機械制造技術范文
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關鍵詞:機械制造;特點;發展趨勢;
中圖分類號:TH16 文獻標識碼:A 文章編號:1674-3520(2014)-08-00-01
隨著社會的不斷進步,機械制造技術也獲得快速的發展,具有精密化、智能化、清潔化以及集成化的特點。就目前而言,計算機、傳感、自動化、新材料以及管理等技術與傳統的機械制造技術進行結合,保證成為一體,在發展過程中,形成物質流、信息流和能量流的整體系統工程,不斷保證生產規模的擴大和追求最佳的經濟技術效果,實現機械制造過程中管理的簡化和合理化,促進不斷采用最新的生產方式。
一、現代機械制造技術發展的國內外現狀
從國外發展情況來看,發達國家的機械水平已經相當高,在進行實際的設計過程中,一般采油工計算機輔助和仿真等方法,同時對企業管理的方法和手段也日趨規范化和科學化,尤其在機械加工技術方面實現全面的自動化,采用數控技術和自動引導小車等技術。發達國家主要制造了一系列新的系統,主要包括計算機集成制造、智能制造以及敏捷制造和并行工程等系統。
(一)計算機集成制造系統主要建立在自動化、信息技術等基礎上,有效利用計算機軟件,把企業內部的生產較為分散的自動化系統集成起來,在很大程度上可以提高機械制造的效率。在利用計算機集成系統過程中,要注意以下幾個方面,在功能方面來講,要做好市場預測、產品設計、加工技術以及制造管理和售后服務等,這比傳統機械企業自動化服務的范圍要大的多,系統非常復雜。這種計算機集成主要以信息和功能,在很大程度上可以有效不斷縮短產品開發、保證產品質量,降低工程投資等。
(二)智能制造系統。這種系統主要把模糊推理等人工智能技術廣泛的應用到制造系統,最大限度解決實際中遇到的復雜問題,提高機械制造的水平和技術。人工智能系統是智能制造系統的核心技術,可以節省大量的人力和物力以及財力,提高解決實際技術問題的能。
(三)并行工程。并行工程,也可以稱為同步或者同期工程,主要對傳統的機械產品進行串行的開發,這種系統主要要求開發過程中要考慮到產品的周期,具體包括機械產品的質量、成本、因素、計劃以及用戶的要求等,保證各方能夠協調工作。保證產品開發的各個階段具有一定順序性和并行性,保證在進行機械產品設計開發的過程中,及時發現其中存在的問題,最大限度的減少產品的研究、開發和生產周期,保證產品的質量,提高企業的經濟效益。
(四)敏捷制造又稱為靈捷、迅速和靈活指導,就是將柔性生產、熟練掌握生產技術進行集成,實現對勞動力的靈活管理,能夠有效的無法預見的市場消費潛力做出比較迅速的反映。進行敏捷制造的工作原理,就是利用計算機網絡和信息集成結構,實現標準化和專業化的生產,采用競爭合作的原則。
二、機械指導技術的發展趨勢
就目前而言,機械指導技術發展主要朝著精密加工、微細加工以及納米技術方向和高度自動化方向的發展,以敏捷制造和CIMS等為主。超精密加工設備正朝著高精度、高速度、多功能、高復合以及智能、安全、環保方向發展,在很大程度上突破了傳統的格局,不斷降低噪音、油污和粉塵等危害。同時隨著全球經濟、科技、信息的迅速發展,機械制造朝著全球化、虛擬化以及綠色化的方向反戰。
(一)全球化。近些年來,全球化趨勢不斷加強,機械制造國際化經營越來越受到歡迎,但是也面臨著許多的問題和挑戰,導致有的企業倒閉或者被兼并。另一方面,由于計算機網絡技術的不斷發展,不斷豐富機械制造企業相互之間的信息交流、產品開發以及經營管理,最大限度地增加了國際的市場競爭,因此機械制造全球化的技術基礎就是實現網絡化、標準化以及集成化,這給機械制造企業帶來革命性的變革,保證產品設計、材料選購、機械制造以及產品的開拓和銷售可以跨國跨地區的進行流通,真正實現全球化。
(二)虛擬化。虛擬化就是指在實際的機械制造過程中采用虛擬技術,可以大大降低機械產品開發的風險,提升產品的開發速度,保證機械產品的結構和性能能夠達到相關標準和要求,不斷對投資成本進行優化,具體可以采用運動仿真、動力學、造型設計、人機工程學等。在進行機械制造過程中,要采用模擬和檢驗技術,促進檢驗的加工方法、可加工性和合理性,保證機械產品的質量,優化機械產品生產質量,實現最大的經濟效益,做好機械產品的設計計劃、具體的生產組織管理和車間調度以及物流鏈的設計等。虛擬化最為關鍵和重要的就是進行計算機仿真,通過一些軟件對真實的系統進行模擬,保證機械產品設計的質量和合理性,避免出現不必要的錯誤和缺陷,保證機械產品的質量。
(三)綠色化。在進行機械產品設計過程中,要嚴格按照ISO9000系列國家質量標準進行設計,保證實現機械產品的綠色化,具體包括綠色設計、材料、設備、工藝、技術、包裝以及管理等,不斷生產處綠色產品,包括最后在產品使用后經過綠色處理后保證能夠回收利用。因為采用綠色設計和生產可以在很大程度上減少對環境的破壞,提高機械制造原料和能源的利用率,體現了人類社會的可持續發展,實現制造業的自動化。具體可以采用以下幾項技術,精密機械的成形技術主要鑄造、焊接以及塑性加工技術,精密的鑄造、鍛壓、熱塑性成形以及切割等技術。無切削液加工被廣泛的應用在機械加工汗液,在很大程度上解決了冷卻液帶來的一系列問題。ROM技術突破了傳統加工技術的的原則,而是采用添加和累計的方法,具有分層實體制造和熔化沉積制造等技術。以上機械綠色制造工藝的應用,在很大程度上減少原料和能源的消耗,同時建少了產品開發的成本,降低企業的投資成本。
綜上所述,在進行現代機械制造過程中,要不斷采用先進節能的技術,促進機械制造的可持續發展。
參考文獻:
[1]李云飛.機械制造技術專業校企合作人才培養模式研究[D].沈陽師范大學2013
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關鍵詞:機械制造;低碳技術
中圖分類號:TU74;文獻標識碼:A
1 當前機械制造工藝技術
1.1 快速成型技術
快速成型技術是一種新的機械制造工藝技術,它主要建立在機械加工設備和機械制造技術上,直接對機械樣板進行生產研發。在具體的加工的過程中,快速成型技術不需要其他任何技術以及加工工具,例如加工銼刀、加工模具、加工夾具等。
快速成型技術能夠很好地幫助設計研究人員縮短相應的設計成型周期,推動相關的機械制造技術的發展??焖俪尚图夹g不僅發展了機械加工理論,更是擴展了機械知識的學科范圍,有效促進技術的進步。該項技術主要以新產品的研發為基礎思想實體堆積,選用CAD/CAM技術進行機械制造。
1.2 沖壓技術
現在的沖壓技術包括爆炸沖壓技術和強磁場沖壓工藝技術兩種。這兩種技術均是基于先進的技術理念,實現機械工藝的轉變,推動機械制造工藝的改革和進步。
1.2.1 爆炸沖壓技術。爆炸沖壓技術是將水壓作為沖壓的主要原料,減少了金屬資源的浪費。根據傳統的技術要求,在水下完成相關的作業,實現對金屬材料的沖壓。爆炸沖壓技術在水下采用水壓沖炮,將其中放入火藥,在點燃后形成巨大的沖量,形成巨大的動能對金屬材料進行沖壓。此技術產生的污染較少,加工成本較低,對傳統的沖壓技術有了很大的改進。
