机械设计与机械加工

机械设计与机械加工（精选12篇）

机械设计与机械加工 第1篇

1 机械设计与加工中的误差分析及降低措施

对于机械产品来说, 一般要经历产品的最初设计、产品的加工成型、产品的质量检测这三个阶段。产品的设计阶段是非常重要的阶段, 后期生产出来的产品质量如何, 与产品的设计水平有着很大的关系。因此, 在选择材料时, 必须考虑到产品的用途, 并设计和选择合理的加工工艺, 兼顾产品的先进性和实用性, 对于可能会影响到产品质量的因素, 进行充分的考虑, 事先做好防范的措施。好的设计理念需要科学严谨的加工工艺来实现, 而加工阶段则是产品成型的重要阶段, 必须严格按照设计图纸的工艺流程执行操作, 确保加工设备具有稳定可靠的性能。需要注意的是, 加工过程中, 需要对产品进行测量, 而测量精度准确与否则直接影响到产品的精度。产品加工完成后, 即进入产品检测阶段, 这同样是一个不容忽视的环节, 如果处理不当, 很可能把合格的产品误检测为不合格产品, 而不合格的产品则被当作合格产品来使用, 进而影响到生产的稳定运行。机械产品所经历的这三个阶段, 是一个有机的整体, 而产品精度的问题也是贯穿于这三个阶段, 因此, 在每一阶段都必须严格按照规范进行操作, 只有这样, 才能提高产品的精度、减少误差, 从而确保产品的质量。

1.1 机械设计的误差分析

为降低产品的误差, 就必须提高设计阶段的技术水平, 产品的设计会对接下来的产品加工和产品检测造成很大影响, 而设计图纸则是整个生产过程的重要依据, 为此, 提高设计人员的设计水平和专业素质, 尤其是要对加工工艺的熟练掌握非常重要, 否则就很可能设计出根本无法生产出来的产品或者无法保证产品所需的精度, 为了提高设计效率、节省设计时间、缩短设计周期, 必须在设计之初就综合考虑好各种因素, 提前防范, 减少和尽量避免出现误差。

1.1.1 材料问题

机械材料的选择是机械设计中最先要考虑的问题, 在选择机械材料时, 需要根据零件的用途进行科学合理的设计, 在确保所需的性能指标的情况下, 还要兼顾材料的经济性要求, 避免不必要的浪费。

1.1.2 加工工艺

不同的加工工艺, 对材料的物理性能会产生不同的影响, 进而影响到零件的误差。因此, 在选择加工工艺时, 要对材料的性能有充分的了解和认识, 并结合产品成型需要, 分析在加工过程中材料可能发生的应力变化, 从而提高零件精度、降低误差。

1.1.3 可加工性

零件的可加工性是设计中比较容易忽视的问题, 实际上, 如果在零件的可加工性方面进行充分的考虑, 进行优化设计, 简化零件的形状, 使之便于加工成型, 并根据精度要求的不同进行位置的区分, 则可以在很大程度上提高零件的精度, 使误差得以减少。

1.2 机械加工的误差分析

1.2.1 机床自身运转的制造误差

作为一种机械, 机床本身也存在着误差, 并且随着使用时间的加长, 误差会越来越大。机床所产生的误差主要有主轴回转误差、导轨的位置误差、传动链的传递误差。主轴的实际回转轴线与其理论回转轴线之间的变动所产生的误差, 即所谓的主轴的回转误差, 在加工回转件时, 回转误差的存在对零件的同轴度、挠度、圆跳动等造成了严重的影响, 减低了零件的精度。对于机床来说, 导轨的位置是决定其加工零件的精度的关键要素, 导轨的位置误差的存在对于零件的加工非常不利, 分析其位置误差的产生原因, 主要是由于导轨安装不当而产生的安装误差, 还有就是导轨自身的制造精度问题, 以及导轨在长时间的使用下逐渐产生的变形误差。传动链为机床运转传递所需要的动力和能量, 一旦出现误差将会对机器的相对运转造成不利影响, 进而影响零件的精度。

1.2.2 机床用具的误差

机床的用具分为两种, 即刀具和夹具, 相比较而言, 夹具产生的误差要远远大于刀具产生的误差。在使用过程中, 刀具会产生不同程度的磨损, 进而引起零件的加工误差, 不同的机床所使用的刀具也是不同的, 因此所引发的零件的误差程度也不尽相同, 一般来说, 刀具所导致的误差并不明显。而机床夹具在机械加工中是必不可少的辅助设备, 其作用就是用来对刀具、零件和机床的位置进行控制, 所以夹具产生的误差较为显著。

1.2.3 机械加工过程中的定位误差

基准点不重合以及定位副自身误差的存在导致在机械加工过程中产生定位误差。对于机械加工来说, 基准点的精准性非常重要, 通产要与设计中的基准点重合, 否则就会产生很大的误差, 严重影响零件的精度。工件的基准面和夹具的定位面组成了定位副, 因此, 如果夹具的定位面的制造精度不够, 或者定位面上有杂物, 就会引起定位不准, 从而产生制造误差。

1.3 降低误差的措施

为降低零件的误差, 可以采取相应的措施。首先, 尽量减少加工中的直接误差的产生, 分析可能出现的误差, 在设计之初就对这部分误差进行充分的考虑, 并采取合理措施加以降低或消除, 还要针对误差选择适当的机床和夹具。其次, 有些误差是不能消除也无法避免的, 只能进行补偿, 这就需要对已知的误差量进行分析, 采取添加原料或加工尺寸留下余量等方式进行误差的弥补。最后, 对于已经加工完成的存在误差的零件进行分组使用, 将加工好的半成品或成品根据其误差的大小和范围进行分组匹配或进一步加工, 这种方法不仅相对简单, 还具有很强的经济性。

2 结束语

工业生产是我国经济发展中的支柱性产业, 机械是工业生产中的重要设备, 为了保证机械设备的性能, 在机械设计和机械加工的过程中, 要减少误差, 提高产品的性能。误差的产生是不可避免的, 但是在设计和加工的过程中, 却可以通过各种改进措施降低误差的产生。在以后的生产实践中, 对于机械产品的设计和加工技术会不断地提高, 为我国工业生产的稳定发展创造有利的环境。

参考文献

[1]冯义连.浅析影响机械零件加工精度的主要因素[J].科教文汇, 2008 (9) :262-264.

[2]翟道美, 易广斌.影响机械工程加工精度的因素分析[J].黑龙江科技信息, 2009 (5) .

机械设计与机械加工 第2篇

上海交通大学, 机械原理, 经验总结, 设计

在2010年的考研过程中，我对专业课--机械设计基础有了这样的了解

机械设计基础分两门---机械原理和机械设计

交大的机械总体还是有一定的难度的，这样说是我在做了好多学校试题基础上说的 机械原理和机械设计在题型基本上也已经固定了，在我总结下来，大概有30个题型（大题），稍微有点规律性

说明一下：

机械原理第四版书，是89的书，很老的，在市面上已经很少了，如果自己复印的话，要很多钱，有条件的（图书馆有的）可以借阅还可以用第六版代替或者交大老师邹惠君老师遍的书代替一下。机械设计建议参考一下濮良贵，纪名刚主编第七版，只看指定的机械设计基础是做大题是有很大困难的，小题基本都出在此，大题基本不出在此，在公式符号上建议统一参考机械设计基础里的。

这里我先说一下第一章

1.大题的题型

自由度每年考的几率都在90%上，基本的计算公式是肯定考的，不过稍微灵活一点，他会结合复合铰链、虚约束、局部自由度，它会要求指出这些位置，并在此基础上计算自由度

还会结合一下高副低代等计算自由度

2.小题的题型

运动副的类型，这个很简单的，高副、低副有几个约束等等不过也要小心，交大老师很会挖陷阱的，一句话，小心就得分。

瞬心这里，不会考很多，考的次数也很少。

虽然有的学校把这部分列为重点，但是交大很少搭理它的，也就是个小题，瞬心位置，计算速度就这些。

在有些学校的课本里以及参考书里，这一部分介绍的很难的，如果完完全全的弄懂了，需要30个小时，建议大家不要在这里浪费时间，机构具有确定相对运动的条件，这个肯定考的，交大老师需要给你点信心，让你有勇气做下去啊！一句话，自由度和原动件的数目相等，记住它就可以了（不过基本的计算自由度要会）级别也有几次涉及，都是基本的，只要看好课本就可以了

补充：

平面机构运动简图的绘制，这个虽然是基本的，但是交大考的次数还是很少的，我认为会有一年这样考：

机械设计与机械制造技术的探讨 第3篇

摘要：机械制造业目前正面临着一个全新的发展契机，这一发展契机正是由于科学技术的发展为其带来的。而在机械制造业中，机械设计和机械制造技术紧密相联，共同推进着机械制造业的发展，通过分析可以看出，机械设计水平的高低同时对机械制造技术的水平产生影响，机械制造技术又决定了机械设计的最终程度，如此一来机械产品的质量很大程度上取决于机械制造技术和机械设计，可以这么说，机械设计与制造技术是制造业的瓶颈，优良的机械设计与制造技术能够有效创造财富，推动时代进步。

关键词：机械设计；机械制造技术；分析

传统意义上认为，机械设计师按照原有的机械原理进行机器的结构、运动方式以及能量与力的传递方式，对其不同零部件的组织构思。然后根据制造的需要设计出可以作为依据的设计方案。从技术层面上分析，机械设计包含很多方面的技术学科：工程制图、力学分析、设计原理以及互动性以及液压气动等相关控制设计，甚至包括机电一体化的控制设计等。而机械制造则是以机械设计为基础，虽然涉及更多的设备支持，但是最基础的制造依据依然以机械设计为主。文中将主要以机械的设计与制造等两方面进行技术层面的分析。

一、我国机械设计与机械制造技术的发展现状

（一）我国机械设计的发展现状

在机械制造业的传统制造过程中，机械设计人员根据原来的机械原理对机械构造、工作性能、力的传递以及其他零部件等相关因素进行重新构思，以原有的条件与设备作为基础进行机械设计。传统的机械设计以手工设计为主，采用封闭的收敛设计思维，经验类比设计形式，进行简单的设计构图和静态的计算分析，数据的准确性无法得到保证而采用增强安全性来解决。这种传统的机械设计方法一般产品开发周期较长，各部门之间工作不协调，获取信息的渠道少，机械设计的水平偏低。近年来，科学技术的发展为机械设计工作提供了有效的信息获取路径，形成资源共享的方式，有效避免了机械设计的误区，提高机械设计水平，缩短产品开发周期，加快机械制造业的发展。

