机械设计篇1
论文摘要:在机械设计中引入CAD技术,可以解决机械企业中重复性设计多、信息资源利用率低的难题,缩短产品开发周期,具有巨大的经济效益和应用前景。
1CAD技术的发展
CAD(ComputerAidedDesign)是计算机辅助设计的英文缩写,是利用计算机强大的***形处理能力和数值计算能力,辅助工程技术人员进行工程或产品的设计与分析,达到理想的目的,并取得创新成果的一种技术。自1950年计算机辅助设计(CAD)技术诞生以来,已广泛地应用于机械、电子、建筑、化工、航空航天以及能源交通等领域,产品的设计效率飞速地提高。现已将计算机辅助制造技术(Com-puterAidedManufacturing,CAM)和产品数据管理技术(ProductDataManagement,PDM)及计算机集成制造系统(ComputerItegratedmanufacturingsystem,CIMS)集于一体。
产品设计是决定产品命运的研究,也是最重要的环节,产品的设计工作决定着产品75%的成本。目前,CAD系统已由最初的仅具数值计算和***形处理功能的CAD系统发展成为结合人工智能技术的智能CAD系统(ICAD)(IntelligentCAD)。21世纪,ICAD技术将具备新的特征和发展方向,以提高新时代制造业对市场变化和小批量、多品种要求的迅速响应能力。
以智能CAD(ICAD)为代表的现代设计技术、智能活动是由设计专家系统完成。这种系统能够模拟某一领域内专家设计的过程,采用单一知识领域的符号推理技术,解决单一领域内的特定问题。该系统把人工智能技术和优化、有限元、计算机绘***等技术结合起来,尽可能多地使计算机参与方案决策、性能分析等常规设计过程,借助计算机的支持,设计效率有了大大地提高。
2三维CAD技术在机械设计中的优点
通过实际应用三维CAD系统软件,笔者体会到三维CAD系统软件比二维CAD在机械设计过程中具有更大的优势,具体表现在以下几点:
2.1零件设计更加方便
使用三维CAD系统,可以装配环境中设计新零件,也可以利用相邻零件的位置及形状来设计新零件,既方便又快捷,避免了单独设计零件导致装配的失败。资源查找器中的零件回放还可以把零件造型的过程通过动画演示出来,使人一目了然。
2.2装配零件更加直观
在装配过程中,资源查找器中的装配路径查找器记录了零件之间的装配关系,若装配不正确即予以显示,另外,零件还可以隐藏,在隐藏了外部零件的时候,可清楚地看到内部的装配结构。整个机器装配模型完成后还能进行运动演示,对于有一定运动行程要求的,可检验行程是否达到要求,及时对设计进行更改,避免了产品生产后才发现需要修改甚至报废。
2.3缩短了机械设计周期
采用三维CAD技术,机械设计时间缩短了近1/3,大幅度地提高了设计和生产效率。在用三维CAD系统进行新机械的开发设计时,只需对其中部分零部件进行重新设计和制造,而大部分零部件的设计都将继承以往的信息,使机械设计的效率提高了3~5倍。同时,三维CAD系统具有高度变型设计能力,能够通过快速重构,得到一种全新的机械产品。
2.4提高机械产品的技术含量和质量
由于机械产品与信息技术相融合,同时采用CADCIMS组织生产,机械产品设计有了新发展。三维CAD技术采用先进的设计方法,如优化、有限元受力分析、产品的虚拟设计、运动方针和优化设计等,保证了产品的设计质量。同时,大型企业数控加工手段完善,再采用CAD/CAPP/CAM进行机械零件加工,一致性很好,保证了产品的质量。
3CAD技术在机械设计中的应用
3.1零件与装配***的实体生成
3.1.1零件的实体建模。CAD的三维建模方法有三种,即线框模型、表面模型和实体模型。在许多具有实体建模功能的CAD软件中,都有一些基本体系。如在AutoCAD的三维实体造型模块中,系统提供了六种基本体系,即立方体、球体、圆柱体、圆锥体、环状体和楔形体。对简单的零件,可通过对其进行结构分析,将其分解成若干基本体,对基本体进行三维实体造型,之后再对其进行交、并、差等布尔运算,便可得出零件的三维实体模型。
对于有些复杂的零件,往往难以分解成若干个基本体,使组合或分解后产生的基本体过多,导致成型困难。所以,仅有基本体系还不能完全满足机器零件三维实体造型的要求。为此,可在二维几何元素构造中先定义零件的截面轮廓,然后在三维实体造型中通过拉伸或旋转得到新的“基本体”,进而通过交、并、差等得到所需要零件的三维实体造型。
3.1.2实体装配***的生成。在零件实体构造完成后,利用机器运动分析过程中的资料,在运动的某一位置,按各零件所在的坐标进行“装配”,这一过程可用CAD软件的三维编辑功能实现。
3.2模具CAD/CAM的集成制造
随着科学技术的不断发展,制造行业的生产技术不断提高,从普通机床到数控机床和加工中心,从人工设计和制***到CAD/CAM/CAE,制造业正向数字化和计算机化方向发展。同时,模具CAD/CAM技术、模具激光快速成型技术(RPM)等,几乎覆盖了整个现代制造技术。
一个完整的CAD/CAM软件系统是由多个功能模块组成的。如三维绘***、***形编辑、曲面造型、仿真模拟、数控加工、有限元分析、动态显示等。这些模块应以工程数据库为基础,进行统一管理,而实体造型是工程数据的主要来源之一。3.3机械CAE软件的应用
机械CAE系统的主要功能是:工程数值分析、结构优化设计、强度设计评价与寿命预估、动力学/运动学仿真等。CAD技术在解决造型问题后,才能由CAE解决设计的合理性、强度、刚度、寿命、材料、结构合理性、运动特性、干涉、碰撞问题和动态特性等。
4CAD前沿技术与发展趋势
4.1***形交互技术
CAD软件是产品创新的工具,务求易学好用,得心应手。一个友好的、智能化的工作环境可以开拓设计师的思路,***大脑,让他把精力集中到创造性的工作中。因此,智能化***标菜单、“拖放式”造型、动态导航器等一系列人性化的功能,为设计师提供了方便。此外,笔输入法草***识别、语言识别和特征手势建模等新技术也正在研究之中。
4.2智能CAD技术
CAD/CAM系统应用逐步深入,逐渐提出智能化需求.设计是一个含有高度智能的人类创造性活动。智能CAD/CAM是发展的必然方向。智能设计在运用知识化、信息化的基础上,建立基于知识的设计仓库,及时准确地向设计师提品开发所需的知识和帮助,智能地支持设计人员,同时捕获和理解设计人员意***、自动检测失误,回答问题、提出建议方案等。并具有推理功能,使设计新手也能做出好的设计来,现代设计的核心是创新设计,人们正试***把创新技法和人工智能技术相结合应用到CAD技术中,用智能设计、智能制造系统去创造性指导解决新产品、新工程和新系统的设计制造,这样才能使我们的产品、工程和系统有创造性。
4.3虚拟现实技术
虚拟现实技术在CAD中已开始应用,设计人员在虚拟世界中创造新产品,可以从人机工程学角度检查设计效果,可直接操作模拟对象,检验操作是否舒适、方便,及早发现产品结构空间布局中的干涉和运动机构的碰撞等问题,及早看到新产品的外形,从多方面评价所设计的产品.虚拟产品建模就是指建立产品虚拟原理或虚拟样机的过程.虚拟制造用虚拟原型取代物理原型进行加工、测试、仿真和分析,以评价其性能,可制造性、可装配性、可维护性和成本、外观等,基于虚拟样机的试验仿真分析,可以在真实产品制造之前发现并解决问题,从而降低产品成本.虚拟制造、虚拟工厂、动态企业联盟将成为CAD技术在电子商务时代继续发展的一个重要方向.另外,随着协同技术、网络技术、概念设计面向产品的整个生命周期设计理论和技术的成熟和发展,利用基于网络的CAD/CAPP/CAM/PDM/ERP集成技术,实现真正的全数字化设计和制造,已成为机械设计制造业的发展趋势。
参考文献
[1]黄森彬主编.机械设计基础.高等教育出版社.