1.2.2 強磁場沖壓工藝技術。強磁場沖壓工藝技術通過對電磁鐵對鐵質物的吸引,對金屬物質進行沖壓,將金屬物質沖壓變形完成沖壓過程。該技術對沖壓的條件有著嚴格的要求,需要將需沖壓的金屬材料放置在磁鐵附近,通過強電流產生的電磁力對金屬材料的吸引實現金屬材料的變形。強磁場沖壓工藝技術的主要加工過程是:將選取的金屬材料放置在電磁鐵附近的固定位置,對電磁鐵進行強電流進行充電,實現電磁鐵對金屬材料的吸引。這種強烈的電磁力會輕易地導致金屬材料變形,完成沖壓的過程。在這個過程中,我們還要注意對電容器的選擇。電容器要符合貯存強電的要求,能夠在規定的電壓范圍內進行正常充放電且不被擊穿。強磁場沖壓工藝技術的加工效率很高,加工的過程非常便捷,已經廣泛應用到了汽車配件的制造工藝中。這種技術主要運用電磁感應作為工作原理,形成電磁沖壓。
1.2.3 智能制造技術
當前的智能制造技術主要是運用在制造工藝技術中,是依附于機械制造自動化技術和機械制造人工智能化技術建立起來的一種制造方法。基于高度發達的計算機技術,利用計算機職能來實現人工操作的逐步取代。智能制造技術通過對整體機械制造技術中每個環節進行分析,進而實現對機械制造的自動化控制。在機械制造工藝中,自動化控制技術可以將系統中的數據進行準確地分析計算,對比制造成品的相關數據。智能制造技術實現了對產品數據的優化,滿足了當前的機械制造工藝行業的需要。
2 我國的低碳制造理論與技術發展現狀及其必要性
伴隨著我國經濟的高速發展,在機械制造中產生了高能耗、高耗材、高排放以及高污染的嚴重問題。這一系列的問題是人類社會真正實現可持續發展的阻礙,所以,在機械制造中,選擇低碳制造是必然的。機械制造中運用低碳制造技術可以有效緩解能源、資源的短缺問題,繼而奠定了實現可持續發展的基礎。
近幾年來,我國同許多國家共同簽署了氣體排放協議,就全球氣候變暖這一關鍵問題提出了相應的措施:在工業制造里,加大力度限制二氧化碳氣體排放量。伴隨著低碳制造技術的大力推廣和應用,機械制造中的發展得到了有效促進,與此同時,也為人類社會的可持續發展貢獻了巨大的力量。另外機械制造中的傳統制造觀念的改變,更加深入地促進了機械制造業的發展。
3 機械制造中低碳制造技術的體系內容
在生產的整個過程中,所有的步驟都包含低碳制造,這些步驟主要是:資源利用和生產制造以及物流運輸等等,以此來實現提高資源利用效率,并最終達到低碳目標。其實,低碳制造可以對能源的消耗及資源的利用率進行綜合的評估。低碳制造技術的內容比較豐富,例如低碳設計技術,在這種技術里,現在已經有了比較完善的低碳設計的評價模型,包括低碳設計的方法原則;低碳評價數據庫以及低碳化設計的評估方案。還有一種碳匯技術,它是由碳掩埋技術以及碳捕獲技術相結合組成的,這種技術在制造的過程中包含著低碳制造技術,并利用低碳節能的設備將廠區和車間布置以及制造工藝進行優化,同時,利用循環技術以及廢棄物的處理來改良污水和廢舊產品的處理技術,此外,利用像風能、水能和潮汐能等新能源展開清潔的生產。
4 機械制造中的低碳制造技術
要想讓機械制造中的技術發揮其真正的功能,在實踐上下大氣力是必要的。接下來就低碳制造的技術應用方面進行論述。
4.1 模塊化的設計
模塊化的設計是一種比較前沿、先進的機械產品的設計方法。根據不同的功能,我們可以把這個系統分成幾個模塊,把每個模塊漸漸優化,最后整合在一起,就可以得到不同的品種及不同的規格的產品。在我們衡量機械產品的非功能性的單元的時候,如果使用同一個尺度,勢必會產生機械能源和資源的浪費,甚至會影響到機械的維護。對于一個機械產品,對每個功能性單元都有必要劃分模塊,然后對每個模塊進行評估,評估所有的機械生產制造的企業在降低能源和資源的消耗方面所具有的潛力,然后認真查看企業在使用了低磷制造技術之后獲得了怎樣的成效,以此來指導低碳制造技術的下一個革新步驟。
4.2 生態化的設計
現如今,我國倡導生態文明建設同物質文明建設、精神文明建設及社會文明建設并駕齊驅。正因如此,很多機械制造企業改變了方針,不再堅持過去的策略:盲目提高機械生產項目的數量、片面地追求生產總產值,而是在機械制造中,更多地考慮到環境以及資源的成本,想辦法減輕環境的負載,更加重視保護生態環境。用實際行動證明既能夠保證機械制造得到相應的經濟效益,同時也能降低原料的浪費、減小破壞環境的程度。在這樣的環境需求下,生態化設計占盡優勢,一方面保證足夠的經濟效益,另一方面又保證的生態的保護。
4.3 輕量化的設計
輕量化的設計是綜合了很多生產要素的一種以優化為主的設計方法,它所綜合的生產要素包括質量、性能、配套設備以及成本等。這種設計的特點是它可以將在生產過程中由原材料所制造的碳的排放量降低,同時也可以降低生產中的機械耗能,包括運營中的產品的耗能以及所排放的污染物,還能夠將噪聲污染減輕,這對提升資源的使用效率有很大好處。舉個例子來說,德國的奧迪公司在生產新款跑車的時候,使用了新的技術和工藝,同時利用了輕質的鋁合金和鋼材硬度的特點,使得車身質量減少了很多,這不僅使得汽車的尾氣排放和油耗大大降低,同時也為公司創造了巨大的經濟效益。
5 結束語
在現如今的世界里,每一個國家都在研究能源、資源的可持續發展策略。在這樣的時代背景之下,我們國家也要順應時代的潮流。現代機械制造中,伴隨著不斷地發展著的制造理論與技術,低碳制造理論成為當今社會各領域里的生產要求。在機械制造中,應著重發展低碳制造。本文通過分析機械制造中的低碳制造理論與技術,使得讀者對其產生更深刻的認識和理解?,F如今,低碳制造是種十分先進的理論。為了我國經濟的持續發展,一定要加大力度研究機械制造中的低碳制造理論與技術??偟膩碚f,機械制造中的低碳制造理論與技術是實現經濟和能源、資源的可持續發展的重要理念和條件。
參考文獻:
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關鍵詞:機械設計;機械制造;機械產品;機械設計原則;機械設計效果 文獻標識碼:A
中圖分類號:TH122 文章編號:1009-2374(2015)11-0026-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.11.014
機械設計是機械制造的首要步驟,機械設計的好壞將會直接影響到實際工作的效果,在今后工作過程中為了實現科學發展必須不斷加強這方面的研究。從當前的情況來看,機械設計本身還存在著一定問題。機械制造是機械設計的下一步工作,機械制造效果在很大程度上是取決于機械制造的。為了實現科學發展,對于這兩項工作就應該進行深入分析。
1 機械設計技術分析
1.1 機械設計的步驟
機械設計有其專門步驟,在設計的時候,設計人員應該嚴格按照步驟來進行設計,這樣才能夠保證效果。實際工作過程中機械設計的步驟主要是分為計劃、制定以及設計這三個階段,對于這三個階段應該進行深入細致的分析。機械設計的計劃階段。計劃階段的主要工作就是要對之前那些已有的機械產品要能夠有充分了解和認識,對于相關機械的性能必須要予以充分認識和把握。對于機械產品的優缺點必須要認真予以記錄,這樣做的主要目的是為了能夠為今后機械制造積累一定材料,這對于提升機械設計效果有著十分重要的意義,對于這些工作必須要予以高度重視。
方案制定階段是機械設計中的一個關鍵步驟,在制定方案的時候對于現有條件以及未來期望這兩者之間的關系必須要進行科學協調,要在兩者之間找到較好的切入點。制定方案的時候對于機械產品的最終形態結果,設計過程中各個環節的調控和處理都需要引起高度重視。對于這些必須要進行認真設計,才能夠保證效果。這是實現之后機械設計及機械制造的重要前提條件,實際工作中必須要嚴格按照設計原則和設計要求來采取措施。在方案制定階段技術設計是重點,所謂技術設計就是要根據自身經驗及初期的設計來進行下一步設計,技術設計的主要目的就是要形成完整的設計方案。
