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首頁 優秀范文 機械設計制造與其自動化

機械設計制造與其自動化賞析八篇

發布時間:2023-08-04 17:18:37

序言:寫作是分享個人見解和探索未知領域的橋梁,我們為您精選了8篇的機械設計制造與其自動化樣本,期待這些樣本能夠為您提供豐富的參考和啟發,請盡情閱讀。

第1篇

關鍵詞:機械設計制造 自動化 發展方向

中圖分類號:F407.42 文獻標識碼:A 文章編號:

機械自動化, 是指在機械制造業企業中充分運用自動化技術,實現對加工對象進行連續化的自動生產,改進和優化的生產過程,機械自動化技術之應用和發展,不僅是機械制造業進行技術改造與實現技術進步的重要手段, 而且還是技術發展的一個主要方向。 現代科學技術的不斷發展,極大地推動了不同學科的交叉與滲透,使機械工業的技術結構、產品結構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化,所以,深入發展我國的機械自動化技術,不僅符合中國特色社會主義基本原則,而且符合我國現代化生產之發展趨勢。

1、機械設計制造及其自動化特點

機械設計制造及其自動化區別于傳統的機械設計, 其智能化與自動化是本質區別。 機械設計自動化是多種技術的應用,但絕不意味著機械設計制造自動化是多種技術的簡單疊加, 而是在各種技術的基礎上,實現了整體上的統一,使得現代的機械設計制造自動化具有智能化的特點。機電一體化是機械自動化的發展和延伸,機電一體化研究的開展和應用,有效的保證了機械工業的可持續發展,并為其發展提供了源源不斷的支撐和動力。

機械設計制造自動化可以滿足機器對于其功能的內在要求。任何產品都有其特定的內在要求,也即是其被開發出來的目的,而機械設計制造自動化具備使得產品符合其內在要求的性質。 通過對機械設計制造自動化系統進行設計,使得產品可以實現對于輸入端產生所需要的輸出,從而實現其功能要求。 機械設計制造自動化系統是一個復合概念,不僅包含了機電一體化,還包含了機電一體化產品的含義,這是指將產品的設計、制造以及功能的實現作為一個整體來看待, 而其核心是為了功能實現的內在要求。

2、機械設計制造及其自動化的發展趨勢

2.1 虛擬化

以前,世界各國機械制造企業在產品設計中,主要是依靠事先進行圖紙設計,然后依據圖紙開展成品試驗,最終完成產品設計。 這樣做的弊端在于將會浪費許多寶貴的時間,同時,進行產品試驗的過程,會出現人力、物力、財力等各種消耗,尤其是耗費了大量的經濟支出。 鑒于當代科學技術手段的日新月異,計算機技術和網絡通訊技術的成熟,利用先進的計算機設備,人們能夠模擬操作大量的工作,借助于網絡,能夠在第一時間就對數據進行即時傳輸,從而讓分割于不同空間的雙方能夠毫無障礙地進行溝通、交流、合作。因此,機械自動化技術將朝著虛擬化方向不斷發展已是普遍的共識。

2.2 數字化

這是先進制造技術發展的核心。 數字化制造是制造技術、計算機技術、網絡技術與管理科學的交叉、融合、發展和應用的結果。對制造企業而言,各種信息(如圖形、數據、知識、技能等)均以數字形式,通過網絡在企業內傳遞,應用數字化技術迅速收集資料信息,在虛擬現實、數據庫、多媒體等多種數字化技術的支持下,對產品信息進行分析、規劃與重組,實現對產品設計和產品功能的仿真、加工過程和生產組織過程的仿真,或完成原型制造,從而實現生產過程的快速重組與對市場的快速響應,以滿足客戶化要求。對全球制造業而言,用戶借助網絡信息,各類企業通過網絡,根據需求,應用電子商務,實現優勢互補,形成動態聯盟,迅速協同設計并制造出相應的產品,因此機械制造的數字化發展也是必然趨勢之一。

2.3 綠色化

“綠色”是從環境保護領域中引用來的,人類社會的發展必將走向人類社會與自然界的和諧。 人類社會本質上也是自然世界的一個部分,部分不能脫離整體,更不能對抗與破壞整體。人類必須從各方面促使人與人類社會同自然界和諧一致,制造技術的自動化也不能例外。制造業的產品從構思開始,到設計、制造、銷售、使用與維修,直至回收、再制造各階段,都必須充分考慮環境保護。 作為“綠色”制造,產品必須在一定程度上是藝術品,以與用戶的生產、工作、生活環境相適應,給人以高尚的精神享受,體現出物質文明、精神文明與環境文明的高度交融。 每發展與采用一項新技術時,應站在哲學高度,反思“塞翁失馬,安知非福”,即必須充分考慮可持續發展,保持環境文明。因此,機械設計制造自動化必然要走向“綠色”自動化。

2.4 智能化

這是未來制造自動化發展的重要方向。所謂智能制造系統是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統,它在制造過程中能進行智能活動,諸如分析、推理、判斷、構思和決策等。 智能制造技術的宗旨在于通過人與智能機器的合作共事,去擴大,延伸和部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動,以實現制造過程的優化。機械設計制造及其自動化具有深刻的內涵和美好的發展前景。 把握其發展趨勢可以更清楚的認識機械設計制造及其自動化的未來出路,開辟更廣闊的發展空間。智能化是在控制理論基礎上,吸收多種新思想和方法,模擬人類智能,提高機器行為的推理判斷能力、邏輯思維能力和自主決策等能力,以實現更高的控制目標,推動其智能化的不斷提升。

2.5 模塊化

由于機械自動化產品種類的多樣化及生產廠家生產質量的影響,研發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的機械自動化產品單元具有一定難度,但是這一方向具有十分重要的意義。如研制集減速、智能減速、電動機于一體的動力單元,具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的控制單元,有利于新產品的迅速開發和生產規模的逐漸擴大,實現電氣產品的標準化、系統化化,促進機械自動化企業的可持續發展。

2.6 網絡化

20世紀90年代,網絡技術飛速發展,機械自動化產品也不斷走向網絡化。網絡技術促進了經濟全球化的發展,只要具備良好性能和質量,機械自動化的新產品必將在全球推廣應用。目前,基于網絡的各種遠程控制和監測技術發展迅猛,機械自動化產品在其中發揮著至關重要的作用。例如利用家庭網絡將各種家用電器連接成以計算機為中心的集成家電系統,使人們不出門便可充分利用各種高科技生活和娛樂,豐富人們的日常生活。

2.7 微型化

20世紀80年代末機械自動化也不斷走向微觀領域,微機械自動化產品體積小、耗能少、運動靈活,可以大大減少資源的浪費和成本的降低,其在生物醫療、軍事、信息等領域優勢明顯,但其發展的最大阻礙是微機械技術,其產品的加工需運用精細加工技術,難度較高,這一技術的運用和科學開展還需進一步探究。

