机械制造技术范文
时间:2023-03-17 06:05:50
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篇1
关键词:机械制造;特点;发展趋势;
中图分类号:TH16 文献标识码:A 文章编号:1674-3520(2014)-08-00-01
随着社会的不断进步,机械制造技术也获得快速的发展,具有精密化、智能化、清洁化以及集成化的特点。就目前而言,计算机、传感、自动化、新材料以及管理等技术与传统的机械制造技术进行结合,保证成为一体,在发展过程中,形成物质流、信息流和能量流的整体系统工程,不断保证生产规模的扩大和追求最佳的经济技术效果,实现机械制造过程中管理的简化和合理化,促进不断采用最新的生产方式。
一、现代机械制造技术发展的国内外现状
从国外发展情况来看,发达国家的机械水平已经相当高,在进行实际的设计过程中,一般采油工计算机辅助和仿真等方法,同时对企业管理的方法和手段也日趋规范化和科学化,尤其在机械加工技术方面实现全面的自动化,采用数控技术和自动引导小车等技术。发达国家主要制造了一系列新的系统,主要包括计算机集成制造、智能制造以及敏捷制造和并行工程等系统。
(一)计算机集成制造系统主要建立在自动化、信息技术等基础上,有效利用计算机软件,把企业内部的生产较为分散的自动化系统集成起来,在很大程度上可以提高机械制造的效率。在利用计算机集成系统过程中,要注意以下几个方面,在功能方面来讲,要做好市场预测、产品设计、加工技术以及制造管理和售后服务等,这比传统机械企业自动化服务的范围要大的多,系统非常复杂。这种计算机集成主要以信息和功能,在很大程度上可以有效不断缩短产品开发、保证产品质量,降低工程投资等。
(二)智能制造系统。这种系统主要把模糊推理等人工智能技术广泛的应用到制造系统,最大限度解决实际中遇到的复杂问题,提高机械制造的水平和技术。人工智能系统是智能制造系统的核心技术,可以节省大量的人力和物力以及财力,提高解决实际技术问题的能。
(三)并行工程。并行工程,也可以称为同步或者同期工程,主要对传统的机械产品进行串行的开发,这种系统主要要求开发过程中要考虑到产品的周期,具体包括机械产品的质量、成本、因素、计划以及用户的要求等,保证各方能够协调工作。保证产品开发的各个阶段具有一定顺序性和并行性,保证在进行机械产品设计开发的过程中,及时发现其中存在的问题,最大限度的减少产品的研究、开发和生产周期,保证产品的质量,提高企业的经济效益。
(四)敏捷制造又称为灵捷、迅速和灵活指导,就是将柔性生产、熟练掌握生产技术进行集成,实现对劳动力的灵活管理,能够有效的无法预见的市场消费潜力做出比较迅速的反映。进行敏捷制造的工作原理,就是利用计算机网络和信息集成结构,实现标准化和专业化的生产,采用竞争合作的原则。
二、机械指导技术的发展趋势
就目前而言,机械指导技术发展主要朝着精密加工、微细加工以及纳米技术方向和高度自动化方向的发展,以敏捷制造和CIMS等为主。超精密加工设备正朝着高精度、高速度、多功能、高复合以及智能、安全、环保方向发展,在很大程度上突破了传统的格局,不断降低噪音、油污和粉尘等危害。同时随着全球经济、科技、信息的迅速发展,机械制造朝着全球化、虚拟化以及绿色化的方向反战。
(一)全球化。近些年来,全球化趋势不断加强,机械制造国际化经营越来越受到欢迎,但是也面临着许多的问题和挑战,导致有的企业倒闭或者被兼并。另一方面,由于计算机网络技术的不断发展,不断丰富机械制造企业相互之间的信息交流、产品开发以及经营管理,最大限度地增加了国际的市场竞争,因此机械制造全球化的技术基础就是实现网络化、标准化以及集成化,这给机械制造企业带来革命性的变革,保证产品设计、材料选购、机械制造以及产品的开拓和销售可以跨国跨地区的进行流通,真正实现全球化。
(二)虚拟化。虚拟化就是指在实际的机械制造过程中采用虚拟技术,可以大大降低机械产品开发的风险,提升产品的开发速度,保证机械产品的结构和性能能够达到相关标准和要求,不断对投资成本进行优化,具体可以采用运动仿真、动力学、造型设计、人机工程学等。在进行机械制造过程中,要采用模拟和检验技术,促进检验的加工方法、可加工性和合理性,保证机械产品的质量,优化机械产品生产质量,实现最大的经济效益,做好机械产品的设计计划、具体的生产组织管理和车间调度以及物流链的设计等。虚拟化最为关键和重要的就是进行计算机仿真,通过一些软件对真实的系统进行模拟,保证机械产品设计的质量和合理性,避免出现不必要的错误和缺陷,保证机械产品的质量。
(三)绿色化。在进行机械产品设计过程中,要严格按照ISO9000系列国家质量标准进行设计,保证实现机械产品的绿色化,具体包括绿色设计、材料、设备、工艺、技术、包装以及管理等,不断生产处绿色产品,包括最后在产品使用后经过绿色处理后保证能够回收利用。因为采用绿色设计和生产可以在很大程度上减少对环境的破坏,提高机械制造原料和能源的利用率,体现了人类社会的可持续发展,实现制造业的自动化。具体可以采用以下几项技术,精密机械的成形技术主要铸造、焊接以及塑性加工技术,精密的铸造、锻压、热塑性成形以及切割等技术。无切削液加工被广泛的应用在机械加工汗液,在很大程度上解决了冷却液带来的一系列问题。ROM技术突破了传统加工技术的的原则,而是采用添加和累计的方法,具有分层实体制造和熔化沉积制造等技术。以上机械绿色制造工艺的应用,在很大程度上减少原料和能源的消耗,同时建少了产品开发的成本,降低企业的投资成本。
综上所述,在进行现代机械制造过程中,要不断采用先进节能的技术,促进机械制造的可持续发展。
参考文献:
[1]李云飞.机械制造技术专业校企合作人才培养模式研究[D].沈阳师范大学2013
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关键词:机械制造;低碳技术
中图分类号:TU74;文献标识码:A
1 当前机械制造工艺技术
1.1 快速成型技术
快速成型技术是一种新的机械制造工艺技术,它主要建立在机械加工设备和机械制造技术上,直接对机械样板进行生产研发。在具体的加工的过程中,快速成型技术不需要其他任何技术以及加工工具,例如加工锉刀、加工模具、加工夹具等。
快速成型技术能够很好地帮助设计研究人员缩短相应的设计成型周期,推动相关的机械制造技术的发展。快速成型技术不仅发展了机械加工理论,更是扩展了机械知识的学科范围,有效促进技术的进步。该项技术主要以新产品的研发为基础思想实体堆积,选用CAD/CAM技术进行机械制造。
1.2 冲压技术
现在的冲压技术包括爆炸冲压技术和强磁场冲压工艺技术两种。这两种技术均是基于先进的技术理念,实现机械工艺的转变,推动机械制造工艺的改革和进步。
1.2.1 爆炸冲压技术。爆炸冲压技术是将水压作为冲压的主要原料,减少了金属资源的浪费。根据传统的技术要求,在水下完成相关的作业,实现对金属材料的冲压。爆炸冲压技术在水下采用水压冲炮,将其中放入火药,在点燃后形成巨大的冲量,形成巨大的动能对金属材料进行冲压。此技术产生的污染较少,加工成本较低,对传统的冲压技术有了很大的改进。