機械設計的設計階段就是要把原先思路轉變成具體的機械描述階段,該階段的主要目標就是要獲得總裝配和總部件裝配的草圖??傃b配以及部件裝配草圖是設計的重要依據,草圖的存在有助于規劃工作的順利完成。需要注意的是在設計工作完成之后還需要對其進行設計修改,只有經過設計修改之后才能夠有效保證其效果,這一點是我們在實際工作中需要予以充分注意的一點。為了適應實際批量生產作業的要求,對于模具的設計就需要引起高度重視。機械設計的最后設計又可以稱作是定性設計,所謂定性設計指的是實際工作過程中應用于生產機械前的最后一次設計,由于機械設計方案有的地方過于理想,因而不能夠滿足實際批量生產的需要,因而工作中就需要對其進行定性設計,通過定性設計來對那些不能夠滿足實際需要的進行有效調整,這一點是我們在實際工作過程中需要引起注意的。
1.2 機械設計的原則
為了實現科學的機械設計,在今后設計過程中就應該堅持科學的設計原則。機械設計過程中應主要堅持標準化、技術性能和安全性這三大原則。標準化原則指的是設計過程中需要嚴格按照機械設計標準來進行設計,設計出來的每個零件、每個組件都需要符合相關文件的規范。只有嚴格按照標準來進行設計才能夠真正適應實際需要。標準化準則是機械設計過程中的一項重要約束,對于這項約束,必須要引起注意。
技術性能原則。技術性能原則是一項重要原則,在實際工作中,技術性能原則指的是實際工作過程中必須要保證機械的性能,只有保證了機械的技術性能才能夠實現機械的長時間高效運轉,這一點是我們在實際工作中應該引起高度重視的。在設計的時候必須要嚴格控制機械技術性能的設計,要充分保證設計出來的性能能夠符合實際需要。
安全性原則。保證機械安全是機械設計的基本要求,實際工作中對此應該引起高度重視。這里的安全指的是多方面的安全,設計的時候要考慮到零件安全性、環境安全性、生產安全性以及整機安全性,保證設計安全是今后必須要做到的。
1.3 機械設計的分類
機械設計當前能夠分成多個類別,從實際設計來看可以分為三大基本類型,這三大類型分別是新型設計、繼承設計以及變型設計。新型設計把那些成熟的先進技術應用到設計中來進行新的機械的設計,這是一項非常重要的設計,這一點在今后工作中是應該引起重視的。繼承設計指的是為了設計功率消耗小、運行效果好的機械,在設計的時候就必須要結合自身經驗及設計技術來進行科學合理有效的設計。變型設計主要是從市場需求出發來進行科學設計,變型設計主張對原來的機械設計進行變動更改,從而有效滿足市場需求。這樣設計的主要目的就是為了能夠在滿足實際應用的條件下有效節約成本,這一點是需要引起高度重視的。
2 機械制造分析
2.1 機械制造的特點
對于機械制造而言,在實際工作過程中首先需要了解其基本特點,這是進行工作的重要前提。通過詳細分析就會發現當前的機械制造存在著多元化、服務化和全球化的特點,對于這三個基本特點需要充分把握。
多元化。在經濟社會快速發展的背景下,機械市場對機械制造技術提出的要求越來越高,與此同時消費者的個性化要求也日益凸顯出來。消費者對機械制造的要求逐漸多樣化,在實際設計過程中不僅要求機械制造能夠具有良好性能。能夠滿足質量要求,同時還要求能夠具有優質的服務。為了適應多樣化要求,實際工作中就應該對機械市場進行充分調查研究,只有在進行調查研究之后才
能夠了解市場的真實需求,這樣有助于避免盲目生產。
服務化。服務化指的是在實際工作中,服務質量對產品銷售會產生直接影響。為了保證產品質量今后還需要專門進行市場售后服務,對于不同機械產品應該有針對性地來開展售后服務調查工作,通過開展售后服務調查來有效提升企業信譽,進而擴大消費群體,這一點是實際工作中應該予以充分注意的一點。
全球化。當前的機械制造已經逐漸走向了全球化發展的道路,實際發展過程中全球化的主要工作能夠有效推動制造業的發展。在經濟全球化的背景下,機械制造既可以利用國內市場同時也可以利用國外市場,又可以統籌好國內和國外這兩個市場來最終實現企業的快速發展,這對于提升機械制造水平是非常有利的。
2.2 機械制造的現狀
從當前我國機械制造的發展現狀來看,當前計算機的應用已經成為機械制造的重要發展趨勢,為了適應日益復雜的管理形勢,在今后工作過程中就需要進行創新管理,當前我國機械制造有不少方面還是處于落后狀態的。產業大而不強和結構矛盾突出是當前機械制造的典型問題。這些年來盡管我們的機械制造行業中有不少行業都已經處于世界第一的位置,但是從行業創新能力、產業核心競爭力上來看,當前還存在著很多問題。在實際工作中這些問題如果得不到科學合理的解決,就會嚴重影響到實際工作效率。從產業結構矛盾上來看,當前產能擴張較快、低端領域過度競爭,這種現象會嚴重影響到企業的自我發展能力。這些問題是我們在今后工作中必須要引起注意的,這些問題如果得不到科學合理的解決,就會嚴重影響到實際工作效率。
3 機械設計和機械制造的發展前景
3.1 機械設計的發展趨勢
從今后的情形來看,在今后設計過程中機械設計將會出現一系列變化。實際工作中機械設計性能將更加優良、節能環保的理念將深入人心,在今后設計過程中將探尋更加能夠適應市場競爭的設計技術。在今后設計過程中性能更加優良。設計的時候應該盡量提升產品設計性能的優良性能。優良性能本身又可以分為動態設計、可靠性技術設計、補償設計、防腐設計等內容。為了保證實際工作效果,今后只有不斷提升設計水平才能夠滿足要求。節能環保的理念將更加深入人心。今后的設計應該注重綠色設計,要把智能化和綠色化作為設計的基礎。在今后設計過程中要充分利用資源,要能夠實現資源利用的最大化,同時還要能夠實現資源的循環利用,今后對于這方面的工作必須要引起高度重視。
3.2 機械制造的發展方向
今后機械制造管理將主要依靠計算機管理制度來實施,計算機管理已經成為今后發展的必然趨勢。組織體制及生產模式的創新具有十分重要的意義,當前我國機械制造管理機制還比較匱乏,今后應該是不斷加強機械制造管理機制的研究。在今后設計過程中激光加工技術、電磁加工技術、納米加工技術、微型加工技術等技術都將會得到科學合理的應用。機械設計是機械制造行業的重要環節,科學高效的機械設計對于今后提升機械產品性能具有十分重要的意義。機械制造過程中應該高度重視管理機制及先進技術的應用。本文重點分析了機械設計和機械制造的特點以及今后的發展方向和趨勢,今后應該進一步加強這方面的研究才能夠適應實際需要。
參考文獻
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關鍵詞:機械設計;機械制造技術;發展
中圖分類號: S611 文獻標識碼: A
我國的制造業起步較晚,首先必須從思想上高度重視制造業的發展,注重對國外先進技術的交流與學習,才能縮短與發達國家的差距,提高自己的競爭實力。
一、機械制造的特點
(一)貫穿生產的整個過程
所謂的先進的制造技術就是指包括計算機技術、自動化技術還有現代的管理系統等方面的技術,同時也包括產品的設計、銷售以及售后服務等等方面的應用。機械制作技術在不斷的吸引先進技術的同時,也對傳統的技術中精華部分進行了改造,使它們能夠得到融合。促使機械制造技術能夠更傾向于信息流、物質流等。
(二)面向工業應用
先進的機械制造技術并不是僅僅是制造過程的本身,它還涉及到許多的方面,從產品的設計,加工以及售后服務等等方面的所有內容,使它們構成有機的整體。在對先進的機械制造技術進行應用的時候,應該注意其產生的最好的效果,而且其目標也是為了能夠提高企業的競爭力和綜合實力,為企業帶來更多的經濟利益。
