机械设计概述范文
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导语：如何才能写好一篇机械设计概述，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公文云整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
【关键词】机械设计；设计过程；运动方案
0.引言
机械设计的最终的目的是运用各种现有条件（计算手段、材料、理论知识以及加工能力等），设计出最优秀的机械，或者称为优化设计。机械设计通常需要综合多方面的因素进行考虑，通常的要求有：环境污染小、尺寸和重量小、总做性能良好、耗损率低、制造成本地等等。但是这些需求洪有一些是相互矛盾的，且机械的需求和用途也是不同的。因此，设计者在进行设计的过程中，需要综合考虑多方面的因素，尽量满足用户的需求。历史上的机械设计通常是根据自己的经验以及理论知识进行的，目前我国科学技术发展较为迅速，设计者可根据计算机的统计数据。机械的相关材料以及用户的需求等进行设计。
1.机械设计概念的论述
机械设计通常是指，按照客户使用的需求对机械的方法、能量传递、工作原理、零件尺寸材料以及运动方式等进行分析和计算，作为以此制作的参考依据的工作流程。设计是为了能够将现有的条件进行整合，考虑各方面的因素，通过制造最终形成产品，为人类服务。
1.1机械设计的基本要求
机械设计的基本要求通常有以下几点：环保方面的要求、机器用途方面的要求、经济适用性要求以及造型方面的要求[1]。机械设计应当在原有设计的基础上对机械进行重新设计或者对机械的局部进行改造。运用当前较为先进的技术，采用的新的设计理念进行设计。对于机械零件的要求通常是在降低成本的情况下保证零件的工作能力。零件的工作能力通常是指在工作环境特定的情况下的承载力。在对机械零件进行设计时，需要保证材料运用合理，降低材料的成本费用。还需对零件的工艺性做出保证，有效的减制造的费用。除此之外，还需尽量将设计过程简化，节约工作时间。
1.2机械设计的分类
机械设计通常可分为变形设计、开发性设计以及适应性设计。
变形性设计通常是在保证工作原理不改变的条件小，对于现有的产品的尺寸以及配置进行优化，或者增加一些型号[2]。扩大机械的工作范围，满足更多工作的需求。
开发性通常是指对原有机械的设计方案以及工作原理进行重新改革。
适应性设计通常是指在机械的原理方案保持不变的情况下，对于机械的局部进行重新设计或者更换新的部件，是机械产品更加符合工作的需求。
1.3机械设计过程
机械的设计过程通常是指从确定设计任务到编制技术的文件之间运用的工作流程。机械设计的过程通常可分为以下四个阶段：决策、评估以及改进；产品的规划；技术方案的设计以及原理方案的设计。
决策、评估以及改进主要包括机械采用的调试、加工以及安装制造出的样本机器，然后对样本机器试运行或在生产现场进行使用，发现问题及时调整。
产品的规划主要包括机械设计的任务以及提出相应设计任务书。
技术方案的设计主要包括将设计的而结果用工程图或者计划书的形式进行展现。
原理方案的设计通常包括确定机械的工作原理以及机械运动的方案，画出关于机械运动的简图。
1.4机械设计零件的设计
对于机械零件的设计通常可根据工作需求绘制出较为完整零件工作图，并且制定相关的技术要求，将计算说明书以及相关的技术文件及时的编制出来。还需对零件的参数的选择，选定最为合适的材料，按照计算的准则将零件的主要尺寸及进行确定，要综合各方面的因素（主要包括成本、工作原理以及结构等）进行考虑[3]。根据机器的具体运转情况以及简单的计算方案将零件的载荷进行确定。然后对零件的结构进行设计，在工作的过程中，对零件的工作情况进行分析，对于零件失效的形式进行判断，找出正确的计算准则，对零件进行调整。在设计的过程中，这个极端是不能避免的且需要反复进行才能够得到最佳的效果。需注意的是，在对零件进行设计的过程中，设计时间通常要根据工作情况进行简化，因此计算的条件都会具有一定的假定性，需要根据实际的应用情况对零件进行调整。
