机械设计

智能制造时代机械设计技术思考

 

0 引言

近年来,随着市场经济的稳定发展,智能制造应运而生且逐步走向成熟,其在经济发展中的地位也不断攀升。在国际上,德国提出工业4.0 战略、美国提出“先进制造伙伴计划”,旨在通过提高智能制造提高生产力。但是相对于发达国家,我国智能制造业的技术水平尚存在差距和技术性问题。基于以上现状,有必要对我国智能制造技术进行分析和研究,探索我国的机械智能制造业的发展方向。

1 智能机械制造市场发展的必然性

智能机械制造是科技迅速发展后出现的必然现象,也是我国经济发展,打造和谐社会的必须条件。具体原因如下:其一,可持续发展作为我国经济发展的重要指导战略方针,智能机械的发展也应以可持续发展为制造原则。在设计与生产智能机械时,应将节能环保放在第一位,再从技术方面进行升级研发。此外,在选用机械材料时,应选择绿色环保的原材料进行制造生产,以此提高制造能力;其二,在生产制造智能机械时,会更加倾向于对机械控制的灵活度,从目前使用智能机械的市场行情来看,较为成熟的智能机器在操作方面是更加的灵活,设置完流程后智能机械就可以自行生产,而且效率相对比较高。

2 智能机械制造优势

智能机械制造比传统机械制造的优势突出许多,可以从以下方面看出:首先,智能机械制造产品精度高于传统机械制造产品的精度。智能机械制造是利用计算机来控制产品的大小与生产工艺,而计算机可以准确的根据产品参数来进行监督把控,严格遵照电脑程序进行生产,可以有效控制产品的质量。此外,计算机的智能系统可以有效监督制造流程,当智能机械在运行过程中遇到问题,可以针对问题发出预警信号,工厂负责员工可以及时发现并解决问题;其次智能制造大幅降低了生产成本。在智能机械制造过程中,智能制造系统能够根据生产要求和车间生产能力进行排程,大幅挖掘公司的产能。最后,智能机械制造降低了人工劳动成本。一般情况下,只需要工作人员通过控制系统对整个生产流程进行监控,车间内可实现无人参与。

3 机械设计方法与步骤

3.1 机械设计方法原则与过程

设计机械一般分为以下步骤:前期的项目设计、机械制造方案设计、技术设计以及施工设计。

前期的机械项目设计主要分为:实地考察、研究其可行性、制定实施计划;机械制造方案设计主要分为:机械总体功能分析、功能的分解与组合、系统原理、实验机械的功能、确定方案;技术设计主要分为:机械整体的设计、机械构造的设计、实验设计以及规格设计等等;施工设计主要分为:画机械整体和所有零件的图纸、技术文件的编写、试着制作以及生产等等。在机械设计的整个流程中,可以充分的展现出工作人员的能力与智慧,进而利用现代化科技对智能机械进行创新设计。

3.2 机械创新设计步骤

对机械设计进行创新的步骤认为:首先是对机械的实质性原理进行研究;其次是分析机械的结构和类型;再次是优选出机械的运动机理、大小以及参数;最后是进行综合性的分析与调整优化。

4 智能化的机械设计

4.1 侧重节能环保

智能化机械设计在节能环保上面需要注重的问题:第一,加强对环保原材料的研究。设计者在选材上应以可持续发展为原则,选取材料必须绿色环保,所使用材料不能影响生态环境。第二,设计智能机械时,要针对机械设备回收性能进行评估,机械如果无法回收再利用,那么在选材时应考虑到设备更新换代后,旧设备是否会破坏环境。其次还要注意到机械设备的延展性,具备延展性的功能的设备,具有更高的利用价值,在以后的发展中,可以对机械设备的功能进行完善,以便回收再利用,以此来延长机械的使用时间。

4.2 引进成熟智能技术

智能机械生产设计时,其核心是智能控制技术,因此引进成熟的智能技术是智能机械生产的保障。智能机械刚开始生产设计时,首要任务是先进的智能技术与生产流程融合。在设计智能系统时,要结合智能机械的系统启动程序,制造商合系统规格,全方位分析检验生产机器,分析生产机器所生产出来的产品是否达到预期的规格。如果设计样品或者绘图不真实,则系统会重新推断。

4.3 引进成熟智能技术

智能机械生产设计时,其核心是智能控制技术,因此引进成熟的智能技术是智能机械生产的保障。智能机械刚开始生产设计时,首要任务是先进的智能技术与生产流程融合。在设计智能系统时,要结合智能机械的程序启动系统、制造商以及系统规格等等,对智能机械进行全面的检验分析,看生产出来的智能机械可否达标。如设计的机械样品或绘图不符合规则,系统则会重新进行分析检测。

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