机械工程设计及其自动化范例(12篇)
机械工程设计及其自动化范文篇1
一、机械设计制造及其自动化技术的概述
1.1机械设计制造
所谓机械设计制造是指我国从事各种化工机械、机床、仪器、纺织机械、工具以及仪表和起重运输机械等其他机械设备生产工作的工业部门,它的重要作用就是提供技术装备促进国民经济的发展。同时机械设计与制造作为一门学科,它的主要实践性教学环节有军训、电工、金工、电子实习、生产实习以及社会实践和课程设计等,主要学习的是与力学和机械工程有关的课程。
1.2自动化技术
自动化技术属于综合性技术,它与系统工程、计算机技术、液压气压技术、自动控制以及控制论和信息论都产生了紧密的联系,其中给自动化技术带来很大影响的是计算机技术和控制论。自动化技术的发展趋势也是多种多样的,主要是机电一体化、机械功能多元化、结构设计标准化以及控制智能化和结构运动高精度化。自动化技术应用的一个重要发展方向就是工业自动化,例如计算机辅助制造和计算机辅助设计,这种技术一般应用在门禁系统中。除此之外,自动化技术的进步还促进了工业生产的发展,大多应用在化工以及冶金和石油等行业,使劳动生产率得以提升。
二、机械设计制造及其自动化的应用现状
2.1设计方面
虽然我国的科学技术实现了不断的发展,但是总体来说,特别是与西方发达国家相比,其计算机技术极其发达,而且在机械制造与自动化应用的设计过程中,能够实现设计理念的不断更新,而我国的计算机技术还处于相对落后的状态中,其中尤其是CAD/CAM技术的欠发达,致使我国在机械制造和自动化应用中的设计水平还有待提高,设计过程也需要得到进一步的优化和完善。
2.2制造工艺方面
受到国外先进发达的计算机技术推动的影响,国外的机械制造行业中的制造设备的自动化特点十分明显,例如纳米加工、高精密加工、多轴数控设备加工、激光加工等等一系列新技术。但是在我国,机械制造行业的设备中所含有的高科技量都比较少,这大大制约了制造工艺的发展,致使我国的制造工艺滞后。
2.3自动化技术方面
科学技术的发展为机械制造行业中带来了许多新的技术的应用,多轴联动机床、柔性制造系统等一系列自动化设备已经发展成为了主流,这些被广泛使用于西方国家的机械制造行业中。但是我国的机械制造行业中使用的自动化系统却还是呈现单一性的特点,虽然大力普及了数控机床,但是自动化技术含量总体还是偏低。
2.4管理方面
在机械制造和自动化应用的过程中,我国的管理思想和方法与西方国家相比较而言仍存在一定的差距,由于受到各种原因的影响,我国在机械制造与自动化应用过程中的管理思想和方法比较落后,没有使其实现数字化和现代化的要求。
三、机械设计制造及其自动化的具体应用
3.1生产自动化
机械制造与自动化应用是否取得成功的重要表现之一就是看生产过程自动化的程度。在机械制造的生产过程中,利用自动化技术能够促进生产过程朝着更加智能化的方向发展,使生产过程更加具有连续性,而且很多生产中的工序都可以利用设备自动完成,不仅有效的节省了生产所需的人力,还使能够影响生产过程的人为因素降到了最小值,这就使生产加工过程中的损失率大大降低了,有效提升了机械制造企业的竞争力。
柔性自动化生产技术是机械设计制造中一种实用的技术,柔性自动化技术产生的基础是产品的生产信息,同时利用数字加工技术设备实现适应不同的加工对象以及生产需要。柔性自动化生产技术的信息控制中心是主计算机,主要作用是监测生产过程产生的数据,从而根据具体情况对生产计划进行调整。柔性储运系统的作用是对废料以及工具等生产物料进行运输和存储,一般是由工业机器人进行操作的,能够提高企业的生产效率。
3.2检测自动化
科学技术的发展给机械制造与自动化应用所带来的影响有很多方面,在机械加工的过程中,加工所需要使用到的原材料的范围在逐渐变大,不仅仅是原来的传统机械加工材料,一些新型材料的出现,使得其在机械加工过程中得到了越来越多的采用。但是同时也是由于对新型材料的采用,使得对传统的机械加工材料的人工检测方式出现了越来越多的不足。在这种情况之下,使用先进的计算机技术就成为了必要的方式,像使用电流信号、激光、人工神经网络、三座标测量仪等技术对机械的零部件上的磨损程度进行检测,可以有效的提高检测的效率。
3.3信息自动化
计算机辅助系统是实现机械制造与自动化中自动化功能的主要方式,计算机辅助系统中涵盖和涉及了极其广泛的内容,计算机工艺辅助设计系统、计算机辅助设计系统等就包括在内。使用计算机工艺辅助设计系统的主要目的就是实现机械制造生产中加工效率的提高,使生产水平的标准化程度不断提升;使用计算机辅助设计系统的主要作用就是促使设计师将精力更加集中的用在产品设计的工作上。
3.4CAM、CAPP技术的融合
自动化技术的不断发展,促使CAPP技术在现代机械制造行业中发挥着越来越大的作用,在机械制造生产的过程中,CAPP技术为生产活动和生产管理的进行提供了重要的依据,成为了现代机械加工行业中的重要组成部分。在机械设备零部件的加工过程中,采用CAM技术可以使加工过程更加精确化和智能化。
四、机械设计制造及其自动化的应用前景
4.1机械制造的集成化
在目前的机械制造企业中,所使用的最主要的生产方式就是计算机集成制造系统,其中主要包括工程技术信息分系统、制造自动化分系统、管理信息分系统、质量信息分系统等等。工程技术信息分系统中包含计算机辅助设计、计算机辅助工程分析、计算机辅助工艺过程设计等等;制造自动化分系统中包含加工中心、自动装配、计算机数控、工业机器人等;管理信息分系统中则主要包括经营管理、物料管理、人事管理、生产管理和财务管理等等;质量信息分系统中主要包括计算机辅助检测、计算机辅助测试及计算机辅助质量控制等等。
4.2机械制造的智能化
采用智能化的制造系统可以在机械制造的过程中实现与之相关的智能活动,例如判断、分析、推理等等。机械制造的智能化具体来说主要表现在智能系统拥有良好的友好性和适应性。在机械的制造和设计过程中,通常都是使用模块化的方法,使其实现较好的柔性。机械制造的智能化对友好性和安全性也比较重视,智能化的机械制造系统可以做到节约资源和无污染,同时还能够充分的对资源进行回收。
4.3机械制造的敏捷化
机械制造的敏捷化的基础就是机械制造企业的竞争力和信誉度,这一点主要就是利用组成虚拟公司,实行分工合作,最后达到增强企业竞争力的目的,同时还要快速敏捷地对用户的各种需求做出反应。要想达到快速敏捷的应变能力,必须要牢牢抓住虚拟制造技术这个核心内容,把握虚拟制造技术的关键作用。现代机械集成制造技术未来的发展方向之一就是敏捷化,这是现代机械集成制造系统实现从信息集成向企业集成转变的必经之路,敏捷化制造的发展对于现代集成制造系统的发展有着深刻而长远的影响。
机械工程设计及其自动化范文篇2
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谢梦怡
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徐畅
视觉传达设计
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视觉传达设计
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视觉传达设计
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视觉传达设计
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视觉传达设计
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程青青
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刁静
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金晓敏
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琚小群
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李春平
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李翠芳
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李会娟
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刘梦
数学与应用数学
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刘西云
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蒲瑞思
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宋曼丽
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孙康
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孙秀秀