(三)市場競爭的三要素
在以前一個新產品上市之后,就會有更多的相同功能的產品緊隨著其上市,這樣就會造成了企業想要提高市場競爭力的話 ,就必須要增加其產業量的狀況。隨著經濟的發展,其轉變為由時間、質量以及成本組成的三要素。先進的機械制造將這矛盾的三要素進行了有機的結合,把它們進行了統一。
(四)面向全球的技術
自20世紀90年代初,市場的就更加趨向于全球化的發展,發達國家在經濟和科技手段等方面爭奪市場,產品的輸出等方面隨著市場經濟的形成,競爭越來越激烈,而先進的機械制造手段這時就應運而生了。所以說,一個國家的先進技術手段應該具有世界的先進水平,為該國在國際競爭中提供理論依據。
二、機械設計的技術分析
(一)機械設計中設計計劃分析
機械設計的計劃時期,是機械設計的初期,主要任務是分析市場上現有的機械商品,并在實際的操作中發現機械產品應具備的基本功能,從中剖析出其優勢與不足。針對了解到的情況,做好相應的預防工作,并將其作為機械設計的前期基礎,制定好機械設計與制造的適用情況,提升機械制造的效果。
(二)機械設計中設計方案分析
機械設計中方案是設計的精髓,對一個設計的成敗至關重要。在方案設計階段,要解決許多問題,包括理論知識與實際操作間的脫節,設計各環節中的處理、調控與更新,機械產品的最終形態,檢驗者對機械的認識、開發與創新等,這是為以后機械設計和制造以及運用等服務。在設計方案時,要依據設計的理論及規范等一系列要求,首先設計好機械的基本構架及活動方法,其次是設計和選取零部件,最后是設計制作工程制作圖,并且對做好的設計做一個初步檢查。
(三)機械設計的設計技術分析
機械設計中的技術設計,在技術方面的標準非常高。在技術設計階段的主要任務是對比核算設計圖,對照檢查并分析部件草圖與總圖等。機械設計技術有以下的幾種:工藝的設計、產品方法設計的理論、用料的選擇以及機械結構的設計等?,F代機械設計技術主要包括系統工程、設計仿真技術、優化設計以及計算機輔助設計可靠性設計等。利用先進的科技信息技術、科學思維,以及合理高效的設計方法理論來提升設計的質量和水平,對機械設計技術的進步做出貢獻。
(四)機械設計的發展趨勢與前景分析
隨著社會的進步和科學技術的高速發展,現代機械產品對機械設計在技術方面的要求向著模塊化、智能化、系統化并依據產品的特性設計等方向發展。總的來說,現代機械設計的發展趨勢有以下幾個:一是更加注重綠色的設計理念,節能環保的意識逐漸深入人心,對機械產品的要求也是以綠色化和智能化為主,合理地使用資源,追求對資源的多重使用;二是越來越優良的功能,在設計機械產品時,要多多使用動態設計、補償設計、控制設計技術和防腐設計等技術來提升設計產品功能的優良性;三是更加注重市場競爭的影響,設計產品的最終目的是使產品在投放市場時能夠取得很好的競爭優勢,所以要利用降低成本、產品的技術創新、智能設計以及仿真設計等競爭優勢的技術設計來使產品更加符合市場的需求。
三、機械制造的先進技術
(一)首先是21世紀的新技術
現在的機械制造技術是由我國傳統的機械制造技術發展而來的 ,其既有傳統技術的特點 ,又不斷的吸收新的技術 ,同時也滲透于產品生產的全過程。將先進的制造技術和現在的科學技術進行結合 ,形成一個全新的技術群。
(二)數控加工技術
為了保證產品質量、提高生產率和降低成本,要求機床不僅具有較好的通用性和靈活性,而且對加工過程中的自動化提出了更高的要求。數控加工技術就是在這種環境下發展起來的,適用于精度高,零件形狀復雜的單件和中小批量生產的高效、柔性的自動化加工技術。目前,數控技術發展迅速,應用領域已從航空航天普及到汽車、機床等制造業及其他中小批量生產的機械制造行業中。
(三)精密與超精密加工技術
隨著航空航天、計算機、材料科學、激光和自動控制系統等高科技產業的迅猛發展,綜合應用當今先進的加工技術,使機械加工精度已經提高到了0.01μm的亞納米級,并向納米級發展。精密加工和超精密加工技術是現代制造技術的前沿和主要發展方向之一,它已經成為國際科技競爭中能否取得成功的關鍵技術,尤其是精密加工技術在尖端產品和現代武器制造中有舉足輕重的地位。
(四)超高速切削、磨削技術
超高速加工技術是指采用超硬刀具和磨具,利用能可靠實現高速運動的高精度、高自動化和高柔性的制造設備,以提高切削速度來達到提高材料去除率、加工精度和加工質量的先進加工技術。具有切削力小、熱變形小、加工精度高和降低加工成本等優越性。
(五)新一代制造裝備技術
(1)少無夾具制造技術
在常規制造系統中,產品生產所需大量夾具不僅耗費大量資金,更嚴重的是延長了產品的準備時間,形成制造過程中的“瓶頸”,這是造成柔性差、響應速度慢、生產成本高、企業競爭能力弱的主要因素之一。鑒于少無夾具制造技術所具有的重要學術意義和實用價值,國內外多個單位均在這一領域開展了研究工作。
(2)虛擬軸機床
新型并聯構型制造裝備虛擬軸機床實質上是機器人與機床的混合物,其在結構上完全不同于傳統的數控機床,具有模塊化程度高,結構簡單,速度、動態響應快,造價低等優點,克服了傳統的機床設備一些無法避免的固有缺陷。
四、機械制造技術的發展趨勢
(一)高精密度
現在追求高技術已經成為了機械制造業的首要發展方向,當然,其也繼承了傳統的生產方式。在吸收傳統生產方式中的優點的同時,也不斷的引進新的技術。并且在不斷的努力將高科技技術應用到生產中。自20世紀納米技術出現以來,就標志著機械制造技術有進入到了一個新的階段,其對機械制造技術也有著深遠的影響,比如納米精度加工等等。我國也正朝著更精細的方面發展。
(二)自動化方向
所謂的機械制造自動化,就是指在機械的生產過程中,能夠自動的對技術進行相應的研究,從而達到自動化的生產目標。并且其能夠幫助生產和投入之間進行快速的轉變。自動化的生產也是我國機械制造技術發展的一個方向。在進行機械自動化的生產中,其也具有能夠降低成本,并且生產產品快的特點。我國應該充分的利用這一技術,對傳統的機床進行改革、加工,使其能夠到達自動化。
(三)其他方面的應用
首先應該向更加精密的技術方向進行;其次應該進行無切削液加工等技術的應用,在簡化程序的同時也能夠減少投資;最后就是要保證 RPM 技術的運用。
(四)其他方面的應用
首先應該向更加精密的技術方向進行;其次應該進行無切削液加工等技術的應用,在簡化程序的同時也能夠減少投資;最后就是要保證 RPM 技術的運用。
結語
綜上所述,要想促進機械制造業的發展,就必須不斷提高機械制造技術和精密加工工藝的發展及應用水平。而機械設計對機械制造來說非常的重要,因此在機械設計過程中要嚴格把關,保證質量,實現高標準、高質量的機械生產。
參考文獻:
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篇5
關鍵詞:機械;機械自動化;機械制造
當前,在我國工業化獲得良好發展的狀態下,人們認為應該將先進的科學技術作為第一生產力,尤其機械自動化技術,更應該廣泛的應用到各個領域當中。就機械制造業而言,機械自動化技術在其中發揮了巨大的積極作用,能夠有效的降低生產當中對生產原料以及諸多有限資源的消耗,且能夠相應提高生產效率與質量,大大促進了我國機械制造業的穩健發展。隨著科學技術水平的進步,現今的機械自動化技術已經能夠促使機械以及設備,在按照既定程序以及指令的情況積極實現自動的控制與操作,并不需要大量的人為干涉,有效的節約了人力資源,降低了勞動強度。因而,為了促進我國機械制造業的進一步發展,必須要積極進行機械自動化技術的應用探索。