零件材料的选择通常包括复合性材料、非金属性材料、黑色金属以及有色金属等；黑色金属通常包括铸钢、钢、以及铸铁；非金属材料包括橡胶、塑料以及陶瓷。有色金属通常包括铜合金以及铝合金。
除了对设计方面的问题进行及时的纠正外，对于零件失效的问题也要进行关注。零件失效通常是指在特定的工作条件下，机械零件失去了正常的工作能力。零件的失效形式通常可分为：可靠性失效、噪声失效、磨损失效、强度失效、精度失效以及刚度失效等等。零件出现失效的情况可能是由于震动或大或者共振、零件发生断裂或者零件变形过大导致的。因此在设计以及实验的过程中，一定要注意零件的尺寸、磨损度以及载荷力。
2.机械系统运动方案的设计
机械运动系统方案通常是从运动学的角度入手，机械的系统的基本工程通常是机械运动的变化、生成以及传递等。在机械系统中，动力系统能够生成原始的机械运动，经过传动系统的传递，通过执行系统后才能够实现目标输出[4]。在日常工作中，机械设计产品通常是较为复杂的，不可能直接满足总功能方案的需求，因此，需要按照系统分解的原理进行功能的分解，将总体的功能分为多种功能单位，对这些较为简单的功能单位进行就求解，充分运用组合的方式，由此形成多个总功能求解的功能原理方案。可通过下列几种手段进行，即功能合成、确定总功能以及功能分解。
功能合成主要是将分功能与基本功能相结合，形成较为明确的功能结构，更方面操作。确定总功能主要是根据设计任务的需求，通过对机械系统运动的形式合理的设定，体现出本质功能。功能分解是指将总功能分为一个个独立的单位，将一部分解至不可再分解的基本功能。机械系统设计的基本原则通常有以下几种形式：即保证机械安全运转、合理安排机械效率、采用精简的运动链、合理分配转动比等等，再设计的过程中，需要严格遵照这几项原则对机械系统进行调整，保证机械设计的顺利进行。
3.结语
现代机械设计将传统设计中的类比法以及经验提升至系统的、逻辑严密的以及理性设计形式，在静态分析的基础上，增加了动态多变量的最优化[5]。现代机械设计将设计对象看做是系统的，同时综合考虑到了各方面的因素，将机械系统进行调整，达到最佳状态，更好的为生产服务。
【参考文献】
[1]袁祖强，倪受东，齐新丹.“机械设计”、“机械设计基础”课程设计标准体系的研究[J].中国科技信息，2009（13）：12-15.
[2]郏维强，冯毅雄，谭建荣，安相华，赵鑫.面向维修的复杂装备模块智能聚类与优化求解技术[J].计算机集成制造系统，2009（08）：06-09.
[3]杨琨林，李彦熊，熊艳立，李文强.基于设计流与知识流交互的产品创新求解模型研究与实现[J].计算机集成制造系统，2010（20）：19-22.
篇2
Abstract: The rapid development of modern industry and science and technology lead to large-scale，integrated，high-speed，automatic and intelligent production equipment，the status of equipment becomes more and more important in the production. The loss will be huge once the modern industrial production breaks down due to fault. Therefore， equipment diagnosis technology has attracted much attention. In the paper，mechanical fault diagnosis is discussed.