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王甫
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王吉祥
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王婉军
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余成刚
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张蕾
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张玲玲
机械工程设计及其自动化范文1篇3
关键词:机械制造自动化原则发展
机械设计制造及其自动化的发展并不仅限于此,由于其潜力巨大,发展空间广泛,因此还会不断的完善。在工业建设中,机械设计制造环境的改善,有利于促进企业经济的发展,这就需要我们做好机械设计的相关细节,促进此系统的日益完善,以促进国家经济的进步。
一、机械制造自动化符合设计的原则
1.满足对机器的功能要求。任何一种产品的开发都是为了满足人们某种需求为目的的,不同的产品具有不同的性能。任何机械设计都要能够对输入的物质、能量和信息进行处理,输出需要的物质、信息和能量。机械自动化系统也应该具有这种功能,能够对物质、信息和能量进行处理。机械自动化系统包括和机电一体化产品和机电一体化技术的内容,作为产品,又包含着设计、制造和特定的功能以满足使用要求,而功能是由其内部有机联系的结构所决定的。
2.利用先进技术不断创新。根据产品或系统的功能不同,可对产品或系统进行分类。以物料搬运、加工为主,输入物质、能量和信息,经过加工处理,主要输出改变了位置和形态的物质系统称为加工机。以能量转换为主,输入能量和信息,输出不同能量的系统,称为动力机,其中输出机械能的为原动机。以信息处理为主,输入信息和能量,主要输出某种信息。
机械自动化系统除了具备上述必须的主功能外,还应具备其它内部功能,即控制功能、动力功能、检测功能、构造功能。基于上述的功能构成原理,既有利于设计或分析各种机械自动化的产品,又有利于开拓思路,便于创造发明和创新。
二、机械自动化系统的优点与效益
1.生产能力和工作质量提高。机械自动化产品具有信息自动控制和自动处理的功能,其检测的精度和灵敏度有很大的提高,通过自动化控制系统能够保证机械的能按照计划完成动作,使制造过程不受操作者主观因素的影响,保证最佳的工作质量和较高的产品合格率。同时,由于机械自动化产品实现了工作自动化,所以生产力大大提高。
2.使用安全性和可靠性提高。机械自动化系统都有报警、监视、诊断和保护等功能。如果在工作中遇到过流、过压、过载、短路等电力故障时,能够自动停止工作,保护机械设备的完好,避免或减少人身事故,提高了设备的安全性。机械自动化产品由于采用电子元器件,减少了机械产品中的可动构件和磨损部件,从而使其具有较高的灵敏度和可靠性,故障率降低,寿命得到了延长。
3.调整和维修方便,使用性能改善。机械自动化产品在安装调试时,可通过改变控制程序来实现工作方式的改变,以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机械自动化产品的控制系统中,而不需要改变产品中的任何部件和零件。对于具有存储功能的机械自动化产品,可以事先存入若干套不同的执行程序,然后根据不同的工作对象,给定一个代码信号输入,即可按指定的预定程序进行自动工作。机械自动化产品的自动化检验和自动监视功能可对工作过程中出现的故障自动采取措施,使工作恢复正常。
4.改善劳动条件,有利于自动化生产。机械自动化产品自动化程度高,是知识密集型和技术密集型产品,是将人们从繁重的体力劳动中解放出来的重要途径,可以加速工厂自动化、办公自动化、农业自动化、交通自动化甚至是家庭自动化,从而可促进我国四个现代化的实现。
三、机械设计制造及其自动化的发展方向
1.智能化。智能化是二十一世纪机械自动化技术发展的一个重要发展方向。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述,是在控制理论的基础上,吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混饨动力学等新思想、新方法。模拟人类智能,使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力,以求得更高的控制目标。诚然,使机械自动化产品具有低级智能或人的部分智能,则是完全可能而又必要的。
2.模块化。模块化是一项重要而又艰巨的工程。由于机械自动化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机械自动化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能减速、电动机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元以及各种能完成典型操作的机械装置。这样,可利用标准单元迅速开发出新的产品,同时也可扩大生产规模。
3.网络化。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育以及人们日常生活带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一体,企业间的竞争也趋于全球化。机械自动化的新产品一旦研制出来,只要其功能独到,质量可靠,很快会畅销全球。由于网络化的普及,基于网络的各种远程控制和监测技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机械自动化产品。现场总线和局域网技术使家用电器网络化已成大势。
4.微型化。微型化指的是机械自动化向微观领域发展的趋势。国外将其称为微电子机械系统,或微机械自动化系统,泛指几何尺寸不超过1cm3的机械自动化产品,并向微米、纳米级发展。微机械自动化产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。微机械自动化发展的瓶颈在于微机械技术,微机械自动化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。
5.人格化。机械自动化产品的人格化主要是指赋予机械自动化产品以人的智能和情感,使其充分智能化和人性化。此外,还可以模仿各种生物机理研制出机械自动化产品。
四、结论
现代机械自动化在设计和制造上具有多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义,所以机械的设计、制造都是围绕着机械自动化来进行的。机械自动化技术所面临的共性关键技术是传感检测技术、信息处理技术、伺服驱动技术、自动化控制技术、接口技术、精密机械技术及系统总体技术等。设计人员不能只热衷于技术引进,不能仅仅安心于作为新技术的传播者,而应该作为新技术产业化的创造者,为机电一体化技术发展开辟广阔的天地。
参考文献:
[1]吴俊松.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].黑龙江科技信息,2013(11):45-46.
机械工程设计及其自动化范文篇4
[关键词]必要性;原则分析;措施
中图分类号:TH122文献标识码:A文章编号:1009-914X(2017)02-0367-01
1.机械设计自动化设备控制必要性
机械自动化不仅是社会科技发展的表现,而且也是机械设计者不断追求的机械自动化运行的主要目标。机械设计的时候,必须针对其安全性进行严格控制,从不同的角度进行机械自动化设备的安全性管控。机械设计的时候,必须从不同的角度进行机械自动化处理,确保机械运行的安全性和稳定性。机械设计的时候,必须要有设备安全开发团队进行全面调研,并且提高设备的安全性管理,使得机械运行的时候能够具有更加安全的环境。机械设计自动化设备进行控制的时候必须从设备管理角度出发,对于机械设计中的一些安全性风险进行全面评估,确保机械设备的安全性和工作的有效性。
2.机械设计自动化设备安全控制的原则分析
2.1应当满足机械功能的需求
机械设计自动化设备的安全控制工作必须要严格的遵循设计的原则作为主要出发点,从而以此来真正保障其中多项安全自动化控制的功能,这样才能真正符合机械设备所具备的详细需求。同时要求机械设计自动化设备的安全控制还应当真正满足其在核心功能方面的需求,从而真正保证设备控制和机械信息能够真正符合其技术指标方面的需求。通常机械设备在具体实施的过程当中,必须要严格依照设计、制造以及安全管理方面的需求出发,从而以此来不断有效的提升机械设备自动化安全控制方面的管理水平。
2.2设计当中需要采用先进技术融入其中