參考文獻:

[1]張偉玲.現代機械自動化制造技術分析 [J].中國科技博覽 ,2011(26)

第2篇

關鍵詞:機械設計;自動化技術;應用現狀;整體趨勢;規劃標準

機械制造已經開始向數控形態過渡,伴隨智能操控框架下的設計要求等進行分析,應該確保內部人員熟練掌握制造流程,完善相關軟件的搭接環節,促進硬件設備與人工調試的中和動力的基礎上,為后續的產品營銷活動奠定實力基礎。計算機軟件、硬件種類豐富,機械制造應用活動更是十分廣泛,人才穩定訴求極為強烈。根據系統中心功能可靠地位分析,涉及設備體系、功耗等必須得到穩定處理,這是整個設計活動的中心,所以要維持數據庫和相關程序的支撐效能,這是現下機械改造策略得以貫徹實施的有力保證。

1.有關機械制造自動化事業發展的現狀研究

整個專業領域包括工業設計流程、裝備條件和控制方法等內容,多數人員對這類行業前景誤解深刻,忽略自動化機械社會適應能力的挖掘,包括數控維修、設備調整和環保元素追加等。整個過程延伸的學科交叉觀點較多,但只要學員懂得積累這些綜合理論,就一定會為跨行業的就業渠道添加光彩。機械制造及自動化工作條件設計要求操作人員想象力豐富,并且對陌生事物具備靈敏的感知能力,這樣才能保證實踐經驗的積累。現下就業市場對系統自動化操控能力做出規定,不但要了解內核剪裁和驅動程序的開發,同時要將語言編程技能控制流暢,即設置高級軟件開發工程師的主體職位,保證競聘人員業務素質的完整性。

2.機械自動化制造前景分析

經過一定時期的研究和改革,自動化科技產品樣式逐漸豐富,在世界不同行業內部的應用也更加廣泛,我國也在零一年開始贏得數控產品800億的增值收益。尤其是最近階段,自動化產品的開發和應用,已經成為國民經濟增長的主要依賴項目,同時帶動工業信息化發展的趨勢。實際交流生活中,包括人們經常使用的智能手機、3D電視、汽車、先進醫療儀器等,都是機械自動化系統改造涉獵的內容,借著廉價微處理器的出現和互聯網空間的發達,有關廣泛的領域應用事宜將更加頻繁。

新時代空間下的機械設計自動化標準有所提升,因此本專業課程設計也要相應地做些調整改動,教育部門結合過往工程質量意見分析,要貫徹社會需求的強大導向特性,設置新型學科專業,并密切結合產業聯系框架,加快綜合型人才的培養。為了全面適應知識經濟的社會變革趨勢,必須按照科學人才的培養模式開發系統課程體系,對內部結構創設新的體系結構,穩固建設互動的積極響應態度,盡量將分散的課程規劃起來,同時向優化的課程群樣式轉換,保證整體研究效能的拓展素質。具體開發流程包括:建設點線面拓展格式,按照智能管控主干構建課程群模型,最后進行立體資源堆砌,這種利用公共基礎課程開發的子系統平臺,完全能夠產生跨層帶動的優化作用;實踐是本專業訓練強化的必要措施,需要不斷增加實踐內容,在既定的生產實習環節中提高學生知識積累意識和業務素質,注意合理檢測調試系統的搭建。

機械制造以及自動化改造在社會領域內部得到廣泛認可和使用,人才需求空檔勢必很大,面對我國移動3G為核心產業開發人數不過萬人的情況,而市場范圍正不斷擴張,人才不足狀況緊急。在招聘活動當中,尤以電信行業技術開發工程師職位突出,有關專家分析,通信業務仍然存在上升空間,有關自動化人員的汲取要求更會持續暴漲。而機械自動化設計專業中低端的畢業人員基本匯集在產品硬件性能調試部門,包括軟件制作、功能測試、生產線質檢、后期銷售等,占整體就業人數的九成左右。一次就業是本專業集中注意的崗位規劃訴求,必須對旗下學生進行綜合素質、專業技能強化處理。一些成就優越、適應能力強的學生可以主動爭取自動化工程開發、技術支持工程師、現場測試人員等高級職位,這是普通畢業生需要耗費五年工作時間才能夠獲取的晉升機會。因此,這類專業人員錄取就應該建立起良性競爭的機制,從長遠規劃原則來看,能夠滿足學生可持續發展的動力需求。總而言之,這類專業人員完全有資格躋身于電子信息產品設計管道中去,尤其是消費、安防電子產品的生產,具體從事結構軟件系統設計工作,推動系統安裝、現場調試和后期銷售的競爭優勢,支持后續復雜校驗工作的銜接效果。

3.結語

新時期創新性機械工程人才的培養是整個社會結構調整、改造的動力目標,面對機控領域就業局勢不明顯的現實狀況,有關部門更應該加緊要學會適應新形勢的變化節奏,不斷挖掘和補充專業知識內涵,抓緊做好綜合學科的交融調整工作,盡量滿足現代機械制造市場的標準要求。掌握先進掌控的優勢資格,這是目前該行業前景設想的總體框架,需要更多的社會力量去支持。

參考文獻:

[1]周丹.機械設計制造及其自動化專業應用型創業人才培養模式研究與實踐[J].攀枝花學院學報,2009,11(03):66-68

[2]宋建俊.機械設計制造及其自動化專業就業前景探究分析[J].科學之友,2010,26(24):23-24

[3]阮啟剛.應用型機械類本科人才就業探索[J].機械制造與自動化,2011,13(01):132-133

第3篇

關鍵詞:機械專業;生產實習;改革

引言

機械類專業在國民經濟中處于極其重要的地位,它對其他技術領域起著支撐性作用,成為國民經濟各行業的基礎。我校機械設計制造及其自動化專業一直秉乘著“培養高素質應用型人才”的辦學定位,通過專業理論知識和加強實踐性教學環節等一系列現代化教學方法凸現對學生的培養。機械專業實踐教學內容主要有專業課程對應的實驗、金工實習和校外生產實習等,生產實習是在時間和精力投入上相對較為多的一個教學環節,主要目的是讓學生能夠接觸生產實際、了解工廠,在該過程中學生既能深刻理解學過的理論知識,又可以進行工程基本技能訓練,學到不少書本上沒有涉及的生產技術知識,大大提高了學生學習專業知識的興趣。

我校借鑒一些高校的成功經驗,以我校周邊區域經濟發展的現狀為基礎,結合我校機自專業人才培養目標定位,近年來對生產實習教學體系進行了勢在必行的改革和探索,優化了實踐內容,取得了較好的效果。

