾护航,但是和国外成熟的再制造行业相比较,还是有一些非常实际的问题需要我们高度重视并想出解决措施。如,在我国工程机械再制造处于发展初期的现状下,国家的各项有关政策的制定还存在许多的漏洞;我国再制造行业的行业标准几乎是一片空白;我国在对再制造产品的宣传引导上做的工作不够完善,对再制造产品存在排斥心理的用户大有存在。需要明确的是,虽然我国的工程机械设计与制造行业中还有许多的问题,但是政策的支持和丰厚的利润成为我们克服这些困难的最大动力,我们该有信心使我们的机械设计图制造行业发展的越来越好。
2.我国机械设计与制造行业未来发展趋势
全球经济的增长和各国的机械设计与制造业的持续发展密切相关,2008年全球经济危机爆发之前,在新兴国家尤其是中国强劲增长的需求拉动下,全球的机械设计与制造业保持了连续几年高度发展的状态,但是在全球经济危机的影响下,全球的机械制造业受到了不同程度的重创。根据现在全球机械制造业的发展现状,未来全球机械设计与制造业的发展主要有三大趋势:(1)整个机械设计与制造业的发展重心将逐步向亚洲迁移,这样迁移的趋势是为了获得本地化的成本优势并很好地位本地客户服务。另外,以我国机械设计与制造业为主的亚洲竞争对手成长速度非常迅速,在全球市场中所占的份额也在逐年的增加,现在我国在2010年成为全球最大的机械制造国已经成功地印证了这一产业向亚洲迁移的方向,在未来,我国必将成为主导全球机械制造业的主要力量。因为在二零一零年到二零一五年这五年间,我国的国内生产制造业保持着远高于发达国家普遍将近百分之三的增长速度,这对未来几年中国机械制造业的高速增长是一种拉动,并且我国的机械制造业在以其巨大的规模优势争取着全球机械制造业的领导权,到二零一五年我国将能领导接近半数的全球细分市场,最主要的是我国正在努力地缩短和领先国家技术水平上的差距;(2)全球市场的竞争将聚集在中端市场;(3)节能环保类产品将会越来越受用户和制造商的重视和关注。
参考文献:
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[3]陈静,机械设计技术的发展现状与趋势[J].中国石油和化工标准与质量,2011.
0引言
在机械加工制造领域,设计人员首先需要根据客户的相关要求设计出加工图纸,然后由相关的工人根据图纸加工出对应的零件,机械设计与机械制造相辅相成,二者在机械行业的发展之中占据重要的地位,机械工作之中必须要重视机械设计及机械制造技术分析工作,从而更好地促进机械行业的发展。
1机械设计技术分析
①机械设计初期计划设计。机械设计的初期计划设计就是在正式的设计工作之前,对机械设备的设计要求进行详细的调查研究,了解消费者对于设备的实际需求,在此基础上确定设备应具备的功能,机械设计初期计划设计是机械设计工作的基础,规定了设备设计制造过程中应该严格遵守的一些约束条件。
②机械设计的设计方案。方案设计在机械设计中占据灵魂地位,直接影响着设计工作的效果,这一阶段设计人员需要处理设计工作之中可能出现的各种问题处理。方案设计时要综合考虑机械设备的性能、功能要求以及检验人员对于设备开发及认识情况。一般来说,设计阶段要首先对工作原理进行定位,然后明确机械设备的基本结构及运动方式设计问题,在此基础上合理地选择及设计零部件,完成工程图纸的绘制工作,最后对初步设计结果进行检查。
③机械设计的主要技术设计。这一工作阶段对于设计人员的专业技术能力要求十分苛刻,需要有关工作人员详细核对、计算设计图纸上的有关尺寸、参数,将部件的草图与总的设计图纸进行对比分析,一旦发现二者之间存在不一致的情况,要重新进行计算分析,待生产的产品还需要进行定型设计。
2机械制造的技术分析
2.1机械制造的特点
①传统的机械制造技术逐渐难以满足当前阶段的生产需求。随着现代工业的不断发展,传统的机械制造技术逐渐难以满足行业的发展需求,许多机械制造技术以及生产设备都在不断的更新换代,先进的机械制造技术成为行业发展的必然趋势,机械制造技术要在原有的技术基础之上进行更新换代,只有这样才能够满足当前激烈的竞争形式;
②工业发展新要求。当前阶段社会工业在迅速发展,许多先进的技术手段开始融入到机械制造技术体系之中,比如化工技术、微电子技术、计算机技术等,为了切实提高机械制造的生产效率,行业内有关工作人员要能够不断地进行技术革新,以客户的需求为方向,不断地优化机械制造技术,完善机械制造生产工艺,扩大市场。
2.2机械制造的发展方向