主要要求机械设计自动化安全控制必须要真正建立在先进的技术基础上,以此来有效的保证机械设计的工作能够真正有效的符合其在安全管理方面的需求。同时需要再此基础上对各项机械设备的基本功能加以完善,最终不断的提升机械设备的综合管理能力。并且机械设计自动化设备的安全管理工作不论是从产品还是从系统方面的角度来出发,都必须要以此不断提升机械设备自动化的安全管控能力。由于机械设计自动化设备的安全控制主要还是以其所包含的技术作为主要控制形式,依托技术才能有效的保证机械设备的智能化功能,从而有效的满足其人性化安全管理的需求。同时机械设计自动化安全设备的管理还必须要针对多种加工设备的框架来加以优化。可以从安全管理的发展角度作为主要出发点,从而不断的增强其输出设备的功能。而如果是能量转换机械设备则需要保障其所进行的能力转换形式变得更加的安全可靠,从而提升机械设备的安全控制能力。
2.3应当保障自动化设备安全控制效率的提升
机械设计自动化控制系统的管理工作的开展,需要针对其中多项新兴实施优化管理控制,从而以此来有效的保障相应自动化产品及设备,能够真正满足其在安全管理功能方面的需求,从而以此来从多个方面不断的提升其安全控制的效率,这本身属于机械设计当中的重要原则之一。因此,必须要在此基础上充分结合机械设备的实际发展特点,不断的强化对于信息处理所具备的基本能力。以此直接将机械设备信息控制管理真正和机械综合管理的发展模式紧密的联系在一起,最终不断的提升其对机械设备综合管控的水平,为往后机械设备的全面发展奠定坚实的基础。
2.4应当坚持可靠性和安全性的设计原则
机械设计自动化设备最好是结合产品的故障管理角度来出发,以此来保障机械设备能够有效的开展自动化的故障处理,最终不断的提升机械设备的管理控制能力。为此,必须要将机械自动化控制和产品的优化进行紧密的结合,自动化产品能够和智能化的控制有效的融合起来,最终保障多种机械设备的处理、诊断以及健康等多种形式都能够符合安全控制的原则。所以就需要严格从操作环节出发,不断的降低机械事故发生的概率,提升机械设备所具备的灵敏度,并且需要积极的引进全新的技术方案,以此来有效提升机械设备所具备的综合管理水平。
3.机械设计自动化设备安全控制的有效措施
3.1提升机械的功能需求。机械设计过程中,自动化设备的安全控制极为重要,特别是要充分考虑到对设计基本原则的控制。为了保证所有自动化安全控制功能都能够和相关机械设备的需求相符,在设计机械的过程中,提升机械设备的基本功能需求,以此完成具体生产工作。机械自动化设备的基本功能主要包括了安全控制功能、信息控制技术、设备控制技术等。在设计机械自动化设备的过程中,设计工作人员应统筹兼顾上述三项基本功能要求,并在此基础上,设计以及制造出多方面的功能需求,同时还要加强安全控制,以此保证所设计的机械自动化设备能够符合实际生产要求,能够完成自动化安全控制的全部工作。
3.2充分利用先进科技对机械设计自动化设备加强安全控制。现阶段,中国机械设备自动化技术已经取得了较为明显的进步,然而和发达国家相比较而言,中国的自动化技术水平依然处在落后A段。所以要想全面提升中国的机械设备自动化水平以及技术水平,我们应努力向发达国家学习,学习发达国家先进的制造技术以及高新机械设备自动化设计,还要学习发达国家的高新安全控制技术。
3.3遵循安全性原则即可靠性原则。在对机械设计自动化设备进行安全控制期间,设计工作人员应严格遵循可靠性原则及安全性原则,一旦机械设备发生任何故障,就能够自动化处理故障,进而提高该机械设备的智能化安全管理水平。最后,笔者认为在对机械设备进行自动化设计期间,应充分结合产品设计流程,确保机械设备制造过程的智能化及自动化,提高机械设备的安全控制能力、故障诊断能力以及故障处理能力。而相关设计工作人员则应机械自动化设备安全控制加以综合分析,提高设备的控制能力和安全管理水平。
3.4提升安全控制效率。在机械设计自动化设备进行安全控制时,设计工作人员还应充分考虑到信息的优化控制;从不同安全角度入手,对安全管理方案进行优化处理,提升机械设备的安全管理效率,规避风险,从而为完善机械设备功能提供良好的平台。
参考文献
机械工程设计及其自动化范文
关键词:机械设计;制造;自动化;发展方向
1机械设计制造及其自动化概述
机械设计制造及自动化是现代化科学技术下的产物,它由多种现代化生产技术组合而成,所以与传统的机械制造业相比具有明显的优势,机械设计制造及自动化是一种新型的生产工艺,它具有更加自动化、智能化、高效率的特点。机械制造与自动化在提高生产效率的同时,还能进一步的保证产品的生产质量。机械设计制造及自动化与科学技术密不可分,随着社会经济的不断发展和现代科学技术的进步,机械设计制造及自动化将迸发出更大的力量,从而为企业的生产活动提供更多的便利,促进企业的迅速发展。机械设计制造及自动化的主要特点有:
(1)安全。与传统的机械制造业相比较,现代科技引领下的机械设计制造及自动化在很大程度上实现了接写的自动化以及智能化,比如:在生产的过程中出现问题的时候,设备首先会自动停机,病毒当前发生问题的区域发出警报,进一步对事故区域进行分析,及时采取合理有效的方法解决问题,从而使设备在生产的过程中减少事故发生的机率。
(2)应用范围广。我国传统的机械制造产品大多用于工业企业,而现代机械设计制造及自动化技术不仅仅是在生产技术方面有很大的创新,同时也将机械制造业带进了各个生产领域,带动了其所在领域的技术革新,如医疗器械的生产等。
(3)微型化。微型化是机械设计制造及自动化技术的又一大特点,与传统机械制造业的大型设备相比,机械设计制造及自动化技术在其基础上不断完善设备的性能,使其是它的造型更加简洁,方便日常工作人员的使用和移动。
(4)节能。机械设备的微型化在一定程度上减少了能源的消耗,减少了对周围生产环境的影响。在长期的使用过程中,能节省大点的资源,从而进一步与“节能环保”相辉映。
2机械设计制造及自动化的设计特征
2.1符合机器功能的要求
机械设计制造及自动化的设计应该满足人们的生产需求,但是要想达到此项要求就要求机械设计制造及自动化有自身的核心功能,利用这项科学技术可以将相关的数据与电功能进行转换,从而达到人们的生活所需,所以机械设计制造及自动化能够形成从设计到生产制造的完整体系。
2.2采用高科技设计
机械设计制造及自动化的发展离不开现代科学技术的支持,首先,就机械设计制造及自动化本身来说,它需要很多加工设备的支持,加工设备可以对原有的东西进行打磨等多种步骤,改变这件东西原有的形态。其次,机械设计制造及自动化技术需要能量转换机械的支持,比如内燃机、电动机等。这些能量转换机械设施可以将大设备的能量进行转换,以满足不同领域的生产需求。再次,机械设计制造及自动化技术,在设备之间需要建立数据传输系统,所以需要各个设备之间信息处理机械的支持。最后,机械设计制造及自动化的发展需要其他功能机械的配合。不同机械的用途以及它们所处的领域都各不相同,未来机械设计制造及自动化技术还需要科研人员的不断创新,设计出更多不同用途的机械,不断丰富机械自动化的理论与实践内容,为人们的生产生活提供更大的便利。
3发展趋势的分析
3.1机电一体化趋势
机电一体化趋势是相对于传统机械设计制造的一大技术革新。随着计算机技术的迅猛发展,机械技术也不断创新,充分利用现有的数控设备,将电子计算机技术与机械生产制造有机结合,从而实现半机械半自动化的生产米欧式。目前,这项技术还需设计人员再精简精化,如果实现了机电一体化,机械制造的生产效率就可以得到显著的提高,与此同时还能进一步减轻一级车间工作人员的工作量。机电一体化为机械产品的生产质量提供了保障,能够更近一步的满足社会生产的整体需求。
3.2虚拟化趋势
就目前而言,我国大部分企业在机械设计相关的产品时,都是以图纸的形态去诠释整个产品的功能以及设计细节,再根据图纸生产出设计的样品,对样品进行反复的试验以及反复的功能测试后,在对其测试过程中出现的不足进行修改调试,直到最后确定生产数据准确无误再进一步投入生产。这一系列从“设计-生产样品-性能测试-查漏补缺-确定数据-投入生产”的过程,环环相扣,中减少了任何一个步骤,下一步就无法进行,不仅周期性较长,在一定程度上对人力物力财力造成了一定的浪费,并且此项工作需要的精准数据都是由设计人员人工进行计算,出现错误的可能性极大,从而导致生产效率降低。
虚拟化的趋势是设计师可以利用电子计算机信息技术对产品进行数据监测,并且可以直接对产品数据进行修改直至数据达标。实现这项技术,能够大大的减少产品从设计到投入生产的时间,减少对人力物力财力的消耗,降低企业生产成本。
3.3生态化趋势
现阶段社会倡导绿色发展、节能环保,所以机械设计制造及其自动化也不例外,设计保护环境、绿色无污染的机械产品是企业一直努力的方向。
4结束语
在激烈的竞争市场中,企业应通过扩大生产来不断提高其市场竞争能力,现如今机械设计制造及自动化技术在日常生活中得到广泛的应用,但是企业应不断完善现有的生产体系,进一步推动我国工业企业的发展进程,提高国民经济水平,为社会经济的繁荣发展做出贡献。
参考文献
[1]农应斌.机械设计制造及自动化发展方向的研究[J].科技传播,2013(02):63-65.
[2]李彤.机械制造与自动化的发展方向[J].中国科技投资,2013(06):103-106.
[3]刘超.我国机械设计制造及自动化发展方向研究[J].河南科技,2013(05):103-105.