1.2.2 强磁场冲压工艺技术。强磁场冲压工艺技术通过对电磁铁对铁质物的吸引,对金属物质进行冲压,将金属物质冲压变形完成冲压过程。该技术对冲压的条件有着严格的要求,需要将需冲压的金属材料放置在磁铁附近,通过强电流产生的电磁力对金属材料的吸引实现金属材料的变形。强磁场冲压工艺技术的主要加工过程是:将选取的金属材料放置在电磁铁附近的固定位置,对电磁铁进行强电流进行充电,实现电磁铁对金属材料的吸引。这种强烈的电磁力会轻易地导致金属材料变形,完成冲压的过程。在这个过程中,我们还要注意对电容器的选择。电容器要符合贮存强电的要求,能够在规定的电压范围内进行正常充放电且不被击穿。强磁场冲压工艺技术的加工效率很高,加工的过程非常便捷,已经广泛应用到了汽车配件的制造工艺中。这种技术主要运用电磁感应作为工作原理,形成电磁冲压。
1.2.3 智能制造技术
当前的智能制造技术主要是运用在制造工艺技术中,是依附于机械制造自动化技术和机械制造人工智能化技术建立起来的一种制造方法。基于高度发达的计算机技术,利用计算机职能来实现人工操作的逐步取代。智能制造技术通过对整体机械制造技术中每个环节进行分析,进而实现对机械制造的自动化控制。在机械制造工艺中,自动化控制技术可以将系统中的数据进行准确地分析计算,对比制造成品的相关数据。智能制造技术实现了对产品数据的优化,满足了当前的机械制造工艺行业的需要。
2 我国的低碳制造理论与技术发展现状及其必要性
伴随着我国经济的高速发展,在机械制造中产生了高能耗、高耗材、高排放以及高污染的严重问题。这一系列的问题是人类社会真正实现可持续发展的阻碍,所以,在机械制造中,选择低碳制造是必然的。机械制造中运用低碳制造技术可以有效缓解能源、资源的短缺问题,继而奠定了实现可持续发展的基础。
近几年来,我国同许多国家共同签署了气体排放协议,就全球气候变暖这一关键问题提出了相应的措施:在工业制造里,加大力度限制二氧化碳气体排放量。伴随着低碳制造技术的大力推广和应用,机械制造中的发展得到了有效促进,与此同时,也为人类社会的可持续发展贡献了巨大的力量。另外机械制造中的传统制造观念的改变,更加深入地促进了机械制造业的发展。
3 机械制造中低碳制造技术的体系内容
在生产的整个过程中,所有的步骤都包含低碳制造,这些步骤主要是:资源利用和生产制造以及物流运输等等,以此来实现提高资源利用效率,并最终达到低碳目标。其实,低碳制造可以对能源的消耗及资源的利用率进行综合的评估。低碳制造技术的内容比较丰富,例如低碳设计技术,在这种技术里,现在已经有了比较完善的低碳设计的评价模型,包括低碳设计的方法原则;低碳评价数据库以及低碳化设计的评估方案。还有一种碳汇技术,它是由碳掩埋技术以及碳捕获技术相结合组成的,这种技术在制造的过程中包含着低碳制造技术,并利用低碳节能的设备将厂区和车间布置以及制造工艺进行优化,同时,利用循环技术以及废弃物的处理来改良污水和废旧产品的处理技术,此外,利用像风能、水能和潮汐能等新能源展开清洁的生产。
4 机械制造中的低碳制造技术
要想让机械制造中的技术发挥其真正的功能,在实践上下大气力是必要的。接下来就低碳制造的技术应用方面进行论述。
4.1 模块化的设计
模块化的设计是一种比较前沿、先进的机械产品的设计方法。根据不同的功能,我们可以把这个系统分成几个模块,把每个模块渐渐优化,最后整合在一起,就可以得到不同的品种及不同的规格的产品。在我们衡量机械产品的非功能性的单元的时候,如果使用同一个尺度,势必会产生机械能源和资源的浪费,甚至会影响到机械的维护。对于一个机械产品,对每个功能性单元都有必要划分模块,然后对每个模块进行评估,评估所有的机械生产制造的企业在降低能源和资源的消耗方面所具有的潜力,然后认真查看企业在使用了低磷制造技术之后获得了怎样的成效,以此来指导低碳制造技术的下一个革新步骤。
4.2 生态化的设计
现如今,我国倡导生态文明建设同物质文明建设、精神文明建设及社会文明建设并驾齐驱。正因如此,很多机械制造企业改变了方针,不再坚持过去的策略:盲目提高机械生产项目的数量、片面地追求生产总产值,而是在机械制造中,更多地考虑到环境以及资源的成本,想办法减轻环境的负载,更加重视保护生态环境。用实际行动证明既能够保证机械制造得到相应的经济效益,同时也能降低原料的浪费、减小破坏环境的程度。在这样的环境需求下,生态化设计占尽优势,一方面保证足够的经济效益,另一方面又保证的生态的保护。
4.3 轻量化的设计
轻量化的设计是综合了很多生产要素的一种以优化为主的设计方法,它所综合的生产要素包括质量、性能、配套设备以及成本等。这种设计的特点是它可以将在生产过程中由原材料所制造的碳的排放量降低,同时也可以降低生产中的机械耗能,包括运营中的产品的耗能以及所排放的污染物,还能够将噪声污染减轻,这对提升资源的使用效率有很大好处。举个例子来说,德国的奥迪公司在生产新款跑车的时候,使用了新的技术和工艺,同时利用了轻质的铝合金和钢材硬度的特点,使得车身质量减少了很多,这不仅使得汽车的尾气排放和油耗大大降低,同时也为公司创造了巨大的经济效益。
5 结束语
在现如今的世界里,每一个国家都在研究能源、资源的可持续发展策略。在这样的时代背景之下,我们国家也要顺应时代的潮流。现代机械制造中,伴随着不断地发展着的制造理论与技术,低碳制造理论成为当今社会各领域里的生产要求。在机械制造中,应着重发展低碳制造。本文通过分析机械制造中的低碳制造理论与技术,使得读者对其产生更深刻的认识和理解。现如今,低碳制造是种十分先进的理论。为了我国经济的持续发展,一定要加大力度研究机械制造中的低碳制造理论与技术。总的来说,机械制造中的低碳制造理论与技术是实现经济和能源、资源的可持续发展的重要理念和条件。
参考文献:
篇3
关键词:机械设计;机械制造;机械产品;机械设计原则;机械设计效果 文献标识码:A
中图分类号:TH122 文章编号:1009-2374(2015)11-0026-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.11.014
机械设计是机械制造的首要步骤,机械设计的好坏将会直接影响到实际工作的效果,在今后工作过程中为了实现科学发展必须不断加强这方面的研究。从当前的情况来看,机械设计本身还存在着一定问题。机械制造是机械设计的下一步工作,机械制造效果在很大程度上是取决于机械制造的。为了实现科学发展,对于这两项工作就应该进行深入分析。
1 机械设计技术分析
1.1 机械设计的步骤
机械设计有其专门步骤,在设计的时候,设计人员应该严格按照步骤来进行设计,这样才能够保证效果。实际工作过程中机械设计的步骤主要是分为计划、制定以及设计这三个阶段,对于这三个阶段应该进行深入细致的分析。机械设计的计划阶段。计划阶段的主要工作就是要对之前那些已有的机械产品要能够有充分了解和认识,对于相关机械的性能必须要予以充分认识和把握。对于机械产品的优缺点必须要认真予以记录,这样做的主要目的是为了能够为今后机械制造积累一定材料,这对于提升机械设计效果有着十分重要的意义,对于这些工作必须要予以高度重视。
