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序論:在您撰寫機械設計制造時,參考他人的優秀作品可以開闊視野,小編為您整理的7篇范文,希望這些建議能夠激發您的創作熱情,引導您走向新的創作高度。
1.1綠色理念應用的重要性
傳統的設計制造理念以市場需求為導向來設計機械產品的各種功能,以市場為導向的設計方式在設計過程中設計方案修改頻率快,設計制造周期更長;機械產品整體性強,不易拆卸,也不利于今后機械產品的回收再利用,這對資源是極大的浪費,也容易對環境產生負面影響。綠色理念則可以完全彌補傳統設計理念。將綠色設計理念應用到機械設計制造中可以、降低生產過程能源和資源的消耗,減少生產過程中各種有害物質的排放,對環境起到很好的保護作用。綠色的設計理念也是符合當前我國科學發展觀中可持續發展要求的理念,能夠為社會經濟和環境帶來巨大的價值。
1.2綠色設計方案
根據綠色設計理念的要去,綠色設計方案的制定應該從三個方面去考慮。第一、生命周期。從這方面考慮設計主要是對機械設計制造成本、機械的使用性能、機械的環保性能三方面綜合分析,因此機械產品設計制造不僅要考慮到成本、產品替代的問題,還要考慮到機械產品的回收、污染處理等因素;第二,可拆卸性能。機械產品的可拆卸性能指的是在不影響機械產品性能的基礎上能夠對產品進行拆卸,機械實現可拆卸性是為了方便機械產品的維護;第三,模塊化設計。主要是將產品機械產品功能的實現設計成多個模塊組成,各個模塊之間不同的組合方式能夠形成不同的系統,方便產品的更新,也實現了對各個零部件的充分利用。
2.材料的選擇
2.1材料要符合基礎性能規定的原則
首先,機械的功能或性能是材料選取的主要考慮因素。不同的機械和零部件的使用和性能功能各有迥異,不同的功能要求在選擇材料上要根據機械和零部件的功能或性能來選擇材料。例如一些機械對零部件要求強度和抗摩擦性能方面的規格要求,因此選擇的材料要根據有關機械的規格要求來選擇符合標準規格的強度和抗摩擦性的材料。其次,選擇的材料還要符合相關的工藝性能規定,材料的工藝性能是滿足工藝規定的基礎。一些材料需要具有熱加工的工藝性能。是指材料在經過鍛造、焊接和熱處理之后依舊保持其原有的材料特性,材料而不會在經過相關加工處理之后性能受到損壞。有的材料也需要具有切削加工性能,能夠經受住耐用度更高刀具的切削,材料的切削加工性能越好。
2.2滿足經濟性要求的原則
機械制造公司除了可以通過提高機械的技術含量來提高市場競爭力之外,還可以通過提高生產機械的成本來提高市場競爭力。因此,機械設計制造要同時考慮到設計制造的成本因素。設計制造材料的選取要在保證機械質量要求的基本前提之上,再選擇花費成本最低的材料。根據一項調查顯示,在影響機械公司生產成本的各項因素中,機械原料的成本占據非常高的比例,最高的成本比例可達到72%左右,最低材料成本比例也可達到35%。機械設計制造公司在選取材料時應該充分考慮到材料成本因素,綜合考慮各種因素來選擇材料。在考慮材料成本時不能只注重材料的價格,還需要綜合考慮其他成本。第一,綜合考慮材料的使用壽命和價格之間的關系。機械材料的選取受多種因素的影響,根據材料選擇的原則,在具體材料的選擇上,應該在滿足機械性能要求的基礎上選擇最為低廉的材料,能夠有效的減少機械制造成本。但是,相比較而言,雖然低價格的材料也能滿足機械性能,但是其性能與價高的材料要略差,低價格材料制成的機械相對而言使用壽命通常會更短,也更容易發生各種問題,維修花費會等多。第二,材料加工措施的選擇。這是選取材料的關鍵因素。機械設計制造和材料的選擇是一個綜合的關系,在選擇材料是不應該將兩者看作為獨立的管理,而應該用聯系的觀點來看問題。在選取材料時不能只看材料價格對成本影響,還需要從整個機械設計制造過程來分析成本因素。不同的材料需要采用不同的加工措施,不同的加工措施也會導致不同的生產成本。
3.機械設計制造的標準化
機械是由大量的零部件組合而成,零部件的設計制造是機械制造的基礎,零部件的設計在整個機械設計中至關重要。標準化設計是指零部件的型號、結構采用相同的標準,選取的材料以及對零部件質量檢測的方式也應該采用相同的標準。采用標準化設計制造可以方便使用范圍廣的零部件的批量生產,降低生產成本;可以綜合考慮各種影響零部件設計制造的各種要素,提高零部件的穩定性;采用標準化的設計制造可以簡化設計,減少時間的消耗,提高設計質量。根據當前經濟發展體系要求,機械設計制造公司的產品應該依據市場需求的變化來調整更新,不斷的提高機械產品的性能、質量,通過降低生產過程中的能源和材料的消耗來提高收益,這些都需要標準化設計生產來實現。(本文來自于《學術交流》雜志。《學術交流》雜志簡介詳見。)
4.結語
關鍵詞機械設計 制造 自動化 產品 發展方向
中圖分類號:TD404 文獻標識碼:A 文章編號:
前言
早在1971 年日本的《機械設計》雜志副刊上就刊登了機電一體化這一名詞。之后, 機電一體化得到了不斷發展。美國機械工程師協會于1984 年為現代機械下了如下定義: 現代機械是“由計算機信息網絡協調與控制的, 用于完成包括機械力、運動和能量流等動力學任務的機械和(或) 機電部件相互聯系的系統”。它與前面提及的機電一體化是一致的, 因此可以說現代機械就是指機電一體化系統。20 世紀90 年代國際機器與機構理論聯合會給出了這樣的定義, 機電一體化是精密機械工程、電子控制和系統思想在產品設計和制造過程中的協同結合。因此又可以說機電一體化就是在機械設計制造及其自動化基礎上的發展。
