机械设计毕业论文
机械设计毕业论文1谈机械零件设计新思路
摘要:机械零件的设计是人类为了达到某种预期目标而进行的创造性活动。它是以长期的经验积累为基础,以力学、数学建模和实验形成的经验公式、图表、标准和规范为依据,通过条件计算或类比的方式进行设计。传统设计有很多局限性,因此作者提出了机械零件设计的新思路。
关键词:机械;零部件;设计;新思想
机械零件设计的传统模式是手工计算和绘图。虽然现在很多设计师已经用上了电脑绘图,但是还处于电脑绘图的初级阶段。充分发挥了计算机在机械零件设计优化中的优势,使得设计的准确性较差。因为设计思路的刻板,生产过程中不断出现问题,设计不断修改和修正,效率降低。
1,设计的核心思想——创新思维
1.1运用创造性思维
设计师的创造力是各种能力、性格和心理特征的综合表现,包括观察力、记忆力、想象力、思维力、表达力、自制力、文化修养、理想信念、意志和性格、爱好等因素。它是社会进步和科技进步的基本动力之一,其中想象力和思维力是创造力的核心,是将从观察和记忆中获得的信息以可控的方式进行加工和转化,以创造和表达新的成果的整个创造活动的中心。设计师不把设计工作当成常规,而是始终保持强烈的创新欲望和冲动,掌握必要的创新方法,加强学习和锻炼发展创造力,成为符合现代设计需要的创新人才。创造力的开发可以从培养设计师的创新意识、提高创新能力和创新实践等方面进行。
1.2运用发散思维
发散思维又称辐射思维,是以要解决的问题为中心,思考者打破常规,从不同的方向、角度、层次来考虑问题。通过提出不同的解决问题的方法,寻找不同的答案,可以选择最佳解决方案的思维模式。比如,如果提出?将两部分连接在一起?常规的方法有焊接、粘接、铆接、绑扎、螺栓连接等。但是用发散思维思考后,就可以得到利用电磁力、摩擦力、压力、抽真空、冷冻等方法。运用发散思维可能会找到更好更优化的问题解决方案。发散思维是创造性思维的主要形式之一,在技术创新和方案设计中具有重要意义。
1.3运用创新思维
创新思维是建立在各种常规思维基础上的。人脑在外界信息的启发下,重新整合各种信息,产生新的结果,这就是创新思维。机械零件设计的过程是一个创新的过程。设计师要打破常规思维的常规,追求新的功能原理、新的方案、新的结构、新的造型、新的材料、新工艺,在求异与突破中体现创新。
2.科学设计机械零件。
2.1掌握机械零件设计的主要内容
机械零件的设计是机械设计的重要组成部分,是机械总体设计的基础。机械设备中的各种机构和部件及其各种运动功能,都是通过机械零件的精心设计,绘制零件的加工制造图和零件的装配图,再通过机械制造过程中的精细加工,装配出合格的零件来实现的。
机械零件设计的主要内容包括:根据机械设备方案设计和总体设计的要求,确定零件的工作要求、性能和参数,选择零件的构型、材料和精度,进行失效分析和工作能力计算,绘制零件图和装配图。机械产品整机应满足机械零部件对强度、刚度、寿命、耐磨性、耐热性、振动稳定性、精度、加工装配工艺、维修和生产成本等综合质量的要求,以及噪声控制、防腐性能、无环境污染等环保和安全要求。
2.2严格计算机械零件的失效形式。
机械零件由于各种原因失效,包括断裂、表面破碎、表面点蚀、塑性变形、弹性变形过大、* *振动、过热和过度磨损。因此,在设计零件时,首先要分析零件的失效,预测失效的可能性并采取相应的措施,包括理论计算和计算准则。
常用的计算准则如下:一、强度准则。强度是机械零件抵抗断裂、表面疲劳损伤或过度塑性变形的能力。第二个是刚度标准。刚度是指零件在载荷作用下抵抗弹性变形的能力;第三是振动稳定性准则。对于高速运动或刚性较低的机械,工作时避免* * *振动;第四是耐热性标准。为保证零件在高温下正常工作,应合理设计结构和材料,必要时应采取有效的冷却措施;第五是耐磨性标准。耐磨性是指相互接触和运动的零件的工作表面抵抗磨损的能力。当零件过度磨损时,就会失效报废。只有综合考虑,才能尽可能避免零件失效。
2.3机械零件表面粗糙度的正确选择