①机械制造管理分析。改革开放以来,我国的机械制造技术发展的十分迅速,无论是设计方面、管理方面还是制造工业方面都已经能够基本满足当前阶段机械制造业发展的实际情况。从机械制造管理来说,随着计算机网络技术的迅速发展,许多企业的经营管理过程中都开始使用计算机管理制度,机械制造行业也不例外。生产模式及组织体制的不断发展,越来越多计算机管理理念开始进入各行各业,比如LP、AM等,计算机管理制度的应用,能够明显地提高管理的效率,但就目前来说,在机械制造行业中,计算机管理制度应用的还相对比较少,为了更好地促进企业的发展,机械制造行业应加强管理机制的更新完善。
②机械制造工艺分析。未来机械制造工艺会向着高精细化加工、高精度加工的方向发展,一些高端的工艺技术比如纳米加工计算、微型加工技术等已经在工业发达国家普及开来,但就目前来说,我国的机械工业发展还比较落后,这些高新的技术手段依然处于开发阶段。
③机械制造设计技术分析。机械制造设计技术在机械制造中发挥着重要的作用,先进的设计方法能够有效的提高设计工作的效率以及精准度,对于保证机械制造的质量十分关键。就目前来说,各种计算机辅助软件已经成为机械制造设计中的重要工具,比如CAD技术、3D-Max等,但这些先进的计算机软件技术在我国的机械制造中普及度还不够高,就技术层面上来说,各机械制造企业还需要不断研究开发普及各种优秀的计算机软件,促进机械制造向着的高精度化、自动化、虚拟化、绿色化方向发展。
3结束语
在工业技术不断的发展的形势之下,机械设计及机械制造要紧跟时代的脚步,在机械设计过程中融入绿色化、虚拟化、自动化理念,要立足于行业发展实际,积极的利用计算机技术、电子技术、自动化技术等相关的技术手段,优化机械设计及制造技术,提高机械产品的生产效率、质量,降低成本,保证企业的经济效率。
参考文献:
[1]郭健禹.现代机械制造技术的发展方向探析[J].中国科技纵横,2011(18).
中图分类号:F407 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)37-0064-01
引言
机械设计制造技术是衡量一个国家科技发展水平的重要标志。随着科技的发展,计算机网络技术的普及,机械设计方法已经有了实质性改变,科技新成果,不断丰富着机械设计的思想、理论以及方法,不断促进了机械设计发展和变革。在我国,机械制造技术经过多年的发展取得了极大的进步,但是相比较国外一些发达国家而言,还存在着一定的差距。不断地完善机械设计与加强机械制造技术,是保证我国机械制走向世界领先水平的前提条件。
1 机械自动化的科学技术
机械设计制造及其自动化是机械技术和电子技术为主体,多门技术学科相互渗透、相互结合的产物,是正在发展和逐渐完善的一门新兴的边缘学科,机械自动化使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电器化”迈入了以“机械自动化”为特征的发展阶段。
它的发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科,随着生产和科学技术的发展,还将不断被赋予新的内容。但其最基本的特征可概括为:机械自动化的设计制造是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感检测技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术,根据系统功能目标和优化组织结构目标,在多功能、高质量、高可靠性,低能耗的意义上实现特定功能价值并使整个系统最优化的系统工程技术。
2. 我国机械设计制造技术发展的现状分析
机械设计制造包括研究产品的设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程。它是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。我们仍然需要正视的是,由于中国底层基础还十分薄弱,与工业发达国家相比,我国的制造业仍然存在着一个阶段性的整体上的不足。我国机械制造业的快速发展,主要依靠技术引进和赶超型发展战略,严重缺乏自主研发环节,这在很大程度上限制了中国机械制造业的发展,加之中国劳动力资源丰富而资金相对短缺,致使机械制造业的科技研发明显滞后。就目前实际情况总体来说,中国的制造业大而不强,中国是制造大国而不是制造强国。
3. 机械产品的现代设计方法
3.1 智能化