1.實習基地的建設

組織學生參加生產實習,首先學校需要建立相對穩定的生產實習基地,使生產實習教學能夠長期穩定有序地發展。機自專業生產實綱要求學生通過實習能掌握機械加工工藝方面的知識及方法,熟悉加工工藝設備的結構、原理以及了解企業生產管理模式,學習先進的管理方式方法,并最好能讓學生有動手的機會進行實踐。原有的生產實習由于受實習場地、經費和指導教師的限制,采用了分散實習和走馬觀花等形式。分散式實習,學生管理比較困難,存在部分學生實習時間打折甚至不去實的問題,實習效果很難保證。走馬觀花式的參觀實習,很難讓學生深入一線,實習停留在認識實習階段。因此原有的實習遠遠不能達到生產實習的目的。

為了適應學生的實習需求,更好地進行實踐教學管理,學校根據自身所在的周邊區域的工業發展情況,優化生產實習內容,建立校外實踐基地,將校內實習轉為校外實習,把生產實習基地建在本地整體綜合實力和素質較好的行業龍頭企業。這些企業地理位置離學校近,可以緩解不少實習經費帶來的壓力。另外,這些企業相對技術力量較強,些企業中具有良好素質的技術人員、工人師傅能夠把生產技術、經驗等傳授給學生。根據工廠實際情況適時安排生產實習,讓學生在真實的工作環境中有事可做。通過生產實習基地的建立,讓企業、學校及學生通過這種教學過程都能受益,從而開發與利用更多的隱性教學資源為學校服務。目前我校已經建立了浙江方正電機股份有限公司、浙江嘉利麗水有限公司等10多家本地企業作為機械設計及其自動化專業生產實習基地,這些企業與學校同處一個城區,地理位置合適,企業自身技術力量雄厚,生產設備齊全,從生產設備、技術力量、管理水平以及學生的組織形式來說,都是機自專業較為理想的生產實習基地。另外,學校還建立了周邊縣一些聯系密切的企業10多家企業作為輔助的生產實習基地。學校與生產實習單位建立了良好的校企關系,建立了這么一批相對穩定的實習基地,在安排實習時一般事先與實習廠方進行聯系、協商,在盡可能不影響正常生產的前提下, 企業統一安排學生進廠實習,減少了指導老師每次實習需要聯系企業所需的時間和精力,滿足了學校、學生和企業三方的需求,提高了學生的實習質量。

2.生產實習內容的改革

生產實習要根據機械設計及其自動化專業課程的特點和實習要求,有針對性地制定生產實習的內容。在實習期間學生應掌握的主要內容是了解企業生產的產品及其生產機械裝備、生產的組織及管理等,如產品的設計、生產以及生產該產品所用的機床、刀具、夾具等裝備,熟悉零件成品的整個加工工藝過程及產品的裝配流程等內容。在有限的時間內完成大綱所定的實習任務,必須對實習內容和過程進行仔細規劃。實習時將學生分組定崗,鼓勵學生盡量多發現問題、解決問題,將課本所學的內容更好地運用到生產實際中。在實習內容安排上學校要和企業做好溝通,明確學生的實習目標,企業在兼顧生產的前提下安排學生跟隨技術人員、車間管理人員、工人師傅學習,熟悉產品從零件毛坯到成品的整個流程,掌握工件的生產工藝過程,了解企業的組織管理。在實習的后期,安排學生輪崗,相互輪流到企業的其它車間或崗位學習、參觀, 了解不同的生產工藝過程。

3.完善和加強生產實習中的管理

生產實習中的管理主要是生產實習教師隊伍的管理、對學生的組織和考核。實習指導教師對生產實習起著很重要的作用。針對原先生產實習指導老師少,學生多的情況,學校進一步加強了生產實習指導教師隊伍的建設工作。要求年輕教師積極參與到生產實習教學工作中,由于年輕教師很少有時間到生產第一線去,自身的實際生產經驗不夠豐富,因此在實習時一般安排實踐經驗比較豐富的老教師和年輕教師組合帶隊。為了避免年輕教師對實習過程不熟悉不了解,影響學生的實習效果,在實習前,沒有帶過實習的教師事先與領隊教師到實習廠方進行必要的學習和參觀, 熟悉環境和有關人員, 了解生產產品的技術裝備和工藝流程。這樣既能夠更好地在實習現場指導學生,同時也有利于提高年輕教師的專業素質。

生產實習教學的基地在校外,與學校相比,社會環境和人員接觸相對來說更為復雜,這

就要求我們對參加實習的學生要嚴格紀律、嚴格考勤,加強實習的監督和管理,保證實習任務能夠圓滿完成。對學生的管理主要從幾個方面來抓:一方面每次去企業生產實習前,邀請在對應實習企業工作的往屆優秀畢業生與實習學生面對面交流工作體會,提高對企業的認識,了解企業文化, 增加學生對生產實習的興趣和熱情,調整好對待實習的正確態度,另外需要對學生進行必須的生產安全教育,學校在實習動員大會上需做好安全教育工作,進入實習工廠后,工廠安排人員進行生產安全教育。另一方面實習成績明確規定由考勤、實習筆記、實習答辯等幾方面綜合評定。要求學生嚴格遵守生產實習規定的紀律要求,按時到崗,不無故缺勤和早退,帶隊教師做好考勤工作,及時掌握學生的實習狀況。實習筆記可以反映學生在生產實習過程中出現的問題及對問題的解決和思考,是學生對實習情況的真實記錄,在實習結束后提交給老師。實習指導教師認真批閱,并統一組織實習答辯,結合考勤、實習報告及答辯成績等不同的權重比值,綜合評定學生的實習成績。

4.結束語

生產實習是機自專業課程教學實踐性教學環節的重要組成部分,實踐證明,通過對生產實習教學的改革和探索,提高了實踐教學質量,取得了較好的教學效果,使學生能夠更好地建立機械專業意識,提高學生對機自專業的學習興趣,增強了學生的綜合實踐能力。

參考文獻:

[1]張振宇.機械工程專業生產實習教學的改革與實踐[J].科技資訊,2009(08).