机械工程设计及其自动化范文篇6
关键词:农业机械化及其自动化;《优化设计》;教学内容;教学方法;网络教学平台
中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2012)09-0069-04
一、前言
优化设计是工程设计中重要的科学设计方法。最初在20世纪50年代,应用数学领域发展形成了以线性规划和非线性规划为主要内容的数学规划理论,应用于解决工程设计问题,形成了工程设计的优化设计理论和方法。随着优化设计理论和方法的不断推广和应用,优化设计在各个行业得到广泛的应用,优化设计在农业工程领域也有着重要的应用。因此在农业机械化及其自动化本科专业中,开设优化设计课程,学习优化设计的理论和方法,培养分析和解决优化设计问题的初步能力,为将来从事工程设计工作打下一定基础。
二、农业机械化及其自动化专业《优化设计》课程的定位与课程目标
农业机械化及其自动化本科专业是昆明理工大学工学专业之一,其开设背景是2000年5月,根据昆明理工大学的综合办学条件,结合新农村建设、农业现代化发展、西部开发和云南省新型工业化发展战略,针对以工业化改造传统农业过程中对农业工程专业人才的需求特点,经有关专家认真论证研究后,昆明理工大学于成立了现代农业工程学院。建院以来,在学校领导下,农业工程学院在师资队伍建设、学科建设、办学规模、实验室建设、科研建设、对外联合办学等方面都取得了较大进展,积极为学校的本科教学工作和人才培养作贡献。学院坚持学校的办学指导思想,积极探索在理工大学综合办学条件下农业工程类高级专业人才培养模式,旨在培养基础扎实、知识面广、能力强、素质高并具有创新实践能力的本科应用型人才。现设有农业机械化及其自动化、农业水土工程、农业电气化与自动化和园林四个本科专业,设有农业工程、农业机械化工程、农业水利工程、农业生物环境与能源工程和农业电气化与自动化五个硕士学位授权点。昆明理工大学农业机械化及自动化专业虽然成立时间不长,但具有特色和优势。昆明理工大学的办学理念是建设理、工、文、法、经、管多科性协调发展的高水平大学。昆明理工大学办学定位、人才培养目标和生源情况是:建设成为特色鲜明的高水平大学,成为我省和西部地区培养高层次科技人才和应用人才的重要基地。生源来自全国各地。昆明理工大学理、工、文、法、经、管多科性协调发展,学科门类比较齐全,学科综合优势十分明显,而且农业机械化及自动化专业的主要学科基础正是学校的一批优势学科。这就使得农业机械化及自动化专业能很好地汲取学科交叉的优势,在学科交叉中获得新的生长点,使专业得到再生和发展。同样,依托学校理工综合优势,对农业机械化及其自动化专业教学改革将形成有利条件。与从农业院校中成长起来的农业机械化及自动化专业相比,在培养学生实践动手能力、工程素质、创新能力和创新精神上具有无以比拟的优势。《优化设计》课程正是突出专业理工特色和优势的一门学科基础课。在农业机械化及其自动化本科专业的培养方案中,《优化设计》课程一直列为学科基础课,旨在培养学生的工程设计能力,掌握科学的设计方法,培养学生在农业机械领域的工程设计能力,突出学生的理工优势和特色。
三、《优化设计》课程特点
优化设计是现代设计方法中的一个重要领域,是工程设计的重要组成部分,也是工程技术人员必须掌握的设计方法,《优化设计》课程已经成为高校普遍开设的重要课程之一。《优化设计》课程以重在培养学生的创新精神和实践能力的教育思想为指导,更新教育观念,坚持“强化基础,恰当拓宽,提高综合能力”的原则,加强学生的综合素质和工程设计能力的培养,向以“知识、技能、方法、能力、素质”综合培养目标的教育体系转化。《优化设计》课程将“基本设计方法”与“优化设计思想”紧密结合,着重介绍优化设计的基本概念、基本原理和基本方法,学习优化设计方法的实用程序,使学生在学习“优化设计方法”的同时,也能够获得工程应用能力的训练。进而培养他们的创新能力和科学思维方法。通过《优化设计》课程的学习,培养学生掌握优化设计的基本概念和基本知识,掌握常用优化方法的基本原理和计算方法,熟悉常用工程软件的优化分析和计算的功能,了解优化设计在工程设计方面的应用。所以,学生应达到下列四个基本要求,一是树立工程优化设计和优化决策的思想;二是掌握优化设计的基本概念、基本知识和常用方法;三是了解常用工程软件进行优化分析和计算的功能;四是具有解决工程设计中一般优化设计问题的能力。优化设计的教学大都是基于机械优化设计的。因此,以优化设计理论为基础,以计算机为工具,将优化设计方法用于机械设计中,形成了机械优化设计,成为优化设计的典型代表和重要内容。机械优化设计是机械现代设计方法中的重要方法之一。在国内大多数机械类本科专业中,大都开设了机械《优化设计》课程,为将来从事机械设计工作打下一定基础。甚至也有很多机械类硕士研究生培养方案中开设有机械《优化设计》课程,进行更深入的理论学习。《优化设计》课程的教学改革,应根据专业培养方案,从专业特点和实际需要出发,对教学内容进行改革,因此,结合农业机械化及其自动化专业本科培养,开展《优化设计》课程教学改革是十分必要的。
四、教学内容改革
机械工程设计及其自动化范文篇7
关键词:自动化;机械制造;机械设计;
中图分类号:TH122文献标识码:A文章编号:1674-3520(2015)-01-00-02
一、自动化机械设备的设计原则
(一)技术性
在自动化机械设备的设计过程中,我们首先要保持一个正确的原则性观念就是机械设备的技术性原则。技术性原则也就是指机械设备的设计和制造等环节所体现的各项性能指标参数是否达到了相应的标准。当然这个技术性原则的内容中不仅包含静态的技术指标,也包括动态的技术指标,从实际的操作内容上来说可以将技术性原则的内容渗透到以下几个环节中:机械设备的功率大小,机械设备的运转强度、机械设备的使用期限、机械设备的工作效率等静态指标以及机械设备的热稳定性和机械设备的抗磨损等动态指标。因此,在机械设备设计制作的过程中一定要保证整个机械设备的技术指标是完全符合的,不会让设备在使用过程中出现不良状况。
(二)标准化
在对机械设备进行设计的过程中,除了技术性原则要首要保证之外,还需要注意机械设备的标准化原则,在设计的过程中还要考虑到工作完成的标准程度,这也就体现了机械设计的自动标准化原则。标准化原则从实际出发可以由两个方面进行分析:首先是概念性的标准化,在设计的过程中对于专业化知识和计量单位等必须严格按照相应的标准进行设计。然后是方法的标准化,也就是说在进行设计的过程中要进行相应的规范性动作来完成设计,确保机械设备的使用方式和使用性能。
(三)安全性
在进行机械自动化设计的过程中还要注意几个安全方面的问题,具体可以从以下三个方面进行划分:a、零件的安全性。设备在制作设计的过程中一定要按照零件的制作规格来完成,这样才能保证零件的安全,在运作过程中不会出现变形等问题。b、工作的安全性。在进行机械设计时,还要确保工作人员在利用机械设备工作的过程中自身的安全是有保障的,这样才能完整有效的促进整个工作的顺利完成。c、环境的安全性。在机械设备设计时还要考虑到机械设备对于周围环境的影响,确保机械设备没有过多的噪声污染和废弃物污染,还应该做好防御措施确保其环境的安全性。
二、自动化机械设备的设计制造过程分析
在进行设计制作的工作时,需要考虑到实际的工作内容和工作要求,对所涉及到的技术以及过程进行详细的分析研究,自动化机械设备的设计制造过程主要是指:1、根据机械的作用和设备设计实际需求等,制定出相应的设备设计工作流程和工作内容。2、初步的设计工作。在制定出大致的设计方向和制作流程后开始进行初步的目标设备设计,同时还要深入的了解机械设备的相关结构和工作原理等内容,做出对应的设计图。3、技术上的设计。结合前期的工作准备开始对设备的概念进行具体化设计,比如结构图的细化以及零件的制作设计等,完成相关的技术上的设计,再进行下一步。4、工作图的完善。对整个设计的相关设计图都进行整理分析,对不符合工作要求的设计加以改动完善,确保相关的技术支持能够完成工作设计图的内容。5、加工制造。在完成工作图的完善工作以后就要进行实际的加工制造,在加工制造的过程中还要尽可能的按照设计者的思路来完成,这样才能确保加工制造的产品符合要求。6、设备验收。在完成加工制造之后,应该对相关的设备零件进行细致的验收,确保所制造的产品没有质量问题和技术问题,如果发现问题应该及时解决,从而进行下一步。7、安装与调试工作。在完成设备的验收以后,确保所有的设备和零件都是完整有效的,就应该开始安装调试,相关的设计人员要全程进行指导,确保设备在完成安装后可以有效运行。8、完成使用。在进行完之前所有的工作内容后,我们就应该对设备进行评估完善,在设备的运作以及设计等都达标以后,相关的设计人员就可以将设备进行完整的利用。
三、机械设计制造自动化的优势
随着我国近年来的机械设计制造不断完善进步,自动化的技术也开始了飞速的发展,而且利用自动化技术制造的机械设备在实际的应用过程中体现了非常高的价值,其优势以及待开发程度都是非常高的,普通的机械设备是完全无法对比的,依照实际情况来分析,自动化机械设备的优势主要有以下几个方面:
(一)高效率高质量
利用自动化技术渗透的机械设备在完成设计制造之后,其自动化技术所能体现的最基本的优势就是其高效率和高质量的运作。通过先进的自动化技术和机械设备的控制技术等可以显著的改善传统机械设备的自控以及设备智能化,从而可以更精准的完成工作,提高工作效率,并且有效的代替工作人员还能保证工作质量,这个优势是非常明显的。