（二）我国机械制造技术的发展现状

在机械制造业的发展历程中，机械制造技术是从最原始的天然工具发展起来的，后来慢慢有了制造工具，从简单的手工制造发展到机床的使用，如今，科学技术的发展为机械制造技术水平的提高提供了良好的科技条件。现阶段的机械制造技术室先进机械制造技术的初级阶段，还保留着传统机械制造技术中的优势与精华，加上科学技术的力量支持，机械制造技术水平得到了质的提高，为整个机械制造业的发展提高了良好的基础，增强了机械制造业的社会效益与经济效益。然而，我国的机械制造技术在发展中业存在着困难与挑战。在机械制造技术的管理方面，缺乏健全的计算机管理模式，无法对组织与管理体制的更新工作进行规范的管理；在机械制造的工艺上，我国没有成熟的精细加工、微细加工、高精密加工、激光加工等技术；在机械制造自动化技术上，我国的水平还处于单机自动化、刚性自动化的阶段，数控机床、计算机集成制造、柔性制造等系统都还没有形成柔性自动化、知识集成化、智能化。

二、机械设计的技术分析

（一）机械设计的初期计划设计

分析在进行机械设计初期工作的时候，需要对机械设计的需求进行认真的调查与分析，解读机械设计的具体需求，这样有利于机械设计的进一步发展，能够有效保障机械设计的进行符合产品的需求，实现机械设计的根本目的。

（二）机械设计的设计方案分析

机械设计的方案设计是机械设计工作的重中之重，良好的机械设计方案能够有效地推动机械制造工作的运行，满足产品设计对性能以及功能上的需求，在具体的设计工作中，第一，应该对机械设计产品的原理进行有效的阐释；第二，要具体设计机械产品的结构，使之能够符合产品的需求，并兼之美观与结构合理并存；第三，要充分考虑机械产品的运动方式，使之能够符合产品的结构，与产品的结构相适应；第四，要对机械产品的零部件的选择有一个良好的掌控，保障产品的零部件的选取与设计的科学合理；第五，要对机械产品的工程制图进行设计，保障工程制图的设计符合要求；第六，要对产品的设计进行一个初步的检查，检查其结构是否合理，是否能够有效地运行。

（三）机械设计的主要技术设计分析

机械设计的技术是机械设计的灵魂，只有正确、科学、创新的技术才能够保障设计师设计出更好地符合产品需求的设计，在进行机械产品设计的过程中，一定要对设计的图纸进行正确的核对与计算，对最终图与草图进行有效的对比分析，保障设计的工作不出现技术上的纰漏。除此之外，对待一些尚未生产的产品，可以进行一定的定型设计，保障机械产品设计的科学合理。

（四）机械设计的技术发展趋势分析

1、针对现代机械产品的机械设计

伴随着科学技术水平的不断提高，尤其是计算机技术与网络技术在机械设计领域的广泛应用，使得机械产品的制造对机械设计提出了更高的要求，所以，机械设计也发生了相应的改变，要进行技术上的创新，才能够适应日益提高的机械制造要求。现阶段，我国的机械产品设计更加趋向于智能化、系统化和模块化，只有做到这些，才能够有效地保障机械产品设计的需求，在进行机械产品设计的过程中可以先对产品进行模拟设计，运用先进的计算机技术对产品的功效、运行方式等进行演练，检查其是否存在缺点，是否有不合理的地方。其次，要对产品的每一个零部件都进行有效的整合，保障产品设计的连续性与有效性。最后，要利用模块的设计理念，保障产品的设计能够真正地实现产品设计的具体功能。除此之外，还应该充分利用计算机技术，保障产品设计的有效性及科学性，使产品的设计方案符合设计需求。

2、现代机械设计的未来发展与前景分析

现阶段，我国的机械设计应该朝着性能更加优良、更加符合市场需求、节能环保的绿色设计的方向发展，这样才能够保障我国的机械设计技术符合国际市场的需求，能够有效地推动机械行业的发展。机械设计朝着性能更加优良的方向发展，需要机械设计能够提升产品的可靠性，增加机械产品的防腐性能、动态性能、控制性能等，使之更符合产品设计的需求；机械设计朝着更适合市场竞争的方向发展应该接受市场经济的调节，在市场机制的有效引导下，根据市场的需求进行产品的设计，保障产品的竞争的优势，开创能够跟得上市场新技术的机械产品设计；机械设计朝着节能环保的绿色设计的方向发展，环境保护是现阶段国际社会上的主流趋势，环保意识深入人心，因此，在今后的机械设计工作中应该加强对机械产品的智能化以及绿色化的设计，保障对环境破坏降到最低，实现资源的合理配置，这样的机械设计理念才能够跟得上国际的发展趋势，才能够更加有效地促进我国机械行业的发展。

三、我国机械制造的技术分析

（一）我国先进机械制造技术的特点

分析近年来，我国科学技术快速发展，先进的机械制造技术在机械制造中得到广泛应用，技术与设备都要进行不断更新，在原有优秀技术的基础上，运用先进技术作为发展的基础，满足当今市场竞争的要求，增强市场竞争力。另一方面，先进的机械制造技术能够有效提升机械产品的性能与功能。近年来，我国工业运用先进技术，取得了长足的进步与发展，提高了生产效率，完成机械制造的技术革新，扩展市场发展前景。除此之外，先进的机械制造技术还具有系统性技术综合的优点，能够有效扩大机械制造的技术范围、优化产品的调研、开发设计以及后续的生产加工工序。

（二）我国机械制造技术的发展方向分析

我国的机械制造技术发展方向主要从以下三个方面进行分析：①机械制造的管理。健全规范的计算机管理制度是我国的机械制造技术发展方向之一，因此，我国机械制造业应该加强对机械制造技术的计算机管理；②机械制造的设计。现代的机械产品的设计要求更加倾向于智能化，如CAD设计软件以及虚拟的设计技术对需要设计的机械产品进行模拟设计，并能够通过多媒体等对产品的性能、结构等进行模拟演示；③机械制造的工艺分析。我国的机械制造技术机械制造的工艺上向成熟的精细加工、微细加工、高精密加工、激光加工等技术方向发展。

四、结束语

综上所述，在机械制造业中，机械设计与机械制造技术之间关系密切，息息相关，共同为机械制造业的发展提供强大的动力，根据两者的性质作用来说，机械设计水平的高低影响着机械制造技术的水平，而机械设计又要以机械制造技术为基础，这样才能为提高机械产品的性能提供基础，保障机械制造的质量。机械设计与制造技术在一定程度上决定了制造业的发展前景，能够有效创造财富、促进科技进步。因此，在机械设计工程中，机械设计要以机械制造技术为基础，保障机械制造的质量，设计出高水平的机械产品。

参考文献：

[1]李秋娟，张兵.论CAD在机械设计中的应用及机械制造技术的新发展[J].化学工程与装备，2010，（3）.

[2]王忠平，张光伟，陈桂娟，等.虚拟样机技术在机械产品设计中的应用[J].内蒙古石油化工，2006，（11）.

浅析机械设计与机械制造技术 第4篇

机械设计是指机械设计人员按照机械原理对机器的结构、运动方式、能力以及力的传递方式进行设计, 对不同的零部件进行组织构思。在进行设计时, 可以对制造的需要进行满足, 以此为依据来设计方案。在技术层面, 机械设计包含着很多的方面, 工程制图、力学分析、设计原理、互动性以及液压气动等方面都要进行控制设计, 在机电一体化方面也要进行控制设计。机械制造以机械设计为基础, 其中涉及很多的方面, 但是, 其中最基础的部分还是机械设计。

1 机械设计的技术分析

1.1 机械设计的初期计划设计分析

机械设计要进行初期的计划设计, 其在工作方面和计算机软件的设计需求分析比较类似, 在设计之前要对机器设计的要求进行调查和分析, 在分析要求的过程中, 对机器应该具备的功能也要进行掌握。以此作为机械设计的基础, 然后在设计以及制造过程中要对相应的约束条件进行规定。

1.2 机械设计的设计方案分析

在机械设计中, 方案设计是关键的部分, 方案也是设计的灵魂, 其决定着设计的成败。在设计阶段, 会遇到很多的问题, 主要要面对的问题就是实际和理论之间的矛盾。方案设计不仅仅要符合机器本身的性能, 同时, 在功能方面也要进行满足。在方案设计方面, 对检验人员对机器开发、认识以及创新方面都要进行重视。在设计阶段, 主要的步骤可以简单概括为对工作原理进行定义、对机器结构进行确定、对机器运动方式进行设计、对零部件的选取与设计进行判断、对制图进行设计以及对初步设计进行调查。

1.3 机械设计的主要技术设计分析

机械设计中, 对技术层面的要求最为严格, 在这个阶段要对设计图纸进行校对, 同时, 要对图纸进行计算, 对设计总图和部分草图要进行对比和核对分析。在机械设计方面对每个部分都要进行设计, 设计时要进行非常严格的核对, 不能出现疏漏的情况, 同时, 在校对方面也要保证质量。对要进行产品生产的机械, 在设计时, 要根据产品进行定型设计。

1.4 机械设计的技术发展趋势分析

1.4.1 针对现代机械产品的机械设计

现代机械产品对机械设计提出了更高的要求, 因此, 在进行机械设计时, 在技术层面一定要不断的进行改善。机械产品设计要更加具有智能化特点, 主要的方式就是利用现代化设计手段, 在设计过程中应用先进的设计软件和虚拟的设计技术, 对产品设计进行虚拟化, 同时, 利用多媒体技术对产品的性能、结构进行模拟演示, 以达到更好的设计效果。在机械设计方面要更加的系统化, 机械设计中包含着很多的部件, 这些部件要有机的结合在一起才能形成整体的设计, 同时, 要具有一定的层次性, 在经过系统设计以后才能实现机械产品的设计目标。最后是要具有模块化特点, 这种理念在设计方面比较简单, 但是, 要保证机械设计功能实现模块组合, 在产品方案设计过程中进行实现。机械产品设计要具有特性, 要根据所生产的产品特性来进行机械设计, 在这个过程中要利用计算机对产品进行构建, 同时, 进行必要的推理, 最终形成方案设计。

1.4.2 现代机械设计的未来发展与前景分析

机械产品在性能方面要更加的优良, 因此, 在进行机械设计过程中要以提高产品的性能为目标, 其中机械产品的优良性主要体现在可靠性技术以及控制技术方面。机械设计要更加适合市场发展, 在激烈的市场竞争中能够获得发展空间, 产品在形成以后要能够在市场中进行拓展。同时, 在经济环境不断变化的情况下, 要不断开发新技术, 这样能够在机械设计方面应用新技术。新技术要具备一定的竞争优势, 主要体现在技术方面的创新, 成本方面的降低, 智能化设计等。应用新技术来提高机械设计的市场竞争能力, 对企业未来的发展更加有利。