智能化设计方法的主要特点是:根据设计方法学理论,借助于三维图形软件、智能化设计软件和虚拟现实技术,以及多媒体等工具进行产品的开发设计、表达产品的构思、描述产品的结构。
3.2 系统化
系统化设计方法的主要特点是:将设计看成由若干个设计要素组成的一个系统,每个设计要素既具有独立性又存在着有机的联系,并具有层次性,所有的设计要素结合后,即可实现设计系统所需完成的任务。
3.3 模块化
模块化设计方法的主要特点是:视具有某种功能的实现为一个结构模块,通过结构模块的组合,实现产品的方案设计。
3.4 基于产品特征知识
基于产品特征知识设计方法的主要特点是:用计算机能够识别的语言描述产品的特征及其设计领域专家的知识和经验,建立相应的知识库及推理机,再利用已存储的领域知识和建立的推理机实现产品的方案设计。
4. 机械制造中先进技术分析
4.1 计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术
计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术是20世纪制造领域最杰出的成就之一,也是计算机在制造业中应用最成功的范例之一,它是一门多学科综合的技术,也是当今发展最快的技术之一,目前已经形成相关产业。CAD/CAM等新技术在制造业的应用,对制造业的制造模式和市场形势产生了巨大影响,促进了生产模式的转变和制造业市场形势的变化。
4.2 数控加工技术
随着科技的发展,产品的形状和结构的优化,对零件加工质量的要求也越来越高。由于产品改型频繁,在一般机械加工中,单件和中小批量产品所占比重越来越大。为了保证产品质量、提高生产率和降低成本,要求机床不仅具有较好的通用性和灵活性,而且对加工过程中的自动化提出了更高的要求。数控加工技术就是在这种环境下发展起来的,适用于精度高,零件形状复杂的单件和中小批量生产的高效、柔性的自动化加工技术。目前,数控技术发展迅速,应用领域已从航空航天普及到汽车、机床等制造业及其他中小批量生产的机械制造行业中。
4.3 精密与超精密加工技术
随着航空航天、计算机、材料科学、激光和自动控制系统等高科技产业的迅猛发展,综合应用当今先进的加工技术,使机械加工精度已经提高到了0.01μm的亚纳米级,并向纳米级发展。精密加工和超精密加工技术是现代制造技术的前沿和主要发展方向之一,它已经成为国际科技竞争中能否取得成功的关键技术,尤其是精密加工技术在尖端产品和现代武器制造中有举足轻重的地位。
4.4 超高速切削、磨削技术
超高速加工技术是指采用超硬刀具和磨具,利用能可靠实现高速运动的高精度、高自动化和高柔性的制造设备,以提高切削速度来达到提高材料去除率、加工精度和加工质量的先进加工技术。具有切削力小、热变形小、加工精度高和降低加工成本等优越性。
4.5 新一代制造装备技术
4.5.1 少无夹具制造技术
在常规制造系统中,产品生产所需大量夹具不仅耗费大量资金,更严重的是延长了产品的准备时间,形成制造过程中的“瓶颈”,这是造成柔性差、响应速度慢、生产成本高、企业竞争能力弱的主要因素之一。鉴于少无夹具制造技术所具有的重要学术意义和实用价值,国内外多个单位均在这一领域开展了研究工作。
4.5.2 虚拟轴机床
新型并联构型制造装备虚拟轴机床实质上是机器人与机床的混合物,其在结构上完全不同于传统的数控机床,具有模块化程度高,结构简单,速度、动态响应快,造价低等优点,克服了传统的机床设备一些无法避免的固有缺陷。
4.6 微细制造与纳米技术
随着人们对许多工业产品的功能集成化和外观小型化的需求,使零部件的尺寸日趋微小化。这些需求导致了自20世纪70年代起出现了微细加工和纳米制造技术,他们促使了微型机器向系统化方向发展,并形成了有广阔发展前景的微机电系统(MEMS)。
结束语
机械设计主要是指机械零部件及总体设计全过程,该过程主要是基于机械应用要求下而实现,其间机械工作原理及运行方式和机械结构,加上力及能量传递方式和机械各零件材料形状、程度、零件尺寸等方面总体构思及设计和计算,利用设计方案将设计转化成实际描述,同时作为机械加工制作时期的依据。按照服务行业及工作原理和产品要求等各方面标准,则机械设计均有其不同特点。机械设计通常是分为三种,新型设计及变型设计和继承设计。其间新型设计主要是利用最新技术试验以证明可行性,再利用此类技术展开新型机械设计。而变型设计则是为了满足不同环境对现存机械施以局部设计及再加工,以便适应于现代社会具体发展需求。继承设计则主要是基于现有机械设计而进行改善及发展,从而充分提升其工作效率且健全其工作技能。
