機械設(shè)計制作工藝方法探討

時間:2022-03-10 08:24:07

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機械設(shè)計制作工藝方法探討

摘要:機械設(shè)計制造走向自動化是當(dāng)前機械加工制造業(yè)的發(fā)展方向之一,通過不斷優(yōu)化研究機械設(shè)計制造工藝,使設(shè)計制造走向自動化、模塊化、系統(tǒng)化,從而不斷提高設(shè)計制造效率,使機械設(shè)計行業(yè)得到發(fā)展,機械產(chǎn)品的質(zhì)量得到保障。

關(guān)鍵詞:機械設(shè)計制作;工藝方法;研究

1機械設(shè)計制作及自動化簡介

通過對想要得到的機械產(chǎn)品設(shè)計出相應(yīng)的圖紙,根據(jù)設(shè)計圖紙進行產(chǎn)品的加工生產(chǎn),最終完成機械制品的制造。當(dāng)前的機械設(shè)計已經(jīng)逐漸擺脫了傳統(tǒng)設(shè)計師通過手繪的方式完成設(shè)計圖紙,再根據(jù)圖紙上的要求完成產(chǎn)品的生產(chǎn)的這一制作流程,現(xiàn)代的機械設(shè)計隨著計算機性能的提升和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的出現(xiàn),使用人工智能系統(tǒng)在計算機中先設(shè)計出模型,使生產(chǎn)者對于制造的產(chǎn)品有一個直觀全面的認識,以到達將設(shè)計師的設(shè)計意圖傳遞給生產(chǎn)者,使機械設(shè)計的效率和質(zhì)量不斷提升。

2現(xiàn)代機械設(shè)計制造的特點分析

機械設(shè)計不是一門單獨存在的學(xué)科,是一門綜合類的學(xué)科,他的發(fā)展建立在諸如物理學(xué)、化學(xué)、高等數(shù)學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、和人工智能學(xué)的發(fā)展,以及機械學(xué)、電學(xué)、電氣自動化等多個領(lǐng)域的共同進步,最終形成現(xiàn)代機械制造技術(shù),這一技術(shù)與傳統(tǒng)機械設(shè)計相比有著以下不同:(1)傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造中設(shè)計人員的個人傾向和感覺都會直觀的體現(xiàn)在圖紙中,對于設(shè)計人員的設(shè)計經(jīng)驗和設(shè)計技藝有著更高的要求,但是在現(xiàn)代的機械設(shè)計中隨著計算機技術(shù)的引用,有了更多的設(shè)計方案和思路以供選擇,因此現(xiàn)代的機械設(shè)計更加注重設(shè)計理念和設(shè)計方法。(2)傳統(tǒng)機械設(shè)計制作注重將機械自身的性能得到充分的發(fā)揮,對于機械與外部環(huán)境之間的溝通配合不夠重視,現(xiàn)代的機械設(shè)計制造則將各類因素對于機械的影響都考慮在內(nèi),就是將人和外界環(huán)境的各類要求在設(shè)計理念中表現(xiàn)出來,從人的外在感官和使用便捷性等因素和機械使用循環(huán)過程中的各個環(huán)節(jié)都考慮在內(nèi),將機械的設(shè)計、生產(chǎn)、使用、維護、修理到最后的報廢回收等各環(huán)節(jié)對于外界環(huán)境的影響都考慮進去,從而實現(xiàn)機械使用生產(chǎn)和外界環(huán)境之間得到平衡。(3)傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造中力學(xué)受到了格外的重視,從設(shè)計到生產(chǎn)將力學(xué)的運用貫徹始終,但是在現(xiàn)代的機械設(shè)計中力學(xué)的作用得到了更大的發(fā)揮,使設(shè)計的思路、理念、手段多種多樣。(4)傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造工作流程繁瑣,大量重復(fù)工作使工作效率很難得到提升。傳統(tǒng)的機械設(shè)計是將整個方案拆分成不同的環(huán)節(jié),只有上一環(huán)節(jié)的方案通過了修改才能開始下一環(huán)節(jié)的方案設(shè)計,這樣的設(shè)計方式需要進行多次的修改,而根據(jù)環(huán)節(jié)進行方案設(shè)計使方案缺乏整體性,很難選出最佳方案?,F(xiàn)代的機械設(shè)計中由于計算機技術(shù)的使用,設(shè)計人員通過在計算機中對設(shè)計模型的各項參數(shù)進行修改調(diào)試,就能夠設(shè)計出最佳方案,大大提高了工作效率。

3機械設(shè)計制造方法

現(xiàn)代的機械設(shè)計制造的發(fā)展方向就是智能化、系統(tǒng)化、模塊化。通過先進的設(shè)計理念使設(shè)計出的產(chǎn)品更加科學(xué)先進。

3.1智能化的方法

通過計算機技術(shù)的應(yīng)用,使用設(shè)計軟件實現(xiàn)機械設(shè)計加工的自動化應(yīng)用,通過在計算機軟件設(shè)計出產(chǎn)品模型設(shè)計圖,在確保機械生產(chǎn)加工需要的同時提高設(shè)計水平和設(shè)計效率,是當(dāng)前機械設(shè)計制造行業(yè)的重要需求,也是未來這一行業(yè)的未來發(fā)展方向。根據(jù)設(shè)計方法學(xué)提供的理論指導(dǎo),將設(shè)計軟件和制圖軟件結(jié)合,使設(shè)計師在設(shè)計產(chǎn)品時使產(chǎn)品結(jié)構(gòu)更加科學(xué)完善,產(chǎn)品的設(shè)計思路更加開闊,最終設(shè)計出科學(xué)合理的產(chǎn)品設(shè)計圖,達到使用計算機技術(shù)的目的。設(shè)計師高超的設(shè)計技術(shù)和計算機智能輔助相結(jié)合,使產(chǎn)品的質(zhì)量和功能達到客戶的要求。