在机械设计方面, 节能环保理念也要进行体现, 近年来, 人们对环境保护越来越重视, 在机械设计过程中, 绿色设计成为了主要发展方向。机械设计产品以智能化和绿色化为基础, 在对能源进行利用时, 能够利用先进的机械设计技术实现能源的利用最大化, 对实现资源的循环利用更加有帮助。

2 机械制造的技术分析

2.1 先进机械制造技术的特点分析

先进的机械制造技术要符合当代技术发展要求, 在机械设计方面要更加具备当代的特点。传统的机械设计在应用过程中出现了越来越不能满足现代机械产品需求的情况, 虽然其在制造技术方面在不断的更新, 同时, 使用的设备也在不断的更换, 但是, 在原有基础上要不断的更新技术, 对先进的技术进行利用, 作为其发展的基础。市场经济不断发展过程中, 机械制造技术要做到能够适应经济的发展。工业发展过程中对各方面都提出了新的要求, 近年来, 工业发展速度非常快, 而且在不断的融入新的技术体系。工业生产过程中对计算机技术以及信息技术进行了很好的融合, 为了更好的提高生产效率, 应该对机械制造技术进行革新。提高生产效率满足客户的需要, 能够提高市场占有率。先进的机械制造技术在技术范围上要进行扩大, 同时, 在生产加工方面要不断的发展。

2.2 我国机械制造技术的现状以及发展方向分析

机械制造的管理。计算机管理制度对于机械制造业而言, 是一种未来发展的方向。组织体制与生产模式的更新发展, 营造出最新的JIT、AM、LP以及CE等管理理念。在我国, 这种管理机制还是比较匮乏的, 只有很少的机械制造企业进行这样的管理。因此, 我国应该加强机械制造的管理机制。

机械制造的设计。工业发达国家都会采用先进的设计方法, 并且不断更新设计数据。尤其是计算机辅助软件的应用-CAD技术的应用, 让更多企业开始了无图纸的机械制造。然而, 在我国, 则缺乏这种先进的计算机软件技术, 或者是这样的技术应用并不广泛。因此, 在这一技术层面上, 我国需要努力与发展。

机械制造的工艺分析。机械制造以高精度、高精细加工作为其发展的趋势。最新的技术, 如微型加工、纳米加工技术、激光加工技术、电磁加工技术等等。这些技术都属于高端的加工技术, 在工业发达的国家, 这些技术应用较为广泛。

3 结束语

时代在不断的发展, 在这个过程中, 机械设计也要做到能够和时代发展潮流进行适应, 其中, 绿色设计理念是其中最重要的设计理念, 实现了对资源的合理利用。机械设计要更加的详细和细致, 在生产设备以及安全程序方面都要进行重视, 这样才能保证产品设计符合要求。机械设计在技术层面要进行不断的提高, 机械制造的前提, 只有保证设计方面的优良性, 机械产品在质量以及性能方面才能进行保证。

参考文献

[1]邰金华.机械设计工程数据类型及其管理技术分析[J].锻压装备与制造技术, 2010 (6) :102-104.

[2]辛长德.数控技术在机械制造中应用及发展[J].科技创新与应用, 2012 (7) :48.

[3]郭健禹.现代机械制造技术的发展方向探析[J].中国科技纵横, 2011 (18) :14.

[4]王杰, 程明远, 李士晓.浅谈机械设计加工中应注意的几个问题[J].科技信息, 2011.

材料研发与机械设计 第5篇

摘要：材料是人类用于制造物品、器件、构件、机器或其他产品的物质。材料对于人类社会的发展是很重要的，而今人类已跨进了人工合成材料的新时代。金属材料以及高分子材料、陶瓷材料、复合材料等新型材料得到迅速的发展，为现代社会的发展奠定了重要的物质基础。本文从材料研发的动力探讨材料的发展史，以及对材料的一些看法。新材料的出现为机械设计人员提供了更多可行的设计方案，同时也因此出现了一大批新的高科技产品。

关键词：材料发展史 材料研发动力 新材料与机械设计

1.材料的定义

材料是物质，但不是所有物质都可以称为材料。如燃料和化学原料、工业化学品、食物和药物，一般都不算是材料。但是这个定义并不那么严格，如炸药、固体火箭推进剂，一般称之为“含能材料”，因为它属于火炮或火箭的组成部分。

材料是人类赖以生存和发展的物质基础。20世纪70年代人们把信息、材料和能源誉为当代文明的三大支柱。80年代文明的三大支柱。80年代以高技术群为代表的新技术革命，又把新材料、信息技术和生物技术并列为新技术革命的重要标志。这主要是因为材料与国民经济建设、国防建设和人民生活密切相关。材料除了具有重要性和普遍性以外，还具有多样性。由于材料多种多样，分类方法也就没有一个统一标准。

2.材料的发展简史

人类社会的发展历程伴随着材料的发明和发展,是以材料为主要标志的。人类最早使用的材料是石头、泥土、树枝、兽皮等天然材料。由于火的使用，人类发明了陶瓷、瓷器，其后又发明了青铜器、铁器。历史上,材料被视为人类社会进化的里程碑。对材料的认识和利用的能力,决定着社会的形态和人类生活的质量。历史学家也把材料及其器具作为划分时代的标志:如石器时代、青铜器时代、铁器时代、高分子材料时代。

2.1 20世纪之前材料的发展

100万年以前,原始人以石头作为工具,称旧石器时代。1万年以前,人类对石器进行加工,使之成为器皿和精致的工具,从而进入新石器时代。现在考古发掘证明我国在八千多年前已经制成实用的陶器,在六千多年前已经冶炼出黄铜,在四千多年前已有简单的青铜工具,在三千多年前已用陨铁制造兵器。我们的祖先在二千五百多年前的春秋时期已会冶炼生铁,比欧洲要早一千八百多年以上。18世纪,钢铁工业的发展,成为产业革命的重要内容和物质基础。19世纪中叶,现代平炉和转炉炼钢技术的出现,使人类真正进入了钢铁时代。与此同时,铜、铅、锌也大量得到应用,铝、镁、钛等金属相继问世并得到应用。

直到20世纪中叶,金属材料在材料工业中一直占有主导地位。20世纪中叶以后,科学技术迅猛发展,作为发明之母和产业粮食的新材料又出现了划时代的变化。首先是人工合成高分子材料问世，并得到广泛应用。先后出现尼龙、聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯等塑料，以及维尼纶、合成橡胶、新型工程塑料、高分子合金和功能高分子材料等。仅半个世纪时间,高分子材料已与有上千年历史的金属材料并驾齐驱,并在年产量的体积上已超过了钢,成为国民经济、国防尖端科学和高科技领域不可缺少的材料。其次是陶瓷材料的发展。陶瓷是人类最早利用自然界所提供的原料制造而成的材料。50年代,合成化工原料和特殊制备工艺的发展,使陶瓷材料产生了一个飞跃,出现了从传统陶瓷向先进陶瓷的转变,许多新型功能陶瓷形成了产业,满足了电力、电子技术和航天技术的发展和需要。

结构材料的发展，推动了功能材料的进步。20世纪初，开始对半导体材料进行研究。50年代，制备出锗单晶，后又制备出硅单晶和化合物半导体等，使电子技术领域由电子管发展到晶体管、集成电路、大规模和超大规模集成电路。半导体材料的应用和发展，使人类社会进入了信息时代。

2.2 21世纪新材料的继续发展

随着科学技术的进步，产业用纺织品新材料不断地呈现发展趋势，用途也不断向多种领域扩展。一些具有特殊功能的纤维，如芳纶、聚苯硫醚、碳纤维等，虽然价格较贵，但在环境保护、节能减排、阻燃耐高温等领域仍被市场看好。建筑与纺织的联姻是最近几年才有的。将纤维放入混凝土中，起到增强建筑强力、抗老化的效果，已经取得了成效，在奥运场馆的建设中，这样的实例不少。但是，作为建筑行业使用的防火、阻燃材料纺织品，还没有引起足够的重视。环保低碳是当今世界主流，减少碳排放是国家长期目标。由于聚苯硫醚（PPS）纤维具有耐磨损、高熔点（200度不熔化）和稳定性的特征，为工业除尘首选材料，在中国煤炭、电力、水泥行业被广泛使用，充当减排的“尖兵”

3.材料研发的动力

3.1人类社会生活的需要

100万年前，那是人类的生产水平还很低，而且那时的地球的生存环境也很恶劣。时不时就有猛兽出现。人类自身的力量是很有限的，为了生存就必须让自身强大起来。于是人类开始学会制造工具，这也是与动物的区别。于是石头就成为了主要的工具，可以用来驱赶野兽，也可以用来砍伐。随着人类社会的发展，开始出现以石头为材料的打磨过的工具。这时人类社会生产水平也开始渐渐提高了。于是更多的材料被人类开发利用了，如铜矿、铁矿。而现代生活水平的提高，就和更多的材料被发现息息相关了。如现在的高楼大厦，其中水泥这种材料的发明就起着不可替代的作用。

3.2战争的需要

自人类出现以来，战争就一直没有停止过。战争和文明始终交错，既对人类文明的发展和进步起着催化和促进作用，又时刻威胁着人类自身的生存。战争伴随社会的革命，带来新的格局。古代各个部落之间的战争，促进了民族的融合和国家的形成，也是民族大迁徙直接原因；国家内部不同民族之间的战争，促成民族的独立和新生国家的诞生；国家内部政治集团之间的战争，促成政权的更迭，如国共内战。

战争给人类带来灾难的同时也促进了人类社会文明的发展。为了使自己一方在大型战争中处于有利位置，武器的精良有很大的关系。历史上秦朝灭六国，统一天下其武器在当时也应该是很先进的。而为了制造更加强大的武器，就需要很好的材料。于是在这种全民战争的情况下，为了武器的需要，会有一大批科学家需找各种材料。

3.3对某一特定功能的需要

人类很多需要的材料，往往不能从自然界直接获得。如人的骨头缺失了。但人们就是善于发现新的材料。现在的人造骨是一种具有生物功能的新型无机非金属材料，它类似于人骨和天然牙的性质的结构，人造骨可以依靠从人体体液补充某些离子形成新骨，可在骨骼接合界面发生分解、吸收、析出等反应，实现骨骼牢固结合。人造骨植入人体内，需要人体中的Ca2+与PO4 3-离子形成新骨。人们为了能够翱翔于太空，就需要有耐高温的航天器，于是一些耐高温的陶瓷材料就被发明了。

3.4人类对社会经济的追求

一个国家的国民经济是很重要的。正所谓落后就要挨打。在如今复杂的国际局势，各国都在努力发展本国的经济，提高自己的综合实力，使得自己在国际上有一席之地。而在提高经济中有一重要的因素是提高生产效率，减小资源的消耗。于是就又有一些新材料被人类所发现和利用了。