機械設計制造及其自動化是機械技術和電子技術為主體, 多門技術學科相互滲透、相互結合的產物, 是正在發展和逐漸完善的一門新興的邊緣學科。機械自動化使機械工業的技術結構、產品結構、功能與構成、生產方式及管理體系發生了巨大變化, 使工業生產由“機械電器化” 邁入了以“機械自動化” 為特征的發展階段。
機械自動化的發展至今已經成為一門有著自身體系的新型學科, 隨著生產和科學技術的發展, 它還將不斷被賦予新的內容。但其最基本的特征可概括為: 機械自動化的設計制造是從系統的觀點出發, 綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、信息技術、傳感檢測技術、電力電子技術、接口技術、信息變換技術以及軟件編程技術等群體技術, 根據系統功能目標和優化組織結構目標, 在多功能、高質量、高可靠性和低能耗的意義上實現特定功能價值并使整個系統最優化的系統工程技術。
需要強調的是, 機械自動化技術是基于上述群體技術有機融合的一種綜合性技術, 而不是機械技術以及其他新技術的簡單組合、拼湊, 這就是現代機械與機械電氣化在概念上的根本區別。現代機械設計制造出的產品, 不僅是人的手與肢體的延伸,還是人的感官與頭腦的延伸, 智能化的特征是現代機械自動化和傳統機械在功能上的本質區別。
1 機械設計制造及自動化的符合設計原則
1.1 滿足對機器的功能要求
任何一種產品都是為滿足人們的某種需要而開發的, 都必須具有某種主要功能, 不同的產品具有不同的主要功能。概而言之, 都能對輸入的物質、能量和信息(即所謂工業三大要素) 進行某種處理, 輸出具有所需特性的物質、能量與信息。因此, 機械自動化系統也必須具有這樣的主功能, 即對輸入的物質、能量和信息進行某種處理, 從而輸出具有所需特性的物質、能量與信息。機械自動化系統功能如圖1 所示。
機械自動化系統是一個綜合的概念, 包含了機電一體化技術和機電一體化產品兩個方面的內容。
作為產品, 又包含著設計、制造和特定的功能以滿足使用要求, 而功能是由其內部有機聯系的結構所決定的。
1.2 利用先進技術不斷創新
根據產品或系統的主功能不同, 可對產品或系統進行分類。
以物料搬運、加工為主, 輸入物質、能量和信息, 經過加工處理, 主要輸出改變了位置和形態的物質系統(或產品) 稱為加工機。如各種機床、交通運輸機械、食品加工機械、起重機械、紡織機械、印刷機械、輕工機械等。
以能量轉換為主, 輸入能量和信息, 輸出不同能量的系統(或產品) 稱為動力機, 其中輸出機械能的為原動機。如電動機、水輪機、內燃機等。
以信息處理為主, 輸入信息和能量, 主要輸出某種信息。如數據、圖像、文字、聲音等的產品稱為信息機。如各種儀器、儀表、計算機、傳真機以及各種辦公機械等。
機械自動化系統除了具備上述必須的主功能外, 還應具備其它內部功能, 即動力功能、檢測功能、控制功能、構造功能。
基于上述的功能構成原理, 既有利于設計或分析各種機械自動化的產品, 又有利于開拓思路, 便于創造發明和創新。例如, 根據3 種不同的主功能及其不同的輸入, 組合起來可形成9 大類型的系統產品, 如表1 所示。
此外, 對于不同主功能的加工機構, 其運動方式不同, 也構成不同用途的機械。例如, 金屬切削機床是根據工件與刀具相對運動產生切削作用的原理進行工作的。因此, 工件與刀具的運動方式不同, 便產生不同用途的機床。所以說機械自動化的發展空間非常廣闊, 具有極大的想向空間, 需要我們利用先進技術符合科學原理來不斷創新, 設計制造出一流的自動化產品。
2 機械自動化系統在化工生產中的應用
生產過程中, 對各個工藝過程的物理量(或工藝變量) 有著一定的控制要求。有些工藝變量直接表現生產過程, 對產品的數量與質量起著決定性的作用。例如, 精餾塔的塔頂或塔釜溫度, 一般在操作壓力不變的情況下必須保持一定, 才能得到合格的產品; 加熱爐出口溫度的波動不能超過允許范圍, 否則將影響后一工段的效果; 化學反應器的反應溫度必須保持平穩, 才能使效率達到指標。有些工藝變量雖不直接地影響產品的質量和數量, 然而保持其平穩卻是使生產獲得良好控制的前提。
2.1 鍋爐汽包水位控制方面的研究
鍋爐汽包是生產蒸汽的設備, 幾乎是工業生產不可缺少的設備。保持鍋爐汽包的液位高度在規定范圍內是非常重要的, 若水位過低, 則會影響產氣量, 且鍋爐易燒干而發生事故; 若水位過高, 生產蒸汽含水量高, 會影響蒸汽質量。這些都是危險的, 因此對汽包的液位嚴加控制是保證鍋爐正常生產必不可少的措施。
2.1.1 單沖量控制系統
汽包水位控制手段是控制給水, 基于這一原理, 可構成如圖2 所示的單沖量控制系統。
