阐述机械制造中的机械设计技术

阐述机械制造中的机械设计技术

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摘要:随着科技水平的不断提升,我国机械制造业取得一定的成绩,但是我国的机械设计与制造技术还存在着一定的不足,这些都严重的影响到我国机械制造业的发展。在机械设计与制造中掌握时代发展的趋势,不断地对设计方法与制造技术进行完善,采用先进的机械制造技术,从而推动我国机械制造水平的提升。

关键词:机械设计机械制造技术

1、我国机械设计制造技术发展的现状分析

机械设计制造包括研究产品的设计、生产、加工制造、销售使用、维修服务乃至回收再生的整个过程。它是以提高质量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。我国机械制造业的快速发展,主要依靠技术引进和赶超型发展战略,严重缺乏自主研发环节,这在很大程度上限制了中国机械制造业的发展,加之中国劳动力资源丰富而资金相对短缺,致使机械制造业的科技研发明显滞后。虽然中国机械制造业的产品数量已经位居世界前列,但主要依赖于劳动密集型产品,具有自主知识产权的高、精、尖产品比较少,在国际竞争中取得了相对的劣势。同时,我国械制造业产品的质量虽然有了很大程度的提高,但大量的机电产品的质量可靠性、外观设计、内在性能还存在一些问题。所以,就目前实际情况总体来说,中国的制造业大而不强,中国是制造大国而不是制造强国。

2、机械制造的特点

(一)贯穿生产的整个过程

所谓的先进的制造技术就是指包括计算机技术、自动化技术还有现代的管理系统等方面的技术,同时也包括产品的设计、销售以及售后服务等等方面的应用。机械制作技术在不断的吸引先进技术的同时,也对传统的技术中精华部分进行了改造,使它们能够得到融合。促使机械制造技术能够更倾向于信息流、物质流等。

(二)面向工业应用

先进的机械制造技术并不是仅仅是制造过程的本身,它还涉及到许多的方面,从产品的设计,加工以及售后服务等等方面的所有内容,使它们构成有机的整体。在对先进的机械制造技术进行应用的时候,应该注意其产生的最好的效果,而且其目标也是为了能够提高企业的竞争力和综合实力,为企业带来更多的经济利益。

(三)市场竞争的三要素

在以前一个新产品上市之后,就会有更多的相同功能的产品紧随着其上市,这样就会造成了企业想要提高市场竞争力的话,就必须要增加其产业量的状况。随着经济的发展,其转变为由时间、质量以及成本组成的三要素。先进的机械制造将这矛盾的三要素进行了有机的结合,把它们进行了统一。

(四)面向全球的技术

自20世纪90年代初,市场的就更加趋向于全球化的发展,发达国家在经济和科技手段等方面争夺市场,产品的输出等方面随着市场经济的形成,竞争越来越激烈,而先进的机械制造手段这时就应运而生了。所以说,一个国家的先进技术手段应该具有世界的先进水平,为该国在国际竞争中提供理论依据。

3、机械设计的技术分析

机械制造中先进技术分析

3.1计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术

计算机辅助设计与制造(CAD/CAM)技术是20世纪制造领域最杰出的成就之一,也是计算机在制造业中应用最成功的范例之一,它是一门多学科综合的技术,也是当今发展最快的技术之一,目前已经形成相关产业。CAD/CAM等新技术在制造业的应用,对制造业的制造模式和市场形势产生了巨大影响,促进了生产模式的转变和制造业市场形势的变化。

3.2数控加工技术

随着科技的发展,产品的形状和结构的优化,对零件加工质量的要求也越来越高。由于产品改型频繁,在一般机械加工中,单件和中小批量产品所占比重越来越大。为了保证产品质量、提高生产率和降低成本,要求机床不仅具有较好的通用性和灵活性,而且对加工过程中的自动化提出了更高的要求。数控加工技术就是在这种环境下发展起来的,适用于精度高,零件形状复杂的单件和中小批量生产的高效、柔性的自动化加工技术。目前,数控技术发展迅速,应用领域已从航空航天普及到汽车、机床等制造业及其他中小批量生产的机械制造行业中。