第4篇

關鍵詞:機械設計;自動化技術;制造精確度;經濟效益

現階段,我國的科學技術水平在飛速發展,各行各業的水平有了很大的提升。機械設計制造中為其中重要的一個行業,其技術手段的應用決定了行業的可持續發展。自動化技術是機械設計制造中較為突出的技術,在實際制造中有效運用可以在很大程度上提升行業水平,在機械設計制造中有廣泛的運用空間。

1機械設計制造自動化技術概要

自動化技術在機械設計制造中占有非常重要的位置,其主要指的是在機械設計制造過程中所參與進來的所有設備都具有自動化作業的良好功能,可以提升設計制造的準確度,從而提升運行效率。機械設計制造自動化技術的運用在人力資源上時可發揮十分重要的作用。將自動化技術有效運用到機械設計制造中,在以下幾個方面具有很大的優勢,并發揮著重要作用:①自動化技術的有效運用對機械設計制造準確度的提升有很大的影響。近年來,機械工程業發展迅速,對制造精準度的要求精益求精,對制造精確度的要求也體現在設計制造人員的技術水平上,工作人員的技術水平不斷提升。只有合理控制參數和嚴格把關,才能更好地為機械設計制造的可靠性提供保障。②自動化技術的充分運用對機械設計制造效率的提升有很大幫助。在當前的經濟發展中,機械設計制造企業尋求高效率、高準確率。只有這樣,才能為機械制造企業贏得最大的經濟效益,在激烈的競爭中找到立足之地。在機械設計制造中運用自動糊技術,可減少人員的使用量,較少的人員參與也可以獲得同樣的效果,這在一定的程度上促進了機械行業的發展。

2自動化技術的運用背景

2.1機械設計制造業在我國的發展現狀

近年來,機械設計制造業逐步發展,生產模式也在逐漸轉換。傳統的機械設計制造主要開發較為簡單的結構,生產組織和工作流程較為固定,生產模式并不具備很強的競爭力,不是非常適用。而現代化的機械設計制造的代表為自動化技術,在機械設計制造業中自動化技術被廣泛的運用,可以滿足現代市場的多樣化、個性化和即時化需求。現階段,對于機械設計制造中的自動化技術,我國開展了大范圍、大規模的研究和運用。但與一些發達國家相比,我國的自動化技術依舊存在很多問題,在生產產品的結構、生產投入、智能化等方面依舊存在很大的差距。

2.2自動化技術運用的意義

自動化技術在各行各業中均有其不同的定義。自動化技術在機械設計制造業中主要是指在使用很少的人工或無人工的狀態下,相關的一些機器設備,比如機床、計算機等可以自動工作,并按照實際生產需要,將預先設計的程序加以實施,從而完成生產的一項技術。自動化技術是一種新型的生產模式,機械設計制造在傳統的模式中的勞動量較大,且十分復雜,生產質量得不到很好的保障,生產效率較低。而運用自動化技術可有效提高質量和效率,減少大量的人工成本。在機械設計制造業中,自動化技術廣泛運用涵蓋了制造、設計、運輸、裝備等多個領域,在現代企業的發展中具有重要的意義。

3機械設計制造中自動化技術的運用

現階段,我國的機械設計制造中自動化技術的應用還不夠全面,技術應用起步較晚,但經過不斷的發展,取得了很大的進步。機械設計制造中自動化技術的運用主要表現在以下5個方面。

3.1自動化技術在集成化應用中的體現

計算機的集成制造系統即計算機綜合制造系統。以往,在還未提出計算機的綜合制造技術時,計算機輔助的技術已經出現在機械設計制造業中,這種計算機的輔助設計主要包括工藝的規劃、設計、制造、質量控制和測量等。在機械設計制造中,每一項工作所關聯的計算機輔助技術的意義都在于降低成本,但由于每一項工作只關聯一個系統,造成了人工成本和時間上的浪費,生產效率較低,機械產品的市場競爭力不強。計算機綜合制造系統結合了各種單項的輔助技術,將流程緊密結合,將數據模型進行了有效統一,共同分享信息平臺,使系統中每個單項的工作可以協調、順暢進行,從全局角度考慮,生產機械產品的效率大大提升。在自動化技術的構成方面,先進機械制造技術的基礎是現代化的管理理論,其綜合制造技術涵蓋了先進材料和電子信息等,強調了將管理理論與自動化技術、計算機、傳感器的結合,將生產信息、能量協調集成統一控制。這種手段是提升生產率的有效方法之一,涵蓋了計算機復制技術、數控技術等先進技術。在機械設計制造流程中,并行工程是較為具體的體現,其要求制造、設計、開發人員全面考慮生產需求,從全局出發考慮產品的生產周期,縮短產品研發時間和制造時間,減少設計中的重復部分,避免造成資源浪費。集成化是機械設計制造業發展中重要的一部分,現代技術對集成化的要求非常高,其發展趨勢與自動化技術的有效運用息息相關。在機械設計制造中,自動化技術的有效應用是保障集成化的前提。近年來,自動化技術不斷被運用到各行各業,該技術的運用有效優化、精簡了機械設計制造的原有結構。在重組過程中,自動化技術可以發揮其作用和價值,對過程中所需要的各類數據進行規劃處理,并運用相關軟件,將自動化技術有效應用到企業生產中,從而為生產質量提供保障。

3.2自動化技術在智能化應用中的體現

目前,智能化是我國機械設計制造自動化技術運用中的關鍵。智能化的有效運用對機械設計制造的快速發展有很大的影響。在運用智能化的過程中,所關聯的機械設備需分析其判斷能力,合理運用機械設備可以有效減少人力資源的使用,機械設計制造的效率可以有效提升,制造水平也可有效提高。機械設計制造的智能化運用與人工智能系統大致相同,即使用一些先進、高端的設備和儀器,結合相關的處理分析軟件,充分發揮智能化的運用價值,這是智能化在機械設計制造中運用的主要方式。但現階段我國機械設計制造自動化運用中依舊存在許多需要解決的問題,這些問題需要逐步的解決,人工智能系統也有待深入研究,智能化優勢還需進一步擴大。

3.3自動化技術在數控中的運用

數控是機械設計制造中自動化技術運用中十分重要的一部分。相比于較為傳統的人工控制,數控技術的運用具有非常大的價值。數控技術指的是結合自動糊技術、數字技術、計算機技術及控制技術等,使之有效融合,為機械設計制造提供了很大的方便,也提升了有效性。數控技術的有效運用對自動化技術在機械設計制造中運用有較大的意義,是自動化技術向前發展的指向,其價值非常大。同時,機械設計制造自動化技術的數控需要專業人員操控和嚴格把關,避免出現錯誤。

3.4自動化技術的虛擬化運用

虛擬化在機械設計制造自動化技術中也同樣重要,是技術運用的關鍵點,在機械設計作業中有非常明顯的效果。自動化技術虛擬化運用主要體現在完成設計之后,不急于直接進行生產制造,而是將虛擬化技術運用到模擬生產中制造。在虛擬制造過程中,能很好地發現生產制造中存在的缺陷和需要解決的問題。這在一定程度上發揮了審核的作用,有效提升了設計質量,避免在實際制造生產中出現資源浪費的情況,避免因一些問題而導致設計質量下降。因此,虛擬化技術在機械設計制造中的運用十分必要。通過虛擬制造生產,可以減少企業的經濟損失,避免一些問題的發生。當前,虛擬化技術還有許多方面需要不斷完善,其實際效果和作用還很難充分發揮,仍有待繼續發展。

3.5在網絡化運用中自動化技術的體現

網絡化技術也是機械設計制造中的重要組成部分。在自動化技術的運用中,很多技術需要通過網絡化來落實,網絡化的高效、便捷特點更加明顯。近年來,網絡技術發展十分迅速,與其相應的其他技術的發展也逐漸得到了人們的認可。網絡化技術也需要配合專業的工作人員,合理布置控制并優化系統,最大化發揮其價值。網絡化技術運用在機械設計制造自動化技術中具有非常重要的意義。

