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  • 机械设计制造及其自动化发展探讨


  • 发布者:信息资讯 发表时间:2020-10-13
  •   机械规划制作及其主动化是一门综合性的工科学科,首要研讨各种工业机械装备、机电产品的规划、制作、改装、运转操控,以及各出产等环节。该学科的首要使命便是培育我国机械规划制作及其主动化范畴的高档机械工程技能人才,使他们具备本范畴的相关专业知识与研讨规划能力,并能够在本范畴出产第一线从事机械规划制作、研讨与开发、出产、办理和运营销售等工作。该学科最早追溯于1886年美国建立的机械工程师协会,该协会建立的初衷是改善企业办理,但在办理的运转中,汇聚了很多机械行业的人才,为现代机械工程的产生奠定了基础。现代机械工程产生于20世纪70年代初,由日本的《机械规划》杂志副刊刊登了机电一体化这一名词,即代表现代机械工程的呈现。不久,美国的麻省理工学院又提出了主动化的概念。现代机械工程定义是由美国机械工程师协会于1984年提出的:现代机械工程与机电一体化体系是一致的,经过计算机网络信息技能进行操控,以执行机械力、运动和能量流等动力学使命的相互联系的机电体系”。这就意味着现代机械工程的诞生———机械规划制作及其主动化。相比较于欧美国家,我国进行机械规划及主动化研讨起步较晚,但机械制作业是我国国民经济的基础性工业,关系到工业、农业和国防的开展,是我国的战略性基础工业。我国政府近年来对机械规划制作及其主动化的研讨相当重视,对其研讨投入不断添加;别的跟着我国综合国力和科技实力的不断增强,我国机械规划及主动化范畴近年来取得了长足的开展,形成了我国自己的特色。

    1、 开展特色

      1.1智能化

      在现代,机械规划制作及其主动化现已完成了与计算机科学技能等电子科技技能的完美结合,出产过程经过计算机操作操控,从而使出产到达主动化、智能化模式,从而有效地提高出产功率。现在,跟着主动操控技能的开展,智能化在我国密集型机械制作工业开展的趋势越来越显着,比方无人化工厂或无人化车间的呈现,将大大提高企业出产功率并革新人们的传统观念。

      1.2机电一体化

      假如我国的机械制作业能全面完成机电一体化,其出产功率还会提高。别的,我国机械规划制作及其主动化工业出产结构的调整也需求机电一体的不断提高,因为这样会有利于规划和出产出新的产品或提高产品质量,满意社会的需求。

      1.3全球化

      全球化也叫国际化。当今机械制作业不仅为满意本国工农业、国防等服务,也在逐渐走向世界。我国机械制作及其主动化的杰出代表作便是高铁列车工程,正在向东南亚多个国家及非洲国家出口。别的,全球化也体现在机械制作业的跨国合作上,比方我国的航空机械制作,在发动机的制作上与俄罗斯等国家合作。

      1.4网络化

      网络化在机械规划的主动化及其主动化的开展过程中效果巨大。比方,在某机械规划制作及其主动化企业进行产品规划和出产过程中,有必要确保每一个环节都准确无误,因而,每一个环节都需求投入很多的人力进行监督和操控。假如能够完成网络化办理,则能够很多减少人力,一起也能够完成对操作车间的长途监控和办理,不仅避免了事端的发生,一起也提高了出产功率,减少了机械设备修理护理的本钱。

      1.5虚拟化

      虚拟化是近几年机械规划范畴中新开展起来的运用计算机进行产品模仿规划技能,国内是由东南大学的胡如夫初次提出,其首要理念便是借助计算机技能和信息化技能,将机械产品的规划向虚拟化的方向开展[6]。相比较于传统的机械制作企业产品规划时的手艺绘图,经过虚拟化规划能够缩短绘图时刻,便于修改和保存,从而提高出产功率。现在,机械规划的虚拟化首要选用CAD或CAPP画图软件进行规划和制作。最近,西南交通大学的王磊报道了一种更先进的具有创新性理念的机械规划虚拟化技能,即RemoteApp,不仅依然保留了虚拟化规划的特色,还能够经过云平台完成长途操作和长途服务。但该技能依然局限于Windows体系,而与Linux体系不能兼容。

      1.6微型化

      传统机械规划制作产品体积庞大,比较笨重,这给机械设备的搬装和运输带来了不方便。跟着社会需求的改变,以及机械规划技能的不断开展,某些机械行业越来越倾向于运用体积小、重量轻的新式机械设备,这些机械设备在微型管道作业、微型排爆作业等多个范畴运用广泛。因而,我国的机械规划制作业逐渐呈现向微型化开展趋势。跟着微型机械制作业的开展,逐渐呈现了微机械研讨的分支学科,包含微机构学、微构建材料力学、微摩擦学。但是,现在我国许多高精尖的仪器还没有完成微型化,比方克服摩擦力发热等还不能克服。因而,我国在完成机械规划制作及其主动化整体的微型化方面还有很大的开展空间。