這里的“沖量” 一詞是指變量, 單沖量即汽包水位。這種控制系統是一種典型的簡單控制系統。當蒸汽負荷突然大幅度增加時, 由于假水位現象,控制器不但不能開大給水閥來增加給水量, 以維持鍋爐的物料平衡, 而是關小控制閥的開度, 減小給水量。等到假水位消失后, 由于蒸汽量增加, 送水量反而減小, 將使水位嚴重下降, 波動很歷害, 嚴重時汽包水位降到危險程度以至發生事故。
因此對于停留時間短、負荷變動較大的情況, 這樣的系統不能適應, 水位不能保證。然而對于小型鍋爐, 由于水在汽包中的停留時間較長, 在蒸汽負荷變化時, 假水位的現象并不顯著, 配上一些聯鎖報警裝置, 也可以保證安全操作, 故采用這種單沖量控制系統尚能滿足生產要求。
2.1.2 雙沖量控制系統
在汽包水位的控制中, 最主要的擾動是蒸汽負荷的變化。如果根據蒸汽流量來進行校正, 不僅可以補償“虛假水位” 所引起的誤動作, 而且使給水位控制閥的動作十分及時, 從而減少水位波動, 改善控制品質。將蒸汽流量信號引入, 就構成了雙沖量控制系統, 如圖3 所示。從本質上看, 雙沖量控制系統是一個前饋(蒸汽流量) 控制加單回路反饋控制的復合控制系統。這里的前饋僅為靜態前饋,若需要考慮兩條通道在動態上的差異, 需引入動態補償環節。
圖3 所示的連接方式中, 加法器的輸出I 是:
式中 ———液位控制器的輸出;
———蒸汽流量變送器 (一般經開方器)的輸出;
———初始偏置值;
———加法器系數, 的設置一般取1;
———加法器系數, 的值應考慮到靜態前饋補償, 可現場湊試, 也可經理論推導得出。
設置的目的是使其在正常負荷下, 控制器和加法器的輸出都有一個比較適中的數值。最好在正常負荷下,和項接近而相互抵消。
根據以上分析可知: 自動控制裝置和被控的工藝設備組成了一個沒有人直接參與的自動化控制系統, 操作工坐在操作室里就能觀察到整個裝置的變化。這樣, 既能保證生產過程的安全, 又降低了勞動強度。
近二十年來, 工業生產規模的迅速發展, 加劇了對人類生存環境的污染, 因此減小工業生產對環境的污染也納入了過程控制的目標范圍。綜上所述, 過程自動化控制的主要目標包括以
下幾個方面:
(1) 保證生產過程的安全和平穩;
(2) 達到預期的產量和質量;
(3) 盡可能地減少原材料和能源消耗;
(4) 把生產對環境的危害降到最小限度。
3 結論
因為現代機械自動化在設計和制造上具有多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義, 所以機械的設計、制造都是圍繞著機械自動化來進行的。機械自動化技術所面臨的共性關鍵技術是傳感檢測技術、信息處理技術、伺服驅動技術、自動化控制技術、接口技術、精密機械技術及系統總體技術等。所以說, 機械自動化系統就是機電一體化系統。機電一體化的發展就是機械自動化的發展。廣大設計人員應清醒地認識到機械設計制造只有向機械自動化設計制造方向發展, 才是機械工業發展的唯一出路。設計人員不能只熱衷于技術引進, 不能僅僅安心于作為新技術的傳播者, 而應該作為新技術產業化的創造者, 為機電一體化技術發展開辟廣闊的天地。
參考文獻
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[3]張建民,等. 機電一體化系統設計[M]. 北京:高等教育出版社,2001.
伴著人們生活質量以及科技水平的持續提升,以及國家經濟的迅速發展,我國的機械設計和機械制造技術的水準在不停地進步,并且正在臻于完善。機械設計和機械制造技術早已步入了人們平常的工作學習和娛樂當中,因此,其在技術方面的分析和研究就顯得越發重要。在我國有關部門已投入很大的力度去支撐它的分析研究,不過如今機械設計和機械制造技術仍有很多的不足和缺陷,這些不足極其嚴重的阻滯了我國機械事業的進步。文章就機械設計和機械制造技術的發展做了簡析,并針對一些問題提出了對策,希望能夠為機械事業做出一份力量。
關鍵詞:
機械設計;機械制造;技術;分析
前言
機械設計和機械制造技術是如今一個相當熱點的探究話題,有關技術人員給于了機械設計和機械制造技術很大程度上的投入和希望。機械設計和機械制造技術為人們的工作學習娛樂添加了豐富的便捷,無論是哪種領域都有它的參與。機械設計和機械制造技術在實際應用上十分的繁雜,造成了其仍舊有著諸多的現實問題。那么就急需我們努力的投入到機械設計和機械制造技術的研究事業中去,仔細看待每一個問題并去解決它。
1機械設計和機械制造技術發展現狀
如今,制造行業在國內的前景很好,我們可以從幾個角度對其進行系統的認識。首先,機械設計和機械制造的管理。在目前的情況來看,使用計算機對其進行系統的管理已經是大勢所趨,它也是將來的管理主要手段。管理制度和制造形式的改革進步,催動了很多的新型管理概念。在國內,類似的管理制度仍舊很缺乏,只有部分的機械設計和機械制造公司采取了類似的管理。所以,管理制度應該被人們重視起來;其次,機械設計和機械制造的設計方法。在國外的發達國家大部分會采納最前沿的設計措施,而且不停地增加新的設計資料。特別是一些仿真軟件的使用,使相當一部分的公司進入了計算機全生命周期模擬階段。可是,在國內仍缺少類似前沿的仿真技術的開發研究,導致類似的技術在我國的使用率并不是很高。所以,就這個角度來說,國內的機械設計和機械制造行業仍要向這方面進軍;最后,機械設計和機械制造的技藝研究。機械設計和機械制造的最終目標就是追求高精密度與準確度、高精確度與細致度的技藝過程。目前有很多的技術隸屬高層次的通過一定工序和方式將原材料、半成品轉化為目標需求的過程,尤其是在國外的一些工業處于世界前列的國家,類似的技術更是使用相當普遍。但是在國內,上面提到的技術使用很少,仍處在不被涉足的程度中。