1機械自動化技術概述
1.1機械自動化技術的內涵
自動化技術屬于綜合性的技術,能夠將自動控制、控制論、信息論、計算機技術、電子學、系統工程等諸多學科知識進行相應的融合,其中,計算機技術以及控制理論尤為重要。機械自動化主要是指生產當中的機械以及設備,通過既定程序或者指令能夠實現自動化控制,屬于一種先進的自動控制系統,亦是自動化的重要組成部分。機械自動化技術在我國出現的時間比較早,具體并無法考證。但是,在《墨子》當中有所記載,發現我國最早的機械自動化技術產生應該在春秋戰國時期,體現在魯班制造的木鳥當中[1]。但是,機械自動化技術真正受到人們的重視卻是在工業革命時期,即瓦特蒸汽機的發明成功,促使機械自動化技術進入到了人們的視野。
1.2機械自動化技術的發展
隨著科學技術的不斷進步,機械自動化技術在發展當中呈現著機電一體化的趨勢,主要體現在包裝機械發展方面。同時,機械功能會越來越多元化,以便能夠適應市場需求。在整體的結構設計方面,機械自動化會更加標準化與模組化,即在短時間內便能夠完成新機型的轉換。智能化與高精度化亦將成為機械自動化技術的發展趨勢。總而言之,機械自動化技術在未來必定會得到更加廣泛的應用,且能夠走上積極的、健康的、快速的發展道路。
2機械自動化技術在機械制造中的應用
2.1智能化應用
在機械制造當中對機械自動化技術進行智能化應用,有助于實現人機一體化,改變傳統生產過程當中消耗大量勞動力的狀態,人并不用在生產當中處于十分關鍵的地位[2]。可以說,通過機械自動化技術的智能化應用能夠相應降低人在勞動當中的主要作用。就數控技術而言,其屬于機械制造業當中智能化應用機械自動化技術的雛形,具有快捷便利、形式多樣、工作職能等特點。通過數控技術的應用,在生產當中能夠明顯提高產品生產的效率與精度,且能夠節省大量的人力資源。
2.2虛擬化應用
機械自動化技術在機械制造業當中的虛擬化應用時,主要包含了多媒體技術、計算機圖形技術、信息技術以及現代制造工藝等多方面的全新虛擬藝術。與此同時,在虛擬化應用當中,機械制造業必須要將系統建模以及計算機仿真技術進行有效的結合,形成能夠融合多方面知識內容的綜合性技術[3]。機械制造業對機械自動化技術進行虛擬化應用,主要會通過在產品的生產制造當中進行信息、數據、物與人之間的全面設計配合,提前進行生產過程當中可能出現的問題預見,進而制定針對性的預防措施,以便保障產品的生產制造過程得以順利完成,產品能夠一次性制造成果。該種虛擬化應用的方式能夠幫助機械制造業進行生產成本的降低,亦能夠盡量縮短產品開發與生產的周期,提升行業的市場綜合競爭能力,具有重要積極意義。
2.3集成化應用
機械制造業對機械自動化技術的虛擬化應用主要通過計算機集成制造有所展現。計算機集成制造的模式在二十一世紀得到了機械制造業的重視與發展,并且一躍成為了各個國家諸多企業的主要生產方式之一。利用計算機集成制造模式,企業能夠通過采取信息技術在產品生產的過程當中對整體的生產思想進行優化,因而該模式屬于技術功能以及技術經營的多方面集成。此外,計算機集成模式無論在互聯網系統或者是單機模式下,無論在生產任務簡單或者復雜的情況下,均能夠實現有效的生產技術以及相關系統的集成。近年來,在信息、數據、質量等多方面處理技術均獲得發展的情況下,計算機集成制造模式必定能夠促使機械制造業獲得更加良好的發展。
3結論
綜上所述,當前世界已經進入到了信息技術高速發展的時代,各項技術均在不斷的更新發展當中,各個行業若要在此大背景下獲得充足的發展動力,占據更多的市場份額,便必須要不斷學習且應用全新的科學技術。其中,機械制造業必須要能夠廣泛的且積極的應用機械自動化技術,在恰當的智能化、虛擬化和集成化應用當中,要證實自身生產發展中存在的問題,尋找有效的解決措施,盡量早日突破傳統生產模式的禁錮,通過機械自動化技術謀求更加穩健的發展,從整體上提升生產加工的社會與經濟效益。
作者:楊義武 單位:武漢船舶職業技術學院
參考文獻:
[1]任士一.淺談機械自動化技術及其在機械制造中的應用[J].機電信息,2012,12(05):184-185.
篇6
在現代制造系統中,數控技術是關鍵技術,它集微電子、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術于一體,具有高精度、高效率、柔性自動化等特點,對制造業實現柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。當前,數控技術正在發生根本性變革,由專用型封閉式開環控制模式向通用型開放式實時動態全閉環控制模式發展。在集成化基礎上,數控系統實現了超薄型、超小型化;在智能化基礎上,綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經網絡等多學科技術,數控系統實現了高速、高精、高效控制,加工過程中可以自動修正、調節與補償各項參數,實現了在線診斷和智能化故障處理;在網絡化基礎上,CAD/CAM與數控系統集成為一體。論文百事通機床聯網,實現了中央集中控制的群控加工。
2智能化技術發展趨勢
2.1性能發展方向
(1)高速高精度高效化。
速度、精度和效率是機械制造技術的關鍵性能指標。由于采用了高速CPU芯片、RISC芯片、多CPU控制系統以及帶高分辨率絕對式檢測元件的交流數字伺服系統,同時采取了改善機床動態、靜態特性等有效措施,機床的高速高精高效化已大大提高。
(2)柔性化。
包含兩方面:數控系統本身的柔性,數控系統采用模塊化設計,功能覆蓋面大??刹眉粜詮姡阌跐M足不同用戶的需求;群拉系統的柔性,同一群控系統能依據不同生產流程的要求,使物料流和信息流自動進行動態調整,從而最大限度地發揮群控系統的效能。
(3)工藝復合性和多軸化。
以減少工序、輔助時間為主要目的的復合加工。正朝著多軸、多系列控制功能方向發展。數控機床的工藝復合化是指工件在一臺機床上一次裝夾后,通過自動換刀、旋轉主軸頭或轉臺等各種措施,完成多工序、多表面的復合加工。
(4)實時智能化。
早期的實時系統通常針對相對簡單的理想環境,其作用是如何調度任務,以確保任務在規定期限內完成。而人工智能則試圖用計算模型實現人類的各種智能行為??茖W技術發展到今天,實時系統和人工智能相互結合,人工智能正向著具有實時響應的、更現實的領域發展,而實時系統也朝著具有智能行為的、更加復雜的應用發展。由此產生了實時智能控制這一新的領域。
2.2功能發展方向
(1)用戶界面圖形化。
用戶界面是數控系統與使用者之間的對話接口。由于不同用戶對界面的要求不同,因而開發用戶界面的工作量極大,用戶界面成為計算機軟件研制中最困難的部分之一。當前Internet、虛擬現實、科學計算可視化及多媒體等技術,也對用戶界面提出了更高要求。圖形用戶界面極大地方便了非專業用戶的使用。人們可以通過窗口和菜單進行操作,便于藍圖編程和快速編程、三維彩色立體動態圖形顯示、圖形模擬、圖形動態跟蹤和仿真、不同方向的視圖和局部顯示比例縮放功能的實現。
(2)科學計算可視化。