3.5材料科学家对科学的不断追求

现在很多新的材料，往往是科学家们经过无数的实验和研究才得出的。并且后来用于生活，给生活带来了极大的便利。如半导体的发明，才有了现在家喻户晓的计算机。如果不是科学家们不断的追求，就不会有这么多新材料的发明。

4.新材料与机械设计

4.1新材料的出现

进入20世纪，随着科学技术发展，人们在传统材料的基础上，根据现代科技的研究成果，开发出新材料。新材料按组分，有金属材料、无机非金属材料（如陶瓷、砷化镓半导体等）、有机高分子材料、先进复合材料四大类。按材料性能分，有结构材料和功能材料。结构材料主要是利用材料的力学和理化性能，以满足高强度、高刚度、高 硬度、耐高温、耐磨、耐蚀、抗辐照等性能要求；功能材料主要是利用材料具有的电、磁、声、光热等效应，以实现某种功能，如半导体材料、磁性材料、光敏材料、热敏材料、隐身材料和制造原子弹、氢弹的核材料等。

4.2因新材料而设计的产品

复合新材料使用的历史可以追溯到古代。从古至今沿用的稻草增强粘土和已使用上百年的钢筋混凝土均由两种材料复合而成。20世纪40年代，发展了玻璃纤维增强塑料（俗称玻璃钢），对航空工业有很大的促进作用。从此出现了复合材料这一名称。超高分子量聚乙烯纤维的比强度在各种纤维中位居第一，尤其是它的抗化学试剂侵蚀性能和抗老化性能优良。它还具有优良的高频声纳透过性和耐海水腐蚀性，许多国家已用它来制造舰艇的高频声纳导流罩，大大提高了舰艇的探雷、扫雷能力，在国内思嘉新材料开发的复合新材料代表了国内的较高水平。除在军事领域，在汽车制造、船舶制造、医疗器械、体育运动器材等领域超高分子量聚乙烯纤维也有广阔的应用前景。该纤维一经问世就引起了世界发达国家的极大兴趣和重视。把超导体应用于发电、输电和储能以及超导计算机，使计算机的速度大大提高等等。

4.3新材料与机械设计的关系

机械设计是根据使用要求对机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。而最终要出产品时是和材料密切相关的。如果没有机械设计，空有材料是发挥不了太多作用的，同时有了机械设计而没有很好的或合适的材料也是不行的。随着新材料的出现，使得人们可以设计一些在极端环境下工作的机械产品，如航天器，如果没有耐高温的陶瓷这种新从材料是得不到我们想要的产品的，以及纳米机器人也是如此。可以说是新材料的出现才使得机械设计人员设计出更多有用的产品。

5.结束语

如今随着科技的发展，世界上几乎每天都有新的材料被发现和合成，同时它们也会有一些新的特性。大力加强能源材料、超导材料的基础研究和应用研究，扩大它们的应用领域，把21世纪的材料科学与机械工程推进到一个新的水平。新材料和高技术是材料科学研究的核心，两者之间密切相关，新材料研究需要高技术，新材料本身必须依托于高技术，同时新材料为机械设计的发展提供了载体。未来也一定会有更多的新材料，并且以这些材料设计出更多符合人们所需要的产品。

6.致谢

感谢广州大学图书馆、互联网以及同学老师的帮助。

7.参考文献

机械设计与机械制造的技术探讨 第6篇

关键词：机械设计；机械制造；技术探讨

中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）8-0087-02

1 机械设计与机械制造的背景

就在1969年美国的《机械设计概论》杂志主刊上已登载了机电一体化这一概念。随后，机电一体化进行了持续的拓展。英国机械制造工程师会所在1986年为现代化机械论述了这样的定义：现代化机械是“根据计算机讯息网络调控的，用以实现包含机械动力、运转和能量流动等动力学任务的机械或机电零部件互相联系的体系”。它和前面所提到的机电一体化是相同的，所以能说现代化机械自然是指机电一体化体系。20世纪80年代国际机械和单位理念联合协会进行了如下的定义：机电一体化是精密机械系统、电子调控和体系思想在机械设计和机械制造流程中的协作融合。所以又能说机电一体化根本上是在机械设计和机械制造与其自动化基础上的拓展。把以往的机械设计制造与现代的机械自动化实施了对比，显示出具有自动化的特性是现代化机械和以往的机械在性能上的根本区别。机械自动化在所有行业的运用和拓展，表现出机械自动化的优势和功效。就是功能多样化、高效率节奏、高度可信率、节约材料、节约资源，持续完善人们生产生活的多元化需要。

2 机械设计与机械制造及自动化的适应设计准则

2.1 适应对机器的功效需求

所有种类的机械都是为适应人类的某些需求而研发的，都必需拥有某类首要的功能，各种产品具备各种不同的首要功能。总而言之，机械自动化是一种综合性的理念，包括了机电一体化设计和机电一体化制造两种方面的内涵。作为工业产品，它又包括着图纸设计、产品制造与特色的功效以适应操作需求，而功效是由它内部硬件联系的构造所决定的。

2.2 使用新兴技术持续革新

依据机械产品或机械系统的首要功能的殊异，能对机械产品和机械系统实行分类。

以物体搬运、产品加工为主，输进物体、能量和讯息，通过加工整理，首要输出变换了方位和形态的物质体系（或物料产品）称作加工机。比如各类机电床、交通运输机器、食品整理加工机器、起重机器、纺织加工机器、印刷排版机器、轻工机器等等。

以能量转化为主功能，输进能量和讯息、输出各种能量的体系（或生产产品）称作动力机，里面输出机械能量的是原动力机。比如电动力机、水轮机械、内燃机械等等。

以讯息处理为主功能，输进讯息和能力，首要输出某些讯息。比如数据资料、图文相册、文字符号、声音等的机械产品统称作信息机。比如各类仪器表、电脑、打印机和所有办公机器等等。

机械自动化体系不仅具有以上必需的主要功能外，还必需具有其它内部性能，就是动力性能、监测性能、调控性能、组构性能等等。

由于以上的功能组构原理，不仅有助于设计和辨析不同机械自动化的产品，而且有助于拓展思路，易于创新发明和创造。

其次，相对于各种主功能之间的加工构造，它的运作方式也各有殊异，同时构造成各种用途的机械产品。比如，金属斜削机床是依据工具和刀具相互运作发生斜削功用的原理实行工作的。所以，工具和刀具的运作方式各有殊异，便生产出用途殊异的机床。因此说机械自动化的拓展空间前景异常广阔，拥有很大的想象空间，急需我们使用新兴技术适应科学原理来持续更新，建设制造出最前沿的自动化机械产品。

3 化学工厂生产中机械自动化体系的运用

机械生产流程中，对所有工艺流程的物理量（或工艺变化量）具备一定程度的调控要求。某些工艺变化量直接体现出生产流程，对产品的总数和品质起着至关重要的作用。比如，精蒸馏塔的塔顶和塔内温度，通常在操纵压力稳定的情形下必需维持不变，才能生产出合乎标准的产品；加热炉出口高温不允许超出限制范围，不然将导致日后另一工段的效果降低；化学应变器的应变高温必需维持稳定，才能促使效率稳定达标。某些工艺变量虽然没有直接导致产品的品质和总量，但是维持它的稳定却仍然是使生产获取优良调控的前提。

3.1 锅炉汽水包水位调控方面的科研

锅炉汽水包是制造蒸汽的设施，很大程度上是工业生产不可或缺的设施。维持锅炉汽水包的水位高度在规定区域内是至关重要的，如果锅炉水位偏低，就会导致汽水生产量降低，而且锅炉容易烧干从而引发事故；如果水位偏高，制造的汽水含水量过高，会导致蒸汽的质量降低。此类都是异常危险的，所以对汽水包的水位要严格调控，才能保障锅炉常态地生产汽水。

3.2 制冷器调控方略的科研

制冷器的热量承载体是制冷剂，通常采取液化氨等介质当作制冷剂，运用它们在制冷器内部蒸发从而吸取工艺材料的大幅度热量，使工艺材料的出口高温降低到工艺生产的需求水准。制冷器在工业上的调控方略一般表现在调控制冷剂的流量，它的机理同样是经过变化传热效率方程里的传热面积来完成的。这种方略调控稳定，使冷却量得以充分运用，而且对收缩机入口高压没有影响。不过这种方略调控没有灵活度，并且蒸发空间得不到保障，容易引起氨气带液从而损伤收缩机。因此，能采取温度与液位串级调控方略。应用此种方略，能制约液位的上限值，保障有充足的蒸发空间。

4 结 语

由于现代化机械自动化在设计和制造上具备多功能性、高品质、高可信率、低能源消耗的优势，因此机械设计与制造都是环绕机械自动化来施行的。机械自动化技术所面对的共同首要技术是传感监测技术、讯息整理技术、服务驱动技术、自动化调控技术、对接口技术、紧密机器技术和体系综合技术等。因此可以说，机械自动化体系就是机电一体化体系。机电一体化的拓展就是机械自动化的拓展。所有设计师必需清楚地意识到机械设计制造唯有朝机械自动化设计制造的前景拓展，才可能是机械工业拓展中独辟蹊径的出路。

参考文献：

[1] 张宪民.荟萃常规与现代设计精华引领现代机械设计新潮流—评《机械设计手册》（第5版）[J].机械设计与制造，2011，（8）.

[2] 方乃伟，吕学强，张丹，等.基于加权距离的机械设计图像异步检索方法[J].计算机应用，2013，（5）.

[3] 程美华，原所先.机械设计参数选择中非专业因素影响分析与研究[J].机械设计与制造，2012，（11）.

[4] 张健，张敬东，刘小英，等.基于可拓工程分析法的机械设计方案决策[J].现代制造工程，2013，（7）.