3.2系統(tǒng)化的方法

機械設(shè)計是由不同的各個部分組成的一個整體,具有系統(tǒng)性,各部分之間相互影響相互聯(lián)系但是又具有一定的獨立性,將各個部分有機的組合起來就形成了一個完善、系統(tǒng)的設(shè)計圖。例如一臺大型設(shè)備的設(shè)計,每個部分都具有不同的功能,將其組合起來形成一臺完整的設(shè)備。每一個系統(tǒng)的組成部分分別進行設(shè)計,設(shè)計完成后將其進行組合。對于機械設(shè)計制造從宏觀角度看,將用戶的需求進行拆解,根據(jù)目標(biāo)的重要程度和產(chǎn)品的設(shè)計原則將設(shè)計工程進行劃分,根據(jù)從底層向高層設(shè)計的原則完成設(shè)計,并對其進行組合歸納,要注重產(chǎn)品的系統(tǒng)性,在設(shè)計時要注重各部分之間的聯(lián)系將其看成一個統(tǒng)一的系統(tǒng)。根據(jù)設(shè)計要求完成各階段的設(shè)計目標(biāo),再將各個設(shè)計好的部分進行組合,最終完成產(chǎn)品的設(shè)計,使加工制造出的產(chǎn)品滿足客戶的需求。

3.3模塊化的方法

在機械設(shè)計時將產(chǎn)品的每一個組成部分看成一個獨立的模塊,通過多個底層模塊之間相互組合形成更高一層的模塊,在設(shè)計時將模塊化的設(shè)計理念貫徹落實下去,使相同性質(zhì)的模塊能夠相互替換,這類列模塊化的設(shè)計是當(dāng)前機械加工制造行業(yè)的發(fā)展需求。以產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)為設(shè)計基礎(chǔ),使產(chǎn)品的設(shè)計生產(chǎn)達到模塊化。在設(shè)計時將產(chǎn)品的各個部分進行分解,形成具有不同功能的各種模塊,將不同功能的模塊分別設(shè)計和制造,完成后將其進行組合形成完整的整體,滿足產(chǎn)品的質(zhì)量和功能要求。通過CAD軟件的使用,將產(chǎn)品設(shè)計圖立體化,便于進行設(shè)計加工,與傳統(tǒng)的機械設(shè)計方法相比,新的設(shè)計技術(shù)全面清晰,使產(chǎn)品的質(zhì)量得到保障。

3.4以產(chǎn)品特征為目標(biāo)的設(shè)計

產(chǎn)品設(shè)計方案最終形成是建立在產(chǎn)品特征的基礎(chǔ)上,使用計算機程序,將產(chǎn)品的特征和各項功能進行詳細地描繪,最終完成產(chǎn)品的設(shè)計制造方案,上述的設(shè)計制造的工藝,就是以產(chǎn)品特征為前提,進行產(chǎn)品的設(shè)計加工,能夠有效地提高加工制造工作的效率,通過立體圖技術(shù)的使用,對設(shè)計出的產(chǎn)品各項參數(shù)有一個直觀的感受,有利于產(chǎn)品的加工制造工序,將設(shè)計師的設(shè)計理念和設(shè)計思路在加工制造中貫徹下去,使設(shè)計圖和成品的各方面相一致。以產(chǎn)品特征為設(shè)計基礎(chǔ)能夠突出產(chǎn)品的特征,再加上計算機軟件的輔助作用,使產(chǎn)品的質(zhì)量和功能達到設(shè)計目標(biāo)。

4機械設(shè)計制造的發(fā)展方向

隨著科技進步計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有了長足的進步,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與機械設(shè)計之間的結(jié)合,使用信息傳輸技術(shù)各項資源完成了共享、將完成好的機械設(shè)計圖通過信息傳輸技術(shù)傳輸給客戶,滿足客戶的要求,馬上即可投入加工制造。人工智能技術(shù)在機械設(shè)計行業(yè)的使用,大大增強了設(shè)計師的工作效率。實現(xiàn)了機械設(shè)計制造的自動化。各類相關(guān)計算機軟件的使用,確保了產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量,使機械設(shè)計的各項標(biāo)準(zhǔn)不斷提升,滿足了當(dāng)前機械加工制造企業(yè)的需求。微機械設(shè)計自動化技術(shù)更是大大提高了設(shè)計加工的精度,各類小型電子元件的設(shè)計加工,都離不開這項技術(shù)的應(yīng)用,體現(xiàn)了先進的機械設(shè)計制造技術(shù)的優(yōu)勢。隨著設(shè)計精度、設(shè)計質(zhì)量要求的不斷提升,對于機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)提出了更高的要求。

5結(jié)束語

綜上所述,機械設(shè)計的智能化、系統(tǒng)化、模塊化技術(shù)既是當(dāng)前現(xiàn)代機械加工制造行業(yè)的迫切需求,也是未來機械加工制造行業(yè)的發(fā)展趨勢。

作者:唐福通 單位:中國水利水電第十三工程局有限公司

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