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浅析现代机械设计与机械制造的相关技术论文
摘要：近年来, 随着科学技术的快速发展, 我国现代机械设计及机械制造水平也越来越高, 同时机械设计与机械制造对人们生活的影响也越来越大, 在这种情况下, 社会各界对于现代机械设计及机械制造的关注力度也逐渐提升。从我国当前的实际情况看, 虽然投入了大量的资源在现代机械设计及机械制造上面, 但是在具体中, 现代机械设计与机械制造的相关技术仍然存在一些不足, 对此, 下面从我国现代机械设计与机械制造技术现状出发, 介绍了现代机械产品的特点, 并分别分析了现代机械设计技术与机械制造技术的相关先进技术。
关键词：现代机械设计; 机械制造; 技术;
0 前言
近年来, 伴随着我国市场经济的快速发展, 我国机械设计技术与机械制造技术也取得了良好的成果。而对于机械设计技术与机械制造技术是十分繁杂的, 从我国当前的工业技术水平看, 在现代机械设计及机械制造技术中, 还存在一些不足, 为了更好的促进我国现代机械设计与机械制造相关技术的发展, 必须更加积极的投入到相关技术研究中, 采取有效的措施, 解决各种问题, 从而促进我国制造工业的现代化发展。
1 我国现代机械设计与机械制造的发展情况
1.1 现代机械设计发展状况
对于传统的机械设计, 其十分落后, 主要是依据手工设计, 在设计过程中思维封闭严重, 同时传统的机械设计技术比较单一, 在设计过程中会出现很多不足, 如产品设计周期过长、机械制造企业内部各个部门协调性不强等, 这些缺陷会对机械产品质量带来极大的影响。经过多年的发展, 我国在机械设计技术上获得了不错的成果, 在各个方面都有所突破, 特别是在近几年, 随着科技的快速发展, 各种机械设计高新技术应用越来越广泛, 如智能设计技术、数字化设计技术等, 极大的提升了机械产品设计质量。
1.2 机械制造的发展状况
对于传统的机械制造, 与机械设计十分相似, 传统机械制造技术依然是以手工制造为主, 对各种社会产品进行生产, 这种制造手段十分落后, 其一方面要消耗大量的人力、物力资源, 同时还无法确保产品的精准度, 影响到机械产品生产质量。随着现代化机械制造技术的出现, 极大的改变了这种状况, 以数控、加密为基础的现代化机械制造技术, 可以更加快速、精准的实现产品加工、生产, 有效提高了机械加工效率, 促进了机械加工产业的发展。
2 现代机械产品的特点
在信息时代下, 机械产品设计与制造越来越自动化、智能化, 这也使得现代机械产品具有系统化、智能化的特点, 同时, 在新时期下, 随着人们个性化需求越来越高, 使得现代机械产品也具有很高的个性化特点。对于智能化, 主要是在进行现代机械产品设计、制造时, 经常会采用先进的网络技术、计算机技术急性, 使得机械产品具有更强的功能;对于系统化是指在进行现代机械产品设计时, 往往会通过多个设计元素, 组合成一个固定系统, 其各个元素相互独立, 同时又具有很强的层次关联。同时在机械产品设计、制造过程中, 会针对产品的不同功能, 进行相应的模块设计, 通过模块组合, 形成一个系统。
3 现代机械设计技术
3.1 AGV技术
在输送系统中, AGV技术发挥着十分重要的作用, 其在磁带导引、速度决定路径属性上具有明显优势。AGV系统主要包括行走机构、传感系统、控制系统、车载系统、导航系统、其他组件等几个方面, 其性能参数如下表1所示。在AGV技术中, 车体由两个驱动轮和两个万向轮支撑, 通过直流伺服电机, 在额定工作状态下, 对电机速度进行控制, 实现机械设计的控制。
3.2 数字化设计技术
在现代机械设计中, 数字化是十分常见的技术, 数字化背景下, 机械设计的效率、设计水平得到了极大的提升, 进而促进了机械产品的整体性能。在数字化技术中, 主要是利用数字建模实现初期设计, 然后在计算机中进行运行调试, 寻找出其中存在的不足, 并加以改善。在现代机械设计中, 数字化设计技术是从产品的全生命周期出发的, 其可以实现资源最优配置, 并且具有很强的设计可靠性。