一、机械设计加工中应注意的问题
(一)加工精度较低
在机械设计加工过程中容易受到多种因素的影响,从而影响加工精度,例如,机械设计加工系统受热变形、受力变形、夹具和刀具的磨损及制造误差、刀具不合适、机床磨损以及运动误差等因素,在机械设计加工中这些误差是难以进行消除的,只能在设计加工过程中,深入分析和研究误差的原因,及时采取有效措施,最大程度地提高机械设计加工精度,提高机械设计加工产品的质量。
(二)机械设计加工零件质量难以保障
机械设计加工零件质量直接关系着加工零件的使用寿命和使用性能,深入分析和研究影响机械设计加工零件质量的影响因素对于降低机械设计加工次品率和提高机械设计加工产品质量有着非常重要的现实意义。当前,影响机械设计加工零件质量最主要的因素是机械设计加工的切削用量和材料性质,切削用量越大,零件材料塑性变形和韧性越大,机械设计加工出来的零件表面质量越差。如果机械设计加工的塑性材质的零件,在使用刀具进行加工时,难免会导致加工零件受力发生塑性变形,并且由于零件和刀具切削分离时还会产生撕裂作用,避免会影响零件的表面质量。如果机械设计加工的是脆性材质的零件,在切削过程中很容易出现断续的零件碎粒,影响零件的表面和边缘光滑度。另外,在机械设计加工过程中,还有很多因素会影响机械设计加工零件的物理性能,总的来说主要包括:零件的结构组织发生变化和机械设计加工零件发生冷作硬化。为了不断提高机械设计加工零件的表面质量,还需要注意机械设计加工零件的表面预应力,尽量简化加工工艺,提高加工精度。
(三)机械设计加工产品的性价比较低
机械设计加工是一项精密性和专业性很强的工作,工作人员必须具有强烈的责任心,充分考虑到多方面的影响因素,不断优化和改进机械设计加工工艺,才能更好地保障机械设计加工零件的质量。但是在实际的机械设计加工过程中,很多企业依然采用的是比较落后的加工设备,设计加工的产品性价比较低,多种设计加工成本都很高,在激烈社会主义市场环境下,企业的综合竞争力很低,不仅影响了机械设计加工产品的使用性能,而且影响了机械设计加工企业的可持续发展。
二、机械设计加工中常见问题的解决策略
(一)原材料的合理选择
在进行机械设计加工的时候,首先要注意的就是原材料的选取,原材料是整个生产过程中的基础,原材料质量选取的高低,不但影响了企业的生产成本,而且极易造成产品出现后期质量问题。为了确保企业以高效益成产机械产品,一定要在开始做好原材料质量关。在进行原材料选取的时候,要科学合理,一定要本着提高产品质量的宗旨来选取,在开始环节花费大量时间检验是为了大大减少后期维护时间,选取原材料的科学性表现在与时俱进,因地制宜。在进行材料选取过程中,要按照机械生产实际情况,满足基本的性能要求及工艺要求,不同的零件要具备不同的性能,耐磨性要求高的就提高选取标准,材料强度要求高的就选取高强度材料,不管怎样在选取的时候要综合考虑生产条件,根据材料所要求的物理条件和价格条件来科学选择,进一步提高产品的性价比。
(二)标准化、批量化的设计加工
标准化、批量化发展是提高企业市场竞争的一种方式,这种生产方式不但能够提高产品的质量,还能够提高企业的综合竞争力,以最小的生产成本创造企业最大的经济效益。零件标准化就是按照尺寸要求、结构性能及设计方式,设计出最优的标准,之后在此基础上在进行批量化的生产,在生产过程中对材料进行严格的要求,之后对成产流程进行简化,创造最优的成产流程,在这种生产流程中集中、批量生产,这样提高了产品生产效率和质量。对零件进行优化处理,降低了设计周期,同时也减少了工作中的一些没必要的浪费,为产品提高经济效益注足动力。一个科学合理的工艺流程对于机械设计加工至关重要,在进行零件加工过程中要尽量缩短加工工期,因为对于零件加工的时间越长会起到相反的效果,加工时间越长可能会对零件造成没必要的损害。
(三)选择适合的工具和设置合理的切削参数
对于材料韧性很强的表面,在进行切割的时候极易造成材料发生塑性变形,对于脆性材料在进行切割的时候,选取的刀具不适合就会造成材料碎屑,从而导致材料表面粗糙而影响产品整体效果。刀具的选择必须按照原材料的材质来选取,在根据不同材料选取刀具后,还要重视机械设计中的切削用量因素的影响,还要注意到切削深度及切削速度都会影响零件的质量,这个时候就要按照零件的不同性质来确定切削的速度及切削的深度。在进行切削的同时要配合使用切削液,这样可以可以控制切削的温度,从而保证切削质量。切削用量是机械设计加工过程中的重要参数,上文提到切削深度和切削速度对机械加工出来的产品非常重要,直接影响了零件的质量水平。要保证切削深度和切削速度恰到好处就需要制定合适的切削参数,制定参数的时候要根据加工零件的自身属性和材料的特性来制定,设定切削参数的过程要综合考虑设计加工中的一切因素,比如材料的特征、刀具的选择及油的使用,从而制定很合理的切削深度和切削速度,确保零件加工的表面光滑整洁。为了保证切削效果更佳,可以在零件加工过程中使用切削液,因为加工过程会产生温度,这些温度时高时低,而且在加工过程中,切削力度也是不均匀的,使用切削液可以避免这种情况,适当降低加工过程中产生的不均匀温度和力度。