机械设计与机械加工 第7篇

机械设计和机械制造技术是如今一个相当热点的探究话题, 有关技术人员给于了机械设计和机械制造技术很大程度上的投入和希望。机械设计和机械制造技术为人们的工作学习娱乐添加了丰富的便捷, 无论是哪种领域都有它的参与。机械设计和机械制造技术在实际应用上十分的繁杂, 造成了其仍旧有着诸多的现实问题。那么就急需我们努力的投入到机械设计和机械制造技术的研究事业中去, 仔细看待每一个问题并去解决它。

1机械设计和机械制造技术发展现状

如今, 制造行业在国内的前景很好, 我们可以从几个角度对其进行系统的认识。首先, 机械设计和机械制造的管理。在目前的情况来看, 使用计算机对其进行系统的管理已经是大势所趋, 它也是将来的管理主要手段。管理制度和制造形式的改革进步, 催动了很多的新型管理概念。在国内, 类似的管理制度仍旧很缺乏, 只有部分的机械设计和机械制造公司采取了类似的管理。所以, 管理制度应该被人们重视起来;其次, 机械设计和机械制造的设计方法。在国外的发达国家大部分会采纳最前沿的设计措施, 而且不停地增加新的设计资料。特别是一些仿真软件的使用, 使相当一部分的公司进入了计算机全生命周期模拟阶段。可是, 在国内仍缺少类似前沿的仿真技术的开发研究, 导致类似的技术在我国的使用率并不是很高。所以, 就这个角度来说, 国内的机械设计和机械制造行业仍要向这方面进军;最后, 机械设计和机械制造的技艺研究。机械设计和机械制造的最终目标就是追求高精密度与准确度、高精确度与细致度的技艺过程。目前有很多的技术隶属高层次的通过一定工序和方式将原材料、半成品转化为目标需求的过程, 尤其是在国外的一些工业处于世界前列的国家, 类似的技术更是使用相当普遍。但是在国内, 上面提到的技术使用很少, 仍处在不被涉足的程度中。

2机械设计和机械制造技术分析

2.1机械设计的分析

在机械设计的前期, 相关设计人员要策划详细的机械设计前期方案, 它的前期方案为机械设计与机械制造的内涵与进度制订了一个大的方向, 而且其亦规定了机械二次设计和机械二次制造的进步, 因此, 如果人们想要得到更加丰富的设计方案与生产进程, 就应当尽力地去制订出一个完善的前期方案。在机械设计的过程中, 一个好的方案十分重要, 优秀的设计方案可以成为机械设计的内核与指导, 机械设计能不能符合生产需要就得看设计方案是不是符合生产的要求。不仅如此, 有关技术人员还要保障每个步骤的任务都要尽力完成, 机械设计不该产生一丝的马虎, 在针对机械设计的比如比较设计图张和设计中的运算, 校对运算结果和一些设计草案的技术步骤, 需要严肃地核实探究每一个工作步骤, 及时地检查故障所在, 并及时地解决问题。

2.2机械制造的分析

目前的机械制造行业里, 机械制造的管治十分有必要, 人们要是打算将机械制造行业推向繁荣, 那么应当奋力地策划出一个好的机械制造管治制度。首先, 伴着我国科技水平的进步, 机械行业的前进, 过去的机械制造已不能适应如今的机械工业的发展脚步。那么, 就急需有关技术人员要有与时俱进的意识, 不停歇的与国际中最前沿的机械制造技术沟通交流, 结合国内的机械制造现状与国外最先进的技术, 改善国内的机械制造技术, 促进国内的机械行业的发展进步。此外, 由于其已然愈来愈多的被使用到人们的工作学习娱乐当中, 所以机械行业还要加强力度去拓展机械制造用品的适用范围, 以此延展和发现机械行业的生命和新道路。无论如何, 相关企业和相关的工作人员都应当主动加入到机械制造的技术分析和研究当中去, 不能只看到短期的利益, 要放眼未来。

3现代机械设计与机械制造的特点

3.1创新性

创新性是一个国家和民族的未来, 是国家生存发展的必要保障。现代机械设计是依靠先进的设计理论和设计工具来运行的, 它能够使设计者创造性思维充分的发挥作用, 使设计者能够运用各种手法, 各种技术开发出质量好、成本低、高效率的产品。

3.2系统性

现代机械设计注重整体运作, 不仅看重产品质量本身的问题, 还注重产品对环境和人本身的影响。现代机械设计提倡环境与产品的和谐, 在不影响环境的情况下创造新的产品, 真正的做到了人-机-环境的系统关系。

3.3多学科理论和技术的交融性

现代机械设计理论方法是一门新型的综合性交叉科学, 它融合了现代设计方法学、可靠性设计、有限元、计算机辅助等各个方面的技术。由于机械设计具有多学科理论和技术的交融性, 因此现代机械设计减少了传统设计中的一些盲目性和不确定性, 提高了产品生产的科学性和准确性。

3.4前瞻性

在产品设计的初期, 现代机械设计不仅考虑到产品的生命周期和各个阶段的性能要求, 还考虑了系统和环境的影响, 这种前瞻性的设计会让人们提早发现潜在的缺陷并且去改正和创新, 将可能发生的故障降到最低的程度, 能够保证自然生态的绝对平衡, 实现人类的可持续发展。

4结束语

机械设计和机械制造技术的相关分析和研究为人们的未来添加了丰富的可能性, 它对人们的切身利益有着不可忽视的作用。为此, 我们应当去认知它, 关注在其发展的过程中所存在的矛盾并仔细的探讨机械设计和机械制造的有关技术发展前景, 进而为人们的生活工作带来意想不到的好处。

摘要：伴着人们生活质量以及科技水平的持续提升, 以及国家经济的迅速发展, 我国的机械设计和机械制造技术的水准在不停地进步, 并且正在臻于完善。机械设计和机械制造技术早已步入了人们平常的工作学习和娱乐当中, 因此, 其在技术方面的分析和研究就显得越发重要。在我国有关部门已投入很大的力度去支撑它的分析研究, 不过如今机械设计和机械制造技术仍有很多的不足和缺陷, 这些不足极其严重的阻滞了我国机械事业的进步。文章就机械设计和机械制造技术的发展做了简析, 并针对一些问题提出了对策, 希望能够为机械事业做出一份力量。

关键词：机械设计,机械制造,技术,分析

参考文献

[1]王世敬, 温筠.现代机械制造技术及其发展趋势[J].石油机械, 2002.

[2]杨大瑞.机械设计与机械制造技术刍议[J].中国高新技术企业, 2015.

机械设计与机械加工 第8篇

1 油田机械设计

在我国传统的油田机械设计中, 采用一些简单的工具进行计算机绘图等工作, 设计人员的经验价值要远远高于设计本身, 工作人员无法做到对机械设计过程中的动态控制, 只能对其进行一系列静态分析和研究, 而对于设计过程中出现的各种偏差和误差, 只能通过加大安全系数来进行调整。这种油田机械设计周期较长, 设计人员之间的信息沟通和协调配合均有很大的提升空间。随着我国现代化经济建设和科学技术水平的不断发展, 各种现代化的机械设计方法和手段层出不穷, 在很大程度上提高了我国的油田机械设计整体水平。

2 现代化机械设计在石油机械设计中的应用

现代化机械设计充分利用了传统的油田机械设计中的经验法和类比法, 将各种创新设计、绿色设计、智能设计、有限元法设计、优化设计、可靠性设计、动态设计、计算机辅助设计、机电一体化设计、摩擦学设计、工程遗传算法等各种现代的设计方法和手段结合起来, 既来源于传统的油田机械设计, 又优于传统的油田机械设计。而各种现代化机械设计本身也隶属于整个油田机械设计, 二者的相互融合和综合利用在很大程度上提升了我国油田机械设计的整体水平。下面简单介绍几种常见的现代化设计方法在油田机械设计中的应用和凸显的意义。

2.1 优化设计

在我国油田机械设计中, 最常用的一种现代化设计方法就是优化设计。它的优化对象既可以是整个复杂的油田机械系统, 也可以是某个具体的构造或零件。由于油田机械系统包括着十分复杂的注水系统、采油系统等, 因此, 同优化局部具体的构造和零件相比, 对整个油田机械系统进行整体优化具有更加显著的效果。

2.2 有限元法设计

有限元法设计也是一种重要的现代化机械设计方法。有限元法的设计对象范围很广, 能够对各种厚度突变、复杂的几何体以及不规则的物体进行应力分析, 还能够很好地解决各种材料非线性以及几何非线性的问题。在油田机械设计中常常涉及到很多受力复杂的非线性的问题, 采用有限元法就能克服这种复杂情况, 进行有效科学地机械设计。

2.3 可靠性设计

在油田机械设计中还经常用到现代化设计方法中的可靠性设计。衡量油田系统的安全稳定运行的一个重要指标就是油田机械产品的可靠性。它是油田机械产品质量的一个重要属性, 为了保证油田工程的高效安全生产, 保证工作人员的人身安全, 应该加强对油田机械系统的可靠性分析和设计。在油田机械系统的生产、维修和研发等一系列设计过程中, 将关于机械产品的耐久性、无故障性以及可维修性的可靠性技术综合考虑进来, 能够在很大程度上优化油田的机械设计。

2.4 创新设计

创新设计即在各种经实践验证可行的、现有的理论知识和技术技能的基础上, 设计人员跟根据实际需求, 充分运用自己的创新思维和创新能力, 进行合理、准确的预测, 从而设计出全新的产品和新鲜事物。油田机械设计也应该用发展的眼光, 鼓励和推进各种创新设计。对于一些不合时宜的设备和产品及时更换, 逐步实现油田机械的智能化、集约化和自动化。不断重视并加强油田机械设计中的创新设计, 能够明显提升油田产业的产生效率和经济效益。在我国油田技术创新设计中的代表之一就是DBS数控变频电动石油钻机的研发设计。

2.5 智能设计

我过国现代化机械设计中一项十分重要的设计就是智能设计, 智能设计是为了研制一种智能结构的、仿生的结构系统, 以便更好地提高生产性能、降低能源消耗、提高结构安全性能, 同时减轻产片自重等, 也称为智能工程。油田机械大多运行强度较高、负载较大、机器设备本身比较笨重, 而智能化的设计体系由于具有执行器和控制器、集成传感器, 能够对结构健康进行自我诊断, 因此能够很好的适应环境, 并且能够及时对油田机械系统的损伤进行自我修复和愈合, 这些智能功能使得油田机械设计迈进了一个更高的层次, 而且随着现代化智能技术的不断发展和完善, 油田机械系统的智能化管理和应用也逐渐成为趋势。例如智能电动钻机比起传统的钻机大大提高了油田系统的运行效率。

2.6 绿色设计

在油田机械设备运行中, 会产生大量的废气、废水、噪音等, 另外, 油田机械在生产运行中还不可避免地发生热辐射以及泄露现象, 无论是从环境污染方面, 还是能源损耗方面来看, 都形成了较为严峻的形势。对油田机械设计加强绿色环保的设计和制造具有十分显著的意义。通过加强对油田机械设备原材料的控制、限制排放污染物、加强密封技术、防止泄露等一系列的绿色设计和控制, 能够有效促进油田机械的可持续发展。

3 结语

我国传统的油田机械设计比较凸显出手工设计的环节, 设计人员的经验价值要远远高于设计本身, 主要采用经验式和类比式的机械设计。随着现代化经济技术水平的不断发展, 油田系统的现代化机械设计在传统的油田机械设计基础上, 不断进行优化、改革和更新, 在很大程度上提升了我国油田机械设计的整体水平。

摘要：油田机械设备的质量好坏与性能优劣直接关系着石油工程的开采与安全生产。为了有效保障我国石油产业的安全生产和经济效益, 应该重视并不断创新和提高我国油田机械设备的设计技术和水平, 加强油田机械产品的质量。

关键词：机械设计,油田,现代化设计

参考文献

[1]王勇.吴振霞.浅谈石油机械设计的发展趋势.化学工程与装备, 2009 (7) .