科學計算可視化可用于高效處理數據和解釋數據,使信息交流不再局限于用文字和語育表達,而可以直接使用圖形、圖像、動畫等可視信息??梢暬夹g與虛擬環境技術相結合,進一步拓寬了應用領域,如無圖紙設計、虛擬樣機技術等,這對縮短產品設計周期、提高產品質量、降低產品成本具有重要意義。在數控技術領域,可視化技術可用于CAD/CAM,如自動編程設計、參數自動設定、刀具補償和刀具管理數據的動態處理和顯示以及加工過程的可視化仿真演示等。
(3)插補和補償方式多樣化。
多種插補方式如直線插補、圓弧插補、圓柱插補、空間橢圓曲面插補、螺紋插補、極坐標插補、2D+2螺旋插補、NANO插補、NURBS插補(非均勻有理B樣條插補)、多項式插補等。多種補償功能如間隙補償、垂直度補償、象限誤差補償、螺距和測量系統誤差補償、與速度相關的前饋補償、溫度補償、帶平滑接近和退出以及相反點計算的刀具半徑補償等。
(4)內裝高性能PLC。
數控系統內裝高性能PLC控制模塊,可直接用梯形圈或高級語言編程,具有直觀的在線調試和在線幫助功能,編程工具中包含用于車床銑床的標準PLC用戶程序實側,用戶可在標準PLC用戶程序基礎上進行編輯修改,從而方便地建立自己的應用程序。
(5)多媒體技術應用。
多媒體技術集計算機、聲像和通信技術于一體,使計算機具有綜合處理聲音、文字、圖像和視頻信息的能力。在數控技術領域。應用多媒體技術可以做到信息處理綜合化、智能化,在實時監控系統和生產現場設備的故障診斷、生產過程參數監測等方面有著重大的應用價值。
2.3體系結構的發展
(1)集成化。
采用高度集成化CPU,RISC芯片和大規??删幊碳呻娐稦PGA、EPLD、CPLD以及專用集成電路ASIC芯片,可提高數控系統的集成度和軟硬件運行速度,應用LED平板顯示技術,可提高顯示器性能。平板顯示器具有科技含量高、重量輕、體積小、功耗低、便于攜帶等優點。可實現超大尺寸顯示。應用先進封裝和互連技術,將半導體和表面安裝技術融為一體。通過提高集成電路密度、減少互連長度和數量來降低產品價格,改進性能,減小組件尺寸,掘高系統的可靠性。新晨
(2)模塊化
硬件模塊化易于實現數控系統的集成化和標準化,根據不同的功能需求,將基本模塊,如CPU、存儲器、位置伺服,PLC、輸入輸出接口、通訊等模塊,作成標準的系列化產品,通過積木方式進行功能裁剪和模塊數量的增減,構成不同檔次的數控系統。
(3)網絡化
機床聯網可進行遠程控制和無人化操作,通過機床聯網,可在任何一臺機床上對其它機床進行編程、設定、操作、運行。不同機床的畫面可同時顯示在每一臺機床的屏幕上。
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關鍵詞:超精密加工;微機械;機械制造
隨著相關專業領域的發展,對超精密/精密微小零件的要求越來越高,需求量也不斷增加。超精密微機械制造技術是新興的一種科學技術,是在20世紀80年代末才出現的,在21紀獲得了較大的發展,并被廣泛地應用于各個領域,如國防領域、電子領域、醫療領域等。為了滿足對精密微小零件的使用要求,微機械被應用于精密微小零件加工中,從而也改變了現代裝備加工發展的方向。本文將從超精密微機械制造技術的內涵入手,介紹超精密加工的特點,并對超精密微機械制造技術展開分析和研究。
1超精密微機械制造技術的內涵
微制造系統的主要加工對象是微小機械零件,在加工的過程中主要依靠系統化和集成化的理論,通過觀察加工工件的結構和相關的要求進行加工、檢測、搬運等工序,與一般的零件加工相比,微小零件是要在比較狹小的空間完成上述工序。在進行微制造的過程中要堅持一個理念,就是小機床小零件理念,這種理念也是微制造技術和其它制造技術之間的區別。微制造系統的存在可以解決微小零件加工過程中遇到的問題,是進行微小零件加工一種有效的方法。超精密微機械制造技術加工的對象是微小零件,在加工的過程中對微小零件的尺寸有一個控制范圍,一般來說微小零件的尺寸要在10μm~10mm之間,且要具有復雜的幾何形狀。對于符合這兩種要求的微小零件進行加工和檢查才是屬于超精密微機械制造技術的應用范圍。這種制造技術相比于其他技術而言具有操作方便、工作效率高、能耗低的優勢。將超精密微機械制造技術應用于零件加工中不僅能有效減少制造過程中的能源消耗,同時也可以最大限度的節約制造空間,這是符合現代綠色環保生產理念的,也是未來制造系統發展的主要方向之一。
2超精密加工的特點
超精密加工技術起源于20世紀,這種具有較高科技含量的加工技術隨著現代科技的發展業越來越完善,能加工的微小零件尺寸已經發展到納米級別。隨著超精密加工技術的不斷發展和進步,這種加工技術具備的特點越來越多。超精密加工的特點主要包括以下幾個方面。第一,就是“進化”加工原則?!斑M化”加工包括直接和間接兩種加工方式。使用直接加工方式,使用的加工設備精度要比工件精度低,需要通過特殊加工工藝的處理才能滿足相應的精度要求。這種加工方式適用于單件、小批量的生產過程。間接加工需要以直接加工方式為基礎,利用母機完成加工任務,這種加工方式適合于批量生產;第二,就是微量切削機理。這和一般的切削機理不同,是在晶體內完成的切削工作;第三,使用了大量的新方法。這主要與工件加工技術的發展有關,傳統的切削和磨削方法已經不能滿足現代加工工藝的要求,特種加工、復合加工等新方法應運而生,不斷提高加工的精度;第四,和高新技術產品的關系更加緊密。通過和高新技術產品的結合,可以大大提高加工的科學性和合理性,從而確保加工的質量和精準度。
3超精密微機械制造技術
超精密微機械制造技術是一種比較重要的技術,國內外都對這種技術比較重視,同時也取得了很大的成果。但在微機械加工設備技術的研究方面,日本還是要遙遙領先于世界各國。日本研發的超精密微機械加工機床成功地解決了微機械切削加工中面臨的難題,能對復雜自由曲面進行加工。除了日本,德國在微機械加工設備技術方面的研究也比較領先,德國研究出的微切銑削技術可以對淬火鋼和硬鋁材料的微小零件進行切削加工。此外,德國還研究出專用于微小零件加工的系統,解決了大型機械無法進行微小零件加工的難題。相比于國外,國內的研究還是比較緩慢的,但也取得了一定的成果。我國在微機械加工設備技術方面的研究主要集中于微小制造系統和微小切削技術兩個方面。哈工大研究出的微小型車銑加工系統已經能達到國際水平。同時,我國還研發出來微摩擦磨損測試儀。這些研究成果為我國超精密微機械制造技術發展奠定了良好的基礎。微切削加工技術的研究重點不僅包括如何使加工的零件微小化,同時還包括要將微切削加工過程微小化。因此,在微切削加工技術方面的研究要關注加工的全過程,要全面掌握微切削的機理和相關參數信息。
4總結
總之,超精密微機械制造技術對于現代工業的發展具有重要作用,國內外對此都給予了高度的重視?,F階段,我國在超精密微機械制造技術方面的研究還要落后于國際先進水平。因此,應加大在相關方向研究的力度,促使該項技術向更加科學系統化的方向發展。
參考文獻:
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篇8
關鍵詞:機械制造;綠色制造技術;技術應用
引言
綠色制造技術在其本質以機械制造流程中都與傳統的機械制造技術類似。然而在其制造理念中由于滿足環境保護以及我國可持續性發展觀念,因而在當下的機械制造領域具有著樂觀的發展前景。綠色制造技術在其制造流程中,往往更加充分的對現代的先進科學技術加以利用,對資源的使用也更加科學有效。因此使用綠色制造技術生產出的機械設備更能滿足我國在機械相關產業的實際需求,有利于對我國機械制造業的發展進行推動。
1綠色制造技術的相關概念