方案制定阶段是机械设计中的一个关键步骤,在制定方案的时候对于现有条件以及未来期望这两者之间的关系必须要进行科学协调,要在两者之间找到较好的切入点。制定方案的时候对于机械产品的最终形态结果,设计过程中各个环节的调控和处理都需要引起高度重视。对于这些必须要进行认真设计,才能够保证效果。这是实现之后机械设计及机械制造的重要前提条件,实际工作中必须要严格按照设计原则和设计要求来采取措施。在方案制定阶段技术设计是重点,所谓技术设计就是要根据自身经验及初期的设计来进行下一步设计,技术设计的主要目的就是要形成完整的设计方案。
机械设计的设计阶段就是要把原先思路转变成具体的机械描述阶段,该阶段的主要目标就是要获得总装配和总部件装配的草图。总装配以及部件装配草图是设计的重要依据,草图的存在有助于规划工作的顺利完成。需要注意的是在设计工作完成之后还需要对其进行设计修改,只有经过设计修改之后才能够有效保证其效果,这一点是我们在实际工作中需要予以充分注意的一点。为了适应实际批量生产作业的要求,对于模具的设计就需要引起高度重视。机械设计的最后设计又可以称作是定性设计,所谓定性设计指的是实际工作过程中应用于生产机械前的最后一次设计,由于机械设计方案有的地方过于理想,因而不能够满足实际批量生产的需要,因而工作中就需要对其进行定性设计,通过定性设计来对那些不能够满足实际需要的进行有效调整,这一点是我们在实际工作过程中需要引起注意的。
1.2 机械设计的原则
为了实现科学的机械设计,在今后设计过程中就应该坚持科学的设计原则。机械设计过程中应主要坚持标准化、技术性能和安全性这三大原则。标准化原则指的是设计过程中需要严格按照机械设计标准来进行设计,设计出来的每个零件、每个组件都需要符合相关文件的规范。只有严格按照标准来进行设计才能够真正适应实际需要。标准化准则是机械设计过程中的一项重要约束,对于这项约束,必须要引起注意。
技术性能原则。技术性能原则是一项重要原则,在实际工作中,技术性能原则指的是实际工作过程中必须要保证机械的性能,只有保证了机械的技术性能才能够实现机械的长时间高效运转,这一点是我们在实际工作中应该引起高度重视的。在设计的时候必须要严格控制机械技术性能的设计,要充分保证设计出来的性能能够符合实际需要。
安全性原则。保证机械安全是机械设计的基本要求,实际工作中对此应该引起高度重视。这里的安全指的是多方面的安全,设计的时候要考虑到零件安全性、环境安全性、生产安全性以及整机安全性,保证设计安全是今后必须要做到的。
1.3 机械设计的分类
机械设计当前能够分成多个类别,从实际设计来看可以分为三大基本类型,这三大类型分别是新型设计、继承设计以及变型设计。新型设计把那些成熟的先进技术应用到设计中来进行新的机械的设计,这是一项非常重要的设计,这一点在今后工作中是应该引起重视的。继承设计指的是为了设计功率消耗小、运行效果好的机械,在设计的时候就必须要结合自身经验及设计技术来进行科学合理有效的设计。变型设计主要是从市场需求出发来进行科学设计,变型设计主张对原来的机械设计进行变动更改,从而有效满足市场需求。这样设计的主要目的就是为了能够在满足实际应用的条件下有效节约成本,这一点是需要引起高度重视的。
2 机械制造分析
2.1 机械制造的特点
对于机械制造而言,在实际工作过程中首先需要了解其基本特点,这是进行工作的重要前提。通过详细分析就会发现当前的机械制造存在着多元化、服务化和全球化的特点,对于这三个基本特点需要充分把握。
多元化。在经济社会快速发展的背景下,机械市场对机械制造技术提出的要求越来越高,与此同时消费者的个性化要求也日益凸显出来。消费者对机械制造的要求逐渐多样化,在实际设计过程中不仅要求机械制造能够具有良好性能。能够满足质量要求,同时还要求能够具有优质的服务。为了适应多样化要求,实际工作中就应该对机械市场进行充分调查研究,只有在进行调查研究之后才
能够了解市场的真实需求,这样有助于避免盲目生产。
服务化。服务化指的是在实际工作中,服务质量对产品销售会产生直接影响。为了保证产品质量今后还需要专门进行市场售后服务,对于不同机械产品应该有针对性地来开展售后服务调查工作,通过开展售后服务调查来有效提升企业信誉,进而扩大消费群体,这一点是实际工作中应该予以充分注意的一点。
全球化。当前的机械制造已经逐渐走向了全球化发展的道路,实际发展过程中全球化的主要工作能够有效推动制造业的发展。在经济全球化的背景下,机械制造既可以利用国内市场同时也可以利用国外市场,又可以统筹好国内和国外这两个市场来最终实现企业的快速发展,这对于提升机械制造水平是非常有利的。
2.2 机械制造的现状
从当前我国机械制造的发展现状来看,当前计算机的应用已经成为机械制造的重要发展趋势,为了适应日益复杂的管理形势,在今后工作过程中就需要进行创新管理,当前我国机械制造有不少方面还是处于落后状态的。产业大而不强和结构矛盾突出是当前机械制造的典型问题。这些年来尽管我们的机械制造行业中有不少行业都已经处于世界第一的位置,但是从行业创新能力、产业核心竞争力上来看,当前还存在着很多问题。在实际工作中这些问题如果得不到科学合理的解决,就会严重影响到实际工作效率。从产业结构矛盾上来看,当前产能扩张较快、低端领域过度竞争,这种现象会严重影响到企业的自我发展能力。这些问题是我们在今后工作中必须要引起注意的,这些问题如果得不到科学合理的解决,就会严重影响到实际工作效率。
3 机械设计和机械制造的发展前景
3.1 机械设计的发展趋势
从今后的情形来看,在今后设计过程中机械设计将会出现一系列变化。实际工作中机械设计性能将更加优良、节能环保的理念将深入人心,在今后设计过程中将探寻更加能够适应市场竞争的设计技术。在今后设计过程中性能更加优良。设计的时候应该尽量提升产品设计性能的优良性能。优良性能本身又可以分为动态设计、可靠性技术设计、补偿设计、防腐设计等内容。为了保证实际工作效果,今后只有不断提升设计水平才能够满足要求。节能环保的理念将更加深入人心。今后的设计应该注重绿色设计,要把智能化和绿色化作为设计的基础。在今后设计过程中要充分利用资源,要能够实现资源利用的最大化,同时还要能够实现资源的循环利用,今后对于这方面的工作必须要引起高度重视。
3.2 机械制造的发展方向
今后机械制造管理将主要依靠计算机管理制度来实施,计算机管理已经成为今后发展的必然趋势。组织体制及生产模式的创新具有十分重要的意义,当前我国机械制造管理机制还比较匮乏,今后应该是不断加强机械制造管理机制的研究。在今后设计过程中激光加工技术、电磁加工技术、纳米加工技术、微型加工技术等技术都将会得到科学合理的应用。机械设计是机械制造行业的重要环节,科学高效的机械设计对于今后提升机械产品性能具有十分重要的意义。机械制造过程中应该高度重视管理机制及先进技术的应用。本文重点分析了机械设计和机械制造的特点以及今后的发展方向和趋势,今后应该进一步加强这方面的研究才能够适应实际需要。
参考文献
[1] 孙永春.谈机械设计在机械制造中的关键性[J].科技创新与应用,2012,(19).