[2]杜平安.现代设计的特征及体系结构.机械设计, 2000 (7) .

机械设计与机械加工 第9篇

1 自动化机械设备设计研发的过程

1.1 自动化设计研发的意义

所谓的自动化设计研发就是企业为了满足客户的需求, 不断研制出符合社会需求的产品和设备, 为了不断提升设备的高效性和高质量, 需要根据企业发展的特点以及机械设备的特点等方面来进行。进而保证企业生产的效率。

1.2 自动化机械设备设计研发步骤

第一, 研发前期。在设计研发的前期, 主要是对企业发展的需要和实际社会的需求量来对具体的机械设备进行设计和研发, 同时还需要根据已有的项目来做好预算和审核工作, 最终将任务炉石到个人, 让工作人员对工作的内容进行详细地了解。不断提升机械设计工程的高效性。

第二, 加工制造中期。在设计和加工的各个部门制定好具体的施工图纸之后, 需要将图纸交到审核处进行审核, 同时, 还需要和相关的部门做好沟通工作, 在加深对图纸了解的基础上, 加工出相对比较完美的设备形式。然后, 需要对加工的过程中不断进行加工和反馈, 保证制造方向的正确性和安全性。

第三, 后期设备交付。在加工部门做好设备的制造工作之后, 首先要有设计人员对外观进行检查和核定, 然后在保证没有错误之后进行调试和运行。在各项技术指标、性能以及安全方面都达到标准之后就可以进行最终的交付工作。届时, 机械设备才可以进行正式的使用。但是在投入使用之后, 还需要严格地注意几点问题, 其中包括要对设备进行定期定时的检查, 相关的工作人员需要做好记录。如果设备出现了任何故障问题需要根据设备的特点以及机械设计的需要来进行改进和完善。同时还需要保证设备和技术的不断完善和创新。

1.3 自动化机械设备研发的注意事项

第一, 研发计划的科学性。科学严谨的研发计划是促进自动化机械设备研发高效性的重点和核心。具体的研发计划需要根据实际的设计需要进行。要对加工人员的技术水平和动手操作能力进行严格地限定。

第二, 加工制作的准确性。在对机械设备进行研发和制造的过程中, 可能会遇到不同种类的零部件。由于机械设备的程序化比较强。因此, 需要保证工程的正确性和准确性。并且对施工人员的设计图纸进行严格地核对。最终以达到国家的设计和加工标准的范围为宜。

第三, 工作人员的工作要具有一定的协调性。从某种程度上看, 企业是一个规模较大的团体, 只有工作人员之间相互配合, 才能够不断提升各个部门工作的高效性, 保证部门之间的积极配合。实现企业工作效率的不断提升。另外, 工作人员的工作做到一定的协调, 就是要提升工作人员之间的沟通和交流。将机械设备的设计和研发工作相结合。

2 自动化机械制造的发展

2.1 自动化机械制造的类型

第一, 自动化制造单元。现如今, 计算机技术越来越成为机械设备设计和研发的重要内容, 尤其是现如今FMC技术的广泛应用, 机械设备的灵活性也比较明显。在具体的设计和研发中, 主要是以机器人、加工中心和相应的数控机床设备为主, 在实现各类设备组合的基础上, 将自动化设备的功能发挥到极致, 促进机械制造业的长足发展。

第二, 自动化制造系统。相比FMC, 这个系统由4台或以上数量的加工中心、数控机床与车削中心组成, 在集中物料运输系统与控制系统进行连接基础上, 可以不停机的实现多种中小产品的生产与加工。

第三, 自动化制造线。自动化制造线工厂是介于自动化制造单元与自动化制造系统中间的一种制造模式, 处在单一或者少品种的非自动化生成线与多种中小产品生产线之间。相比前两种模式, FML生产效率高, 在自动化生产线方面取得巨大的进步, 标志着自动化机械制造技术的成熟。

第四, 自动化制造工厂。FMF实现了机械制造的全自动化。它是用计算机系统将多个自动化制造系统联系起来, 建立自动化立体仓库, 实现订货、设计、加工、装配、检验、运送、发货, 一条龙生产。这种模式, 较大的提高了生产效率, 使企业的生产、经营、管理实现了工厂的自动化。自动化制造工厂的出现标志着机械制造步入了一个新台阶。

2.2 自动化机械制造的关键

第一, 加强技术革新。计算机技术是机械制造自动化的核心。目前基于自动化技术的机械制造技术主要包括以集成性、精细化以及以数字化为主导的机械制造工艺三类, 这三类机械制造技术都离不开计算机信息技术。因此机械行业必须重视计算机技术, 研发人员熟练的掌握了计算机技术, 才能将实现机械的自动化创新设计, 机械使用人员熟练的掌握了计算机技术才能更顺利、高效的进行产品生产。

第二, 培养高素质人才。随着机械行业自动化的不断推进, 进行产品生产的手工工作人员需求愈来愈少, 同时对高素质、专业化人才的需求越来越多。随着自动化机械设备设计研发与机械制造工作的迅速发展, 企业需要大量能熟练使用计算机信息技术与机械数控技术的人才。所以, 企业除了从社会上直接招聘到这方面的工作人员, 还需要企业大力培养高素质的人才, 确保机械制造业的长足发展。

第三, 生产观念的变革。自动化机械制造技术的发展, 根本目的是为了企业能更好的发展, 只有生产满足消费者的需求, 且具有较好的使用价值, 企业才能获得相应的利益。因此企业的自动化机械制造必须以市场为导向, 消费者需要什么样的产品, 企业就发展哪方面的技术, 生产哪方面的产品。此外还应注意, 从世界范围来说, 中国的制造业能源利用率是很低的, 企业在进行机械自动化过程中, 要将提高资源利用率作为一个重要目标长期坚持。

3 结论

随着经济全球化趋势不断加强, 企业间竞争也不断加剧。机械行业要想在激烈的竞争中保持优势地位, 必须革新企业观念, 创新生产技术尤其重视计算机技术的发展, 加强培养数控人才, 不断提高劳动生产率, 降低生产成本, 抢占行业市场, 适应机械自动化的浪潮。只有这样, 才能抓住机遇, 迎接挑战, 使企业在激烈的市场竞争中立于不败之地。

参考文献

[1]刘海松.自动化机械设备设计研发与机械制造思路探索[J].硅谷, 2013, (24) .

[2]张月雷.机械系统可监测性设计理论及在船舶机械中的应用研究[D].武汉:武汉理工大学, 2011.

机械设计与机械加工 第10篇

关键词：机械加工企业,激励制度,设计

制造业是国民经济的物质基础和富国强民之本, 国与国之间的竞争主要是制造业的竞争。可是, 近年来我国制造业的国际竞争力急剧下降, 设备制造业更是丢掉了国内市场的三分之二。随着中国加入WTO和全球化经济的发展, 我国的制造企业正面临着更加激烈的市场竞争。如何提高自身的竞争能力和应变能力, 从而在多变的全球化市场竞争中保持优势, 已经成为众多制造企业生存和发展的关键。实践表明, 为了缩短与国外企业的差距, 我国的制造企业必须首先在管理上进行必要的、彻底的变革, 而人力资源管理是企业管理的根本, 为大型工业企业设置良好的激励制度, 对于企业发展至关重要。

一、大型机械加工企业优化激励制度的重要性

大型机械加工企业一般属于国家的重工产业, 属于制造业范围之内, 自我国建国以来, 为国民经济建设做出了巨大的贡献, 在国民经济的建设中发挥了不可替代的重要作用。大型机械加工企业很多是在计划经济时期建设和成长起来的企业, 过去企业主要依靠计划经济的高投入、高积累取得发展, 员工都是取得固定的工资, 计划性比较严重。改革开放以后, 国家减少了对企业的巨额投入, 大型机械加工企业没有了过去的地位优势, 加上资金不足, 冗员严重, 社会负担等沉重原因, 很多大型机械加工企业一直在盈亏线上徘徊。为了改变这一现状, 同时建立现代企业制度, 很多大型机械加工企业进行公司改造, 一方面通过内部改组, 形成了大集团母公司体系、多企业运作, 另一方面企业建立了企业新型的劳动用工和分配制度, 随着大型机械加工企业的重组改造, 逐步进入市场经济的竞争大环境中来, 特别是随着中国加入WTO, 开始面临着世界各国公司的冲击, 企业在进行内部流程改造的同时也要加强人力资源管理, 优化企业的激励制度。因为公司的人员管理与其获得的经济效益之间高度相关, 设置良好的激励制度, 可以调动员工的积极性, 赋予他们在工作中更多的支配权和发言权, 提高了工作投入以及组织承诺, 对于大型机械加工企业摆脱过去的负担, 建立现代企业制度具有重要的意义。

二、大型机械加工企业激励制度的设计与实施

1、高层管理人员激励制度的设计与实施

不论所处的行业或者经济环境如何, 那些能够击败竞争对手的公司都有着两个共同的特征:高层管理者具有长期战略观点;高层管理团队是稳定的;因此, 建立在企业成长期战略目标基础上的高层管理人员的总薪酬的整合计划是很有意义的。这就需要重新平衡高层管理人员报酬系统的组成要素:基本年薪;年度奖金和长期奖励。不论做怎样的调整, 基本年薪始终是高层管理人员的核心, 这是因为它一般被视为衡量利益机制的一个指标, 短期和长期奖励的目标通常是根据基本年薪的一个比例来确定的, 对于大型机械加工企业来说, 担子比较重, 规模一般比较大, 加强高层管理人员的管理至关重要, 但是长期激励对于高新科技企业来说相对比较适中, 因为他们的领导一般偏向于年轻, 更注重长期激励, 而对于大型机械加工企业来说, 可以以基本工资和年度奖金为核心, 而以长期激励为辅助, 以此作为高层管理人员的奖励制度, 具体如下。

(1) 固定薪酬以及短期激励:通常就是基本工资, 以及固定发放的所有以现金形式支付的各种津贴, 按月支付, 一般与职位和资历有关, 根据职位价值、市场行情以及经济状况决定。短期激励根据短期业绩完成情况, 发放的奖励薪酬, 如年终奖等, 一般按年支付, 按照固定薪酬的比例计算目标值, 并确定浮动区间。年度或短期激励计划鼓励企业有效利用现有资产。它通常建立在公司绩效指标的基础上, 短期奖励在多数情况下是以现金的形式支付的。