表面粗糙度是反映零件表面微观几何形状误差的重要技术指标,是检验零件表面质量的主要依据。其选择是否合理,直接关系到产品的质量、使用寿命和生产成本。机械零件设计中表面粗糙度的选取广泛采用类比法,该方法简单、快速、有效。最常用的是适应公差水平的表面粗糙度。
在实际应用中,对于不同类型的机器,在尺寸公差相同的情况下,其零件的表面粗糙度要求是不同的。这就是合作的稳定性。对于不同类型的机器,对其零件的稳定性和互换性的要求是不同的。因此,在设计工作中,表面粗糙度的选择归根到底必须从实际出发,综合衡量零件的表面功能和工艺经济性进行合理选择。
2.4机械零件设计方法的综合优化
要充分利用机构学、机械动力学、摩擦学、机械结构强度、传动力学、计算机辅助分析等力学理论和方法的不断发展,处理好设计的关键技术问题,一系列新的设计准则和方法正在形成。计算机辅助设计(CAD)是将计算机技术引入设计过程,利用计算机完成选型、计算、绘图等操作的现代设计方法。
CAD技术给机械零件的设计带来了巨大的变革,已经成为现代机械设计的重要组成部分。目前,CAD技术正在向更深更广的方向发展,主要表现为:基于专家系统的智能CAD;CAD系统集成,CAD和CAM(计算机辅助制造)集成系统(CAD/CAM);动态三维建模技术;基于并行工程的面向制造的设计技术:分布式网络CAD系统。
参考资料:
[1]王跃强:现代机械产品零件设计创新研究[J]交通运输世界(建筑与养护机械),2012(06)
[2]谢志坤/路平/史/刘伯聪:轻量化技术在机床设计中的应用[J]制造技术与机床,2012(12)
机械设计毕业论文第二部分机械设计与制造自动化探讨
对机械自动化与传统机械制造技术进行了对比分析,指出智能化机械设计与制造已成为发展趋势。机械自动化在机械制造中具有低成本、高效率、多功能的优势,可以满足人们生活和生产的多样化需求。本文论述了机械自动化的设计原则、优点和效益及其发展方向。
关键词:机械制造自动化原理发展方向
1机械制造自动化符合设计原则。
1.1满足机器的功能要求。
任何产品的开发都是以满足人的需求为目的,不同的产品有不同的表现。任何机械设计都应该能够处理输入的材料、能量和信息,并输出所需的材料、信息和能量。机械自动化系统也应该有这个功能,可以处理物质、信息和能量。机械自动化系统包括机电一体化产品和机电一体化技术。作为产品,还包括设计、制造和满足使用要求的特定功能,功能是由其内部有机联系结构决定的。
1.2用先进的技术不断创新。
产品或系统可以根据其不同的功能进行分类。加工机是以物料搬运和加工为主,输入物质、能量和信息,加工后主要输出改变的位置和形状的物质系统。以转换能量为主,输入能量和信息,输出不同能量的系统称为动力机,其中原动机输出机械能。以信息处理为主,输入信息和能量,输出部分信息为主。
除上述必要的主要功能外,机械自动化系统还应具有其他内部功能,即控制功能、电源功能、检测功能和施工功能。基于上述功能组成原理,不仅有利于设计或分析各种机械自动化产品,而且有利于开拓思路,便于发明创新。
2机械自动化系统的优势和好处
2.1生产能力和工作质量提高。
机械自动化产品具有自动控制和信息自动处理功能,检测精度和灵敏度大大提高。自动控制系统能保证机械按计划完成动作,使制造过程不受操作者主观因素的影响,保证最佳的工作质量和较高的产品合格率。同时,由于机械自动化产品的自动化,大大提高了生产率。
2.2提高了使用的安全性和可靠性。
机械自动化系统具有报警、监控、诊断和保护功能。如果在工作过程中遇到过流、过压、过载、短路等电源故障,可以自动停止工作,保护机械设备的完整性,避免或减少人身事故,提高设备的安全性。由于机械自动化产品中使用了电子元器件,减少了机械产品中的可动部件和易损件,使其具有更高的灵敏度和可靠性,更低的故障率和更长的使用寿命。
2.3调整和维护方便,提高了使用性能。