(四)合理选择剂
机械加工过程常常处于一种高温状态下,为了使得机械加工质量得到保障,就需要在加工过程采取冷却处理,这时候就需要科学的使用剂,剂的使用可以在切削、冲压及研磨阶段,剂的使用可以增加产品的精度,将剂涂抹到零件表面不但可以加大零件光滑度,还能够在此基础上延长零件的使用寿命。剂的使用还能及时的处理掉金属碎屑,从而降低材料腐蚀的程度,剂对机械设计非常重要,因此在选取的时候首选具备冷却作用、防腐蚀作用和作用的剂。比如在高速钢刀具的低速切削过程中,选择剂时候选择那种纯油性剂,在高速切削过程中选择水溶性的剂,还有切削深度与切削速度都要选择不同标准的剂,不要盲目选择,那样不但导致产品质量降低而且还会加大后期维护成本。
三、结束语
工业社会的飞速发展,使得机械设计加工业之间竞争持续激化,因此企业想要于激烈环境中持续发展,应根据机械设计加工主要程序严格落实,设计加工时企业还需科学有效的选用材料且实行标准化生产模式,运用适当的剂且统筹考虑表面物理力学性能,以便提升机械设计加工水平。机械设计加工中常见问题涉及到精度及零件材质和产品性价比和剂选用等方面问题,这些问题应及时发现且处理以确保机械设计加工质量,充分改善产品功能。本文深层分析了机械设计加工重要性,着眼于目前所存在的各方面问题,提出针对性处理方式。随着科技水平的持续提升,则相关部门和设计人员对于该方面应提高重视度,详细考虑机械设计加工的各大环节以增强国际先进技术交流,从而提升国内机械加工行业在市场上的竞争力。
【参考文献】
1 煤矿机械制造的设计过程中存在的问题
虽然我国的大型工业机械在煤炭开采生产中已经实现了大规模普及,但是在煤矿机械的设计上仍然存在着很多问题,包括设计理念和产品质量管理等多方面的缺陷,这些问题不但影响了煤炭开采效率的提高,而且极易引发矿难的发生。具体表现为以下几方面。
1.1 机械设计理念落后, 缺乏自主创新思维
虽然我国拥有众多的煤炭企业,但是在煤矿机械设计制造方面拥有自己研发团队的却是凤毛麟角。很多主要设备元件依赖进口,大部分的核心技术掌握在外国公司手中,而我们自己的技术研发能力却很弱。其主要原因是企业缺乏长远的发展眼光,只注重眼前利益,技术研发的时间长、投入大、见效慢,因此,很多煤炭企业不愿把精力投放到技术研发上,致使煤矿机械的制造技术水平难以提高。
1.2 煤矿机械设计标准落后
就目前的国内煤矿机械技术标准看,同国外还有很大的差距,整体的产品更新换代的速度也落后于国外,这样就使得我们的煤炭生产效率普遍偏低,设备的性能和质量难以得到有效的保障。其原因一方面是由于国内的科技水平发展有限,一些技术难关还在研究设计中;另一方面就是在产品的设计中,存在习惯性的违章行为,忽视产品的质量安全标准。加之生产管理部门监管不严,麻痹大意导致矿井事故频发。
1.3 产品设计的实用性不强
煤矿机械设计人员在从事机械设计之前没有经过实地调查,对于矿井的实际开采作业需求了解较少,对井下作业的恶劣环境估计不足,而且设备的操作过程过于繁琐,操作界面的各类功能标识不清。这些设计上的缺陷给工人的井下作业带来很大的麻烦,而且面对复杂的井下环境,煤矿机械设备往往经受不住考验,发生各种故障,严重地影响了正常的煤炭开采作业。
2 煤矿机械设计中全新的设计理念
2.1 煤矿机械设计应遵循人性化设计理念
所谓“人性化设计理念”就是指在设计过程中坚持以人为本,在实现设备基本功能的基础上,充分考虑人的需求,重点照顾使用者的生理和心理要求,使人和机械充分的结合。煤炭井下开采作业环境恶劣,工人的工作环境差,煤矿机械的设计尤其要考虑人的因素。
煤矿机械的人性化设计是将“人一机械一环境”充分融合的设计过程,其内容涉及到: 机械界面设计、产品语言说明、设计美学、煤炭开采的工程技术等多方面因素。作为设计人员应从人机结合、职责划分、人员心理等角度合理设计,重点应考虑以下几方面内容:
l) 设备的操作界面设计。操作界面是人和机械设备接触最多的部分,在进行设备操作界面的设计时,应综合考虑视觉感观、操作步骤、指示语言等多方面因素,使操作者能够很快地适应设备使用方法,在轻松愉悦的心情下,完成煤炭开采工作。
2) 做好设计前的人机数据调查工作。设计人员在进行设备设计之前,应充分了解设备的使用范围和环境,详细了解操作人员的身形和操作习惯,将了解到的数据信息融合到设计当中,尽量为操作人员提供方便。比如设备的主要功能键应设置在人注意力比较集中、眼睛容易看到的位置;操纵杆和设备的运行方向应当符合人们的日常习惯,设置操纵螺旋时尽量设计成右选转型的螺纹。
3) 注意设备的外型美。所谓爱美之心,人皆有之。尽管矿井作业环境较差,但是,机械设备的造型和颜色依然需要精心设计,精美的外观会给人良好的心理暗示,这样容易调动工作人员的积极性,并更加注意爱护机械设备。
2.2 煤矿机械设计中的绿色设计理念
绿色设计理念要求在设计过程中必须综合考虑产品的用料、制造、使用寿命和回收利用的整个流程,通过协调机械设备和环境的关系,尽量减少设备生产、使用、报废过程中对环境的影响,充分地节约资源。为此应注意以下几点:
l) 制造材料的选择。对于煤矿机械的制造原料应尽可能选择可再生、可回收、兼容性好的材料尽量减少对地下环境的污染。
2)设备结构组合灵活。煤矿机械的原件应具备可拆卸性的设计特点,这样既方便损坏零件的更换, 又可以为原材料的回收提供便利。
3) 设备设计之初就应当为报废后的原料回收做好打算,提出设备分解和原料回收的方法步骤, 以及回收后的处理办法都要进行综合考量,做到资源利用效率最大化。
3 煤矿机械制造的管理办法
3.1 引入现代信息化的管理模式
正确的管理方法是煤矿机械制造取得发展的关键点,有效的管理手段能够提高设备制造的质量和效率。现代网络信息技术的发展,为企业的经营管理提供了极大的便利,通过构建信息交流平台实现了产品设计研发、生产制造和销售各个环节的有效连接,形成一张覆盖面广泛的管理网络。对于煤矿机械制造的管理而言,应用信息技术管理方式, 从设计数据的调查统计、产品的设计过程、原料的采购、生产工艺和质量的监管等每个方面均能实现有效管理,从而提升煤矿机械制造的效率和质量。
3.2 完善煤矿机械制造的材料管理
对于煤矿机械制造当中设备各个部分零件的加工参数和指标都要做好整理统计,利用计算机数据存储功能,建立设备制造标准数据库, 将设计图纸和各项调查参数录入到数据库中,并设置好相应信息检索项目,这样就方便设计信息的随时查找和调用。另外,为了保证设备制造的质量,应当根据实际煤炭开采作业环境的要求,制定统一的质量安全标准, 参照标准选择原材料和生产工艺,并做好产品出厂的质检工作,对生产中各个环节的信息数据做好记录,确保产品的质量。
3.3 强化生产过程的安全管理
机械生产过程别要注意安全管理,这是成功完成生产任务的基本保障,为此,在设备生产车间应该制定严格的安全生产标准或准则,要求每个员工都要遵照执行,否则重罚。还要做好安全防护工作,生产车间必须配备灭火器,设置消防安全门和逃生通道,定期检查逃生通道是否阻塞。并在员工中做好安全教育,提高员工的安全生产意识。
4 结语
煤炭是支持国民经济发展的重要能源,长期以来,人们一直致力于提高煤炭开采效率和矿井安全。以大型机械设备取代人工开采不但大大提高了工作效率而且为井下工人的安全增加了保障。但是,目前很多煤矿机械的开采效率并不高,而且矿难时有发生,为此机械设计者们需要结合现实开采情况,更新设计观念,采用新的制造技术,不断提高煤矿机械的工作性能。逐步简化煤矿机械的操作程序和用工成本,实现智能化的煤炭开采作业,满足时展对煤矿开采的要求。
【关键词】机械设计 机械制造 应用技术
随着我国科技的不断发展,推动了我国机械制造技术的发展。机械设计在机械工程中占有重要位置,同时也是机械制造的基础,机械设计的质量直接影响到机械产品的性能,因此,在机械制造过程中,应当不断完善设计方法与制造技术,推动我国机械制造水平的不断发展。
1.机械设计应用技术研究