[2] 司慧.改革机械原理和设计课程设计的探索与实践
[J].太原理工大学学报(社会科学版),2008,(S1).
[3] 朱龙根.建设好专业课,把机械设计及制造专业办成特色鲜明的新型专业[A].第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集(卷1教学论文)[C].2002.
篇4
关键词:机械设计;机械制造技术;发展
中图分类号: S611 文献标识码: A
我国的制造业起步较晚,首先必须从思想上高度重视制造业的发展,注重对国外先进技术的交流与学习,才能缩短与发达国家的差距,提高自己的竞争实力。
一、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。
二、机械设计的技术分析
(一)机械设计中设计计划分析
机械设计的计划时期,是机械设计的初期,主要任务是分析市场上现有的机械商品,并在实际的操作中发现机械产品应具备的基本功能,从中剖析出其优势与不足。针对了解到的情况,做好相应的预防工作,并将其作为机械设计的前期基础,制定好机械设计与制造的适用情况,提升机械制造的效果。
(二)机械设计中设计方案分析
机械设计中方案是设计的精髓,对一个设计的成败至关重要。在方案设计阶段,要解决许多问题,包括理论知识与实际操作间的脱节,设计各环节中的处理、调控与更新,机械产品的最终形态,检验者对机械的认识、开发与创新等,这是为以后机械设计和制造以及运用等服务。在设计方案时,要依据设计的理论及规范等一系列要求,首先设计好机械的基本构架及活动方法,其次是设计和选取零部件,最后是设计制作工程制作图,并且对做好的设计做一个初步检查。
(三)机械设计的设计技术分析
机械设计中的技术设计,在技术方面的标准非常高。在技术设计阶段的主要任务是对比核算设计图,对照检查并分析部件草图与总图等。机械设计技术有以下的几种:工艺的设计、产品方法设计的理论、用料的选择以及机械结构的设计等。现代机械设计技术主要包括系统工程、设计仿真技术、优化设计以及计算机辅助设计可靠性设计等。利用先进的科技信息技术、科学思维,以及合理高效的设计方法理论来提升设计的质量和水平,对机械设计技术的进步做出贡献。
(四)机械设计的发展趋势与前景分析
随着社会的进步和科学技术的高速发展,现代机械产品对机械设计在技术方面的要求向着模块化、智能化、系统化并依据产品的特性设计等方向发展。总的来说,现代机械设计的发展趋势有以下几个:一是更加注重绿色的设计理念,节能环保的意识逐渐深入人心,对机械产品的要求也是以绿色化和智能化为主,合理地使用资源,追求对资源的多重使用;二是越来越优良的功能,在设计机械产品时,要多多使用动态设计、补偿设计、控制设计技术和防腐设计等技术来提升设计产品功能的优良性;三是更加注重市场竞争的影响,设计产品的最终目的是使产品在投放市场时能够取得很好的竞争优势,所以要利用降低成本、产品的技术创新、智能设计以及仿真设计等竞争优势的技术设计来使产品更加符合市场的需求。
三、机械制造的先进技术
(一)首先是21世纪的新技术
现在的机械制造技术是由我国传统的机械制造技术发展而来的 ,其既有传统技术的特点 ,又不断的吸收新的技术 ,同时也渗透于产品生产的全过程。将先进的制造技术和现在的科学技术进行结合 ,形成一个全新的技术群。
(二)数控加工技术
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。
(三)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。
(四)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。
(五)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。
四、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。
(四)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。
结语
综上所述,要想促进机械制造业的发展,就必须不断提高机械制造技术和精密加工工艺的发展及应用水平。而机械设计对机械制造来说非常的重要,因此在机械设计过程中要严格把关,保证质量,实现高标准、高质量的机械生产。
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,2014,10:60.
