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机械设计与制造工艺

2021-06-22 11:30:46

文章摘要:

机械设计技术主要包括产品结构设计、工艺设计、材料选用及设计理论和方法等。目前,传统的机械设计技术和方法,已不能满足现代生产实践的需要。

1、机械设计
机械设计技术主要包括产品结构设计、工艺设计、材料选用及设计理论和方法等。目前,传统的机械设计技术和方法,已不能满足现代生产实践的需要。例如,汽轮机叶片结构设计、数控机床设计、高效节能电机设计等,一般的机械设计技术已很难实现设计要求。如高度自动化的数控机床,在生产加工中不能实施人工补偿和调整,应在设计上采用新结构、新材料,保证机床结构及工艺中的高精度、高刚度、微少热变形和良好的精度保持性。现在,设计方法已由直觉设计、经验设计发展到现代设计。设计方法是在设计的各个阶段应用先进理论和有效方法,解决设计中遇到的各类问题。现代设计涉及系统工程、仿真技术、优化设计、可靠性设计、计算机辅助设计(CAD)、动态载荷和模态分析等内容。它是应用现代信息技术,进行科学思维,有效利用设计方法。提高了设计的水平、设计质量和设计效率,促进了机械设计技术的高速发展。
2、制造工艺
(1)高效率。这是现代制造技术的一个重要特征。制造工艺的高效可缩短加工周期,提高加工速度。如:冷加工工艺,一般采用三种方法:①提高切削速度。因涂层刀具、TiC硬质合金刀具、陶瓷刀具和金刚石刀具等一批高性能刀具的使用,高速切削的线速度可达lOm/s以上。②采用新的加工工艺。对一些性能特殊、不易加工的材料,要采用新的加工工艺,比如在振动和加温过程中进行切削;应用激光、电火花、化学腐蚀等方法进行加工。③实行集中加工方法。加工中心等设备集各类加工于一体,在计算机控制条件下,完成对工件的各种切削加工,缩短了加工周转时间和辅助时间。
(2)高精度。精度对计算机科学、国防、航空航天、核工业、制造产业等技术领域的发展做出的贡献重大。
(3)高柔性。加工的柔性化是机械技术发展的重要方向。加工柔性化是加工品种的多样性,加工的灵活性和多适应性。各类程控、数控机床和工业机器人等高度自动化设备的出现,使柔性制造系统成为现实。柔性制造系统分为柔性制造单元、柔性制造自动线和柔性制造系统,它们都是以数控设备为基础的,以自动运储系统连接,由计算机控制的能加工多品种零部件的自动化生产系统。它的出现有力推动了机械制造工艺的发展。
制造工艺对高精度的要求,使得传统机械技术与新兴技术相结合,形成了现代机械技术的重要发展方向,即精密机械技术,包括精密加工技术和微机械技术。