机械设计应用技术主要包括以下方面:①初期计划设计技术。机械设计的初期初期计划设计与计算软件设计的需求分析相当类似,通过了解所设计的机器,利用初期计划设计所提出的条件对机器提出基本约束条件。在进行机械设计前,应当调查和分析机械设计要求,以便了解设计机械所具备的功能,同时制定机械在制造过程中的注意条件,为机械制造提供服务。②设计方案技术。机械设计方案在机械设计中占有重要位置,同时也是机械设计的关键环节,直接体现了机械的性能。在进行机械的方案设计时,应当正确处理理论知识与机械实际运行间的矛盾,保证设计的机械在性能和功能方面达到设计要求,同时还应当考虑到机器的开发和创新能够被检验者所认识。机械的设计方案可以通过对了解机械运行原理,定位机械的基本结构,同时在了解机械的运动方式后来选择和设计机械的零部件,并设计工程制图,再进行初步设计检查。③机械技术设计。为了确保机械设计的质量,在进行机械设计时应当具备一定的技术要求,同时机械技术设计也是机械设计中要求相对较高的阶段。在机械技术设计阶段,应当注重对设计图纸的核对和计算,对机械设计的总图和相关部件草进行图严格意义上核对和计算。机械技术设计应当针对机械的功能来开展,保证采用的机械技术符合机械的性能要求。机械设计的技术设计上的一个细小漏洞,可能会对机械的使用功能造成一定影响,因此,在对机械设计的技术设计进行核对和计算时,应当杜绝出现疏漏,对于出现的疏漏,应当及时汇报进行校对和修正。
2.机械制造应用技术研究
2.1计算机辅助设计与制造技术
计算机辅助设计与制造技术简称为CDA/CAM技术,是上世纪制造领域中一项杰出成就,同时也是在制造业中融入计算机应用的一项成功示范。计算机辅助设计与制造技术综合了多门学科,同时计算机辅助设计与制造技术的发展相对较快,广泛应用于目前的机械制造业中,并也形成了相关产业。在机械制造业中应用计算机辅助设计与制造技术,有效促进了机械制造业的制造模式和市场形式的转变,在一定程度上推动了机械制造业的不断发展。
2.2数控加工技术
近年来,随着科技的不断发展,机械制造对零件加工的质量要求、产品形状和结构的要求不断提高,加上频繁的机械产品的改型,使得单件和中小批量的产品在机械产品加工中所占比例不断增大。为了降低单件和中小批量机械产品的生产成本,提高单件和中小批量机械产品的生产质量和效率,对机械产品加工机床的灵活性、通用性以及自动化程度提出了更高要求,促进和推动了数控加工技术的不断发展。数控加工技术是一种适用于高精度、零件形状复杂的单件和中小批量生产的高效、柔性的自动化加工技术。近年来,数控技术得到了快速发展,并广泛应用于航空航天领域、机车制造业、车床制造业已经中小批量生产的机械制造业中。机械制造中数控加工技术的应用,对促进和推动我国机械制造业的发展具有重要意义。
2.3超高速切削、磨削技术
近年来,随着机械制造要求的不断提高,超高速切削、磨削技术凭借其切削力小、热变形小、加工精度高以及加工成本低廉的特点被广泛应用于我国机械制造中,推动了我国机械制造业的不断发展。超高速加工技术通过采用超硬刀具和磨具,利用可靠实现高速运动的高精度、高自动化以及高柔性的制造设备来提高材料切削速度,实现提高材料去除率、加工精度以及加工质量的目的。
2.4细微制造技术和纳米制造技术
近年来,随着科技的不断发展,人们对工业产品提出了更高的要求,使得一些工业产品不断朝着功能集成化和外观小型化趋势发展,导致零部件的尺寸也在不断朝着微小化趋势发展。为了满足人们对工业产品的这种新需求,推动了促进了细微制造技术和纳米制造技术的不断发展,使得微型机械不断呈现出系统化的发展趋势,同时形成了微机电系统。
2.5新型制造技术
目前,新型机械制造技术主要包括以下技术:①少无夹具制造技术。在传统的机械制造过程中,通常需要使用大量的夹具来辅助机械的生产制造,不但会造成大量资金的浪费,同时在一定程度上也延长了产品的准备时间和生产时间,使得机械制造过程中出现“瓶颈”,提高企业的机械产品的生产成本,降低机械制造企业的市场竞争力。少无夹具制造技术在机械制造业中的应用,有着重要的学术意义和实验价值,能够有效减少或避免机械制造过程中夹具的使用,降低机械产品的生产时间和生产成本,为机械制造企业带来更大的经济效益。②虚拟轴机床技术。机械制造中的虚拟轴机床技术是机床和机器人的混合物,虚拟轴机床在结构方面与传统的机械制造机床有着较大差异,同时虚拟轴机床的模块化程度相对较高,其结构也相对简单,同时虚拟轴机床具备速度和动态响应快以及造价低廉的优势,对传统机械机床设备无法避免的固有缺陷能够进行有效地克服,有效提升机械产品的质量。
3.结束语
机械设计机械制造的基础,机械设计的质量直接影响到机械产品的性能,因此,在机械制造过程中,应当不断完善设计方法,同时不断加强机械制造制造技术,不断提升我国机械制造水平。
参考文献:
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[2] 邰金华.机械设计工程数据类型及其管理技术分析[J]. 锻压装备与制造技术. 2010(06).