3.6柔性自動化技術的運用

柔性自動化技術是機械自動化系統的一個基本性質理念,其最先在英國提出,其基礎即為產品生產信息,可將材料的儲運系統有效結合數字加工技術的相關設備,目的是滿足不同生產、不同加工對象的要求。柔性自動化技術的運用及生產主要體現于成組技術。成組技術指的是按照生產加工的市價需求,對加工對象進行有效排列,其對于加工設備的選擇以及相關系統的儲運有很大幫助,從而結合市場的需求及時作出調整。柔性自動化技術以金字塔形式控制技術信息結構從分到總,信息控制核心為計算機系統。在生產過程中,可對數據進行管理和檢測,使生產計劃得以動態化調節。此外,計算機系統負責群組的生產和控制,每個生產接口會產生一定的信息數據,計算機系統負責掌握其生產狀況,并傳給上一層的信息中心,最底層計算機主要是負責系統底層工藝設備的相關接口,檢測每個接口的狀況,收集數據,根據上一層接收到的指令及時調整生產行為。柔性自動化技術系統的功能包括毛坯工件的儲存和運輸、加工工具、廢料的儲存和運輸等,在整個操作過程中由信息系統控制和操作。

3.7機械制造中自動檢測技術的運用

自動檢測技術在自動化技術中占有重要位置,其是以傳統的傳感器為基礎不斷發展的技術。在整個機械制造過程中,即使沒有很多的人工干預,自動檢測技術也可以實現提升生產產品質量的目的,從而使生產產品的不合格率有效降低。傳感器、數據信息處理、信號的及時調節和信息結果的輸出構成了自動檢測系統。這種技術結合了計算機系統的信息處理功能,在很大程度上提升了自動檢測的安全性和可靠性。

4自動化技術的發展趨勢

4.1綠色化

綠色化發展是機械設計制造中較為理想的狀態,也是社會發展中十分必要的需求。機械制造業的發展在為人們生活提供便利的同時,也對生態環境提出了很大的挑戰。在自動化技術的運用中,必須提升對綠色環保的關注度,最大程度地避免因機械設計質量低下而出現環境問題。因此,綠色化發展是在避免危害環境的同時有效利用資源。

4.2微型化

微型化發展是機械設計制造是未來發展的重要方向之一。機械設計制造相關儀器設備的核心也趨向微型化發展,設備更加精準、便捷,制造設計質量更高。微型化發展在一定程度上保障了自動化技術的運用價值。

4.3柔性化

在機械設計制造的過程中,自動化技術需要根據相應的需求發揮不同的技術作用,發展柔性化即為自動化技術能夠應對不同的需求及時應變。在技術需求上,可最大程度地滿足機械設計制造的需求,發揮自身技術的運用價值。

4.4智能化

自動化技術智能發展以控制理論為基礎,將計算機技術、人工智能技術、混沌動力學等思維方法結合到設計中,人工智能模擬,使運用機械自動化制造出的產品具有人工智能,從而逐步向智能化發展。

5結束語

綜上所述,機械設計制造中的自動化技術運用具有非常大的優勢和運用價值,在集成化運用、智能化運用、虛擬化運用及網絡化運用等方面發揮著重要作用,促進了機械設計制造業的良性發展。

作者:王新海 單位:九江學院

參考文獻:

[1]李昊.自動化技術在機械設計制造中的應用研究[J].信息化建設,2016(18).

[2]張真,盛國亮,孫曉亮.機械設計制造及其自動化的發展前景之我見[J].硅谷,2015(22).

第5篇

關鍵詞 機械設計;機械制造;自動化;發展

中圖分類號TH16 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2014)114-0096-02

0 引言

機械制造業是我國基礎的產業,并且也是我國工業經濟發展的主要技術來源。機械制造業在我國整體產業結構比例占據了重要的地位,并且決定了我國工業發展的具體走向。機械設計制造技術的發展與進步,從另一個角度上也代表了我國綜合國力的發展水平。機械設計制造專業的發展已經由傳統的發展模式,逐漸走入了自動化、智能化的發展道路上。在傳統機械設計制造中,對于原材料的消耗量較大,生產效益較低,并且機械功能相對來說較為單一,人工成本較高。自動化技術的發展,有效的彌補了傳統機械設計制造技術中的不足,并且通過新技術的應用,極大程度的提高了機械設計制造技術的發展速度,是現代工業發展的重要基礎性力量。

1 現代分析機械設計制造及自動化技術淺析

作為傳統工科專業中重要的一種,機械設計制造對于國家經濟發展與技術發展有著重要的意義,并且機械設計制造的技術也在不斷的發展當中。但是,隨著外界經濟環境的快速發展,機械設計制造技術水平也面臨著新的挑戰和壓力。傳統機械設計制造技術存在著一定的缺陷和不足,不能更好的適應現代工業水平的發展需求。自動化技術是近年來隨著技術不斷發展而出現的新技術,是現代科學技術的結晶,是基于傳統技術的發展,并且廣泛的應用在機械設計制造過程中。自動化技術的應用,對于機械設備產品的自身價值提供了更多的價值。機械產品融入自動化技術,通過信息處理和交互,實現了更多的功能,突破了傳統機械設備的技術水平限制。機械設計制造與自動化技術的同步發展和相互交融,提高了機械產品的使用效率和安全性,對于提高生產力有著至關重要的意義。

自動化技術是以計算機技術、信息技術為主要內容,并且融合其他學科來滲透和發展的,是一門綜合性學科專業。自動化技術的應用,對于傳統機械設計制造行業造成了深遠的影響,并且賦予機械設計制造行業了很多新的內容與定義。例如,在機械制造行業生產過程中,需要對于制造過程的工藝進行嚴格的控制,并且有著高度的變量精確性要求。自動化技術的應用,通過電子信息技術,達到了對工藝變量的精確控制,實現了高效的無人化管理,降低生產成本,提高生產效率。

2 分析機械設計制造及自動化技術發展

現階段,我國機械設計制造及自動化專業技術正處于一個飛速發展的階段,并且也取得了一系列的相關研究成果。但是,與其他國際社會上的發達國家專業水平相比,還存在一定的差距。機械設計制造及自動化技術的發展方向從現代社會的發展趨勢來看,大體可分為網絡信息化、智能化、模塊化、綠色化與生活化的趨勢,下面筆者就這幾個技術發展的趨勢方向進行分析。