2機械設計和機械制造技術分析
2.1機械設計的分析
在機械設計的前期,相關設計人員要策劃詳細的機械設計前期方案,它的前期方案為機械設計與機械制造的內涵與進度制訂了一個大的方向,而且其亦規定了機械二次設計和機械二次制造的進步,因此,如果人們想要得到更加豐富的設計方案與生產進程,就應當盡力地去制訂出一個完善的前期方案。在機械設計的過程中,一個好的方案十分重要,優秀的設計方案可以成為機械設計的內核與指導,機械設計能不能符合生產需要就得看設計方案是不是符合生產的要求。不僅如此,有關技術人員還要保障每個步驟的任務都要盡力完成,機械設計不該產生一絲的馬虎,在針對機械設計的比如比較設計圖張和設計中的運算,校對運算結果和一些設計草案的技術步驟,需要嚴肅地核實探究每一個工作步驟,及時地檢查故障所在,并及時地解決問題。
2.2機械制造的分析
目前的機械制造行業里,機械制造的管治十分有必要,人們要是打算將機械制造行業推向繁榮,那么應當奮力地策劃出一個好的機械制造管治制度。首先,伴著我國科技水平的進步,機械行業的前進,過去的機械制造已不能適應如今的機械工業的發展腳步。那么,就急需有關技術人員要有與時俱進的意識,不停歇的與國際中最前沿的機械制造技術溝通交流,結合國內的機械制造現狀與國外最先進的技術,改善國內的機械制造技術,促進國內的機械行業的發展進步。此外,由于其已然愈來愈多的被使用到人們的工作學習娛樂當中,所以機械行業還要加強力度去拓展機械制造用品的適用范圍,以此延展和發現機械行業的生命和新道路。無論如何,相關企業和相關的工作人員都應當主動加入到機械制造的技術分析和研究當中去,不能只看到短期的利益,要放眼未來。
3現代機械設計與機械制造的特點
3.1創新性
創新性是一個國家和民族的未來,是國家生存發展的必要保障。現代機械設計是依靠先進的設計理論和設計工具來運行的,它能夠使設計者創造性思維充分的發揮作用,使設計者能夠運用各種手法,各種技術開發出質量好、成本低、高效率的產品。
3.2系統性
現代機械設計注重整體運作,不僅看重產品質量本身的問題,還注重產品對環境和人本身的影響。現代機械設計提倡環境與產品的和諧,在不影響環境的情況下創造新的產品,真正的做到了人-機-環境的系統關系。
3.3多學科理論和技術的交融性
現代機械設計理論方法是一門新型的綜合叉科學,它融合了現代設計方法學、可靠性設計、有限元、計算機輔助等各個方面的技術。由于機械設計具有多學科理論和技術的交融性,因此現代機械設計減少了傳統設計中的一些盲目性和不確定性,提高了產品生產的科學性和準確性。
3.4前瞻性
在產品設計的初期,現代機械設計不僅考慮到產品的生命周期和各個階段的性能要求,還考慮了系統和環境的影響,這種前瞻性的設計會讓人們提早發現潛在的缺陷并且去改正和創新,將可能發生的故障降到最低的程度,能夠保證自然生態的絕對平衡,實現人類的可持續發展。
4結束語
機械設計和機械制造技術的相關分析和研究為人們的未來添加了豐富的可能性,它對人們的切身利益有著不可忽視的作用。為此,我們應當去認知它,關注在其發展的過程中所存在的矛盾并仔細的探討機械設計和機械制造的有關技術發展前景,進而為人們的生活工作帶來意想不到的好處。
作者:趙捷 單位:河南工業和信息化職業學院
參考文獻
[1]王世敬,溫筠.現代機械制造技術及其發展趨勢[J].石油機械,2002.
【關鍵詞】傳統機械制造;制作程序以及技術程序;機械設計合理化措施;現代化機械設計;計算機輔助;系統化機械設計
一、傳統機械設計制造
(一)傳統機械制造工藝的基礎知識
1.制作程序以及技術程序。關于機器生產技術,制作程序具體是指原材料通過機器設備和勞動力的勞動轉化為可以在市場上進行銷售的商品。這一程序的內容比較豐富:制造工作開始實施的準備工作;原料與毛坯等材料的準備工作;半成品生產的基本操作;附加工作的具體實施環節;商品的包裝設計工作以及需要注意的工作細節問題。具體來說,機器生產技術程序是指用機器生產方式對已經經過加工的半成品進行操作,促進商品生產的完成。
2.零件裝夾。零件在進行生產之前,要先把工件放置在床或夾具的準確位置上,這一程序就是固定位置,并且為了能夠確保位置的準確性,還要把零件夾緊進行穩固,這個程序就是夾緊,所以這兩個步驟綜合起來就是裝夾。機器生產技術的零件裝夾是不是科學對零件的生產品質有著很大程度上的影響,并且還會對商品的生產速度、生產成本產生直接作用。
3.定位。作對于有效到達零部件的質量要求具有重要的作用,零件的定位方法有很多種,應該根據具體情況選擇適合的定位方式,通過對零部件的加工處理,促進裝備質量的提高。定位標準的確定對于定位的工作安排是非常關鍵的,可以通過選擇適宜的定位標準加強機械設備的質量。