篇5
关键词:机械;机械自动化;机械制造
当前,在我国工业化获得良好发展的状态下,人们认为应该将先进的科学技术作为第一生产力,尤其机械自动化技术,更应该广泛的应用到各个领域当中。就机械制造业而言,机械自动化技术在其中发挥了巨大的积极作用,能够有效的降低生产当中对生产原料以及诸多有限资源的消耗,且能够相应提高生产效率与质量,大大促进了我国机械制造业的稳健发展。随着科学技术水平的进步,现今的机械自动化技术已经能够促使机械以及设备,在按照既定程序以及指令的情况积极实现自动的控制与操作,并不需要大量的人为干涉,有效的节约了人力资源,降低了劳动强度。因而,为了促进我国机械制造业的进一步发展,必须要积极进行机械自动化技术的应用探索。
1机械自动化技术概述
1.1机械自动化技术的内涵
自动化技术属于综合性的技术,能够将自动控制、控制论、信息论、计算机技术、电子学、系统工程等诸多学科知识进行相应的融合,其中,计算机技术以及控制理论尤为重要。机械自动化主要是指生产当中的机械以及设备,通过既定程序或者指令能够实现自动化控制,属于一种先进的自动控制系统,亦是自动化的重要组成部分。机械自动化技术在我国出现的时间比较早,具体并无法考证。但是,在《墨子》当中有所记载,发现我国最早的机械自动化技术产生应该在春秋战国时期,体现在鲁班制造的木鸟当中[1]。但是,机械自动化技术真正受到人们的重视却是在工业革命时期,即瓦特蒸汽机的发明成功,促使机械自动化技术进入到了人们的视野。
1.2机械自动化技术的发展
随着科学技术的不断进步,机械自动化技术在发展当中呈现着机电一体化的趋势,主要体现在包装机械发展方面。同时,机械功能会越来越多元化,以便能够适应市场需求。在整体的结构设计方面,机械自动化会更加标准化与模组化,即在短时间内便能够完成新机型的转换。智能化与高精度化亦将成为机械自动化技术的发展趋势。总而言之,机械自动化技术在未来必定会得到更加广泛的应用,且能够走上积极的、健康的、快速的发展道路。
2机械自动化技术在机械制造中的应用
2.1智能化应用
在机械制造当中对机械自动化技术进行智能化应用,有助于实现人机一体化,改变传统生产过程当中消耗大量劳动力的状态,人并不用在生产当中处于十分关键的地位[2]。可以说,通过机械自动化技术的智能化应用能够相应降低人在劳动当中的主要作用。就数控技术而言,其属于机械制造业当中智能化应用机械自动化技术的雏形,具有快捷便利、形式多样、工作职能等特点。通过数控技术的应用,在生产当中能够明显提高产品生产的效率与精度,且能够节省大量的人力资源。
2.2虚拟化应用
机械自动化技术在机械制造业当中的虚拟化应用时,主要包含了多媒体技术、计算机图形技术、信息技术以及现代制造工艺等多方面的全新虚拟艺术。与此同时,在虚拟化应用当中,机械制造业必须要将系统建模以及计算机仿真技术进行有效的结合,形成能够融合多方面知识内容的综合性技术[3]。机械制造业对机械自动化技术进行虚拟化应用,主要会通过在产品的生产制造当中进行信息、数据、物与人之间的全面设计配合,提前进行生产过程当中可能出现的问题预见,进而制定针对性的预防措施,以便保障产品的生产制造过程得以顺利完成,产品能够一次性制造成果。该种虚拟化应用的方式能够帮助机械制造业进行生产成本的降低,亦能够尽量缩短产品开发与生产的周期,提升行业的市场综合竞争能力,具有重要积极意义。
2.3集成化应用
机械制造业对机械自动化技术的虚拟化应用主要通过计算机集成制造有所展现。计算机集成制造的模式在二十一世纪得到了机械制造业的重视与发展,并且一跃成为了各个国家诸多企业的主要生产方式之一。利用计算机集成制造模式,企业能够通过采取信息技术在产品生产的过程当中对整体的生产思想进行优化,因而该模式属于技术功能以及技术经营的多方面集成。此外,计算机集成模式无论在互联网系统或者是单机模式下,无论在生产任务简单或者复杂的情况下,均能够实现有效的生产技术以及相关系统的集成。近年来,在信息、数据、质量等多方面处理技术均获得发展的情况下,计算机集成制造模式必定能够促使机械制造业获得更加良好的发展。
3结论
综上所述,当前世界已经进入到了信息技术高速发展的时代,各项技术均在不断的更新发展当中,各个行业若要在此大背景下获得充足的发展动力,占据更多的市场份额,便必须要不断学习且应用全新的科学技术。其中,机械制造业必须要能够广泛的且积极的应用机械自动化技术,在恰当的智能化、虚拟化和集成化应用当中,要证实自身生产发展中存在的问题,寻找有效的解决措施,尽量早日突破传统生产模式的禁锢,通过机械自动化技术谋求更加稳健的发展,从整体上提升生产加工的社会与经济效益。
作者:杨义武 单位:武汉船舶职业技术学院
参考文献:
[1]任士一.浅谈机械自动化技术及其在机械制造中的应用[J].机电信息,2012,12(05):184-185.
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在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。当前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理;在网络化基础上,CAD/CAM与数控系统集成为一体。论文百事通机床联网,实现了中央集中控制的群控加工。
2智能化技术发展趋势
2.1性能发展方向
(1)高速高精度高效化。
速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统,同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施,机床的高速高精高效化已大大提高。
(2)柔性化。
包含两方面:数控系统本身的柔性,数控系统采用模块化设计,功能覆盖面大。可裁剪性强,便于满足不同用户的需求;群拉系统的柔性,同一群控系统能依据不同生产流程的要求,使物料流和信息流自动进行动态调整,从而最大限度地发挥群控系统的效能。
(3)工艺复合性和多轴化。
以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工。正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后,通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施,完成多工序、多表面的复合加工。
(4)实时智能化。
早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境,其作用是如何调度任务,以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天,实时系统和人工智能相互结合,人工智能正向着具有实时响应的、更现实的领域发展,而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展。由此产生了实时智能控制这一新的领域。
2.2功能发展方向
(1)用户界面图形化。
用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同,因而开发用户界面的工作量极大,用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前Internet、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术,也对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用。人们可以通过窗口和菜单进行操作,便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。