第一,信息網絡化發展。信息網絡技術已經成為現代社會的一個重要技術,并且對于各行各業都帶來了深入的影響。機械設計制造及自動化技術也受到信息網絡技術的影響,其專業深度與廣度得到了大幅度的提升。很多基于信息網絡技術的新技術應用于自動化技術當中,使得很多遠程監控、信息交互等都得到了實現。例如,在企業生產機械設備的過程中,通過遠程監控,可以使管理者實時的掌握企業生產情況,并且對于設備生產狀態進行控制和調整,提高了對生產過程的控制能力。與此同時,在企業生產的過程中,自動化技術與信息網絡技術相結合,實現了不同生產部門之間的信息交流與共享,更好的提高了不同生產部門之間的配合程度,有效的提高了生產質量和生產效率,是現代機械制造行業生產力發展的不可或缺的重要動力之一。

第二,智能化與模塊化發展。智能化是一個重要的標準,是區別傳統機械與現代機械的一個重要指標。智能化是機械產品的發展目標,是提高機械產品自身適應現代生產與社會需求的重要前提。通過智能化技術的應用,可以更好的拓展機械設備的應用范圍。模塊化是現代社會生產中一個重要的思想,通過模塊化思維的推廣,使得機械產品從研發到使用的效率都得到了大幅度的提高,標準化建設成為可能,有效的促進了機械制造業的規范、標準的發展。

第三,綠色化與生活化發展。現代社會的一個重要發展理念就是可持續化,持續發展是保證人類長遠生存的關鍵。機械產品的研究與生產,其根本目的是為了促進社會發展,為人們營造舒適的生活環境。機械設計制造及自動化技術的發展必須以綠色化為根本目標。通過環保技術的應用,提高機械產品的循環利用,進而為后續生產降低成本。機械產品應該與人類的生活進行深入的融合,并且體現出機械制造業的技術密集和知識密集的特點。機械設計制造及自動化技術融入生活的一個重要特點就是,農業生產、辦公、居住等多方面的內容都實現了自動化,為人類生活帶來了極大的便利。

3 結論

隨著現代科學技術的不斷發展,社會生產與生活需求也在不斷的更新當中。傳統的機械設計制造技術存在一定的弊端,并且難以滿足現代社會的發展需求。自動化技術的改革,新技術的融入,使得傳統機械產品的應用范圍得到了大幅度的提升,機械產品的生產更加高效,其具備更多的功能,可以更好的滿足社會生產與生活的需求。人作為機械產品的使用者,其設計與制造的過程中,必須體現人類的具體需求,并且保證符合社會發展的實際需求。無論是機械設備的生產部門,或者是機械設備的使用部門,機械設備的自動化水平越高,就會產生更高的使用價值,并且為社會帶來更高的效益。機械設計制造及自動化技術的發展,有效的推動了社會的發展。機械設計制造及自動化技術是一項綜合性學科,在進行相關技術研究與發展中要積極的融入現金的國際經驗,并且采用有效的應對策略,保證機械設計制造及自動化技術的長效發展。

參考文獻

[1]吳俊松.機械設計制造及其自動化的發展方向[J].黑龍江科技信息,2013(11).

[2]劉超.我國機械設計制造及其自動化發展方向研究[J].河南科技,2013(6).

第6篇

1.1針對有關課程的課程設計

在機械設計制造及其自動化專業的授課過程中,有許多課程都具有很強的實踐性,對這些課程進行學習及課程設計是學生進行實踐的有利途徑,其中最典型的課程就是《機械制造技術基礎》,在對這門課程進行學習的過程中,經常需要學生根據課程安排,借助計算機進行相關零件的課程設計。具體來說學生在課程設計中應做到以下幾個方面:

(1)了解具體的任務安排,熟練掌握運用計算機。要想有效的進行實踐活動做好課程設計,學生在進行課程設計之前應對具體的任務進行全面的了解,對任務的類型,工藝的流程,細節的要求,進行了解,為課程設計的準確進行提供保障。同時,《機械制造技術基礎》課程的課程設計需要借助計算機進行輔助,因此學生應熟練的運用計算機,掌握工程設計必須的計算機操作技能,確保工程設計的順利進行。

(2)按照標準獨立完成,提高知識的綜合運用能力。工程設計對于學生能力的提高有很大的幫助,因此學生在工程設計中應盡可能的獨立完成。同時端正課程設計的態度,嚴格按照工程設計具體任務的規范進行設計,掌握工程設計的流程,規則等內容,將課堂所學知識綜合的運用到課程設計中去,提高自身的知識的綜合運用能力。

1.2針對數控加工的綜合實踐

數控加工技術綜合實踐,是高職院校學生進行實踐活動的重要途徑。在機械設計制造及其自動化專業的學生掌握了一定的專業知識后,學校將抽出一周的時間安排學生進行數控加工的綜合實踐,幫助學生加深對知識的掌握,提高學生的綜合能力。具體的來說數控加工綜合實踐包括幾方面的內容:

(1)進行計算機輔助設計訓練。隨著現在科技的發展,計算機已經成為了機械設計制造不可缺少的輔助工具,因此在數控加工綜合實踐中進行計算機輔助設計訓練是其主要內容之一。

(2)完整的進行零件設計的操作。學生在日常的課程設計中對于零件的設計僅停留在某一階段,沒有完整的進行過零件設計的操作,因此在數控加工技術綜合實踐中,高職院校為學生提供了一次完整的操作機會,從零件的設計,圖紙的敲定,到零件的成型,學生全程予以參與。使學生對機械設計制造及其自動化有了更深層次的認識,有效的提升了學生學習的熱情。

1.3機電綜合課程設計

機電綜合課程設計是在數控加工等課程的基礎上進行的又一次綜合性的實踐活動,其與其他實踐活動一樣,在實踐過程中著重提升學生對知識的綜合運用能力,順應現在社會對人才的要求。相較于前兩種實踐,機電綜合課程設計其對學生專業知識的要求更進了一步,對學生計算機的應用也提出了新的要求,具體的來說機電綜合課程設計包含以下幾方面的內容:

(1)總方案的制度。在機電綜合課程的設計過程中,總方案的制定是關鍵,其左右著課程設計的成敗,因此學生在進行機電綜合課程設計中首先要根據具體的課程設計內容,從任務實際出發,對制定的方案反復分析論證,制定出切實可行的總方案,指導課程設計的進行

(2)重視機械設計中的重點部分。機械設計是一個復雜的過程,其中包括各個部分,在這些部分中有些重點部分學生應給予注意,確保重點部位的設計。例如傳動機構的結構設計等。

(3)數控系統方面的設計。數控系統的設計對于機電綜合課程設計至關重要,其包含了多方面的內容。學生在進行這方面的設計時應,認真仔細的進行設計,全面的考慮課程設計的需要,保證課程設計的質量。

(4)課程設計說明書的編寫。課程設計說明書的編寫是機電綜合課程設計的最后一個環節,其對整個課程設計的主旨,內容等方面進行了有效的說明,是對課程設計的概況。

2總結

第7篇

關鍵詞:機械設計;機械制造;技術探討

中圖分類號:TD402文獻標識碼: A

前言:在機械工程當中,機械設計是指機械設計人員按照機械原理對機器的結構、運動方式、能力以及力的傳遞方式進行設計,對不同的零部件進行組織構思。在進行設計時,可以對制造的需要進行滿足,以此為依據來設計方案。