4.加工精度。在機械制造工藝的具體工作當中,加工精度是重要的工作內容之一,對于影響加工的質量,保障加工的工作順利進行具有關鍵性意義。具體而言在加工的方式上,在尺寸、形狀、位置和表面質量等方面需要分門別類進行精度控制。有效的精度控制是加強機械質量工藝不斷提升的重要方面,需要多方面進行努力。
(二)機械設計過程中的注意事項
為了保障機械策劃的質量要求機器策劃的總體程序對于保障機械設計的整體流程的順暢具有比較關鍵,在機器策劃的整體規劃工作當中需要不斷對每個環節的工作進行規范,確保每個工作人員做好自己的基本工作,促進策劃方案的全面貫徹實施,就需要不斷在工作中完善體系、合理、適宜進行方案的有效策劃,工作中不斷進行注意:首先,工作基本要求符合策劃方案,做到實踐和理論的基本一致。其次,裝置的具體調解的控制管理。
(三)基于機械制造工藝的機械設計合理化措施
1.在刀具選擇的時候予以重視。為了保證加工表面質量的提高,在進行刀具選擇的時候,應該根據加工件的實際屬性選擇那些副偏角比較小、刀尖圓弧半徑比較大的刀具或者合適的精車刀、修光刃等等,選擇和工件材料適應性比較好的刀具能夠更好的降低工件表明的粗糙度。
2.在進行切削條件選擇的時候必須慎重。想要提高工件表面質量便必須根據材料的需要選擇合適的切削速度,盡量避免產生積屑瘤的產生,此外還可以降低進給量,采用那些效果比較好的切削液等方式來提高工件表面質量。
3.在一定程度上減少表面層變形強化。想要更好的減少表面層的變形,可以采取的方法是比較多的,在用刀具進行工件加工的時候,必須很好的控制切削用量和刀面的磨損寬度。
二、現代化機械設計
(一)計算機輔助機械設計方法
系統軟件處于整個軟件的核心內層,它的作用是對計算機資源進行自動管理和控制,主要包括操作系統和數據通信系統等。支撐軟件又稱為軟件開發工具,是一種軟件工具系統,它的作用是幫助人們高效率開發應用軟件。應用軟件是用于解決各種實際問題的程序,它是用戶利用計算機以及它所提供的各種系統軟件和支撐軟件自行編制的。計算機輔助機械設計首先要建立數學模型,雖然對于一般的機械零件有現成的數學模型可以使用,但對于沒有數學模型的就需要建立正確的數學模型,這是成功進行設計的第一步;接下來,根據手工計算的步驟設計程序框圖;然后根據程序框圖用高級語言編制程序;最后進入程序調試環節,程序編好后,要對源程序及程序適用范圍的邊界、轉折點進行試算,試算與手算結果要完全吻合。
關鍵詞:機械設計;核心競爭力;工業設計;機械制造;信息化技術文獻標識碼:A
近年來,隨著經濟的發展和科技的進步,人們對工業設計和機械制造技術的需求越來越大,對人們的生活產生深遠的影響,尤其是信息化技術的快速發展,使得人們對工業設計及機械設計制造技術的要求也越來越高,引起了相關技術工作人員的高度重視。
1工業設計概述
工業設計是人們為了實現預先設定目標而進行的有計劃性和目的性的創造性過程,通過一系列工學和美學知識的綜合運用,從而實現對產品設計的預先要求和目的。目前工業設計的應用范圍非常廣泛,涉及到的知識體系也不僅局限于工學和美學的范疇。工業設計的效果明顯,通過設計使企業生產的商品市場競爭力得到大幅度提升,不但從外觀上有所改進,還能夠提升商品的文化內涵,培養自身的企業文化。機械設計和制造要經過許多步驟才能真正實現系統工程的作用。工業設計及機械設計制造技術的應用對國家制造業的發展有著重要意義,同時也反映了一個國家的科學技術水平,兩者之間是相輔相成的。
2工業設計的基本特征
眾所周知,工業設計涉及到工學、美學等眾多學科,是一門交叉性很強的應用性知識。工業設計的快速發展是在工業革命完成后,由于商品的爆發式增長,促使工業設計的快速發展。工業技術從時間角度可以分為傳統工業設計和現代工業設計兩種。傳統工業設計偏重于設計工業產品,出現于工業設計的早期,隨著現代化技術的不斷發展和社會的進步,傳統的工業設計由于其單一性已經不能適應現代社會的要求,逐漸淡出人們的視野,同時現代化的工業設計也由此應運而生。現代化的工業設計不但能夠通過科學合理的方案達到工業設計想要達到的效果,而且能夠通過仿真手段預先獲取相關數據,更好地實現設計目標。一般來說,現代工業設計主要有以下三個特點:
2.1較強的綜合性通常情況下,人們對工業設計僅停留在對產品的外觀設計和改變,對工業設計的認識也僅停留在膚淺的機器設計方面,由此可以看出,人們對于工業設計存在著極大的誤解性,沒有全面清晰地理解工業設計的實質意義。其實工業設計不僅是停留在產品外觀的設計,還涉及到解決產品生產過程所遇到的問題解決方案制定。就目前工業設計的發展形勢來看,工業設計已經不僅局限于工學和美學的知識,還滲透生物學、經濟學、心理學和社會學等方方面面的學科知識,綜合性極強,需要多門學科互相結合才能滿足現代人對于產品的不同需求,提升企業的核心競爭力。
2.2較強的實踐性工業設計最主要的目標就是實現提升人們生活品質的目標。要想實現為人們提供舒適、便利、環保、和諧、自然的生活方式,就需要在進行工業設計時不斷的實踐,改進產品性能,使得人機關系更加和諧。
2.3較強的時代感人們的需求是隨著社會經濟和科技的發展而不斷變化的,在不同時代環境下,對于工業設計有著不同的衡量標準和指標,因此作為一門以服務人為宗旨的學科,要不斷調整工業設計的需求,保證其隨時代的發展而不斷的改進,同時保證設計過程中充分考慮到節能性和環保性。