(二)较高的稳定性和可靠性
传统的机械设备在运转的过程中可能出现各种问题以及故障,而且出现故障以后不会发出相应的信号,只能依靠工作人员凭借自身的经验对机械设备进行判断。一单出现故障后进行维修,机械设备便失去了能动性。而利用自动化机械设备就可以很好的解决此类问题,故障出现的初期,设备就会发出信号,迅速的解决后就可能继续运转,具有非常高的稳定性和运转可靠性。
(三)操作相对方便
利用机械设计制造以及自动化技术的渗透,所制造的机械设备具有非常强大的控制系统和操作系统,在运转的过程中,可以省掉许多传统机械设备的手工环节,只需要对应的指令即可完成整个操作,这样的机械设备大大的减少了传统机械设备的操作难度,对机械设备的良好运用以及操作优化都提供了非常好的发展方向。
(四)适用范围非常广
机械设计制造以及自动化技术的利用所涉及的科学内容是非常广泛的,利用自动化机械设备所制作的产品种类也在不断变多,自动化机械设备极其强大的复合制作功能让日常生活中的许多设计工作都可以很有效的解决,而且机械自动化设备还有许多功能能够满足其他行业的不同要求。
四、机械设计制造以及自动化的未来发展方向
(一)机电一体化
在未来的发展过程中,机电一体化必然是自动化机械制造设计的主流方向。而机电一体化的发展方向也是整个机械行业的发展方向。机电一体化的技术是将机械技术与电气技术有效的融合,如果机械技术中再融合自动化机械技术,将传统的机械技术更好的融合,显著的提高我国目前现有的机械智能化。
(二)智能化
机械的智能化在未来的发展过程中不仅仅是机械自动化的需求,也是人类社会的未来生产发展需求,利用更多的高薪技术来促进智能化的发展,加强人类社会与机械的沟通利用,更好的帮助人类实现机械工作。
(三)模块化
在机械设备中,零件的搭配非常多,许多零件本身就蕴含着许多设计思想以及自动化理念,从零件的开发开始就需要不断的利用人力物力,这个过程是非常复杂的。在未来的自动化机械发展过程中,如果能将自动化设备的研发按照模块进行,根据不同功能的零件进行不同模块的工作生产,就可以更好的实现工作自动化以及流程自动化,对于机械自动化的发展是非常有必要的。
(四)网络化
如今我国已经进入信息时代,人们的生活中已经普及了网络科技,对于未来的自动化机械发展来说,也必然会渗透更多的网络化技术在其中,网络技术的加入对于机械自动化设备来说是一个质的飞跃,不仅可以提高设备间的协调合作,还能更好的找到解决问题的方式,大大提高设备的运转效率和发展速度。
(五)微型化
在我国目前的机械设备制作设计中,大多数还是不能有效的解决设备的体形问题,太大的机械难以运输,造成了许多不必要的麻烦。而越来越多的微型设备开始逐渐进入生产领域,在有效完成工作任务的前提下,微型机械设备更容易占领市场,所以未来的自动化机械发展必然逐渐转变为微型化代替传统机械设备。
五、总结
基于自动化体系的机械制造与设计在我国的发展过程中具有非同一般的重要价值,在未来的发展中,机械设计制造以及自动化具有非常宽广的发展前景,随着人们的研究和完善,未来的自动化机械设备所能带来的优势是无法比拟的。只有在实践的过程中不断发展不断完善,才能为未来的自动化机械制造设计打好更坚实的基础,开辟出更广阔的未来。
参考文献:
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[3]吴长德.新技术与机械专业的改造[J].中国职业技术教育.2001(08)
[4]练元坚.机械制造迈向高技术未来第二部分:制造业走向高技术[J].液压气动与密封.2004(04)
[5]宫波.机械制造及自动化专业能力分析[J].职业技术.2006(14)
机械工程设计及其自动化范文
关键词:机械设计制造;自动化;发展
1机械设计制造及其自动化的特点及优势
1.1环保性
传统的机械设计制造业对专业人员的依赖性强、要求高。在实际操作中的时候,传统机械设计制造业的专业人员会出现或大或小的过失,这使得部分产品需要重复加工或者重新生产才能投入使用。传统机械设计制造业的这种生产方式不仅会浪费大量的人力与时间,而且还会造成大量资源浪费,不符合我国社会当前的可持续发展理念。而现代机械设计制造及其自动化弱化了其对专业人员的依赖性,主要依靠电脑程序进行系统设计,降低了机械设计制造的出错率,提高设计操作的正确率,生产出的产品质量高,而且生产效率高,为企业节约了能源成本。此外,机械设计制造及其自动化充分利用先进的空气净化技术等,使产品生产具有更强的环保性,减少环境污染,有利于实现绿色可持续发展。
1.2安全性
相对于当代的自动化机械而言,传统意义上的机械生产更多的依赖于人工控制和操作。当机械在生产某一环节出现问题时,传统机械生产只能根据有经验的工人对问题环节进行主观判断和改良维修等,不但过分依赖于主观经验,也增加了机械使用过程中损耗的概率;而对于自动化机械生产,每个生产步骤都是由电子元件进行控制,机械本身可以在出现问题时进行自动保护、自动诊断、自动报警和自动监视,在第一时间最大程度的保障了生产安全和生产流程的正常运行。相较于传统的机械生产,自动化机械生产有效避免了因人为判断失误而产生的不必要生产损失,大大减少了生产过程中可能造成的人员伤亡和生产事故的发生,降低了机械的损耗率,延长了机械的使用年限,节约了生产成本。
2机械设计制造及其自动化的发展
2.1微型化
在历经无数工业革命和不断发展后,我们会发现,任何一种生产工具似乎都会经过外形由大变小的过程。电子计算机从原始的一间屋子的大小逐渐演化成现在的笔记本电脑;曾经的织布机,经历了脚踏缝纫机后,现在甚至可以微缩到手掌大小,机械设计制造的发展也不例外。自二十世纪八九十年代开始,人们已经有了发展微型机械的想法。虽然由于相应门类部件的精密制作,原料供给,产出实用性等一系列难题,使得机械制造微型化发展缓慢,但是改良大型机械的内部构造,使其组成部件更加精密,缩小机械的体积,减少能源的消耗,让机械运转可以更加灵活轻便,易于操作已成为当下机械设计制造领域热门的研究课题。我们也相信,在不久的将来,机械制造微型化领域必定会取得可喜的成果。
2.2模块化
机械设计制造及其自动化在模块化设计的推动下,能够适应时代的需要加速发展。鉴于机械自动化产品分为不同的类别,那么在设计机械自动化产品单元接口的时候,要充分考虑到产品的符合产品类别的各项接口,模块化设计就是为了适应这一需求。特别是对于新产品的研发,在扩大生产规模的同时,还要对于产品单元进行标准化设计。机械自动化产品的单元包括机械接口、环境接口、电气接口以及动力接口等等,那么在进行接口设计的时候,要充分地考虑到通用性,以促进机械产品的系列化发展。比如,新研制的机械设备要实现包括控制单元,如测距、图形处理以及图像的识别;动力单元,如智能减速、电动机减速等等;以及各项典型操作,就要设计保准单元,以利于各项单元的有效实施。可见,模块化能够突出产品的巨大优势,以利于机械自动化产品的技术创新。
2.3智能化
随着社会科学技术的不断发展,智能化是机械设计制造自动化重要的发展趋势。机械设计制造自动化会利用多种科学技术与电子科技结合在一起,从而使自动化生产达到半机械半自动化的生产模式,并利用电子技术扩充自动化机械的功能,建立完善制造结构体系,使生产流程规范化、系统化,从而有效提高生产质量和效率。智能化是当前社会发展的重要方向,智能化制造可将工业生产的过程进行智能控制,通过利用计算机技术设定好的程序与机械生产过程连接起来,从而有效强化生产效率。随着智能技术的发展,我国密集型产业可能会朝着无人化工厂方向发展,以减少生产过程中人为因素的影响,从而推动工业制造行业的发展。例如,在机械设计制造自动化中,可利用动力学、程序学、心理学、人工智能学、自动控制学等原理,开发程序,让机械自动化产品具有智能功能,能对相关生产过程进行判断并进行对应的处理,如将生产中有瑕疵的产品剔除而留下合格产品等。
2.4绿色化
工业化发展促进了经济繁荣,与此同时也对于环境带来了严重的负面影响。日益严重的环境污染,日渐减少的自然资源。人们已经逐渐地意识到生态环境保护的重要性,意识绿色环保、低碳生活成为了发展理念影响到全社会乃至全球。在社会经济发展进程中,在绿色环保理念的影响下,各种绿色产品应运而生。其目的是为了有效地减少环境污染以及由于人为的因素而造成的环境破坏,以实现资源的有效利用。在机械制造业,绿色环保意识也很自然地注入其中。特别是在制造业产品所涉及的各个环节,包括产品的构思与设计,产品的制造、销售以及产品的使用和维修等等,都离不开绿色环保理念,即便是机械产品的回收阶段和再利用或者再制造阶段,都要首先考虑到环境保护。产品的制造必然要与环境相适应,那么,机械设计制造及其自动化向“绿色”自动化发展成为了必然的发展趋势。
3结束语
综上所述,机械设计制造及其自动化增强了机械设备的稳定性和可靠性,使现代机械不断走向微型化、模块化、智能化和绿色化。相关工作人员应清醒的认识到机械自动化设计制造的重要性,不断创新和探索,不断拓宽机械设计制造及其自动化的新发展方向,为其发展提供源源不断的动力支持。
参考文献:
[1]机械设计制造及其自动化的设计相关研究[J].王文哲.山东工业技术.2017(02).