1、 機械設計與機械制造的背景

就在1969年美國的《機械設計概論》雜志主刊上已登載了機電一體化這一概念。隨后,機電一體化進行了持續的拓展。英國機械制造工程師會所在1986年為現代化機械論述了這樣的定義:現代化機械是“根據計算機訊息網絡調控的,用以實現包含機械動力、運轉和能量流動等動力學任務的機械或機電零部件互相聯系的體系”。它和前面所提到的機電一體化是相同的,所以能說現代化機械自然是指機電一體化體系。20世紀80年代國際機械和單位理念聯合協會進行了如下的定義:機電一體化是精密機械系統、電子調控和體系思想在機械設計和機械制造流程中的協作融合。所以又能說機電一體化根本上是在機械設計和機械制造與其自動化基礎上的拓展。把以往的機械設計制造與現代的機械自動化實施了對比,顯示出具有自動化的特性是現代化機械和以往的機械在性能上的根本區別。機械自動化在所有行業的運用和拓展,表現出機械自動化的優勢和功效。就是功能多樣化、高效率節奏、高度可信率、節約材料、節約資源,持續完善人們生產生活的多元化需要。

2、 機械設計的技術分析

2.1 機械設計的初期計劃設計分析

機械設計要進行初期的計劃設計,其在工作方面和計算機軟件的設計需求析比較類似,在設計之前要對機器設計的要求進行調查和分析,在分析要求的過程中,對機器應該具備的功能也要進行掌握。以此作為機械設計的基礎,然后在設計以及制造過程中要對相應的約束條件進行規定。

2.2 機械設計的設計方案分析

在機械設計中,方案設計是關鍵的部分,方案也是設計的靈魂,其決定著設計的成敗。在設計階段,會遇到很多的問題,主要要面對的問題就是實際和理論之間的矛盾。方案設計不僅僅要符合機器本身的性能,同時,在功能方面也要進

行滿足。在方案設計方面,對檢驗人員對機器開發、認識以及創新方面都要進行重視。在設計階段,主要的步驟可以簡單概括為對工作原理進行定義、對機器結構進行確定、對機器運動方式進行設計、對零部件的選取與設計進行判斷、對制圖進行設計以及對初步設計進行調查。

2.3 機械設計的主要技術設計分析

機械設計中,對技術層面的要求最為嚴格,在這個階段要對設計圖紙進行校對,同時,要對圖紙進行計算,對設計總圖和部分草圖要進行對比和核對分析。在機械設計方面對每個部分都要進行設計,設計時要進行非常嚴格的核對,不能出現疏漏的情況,同時,在校對方面也要保證質量。對要進行產品生產的機械,在設計時,要根據產品進行定型設計。

2.4 機械設計的技術發展趨勢分析

2.4.1 針對現代機械產品的機械設計

現代機械產品對機械設計提出了更高的要求,因此,在進行機械設計時,在技術層面一定要不斷的進行改善。機械產品設計要更加具有智能化特點,主要的方式就是利用現代化設計手段,在設計過程中應用設計軟件和虛擬的設計技術,對產品設計進行虛擬化,同時,利用多媒體技術對產品的性能、結構進行模擬演示,以達到更好的設計效果。在機械設計方面要更加的系統化,機械設計

中包含著很多的部件,這些部件要有機的結合在一起才能形成整體的設計,同時,要具有一定的層次性,在經過系統設計以后才能實現機械產品的設計目標。最后是要具有模塊化特點,這種理念在設計方面比較簡單,但是,要保證機械設計功能實現模塊組合,在產品方案設計過程中進行實現。機械產品設計要具有特性,要根據所生產的產品特性來進行機械設計,在這個過程中要利用計算機對產品進

行構建,同時,進行必要的推理,最終形成方案設計。

2.4.2 現代機械設計的未來發展與前景分析

機械產品在性能方面要更加的優良,因此,在進行機械設計過程中要以提高產品的性能為目標,其中機械產品的優良性主要體現在可靠性技術以及控制技術方面。機械設計要更加適合市場發展,在激烈的市場競爭中能夠獲得發展空間,產品在形成以后要能夠在市場中進行拓展。同時,在經濟環境不斷變化的情況下,要不斷開發新技術,這樣能夠在機械設計方面應用新技術。新技術要具備一定的競爭優勢,主要體現在技術方面的創新,成本方面的降低,智能化設計等。應用新技術來提高機械設計的市場競爭能力,對企業未來在機械設計方面,節能環保理念也要進行體現,近年來,人們對環境保護越來越重視,在機械設計過程中,綠色設計成為了主要發展方向。機械設計產品以智能化和綠色化為基礎,在對能源進行利用時,能夠利用機械設計技術實現能源的利用最大化,對實現資源的循環利用更加有幫助。

3、機械制造的技術分析

3.1 機械制造技術的特點分析

機械制造技術要符合當代技術發展要求,在機械設計方面要更加具備當代的特點。傳統的機械設計在應用過程中出現了越來越不能滿足現代機械產品需求的情況,雖然其在制造技術方面在不斷的更新,同時,使用的設備也在不斷的更換,但是,在原有基礎上要不斷的更新技術,對技術進行利用,作為其發展的基礎。

市場經濟不斷發展過程中,機械制造技術要做到能夠適應經濟的發展。工業發展過程中對各方面都提出了新的要求,近年來,工業發展速度非常快,而且在不斷的融入新的技術體系。工業生產過程中對計算機技術以及信息技術進行了很好的融合,為了更好的提高生產效率,應該對機械制造技術進行革新。提高生產效率滿足客戶的需要,能夠提高市場占有率。機械制造技術在技術范圍上要進行擴大,同時,在生產加工方面要不斷的發展。

3.2我國機械制造技術的現狀以及發展方向分析

機械制造的管理。計算機管理制度對于機械制造業而言,是一種未來發展的方向。組織體制與生產模式的更新發展,營造出最新的 JIT、AM、LP 以及 CE 等管理理念。在我國,這種管理機制還是比較匱乏的,只有很少的機械制造企業進行這樣的管理。因此,我國應該加強機械制造的管理機制。機械制造的設計。工業發達國家都會采用設計方法,并且不斷更新設計數據。尤其是計算機輔助軟件的應用-CAD 技術的應用,讓更多企業開始了無圖紙的機械制造。然而,在我國,則缺乏這種計算機軟件技術,或者是這樣的技術應用并不廣泛。因此,在這一技術層面上,我國需要努力與發展。機械制造的工藝分析。機械制造以高精度、高精細加工作為其發展的趨勢。最新的技術,如微型加工、納米加工技術、激光加工技術、電磁加工技術等等。這些技術都屬于高端的加工技術,在工業發達的國家,這些技術應用較為廣泛。

4、結束語

綜上所述,由于現代化機械自動化在設計和制造上具備多功能性、高品質、高可信率、低能源消耗的優勢,因此機械設計與制造都是環繞機械自動化來施行的。機電一體化的拓展就是機械自動化的拓展。所有設計師必需清楚地意識到機械設計制造唯有朝機械自動化設計制造的前景拓展,才可能是機械工業拓展中獨辟蹊徑的出路。

參考文獻:

[1]張義臣. 現代機械設計與機械制造的相關技術分析[J]. 科技創業家,2014,08.