3工業設計的發展概況
工業革命后,隨著市場上產品的爆發式增長,工業設計迅速崛起,應用范圍越來越廣。隨著第二次工業革命的到來,人們對于工業設計的重視程度也日漸加大,大量人才涌入該行業,直接導致工業設計行業的快速發展。我國由于歷史因素導致工業設計的起步時間較晚,發展速度也不盡人意,發展階段大致可以分為三個部分:“拿來”、“模仿”、“創新”。改革開放以來,隨著我國進出口貿易額的不斷攀升,人們看到了工業設計的重要作用,并且開始投入大量的人力物力來提升其自身產品在市場上的核心競爭力,企業也想通過優秀的工業設計來提升其自身的企業形象和企業文化,因此許多企業逐漸注重工業設計工作的展開。我國是一個注重教育的國家,教育部門也看到了工業設計的巨大市場需求,在各高校也開設了相關的專業和專業課程,從而為我國工業設計的快速發展奠定了豐富的人才基礎。
4機械設計制造技術的發展概況
機械設計制造技術是一個十分復雜的過程,包含諸多的繁瑣步驟和環節,如從產品的設計到產品的制造過程、產品售后的維護環節。到目前為止,我國的機械設計制造技術較為落后,與發達國家相比還存在較大的差距,主要原因是因為先進技術是依靠國外引進,自主創新和自主知識產權所占產品的比例較小,自主研發的動力明顯不足,創新意識和創新能力都有待提升,這些問題直接制約著我國機械設計制造技術的向前發展。同時,在我國機械設計制造技術的發展中存在一個明顯的問題是資金投入方面與我國的勞動力資源不相匹配,資金落實不到位直接沖淡了我國勞動力資源豐富的優勢,這樣的現狀在一定程度上制約了我國機械設計制造技術的發展。僅通過發展勞動密集型產品,而不開發高精尖產品的發展方式在未來信息化社會中終將被淘汰。雖然近年來這一問題得到一定的重視,也有明顯的改善和提升,但是產品使用性能和產品外觀方面還有很大提升,這就導致我國僅僅是制造大國,卻不是制造強國的尷尬局面,同時隨著我國勞動力成本的提升,在未來發展中,廉價勞動力的優勢將不復存在,如何在新的形勢下找到我國經濟未來發展的增長點,需要引起相關工作人員的高度重視。
5工業設計及機械設計制造技術的應用
5.1工業設計及機械設計制造技術兩者間的關系由于工業設計涉及到多門學科的應用,是一門綜合性極強的學科,因此相關人員應該認識到,工業設計作為一門科學技術,在其使用過程中要嚴格執行相關的要求,不能因為困難和麻煩就跳過其中的步驟,不然就無法達到相關的設計要求,違背了事物發展的客觀規律和條件。如果在設計過程中違背了某些客觀規律,如力學和機械學的內容,就會使設計出的產品不能達到其預先設定的目標,導致無法設計出功能完備、造型美觀的產品。從中可以看出,在工業設計過程中,機械設計過程滲透到整個環節的方方面面,作為一個合格的工業設計工作者,必須掌握機械制造的知識,才能在機械設計制造的基礎上實現工業設計,為產品的完成打下一個堅實的基礎,然后再利用工業設計中的相關知識,對產品的外形、結構等方面進行探索和打磨,使產品能受到更多人的認可和歡迎。機械設計制造需要在工作中充分考慮到人機工程的相關問題。在機械設計過程中,要充分重視人的感受,從人的角度出發,結合產品使用的環境等綜合因素,從而保證產品服務為人的前提。在人機工程學的相關理論中,要充分重視環境、人、機器三者之間的關系,使之協調配合,同時需要對產品的消費者和使用者做好相關的研究和分析工作,保證人機和諧。在現代社會中,機械產品和人機工程學的關系越來越緊密,只有充分考慮到人的因素,才能設計出成功的機械產品。
5.2工業設計及機械設計制造技術的應用趨勢近年來工業設計和機械制造的應用趨勢圖如圖2所示:從圖2中可以看出,從2009~2016年,工業設計及機械設計制造技術的應用趨勢穩步增長,將工業設計及機械設計制造技術結合應用,不但能夠發揮其各自的優勢,還能夠產生更多的企業經濟效益,極大地提升產品的核心競爭力,從而獲得一加一大于二的效果。從我國目前的情況看,由于我國小型企業較多,生產力水平和資金有限,極大地限制了工業設計及機械設計制造技術的應用和發展,加上我國在工業設計及機械設計制造技術的應用工作上缺乏必要的促進措施,使得企業的工業設計水平停滯不前。要想扭轉現有的問題,政府應該采取相應的措施來激勵工業設計及機械設計制造技術的應用和發展,對市場進行調節,促進企業的環保、綠色、節能化的發展。同時對于中小企業資金短缺的問題,要采取相應的措施并給予相應的支持,提供一定的技術指導。高校應該高度重視相關專業人員的培養,為我國的工業設計及機械設計制造技術的發展培養更多的高技術人才。
6結語
綜上所述,隨著現代化進程的不斷向前發展,工業設計及機械設計制造技術在未來將會有更大的市場需求,也會有更大的發展空間,相應的對于工業設計及機械設計制造技術的要求也會不斷提升,因此相關技術工作人員一定要立足當下,抓住機遇、迎接挑戰。
參考文獻:
[1]吳石,徐靂,宋東穎.依托機械設計制造專業加快應用型車輛工程專業建設[J].黑龍江教育(高教研究與評估),2006,(4).
[2]潘庭海,張石磊.機械設計制造及其自動化專業課程實踐性分析[J].電子制作,2014,(2).
[3]楊宇哲.淺談仿真技術在機械設計制造過程中的應用[J].科技創新與應用,2014,(11).