(2)科学计算可视化。
科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据,使信息交流不再局限于用文字和语育表达,而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合,进一步拓宽了应用领域,如无图纸设计、虚拟样机技术等,这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域,可视化技术可用于CAD/CAM,如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。
(3)插补和补偿方式多样化。
多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NANO插补、NURBS插补(非均匀有理B样条插补)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。
(4)内装高性能PLC。
数控系统内装高性能PLC控制模块,可直接用梯形圈或高级语言编程,具有直观的在线调试和在线帮助功能,编程工具中包含用于车床铣床的标准PLC用户程序实侧,用户可在标准PLC用户程序基础上进行编辑修改,从而方便地建立自己的应用程序。
(5)多媒体技术应用。
多媒体技术集计算机、声像和通信技术于一体,使计算机具有综合处理声音、文字、图像和视频信息的能力。在数控技术领域。应用多媒体技术可以做到信息处理综合化、智能化,在实时监控系统和生产现场设备的故障诊断、生产过程参数监测等方面有着重大的应用价值。
2.3体系结构的发展
(1)集成化。
采用高度集成化CPU,RISC芯片和大规模可编程集成电路FPGA、EPLD、CPLD以及专用集成电路ASIC芯片,可提高数控系统的集成度和软硬件运行速度,应用LED平板显示技术,可提高显示器性能。平板显示器具有科技含量高、重量轻、体积小、功耗低、便于携带等优点。可实现超大尺寸显示。应用先进封装和互连技术,将半导体和表面安装技术融为一体。通过提高集成电路密度、减少互连长度和数量来降低产品价格,改进性能,减小组件尺寸,掘高系统的可靠性。新晨
(2)模块化
硬件模块化易于实现数控系统的集成化和标准化,根据不同的功能需求,将基本模块,如CPU、存储器、位置伺服,PLC、输入输出接口、通讯等模块,作成标准的系列化产品,通过积木方式进行功能裁剪和模块数量的增减,构成不同档次的数控系统。
(3)网络化
机床联网可进行远程控制和无人化操作,通过机床联网,可在任何一台机床上对其它机床进行编程、设定、操作、运行。不同机床的画面可同时显示在每一台机床的屏幕上。
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关键词:超精密加工;微机械;机械制造
随着相关专业领域的发展,对超精密/精密微小零件的要求越来越高,需求量也不断增加。超精密微机械制造技术是新兴的一种科学技术,是在20世纪80年代末才出现的,在21纪获得了较大的发展,并被广泛地应用于各个领域,如国防领域、电子领域、医疗领域等。为了满足对精密微小零件的使用要求,微机械被应用于精密微小零件加工中,从而也改变了现代装备加工发展的方向。本文将从超精密微机械制造技术的内涵入手,介绍超精密加工的特点,并对超精密微机械制造技术展开分析和研究。
1超精密微机械制造技术的内涵
微制造系统的主要加工对象是微小机械零件,在加工的过程中主要依靠系统化和集成化的理论,通过观察加工工件的结构和相关的要求进行加工、检测、搬运等工序,与一般的零件加工相比,微小零件是要在比较狭小的空间完成上述工序。在进行微制造的过程中要坚持一个理念,就是小机床小零件理念,这种理念也是微制造技术和其它制造技术之间的区别。微制造系统的存在可以解决微小零件加工过程中遇到的问题,是进行微小零件加工一种有效的方法。超精密微机械制造技术加工的对象是微小零件,在加工的过程中对微小零件的尺寸有一个控制范围,一般来说微小零件的尺寸要在10μm~10mm之间,且要具有复杂的几何形状。对于符合这两种要求的微小零件进行加工和检查才是属于超精密微机械制造技术的应用范围。这种制造技术相比于其他技术而言具有操作方便、工作效率高、能耗低的优势。将超精密微机械制造技术应用于零件加工中不仅能有效减少制造过程中的能源消耗,同时也可以最大限度的节约制造空间,这是符合现代绿色环保生产理念的,也是未来制造系统发展的主要方向之一。
2超精密加工的特点
超精密加工技术起源于20世纪,这种具有较高科技含量的加工技术随着现代科技的发展业越来越完善,能加工的微小零件尺寸已经发展到纳米级别。随着超精密加工技术的不断发展和进步,这种加工技术具备的特点越来越多。超精密加工的特点主要包括以下几个方面。第一,就是“进化”加工原则。“进化”加工包括直接和间接两种加工方式。使用直接加工方式,使用的加工设备精度要比工件精度低,需要通过特殊加工工艺的处理才能满足相应的精度要求。这种加工方式适用于单件、小批量的生产过程。间接加工需要以直接加工方式为基础,利用母机完成加工任务,这种加工方式适合于批量生产;第二,就是微量切削机理。这和一般的切削机理不同,是在晶体内完成的切削工作;第三,使用了大量的新方法。这主要与工件加工技术的发展有关,传统的切削和磨削方法已经不能满足现代加工工艺的要求,特种加工、复合加工等新方法应运而生,不断提高加工的精度;第四,和高新技术产品的关系更加紧密。通过和高新技术产品的结合,可以大大提高加工的科学性和合理性,从而确保加工的质量和精准度。
3超精密微机械制造技术
超精密微机械制造技术是一种比较重要的技术,国内外都对这种技术比较重视,同时也取得了很大的成果。但在微机械加工设备技术的研究方面,日本还是要遥遥领先于世界各国。日本研发的超精密微机械加工机床成功地解决了微机械切削加工中面临的难题,能对复杂自由曲面进行加工。除了日本,德国在微机械加工设备技术方面的研究也比较领先,德国研究出的微切铣削技术可以对淬火钢和硬铝材料的微小零件进行切削加工。此外,德国还研究出专用于微小零件加工的系统,解决了大型机械无法进行微小零件加工的难题。相比于国外,国内的研究还是比较缓慢的,但也取得了一定的成果。我国在微机械加工设备技术方面的研究主要集中于微小制造系统和微小切削技术两个方面。哈工大研究出的微小型车铣加工系统已经能达到国际水平。同时,我国还研发出来微摩擦磨损测试仪。这些研究成果为我国超精密微机械制造技术发展奠定了良好的基础。微切削加工技术的研究重点不仅包括如何使加工的零件微小化,同时还包括要将微切削加工过程微小化。因此,在微切削加工技术方面的研究要关注加工的全过程,要全面掌握微切削的机理和相关参数信息。
4总结
总之,超精密微机械制造技术对于现代工业的发展具有重要作用,国内外对此都给予了高度的重视。现阶段,我国在超精密微机械制造技术方面的研究还要落后于国际先进水平。因此,应加大在相关方向研究的力度,促使该项技术向更加科学系统化的方向发展。
参考文献:
[1]于化东.超精密微机械制造技术研究进展[J].长春理工大学学报(自然科学版),2008,31(3):1~8.
[2]宋涛.超精密微机械制造技术研究进展[J].中国机械,2014,(9):128~128.
篇8
关键词:机械制造;绿色制造技术;技术应用
引言
绿色制造技术在其本质以机械制造流程中都与传统的机械制造技术类似。然而在其制造理念中由于满足环境保护以及我国可持续性发展观念,因而在当下的机械制造领域具有着乐观的发展前景。绿色制造技术在其制造流程中,往往更加充分的对现代的先进科学技术加以利用,对资源的使用也更加科学有效。因此使用绿色制造技术生产出的机械设备更能满足我国在机械相关产业的实际需求,有利于对我国机械制造业的发展进行推动。