3.3 并行化设计技术
如果说数字化设计技术在现代机械设计中占据核心地位, 那么并行化设计技术就代表未来发展趋势。究其原因为在不同领域中机械产品占据越来越重要的位置, 相应的就需要完善机械设备的功能, 同时, 让不同机械设备能相互协调工作, 共同完成相应工作, 进而在设计机械设备的时候就不能单纯的考虑一种机械功能需求, 还应并行的考虑其他机械产品功能需求, 最终让不同机械设备的功能相互补充, 有效提升社会生产力机械水平。
3.4 智能化设计技术
在机械设计领域中, 自动化技术被广泛的应用, 并且机械自动化程度也越来越被人们重视, 占据一定的地位, 这就对机械自动化设计进程提出相应的要求。在进行设计的时候, 机械设计师应充分采用智能化设计技术, 科学合理的完成机械设计工作, 最终使得智能化体系得到很好的完善。在新时期下, 机械设计需要朝着更加适合市场竞争的方向发展, 要根据市场引导, 对机械产品的性能进行优化设计, 并注重节能环保绿色设计, 这也是符合社会主流的关键方向。
4 机械制造先进技术
4.1 数控加工技术
为有效的提升生产率、在一定程度上降低生产成本和保障产品质量, 就需要机床具备较好的灵活性和通用性, 同时, 对于加工中的自动化提出更为高的要求。在这种环境中, 数控加工技术应运而生, 其被广泛应用到零件形状复杂、高精度要求的中小批或是单件产品成产中。当前, 数控加工技术得到飞速的发展, 且应用领域也逐渐拓宽, 如从之前单纯的航空领域逐渐拓展到机床和汽车等制造产业中。
4.2 计算机辅助设计和制造技术
在上世纪中, 计算机辅助设计和制造技术为制造领域较为杰出的领域, 同时, 在计算机制造行业中其也属于成功的案例, 是一种多科学综合技术, 同时也是当前发展最为快速的一种技术, 已经初步形成了产业链。计算机设计与制造技术应用在机械制造产业中, 可以极大的促进生产规模、生产效率的提升, 这对于机械制造产业的集群发展有极大影响。
4.3 精密与超精密加工技术
近年来, 伴随着计算机、航空航天、激光、自动化控制系统等的快速发展, 使得当前的加工技术也越来越先进。目前机械加工精度已经达到了0.01μm, 并逐渐朝着纳米级发展。精密加工技术和超精密加工技术是当前机械制造技术的最前沿技术之一, 已经成为企业市场竞争力的核心技术, 在现代尖端产品生产中, 精密、超精密加工技术发挥着十分重要的作用。
4.4 超高速切削、磨削技术
对于超高速加工技术, 主要是利用超硬刀具、磨具, 通过高自动化、精度、高柔性的制造设备, 实现高速运动, 从而达到加工精度、提高材料去除率、提升加工质量的目的。超高速切削、磨削技术具有热变形小、切削力小、加工精度高、加工成本低等优势, 在机械制造中有十分广泛的应用。
4.5 新一代制造装备技术
在常规的机械制造体系中, 产品在生产过程中, 需要使用大量的夹具, 这一方面需要消耗大量的资金、资源, 另一方面还加剧了产品准备时间, 容易引起制造过程瓶颈, 从而引起了响应速率低、生产成本高等问题, 降低了机械制造企业的市场竞争力。对此, 可以将少无夹具制造技术应用在机械制造中, 以此来提升产品生产效率。此外, 还可以尝试利用虚拟轴机床, 这种设备属于机床与机器人的混合物, 具有很强的模块化程度, 其结构比较简单, 动态响应快, 能改善以往机床设备中的不足, 有利于机械制造质量提升。
5 总结
综上所述, 在机械制造业中, 现代机械设计与机械制造技术具有十分紧密的关联, 两者息息相关, 共同促进。从两者的性质看, 机械设计水平会对机械制造水平带来极大影响, 同时机械设计又需要以机械制造为基础, 因此, 在实际中, 必须加强对现代机械设计与机械制造技术的研究, 从而更好的促进我国现代机械制造业的长久发展。
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