(2) 长期激励:长期奖励计划鼓励企业采用新的生产方法、购买新设备、开发新产品以维持原有市场开辟新市场, 长期激励计划是用来奖励那些对企业具有战略意义的业绩, 而不是短期对利润的贡献。长期激励一般基于对管理层持股, 股权分置改革以前, 大部分企业一般针对现股的持有, 就是让管理层持有企业股份, 同企业利益紧密相连, 股权分置改革以后, 伴随着很大一部分股份开始流通, 虽然大型机械加工企业并不适合大规模的股权激励, 但是可以采取试点, 进行小范围的激励, 国外一般针对期权、期股的持有, 因此, 企业也可以从这方面予以展开, 如果企业目前还没有上市, 也可以让管理层持有股份, 这样可以带动他们的积极性, 为企业创造利益, 为企业对未来的上市计划打好基础, 毕竟证监会对于企业上市有着严格的规定, 因此, 企业对管理层的长期激励计划可以考虑让管理层持有股份, 在股权分置改革以后可以侧重于这方面的创新, 可以让管理层自身购买, 或者企业进行奖励等等。

(3) 高层福利:为极少数高级管理者设计特殊福利, 如家庭医疗保险、俱乐部会员等, 依据产业惯例, 企业自行巨测, 通常为非货币形式。对于大型机械加工企业的高层管理者来说, 由于大型机械加工企业属于制造业, 属于重工企业, 高层管理者的经营管理当然对企业至关重要, 但是对于大型制造业来说, 相对于其他高新企业来说, 更加适合基本薪酬为基础的激励机制, 可以在基本薪酬的基础上适当增加奖金份额, 另外, 对于长期激励来说, 可以让高层管理者持有企业一定程度的股票, 现股或者期股, 而对于股票期权来说, 目前并不太适合中国企业的经济形势, 因此, 大型机械加工企业在高层管理的设置上可以采取基本薪酬+短期激励+长期激励的复合激励模式, 以基本薪酬和短期激励为主, 以长期激励为辅, 另外要注重高层管理层的精神层面的奖励, 赋予他们更多的福利, 保障他们自身的利益得到满足。

2、基层员工激励计划的制定

对于基层员工的激励, 一般情况下, 根据员工工作绩效的提高来增加员工的报酬是一个被普遍采用的做法, 大多数这样的计划都有一条“基线”, 或者称为正常工作标准, 超出正常工作标准的绩效会受到奖励。一方面, 基线应该被指定的足够高, 这样员工不会因为一天正常的工作而轻易得到额外的奖励, 另一方面, 基线也不能定的太高, 否则员工根本不可能的到额外的报酬, 因此, 对基层员工的激励计划进行指定时, 要制定合理的标准, 这些标准为岗位提供了相对客观的界定, 它们为员工指明了工作目标, 而且也方便了主管公平的分配任务。对于基层员工的激励计划, 不会像高层管理者那样复杂, 但是同等重要, 因为对于大型机械加工企业来说, 一线员工关系着企业的发展, 如何激励他们, 带动他们的积极性, 直接关系到企业的生存发展, 对于他们的奖励, 可以从以下方面着手。

(1) 个人奖励。第一, 基本工资。第二, 根据企业确定的奖励比率, 对于超出工作标准以外的员工按照一定的额度进行奖励。第三, 根据企业的绩效标准, 确定额外的报酬, 企业可以在人力资源管理方面细化这方面的工作, 合理确定额外的报酬, 保证合理控制企业的人力资本。对于上述的奖励一般是针对个人奖励的范畴, 而对于大型机械加工企业来说, 当工作在本质上变得相互依赖时, 针对个人的奖励就会不太适合企业的发展, 因此对于大型机械加工企业来说可以注重团队奖励。

(2) 团队奖励。团队奖励有如下特点:首先, 对于大型机械加工企业来说, 团队奖励计划可以向一线员工提供重要服务的人员提供奖励, 而这些员工原先只能拿到规定的基本工资而已。其次, 团队奖励侧重于鼓励员工间的合作, 而不是竞争, 管理者应该保证工作团队的所有成员都理解工资计划的目标是如何建立的, 计划目标是什么, 计划目标如何评估以及如何确

定报酬, 这些对于激励员工都有着重大意义。对于团队奖励, 可以设计层次激励计划, 例如三级激励计划:一次性支付的利润分享计划、基于技能的工资计划和基于团队的浮动薪酬计划, 基于团队的工资计划, 可以从总工资中划出一部分, 再按照团队的等级确定报酬的多少, 对于团队的评价标准可以从以下方面设定:内部以及外部对于产品的评级情况、团队季度目标的完成情况以及管理投入认可的具体条件。

(3) 员工持股计划。员工持股计划在美国的大小公司中越来越普遍, 员工持股计划普遍应用于美国范围内各种行业和规模的公司, 其目的是为了提高员工在组织中的参与度, 并借此提升企业的业绩, 将企业所有权由最初的所有者向员工转移, 作为企业获得税收优惠和筹措资金的一种手段。

(4) 员工福利计划。薪酬计划设计的总体目标是使工资与福利有机结合起来以促使企业目标的实现, 例如, 虽然一个丰厚的养老金计划有助于留住员工, 但在激励他们完成日常工作方面几乎没有什么作用, 因此, 企业要制定一个完善的员工福利计划, 对于大部分完善的企业来说, 员工都有五险一金, 对于整个运作来说大体雷同, 交由保险公司管理, 另一方面应该关注员工的养老金计划, 养老金是支付给从公司正常退休并有资格享受这项福利的员工的一笔费用, 也可以称为年金, 年金是指一定时期内每期相等金额的收付款项, 分期分期付款赊购、分期偿还贷款、发放养老金、分期支付工程款、每年相同的销售收入等都属于年金收付形式。企业年金, 是指企业和员工在依法参加基本养老保险的基础上, 自愿建立的补充养老金制度。企业年金是在国家政策指导下的企业行为, 是企业员工福利保障制度和多层次养老保险体系的重要组成部分。

对于大型机械加工企业来说, 对基层员工的激励应该在基本薪酬的基础上, 侧重于团队奖励, 而且机械制造业出现工伤的意外很多, 要侧重于意外伤害保险的设置, 而且对于员工福利计划要制定良好的规划, 保障员工的基本权益, 最大程度的调动他们的积极性。

三、结论

对于大型机械加工企业来说, 同其他类型的企业有着区别之处, 对于高管方面的激励虽然可以侧重于目前流行的长期激励方式, 但是针对该种企业自身的特点, 规模比较庞大, 应该以基本薪酬为主, 长期激励为辅的激励方式;对于员工激励, 大型机械加工企业应该对于团队运作要求比较高, 因此要侧重于团队奖励, 而且要对员工的福利有一个良好的规划, 提升整体员工的积极性, 促进企业长远发展。

参考文献

[1]谭爱红、许常武:基于机械制造企业ERP系统中生产管理流程的研究[J].机械设计与制造, 2008 (11) .

[2]张涛、王丽萍:股权结构、激励机制与治理效率研究[M].中国财政经济出版社, 2008.

[3]蔡永红:绩效考评研究的现状及其反思[M].北京师范大学出版社, 2004.

机械设计方法与农机设计 第11篇

【关键词】机械设计方法；农机设计；设计平台

航空，航天，汽车，军工行业在使用现代设计上是最先进的。代表着其发展的先驱，当然新技术也是其中一方面。这对于农业机械产业来说，是处于很落后的阶段，在一般情况下，在上个世纪从3-5年的周期缩短了1至3年。上世纪80年代后期，中国开始引进。现在的CAD技术已延伸到高校，科研院所和企业。

随着应用和推广的不断深化，提高CAD技术的可能性也越来越大，其功能更加强大，而现在如果不将CAD软件技术使用到机械设计中，几乎是令人难以置信。

其他方面的技术也是有着很多的利用的。基于我国的国情，先进的设计方法和软件的首要基地是教研机构，教育机构，再者就是研究单位，由此再渐渐的扩展到企业方面。这样的发展过程是很符合我国的教育模式的。但现代设计不局限于个别学科，在全国使用的系统优化设计技术的过程中，我们要建立强大的理论体系，优化模型，使用适当的优化方法，优化设计软件基础，是一个非常艰难的系统工程[2]。例如，应用到通用航空飞机，其介质是空气，其物理性质的变化相对较小，而农业机械处理在于各种材料，其物理性能的方法上都有很大的不同，理论研究和优化有其特殊的性质，不同的理论和方法，是不能相互复制的。现代设计方法，包括优化的系统，应用程序创建一个设计平台就变得很有必要。

1.平台建立的基本内容

1.1创新的方法的特性

农机创新有着一定的特殊性，当然也有其普遍性。首先是农机部门创新的实际要求，新的机构可以完成传统的机构没有办法完成的任务。制度创新的技术要求由两部分组成：发现机制的实施方案，以实现寻找创新元素和创新方法。两者都非常重要，但部分的项目在不同的情况下难度相对有所不同：有些人觉得很难。

1.2理论研究是现状

理论研究上的优化设计，它是虚拟测试和测试软件的基础。优化的理论也是参数优化的主要目的，是设计的核心内容。理论研究的理论分析或实验回归演绎的数学模型上，目标函数上以及软件设计上。理论的研究成果，是现代设计平台的一个重要组成部分。

1.3优化设计软件的思路

市场上的设计师提供各种软件工具，功能更强大，应用的规模很大，但这是研究人员必须掌握的。对于使用的软件的掌握不是主要依赖于课堂教学，但技术和实践指导的过程中就必须会涉及到软件技术的使用。在一般情况下，教师需要研究课题，学生在完成研究工作时，无论是低年级还是高年级的学生，这都会在软件里体现出来。虽然市场对软件具有强大的导向功能，完成是一个过程，但对于其试验和测试，但没有二次开发，设计的核心难以设计到参数优化。没有确切的参数优化，其实就是虚拟制造，试验和测试没有任何意义，这项工作的目的是检查精度的参数优化程度。但是在农业方面，多参数，强耦合，模糊，线性复杂的多目标优化是一个非常困难的任务，传统的优化方法难以完成。

2.平台建立的必要性和重要性

2.1农业机械建立的负面不利的因素

季节时效性太强：农业机械设计的成功与否关键在于田间的试验情况，但是我们面对的实际问题就是，这样的持续过程要是太长的话，这就失去实际的意义了，因为一旦在试验的过程中出现问题的话，我们就要等到下一个季节，这就对于需要不断试验的设计来说是很不利的。