关键词：机械设备；故障；诊断
Key words: mechanical equipment；failure；diagnosis
中图分类号：TH17 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2010）33-0136-01
0引言
随着现代工业及科学技术的迅速发展，生产设备日趋大型化、集成化、高速化、自动化和智能化，设备在生产中的地位越来越重要，对设备的管理也提出了更高的要求，能否保证一些关键设备的正常运行直接关系到一个行业发展的各个层面。现代化工业生产一旦因故障停机损失将是十分巨大。
因此，设备诊断这一技术，日益引起人们的重视，并在理论和实践应用方面得到了迅猛发展。
1机械设备故障诊断的发展过程
设备的故障诊断是指在一定的工作环境下，根据机械设备运行过程中产生的各种信息判别机械设备是正常运行还是发生了异常现象，并判定产生故障的原因和部位，以及预测、预报设备状态的技术。故障诊断的实质就是状态的识别，诊断过程主要有三个步骤：第一步是检测设备状态的特征信号，如振动、噪声、温度等；第二步就是从所检测到的特征信号中提取征兆；第三步是故障的模式识别。
机械设备故障诊断技术的发展可以分为以下几个阶段：
①基于故障事件的故障诊断阶段。当出现故障后才检查故障原因和发生部位，故障诊断的手段是通过对设备的解体分析并借助以往的经验以及一些简单的仪器。
②基于故障预防的故障诊断阶段。该阶段故障诊断的目的在于为合理的维修周期的制定提供依据，并在定期维修前检查突发性故障，保证在故障出现之前就能排除故障。这一阶段的诊断手段主要是一些简单的状态检测仪，多设有一定运行参数的报警值，能够对突发故障进行预测。
③基于故障预测的故障诊断阶段。该阶段故障诊断是以信号采集与处理为中心，多层次、多角度地利用各种信息对设备的状态进行评估，针对不同的设备采取不同的措施。属于正常运行状态的设备，可依据原先的检测计划进行检测；属于故障进行性发展的设备，重点检测；而个别故障较严重发展的设备，应及时停机进行故障诊断。
2开展故障诊断技术研究的意义
当前，我国的工矿企业中大型设备的数目越来越多，其在生产中的重要性不言而喻，关键设备的检测和诊断技术所带来的社会效益和经济效益，也不断为人们所认识，具体包括：
①预防事故，保证人身和设备安全。
②推动设备维修制度的改革。维修制度由预防维修向预知维修的转化是必然的，而真正实现预知维修的基础是设备诊断技术的发展和成熟。
③提高经济效益。设备诊断的最终目的是避免故障的发生，使零部件的寿命得到充分的发挥，延长检修周期，提高维修的精度和速度，降低维修费用，获得最佳经济效益。
3设备故障诊断技术的现状及发展趋势
20年以来，随着科学技术的不断进步和发展，尤其是计算机技术的迅速发展和普及，设备故障诊断技术已逐步形成了一门较为完整的新兴边缘综合工程学科。该学科以设备的管理、状态监测和故障诊断为内容，以建立新的维修体制为目标，成为国际上一大热门学科。我国对机械设备故障诊断工作的开展始于1983年。设备诊断技术在我国的化工、冶金、电力、铁路等行业得到应用，取得了较好的效果。随着诊断技术的发展，出现了与之有关的厂家。部分传感器、数据采集器已接近国际水平，同时研制开发了一些诊断仪器和设备。
设备故障诊断技术发展到今天，已成为一门独立的跨学科的综合信息处理技术，它以可靠性理论为、控制论、信息论和系统论为理论基础，以现代测试仪器和计算机为手段，结合各种诊断对象的特殊规律而逐步形成的一门新兴学科。它大体上有三部分组成：第一部分为故障诊断物理、化学过程的研究；第二部分为故障诊断信息学的研究，它主要研究故障信号的采集、选择、处理和分析过程；第三部分为诊断逻辑与数学原理方面的研究，主要是通过逻辑方法、模型方法、推论方法和人工智能方法，根据可观测的设备故障表征来确定下一步的检测部位，最终分析判断故障发生的部位和产生故障的原因。