[2]荣涵锐.新编机械设计CAD技术基础〔M〕.北京:机械工业出版社,2002.
[3]徐建平,盛和太.精通AutoCAD2005[M].北京:清华大学出版社,2004.
机械设计篇2
1.1对于CAD不同的人有不同方面的理解,很多人认为CAD就是在工程设计中使用计算机进行计算和分析得到最终结果,另外部分人认为是通过计算机的控制绘制***纸,这些认识对CAD的具体功能来说都是片面的,CAD的使用具有很多方面的发展,需要我们不断的研究和完善,从而提高CAD在机械设计中的应用和工作效率。
1.2CAD系统是指依赖于CAD技术设计起来的,CAD系统是CAD技术的集中表现。一般的CAD系统包括计算机、设备等系统软件构成的基础,以及含有分析软件和数据库等支撑层和应用层。CAD系统可以实现对于计算分功能,完成和完善产品设计规划,进行二维***像交互以及三维几何造型的***像处理功能,同时还可以警醒数据的管理和数据的交换,文档制编辑等一系列功能。
1.3随着科学技术的发展,在CAD的技术应用程序中,计算机的加入使得软件应用有了大跨越的发展,与传统的设计方式不同,CAD在设计方案进行时更为高效、迅速和准确,并且能够更好的进行产品的优化和完善,对于产品质量的提高具有很大的推动作用,并且计算机在CAD的应用中起着相当重要的作用,计算机的应用形式化了整个CAD的设计过程,虽然CAD的基本应用核心是软件技术,但是计算机的应用使得CAD技术能够实现***形的绘制、机械的制***以及数据的替换等,另外CAD还需要的另一个组成部分是支撑软件,例如计算机的操作系统、程序设计语言、***形系统等都是CAD的支撑软件部分。
2CAD的优势
2.1CAD的使用使得机械设计的过程更为简便和高质,通过CAD的应用,机械设计产品与传统设计方式相比质量明显上升,于是CAD、CIMS技术广泛应用到各个行业当中,不仅如此,三维CAD技术的应用能够根据产品的具体特点而进行优化和完善,并且可以进行虚拟的技术设计,表现方式更为直观和形象,这种方式对于机械设计来说能够大幅提升设计质量,所以CAD设计的优势就明显的体现出来,大型公司中加工产品不断完善,充分科学的利用CAD等技术软件,使得设计效果更好质量更高,大幅提高了设计水平。
2.2传统的设计方式工作量大,一旦某个步骤出现问题会导致整个设计都要进行检查和更改,CAD设计改善了这个问题,CAD设计软件的应用极大的缩短了机械设计中的时间消耗,对于机械设计的效率大幅提升,尤其在三维设计工作中,CAD的应用能够根据参数自我调整,从而大大降低工作人员的工作量,大幅度的提高工作效率,降低工程成本。
2.3另外CAD的应用使得装配零件更为便利,在配置零件过程中直接使用CAD软件中的资源进行查找,另外零件之间的装配信息也能直接查询,并且系统具有一定的自检能力,当装配出现不合理的情况下系统会发出提示,避免后续工程的影响,另外系统有一些具有隐藏功能的零件,想要看清内部结构的运转时可以采取隐藏部分零件,从而清晰的进行检查,并且CAD具有系统演示的功能,在零件完成之后可以在投入使用之前进行机械运转的动态演示,根据演示效果进行评估和检查,在演示过程中系统也会进行检测,在出现问题之后就会报错,从而可以直接在设计上修改,避免投入生产之后的成本浪费。
3CAD的应用
3.1其中CAD建模方式主要体现在装配***和零件的实体建模表面模型、线框模型以及实体模型。对于简单的零件,CAD技术的应用可以进行分割处理,通过分割之后变成一些基本模型,这些基本模型的三维组合通过布尔运算公式的计算最终实现清晰的三维实体模型。
3.2对零部件进行设计、检查。针对于三维CAD系统,针对于相邻的零件位置、形状可以设计出新的零件。在这个条件下,它还能确保新零件的饱和度。使用三维动画技术可以将全过程的构造展示出来。
3.3提高机械产品的技术水平和质量依据三维CAD技术,虚拟设计出现的问题也可以轻而易举的解决。此外,我们可以利用信息技术和机械产品彼此融合的典型特点,加上三维CAD技术来合理的计划生产以及相关的工作,为机械产品提供全新的平台。
3.4随着计算机技术的快速发展,CAD技术也有了长足的进步,系统的智能化很大的推动了计算机技术的应用,三维CAD技术逐渐应用到设计当中,并且不断的向着集成化、系统化和智能化发展,计算机作为CAD系统的基础,计算机辅助设计以及交换格式等的规范化促进了CAD在机械设计中的进步,其中有数据模型设计中的常用软件系统STEP体统,CAD技术本身也在不断的发展和提高标准,在设计工程中通过计算机和CAD技术的共同完善逐渐实现了三维CAD的设计系统,并且该系统也在不断的完善和发展,在三维设计的集成化应用时会同时应用到计算机的数据库一级硬件、***像处理等软件,并且异地设计三维等概念也会不断的发展和运用,智能化CAD的设计将会更实际的应用到机械设计当中。
4结语
机械设计篇3
关键词 自动化设备 机械设备 设计原理 制作过程
一、前言
就我国目前的经济文化以及科学水平的发展状况来看,对于自动化设备的掌握情况还是值得赞誉的。虽然如此,一些机械设计以及制作部门却也不能够放松警惕,尤其是对于一些比较特殊的设备。时代的不同,市场竞争也是愈演愈烈,因此,在保证这些自动化设备原有功能的基础之上再对其进行创新是十分有必要的事情。只有这样,才可以保证相关企业的综合竞争实力,才能够使其在社会中得到更好的发展。
二、关于自动化设备设计时应该遵循的原则介绍