环境不利因素：这主要体现在两个方面，其一工作环境的恶劣，土壤，水分，气候等都会有实际的影响；其二，种子方面，不同的种子，其效果也是不同的。

成本问题：农业机械的设计需要我们尽量的控制成本。

竞争环境：近年来，外国公司有在中国的工厂，他们有一个强大的技术和资金实力，国内产品的竞争力主要是为了适应中国的农产品的需求和成本，与国外产品竞争是很明显的。

2.2现代设计的好处

核心的现代设计方法，参数优化，虚拟制造，测试其优势表现在以下三个方面：

首先，缩短周期：农业机械的研究和设计工作主要在室内通过电脑和银行测试的季节性农业研究解决的问题。原型的现场性能测试的研究结果，分配单成功，从而大大缩短了开发周期。其次，就是成本：原型开发的最大的投资基金之一，因为原型的高成功率，强大的研发成本降低。最后就是精度高：采用先进的优化方法，精度高，设计和开发接近目标计算机的理想值。

3.现代设计方法的基本内容

现代设计方法的核心是优化参数，笔者提出了一种新的优化方法，被称为“参数指南”的优化方法。在该方法中，目标函数的计算，例如每次需要改变通过迭代的方法去操作，理想值的参数，其目标函数值计算与理想值之间的差异小于预定的一系列的小的值的。每个系列的理想和目标，是一个理想的目标范围，而不是唯一的值。严格意义上来说，得到的不是最优参数解，所谓的“二八”，有无限数量的参数，以满足每个得到优化的参数值相似，但不完全相同的目标和要求，以动力学目标优化的需要解决的问题来看，作者提出了一个复杂的优化的方法，也就是应用”参数指南“的优化方法，目标动态优化参数，”限制前沿，为了动力学条件作为优化目标，动态优化，运动学得到满足的目标，但目标和要求的动力学参数来实现值。现代的设计， 第一步是程序，包括研究，分析，最后确定来确定程序。计划，以确定要以小心的心态来对待。大多数的新的研究领域都有涉及。研究方案往往不讲究想到解决的办法，也没有工作团队，起码要做的，结果确实南辕北辙，花了很多时间和金钱，最后从头开始。下一步其次是理论分析，理论解释模型，回归分析或实验研究模型。在这样的基础上，上述目标函数，该函数是有能力的参数进行优化，一个重要的步骤，也为“参数列表”的起点位置。优化的工作在VB平台的设计软件，优化参数，虚拟制造，试验和测试功能的软件就成了关键的一环。所有的程序优化参数，在优化参数的效率和准确性的最重要的一步是整个设计水平的体现。由此可见，现代设计方法比传统的方法，整个过程增添了不少新的内容，保留了传统的设计过程中的小部分，并开发原型的现场试验两个传统的步骤，机械设计图纸CAD软件的自动生成。虽然增加的许多新的工作，但极大地提高了设计的成功率，并缩短了设计周期，这才是最关键的一点。

4.现代设计的软件界面

优化方法“参数指南”BB建平台软件界面。软件平台采用的接口功能在不同的虚拟页面的顶部体现出来，可见度函数VB，该接口是在优化过程中，就实现了最重要的数据的目的。显示重（下转第313页）（上接第80页）要的数据接口链接的目标函数，一些合适的材料是小，从上到下。在每个目标矩形块的水平线，红色矩形块形成接近理想的目标红色，黑色矩形块的黑线，指示我们的目标是为实现目标的基本要求更长的黑线从进一步的值。左上角的接口是主要的优化参数，每个参数的优化工艺参数部分所示，参数，右边是一个积极的步骤和负步按钮。软件是易于使用的，理想值之前输入的优化目标，开始优化计算出的目标的目标函数的值。每个比较理想值的参数必须改变。如果参数是一个积极的步骤，步进按钮闪烁时，是负步长步按钮闪烁。请点击按钮闪烁操作员等于一个正或负的变化，参数的步进完成。重复，直到所有的按钮停止闪烁时，所有的红色条带的目标，最终的优化过程，优化的参数值参数。自动优化软件操作容易，但要启动的优化过程中，操作人员无需做任何人机对话，最终优化，界面显示优化结果。

5.小结

现代设计软件包括两种类型：商业和本土的各种软件优化，虚拟测试和测试软件。作曲软件有许多理论和实验做研究，市场上销售的各种强大的软件，你可以做一个虚拟制造，测试和测试。如果优化参数，你需要做的就是二次开发。

【参考文献】

[1]谢里阳.现代机械设计方法，2010-7-1.

机械设计与机械加工 第12篇

机械加工车间作为制造企业的一个物化中心, 不仅能反馈制造信息, 而且能具体执行企业的制造计划。在当前, 实施企业CMS共性核心的最主要技术就是有关企业生产的自动化和车间管理, 车间生产管理及其信息系统的敏捷性在很大程度上决定着整个企业的敏捷性。

1 系统管理

1.1 系统管理的流程

对车间工时管理实现以计算机网络管理为主, 这是工时管理信息系统所提出的一个要求, 其目的是要达到信息共享、维护信息动态以及反应快速, 从而大力提升企业工时管理在计算机系统化管理方面的水平, 这对于企业全面实现整体信息化管理具有极其重要的意义。建立工时管理信息系统, 主要要达到以下几项目标: (1) 控制管理定额工时; (2) 以智能化辅助手段来管理各项生产计划; (3) 实现信息的工时数据。依托信息化的工时数据, 实现公司各部门对所需数据不仅可以根据权限进行查询, 还可以把报表进行个性化定制、把查询条件通过自定义方式操作, 以尽可能充分满足各部门的不同要求。机械加工车间工时管理系统流程如图1所示: (1) 对相关任务进行分解是基于销售部所下达的各项工作指令, 在相关技术资料及工艺文件从技术部获得的基础上, 把作业计划制定出来; (2) 在具体生产过程中, 所加工的零部件要随时让质检部门进行抽查, 并把这些抽查信息及时反馈给计划部门, 以更好地把好质量关; (3) 在统计好工时、对各车间工时完成信息掌握好的基础上, 能把相关数据及时提供给查询系统、工时报表等, 也让管理层能及时掌握工作进展程度。

1.2 关于系统管理的功能模块分析

通过进行实地调查, 以公司实际需求为出发点, 在遵循相关基本原则 (若某项事物相对独立, 则把其处理过程认可为一个模块;把单个模块的内聚度尽可能提高, 把不同功能模块之间藕合度尽可能减少) 的基础上, 把工时管理信息系统分为以下几部分: (1) 子系统管理。这个子系统管理还可进一步分为用户管理及权限管理2部分。权限管理部分对工时管理信息系统实现权限控制是基于三级控制策略的基础上, 即用户→角色→权限;用户权限管理模块对各个角色用户进行控制是通过建立不同的角色用户来加以实现的。例如, 能为整个系统起到安全保障作用的就是开票员、统计员、分厂管理员、系统管理员等这些人员。 (2) 工作票管理。这部分管理主要包括以下3个功能模块:工艺定额打印、生成工艺定额、特殊工票打印。其中的特殊工票打印这个模块功能较为重要, 它具体又由工废料废工时、机修工时、油漆工时、等工工时组成。 (3) 工艺设计管理。这部分功能模块主要由工票作废管理、备份已经完成的工作令、工作令管理、工艺修改管理等组成;并提供第三方软件集成接口, 所提供的接口主要是同PDM系统的、同公司销售合同管理系统的、同CAMM系统的;所有这些接口可以让各系统之间进行数据调用极其方便。此外, 那些需要对外的数据接口, 也可由本模块来完成提供, 以为企业相关信息系统进行数据调用提供必要的准备。 (4) 统计分析模块。这个模块的功能主要是对已经完成工时的定额、对应的实际完成的工时数据进行回收;在汇总的基础上, 对这些相关数据进行统计分析。本系统最突出的优势就是不仅把有关数据分析功能集成起来, 而且在这个基础上让这个功能显得特别强大, 这些数据分析功能具体涵盖决策支持、查询语言、电子报表等;可把企业分厂生产报表以及公司总报表提供给企业调度人员、企业管理人员、企业相关子系统, 在对汇总分析结果进行显示时, 能够做到把有关图和表结合起来, 把这些作为一个参考数据提供给企业管理层, 为他们的进度控制和相关决策提供服务。

以上较为详尽地介绍了有关工时管理信息系统各组成模块的功能, 各组成模块之间的关系及与其他系统的关系比较密切, 具体如图2所示。

2 系统软件设计

2.1 客户端应用程序设计

在现阶段, 客户/服务器、浏览器/服务器以及文件/浏览器是分布式网络体系主要的3种模式。其中文件/浏览器这种模式, 由于对数据的一致性、并发控制等方面的能力比较有限, 因而这种模式将逐步被替代;其属于一种完全分布式结构的基于中间件的3层网络结构, 不仅具有良好的开放性以及强大的系统节点自治能力, 同时对于异构环境的集成还能够很好地适应。而浏览器/服务器结构实质上就是这种基于中间件的3层网络结构, 而且相当典型;但这种模式也有不足, 在对资源的安全性维护以及一致性方面相对不是很方便。客户/服务器这种结构, 不仅可以很方便地管理资源, 而且在资源管理的方便性、数据的一致性和安全性、数据的并发控制等方面, 已经发展得相当成熟并且形成了一系列理论和技术体系, 虽然它也存在着一定的局限性, (例如:比较差的节点自治能力、比较差的系统扩展性能以及有关协同作业系统的要求还无法完全适应等) 但是客户/服务器这种架构因具有比较成熟的数据一致性和安全性等优势, 还是最适合工时信息管理系统的开发要求;由于其较差的协同性, 致使进行系统实施面临较大的困难 (有关客服端的安装及其配置环境这个问题) 。基于此, 通过实地调查, 并且根据客户的具体要求, 本系统在建立工时管理信息系统时, 具体选择客户/服务器+浏览器/服务器这种混合式的网络体系结构。

2.2 关于客户/服务器+浏览器/服务器的设计

把浏览器/服务器这种结构应用于底层的局部地区, 把客户/服务器这种结构用来访问和管用远程数据;本系统的基础为以客户/服务器这种构架为主的客户端, 其绝大部分功能 (诸如报表的形成、工时的汇总以及工作票的打印等) 在这个客户端都具备, 这样就大大提高了操作的安全性。在分离出综合查询模块的基础上, 采用浏览器/服务器这种模式架构, 不仅可以不必进行客户端安装及数据源配置等操作, 还能为管理层查询实时工作生产进度、查询实时的完成工时提供便利。

3 结语

为解决当前机械加工车间所面临的工时管理以及工作票等难题, 在充分调查和分析机械加工车间相关流程及企业管理层对查询工时数据需求的基础上, 建立起一套工时管理信息系统, 这对提高下达工作票的效率、实现统一管理各个工作令以及严格控制工作令的定额工时都具有极其重要的意义。

参考文献

[1]殷国富, 郭文胜, 戈鹏.面向敏捷制造车间模式的分布式协同作业方法与实施技术[J].机械工程学报, 2002, 38 (S1)

[2]胡晓兵, 殷国富, 王经卓, 等.网络协同车间管理信息系统[J].计算机集成制造系统, 2001 (7)