故障的诊断方法可简单地划分为传统的诊断方法、数学诊断方法以及智能诊断方法。传统的诊断方法包括：振动监测技术、油液分析技术、噪声监测技术、红外测温技术、声发射技术以及无损检测技术等；数学诊断方法包括：基于贝叶斯决策判据以及基于线性和非线性判别函数的模式识别方法、基于概率统计的时序模型诊断方法、基于距离判据的故障诊断方法、、模糊诊断原理、灰色系统诊断方法、故障树分析法、小波分析法以及混沌分析法与分形几何法等；智能诊断方法包括：模糊逻辑、专家系统、神经网络、进化计算方法（如遗传算法）等。
设备故障诊断技术与当代前言科学的融合是设备故障诊断技术的发展方向。当今故障诊断的发展趋势是传感器的精密化、多维化，诊断理论、诊断模型的多元化，诊断技术的智能化，具体说来表现在：
①与当代最新传感器技术尤其是激光测试技术的融和。
②与最新信号处理方法的融和。
③与非线性原理和方法的融合。
④与多传感器技术的融和。
篇3
设计规划对与转轮相匹配的水轮机导水机构相关部件进行改造更换。机组自动化元件全部更换，并随机组供货。调速器改造电站原机组配套调速器为YT-600，该调速器在低压油时调速功不足，无法实现自动调节，几年来一直手动操作。经过多年运行，许多备品配件已无来源，给维修带来极大困难，无法保证安全运行。为了提高调速器稳定性、可靠性与自动化水平，设计采用国内领先机组控制技术，整体更换调速系统。油压装置选择气囊式压油罐（气囊中充有氮气），可省去补气及其控制系统，简化了压气系统。压油罐额定工作油压取16.0MPa，可大大缩小油压装置及液压放大装置尺寸，布置灵活。根据水头、流量参数，经过计算水轮机调速功约为336kg•m~426kg•m，经厂家推荐，选择BWT-PLC-600(16MPa)步进式微机调速器2套。可编程微机调速器由微机调节器、电液随动系统和油压装置三大部分构成。微机调节器以PLC（可编程控制器）为核心，对机组频率、开度进行测量和控制。电液随动系统是调速器的执行机构，接受微机调节器的控制信号，驱动水轮机的控制机构，调整水轮发电机组的转速、频率、功率等参数。油压装置为液压随动系统提供压力能源。
2水轮发电机组调节保证计算复核
电站引水系统由进水渠组成，进水渠原横断面为梯形，底宽4.6m，水深1.85m，内边坡比1∶1。进水渠全长113m，比降1/2500，兼作前池使用。进机组前，分成2孔压力流道，单体横断面为矩形，宽3.0m，深2.0m。2孔压力流道分别安装清污机和闸门。引水系统为无压布置，进水为明槽引水式，机组甩负荷时，不存在压力上升问题。机组转速上升控制在规范要求范围即可。机组转动惯量3.5t•m2，经过计算导叶关闭时间为3s，机组转速上升52.5%，满足《小型水力发电站设计规范》规定值（β≤60%）。
3水轮机安装高程复核
根据ZDC18模型转轮综合特性曲线，计算额定水头工况下的吸出高度Hs=+1.73m，根据最低尾水位456.30m，确定水轮机安装高程458.03m（导叶中心）。与原水轮机安装高程458.0m接近。辅助系统改造技术供水系统，可利用原管路或局部管路改造进行技术供水。排水系统需要改造部分排水设备进行排水。油系统利用原油处理设备及加油设备。气系统需要增添小型移动式空压机（0.7MPa）进行设备检修和吹扫。水力测量系统新安装上、下游水位测量装置。通过技术改造全面提升辅助系统使用功能。
4结语
篇4
（重庆旅游职业学院，中国 重庆 409099）