不管是什么样的设备在进行设计的时候都有其必须遵循的原则,自动化机械设备也不会例外。接下来,我就简单地分析一下自动化设备在设计时应该遵循哪些原则。
(一)需要工程师具备机械和电气方面的知识
通常情况下,在设计自动化设备时所需要的步骤涉及机械和电气领域,因此这也就需要一些具有专业素质的人员来对其进行设计以及制作。而且,在设计自动化设备的时候不仅仅需要使其达到国家的质量标准,更重要的是要保证它能够在符合国家标准的同时进行高效的运行,也就是需要其具备质量以及效率这两种重要成分。除此之外,这里的国家标准其实也是复杂的,除了一些类似于使用年限、使用功率以及强度之外,还需要符合一些硬性标准,比如说它工作时的效率、抗磨损性以及其他的一些性能等等。所以,仅仅是从这些复杂的指标来讲,也需要设计自动化设备的人员具有高素质的专业技能。
(二)保证设备设计时的完整性及可靠性
一般来讲,在设计自动化设备的时候往往会因为一些因素而导致所生产的设备功能并不完全一样,因此,只能够在设计时使其遵循完整性这一原则。一方面是要保证自动化设备内部零件的完整性,而另一方面则是要求这些设备在具体工作的时候能够从一而终。也就是说,这些设备必须具备超高的质量,以免影响相关设备的工作质量以及效率。
(三)保证设备的安全性
虽然说保证这些设备工作时的质量以及效率很重要,但是,更重要的却是这些设备在运转时的安全性。而这一性能主要受以下三个方面的影响。第一便是设备内部零件的影响,一般来讲,如果这些设备内部的零件出现了损坏或是缺失,很容易使自动化设备在工作的时候出现故障,更有甚者是会危害操作人员的健康。第二个方面则是这些设备在设计的时候也容易受到工作环境的影响,如周边的噪音、废弃污染等。因此,保证设计环境的安全性以及稳定性十分重要。第三方面的影响则主要来自设计时的操作方式。
三、自动化设备在进行设计以及制作时应该采取的步骤分析
在分析完设计以及制作这些设备应该遵循的原则之后,接下来,笔者简单地介绍一下这些设备在具体设计以及制作时应该采取的步骤。
(一)前期的设计开发工作
既然是设计、制作设备,那么第一步自然是设计。一般来讲,在对其进行设计的时候应该先进行市场调研的工作,尤其是需要这些设备的企业所提出的工艺输入条件和技术要求。而且,在进行设计的时候不仅仅需要对所需要的制作材料以及完工时的形象进行模拟设计,还需要对制作这些设备的价格进行预算,以便能够在保证其工作质量以及效率的同时达到节省成本的目的。另外,对于具体制作的操作人员名单也应该包含在设计这一步骤当中。除此之外,如果设计通过审核之后还应该派遣专门的人员对其进行具体的分工。
(二)中期加工装配工作
在设计工作之后,接下来就是这些设备具体的加工制作。通常情况下,在进行设计之后会保留一份施工***纸,一方面是为了后期的制作工作,另一方面也是为了方便日后的监督检查工作。当然,在进行中期的加工制作时还需要设计人员和具体的加工和装配人员进行沟通,以便能够达到最优的设计以及制作效果。如果不这样做的话,很容易使得加工和装配人员根据自身的理解来进行制作。这样一来,在出现理解偏差的时候就很难能够得到及时的解决,从而浪费了施工单位的人力、物力以及财力。
(三)设备调试工作
磁性开关,气缸感分前感和后感。调前感应将前感推至气缸的最前端,气缸形成也应在最前端,此时感应器应处于灭灯状态,将感应器从前端往后推至灯亮则为合适,调后感方法同上。
(四)后期交付验收工作
在经过设计以及制作之后,如果施工单位所制作的设备能够符合国家以及相关企业的要求,就可以进行最后一步的交付验收工作。一般来讲,在设备制造完工之后,相关的技术人员会对其进行质量检测。比如工作时的效率以及抗压性能等。只有检测合格,才可以投入使用。
四、关于自动化设备在进行设计以及制作时应该格外注意的地方
在介绍完这些机械设备在设计以及制作时应该遵循的原则以及施工步骤之后。笔者简单地介绍一下在对其进行设计以及制作的时候应该注意的地方。
和应该遵循的原则以及制作步骤不同,这些需要注意的地方更应该称为能够提高设计以及制作质量的方法。首先,在对这些设备进行设计的时候一定要注意所选取的设计方案是否最适合所需企业的要求。这主要是因为每一种类型的自动化设备都具有自己的特性,因此,为了满足不同顾客的需求,也应该设计不同的方案供其选择。当然,设计设备的工作人员也应该根据自身的专业性知识来提出一定的参考意见。而且,因为不同的设计方案会出现不同的设备质量,所以一定要对这方面格外注意。除此之外,在选择设计方案的时候也要注意这些方案的科学性以及合理性。
为了保证这些设备的质量以及效率,相关的设计以及制作单位还应该注意技术的创新,如集成化、数字化以及智能化等。
五、结语
在进行自动化机械设备的设计以及制作的时候,应该根据国家所规定的步骤以及标准,而且还不能够违背其设计原则。另外,为了保证这种自动化设备的工作质量以及效率,在对其进行设计以及制作的时候还需要采用一些技巧。除此之外,虽然我国的科学技术以及经济发展水平不是最高,但我国的科研力量仍不容小觑。因此,在保证这些设备原有工作质量以及效率的基础之上,使其得到进一步的提升也是有可能的。
(作者单位为东风柳州汽车有限公司)
参考文献
[1] 刘海松.自动化机械设备设计研发与制造思路探索[J].硅谷,2015(02):75.
[2] 张月雷.机械系统可监测性设计理论及在船舶机械中的应用[D].武汉理工大学,2015:45.