綠色制造技術的實現是建立在我國機械制造相關技術的成熟之上的新興技術手段。其原理是在于對傳統的制造流程進行合理改進,進而實現對現代資源的合理應用。綠色制造技術與傳統制造技術的最大區別就在于,在使用同等原材料的情況下,它的資源利用率最高,且在生產制造的過程中消耗的資源較少,排放出的有毒有害物質也更少。因此綠色制造技術比傳統技術更能滿足我國現代資源效益以及經濟效益的合理實現,對我國可持續性發展戰略能夠起到推進作用。
2綠色制造技術中的主要因素
(1)綠色材料。綠色制造技術的實現,離不開對制造原料的合理選擇。當前伴隨著我國制造業的發展,材料市場也正不斷加快著發展腳步。要想實現綠色制造技術的實現,需要對制造原材料進行合理的選擇。在綠色制造的過程中,會盡可能的選擇一些污染較小或無污染的原材料,且綠色材料應滿足可回收使用這一理念。因而現如今我國機械制造業的主要發展方向就在于對綠色材料的使用以及回收問題加以分析,并就此對現有工序加以改良。在綠色材料進行使用的同時,相關制造企業還應對原材料的成本加以計算,避免應盲目使用綠色材料而影響制造成本,做到在使得制造企業經濟最大化的前提下進行原料革新。(2)綠色設計。綠色制造技術生產出的產品同樣應滿足相關的綠色理念。當下我國機械制造產業發展較為完善,產品種類豐富。但同時,生產出的部分產品存在著產品質量不佳、排放量超標等不滿足綠色生產理念的弊端,這就對我國機械制造業在綠色設計方面提出了挑戰。相關設計者應對生產的產品的質量、壽命、排放量等多方面進行考慮,還應在設計過程中對產品與環境的關系進行詳細的分析。在產品投入生產之前,設計者就應考慮到產品工作時的實際效果,避免產品理念與綠色環保理念不符的問題出現。(3)使用綠色制造工藝進行生產。機械制造過程中的綠色制造工藝,即在產品生產制造過程中試用相關手段,有效的對成產排放的減少以及能源的節約。對綠色工藝的合理使用要對節能環保的技術方面進行考慮,進一步對怎么樣降低產品的污染展開詳細的研究,還需要對怎么樣降低材料的使用、怎么樣減少廢棄材料的產生、怎樣減少對環境的影響等等進行充分的考慮。不僅如此,還要對如何使用綠色環保的材料,提升資源的使用效率進一步的分析討論。就目前而言,綠色技術主要包含干式切割技術和廢物再次生產的技術。(4)綠色處理方法。綠色處理方法的應用主要表現在對產品生產過程中產生的廢物的處理上。在機械制造過程中,往往會出現生產原材料的廢棄以及工業廢氣、廢水、廢物的排放問題。如何對此類廢物進行合理排放來保證不對周邊環境造成影響即是綠色處理方法的核心理念所在。同時,綠色處理方法還應表現在對產品廢料的再利用上,保證生產過程中不造成污染的同時還可以對生產成本進行節約。
3現階段使用的綠色制造工藝技術類型
現階段我國在機械制造過程中正在進行著向綠色制造技術應用方面的轉變,并在綠色制造工藝技術方面已經取得了部分成果。現對我國投入使用的幾種綠色制造工藝技術類型進行簡要敘述。(1)降低能耗工藝技術。降低能耗工藝技術是指在機械生產過程中對加工技術進行替換和改良,使用較低能耗的加工手段來代替高耗能加工手段來達到在提升生產水平的同時降低所需能耗的目的。例如在使用摩擦工藝時,就存在著較大的能量損耗。原材料在通過加工工序時,往往只有一部分能源能夠轉化為生產所需的能耗,其它一部分都作為能量損失被直接消耗。減少能源的消耗量,能夠在對資源進行合理利用的同時達到綠色制造的目的。(2)節約型工藝技術。節約型工藝技術主要強調著對生產制造過程中原材料的科學利用以及減少對制造機械的損傷損耗等。例如,在產品的設計階段進行與原材料使用相關的預設計,通過對產品所需材料的預算來減少生產過程中邊角廢料的產生;在進行制造過程中減少對生產機械的磨損消耗,增強機械壽命的同時也可以達到節約資源的目的。(3)工藝模擬技術。工藝模擬技術通常應用于熱加工過程中,通過數值模擬、物理模擬、專家系統相結合來確定最佳工藝參數、優化工藝方案,從而預測加工過程中可能出現的缺陷和防止措施,進而有效控制和保證加工工件的質量,并最大限度地減少污染、節約能源。
4結語
綜上所述,目前我國機械制造相關企業再綠色制造技術的應用方面已經具備了一定的經驗,在實現綠色制造技術的應用時不應只著手于在成本資源方面的節約,還應對產品設計、加工工藝等多方面因素的考慮,以達到對綠色加工工藝的整體實現。
參考文獻:
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篇9
關鍵詞:機械制造;綠色制造技術;應用;分析
1概述
現代化綠色制造業的基礎,其技術仍然是在傳統的實施工藝,只是將這種工藝技術進行了整改,使其更加綠色環保。該項工藝技術以理念作為重要的指導方向,全面應用現代化的高新材料、合理控制等,實現了對資源的合理優化利用,科學并且環保。利用該項制造技術進行生產的相關機械成品其質量更加貼合實際的需求,有益于將我國制造行業的核心競爭實力進行整體的提升,加速了機械制造行業的快速發展。
2機械制造過程中綠色制造技術的內涵
綠色制造為對生態環境造成破壞以及資源的實際利用效率進行綜合考慮的一種全新的制造形式。該項技術的核心設計目的為從設計工作開始、到產品的指導直至最后的廢舊處理,這個周期當中,要實現對環境造成最小的影響,甚至沒有影響,并且要對資源的實際利用率達到最高,將制造企業的經濟收益與社會效益實施協調化發展[1]。目前,該項技術的實施比傳統的技術多出一個非常關鍵的步驟,便是對物品進行回收實施循環二次利用的步驟。該步驟是將廢棄的機械材料回收起來,對其進行二次的加工使其能夠再次被使用,全面實現對資源的高度使用效率。
3機械制造過程中綠色技術的主要因素
3.1綠色材料
在真實的機械制造過程中,材料是最基本的前提要求。綠色材料為在實際進行制造的過程中,最大程度的挑選一些污染小的材料為產品制造的材料,并且被應用的材料一定要具有二次回收應用的價值,以便能夠符合綠色材料進行制造的相關要求。
3.2綠色設計
在進行制造時,要對需要制造的產品實施全面的考慮,尤其針對實際的質量、使用的壽命、環境等等進行充分的考量[2]。并且,還要在設計時對真實的環境情況進行細致的分析考慮。
3.3綠色工藝
綠色工藝為在真實的機械制造過程中,可真正將污染進行減少,實現能源的最大化節約。在科學合理的應用該項工藝技術時,要研究環保的相關技術,以便加深對產品降低污染的研究工作。此外,對于如何用最少的材料實現生產、如何最小化的產生廢棄材料、如何真正的降低對環境的影響等皆要進行細致的探究和考慮。并且,更要針對環保材料的有效應用效率進行提升實施討論分析,結合目前的發展情況來看,該項工藝技術主要的技術類型為:干式切割以及廢棄材料二次應用。
3.4綠色處理方法
綠色處理為將生產中已經廢棄的材料,利用再次的合理加工,可讓其在之后的生產當中被二次應用,該項技術與回收再應用的形式比較相似。因此,在對制造的產品進行設計的過程中,首先要對原材料和產品的內部架構進行研究,以便實現將產品的功能進行升級的目標。
4機械制造過程中綠色制造技術的具體應用
4.1合理應用綠色材料
在實施綠色制造的實際過程中,真正的綠色材料皆是沒有任何污染的材料或者污染非常小的材料。這些綠色材料可以進行二次回收,以便實現綠色制造的目標。所以,科學合理實施機械制造生產重要的前提基礎便是對綠色材料的應用[3]。在其制造的過程中,要拋棄以往的生產觀念,把實際的經濟和環境效益實施有效的結合,合理的對材料進行挑選,并且科學的進行應用,提高對環境保護的作用,有效減少對環境產生的破壞。
