优化设计在机械设计中的应用实践

发表时间:2020/8/13   来源:《科学与技术》2020年28卷8期   作者:张全 潘磊
[导读] 优化设计在机械设计中的应用效率是非常明显的
        摘要:优化设计在机械设计中的应用效率是非常明显的,机械的优化设计在本质上来说就是一种多学科的结合体,也就是说,作为一种综合性质的学科,其能够解决不少在实际设计工作中的难题。具体的措施方法就是在不同的方案策略之中找到最为适合当前设计理念的设计措施加以应用,通过这种方式将会大大的提升所设计出来的机械质量,保证其工作效率。
        关键词:机械设计;制造;应用
        引言:随着我国现代工业的不断发展,机械制造行业在生产能力和自动化应用方面也有了明显的进步,有力地推动了我国的国民经济建设。与此同时,机械制造行业作为传统的高能耗型行业,其在生产制造以及自动化应用的过程中不仅会消耗大量的能源,而且还会对环境造成严重的污染,而这也是制约我国机械制造行业实现长期可持续性发展的一个关键因素。因此必须从机械制造的设计环节入手,从而实现传统产业的转型升级,促进机械制造行业的绿色发展。
正文:一、背景
        机械加工制造自动化技术在我国的规模化应用、普及可追溯至上世纪七十年代,
伴随计算机技术、自动控制技术发展,机械加工制造自动化技术也在不断发展。近几年,计算机高度集成化以及集成化制造 系统开发,虽然大幅度促进了我国机械制造自动化的发展,但就行业整体发展情况 而言,我国机械制造、机械加工业仍旧处 于自动化初级发展阶段。据不完全统计, 我国当前约有 12 万余机械制造加工企业, 但这些企业的发展水平却参差不齐,发展 状态极为不平衡,大部分企业都落后于现 代化加工水准。因此,为推动机械加工制 造业发展,就亟需对机械加工制造中自动化技术的运用进行系统梳理。
二、在机械设计制造中应用绿色设计理念的必要性
        在机械设计制造中渗透与践行绿色设计理念十分有必要,体现在多个方面。其一为生态环保需要。改革开放以来,我国经济突飞猛进,工业发展迅速,然而粗放的经济发展方式给生态环境造成了不可逆的影响,环境污染形势极为严峻,必须在可持续发展背景下加以改善。而绿色设计理念强调生态环境保护,有利于减少机械制造中的各种污染,同时增强机械产品的回收利用性能,有利于保护环境。其二为经济发展需要。在市场经济不断成熟的大背景下,机械设计制造不但要保障质量,还要节约成本。而且在能源问题对工业发展的影响与制约越来越大的情况下,减少机械产品资源消耗并强化回收利用能力,有助于降低设计与制造成本,提高机械产品质量与科技含量,增强产品市场竞争力。其三为 社会健康发展需要。在可持续发展理念下,人与自然和谐相 处成为重要目标与基本要求,绿色设计理念的深度应用有助于减少自然环境破坏,同时能够以工业企业为先驱建立环保化、低碳化发展观念,在保障大众生命健康的同时增强整个社会的环保健康意识。


三、 机械自动化技术在机械制造中的具体应用情况
3.1 在智能化中对自动化技术的应用
        通过探究我国机械设计制造自动化技术实际运行和应用现状来看,智能化主要的一项表现形式,此种智能化体现形式可以推动机械设计制造行业稳定运行。在应用智能化的时候,一般是对机器设备进行判断,提升设备的在整体性能,将其优
势发挥出来,从而减少人力资源的占用量,实现机械设计制造效率和质量的提高。从机械设计制造智能化具体应用现状看 出,其和人工智能系统有着诸多的相似之处,都是借助高端仪 器设备和新型软件进行工作的,均可以达到智能化应用价值效 果的发挥,此种现象对于机械设计制造自动化技术的应用来讲是非常重要和不可忽视的。
3.2 实现绿色设计
        机械产品设计中绿色理念还未能得到重视和落实,设计人员往往坚持固有设计理念,产品的绿色性能存在明显不足,这就要求设计人员及时调整设计理念,真正实现绿色设计。在产品设计环节要考虑到环境因素和产品质量功能,有效提升产品质量功能,同时考虑到产品的环境因素,充分实现资源的充分利用,减少不必要的浪费。产品的回收利用和可重复使用是绿色理念贯彻落实的重要部分,设计者要充分保证机械大部分零部件可以充分利用,同时提升拆装的便捷性和高效性。
3.3 制造过程
        在制造过程中,需要秉持绿色设计理念,对设计方案有深入、正确理解,并能不断改善制造环境,根据现有制造环境提高制造质量。就制造环境的改善来看,机械制造会附带能源消耗、环境污染、噪音污染等问题,需要对制造过程进行科学而绿色的规划,在保障产品质量与性能的同时,尽量减少制造资源及能源损耗,回收利用边角料,加强隔音处理等。
3.4  新材料的研发与使用
        材料性能对机械设备的节能效果有决定性影响,因此,着重研发与应用各类功能性材料并提升可循环利用材料的比例,都是体现节能设计理念很好的方式。基于对力学等性能突出的功能性材料的利用,可以满足设备使用功能要求的前提下缩小零部件的体积,减少其材料用量的同时,提高设备运行的可靠 性。例如,在轴承、密封件等关键零配件的加工和选用方面使 用具有卓越的耐磨、耐腐蚀等性能的新兴材料,可以达到节能 和改进设备使用性能的目的。而在机械制造中优先选用绿色制 造工艺生产的材料,则可以推动产业链的优化,并在更广阔的范围内产生积极的节能作用。
四、总结
        新形势下,我国工业发展步履稳健,对于机械设计与机械制造的研究脚步持续
加快。究其原因在于,社会生产生活与机械设备之间存在不可分割的联系,而计算机自动化技术的兴起促进了机械制造的发 展,提升了机械制造的效率与质量。故此, 机械设计制造应该挖掘自动化应用技术的 价值,充分发挥自动化技术的作用,促进机械设计制造的长远发展。
参考文献:
[1] 李春娥 . 探究自动化技术在机械 设 计 中 的 应 用 [J]. 现 代 物 业 ( 中 旬 刊 ),2019(01):64.
[2] 明 鑫 . 自 动 化 技 术 在 机 械 设 计 制 造 中 的 应 用 [J]. 山 东 工 业 技 术 ,2019(02):50.
[3] 李享睿 . 探索自动化技术在机械设 计及制造领域的重要性 [J]. 现代制造技术与装备 ,2018(12):186-187.
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