机械设计篇4
关键词:传统机械设计;预期功能;智能化;计算机辅助
中***分类号:TH122文献标识码: A
0 引言
随着社会经济的发展,中国的科学取得了长足的进步,现代机械也发生了飞跃性的发展。现代机械在继承了传统设计的原则、步骤、造型设计标注、类比设计等基础上,将迅速发展的计算机技术、电子学技术、测试分析等多种技术融入到机械设计中,同时在机械系统中引入新材料、新工艺,实现了同一种技术功能所具有的载体功能和技术手段的多样性。现代社会对机械系统提出了更高的要求,为了使产品能够立足于市场,机械系统不仅需要能够在实现预期功能的基础上,还需要设计的机械系统满足物美价廉、操作方便、安全性能高、污染小等特点。因此现代机械系统对机械设计这提出了更高的要求,只有通晓机电、液压技术、计算机技术等才能够设计出性价比高的优良现代机械系统。
1 现代机械设计的特点
机械设计是实现某一种功能,同时综合制造产品的经济性、制造可能性等,从而构思的一种具有创新性机械产品过程。与传统机械设计相比,现代机械设计有着其自身独有的特点,为了使得设计的产品具有更大的市场竞争力,现代机械在设计时不仅仅需要对系统的机械工作原理、运动形式、力量的传递方式、零部件结构尺寸、外部阻力、摩擦力、各零部件间的耦合方式等等进行考虑,还需要综合融入多门新的科学知识,比如计算机学、机械电子、控制理论、仿生学、美术学等等,是一种融入多门科学知识的综合性设计过程。随着社会的发展以及科技的进步,现代机械的种类越来越多,机械系统的结构复杂度也是逐年的增加。但是从系统功能角度上来说,机械系统可以分为动力系统、执行系统、控制系统、动力传输系统等等,如果再进行细分,每个系统在原系统的基础上仍可进行划分。
2 计算机辅助机械设计方法
计算机辅助技术简称CAD技术,它属于计算机技术,是电子信息技术的重要组成部分之一。作为当代机械设计过程中最具灵活的技术手段之一,CAD技术这一新兴的学科颠覆了传统手工设计效率低下的方式,充分利用计算机所具有的运算快、记忆力强、逻辑判断高、计算精度高、绘***能力强等特殊功能,并结合设计人员的经验、智慧以及创造力来计产品,极大的降低了产品的开发周期,提高了产品设计精度,减轻了设计人员的劳动强度,提高了产品的设计质量,使得设计人员的创造性以及个人能力得到延伸。
CAD系统由硬件系统和软件系统两部分组成,硬件系统是支撑计算机辅助系统的物质基础,而软件系统决定了CAD系统所具有的功能,它是系统的核心技术,软件系统和硬件系统联合在一起共同组成了计算机辅助系统。从软件的功能上来划分的话,系统软件可以分为系统软件、支撑软件和应用软件三部分。其中,系统软件主要包括操作系统、数据通信系统等,它是整个软件的核心内层,能够自动管理和控制计算机资源;支撑软件亦成为开发软件,它能够帮助设计人员更高效率的开发其他应用软件;应用软件是在系统软件和支撑软件的基础上,设计人员进行自行编制用于解决实际问题的程序。
利用计算机辅助技术进行机械设计的步骤主要包含以下几部分,首先就是建立数学模型,在cad系统中常规的机械零部件都具有自己的数学模型,如果设计的模型在系统中不存在,则需要重新建立正确的数学模型;其次是设计程序流程***,根据机械系统的工作原理对零部件的控制步骤进行设计;后根据程序流程***的工作步骤,利用计算机语言进行程序的编制;最后在相关开发软件系统下进行程序的调试,并检查程序是否能够正确运行,如果不能,则需要发现错误并进行程序修改。
3 系统化机械设计方法
伴随着科技的迅速发展,人们对产品的功能需求也是日益的增多,产品的设计复杂性也随之增加。现代产品具有寿命周期短,更新速度快等特点,利用传统的机械设计手段来设计现代机械产品则显得有点力不从心,传统机械设计手段已跟不上现代产品发展的步伐。基于传统机械设计的缺点,现代机械在继承前者的基础上发展而来。现代机械设计突破传统只注重实现产品预期功能的需求,并结合现代先进的计算机等其他综合技术,使得现代机械设计向信息化、系统话、柔性化和智能化方向发展。由于现代机械产品设计融入了多种综合性技术,当代的设计技术使得原有的机械产品机构发生重大变化,将机械产品性能、功能及其制造技术提高到了一个崭新的水平,带来了巨大的经济效益和社会效益。机械产品的系统化设计和多种控制技术的运用是未来机械行业发展的趋势。
目前,计算机辅助技术已经在产品的设计绘***、加工制造、生产规划等环节得到了广泛而深入的研究,并且也取得了一定的成果。但是其在产品开发初期设计环节上运用的相对较少,远远不能够满足现代设计需求,而系统化设计能够解决该问题。系统化设计能够将任务实现由具体到抽象的层次划分,并能够拟出实现该方案的目标方法,由浅入深、由抽象到具体的将各层次紧密的联系在一起,最终是产品设计规划化、系统化,易于实现计算机辅助技术在整个机械产品的设计。在系统化设计中,将产品的设计系统看作由多个设计要素组成,并且每个设计要素具有一定的***性,各个要素具有层次性,每个要素之间存在着一定的联系,当所有的要素设计完成后,将他们有机的整合在一起即实现所需的机械系统。为了更加
科学合理化的进行机械系统设计,在系统化设计过程中,常常将一个机械系统分解为许许多多比较简单的系统,从而使得机械设计变得更加的简单、方便。有时候,为了需要,可能将划分后的系统进行划分为更加简单的更小子系统,直至能够进行适宜的设计和分析。
但是在系统设计时需要注意以下问题:
(1) 系统分解数和层次数应适宜。如果分解的子系统数目太少,则子系统复杂度稍高,不便于产品的模型化,同时也给设计工作增加难度;如果分解数和层次数过多,则容易造成系统臃肿,给最终的系统整合带来难度。
(2)避免过分的复杂面。在系统设计时,尽量选择要素间联系数较少和作用较弱的地方。
(3)使得系统中能量流、信息流、物料流的合理的流动。在机械系统中,一般包含能量流、信息流、物料流,并且该三部分间可实现相互转换。他们在系统的输入到系统的输出工作过程中,按一定的方向和途径不间断的流动着。即使在划分的各个子系统中,他们的流动途径也是不变的。
(4)系统分解与功能分解的不同。在系统分解中,存在子系统分解和功能分解,这两者间的分解是不相同的。虽然系统被分解为各个子系统,但是每个子系统仍是一个单独的系统,子系统虽然相对简单,但是可能具有多项功能,并且每个子系统间仍是具有紧密联系的。功能分解不一样,系统按照功能逐一分解,直至不能够再次分解系统功能。
4 结束语
伴随着网络技术的发展以及异地的协同设计制造,使得产品的功能需求、设计、加工、装配并行工程具有一定的可行性。但是产品设计方案的三维可视化是实现这一目标的前提条件,因此,近些年来,智能化软件设计、三维***形设计、虚拟技术等等越来越多的被应用到现代产品的设计中。目前,机械产品的设计正朝着智能化设计、计算机辅助实现以及能够满足异地系统设计的方向发展,并且随着人们对产品功能性越来越高的要求,人工智能理论、系统工程理论、计算机软硬件工程等多技术融合技术也是未来机械产品设计的发展方向。
参考文献
机械设计篇5
机械设计是机械制造重要的组成部分之一,其在一定程度上决定所制造的机械能否高效的、有效的、稳定的应用。可以说,机械设计在机械制造中起到奠基石的作用。对于机械设计如何在机械制造中发挥作用这个问题笔者从侧面进行具体的分析,详情如下:
1.机械设计的分类