4.2應用綠色方法對機械產品實施設計
對相關的機械產品實施綠色設計就是要將產品從不同的角度和層面進行全面的提升。該項設計有效的將產品的具體功能、真實質量和環境進行了集中,從而對其進行一體化的設計。實現機械產品的綠色設計為比較系統的概念,在進行相關的設計之前,要對產品實際的生命周期進行細致的分析,全力保證該產品的質量,并且在對其整個使用的過程中堅持應用綠色理念。在真實設計中,需要有專門的技術人員對產品實際生產的時間和造價問題進行分析,其相關的工作要細致到質量分析環節,要切實的將綠色的設計理念應用到方案的設計當中,產品內部架構設計工作完成之后,對制造企業的真實社會效益和經濟效益進行嚴格的審查,沒有任何異常情況發生時才可實施生產。
4.3應用綠色制造生產工藝進行機械產品的生產
在真實進行生產的過程中,一定要將傳統的生產理念拋棄,堅持走綠色環保的路線?;诰G色生產的技術是在原有的施工技術上進行改進的,因此,要將兩種施工技術進行結合,以便實現能源的最大化利用,減少在真實進行生產過程中對環境造成的污染。其中具體的工藝包括:
(1)能源節約綠色公益,即在進行生產時將能源的消耗和損耗的公益進行降低。
(2)資源公益的有效節約,即在進行生產時將真正的生產經過進行簡化,加強資源消耗公益的有效降低。
(3)生產環保工藝,即在制造過程中非常關鍵的綠色制造技術,應用合理的加工措施,對其過程中產生的廢棄材料、廢棄液體以及廢棄物進行有效的加工,實現減少對環境產生破壞的目標。利用這三種施工工藝,可有效推進綠色制造技術的全面使用,實現在真實的生產過程中不對環境造成任何影響的效果。
4.4應用綠色處理技術全面減少對環境造成的破壞
在真實進行制造過程中,產品的外包裝是產生環境污染的主要原因,在進行包裝時,會產生較多的廢氣材料,并且數目非常巨大[4]?,F在,應用綠色處置的方法將這些廢氣材料進行處理,這樣便可以科學的將廢氣材料回收,使其能夠迅速分解,保護生態環境。但是,該項處置的形式有較高的成本,所以應用綠色處理的方式可將包裝進行升級,降低成本,避免形成環境污染,并且,包裝更具美觀性。目前,在實施制造的過程中使用比較多的材料為環保木板和環保三合板,將這些材料制作成綠色包裝在很大程度上減少了污染,同時達成了進行二次回收再利用的目標?,F階段,我國對于該項技術非常重視,加強了研究的深度和輕度,并且研究的成果非常顯著,其中自主研發了包裝綠色材料蜂窩紙板。一方面,該項材料可減少對環境產生的破壞,將機械產品造成的破壞進行有效的降低。另一方面,在材料被廢氣之后,造成的環境污染問題會全面的降低,從而實現綠色制造最終的效果,可在實施制造時進行廣泛的推廣以及使用。
5結束語
總之,應用綠色的理念進行機械制造,是全面將制造產品的性能、成本、資源等多方面進行綜合化的系統優化,不但要將制造的成本進行降低,更要優化產品的實際生命周期。該項綠色技術為當代的新型制造形式,其使用的關鍵點在于綠色理念的應用,以便能夠推進我國的制造行業走綠色可持續發展路線,其發展的前景非常廣闊。當前,研發的技術,已經實現了對環境進行保護的目標,為我國綠色技術的全面發展起到了重要的推進作用。
參考文獻
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篇10
一、自動化機械制造規模
按規模大小FMS可分為如下4類:
(一)自動化制造單元
FMC:的問世并在生產中使用約比FMS晚6~8年,它是由1~2臺加工中心、工業機器人、數控機床及物料運送存貯設備構成,具有設置應加工多品種產品的靈活性。FMC可視為一個規模最小的FMS,是FMS向廉價化及小型化方向發展和一種產物,其特點是實{目單機自動化化及自動化,迄今已進入普及應用階段。
(二)自動化制造系統
通常包括4臺或更多臺全自動數控機床及人工中心與車削中心等),由集中的控制系統及物料搬運系統連接起來,可在不停機的情況下實現多品種、中小批量的加工及管理。
(三)自動化制造線
它是處于單一或少品種大批量非自動化自動線與中小批量多品種f:MS之間的生產線。其加工設備可以是通用的加工中心、CNC機床,亦可采用專用機床或NC專用機床,對物料搬運系統自動化的要求低于FMS,但生產率更高。
(四)自動化制造工廠
FMt是將多條FMS連接起來,配以自動化立體倉庫,用計算機系統進行聯系,采用從訂貨、設計、加工、裝配、檢驗、運送至發貨的完整FMS。它包括了CAD/CAM,并使計算機集成制造系統(C1MS)投入實際,實現生產系統自動化化及自動化,進而實現全廠范圍的生產管理、產品加工及物料貯運進程的全盤化。FMF是自動化生產的最高水平,反映出世界上最先進的自動化應用技術。它是將制造、產品開發及經營管理的自動化連成一個整體,以信息流控制物質流的智能制造系統IMS)為代表,其特點是實現工廠自動化化及自動化。
二、自動化關鍵技術
(一)計算機輔助設計
未來CAD技術發展將會引入專家系統,使之具有智能化,可處理各種復雜的問題。當前設計技術最新的一個突破是光敏立體成形技術,該項新技術是直接利用CAD數據,通過計算機控制的激光掃描系統,將三維數字模型分成若干層二維片狀圖形,并按二維片狀圖形對池內的光敏樹脂液面進行光學掃描,被掃描到的液面則變成固化塑料,如此循環操作,逐層掃描成形,并自動地將分層成形的各片狀固化塑料粘合在一起,僅需確定數據,數小時內便可制出精確的原型。它有助于加快開發新產品和研制新結構的速度。
(二)模糊控制技術
模糊數學的實際應用是模糊控制器。最近開發出的高性能模糊控制器具有自學習功能,可在控制過程中不斷獲取新的信息并自動地對控制量作調整,使系統性能大為改善,其中尤其以基于人工神經網絡的自學方法更起人們極大的關注。
(三)工智能、專家系統及智能傳感器技術
迄今,FMS中所采用的人工智能大多指基于規則的專家系統。專家系統利用專家知識和推理規則進行推理,求解各類問題(如解釋、預測、診斷、查找故障、設計、計劃、監視、修復、命令及控制等)。由于專家系統能簡便地將各種事實及經驗證過的理論與通過經驗獲得的知識相結合,因而專家系統為FMS的諸方面工作增強了自動化。展望未來,以知識密集為特征,以知識處理為手段的人工智能(包括專家系統)技術必將在FMS(尤其智能型)中關鍵性的作用。人工智能在未來FMS中將發揮日趨重要的作用。目前用于FMS中的各種技術,預計最有發展前途的仍是人工智能。預計到21世紀初,人工智能在FMS中的應用規模將要比目前大4倍。智能制造技術fIMT旨在將人工智能融入制造過程的各個環節,借助模擬專家的智能活動,取代或延伸制造環境中人的部分腦力勞動。在制造過程,系統能自動監測其運行狀態,在受到外界或內部激勵時能自動調節其參數,以達到最佳工作狀態,具備自組織能力。
(四)人工神經網絡技術
人工神經網絡fANN)是模擬智能生物的神經網絡對信息進行并行處理的一種方法。故人工神經網絡也就是一種人工智能工具。在自動控制領域,神經網絡不久將并列于專家系統和模糊控制系統,成為現代自支化系統中的一個組成部分。
三、啟動控制技術發展趨勢
(一)FMC將成為發展和應用的熱門技術
這是因為FMC的投資比FMS少得多而經濟效益相接近,更適用于財力有限的中小型企業。目前國外眾多廠家將FMC列為發展之重。
(二)朝多功能方向發展
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