2.机械设计与制造中绿色设计的主要内容
2.1绿色材料的选择与管理
绿色材料即可回收、可再生,且对环境污染较小、低能耗的材料。因此在机械设计中应首先选用环境兼容性好的材料与零部件,并尽量避免选用有辐射性、有毒或有害的材料。要求所用材料能够有利于回收、再利用、再制造或易于降解,从而实现机械制造业在资源利用率方面的上升,实现可持续发展。同时,在机械设计与制造中,还应当尽量减少所选用材料的种类,从而降低产品在废弃后的回收成本。例如:模具材料的绿色程度对最终产品的绿色性能有着重要的影响,可通过舍弃过往对材料表面进行化学处理的方法,而改用物理方法实现防腐与脱模;选用对环境危害较小的镍磷镀代替电镀铬;用不锈钢材料来加工防腐模具来代替电镀的方式等等。
2.2拆卸性设计
在传统的设计方法中多数只是考虑到产品的可装配性,而较少考虑到产品的拆卸性。绿色设计中着重要求将拆卸性作为机械设计与制造中,产品结构设计评价的一个重要准则,从而使产品在报废以后,能够对其零部件实现高效且不加破坏的拆卸,以便有利于材料和零部件的重新利用与循环再生,进而达到保护环境和节省资源的目的。拆卸性设计的基本原则主要包括以下几点:第一,应实现产品零件的多功能性,从而降低应拆卸零部件的数目以及拆卸时的工作量;第二,应避免在设计时,对有相互影响的材料进行组合,尽量避免零部件的污损;第三,在机械设计与制造中,应减少零件的多样性,并努力向着零件的标准化、模块化和系列化方向发展。
2.3可回收性设计
可回收性设计是指在设计中,充分考虑到产品各零件回收再利用的可能性,以及相应的回收处理方法和回收费用等问题。可回收性设计一般包括两种途径,即零部件的再利用和原材料的再循环,在当前鉴于材料再循环的困难与高昂的成本,因此较为合理的可回收性设计应重点突出零部件的再利用。可回收性设计的主要措施包括了以下几点:在机械设计与制造中,尽量使用可重新利用的材料;使用对环境影响较小的材料,例如可再生材料、易回收材料以及无毒无害材料等;对于已使用过的零部件进行再加工和翻新等措施。
2.4绿色产品的成本分析
在对机械制造业中绿色产品的成本分析,应与传统的成本分析有所区别,在绿色产品设计的初期,即综合考虑到产品在回收、再利用上的性能。因此在作绿色产品的成本分析时,必须考虑到产品拆卸、污染物替代、特殊产品相应的环境成本以及重复利用成本等等。绿色产品的成本分析应在每一次设计选择时进行,以便于设计出的产品更突出绿色环保性,且成本更低。
2.5绿色产品的设计数据库
绿色产品的设计数据库应详细包括了产品寿命周期中与经济性、环境性等相关的一切数据,如材料成分、各类材料对环境的影响数值、材料的自然降解周期、人工费用以及机械制造中装配、销售和使用所产生的附加数量与环境的影响值等等。因此绿色产品的设计数据库对了机械产品的设计与制造过程都有着举足轻重的影响与作用。
2.6绿色产品的包装设计
对绿色产品的包装设计,应重点突出以下几方面原则:首先应材料最省,即绿色产品的包装在满足销售、保护以及提供充足信息功能的前提下,所适应材料应最少且文明适度的包装;其次,应尽量选用可回收或易于降解,且对人体无毒害性的包装材料,例如使用EPS、聚乙烯产品等在大自然中易于自然分解且不会污染环境的材料;最后,所选用的包装材料应易于再循环和回收利用,通过再循环使用和重复使用的包装,从而提高包装物的生命周期,有效降低包装废弃物的出现。