      1.7模块化

      模块化对于机械制作企业十分重要,有利于企业之间的协作。总所周知,我国是机械制作业大国,各种机械制作厂家和企业繁多,而不同厂家和企业之间的产品在接口上一定要相匹配,否则不能相互组合运用,这就需求完成机械规划制作及其主动化产品出产的模块化。如研发具有标准化参数的动力单元,进行模块规划和出产,迅速开发出新产品,一起也可扩展出产规模。显然,模块化将提高机械主动化企业的出产功率。

      1.8生态化

      从20世纪至21世纪初,传统的机械制作业重视的是产能,并未考虑对环境及生态的影响。跟着生态化理念的提出,人们对生态环境的保护也越来越重视,而机械规划制作业为大能耗行业,而且可能对环境带来污染。要想完成真正的生态化开展,就有必要加大生态化制作技能的运用。在机械产品规划制作中,只要重视制作技能的生态化运用才能更好地提高机械产品规划制作过程中能源的消耗,减少对环境的危害。现在,跟着咱们国家对机械制作业产能过剩的逐步调整,整个机械制作业正逐步走向一条生态化的开展道路。

    2、相关运用

      2.1农业范畴的运用

      农业的现代化是指机械规划制作及其主动化在农业范畴的运用,是近期咱们国家提出的完成现代农业战略目标的重要手法。但是,相比较于西方发达国家,我国在农业范畴的机械规划制作及其主动化水平还较低,开展不充分,尤其在农业设备的精准度方面差距比较显着。现在,国外在农业灌溉上以及农田施肥上,均完成了高度的机械化和精准化,但往后在农业机械规划制作及其主动化建设方面完成精准化需求走的路还很长。比方,在开发农产品的精密加工以及高附加值的出产设备上,我国还缺乏相关的研讨。别的,微型芯片的呈现也是开展我国智慧化农业的一个契机,能够经过芯片技能规划出智能主动收割机、智能播种机,为我国农业开展提供条件。因而,机械规划制作及其主动化在农业范畴的运用还有很大的提升空间,使命也很艰巨。

      2.2工业范畴的运用

      相比较于农业范畴,工业范畴中机械规划制作及其主动化的运用愈加广泛,触及轿车、列车、船只、水利设施、工厂设备、精密仪器等制作业。现在,我国机械规划制作及其主动化在工业范畴运用的杰出代表便是我国的高铁列车,其技能的先进性,设备的服务质量及舒适度现已享誉全世界。截止2018年6月份的统计数字,中国的高铁运营的总路程数到达了2.5万km,超越世界上任何国家。现在,我国的高铁列车选用CTCS-3级列控体系,可满意高铁列车最高运转时速到达350km/h以上;一起经过GSM-R无线网络体系可完成车地双向通信,其选用交错冗余掩盖技能,提高了体系的可靠性和抗干扰性。

      2.3军事及航空航天范畴的运用

      机械制作及其主动化操控现已进入军工、航空、航天等范畴,并且也取得了引人瞩目的成果。为了应对往后的现代化战争,我国军工范畴现已运用机械规划制作及其主动化技能规划和出产军工产品,比方规划和出产军工电源、数据采集卡、PLC、数据模块、检测仪器仪表、传感器、军用平板电脑等主动化程度较高的产品,这些对我国军工工业的提高具有十分重要的意义。除了军事范畴,主动化操控在我国的航空、航天范畴运用也十分广泛,程度十分高。例如,机器人在航空航天的运用。机器人主动制孔体系便是运用在航空航天范畴的一项关键技能,比方F-16、F-22和T-50等机型飞机垂尾壁板的制孔

      统,还有C-130飞机的梁腹板、波音B-747的机舱地板、F-35飞机机翼上壁板,以及A380机翼壁板等也均选用机器人主动制孔体系。

    3、远景与展望

      我国机械规划制作及其主动化取得了引人注目的成果,现在已形成了高铁列车工程、航空航天、船只制作等高速开展行业。跟着我国科技的开展和综合国力的提高,我国对机械制作业的需求也将不断提高,因而驱动我国机械规划制作及其主动化将进入一个愈加崭新的开展阶段。在该阶段,机械规划制作及其主动化应朝着契合社会需求的方向不断开展,大力开展计算机辅助规划运用于机械规划制作及其主动化,将我国由机械制作大国变为机械制作强国。

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