机械自动化产品在安装调试时,可以通过改变控制程序来改变工作模式,以满足不同用户对象的需要和现场参数变化的需要。这些控制程序可以通过各种方式输入到机械自动化产品的控制系统中,而不需要改变产品中的任何元器件。对于具有存储功能的机械自动化产品,可以预先存储几套不同的执行程序,然后根据不同的工作对象给定一个代码信号输入,就可以按照指定的预定程序进行自动工作。机械自动化产品的自动检测和自动监控功能,可以对工作过程中的故障自动采取措施,使工作恢复正常。
2.4改善劳动条件有利于自动化生产。
机械自动化产品自动化程度高,知识密集,技术密集,是把人们从繁重的体力劳动中解放出来的重要途径,可以加速工厂自动化、办公自动化、农业自动化、交通自动化甚至家庭自动化,从而促进中国四化的实现。
3机械设计、制造及其自动化的发展方向
3 .1智能。
智能化是21世纪机械自动化技术的重要发展方向。这里说的是什么?聪明?它是对机器行为的描述,在控制理论的基础上吸收了人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学、混沌动力学等新的思想和方法。模拟人的智能,使其具有判断推理、逻辑思维、独立决策等能力,以获得更高的控制目标。诚然,让机械自动化产品具备低级智能或部分人类智能是完全可能的,也是完全必要的。
3.2模块化。
模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机械自动化产品种类繁多,生产厂家众多,因此研发具有标准机械接口、电气接口、电源接口、环境接口的机械自动化产品单元非常复杂但又非常重要。比如开发集减速、智能减速、电机于一体的动力单元,具有视觉、图像处理、识别、测距等功能的控制单元,能够完成典型操作的各种机械装置。这样利用标准机组可以快速开发新产品,也可以扩大生产规模。
3.3网络。
网络技术的兴起和迅速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育和人们的日常生活带来了巨大的变化。各种网络整合了全球经济和生产,企业间的竞争趋于全球化。机械自动化新产品一旦开发出来,只要功能独特,质量可靠,很快就会畅销世界各地。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监控技术方兴未艾,而远程控制终端设备本身就是一个机械自动化的产品。现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为大势所趋。
3.4小型化。
小型化是指机械自动化向微观领域发展的趋势。国外称之为微机电系统或微机械自动化系统,一般指几何尺寸不超过1 cm3的机械自动化产品,正在向微米、纳米级别发展。微机械自动化产品体积小、能耗低、运动灵活,在生物医学、军事、信息领域具有无可比拟的优势。微机械自动化发展的瓶颈在于微机械技术,微机械自动化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,包括光刻技术和刻蚀技术。
4结论
现代机械自动化在设计和制造中具有多功能、高质量、高可靠性和低能耗的意义,所以机械的设计和制造都是围绕机械自动化来进行的。机械自动化技术的关键技术是传感检测技术、信息处理技术、伺服驱动技术、自动控制技术、接口技术、精密机械技术和系统总体技术。设计师不仅要热衷于技术引进,不能仅仅安心做新技术的传播者,更要做新技术产业化的创造者,为机电一体化技术的发展开辟广阔的天地。
参考资料:
[1]吴。机械设计制造及其自动化的发展方向[J]。黑龙江科技信息,2013(11):45-46。
[2]罗碧龙。机械设计制造及其自动化发展方向的研究[J]。科技与企业,2013(8):105-106。
刘超。中国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J]。河南科技,2013 (6): 66-67。