[2]關曉錚. 機械設計與機械制造的技術探討[J]. 企業技術開發,2014,08.

第8篇

Abstract: With the progress of society and rapid economic development, automation technology is also developing, the position of automation technology in the mechanical field is very important and its function can not be ignored. Therefore, the author believes that mechanical design should be research combining with automation technology; this article discusses the application of automation technology in mechanical design.

關鍵詞:自動化技術;機械設計;應用;淺談

Key words: automation technology; mechanical design; applications; discussion

中圖分類號:TP29 文獻標識碼:A 文章編號:1006-4311(2011)12-0275-01

0 引言

社會的不斷進步和變革為機械制造工業帶來了很好的發展機會,在處處機械化的今天,機械制造工業得到了很好的發展,機械自動化,主要指在機械制造業中應用自動化技術,實現加工對象的連續自動生產,實現優化有效的自動生產過程,加快生產投入物的加工變換和流動速度。機械自動化技術的應用與發展,是機械制造業技術改造、技術進步的主要手段和技術發展的主要方向。機械自動化的技術水準,不僅影響整個機械制造業的發展,而且對國民經濟各部門的技術進步有很大的直接影響。在機械制造行業中,機械設計是機械制造的關鍵環節,將機械設計與自動化技術結合起來研究,可以更好的為機械制造服務。所以,筆者就自動化技術在機械設計中的應用進行淺談。

1 自動化技術在機械設計中的應用

提高產品的創新設計能力,是關系到企業乃至國家生存與發展的戰略性問題。美國工程設計委員會在制定2005~2030年工程設計優先資助領域時,將創新設計作為三個重點資助方向之一,并認為創新設計是關系到未來美國企業核心競爭能力、增加就業機會的戰略性間題。另一方面,個性化發展趨勢和快速多變的市場.要求企業能夠準確地把握市場脈搏,有能力在第一時間內開發出能夠滿足市場需求的產品,從而贏得豐厚的利潤。因此,產品開發的快速創新能力是決定未來企業生存的關鍵,而創新性和快速性將是21世紀工程設計學科的重要發展前沿方向。產品的概念設計階段,即產品的原理方案設計階段,是決定產品創新性的主要環節。為了得到具有新穎性的設計,必須從不同的思維角度出發.得到同一問題的一系列解,組成解空問。通過分析比較,在解空間中選取那些新穎性和創新性突出的設計方案。只有適應市場需求,具有竟爭力的設計方案才具有價值.才能成為特定市場需求和特定生產條件下最具有創新性的、可行的設計方案。因此,產品的創新設計不單純追求問題的一個解,而是在于獲得現有物質條件下的最其有創新性、新穎性、最具有競爭能力的產品。

產品的概念設計涉及到人腦的創新思維問題,是形象思維和抽象思維綜合運用的結果。受人類專家知識和創新思維的局限性.人類專家的創新具有隨機性,不能保證在特定的時間內給出具有創新性的設計方案。因此,要人類專家在第一時間快速地拿出能夠滿足市場需求的產品是困難的和不現實的。因此,基于計算機化的產品創新設計技術是實現產品快速創新的唯一可行的方法。

從廣義機構學角度來講,任何含機、電、液、控制等的機電一體化系統,都可以視為山機、電、液、控制組成的廣義傳動機構與廣義傳動機構載體兩部分組成。機電一體化系統的方案創新,關鍵在于廣義機構的創新。為此,本文提出了一種基于二維平臺的復雜機械系統創新設計及其自動化方法,重點解決兩個關鍵問題:概念設計方案的創新性與概念設計方案虛擬樣機自動表達。

2 機械設計與自動化體系

基于三維平臺的復雜機械系統創新設計及其自動化系統的組成。主要包括:兩種具有較強的獲得創新性設計方案的能力的、適合于復雜機械系統方案創新設計的計算機化方法;直接支持產品設計方案的三維虛擬樣機裝配與仿真的自動化建模過程,能自動化地對創成的復雜機械系統符號方案進行建模、裝配、仿真。方案設計的創新性和產品開發過程的快速性是該體系的兩個顯著特點。

在概念設計階段,系統提供了兩種計算機輔助創新設計方法:基于設計規則的創新設計方法和改良的功能分解與重組創新設計方法。由這兩種方法產生的設計方案最后都以符號方案的形式給出。對于概念設計階段產生的用符號表達的設計方案,將被自動化地分解為基本機構及其連接關系。對于識別出的基本機構,可以采用基于基本機構的運動分析方法,得到基本機構內部各構件的平面運動分析數據。為了提高產品開發的速度,在基本機構的結構設計時,采用了面向對象的技術。通過對三維平臺的二次開發,采用特征控制參數、數據庫驅動等措施,實現了用少量特征控制參數驅動整體基木機構的三維造型設計過程.解決了基本機構的快速虛擬建模問題。

為了提高產品的運動剛度和適應工業美學設計的要求,根據基本機構占據的空問,以及基本機構之問的連接關系,通過最優布局算法,確定每一基本機構在空間的位置.使復雜機械系統在空間所占的總體空間最小。根據基本機構的布局結果與運動分析數據,借助于"后臺預置"裝配方法,將基本機構的三維虛擬模型放置到特定的布局空間。連續變換馭動構件的位置,便可以得到概念設計符號方案對應的復雜機械系統的只維虛擬樣機。

流程概念設計階段得到的符號方案將自動化生成與其對應的二維虛擬樣機并進行虛擬仿真。這樣,就可以將產品方案的評價由概念設計階段的價值評價,推進到虛擬樣機階段的定量行為評價,使在三維虛擬樣機層面上從眾多的設計方案中快速地遴選出具有創新性、性能優良的設計方案成為可能。因此,利用復雜機械系統創新設計及其自動化體系,不僅提高了產品的開發速度,而且也提高了產品的創新性與新穎性。

總之,我國機械制造業發展應用自動化技術,不但要起點高,瞄準世界先進水準,而且必須包括各種靈活的低成本、見效快的自動化技術,堅持提高與普及相結合的方針,我國的機械自動化技術發展應用才能健康地走上高速度、高質量和高效益之路。

參考文獻:

[1]汪建華.機械設計制造及自動化專業生產實習改革與實踐[J].長江大學學報:社會科學版,2008(12).

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