[2]机械设计制造自动化发展方向[J].李郑临.设备管理与维修.2017(11).
机械工程设计及其自动化范文篇9
关键词:机械设计;制造;自动化发展
一、机械设计制造的概述
机械设计制造是严重各种工业机械设备及机电产品从设计、制造、运行控制到生产过程的一门综合性学科。面对这个科技不断发展的时代,对机械设计制造要求也越来越高。机械制造就是将原材料制造成合格的产品的方法与过程,是当代机械工业的基础技术之一。机械制造行业为我国国民经济提供技术装备,制造业的发展水平已成为我国工业化程度的主要标志之一。在我国当代机械制造业当中,采用先进的制造工艺及设备是保证产品质量,降低制造成本、提高制造效率以及制造企业经济效益的主要途径。
二、机械设计制造自动化发展的意义
随着我国社会的进步与发展,科技的作用也越来越突出了。在我国机械设计制造行业中,技术是机械设计制造行业发展的保障,只有利用先进的科学技术,才能不断提高机械设计制造水平,进而推动我国机械设计制造行业的发展。就我国当前社会发展形势而言,工业发展速度越来越快,对机械设计制造的要求也越来越高,而我国机械设计制造要想在这个竞争激烈的市场环境下更好的生存下去,就必须把握局势,立足市场,深刻认识到先进技术的作用,在机械设计制造中加大技术的应用,实现机械设计制造自动化发展。自动化作为当代社会发展的内在要求,伴随着经济的发展,机械自动化技术及理念逐渐受到人们的重视,自动化在机械生产过程中所扮演的角色也越来越重要。当前我国机械生产过程中很容易出现设备故障,一旦机械设备出现故障就会影响到企业的正常生产,不利于经济效益的提高,为了改变这些状况,在市场环境中长远生存下去,利用实现机械自动化发展已经迫在眉睫了。
三、机械设计制造及其自动化的设计原则
(一)采用先进的科学技术进行设计。机械设计制造及其自动化的设计原则需要依靠各种先进的科学技术。首先,机械设计制造及其自动化需要利用多种先进的加工设备。较为常见的加工设备有机床、车床等,这些设备的主要工作原理即为对原有事物的加工,包括对产品原有形态的改变,增加或删减产品内容等;其次,机械设计制造及其自动化需要利用能量转换机械。我国目前主要的能量转换机械有各种电动机、内燃机等,能量转换机械的工作原理使将产品能量进行转换;再次,机械设计制造及其自动化需要利用各种信息处理机械。信息处理机械要信息技术为核心,是机械自动化的基础,没有信息处理机械将无法实现机械制造的自动化;最后,其他多种功能机械。机械自动化的生产与发展还需要其他多种功能的技术机械配合,随着社会生活水平的提高,人们对于机械制造的需求也在不断提高。为了满足人们日益增长的不同生产需求,机械设计制造及其自动化的发展必然还将更进一步,其需要具备的各种科学技术也必将继续发展,机械功能将更加多元化和具体化。
(二)符合机器的功能要求。机械设计制造及其自动化符合机器的功能要求是因为机械的设计必须满足于人们的生产所需,只有满足于客户的生产要求才能够促进企业生产效益的提高。客户的要求是机械自动化发展的根本出发点,为了按照客户的要求产出产品,机械制造自动化必然需要拥有较强的核心功能。核心功能的目的是促进生产,机械自动化所有的程序都必须围绕着这一核心功能进行设置,使整个机械生产形成一个完整的、相互联系的系统。机械自动化的核心功能要求更加有利于提高产品的质量和效率,促进企业的发展。
四、机械设计及其自动化技术的展望
(一)集成化。计算机集成制造(CIMS)是21世纪机械设计及其制造业的主要生产方式,主要由多个子系统组成。
(二)智能化。智能化制造系统是机械专家组成的人体一体化智能系统,在机械生产的智能生产活动中,主要将分析、推理、判断、想法和决定作为制造的理由。智能系统中的智能主要体现在系统的特性上,智能系统能够很好的适应发展,模块化方法在设计和制造的时候,具有很大的灵活性,安全性可以得到保证。智能化生产的时候,需要对社会环境的污染和能源进行全面的考察,让市场范围的竞争合理公平进行。
(三)敏捷化。敏捷化主要将竞争力和信誉作为基础,选择合作者的虚拟公司作为共同奋进的目标,进一步提高企业的综合竞争力。产品必须及时作出反应,满足用户的使用需求。为了快速的实现敏捷化,需要建立一个虚拟企业关键技术,进行虚拟技术的制造。虚拟制造技术是关键技术,敏捷制造的主要环节依附于虚拟环境。
(四)清洁化。工业化经济的发展促进了经济的繁荣,对环境也带来了一定影响。日渐加剧的环境影响,让人们开始认识到生态自然环境的重要性。绿色生产理念逐渐成为机械制造中的方向。在社会经济的发展下,绿色经济应运而生。进行绿色生产的主要目的就是保护环境,让资源实现有效利用。在生产的过程中,人们应该对产品的设计、制造、使用和回收等多个阶段进行考虑,实现环境安全。
总之,机械设计制造与自动化的发展较传统的机械制造有着明显的优势,未来的机械自动化还将得到进一步发展,并逐步实现机电一体化和完全智能化,进一步提高工业生产的效率和产品质量,促进企业与经济的发展。
参考文献:
[1]农应斌.机械设计制造及其自动化发展方向的研究[J].科技传播,2013.
[2]刘超.我国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J].河南科技,2013.
机械工程设计及其自动化范文篇10
关键词:机械自动化;设计;制造;问题;对策
机械自动化技术通常就是指在机械设计和制造的过程中应用自动化技术对机械设备进行生产和制造的技术,机械运行过程中实现自动化能够很好的减少生产所用的时间,同时工作的效率和质量也在这一过程中得到了十分显著的提升,这样一来也就使得工人的劳动生产率都得到了显著的提升,工人不需要进行大量繁重的体力劳动。当前我国市场经济改革不断的深入,所以市场竞争越来越激烈,所以只有不断的提高机械自动化设计的质量和水平,才能更好的提升企业自身的市场竞争优势。
1机械自动化概念
机械自动化概念最为重要的内容就是在机械设备制造的过程中使用一些比较主流的自动化技术实现全自动的生产或者是人工辅助操作。机械自动化技术在应用的过程中融合了多项现代先进技术,同时还要通过电子显示屏的形式对机械设备进行控制,这项技术也是多种技术相互交织和相互融合的结果。机械设计和制造自动化技术在应用的过程中主要分成两种情况,一种情况就是机械全自动设备的运行模式,而一种是半自动的机械水运行模式。如果使用前者的方式,对人员基本上没有比较高的要求,只要学会了简单的操作就可以很好的完成工作。而半自动化设备还是需要人工做一些辅助工作的,同和前者相比,这种方式自动化水平相对比较低,所以我们在发展的过程中就必须要使用一些先进的技术开展生产活动。
2机械设计及自动化设计的原则
我国的机械制造水平相对而言还不是很高,和很多西方的发达国家相比,还有非常大的提升空间,机械设计的自动化水平提升速度并不是非常快,在发展的过程中,其模式也不是非常的丰富,这也是我国机械自动化设计和生产当中必须要面对的现实。我国在经济和社会发展的过程中和其他国家的联系在大大加强,我国和其他国家之间的合作也有了明显的提升,在这样的情况下,对机械设计的要求也越来越严格,所以在机械设计的过程中,我们一定要将自动化放在一个比较合理的位置上,将机械设计的理念和机械自动化的观念充分的结合在一起,所以这也就要求设计人员在工作的过程中必须要将一些人性化的要素充分的融入其中,这样才能更好的满足人们对机械功能的需求。
在产品生产的过程中,其功能和品质的设计和规划必须要充分的考虑到人们的需要,因为这些产品最终是为人服务的,在加工的过程中必须要对设备细节上的问题予以充分的思量和控制,厂家要在实际的生产中对在细节上容易发生的问题予以深入的思考,同时生产厂家也要按照产品自身的要求生产出不同规格和不同种类的产品。在新产品生产的过程中,生产的数量和规模应该控制在一个相对较小的范围内部,这样就可以很好的控制不同产品之间的差异。在生产的时候,一定要注意生产经验的积累,这样也为之后的规模化生产奠定良好的基础,的机械设计和制造的部门应该按照机械内部的控制模式将数据信息和机械功能构件按照其功能合理的搭配在一起,这样就可以使得信息输入能够在非常短的时间之内就传输到系统当中,从而对系统产生作用,这样就形成了一个功能比较合理也比较完善的系统。
3机械自动化设计与制造存在的问题