在当下机械设计越来越重要,已经成为我国推动我国经济发展的重要组成部分。为保证机械制造能够稳步进行,目前已经推出三种机械设计类型,即新型设计、继承设计、变形设计。(1)新型设计是将比较成熟的先进技术运用到机械设计中,以此来进行新型机械的设计。(2)继承设计是为制造运行效果好、功率消耗小的机械,设计人员有效的结合自己本身的经验和设计技术进行合理的、有效的设计。(3)变型设计是从市场需求出发,对原来的机械设计进行变动和更改,使其能够满足市场需求,按照此机械设计方案而制成的机械能够适用于当下的市场。
2.机械设计的主要程序
机械设计严格的按照设计程序有步骤的、有计划的、合理的执行,能够保证机械设计的完整性、准确性,为正常的进行机械制造创造条件。因此,机械设计的主要程序是保证机械设计能够在机械制造中充分发挥作用的关键。主要的机械设计程序有:(1)拟定设计任务。所谓拟定设计任务就是为了明确设计目的,掌握所设计的机械需要满足的要求、机械造型、机械的功能等等,为进行具体的设计工作做铺垫。(2)初级设计。初级设计环节进行的工作内容按照设计任务将机械的轮廓、部件、结构等方面设计出来。(3)技术设计。技术设计是机械设计的关键环节,需要设计人员结合自身的经验和技术设计对初级设计环节所设计的方案进行进一步的设计,构成完整的设计方案。(4)工作***设计。将通过检查核实达标的机械设计方案从机械制造的角度进行重新设计,形成工作设计方案,使具体的机械制造案按照工作***能够合理的进实施。(5)定性设计。定型设计主要应用于配量生产机械前的最后一次设计,其主要是对机械设计方案进行调整,将机械设计方案中过于理想化,批量生产无法达到的部分进行调整,最终敲定机械设计方案,机械制造按照此设计方案进行具体的生产。
3.机械设计的准则
保证机械设计合理的、规范的开展才能够促使机械设计在机械制造中发挥作用,为构建质量好、功能强的机械创造条件。然而,要想保证机械设计的合理性、规范性、准确性,需要严格按照机械设计准则进行具体的设计工作。所以说,机械设计准则也是保证机械设计在机械制造中发挥作用的重要因素。机械设计准则为:(1)技术性能准则。技术性能是保证机械能够长时间高效运作的关键。在进行机械设计的过程中一定要严格控制机械技术性能设计,保证所设计的机械技术性能符合生产要求。(2)标准化准则。机械设计标准的进行,每个部分都符合相关规范性文件,才能够为建设出标准的机械做铺垫。而标准化准则正是对机械设计是否标准进行约束。(3)安全性准则。主要是约束设计人员在进行机械设计时充分考虑零件安全性、整机的安全性、生产的安全性以及环境的安全性,为安全的进行机械制造创造条件。(本文来自于《企业改革与管理》杂志。《企业改革与管理》杂志简介详见)
二、结束语
机械设计篇6
机械系统设计的过程中需要从管理模型出发,按照机械设计管理成熟度模型的具体要求推进各项工作,保证机械制造企业能够符合生产经营管理的具体要求,按照机械模型标准化的要求推进系统设计,提高对系统的综合控制和管理能力,为机械系统优化控制创造良好的条件。机械系统设计的过程中需要从现成模型管理出发,保证模型化管理方案能够符合机械控制的总体要求,推进机械设计管理体系创新,为机械管理体系优化创造良好的平台。企业管理模式优化控制管理的过程中需要对模型控制的整体思路进行优化,确保整体思路能够符合管理效益提升的要求,实现机械系统的自动化控制,让机械系统设计更加符合机械系统管理的要求。机械设计过程中需要不断改变传统思维模式,让思维模式符合机械系统设计体系的具体要求,确保机械系统设计符合模型化控制的全面要求。机械设计模型化的提出对机械系统优化具有积极的作用,并且能够形成机械控制、机械管理、方案优化与一体,实现目标测算模型的全面控制和优化。
1.1机械设计业务模型探索
机械设计的过程中需要对机械控制功能进行全面的分析,只有把握住机械控制功能,才能对机械功能进行全面的分析,提高机械设计业务管理水平,为机械业务模型控制和优化创造良好的平台。在新的机械业务管理链条控制下,需要对信息流进行优化控制,才能提升机械设计的综合管理控制能力,为机械综合控制管理创造良好的内部条件和外部条件。机械设计的过程中业务模型优化需要从价值链角度出发,对模型化管理工具进行全面的分析,实现对管理工具的全面控制,提升对机械管理工具的综合管理能力。
1.2通过IT工具实现机械设计的模型优化
随着信息技术的发展,机械设计所利用的IT工具越来越多,因此要从云计算、互联网、大数据等角度出发,充分发挥机械工具的控制管理要求,保证新兴IT技术能够在机械设计中得到全面的应用。IT工具在业务需求控制管理的过程中需要进行流程化管理,确保权责控制能够符合机械化的具体要求,实现机械的流程化管理和控制,提高对机械控制管理的总体需求,在具体实施的过程中需要从价值创造和管理效率角度出发,实现机械设计的管理模型优化,为管理方案的探索和优化创造良好的条件,通过搜集整理和数据管理分析,保证机械设计能够符合管理决策控制的要求,实现机械系统的全面优化。机械设计中需要通过软件诊断和经验分析等手段,保证模型能够按照机电一体化控制的要求进行系统设计。机械设计咨询与机械设计软件和机械设计软件服务融合在一起的,需要按照一体化管理和控制的具体要求,积极推进机械系统的综合控制管理,从机械模型主脉出发,积极稳妥的推进机械系统优化控制。机械设计软件本身就是一种模型,因此管理模式存在固化现象,需要从全面预算管理的角度出发,解决机械设计中出现的问题,对机械系统进行全面的风险控制,保证机械系统设计符合模型化的具体要求。
2机械设计管理模型控制和优化
机械设计管理过程中需要从全面预算管理的角度出发,控制和优化机械设计的方案,提高机械模型的综合控制管理水平,对范式有效控制具有积极的作用,通过对机械业务的全面控制,才能对管理模型进行优化,提高对机械系统的综合管理水平。
2.1机械设计中多业务模型控制
机械设计过程中需要对不同的功能进行不同的分析,确保功能业务能够被全面的掌控,实现对机械设计的管理模型优化,让参数能够符合机械设计中多业务管理的要求,提升对多业务模型的综合控制管理水平。机械设计要和参数及控制点紧密结合在一起,实现对情景的有效匹配,为机械控制管理和模型优化创造良好的条件。机械系统多业务模型控制管理的过程中需要从风险控制角度出发,按照管理模型的综合管理要求,提升机械系统的优化管理要求。
2.2机械系统设计的质量模型控制优化
机械系统设计的过程中需要建立完善的质量管理和控制体系,通过对质量模型的优化和管理,实现对算法的全面管理,让机械系统设计能够符合质量标准要求,机械系统的质量控制与机械系统的效率是紧密结合在一起的,只有把机械系统的质量和系统的模型融合在一起,才能提升机械系统的综合控制管理水平,质量控制需要从机械元件出发,对每个元件进行机械模型优化,提高对机械模型的控制管理水平。机械系统模型设计与质量控制要从不同的方案出发,建立完善的质量控制管理体系,为模型管理创造良好的内部环境和外部环境。在机械设计平台中植入质量管理方案,可以实时对机械系统的质量进行监控,确保机械系统的质量管理能够符合质量控制的具体要求,实现对模型的全面分析和优化,对模型应用具有重要的作用。机械系统设计质量控制与机械系统模型管理是紧密结合在一起的,需要从不同的方案设计出发,提高机械系统的管理控制能力。
3机械系统设计模型控制和管理机制