關鍵詞:工業設計;機械設計制造;應用
工業及機械設計設計面較廣,在眾多的設計行業中工業設計及設計制造的難度最高。科技含量也最強,并且在設計過程不僅要體現設計的實用性,還要考慮設計的美觀性。在當前工業設計及機械設計制造行業中,設計與制造水平的高低與企業市場競爭力直接掛鉤。
1工業設計基本概述
工業設計指的是人們為了達到某一目標進行的創造性設計行為,在設計過程中,需要設計人員合理運用工學及美學相關技能,使工業產品實用性與美學性得以體現[1]。現代化的工業設計中,設計人員往往要事先執行科學的方案,并利用現代化的手段模擬設計產品所能達到的預期效果,通過不斷改良形成新的產品。因此工業設計通常具有以下幾個方面的特征。
1.1綜合性強
人們往往將工業設計簡單的理解為產品外在形態的設計,并且認為工業設計產品基本上都是機械產品,事實上人們的這種觀點不全面,對工業設計的理解依舊處于較淺的水平。實際上,工業設計綜合性較強,設計中不僅包含美學、工學,還包括經濟學、生物學、心理學等方面的內容。
1.2實踐性強
工業設計的目的是為人們提供更舒適、便捷的生活方式,使人們的生活更加自然、環保,因此工業設計具有非常強的實踐性。
1.3時代性強
受不同時期人們的需求不同,工業設計的目標及設計內容往往會發生一定的變化,在以往工業設計可能僅僅是提高人們工作效率,而當前,隨著環保理念的不斷深入,在工業設計上往往體現產品節能、綠色以及環保等特征,由此可見,工業設計具有非常強的時代感。
2我國工業設計及機械設計制造發展現狀
2.1工業設計現狀
與發達國家相比,我國工業設計讓處于較慢的發展階段,發達國家由于工業出現的比較早,并且在電氣革命后就注重對工業設計內容,這在很大程度上提高了國外工業生產水平。而我國工業設計出現的比較晚,在改革開放后才逐漸重視工業設計,總體概括工業設計的階段,我國工業設計主要走過三個重要的階段:拿來、模仿以及創新[2]。隨著工業設計的不斷深入,目前我國正在從模仿到創新的演變,在很多企業,已經逐漸在原有的工業產品上加入現代化的設計理念,雖然有的工業產品保留了產品原有的外觀,但是在產品的具體組成與性能上相較以往的產品發生了巨大的變化。并且隨著當前高校在工業設計教學中越來越注重學生創新能力的培養,相信在不久,我國工業設計將全面步入到“創新”這一發展時期。
2.2機械設計制造現狀
機械設計制造中涵蓋比較多的內容,具體包括產品的外觀及內部組成設計、產品的制造、產品銷售等一系列緩解。相比發達國家,我國機械設計制造發展較慢,仍有很大的提升空間,機械設計制造所表現出的缺陷包括一些核心零件的生產仍依賴進口,即便在國內生產,往往也是模仿相應的工藝,表現出較低的自主創新能力。并且從我國勞動力組成來看,技術類的生產及制造人員依舊比較缺乏,單純的機械組裝的人員占大多數,這必然對我國機械設計制造技術的發展有一定的制約作用。
3工業設計及機械設計制造技術的應用及融合
3.1工業設計在機械設計制造中的應用
工業設計應用與機械設計制造領域中,主要是通過工業設計是機械產品的科學含量更高,在當前智能化機械的生產要求下,機械產品的生產一切圍繞滿足人的需求出發,體現“以人為本”的設計理念,通過工業設計將機械產品的利人作用體現出來,才能使機械產品的銷量提升,使機械設計制造企業的經濟效益不斷提升。
3.2機械設計制造在工業設計中的應用
工業設計的綜合性較強,涵蓋藝術、科學及美術等多種學科,在多種學科中,如果通過重要性進行分類,科學必然是最重要的學科,所有的工業設計必須以科學為基本需求。而現代機械設計制造則滿足了工業設計這一科技化的目標,通過高精度的機械,設計出的工業產品往往外形美觀、功能齊全,深受人們的喜愛。因此,在工業設計中,設計師必須充分依托機械設計制造,保證設計的產品不會違背科學的客觀規律,并且在產品的結構、色彩以及功能上更加符合人們的需求,使產品的實用性不斷提升。
3.3工業設計與機械設計制造的融合
在當前科學技術快速發展的背景下,工業設計與機械設計制造有各自的優缺點,在發展工業設計與機械設計制造發展過程中,只有將兩者有機結合,才能使企業獲得更多經濟效益及社會效益,進而不斷提高企業的競爭力。受當前我國工業設計企業規模大小的影響,很多企業雖然有志進行工業設計與機械設計融合,但是受時間及財力影響,設計融合往往成為空談。因此,在實現兩者融合上,首要的任務是給予中小型企業一定的便利與扶持,促使企業在工業設計中逐漸朝綠色、環保、技能的方向持續發展,使中小型企業的設計朝著可持續化的方向發展。在相應的政策上,給予中小企業一定的政策優化,比如稅收減免,幫助中小企業解決設計過程中經常面臨的時間及財力的問題,從而使中小企業設計的物質基礎得到滿足,從而幫助中小企業形成持續、良好的發展戰略,逐漸從傳統機械設計階段轉變到工業設計階段。此外,為了進一步提升企業工業設計水平,還應不斷加大高校對工業設計及機械設計制造相關人才的培養力度,培養目標上以創新型人才與專業技能水平較高的人才為主體,提高高校相關人才的輸出質量,并建立相關科研部門,實現工業設計與機械設計制造相關人才的集中培養。
4結語
總之,隨著我國社會經濟的快速發展以及現代化建設的不斷推進,工業設計及機械設計制造在我國經濟發展中的作用越來越突出。因此,要求在不斷完善工業設計與機械設計制造先關技術,通過積累設計經驗,不斷改進與完善,并通過專業人才的不斷輸出,迎接我國工業設計及機械設計制造新的發展局面。
作者:李增泉 單位:永城職業學院
參考文獻:
工業及機械設計設計面較廣,在眾多的設計行業中工業設計及設計制造的難度最高。科技含量也最強,并且在設計過程不僅要體現設計的實用性,還要考慮設計的美觀性。在當前工業設計及機械設計制造行業中,設計與制造水平的高低與企業市場競爭力直接掛鉤。
1工業設計基本概述
工業設計指的是人們為了達到某一目標進行的創造性設計行為,在設計過程中,需要設計人員合理運用工學及美學相關技能,使工業產品實用性與美學性得以體現[1]。現代化的工業設計中,設計人員往往要事先執行科學的方案,并利用現代化的手段模擬設計產品所能達到的預期效果,通過不斷改良形成新的產品。因此工業設計通常具有以下幾個方面的特征。
1.1綜合性強
人們往往將工業設計簡單的理解為產品外在形態的設計,并且認為工業設計產品基本上都是機械產品,事實上人們的這種觀點不全面,對工業設計的理解依舊處于較淺的水平。實際上,工業設計綜合性較強,設計中不僅包含美學、工學,還包括經濟學、生物學、心理學等方面的內容。
1.2實踐性強
工業設計的目的是為人們提供更舒適、便捷的生活方式,使人們的生活更加自然、環保,因此工業設計具有非常強的實踐性。
1.3時代性強
受不同時期人們的需求不同,工業設計的目標及設計內容往往會發生一定的變化,在以往工業設計可能僅僅是提高人們工作效率,而當前,隨著環保理念的不斷深入,在工業設計上往往體現產品節能、綠色以及環保等特征,由此可見,工業設計具有非常強的時代感。
2我國工業設計及機械設計制造發展現狀
2.1工業設計現狀
與發達國家相比,我國工業設計讓處于較慢的發展階段,發達國家由于工業出現的比較早,并且在電氣革命后就注重對工業設計內容,這在很大程度上提高了國外工業生產水平。而我國工業設計出現的比較晚,在改革開放后才逐漸重視工業設計,總體概括工業設計的階段,我國工業設計主要走過三個重要的階段:拿來、模仿以及創新[2]。隨著工業設計的不斷深入,目前我國正在從模仿到創新的演變,在很多企業,已經逐漸在原有的工業產品上加入現代化的設計理念,雖然有的工業產品保留了產品原有的外觀,但是在產品的具體組成與性能上相較以往的產品發生了巨大的變化。并且隨著當前高校在工業設計教學中越來越注重學生創新能力的培養,相信在不久,我國工業設計將全面步入到“創新”這一發展時期。
2.2機械設計制造現狀
機械設計制造中涵蓋比較多的內容,具體包括產品的外觀及內部組成設計、產品的制造、產品銷售等一系列緩解。相比發達國家,我國機械設計制造發展較慢,仍有很大的提升空間,機械設計制造所表現出的缺陷包括一些核心零件的生產仍依賴進口,即便在國內生產,往往也是模仿相應的工藝,表現出較低的自主創新能力。并且從我國勞動力組成來看,技術類的生產及制造人員依舊比較缺乏,單純的機械組裝的人員占大多數,這必然對我國機械設計制造技術的發展有一定的制約作用。
3工業設計及機械設計制造技術的應用及融合
3.1工業設計在機械設計制造中的應用
工業設計應用與機械設計制造領域中,主要是通過工業設計是機械產品的科學含量更高,在當前智能化機械的生產要求下,機械產品的生產一切圍繞滿足人的需求出發,體現“以人為本”的設計理念,通過工業設計將機械產品的利人作用體現出來,才能使機械產品的銷量提升,使機械設計制造企業的經濟效益不斷提升。
3.2機械設計制造在工業設計中的應用
工業設計的綜合性較強,涵蓋藝術、科學及美術等多種學科,在多種學科中,如果通過重要性進行分類,科學必然是最重要的學科,所有的工業設計必須以科學為基本需求。而現代機械設計制造則滿足了工業設計這一科技化的目標,通過高精度的機械,設計出的工業產品往往外形美觀、功能齊全,深受人們的喜愛。因此,在工業設計中,設計師必須充分依托機械設計制造,保證設計的產品不會違背科學的客觀規律,并且在產品的結構、色彩以及功能上更加符合人們的需求,使產品的實用性不斷提升。
3.3工業設計與機械設計制造的融合
在當前科學技術快速發展的背景下,工業設計與機械設計制造有各自的優缺點,在發展工業設計與機械設計制造發展過程中,只有將兩者有機結合,才能使企業獲得更多經濟效益及社會效益,進而不斷提高企業的競爭力。受當前我國工業設計企業規模大小的影響,很多企業雖然有志進行工業設計與機械設計融合,但是受時間及財力影響,設計融合往往成為空談。因此,在實現兩者融合上,首要的任務是給予中小型企業一定的便利與扶持,促使企業在工業設計中逐漸朝綠色、環保、技能的方向持續發展,使中小型企業的設計朝著可持續化的方向發展。在相應的政策上,給予中小企業一定的政策優化,比如稅收減免,幫助中小企業解決設計過程中經常面臨的時間及財力的問題,從而使中小企業設計的物質基礎得到滿足,從而幫助中小企業形成持續、良好的發展戰略,逐漸從傳統機械設計階段轉變到工業設計階段。此外,為了進一步提升企業工業設計水平,還應不斷加大高校對工業設計及機械設計制造相關人才的培養力度,培養目標上以創新型人才與專業技能水平較高的人才為主體,提高高校相關人才的輸出質量,并建立相關科研部門,實現工業設計與機械設計制造相關人才的集中培養。
4結語
總之,隨著我國社會經濟的快速發展以及現代化建設的不斷推進,工業設計及機械設計制造在我國經濟發展中的作用越來越突出。因此,要求在不斷完善工業設計與機械設計制造先關技術,通過積累設計經驗,不斷改進與完善,并通過專業人才的不斷輸出,迎接我國工業設計及機械設計制造新的發展局面。
參考文獻:
[1]吳樂平.淺析機械設計制造技術的應用[J].化工管理,2015(33):109.
[2]何楠.機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用分析[J].山東工業技術,2016(07):148-149.