机械自动化设计与制造在引进与开发以来,在我国工业生产领域有着广泛的应用,而且实现了工业生产的自动化发展,但是由于我国对这项技术的研究比较少,缺乏可借鉴的经验,所以,与理想化的自动化状态有着一定区别。我国机械自动化技术在工业企业的应用中,设计与制造存在一定问题,首先,由于我国机械制造业的发展并不均衡,而且很多规模较小的企业并没有开发机械自动化技术,在机械制造生产中应用的技术比较落后,有的企业甚至单纯的靠人力进行机械制造生产。其次,我国很多机械制造企业自动化程度不高,应用的装置设备也比较落后,这与西方发达国家有着较大的差距,而且设备的数量的比较少,影响了机械生产加工的效率。机械自动化技术在我国工业领域的应用中有着漫长的发展过程,相关工作人员一定要重视这项工作,还要不断的改进与创新技术,这样才能提高我国工业产业的机械自动化水平,才能赶超西方发达国家的工业水平。
4机械自动化设计与制造改进的方法
4.1实现机械自动化技术的现代化发展
机械自动化技术是从人工操作的方式转变成自动化操作的方式,其实现了由简单到复杂的机械生产方式转化。机械自动化体现了生产方式的进步,可以提高生产的效率,而且可以实现设备的自动化运转。机械自动化是衡量一个国家综合实力的标准,只有建立健全的机械自动化,才能提高生产效率,达到理想的自动化阶段。目前我国机械自动化技术存在很多不足,虽然有很多大规模企业,但设备相对落后,自动化水平低,自动化还处于人工操作阶段。要早日实现现代化,需要不断努力,不断创新,重视教育,加大科研力度,引进国外先机械制造技术,向自动化技术现代化阶段迈进。
4.2全面发展核心产业
机械制造业是我国工业实力的重要标志,是国民经济的基础,是实现现代化的动力源泉。目前我国机械制造企业在发展自动化技术时,应将原有生产设备为基础,逐步增设自动化设备,以点概面,充分发挥自动化设备价值,实现以自动化为主线,基础设备相并行的自动化生产线。
4.3机械自动化设计的发展要结合国情
随着自动化控制逐渐取代机械操作,机械制造的生产方式将会转变为机械控制自动化、数字控制自动化、计算机控制自动化。由于我国自动化技术相对落后,与世界先进技术存在很大差距,我们要从实际出发,要适应我国基本国情。目前我国机械自动化设计普遍采用计算机集成设计系统,其特点是技术要求不高、不需太多前期经验、所需资金少,较容易形成生产工艺,满足大规模生产。
结束语
机械设备在发展的过程中占据着非常重要的位置,自动化技术的使用会使得生产的质量和效率都大大的提高,同时在生产的过程中也必须要注意生产的规范性,机械自动化设计和制造的过程中需要很多的技术支持,所以我们也应该在这一过程中对存在的问题予以及时的改进。
参考文献
[1]赵语晨.浅析我国机械设计制造技术的现状及发展方向[J].价值工程,2013(13).
机械工程设计及其自动化范文1篇11
【关键词】机械制造业;机械自动化技术;应用现状
将机械自动化技术引入机械制造业中,不但可以促进机械制造业产品质量明显提升,而且还可以实现对产品制造周期的有效控制,提高生产效率,为企业获取更高的经济效益提供有力保障。
1.机械自动化技术在机械制造业中的应用现状
控制理论是实现机械自动化的基本理论,以被控制对象自身特点以及所处的具体环境为主要依据,借助信息反馈作用向被控制对象施加能动性控制,进而确保系统的运行依照预先设定的功能进行。在当前诸多具有挑战性的社会生产及科技研究等问题方面,控制理论具有重要意义。机械制造业中机械自动化技术的应用情况可以归结为以下几点:
(1)物资供输自动化。借助物资供输自动化,能够按照生产的需求对相应的原材料或成品进行及时的运送,在机械制造中占据着极为关键的地位。一般情况下所谈及的机械制造业中的物资供输自动化管理系统主要涉及自动运送设备、单机自动装置以及自动化软件系统等几部分;(2)信息自动化,主要涉及工艺及计算机辅助设计、辅助制造以及产品数据库管理系统等。其中,计算机辅助设计指的是借助计算机中的图形设计软件及硬件设备,对工程人员设计部件及构造进行辅助;工艺辅助设计的作用在于实现计算机辅助设计以及辅助制造间的有效连接,提生生产效率及标准化程度;辅助制造主要是指借助计算机数控技术实现对机械产品制造过程及制造工艺的控制;产品数据库管理系统的主要作用在于管理计算机设计以及产品制造过程中相关的数据信息;(3)设备装配自动化,即以设计方案中所规定的技术要求为主要依据,依次进行搬运、组装、调试、试验以及验收等环节,对规格及形状既定的机械零部件进行组装,得到可以进行生产制造的工艺流水线。在机械制造中,自动化的设备装配占据着重要地位,有助于提升机械制造效率及产品质量;(4)生产自动化,借助机械制造加工自动化系统,能够重复、持续的进行机械制造工序,不仅如此,还能够实现对机械组件的自动化装卸。将自动化生产加工系统引入机械制造业中,可以有效减轻人工劳动强度,降低在机械制造过程中由于人为原因所导致的失误的发生率,促进产品质量的进一步提升;(5)检测自动化。随着现代化科学技术的迅猛发展,材料、部件以及加工设备的种类越来越多,并且在机械制造领域中得到越来越广泛的应用,这也在一定程度上加大了机械制造业中产品检测技术以及工作难度,如果依旧采用之前的单纯依赖于人工进行检测的方法已经难以适应现代化工艺水平喜爱产品检测的需求,这也决定了在机械制造业中引入自动化检测技术具有必然性,当前机械制造领域中,比较常见的几种自动化检测技术主要有依托于电流信号、人工神经网络以及时序等针对刀具以及组件的磨损状况进行识别和检测,此外多判断系统的智能设备诊断技术的应用也日益普遍。
2.机械自动化技术在机械制造业中的应用前景
科学技术的迅猛发展,带动了机械制造业中自动化水平的不断提升,目前我国机械制造领域中自动化技术主要朝着集成化、智能化以及虚拟化的趋势发展。二十一世纪的机械制造企业生产方式最显著的特点就是在生产过程中引入计算机集成技术,一般情况下,信息自动化集成系统主要包括自动化制造分系统、自动化管理信息分系统、质量信息分系统以及设计分系统等几部分。所谓机械制造系统的智能化,主要涉及到智能化机械以及机械工程专家两大关键内容,在机械生产过程中,借助智能化系统就可以开展人机交互及互动;智能化系统所具有的优越的工作界面是智能化系统中机械智能的有力体现,在机械设计及加工过程中,借助模块化方式,可以确保适应性及协调性。控制理论、多媒体技术、人工智能、控制理论以及信息管理等是以计算机仿真模拟分析技术为依托的虚拟化制造技术的主要内容。
所谓现场总线技术,就是将工业过程现场所安装的智能自动化装置和仪表同控制室内的控制设备和仪表相连接,所构成的一种多站、多向、串行、数字化的通信网络。是一项以控制、数字通信、计算机、智能传感器、网络为主要内容的综合技术。在我国计算机系统中,现场总线技术得到了广泛的应用,其通过变送器、传感器将被控设备的所有电量、状态信号收集至主控计算机上,之后依据数学模型作出判断和计算,进而下发指令至被控设备。现场总线技术的计算机系统中的应用,从根本上优化了其性能。通过分散生产过程的整个控制功能,并配备专用计算机于被控设备,用于管理被控设备的相关信息。通过现场总线,完成这些信息同上位计算机的连接后,其任务便不再是对所有设备的全面监控,而是负责完成信息的调度远传。实践应用表明,现场总线技术既可以配合前置机,也可以配合上位机,从而下方控制功能,来仅通过现场仪表就完成控制功能。此外,通过应用现场总线技术,还可同节点通讯、计算机共同构成具备高性能的控制系统。
3.结语
综上所述,随着现代化科学技术的不断进步,为确保机械制造业保持健康稳定的发展态势,就要从现实条件出发,将自动化技术、系统工程技术、现代信息技术以及数据库管理技术等与之前的制造技术予以充分有效的融合,确保机械制造业自动化的尽快实现;与此同时,还要注意将机械自动化技术引入到机械制造业中,必须确保系统的开放性以及可控性,必须要依实际生产情况的改变为依据获取实时信息,在对该信息进行全面深入分析的基础之上加以调整和控制,只有这样才可以为机械生产过程中的健康有序开展提供有力保障。[科]
【参考文献】
[1]欧阳娟.机电一体化技术在现代机械制造业中的应用[J].中国新技术新产品,2010(12).
[2]刘冲,李广学,李佳亮.机械自动化技术在机械制造业中的应用[J].科技资讯,2011(26).