机械系统设计模型控制要从模型管理的角度出发,加强管理机制建设,提高对机械系统的控制管理水平,为机械设计系统的综合管理创造良好的条件。
3.1机械系统设计模型控制
机械系统设计需要从机械控制角度出发,建立完善的机械模型,保证机械系统能够得到全面的运行。机械系统设计模式控制需要遵循一定的规范,全面提升机械系统的综合控制、管理功能。机械系统功能模块设计过程中要从技术创新出发,确保CAD解决方案能够符合功能设计的总体要求,从机械系统操作角度进行模型控制,按照机械资源管理器的控制理念,提升机械系统的资源控制和管理能力,为机械系统更好的管理文件创造良好的条件。机械系统要实现高质量的模型控制,必须要从资源管理角度出发,促进机械系统模型优化管理工作。机械系统设计要和零件设计、部件设计紧密结合在一起,形成工程模式管理,全面优化机械系统的综合功能,提高机械系统的优化控制和管理功能。机械系统模型设计过程中需要建立一套完整的动态管理界面,减少不必要的操作流程,提高机械系统设计的控制管理能力。机械模型设计中要从特征模块出发,建立完善的标准控制管理系统,通过特征模型设计,可以实现对其标准的优化和控制,实现零件系统的信息共享。机械系统设计控制模型优化要与调用标准紧密结合在一起,形成机械配置管理的模式,从部件设计、零件设计、工程***角度出发,确保机械系统设计能够符合机械控制管理的具体要求。机械系统设计中需要通过不同的参数组合和变换,提高机械系统的综合控制管理水平。
3.2机械设计模型管理机制设计
机械设计模型管理机制要从信息资源共享角度出发,建立完善的信息共享平台,提高机械设计的信息共享能力,为其更好的实现机械控制创造良好的平台。机械设计模型管理中要利用先进的工具,通过互联网进行协同控制和管理,保证机械系统能够得到全面的优化,为机械系统的管理模式创新创造良好的条件。机械设计中信息管理机制建设需要从文件控制管理角度出发,通过实体模型优化控制,确保互联网信息能够协同工作,在机械部件设计中进行参数信息管理,使设计能够符合机械控制管理的具体要求。通过智能零件技术能够实现系统的自动重复设计,保证智能零件能够符合创新技术方案设计的具体要求。机械设计模型与管理模式要紧密结合在一起,确保管理模式能够符合机械设计平台设计的管理要求,从不同平台实现信息资源的共享。
4结语
机械设计篇7
关键词:机械设计;机械制造;技术
1机械设计的技术分析
1.1初期计划设计
当客户订单被传送到设计师手中以后,设计师需要及时开展初期计划设计工作,要求设计师充分分析机械部件特点、结构等因素,对相关部件的作用以及运行环境等进行充分的掌握是提升设计合理性和科学性的关键,也是机械产品质量和性能提升的基础。
1.2设计方案
在实际加工机械产品以前,对设计方案进行对比和优化是关键环节之一。只有选择最佳设计方案,才能够提升机械设计、制造的效率和质量,同时可以促使机械产品在加工的过程中效率更高,在此基础上对相关机械产品进行制造,可以更加符合客户需求,同时功能也更加完善[1]。在这种情况下,设计师在展开设计工作的过程中,首先应全面阐释机械设计产品的性质以及具体运行原理;其次,对设计产品的结构进行优化,提升结构合理性,在这一过程中,还必须保证相关机械部件的外观符合要求;再次,保证较高的契合度产生于机械产品结构和运动方式之间,二者的高度一致性有助于进一步提升机械性能;第四,在对机械零部件进行设计的过程中,必须保证相关饲料的合理性和清晰性,从整体上对机械产品零部件进行把控;第五,对设计思路进行理清,并在此基础上对机械产品设计***纸进行设计,确保设计***纸内容拥有较高的逻辑性,同时可以同客户的需求高度相符;最后,设计机械产品以后,应加大检查力度,将机械产品的性能、结构作为检查的重点。
1.3机械设计技术发展趋势
近年来,机械设计技术飞速发展,其同计算机网络技术的有效结合,极大的推动了机械设计领域的全面发展,与此同时,各个领域在对机械产品进行应用的过程中,对这一产品的质量和性能要求也在逐渐提升,在对计算机网络技术进行充分应用的背景下,极大的转变了传统的机械设计,而创新成为相关设计企业实现可持续发展的关键[2]。现阶段,机械产品已经逐步开始向系统化、微型化、智能化以及模块化等方向发展,相关产品的功能也更加能够满足人们的需求,实际设计前,设计师需要对计算机进行充分的应用,通过模拟设计展开对产品的预设,在对产品运行进行模拟的过程中,还需要对特别软件进行应用,在这一过程中,相关产品的性能以及运行原理可以得到有效模拟和推理,设计师可以对机械产品实际运行中可能产生的问题进行观察,从而及时采取有效措施对设计进行完善,将产品的性能以及质量进行提升,在对这一设计方式进行应用的过程中,提升了机械产品加工的效率,同时也实现了资源的节约,重复加工的现象可以有效避免,机械加工的成本有效降低。
2机械制造的技术分析
2.1机械制造技术特点
目前,社会经济发展中,多个领域中都开始广泛引用机械制造技术,因此机械制作技术的影响范围越来越广,影响力也越来越大。近年来,我国在采取有效措施促进机械制造领域发展的过程中,该领域相关技术已经接近成熟,并在国际上获得了认可,但是从我国该领域内部发展条件来看,不匹配的现象产生在了机械制造技术与机械产品之间[3]。新时期,我国机械进行制造技术领域在发展中,必须努力实现对机械设计制造技术的创新,通过淘汰老旧制造技术,不断实现机械产品的创新和功能的完善。在推动机械制造技术的发展过程中,应将其同工业技术进行紧密的融合,实现互相促进的目标。相关机械制造技术研究人员应从工业发展的规律出发,不断在机械制造技术中融入新兴技术,促使生产效率在机械制造中有效提升,高效完成机械设计目标。在对机械制造技术进行研究的过程中,应充分整合多项机械技术,机械产品的系统性对其性能具有直接影响,因此必须努力完善机械制造技术的应用途径和具体产品性能,为提升我国相关领域的综合竞争力奠定良好的基础。
2.2我国机械制造技术的未来发展方向
近年来,我国在积极进行现代化建设的过程中,经济和科技领域都取得了巨大的发展,现阶段我国的机械设计制造领域正面临着高速发展的态势,在对信息技术、机械制造技术等进行综合应用的过程中,我国已经取得了“制造大国”的称号,在世界的机械领域也产生了更大的影响力。从长远的角度来看,我国在机械制造技术领域的研究过程中,还必须加大创新力度,努力促使数字化、智能化以及信息化等特点在机械产品中得到充分的体现,确保我国这一领域始终处于先进地位,提升机械制造产品的国际市场占有量[4]。在这一过程中,相关领域工作人员应努力引用先进技术提升机械产品质量,延长其使用时间,为企业创造更多的经济效益奠定良好的基础。而技术、设计创新是实现这一目标的基础,工作人员应加大实践力度,在实际机械产品制造过程中综合应用多种先进技术,才能够实现可持续发展。
3结束语
综上所述,近年来,社会经济飞速发展,人们的生活质量有所提升,对械制造产品的可靠性以及质量提出了更高的要求,在这种情况下,有效提升机械设计技术水平至关重要。通过合理设计,可以优化机械产品结构,而机械制造技术的进步,也将反过来推动机械设计技术的发展,二者拥有密不可分的联系。
参考文献
[1]刘朝阳.现代机械设计与机械制造的相关技术分析[J].科技创新与应用,2015(36):122.
[2]徐彬,姚会存.关于现代机械设计与机械制造的应用关系技术探究[J].东方教育,2015(5):424.