3.3精密与超精密加工技术

随着航空航天、计算机、材料科学、激光和自动控制系统等高科技产业的迅猛发展,综合应用当今先进的加工技术,使机械加工精度已经提高到了0.01μm的亚纳米级,并向纳米级发展。精密加工和超精密加工技术是现代制造技术的前沿和主要发展方向之一,它已经成为国际科技竞争中能否取得成功的关键技术,尤其是精密加工技术在尖端产品和现代武器制造中有举足轻重的地位。

3.4超高速切削、磨削技术

超高速加工技术是指采用超硬刀具和磨具,利用能可靠实现高速运动的高精度、高自动化和高柔性的制造设备,以提高切削速度来达到提高材料去除率、加工精度和加工质量的先进加工技术。具有切削力小、热变形小、加工精度高和降低加工成本等优越性。

3.5新一代制造装备技术

1)少无夹具制造技术

在常规制造系统中,产品生产所需大量夹具不仅耗费大量资金,更严重的是延长了产品的准备时间,形成制造过程中的“瓶颈”,这是造成柔性差、响应速度慢、生产成本高、企业竞争能力弱的主要因素之一。鉴于少无夹具制造技术所具有的重要学术意义和实用价值,国内外多个单位均在这一领域开展了研究工作。

2)虚拟轴机床

新型并联构型制造装备虚拟轴机床实质上是机器人与机床的混合物,其在结构上完全不同于传统的数控机床,具有模块化程度高,结构简单,速度、动态响应快,造价低等优点,克服了传统的机床设备一些无法避免的固有缺陷。

3.6微细制造与纳米技术

随着人们对许多工业产品的功能集成化和外观小型化的需求,使零部件的尺寸日趋微小化。这些需求导致了自20世纪70年代起出现了微细加工和纳米制造技术,他们促使了微型机器向系统化方向发展,并形成了有广阔发展前景的微机电系统(MEMS)。

4、机械制造技术的发展趋势

(一)高精密度

现在追求高技术已经成为了机械制造业的首要发展方向,当然,其也继承了传统的生产方式。在吸收传统生产方式中的优点的同时,也不断的引进新的技术。并且在不断的努力将高科技技术应用到生产中。自20世纪纳米技术出现以来,就标志着机械制造技术有进入到了一个新的阶段,其对机械制造技术也有着深远的影响,比如纳米精度加工等等。我国也正朝着更精细的方面发展。

(二)自动化方向

所谓的机械制造自动化,就是指在机械的生产过程中,能够自动的对技术进行相应的研究,从而达到自动化的生产目标。并且其能够帮助生产和投入之间进行快速的转变。自动化的生产也是我国机械制造技术发展的一个方向。在进行机械自动化的生产中,其也具有能够降低成本,并且生产产品快的特点。我国应该充分的利用这一技术,对传统的机床进行改革、加工,使其能够到达自动化。

(三)其他方面的应用

首先应该向更加精密的技术方向进行;其次应该进行无切削液加工等技术的应用,在简化程序的同时也能够减少投资;最后就是要保证RPM技术的运用。

结束语

机械设计制造技术是衡量一个国家科技发展水平的重要标志。随着科技的发展,计算机网络技术的普及,机械设计方法已经有了实质性改变,科技新成果,不断丰富着机械设计的思想、理论以及方法,不断促进了机械设计发展和变革。在我国,机械制造技术经过多年的发展取得了极大的进步,但是相比较国外一些发达国家而言,还存在着一定的差距。不断地完善机械设计与加强机械制造技术,是保证我国机械制走向世界领先水平的前提条件。

参考文献:

[1]李广宇.绿色包装机械设计的关键技术分析[J].科技创新与应用,2016,10:60.

[2]裘俊彦.纺织机械绿色制造技术的应用途径及关键技术研究[J].成都纺织高等专科学校学报,2016,02:38-41.

[3]史彬锋.机械制造的质量运维分析与设计[J].科技创新与应用,2017,07:76.

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