机械工程设计及其自动化范文篇12
关键词:机械设计制造;自动化;发展方向
中图分类号:G642.0文献标志码:A文章编号:1674-9324(2016)22-0256-02
机械制造行业的发展,需要依靠经济、科技的支持。机械设计制造与自动化便是最好的说明,因各种各样的技术整合于一体而形成的机械设计制造与自动化,已经可以使机械设备更加安全、可靠、高效、智能、人性化[1]。发展阶段的机械设计制造与自动化便能有如此大的作用,那么,随着科学技术的进步,其将如何发展呢?本文笔者将针对这一方面进行分析与探讨,希望可以为机械设计制造与自动化的发展提供一些建议。
一、机械设计制造与自动化
1.机械设计制造与自动化特点。不同于传统机械设计,机械设计制造与自动化,将对机械设备内外部进行全面的、系统的优化,使得所生产的机械设备运行更加安全、可靠、高效。机械设计制造与自动化的特点,主要表现在以下几方面:
其一,智能化功能特点。机械设计制造自动化并非简单地叠加各种各样的科学技术,而是基于机械设备应用需求,综合了许多技术,使之整合、统一,从而实现了机械设计制造与自动化的人性化和智能化。
其二,满足设备对相关功能的需求。机械设计制造与自动化,从基于设备应用需求的角度出发,对机械设备的内在予以优化,满足内在需求性质,如此机械设备可以满足对输入端生产过程中需要的输出相关功能要求[2]。
总之,机械设计制造与自动化是将产品设计制造和功能作为一个整体,运用科技的力量,提高产品功能的应用性,使其可以满足产品的内在需求。
2.机械自动化发展的优势。(1)工作效率和质量的提升。相对于传统机械设备来说,机械自动化最大的优势是强大的信息处理功能和自动的控制能力,在具体应用的过程中,可以实现功能的自动化,机械的功能化,如此不仅可以提高工作质量、效率,还能节约资源。因此,越来越多的工业企业引用自动化的机械设备。(2)机械的安全性和可靠性得以提升。机械自动化生产中融入了人性化设置、智能化设置,如此机械自动化不仅能够自动化地运行,还能够实时监控、自动处理,避免机械设备故障出现,影响机械正常运用。由此可以确定,机械设计制造与自动化的实施,可以使机械的安全性、可靠性得以提高[3]。(3)机械自动化操作简单。机械自动化的设置,会针对机械应用需要,合理地设置机械的应用程序,确保机械可以有不同的运行模式及相应的功能。所以,在机械自动化生产的过程中,工作人员根据生产需要调节运行模式,机械将自动化的操作,这可以大大节约人力资源的浪费,并且减少工作人员工作量。所以,机械设计制造与自动化可以使机械操作更加简单。(4)机械自动化适用范围广。之所以说,机械设计制造与自动化可以使机械应用范围更加广,主要是在机械自动化生产的过程中,各种各样技术的应用中一些技术是需要交叉应用的,如此实现了技术的有机融合,相应的机械就具有较强大的复合功能,如自动化控制、自动化调节、自动化保护等。如此,人们可以将自动化机械运用到多种方面,满足工作需求[4]。(5)机械调整和维修更加简单。设有计算机控制程序的机械自动化产品,其在出厂之前,都会根据生产需要,对机械设备进行合理的安装调试和参数调整,使其应用性更强,调整、维修更加方便。因为机械自动化产品会设有生产控制系统,在机械实际应用的过程中,用户可以根据应用需要,通过调整应用模式,便可使机械应用功能转换,满足应用需要,而在机械维修方面,应用程序中包括自动检修项,工作人员只需要通过计算机,选定自动检修项,机械将自动检修,使机械在此恢复最佳状态。
二、机械设计制造与自动化的设计原则
当然,要想使机械设计制造与自动化能够充分发挥作用,需要遵循以下设计原则:
1.满足机械功能需要。满足机械功能需要是进行机械自动化生产的前提条件。在具体进行机械自动化生产时,首先要明确机械的核心功能,在此基础上,因各种各样技术的交叉应用,可以使机械拥有其他辅助功能,如自动处理、故障警报等。
2.合理运用先进技术。机械自动化的实现,主要是有先进技术的支持。为了使机械设备具有智能化、人性化作用,再利用先进技术进行自动化设计的过程中,应当基于机械应用需要及功能设计要求,选择适合的、合理的技术,如计算机技术等。
三、机械设计制造与自动化的发展方向
1.模块化发展趋势。模块化作为一项比较艰巨的、关键的工程,在推进的过程需要大量科学技术的支持。随着我国科学技术的蓬勃发展,自动化生产单位如雨后春笋般出现在市场经济环境中。出于发展的目的,诸多机械设计制造单位纷纷与自动化生产单位合作,进行机械自动化一个部分或多个部分的研究,如一些单位主要研究机械自动化的控制单元,包括机械设备的图形处理、数据识别等;还有一些单位重点研究机械自动化模式,以提升机械设备的应用范围。综合国内机械设计制造单位与自动化产品生产单位的研究成果,确定机械设计制造与自动化逐步向模块化的方向发展,利于提高机械设备的系列化、标准化优势,促使机械自动化的应用造福于生产企业。
2.虚拟化发展趋势。在以往机械设计制造与自动化单位进行产品设计的过程中,往往要在图纸上反复设计和修改,并按照设计图纸进行多次试验研究,最终设计出最佳的产品。这种方法的运用,不仅需要消耗大量人力、物力、财力,还会浪费较多时间,使得产品推出间隔时间较长。但是在科学技术蓬勃发展的今天,计算机技术、网络技术、信息技术等各种科学技术的应用越加广泛,机械设计制造与自动化项目研究,可以运用现代电子计算机设备,构建机械的立体模型及相关参数的分析,可以针对机械的不足予以合理优化,提高机械自动化水平。总之,借助计算机技术等科学技术进行机械设计制造与自动化研究,可以引导其向虚拟化方向发展。
3.智能化发展趋势。从目前机械设计制造与自动化发展现状来看,其已经在智能化发展道路上,并且因为机械设备智能化的实现,大大提高了机械设备的作用,如提高工作效率、提高工作质量、降低机械故障的可能、减少了人力资源的浪费等。但是,在后续机械设计制造与自动化发展的过程中,尽量避免其处于止步不前的状态,而是在有一定理论基础的情况下,学习生理学、混沌动力学、模糊数学等方面的知识、方法、思想,将其融入到机械设计制造与自动化中,促使机械设备更加智能、更加人性化,可以独立决策或逻辑推理等,大大提高机械设备的应用效果。所以,机械设计制造与自动化研究单位,一定要一直致力于机械设计制造与自动化的智能化研究。
4.数字化发展趋势。机械设计制造与自动化技术发展的核心就是数字化。数字化是将科学管理与网络技术及计算机技术和制造技术进行相互融合与共同发展形成的结果。综合目前机械设计制造与自动化发展情况来看,一些自动化的机械已经采用了数字化形式,加之目前数字化形式在很多领域的应用价值较高,在未来机械设计制造与自动化发展的过程中,向数学化方向迈进是必然趋势。
机械设计制造与自动化生产研究的过程中,研究单位利用计算机进行机械相关数据的采集,利用数据化技术进行数据分析与整理,利用多媒体及数据库进行信息数据的重组、规划、存储等。基于信息数据来进行机械设计,可以对以往机械设备存在的不足予以优化提高,从而标准地生产机械,提高机械自动化水平,为后续有效应用机械设备奠定基础。所以,机械设计制造与自动化研究的单位在后续产品设计中认真研究产品数字化方面是非常必要的。
5.绿色化发展趋势。综合以往机械设备的应用,其存在一个非常大的缺点,那就是环境污染严重,给我国环境带来很大危害。在我国大力提倡和落实“保护环境”今天,机械设计制造与自动化研究的单位一定要树立“保护环境,节约资源”的理念,并从此角度出发,综合考虑机械设备自动化运行的过程中可能存在的污染及资源消耗的情况,进而针对问题,深入地分析与研究,提出最佳的改正方案,对机械设计制造与自动化生产予以优化,从而生产绿色型机械设备,提高机械设备的应用价值,同时促进机械设计制造与自动化的单位可以在市场经济环境中持续、良好地发展。因此,明确绿色化的发展方向,坚定不移地进行绿色型机械设备研究是机械设计制造与自动化必须要走的发展道路。
结束语:
随着我国经济、科技的进步,深受影响的机械制造行业已经朝着智能化的方向迈进。随着计算机技术、网络技术、信息技术应用的不断深入,机械设计制造与自动化,将逐渐向虚拟化、数字化、模块化的方向发展,同时随着人们环保意识的增强,其也将向绿色化的方向迈进。总之,相信通过机械设计制造与自动化研究单位及相关研究人员的不懈努力,机械设计制造与自动化将良好发展。
参考文献:
[1]陈志红,强丽慧,陆帅,等.我国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J].黑龙江科技信息,2013,(27):33-33.
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