[3]张宪民.荟萃常规与现代设计精华引领现代机械设计新潮流———评《机械设计手册》(第5版)[J].机械设计与制造,2015(8):247-248.
机械设计篇8
机械设计有主要程序和一般程序,本文着重阐述主要程序。无论是何种机械设计都要遵循以下几种程序[2]。
1.1拟定设计任务。在进行设计之前,首先应该了解用户的需求,市场需要什么样的机械,并由此拟定初阶设计任务。
1.2初阶设计。根据拟定的设计任务,分析机械的运行原理及结构性能,制定机械的结构设计、运动设计等设计方案,并进行初步审查。
1.3技术设计。根据初步设计的审查意见对机械进行修改设计,并绘制全部零器件的工作***和新的机械***,再次核查。
1.4工作***设计。根据技术设计阶段的审核结果,对机械设计***纸做最终的修正并绘制最新设计***和工作***,如零件***、部件装配***等,并制定相关的技术文件,如零件表、使用说明书等。
1.5定型设计。定型设计较适用于需要成批量生产的机械。在成批量生产之前先进行试样生产,以便检查是否存在问题,对设计***做相应的修改,形成可供正式生产使用的定型设计。
2机械设计的准则
“无规矩不成方圆”,同样在机械设计领域中也会存在许多“规矩”,机械设计人员进行设计时,除了要遵循主要程序之外,设计准则也是其必须遵守的约束条件[3]。
2.1技术性能准则。技术性能除了包含机械性能之外,还包括机械在制造和使用过程中所涉及的所有性能,技术性能既包含静态性能,又包含动态性能。技术性能准则是指相关的技术性能必须达到规定的要求。
2.2标准化准则。任何行业都有自己的标准化规范,而机械制造中与设计相关的主要标准有:(1)概念标准化,所谓概念标准化即是指在机械设计过程中所提到的专业术语、字母符号等其他专业性表述应符合行业标准。(2)实物形态标准化,设计过程中应按统一规定选取零部件、原材料、设备等的结构形式、尺寸等。(3)方法标准化,在机械设计中涉及的操作、测量或者试验方法应按照规定进行。
2.3可靠性准则。可靠性是指机械在正常工作情况下,在预期使用寿命内能完成既定功能的可能性有多大。所谓可靠性准则,即设计的产品应该能满足既定的可靠性要求。
机械设计篇9
随着科学技术的不断进步,机械制造工业也得到了长足的发展。机械设计作为机械制造的重要组成部分,决定了机械成品最终性能的好坏,同时亦是一个企业抢占市场先进。提高自身经济效益的关键所在。但机械设计合理化的过程,无论是对生产标准还是使用材料都有很高的要求。因此机械设计合理化的过程,必须从多个方面入手。只有这样,才能提高企业的经济效益,促进企业的可持续发展。
机械制造工艺工作程序
机械制造工业顾名思义,就是将原材料加工制造成为某种合格产品时所采取的工作方法。而一般的机械制造工艺的工作程序主要包括以下几个方面:
a制作程序和技术程序
制作程序和技术程序是机械制作过程中的两个基本的步骤。而制作程序又可以分为准备阶段和实施阶段,其主要是将原材料加工成为半成品的过程。技术程序则是在此基础上,对半成品进行进一步的加工制作的过程。
b定位
零件的定位可以说是机械制造中一种非常常见的制造工艺,它对产品质量的提高有着十分重要的影响。在生产过程中由于实际的需要,,不同的场合,往往对零件进行定位的标准也不尽相同。
c零件装夹
在对零件进行生产之前,首先要把零件放在规定的标准位置之上,即所谓的固定位置。但为了进一步确保零件所在位置的准确程度,就需要对零件进行夹紧固定,这两个过程的结合便是零件的装夹。通常而言,零件的装夹又包括夹具装夹、直接找正式以及划线找正式三种主要的形式。
d加工精度控制
由于加工精度控制对机械制造的质量和工作的顺利都有着十分重要的影响,所以它可以说是整个机械制造工艺中最为重要的工作程序之一。而加工精度的控制主要包括对零部件的形状、大小、位置以及质量的控制。当前加工精度控制主要有自动形成法、固定模具法以及基本试刀法等这几种形式。
机械设计过程中的注意事项
在现实的机械制造过程中,机械设计过程中注意事项对于合理化的机械设计有着非常重要的影响。
a机械设计与机械制造工艺的贴合
在机械设计的过程中零件的设计过程必须要根据相应的生产工艺所规定的标准进行,以保证整个设计***纸的合理性。此外,技术人员与工作人员的沟通也是必不可少的,在零件的设计过程中,一定要保持沟通,及时的听取众人的意见,并根据其合理性,对设计***纸进行完善。
b方案的设计与规划
在整个方案的设计过程中,要对机械的设计要求有十分全面的了解,并且要根据各方面的要求对原有的方案进行改进和完善。此外,一个良好的规划也是必不可少的。要根据整个程序细致的规划工作的每一环节,做到理论与实践的真正统一。
c安装调试工作
安装调试作为整个机械制造工艺的最终阶段,可以说是保证产品质量的最后一道关卡,必须予以足够的重视。在整个安装调试的过程中要严格遵循相关的技术要求和规定,在这一过程中,若是在技术上出了问题,那么必须要根据市场的要求做出处理。此外在安装调试完成之后,还应该按照现实的情况对所生产的产品进行质量检测,然后判断其是否满足现实的需要。
机械制造工艺合理化机械设计的相关措施
a强化绿色制造工艺的理念。
从当前国内外机械设计的发展方向以及市场的需求来看,绿色制造工艺已经是大势所趋。因此要想提高机械设计的合理化程度就必须要强化绿色制造工艺的理念。即将绿色环保的观念融入到自身的机械制造工艺和机械设计的方案中去,进而实现对传统的设计方案的提升。当然,在注重环保的同时也不应该忽视企业的经济效益。一个合理化的机械设计必然是绿色环保与经济效益的有机结合。
b注重加工表面质量的工艺措施
所谓加工表面质量,指的是机械产品的表面是平整的,而不是粗糙的。因为一般来讲,机械的加工表面与使用的材料,机械的质量等都有较大的关联性。所以要想提高机械设计的合理化程度,就必须对产品的表面质量进行提高。而提高加工表面质量主要可以通过三个过程来实现:一、选择合适的刀具,二、保证工作环境的是以,三、对产品的表层进行精细的加工处理。
c重视加工精度
误差,对于机械制造而言是避不开的话题,而且误差基本上总是会存在的。但对于机械制造中存在的误差则可以通过一些方法来进行缩小。其主要方法有在工具上改善夹具和测量工具,在理论上探索减少误差的方法等等。
结语
总之,机械制造工艺的合理化机械设计不仅能够提高机械产品的质量,还能够提升整个机械制造行业的经济效益。因此,必须对合理化机械设计进行不懈的探索,进而使机械制造行业朝着更加合理、规范的方向发展。
参考:
[1]王炳发,刘越.基于机械制造工艺的合理化机械设计[J].价值工程,2013(27).