1绿色制造技术的相关概念
绿色制造技术的实现是建立在我国机械制造相关技术的成熟之上的新兴技术手段。其原理是在于对传统的制造流程进行合理改进,进而实现对现代资源的合理应用。绿色制造技术与传统制造技术的最大区别就在于,在使用同等原材料的情况下,它的资源利用率最高,且在生产制造的过程中消耗的资源较少,排放出的有毒有害物质也更少。因此绿色制造技术比传统技术更能满足我国现代资源效益以及经济效益的合理实现,对我国可持续性发展战略能够起到推进作用。
2绿色制造技术中的主要因素
(1)绿色材料。绿色制造技术的实现,离不开对制造原料的合理选择。当前伴随着我国制造业的发展,材料市场也正不断加快着发展脚步。要想实现绿色制造技术的实现,需要对制造原材料进行合理的选择。在绿色制造的过程中,会尽可能的选择一些污染较小或无污染的原材料,且绿色材料应满足可回收使用这一理念。因而现如今我国机械制造业的主要发展方向就在于对绿色材料的使用以及回收问题加以分析,并就此对现有工序加以改良。在绿色材料进行使用的同时,相关制造企业还应对原材料的成本加以计算,避免应盲目使用绿色材料而影响制造成本,做到在使得制造企业经济最大化的前提下进行原料革新。(2)绿色设计。绿色制造技术生产出的产品同样应满足相关的绿色理念。当下我国机械制造产业发展较为完善,产品种类丰富。但同时,生产出的部分产品存在着产品质量不佳、排放量超标等不满足绿色生产理念的弊端,这就对我国机械制造业在绿色设计方面提出了挑战。相关设计者应对生产的产品的质量、寿命、排放量等多方面进行考虑,还应在设计过程中对产品与环境的关系进行详细的分析。在产品投入生产之前,设计者就应考虑到产品工作时的实际效果,避免产品理念与绿色环保理念不符的问题出现。(3)使用绿色制造工艺进行生产。机械制造过程中的绿色制造工艺,即在产品生产制造过程中试用相关手段,有效的对成产排放的减少以及能源的节约。对绿色工艺的合理使用要对节能环保的技术方面进行考虑,进一步对怎么样降低产品的污染展开详细的研究,还需要对怎么样降低材料的使用、怎么样减少废弃材料的产生、怎样减少对环境的影响等等进行充分的考虑。不仅如此,还要对如何使用绿色环保的材料,提升资源的使用效率进一步的分析讨论。就目前而言,绿色技术主要包含干式切割技术和废物再次生产的技术。(4)绿色处理方法。绿色处理方法的应用主要表现在对产品生产过程中产生的废物的处理上。在机械制造过程中,往往会出现生产原材料的废弃以及工业废气、废水、废物的排放问题。如何对此类废物进行合理排放来保证不对周边环境造成影响即是绿色处理方法的核心理念所在。同时,绿色处理方法还应表现在对产品废料的再利用上,保证生产过程中不造成污染的同时还可以对生产成本进行节约。
3现阶段使用的绿色制造工艺技术类型
现阶段我国在机械制造过程中正在进行着向绿色制造技术应用方面的转变,并在绿色制造工艺技术方面已经取得了部分成果。现对我国投入使用的几种绿色制造工艺技术类型进行简要叙述。(1)降低能耗工艺技术。降低能耗工艺技术是指在机械生产过程中对加工技术进行替换和改良,使用较低能耗的加工手段来代替高耗能加工手段来达到在提升生产水平的同时降低所需能耗的目的。例如在使用摩擦工艺时,就存在着较大的能量损耗。原材料在通过加工工序时,往往只有一部分能源能够转化为生产所需的能耗,其它一部分都作为能量损失被直接消耗。减少能源的消耗量,能够在对资源进行合理利用的同时达到绿色制造的目的。(2)节约型工艺技术。节约型工艺技术主要强调着对生产制造过程中原材料的科学利用以及减少对制造机械的损伤损耗等。例如,在产品的设计阶段进行与原材料使用相关的预设计,通过对产品所需材料的预算来减少生产过程中边角废料的产生;在进行制造过程中减少对生产机械的磨损消耗,增强机械寿命的同时也可以达到节约资源的目的。(3)工艺模拟技术。工艺模拟技术通常应用于热加工过程中,通过数值模拟、物理模拟、专家系统相结合来确定最佳工艺参数、优化工艺方案,从而预测加工过程中可能出现的缺陷和防止措施,进而有效控制和保证加工工件的质量,并最大限度地减少污染、节约能源。
4结语
综上所述,目前我国机械制造相关企业再绿色制造技术的应用方面已经具备了一定的经验,在实现绿色制造技术的应用时不应只着手于在成本资源方面的节约,还应对产品设计、加工工艺等多方面因素的考虑,以达到对绿色加工工艺的整体实现。
参考文献:
[1]肖寿仁,周永胜,胡茶根,谢永悫.机械产品绿色制造技术的应用分析[J].铸造技术,2010(12):21-23
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关键词:机械制造;绿色制造技术;应用;分析
1概述
现代化绿色制造业的基础,其技术仍然是在传统的实施工艺,只是将这种工艺技术进行了整改,使其更加绿色环保。该项工艺技术以理念作为重要的指导方向,全面应用现代化的高新材料、合理控制等,实现了对资源的合理优化利用,科学并且环保。利用该项制造技术进行生产的相关机械成品其质量更加贴合实际的需求,有益于将我国制造行业的核心竞争实力进行整体的提升,加速了机械制造行业的快速发展。
2机械制造过程中绿色制造技术的内涵
绿色制造为对生态环境造成破坏以及资源的实际利用效率进行综合考虑的一种全新的制造形式。该项技术的核心设计目的为从设计工作开始、到产品的指导直至最后的废旧处理,这个周期当中,要实现对环境造成最小的影响,甚至没有影响,并且要对资源的实际利用率达到最高,将制造企业的经济收益与社会效益实施协调化发展[1]。目前,该项技术的实施比传统的技术多出一个非常关键的步骤,便是对物品进行回收实施循环二次利用的步骤。该步骤是将废弃的机械材料回收起来,对其进行二次的加工使其能够再次被使用,全面实现对资源的高度使用效率。
3机械制造过程中绿色技术的主要因素
3.1绿色材料
在真实的机械制造过程中,材料是最基本的前提要求。绿色材料为在实际进行制造的过程中,最大程度的挑选一些污染小的材料为产品制造的材料,并且被应用的材料一定要具有二次回收应用的价值,以便能够符合绿色材料进行制造的相关要求。
3.2绿色设计
在进行制造时,要对需要制造的产品实施全面的考虑,尤其针对实际的质量、使用的寿命、环境等等进行充分的考量[2]。并且,还要在设计时对真实的环境情况进行细致的分析考虑。
3.3绿色工艺
绿色工艺为在真实的机械制造过程中,可真正将污染进行减少,实现能源的最大化节约。在科学合理的应用该项工艺技术时,要研究环保的相关技术,以便加深对产品降低污染的研究工作。此外,对于如何用最少的材料实现生产、如何最小化的产生废弃材料、如何真正的降低对环境的影响等皆要进行细致的探究和考虑。并且,更要针对环保材料的有效应用效率进行提升实施讨论分析,结合目前的发展情况来看,该项工艺技术主要的技术类型为:干式切割以及废弃材料二次应用。
3.4绿色处理方法
绿色处理为将生产中已经废弃的材料,利用再次的合理加工,可让其在之后的生产当中被二次应用,该项技术与回收再应用的形式比较相似。因此,在对制造的产品进行设计的过程中,首先要对原材料和产品的内部架构进行研究,以便实现将产品的功能进行升级的目标。
4机械制造过程中绿色制造技术的具体应用
4.1合理应用绿色材料
在实施绿色制造的实际过程中,真正的绿色材料皆是没有任何污染的材料或者污染非常小的材料。这些绿色材料可以进行二次回收,以便实现绿色制造的目标。所以,科学合理实施机械制造生产重要的前提基础便是对绿色材料的应用[3]。在其制造的过程中,要抛弃以往的生产观念,把实际的经济和环境效益实施有效的结合,合理的对材料进行挑选,并且科学的进行应用,提高对环境保护的作用,有效减少对环境产生的破坏。