机械设计篇10
关键词:机械设备;设计;流程
引言
现今,随着国家经济的发展,科技水平的提高,原来的一些机械设备已经不能达到加工生产的需要了,这就需要我们开发新的机械设备。机械设备无论是在加工制造行业,或是科研生产都是十分重要的,因此新的机械设备的设计开发工作十分重要,文章将就设备研发中的一些问题进行阐述。
1 计划阶段
在计划阶段中,应对所设计的机器需求情况做充分的调查研究和分析,通过分析,进一步明确机器所应具有的功能,并提出所具有的约束条件,明确设计任务的全面要求和细节,做出设计任务书。设计任务书大体上应该包括:机器的功能,经济性及环保性的估计,制造要求方面的大致估计,基本使用要求,以及完成设计任务的预计期限等。
2 方案设计阶段
这一阶段对设计的成败其关键的作用。首先要进行机器功能的分析,就是要对设计任务书提出的机器功能中必须达到的要求、最低要求及希望达到的要求进行综合分析,即这些功能能否实现、功能之间是否有矛盾,相互间能否替代等。最后确定出功能参数,作为进一步设计的依据。确定出功能参数后,即可提出可能的解决办法,亦即提出可能采用的方案。寻求方案时,常用的办法是先从执行部分开始讨论。讨论设备的执行部分时,首先是关于工作原理的选择问题(必须不断研究和发展新的工作原理)。根据不同的工作原理,可以拟定多种不同的执行机构的具体方案。原动机部分的方案当然也可以有多种选择。现在大部分的机械都优先选用电动机作为原动机。传动部分的方案就复杂多样了,在如此众多的方案中,技术上可行的仅用几个,对这几个可行的方案,要从技术方面和经济环保等方面进行综合评价,从经济性进行评价时,既要考虑到设计及制造时的经济性,也要考虑到使用时的经济性。进行机器评价时,还必须对设备的可靠性进行分析,要把可靠性作为一项评价的指标。从可靠性的观点来看,盲目的追求复杂的结构往往是不明智的,设备越复杂,发生故障的可能性就越高。环境保护也是设计中必须认真考虑的重要方面。通过方案评价,最后进行决策,确定一个据以进行下步技术设计的原理***或机构运动简***。在方案设计阶段,要正确处理好借鉴和创新的关系。同类机器成功的先例应当借鉴,原先薄弱的环节及不符合现用任务要求的部分应当加以改进或根本改变。应当把握好积极创新和对原先合理经验的平衡。
3 技术设计阶段
技术设计阶段的目标是产生总装配草***及部件装配草***。通过草***设计确定出各部件及零件的外形和基本尺寸,包括各部件之间的连接,零部件的外形及基本尺寸。最后绘制零件的工作***,部件装配***和总装***。
为了确定主要零件的基本尺寸,必须做以下工作:
(1)设备的运动学设计。根据确定的结构方案,确定原动件的参数(功率、转速、线速度等)。然后做运动学计算,从而确定个运动构件的运动参数(转速、速度、加速度等)。
(2)设备的动力学设计,结合各部分的结构及运动参数,计算各组要零件所受载荷的大小及特性。
(3)零件的工作能力设计。已知主要零件所受的公称载荷的大小和特性,即可做零部件的初步设计。设计所依据的工作能力准则,须参照零部件的一般失效情况、工作特性、环境条件等合理的拟定,一般有强度、刚度、寿命准则等。通过计算或类比,即可决定零部件的基本尺寸。
(4)部件装配草***及总装配草***的设计。根据已定出的主要零部件的基本尺寸,设计出部件装配草***及总装配草***。草***上需对所有的零件的外形及尺寸进行结构化设计。
(5)主要零件的校核。有一些零件在上述第(3)步中由于具体的结构未定,难于进行详细的工作能力计算,所以只能做初步计算及设计。在绘出部件装配草***及总装配草***后,所有零件的结构及尺寸均为已知,相互邻接的零件之间的冠以也为已知。只有在此时,才可以较为精确定出作用在零件上的载荷,决定影响零件工作能力的各个细节因素。只有在此条下,才有可能并且必须对一些重要的外形及受力情况复杂的零件进行精确的校核计算。并根据校核结果反复修改零件的结构及尺寸。知道满意为止。
4 加工、安装和调试
当技术设计阶段完成后,就进入了零件的加工制造环节,在进入加工前,要与加工企业做技术交底,对一些存在的问题进行讨论,确保加工制造要按照设计意***来执行,加工出合适的零部件。
4.1 零件加工
在将设计***纸送交给加工企业并就***纸进行了技术交底后,设计人员要经常与加工企业进行保持联系,就加工进度保持关注同时注意解决加工中出现的一些问题,同时对这些问题做好详细记录,以备以后使用。
4.2 设备组装调试
在零部件加工完成后,就计入了组装环节,设计人员应到现场指导按照,使其能够按照设计的意***安装,保证安装环节不出现问题。安装完成后,就进入了调试阶段,调试是看设备安装是否到位,看机器是否正常运转,同时对机器进行最优化调整,使其能够在稳定、高效的状态下工作。
4.3 机械设备的验收
在机器设备安装调试完成后,应组织相关人员对机器进行验收,看机械设备是否能达到设计的设计性能。
4.4 设备的试生产
在机械设备安装、调试完成后,应该及时组织人员进行试生产,看看功能和产量是否能够达到设计预期,如果达到了预期,就可以投入使用,如果未达到预期,应该原因进行查找,找到原因后,找出解决办法,同时就设计不合理的地方进行调整,调整后继续进行试生产,指导设备能够满足要求。
4.5 设备投入使用
设备经过试生产合格后,设计人员就设备的械设备操作、工艺、维护的相关资料和***纸整理成册,而后将其交付给使用部门,同时应对设备的操作人员进行必要的培训,使其能够按照使用手册来规范的操作设备,此后,机械设备方能投入使用。
5 对设计研发过程中需要注意的问题进行分析
5.1 研制阶段需要注意的问题
在这个阶段,设备加工制造的好坏,直接关系到设备的性能是否达到设计的预期。在这个阶段,设计者应时常与加工单位进行沟通,确定合理的加工工艺,保证能够按照***纸设计要求来加工制造,同时要与加工人员进行讨论,取得加工单位的加工能力,有了问题及时调整,确保加工顺利进行。
5.2 安装调试阶段需要注意的问题
在前期设计、加工制造完成后,设备的安装调试是影响设备性能的最后环节,这个阶段的好与坏也是十分重要的。在这个阶段,设计人员要来到现场对设备的安装进行指导,对于安装过程中出现的问题及时解决,同时及时记录这些问题进行分析,从中查找改进的方法,确保下回设计中不会出现类似的问题。在安装、调试阶段完成后,将进行试生产,看看功能和产量是否能够达到设计预期,如果达到了预期,就可以投入使用,如果未达到预期,应该原因进行查找,找到原因后,找出解决办法,同时就设计不合理的地方进行调整,调整后继续进行试生产,指导设备能够满足要求。设备经过试生产合格后,设计人员就设备的械设备操作、工艺、维护的相关资料和***纸整理成册,而后将其交付给使用部门,同时应对设备的操作人员进行必要的培训,使其能够按照使用手册来规范的操作设备,此后,机械设备方能投入使用。
6 结束语
文章机械设备设计研发的流程进行了说明,并就整个流程中应该注意的一些问题进行了阐述。设计过程中应注意这些问题,设计出更好的机械设备。