4.2应用绿色方法对机械产品实施设计
对相关的机械产品实施绿色设计就是要将产品从不同的角度和层面进行全面的提升。该项设计有效的将产品的具体功能、真实质量和环境进行了集中,从而对其进行一体化的设计。实现机械产品的绿色设计为比较系统的概念,在进行相关的设计之前,要对产品实际的生命周期进行细致的分析,全力保证该产品的质量,并且在对其整个使用的过程中坚持应用绿色理念。在真实设计中,需要有专门的技术人员对产品实际生产的时间和造价问题进行分析,其相关的工作要细致到质量分析环节,要切实的将绿色的设计理念应用到方案的设计当中,产品内部架构设计工作完成之后,对制造企业的真实社会效益和经济效益进行严格的审查,没有任何异常情况发生时才可实施生产。
4.3应用绿色制造生产工艺进行机械产品的生产
在真实进行生产的过程中,一定要将传统的生产理念抛弃,坚持走绿色环保的路线。基于绿色生产的技术是在原有的施工技术上进行改进的,因此,要将两种施工技术进行结合,以便实现能源的最大化利用,减少在真实进行生产过程中对环境造成的污染。其中具体的工艺包括:
(1)能源节约绿色公益,即在进行生产时将能源的消耗和损耗的公益进行降低。
(2)资源公益的有效节约,即在进行生产时将真正的生产经过进行简化,加强资源消耗公益的有效降低。
(3)生产环保工艺,即在制造过程中非常关键的绿色制造技术,应用合理的加工措施,对其过程中产生的废弃材料、废弃液体以及废弃物进行有效的加工,实现减少对环境产生破坏的目标。利用这三种施工工艺,可有效推进绿色制造技术的全面使用,实现在真实的生产过程中不对环境造成任何影响的效果。
4.4应用绿色处理技术全面减少对环境造成的破坏
在真实进行制造过程中,产品的外包装是产生环境污染的主要原因,在进行包装时,会产生较多的废气材料,并且数目非常巨大[4]。现在,应用绿色处置的方法将这些废气材料进行处理,这样便可以科学的将废气材料回收,使其能够迅速分解,保护生态环境。但是,该项处置的形式有较高的成本,所以应用绿色处理的方式可将包装进行升级,降低成本,避免形成环境污染,并且,包装更具美观性。目前,在实施制造的过程中使用比较多的材料为环保木板和环保三合板,将这些材料制作成绿色包装在很大程度上减少了污染,同时达成了进行二次回收再利用的目标。现阶段,我国对于该项技术非常重视,加强了研究的深度和轻度,并且研究的成果非常显著,其中自主研发了包装绿色材料蜂窝纸板。一方面,该项材料可减少对环境产生的破坏,将机械产品造成的破坏进行有效的降低。另一方面,在材料被废气之后,造成的环境污染问题会全面的降低,从而实现绿色制造最终的效果,可在实施制造时进行广泛的推广以及使用。
5结束语
总之,应用绿色的理念进行机械制造,是全面将制造产品的性能、成本、资源等多方面进行综合化的系统优化,不但要将制造的成本进行降低,更要优化产品的实际生命周期。该项绿色技术为当代的新型制造形式,其使用的关键点在于绿色理念的应用,以便能够推进我国的制造行业走绿色可持续发展路线,其发展的前景非常广阔。当前,研发的技术,已经实现了对环境进行保护的目标,为我国绿色技术的全面发展起到了重要的推进作用。
参考文献
[1]杨德峰.浅谈绿色制造技术在机械制造领域的应用[J].山东工业技术,2016(01):23.
[2]何欣.浅谈绿色制造技术在机械制造领域的应用[J].黑龙江科技信息,2016(10):54.
[3]刘明伟.绿色制造技术在机械制造中的应用研究[J].科技展望,2016(24):85.
篇10
一、自动化机械制造规模
按规模大小FMS可分为如下4类:
(一)自动化制造单元
FMC:的问世并在生产中使用约比FMS晚6~8年,它是由1~2台加工中心、工业机器人、数控机床及物料运送存贮设备构成,具有设置应加工多品种产品的灵活性。FMC可视为一个规模最小的FMS,是FMS向廉价化及小型化方向发展和一种产物,其特点是实{目单机自动化化及自动化,迄今已进入普及应用阶段。
(二)自动化制造系统
通常包括4台或更多台全自动数控机床及人工中心与车削中心等),由集中的控制系统及物料搬运系统连接起来,可在不停机的情况下实现多品种、中小批量的加工及管理。
(三)自动化制造线
它是处于单一或少品种大批量非自动化自动线与中小批量多品种f:MS之间的生产线。其加工设备可以是通用的加工中心、CNC机床,亦可采用专用机床或NC专用机床,对物料搬运系统自动化的要求低于FMS,但生产率更高。
(四)自动化制造工厂
FMt是将多条FMS连接起来,配以自动化立体仓库,用计算机系统进行联系,采用从订货、设计、加工、装配、检验、运送至发货的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使计算机集成制造系统(C1MS)投入实际,实现生产系统自动化化及自动化,进而实现全厂范围的生产管理、产品加工及物料贮运进程的全盘化。FMF是自动化生产的最高水平,反映出世界上最先进的自动化应用技术。它是将制造、产品开发及经营管理的自动化连成一个整体,以信息流控制物质流的智能制造系统IMS)为代表,其特点是实现工厂自动化化及自动化。
二、自动化关键技术
(一)计算机辅助设计
未来CAD技术发展将会引入专家系统,使之具有智能化,可处理各种复杂的问题。当前设计技术最新的一个突破是光敏立体成形技术,该项新技术是直接利用CAD数据,通过计算机控制的激光扫描系统,将三维数字模型分成若干层二维片状图形,并按二维片状图形对池内的光敏树脂液面进行光学扫描,被扫描到的液面则变成固化塑料,如此循环操作,逐层扫描成形,并自动地将分层成形的各片状固化塑料粘合在一起,仅需确定数据,数小时内便可制出精确的原型。它有助于加快开发新产品和研制新结构的速度。
(二)模糊控制技术
模糊数学的实际应用是模糊控制器。最近开发出的高性能模糊控制器具有自学习功能,可在控制过程中不断获取新的信息并自动地对控制量作调整,使系统性能大为改善,其中尤其以基于人工神经网络的自学方法更起人们极大的关注。
(三)工智能、专家系统及智能传感器技术
迄今,FMS中所采用的人工智能大多指基于规则的专家系统。专家系统利用专家知识和推理规则进行推理,求解各类问题(如解释、预测、诊断、查找故障、设计、计划、监视、修复、命令及控制等)。由于专家系统能简便地将各种事实及经验证过的理论与通过经验获得的知识相结合,因而专家系统为FMS的诸方面工作增强了自动化。展望未来,以知识密集为特征,以知识处理为手段的人工智能(包括专家系统)技术必将在FMS(尤其智能型)中关键性的作用。人工智能在未来FMS中将发挥日趋重要的作用。目前用于FMS中的各种技术,预计最有发展前途的仍是人工智能。预计到21世纪初,人工智能在FMS中的应用规模将要比目前大4倍。智能制造技术fIMT旨在将人工智能融入制造过程的各个环节,借助模拟专家的智能活动,取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。在制造过程,系统能自动监测其运行状态,在受到外界或内部激励时能自动调节其参数,以达到最佳工作状态,具备自组织能力。
(四)人工神经网络技术
人工神经网络fANN)是模拟智能生物的神经网络对信息进行并行处理的一种方法。故人工神经网络也就是一种人工智能工具。在自动控制领域,神经网络不久将并列于专家系统和模糊控制系统,成为现代自支化系统中的一个组成部分。
三、启动控制技术发展趋势
(一)FMC将成为发展和应用的热门技术
这是因为FMC的投资比FMS少得多而经济效益相接近,更适用于财力有限的中小型企业。目前国外众多厂家将FMC列为发展之重。
(二)朝多功能方向发展
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