【摘 要】高职院校机械设计专业是当前培养专业性对口人才的重点专业课程之一，作为理工类学科，要求学生必须具备较强的逻辑思维能力，而CAD技术的应用可谓是成为了当前该专业学生的一大有效工具，从而提升了该专业学生的学习效果，但是，在实际运用的过程中还存在着一系列的问题急需解决。本文首先阐述了当前高职院校机械设计专业教改中CAD技术运用的现状，其次分析了高职院校机械设计专业在运用CAD技术实施教学过程中所呈现出的问题，最后基于教改背景下，为高职院校机械专业实现CAD技术的有效运用提出对策，以供参考。
关键词 高职院校；机械设计专业；教改；CAD技术；运用
0 前言
当前，随着我国教育事业的发展，高职院校的办学规模逐年扩大，其作为培养专业型技术人才的摇篮，成为社会主义建设过程中人才输出的主要阵地。基于高职院校的办学特点，其开设的专业课程也十分具有专业特色，其中机械设计专业就成为了高职院校的重点专业之一。对于机械专业的学生来讲，需要具备超强的逻辑思维能力，进而才能有效的吸收专业知识，而这对于他们来讲困难重重。CAD技术的出现与应用正解决了这一难题，其不仅能够辅助教师更好的讲解知识，还能够辅助学生更好的理解知识，进而提升课堂教学的质量。但是，从目前高职院校机械专业使用CAD技术的现状看，存在着很多问题，制约了CAD技术作用的发挥，亟待解决。
1 高职院校机械设计专业教改中CAD技术运用的现状
在高职院校的机械设计专业中，设计的过程中需要该专业的学生具有较强的思维能力，但是，人类大脑的思维空间是有限的，无法实现更高层次的逻辑分析，进而也就无法实现最为有效的分析。CAD技术是以二维图形数字化的技术手段来实现设计分析的，在运行的过程中能够成为设计人员极佳的辅助工具，进而在实现全面分析的基础上，将所有的数据进行无遗漏的记录。将其应用于高职院校机械设计专业中，在理论部分上，使用CAD技术能够帮助学生更好的理解概念性、理论性强的知识点，进而使学生充分理解知识内容。在实践教学中，教师基于CAD技术的辅助功能，可以实现对机械各部分设计的深入且透彻的讲解，从而促使学生理论联系实践，提升自身的专业知识与技能，进而也就有效的提升了机械设计专业的教学效果。但是，使用CAD技术进行三维知识讲解时，还是存在一定问题的，亟待进一步给予有效的解决。
2 高职院校机械设计专业在运用CAD技术实施教学过程中所呈现出的问题
2.1 教学观念守旧
当前，基于教改背景下的高职院校，在教学上需要与时俱进的转变教育观念，高职院校办学的宗旨为培养专业型技术人才，这就要求教师要重视理论与实践的相结合，但是，当前，在机械设计专业中教师还是被束缚于传统的教学理念中，“本本主义”现象严重，致使理论与实践脱轨，无法实现有效的人才培养目标。加上教改背景下，要求注重培养学生的综合素质能力，而当前禁锢于传统教学理念下的机械专业教学无法实现对学生综合能力素质的培养。
2.2 教学方法单一
当前，高职院校机械设计专业在应用CAD教学的过程中所面对的最大问题便是教学方法单一。CAD技术的应用需要一定的教学环境来开展有效的教学方法，但是高职院校该专业的教学方法依旧禁锢于传统的教学方法中，在实际教学中，教师依旧是课堂教学的主体，以灌输填鸭式的教学方法传授知识，对于理工科类的机械专业课程来讲，这种教学方法不仅无法实现理论知识的有效传授，同时也促使理论与实践相分离，无法实现对学生实际应用技能的培养，进而也就无法实现教育目标。
2.3 师资队伍薄弱
针对当前CAD技术的实际应用状况，高职院校无法从根本上实现对这一技术的有效运用，原因之一在于专业CAD技术教师严重匮乏。在当前高职院校机械设计CAD技术项目上，尤其机械专业本身所设置的学科较多，进而形成各种科目都需要CAD专业教师的现象，但是，事实上当前的高职院校在CAD技术的师资方面并没有专业的师资队伍，与此同时，现有的CAD技术专业教师本身所掌握的CAD技术方面的知识也无法满足实际教学的需求，进而就导致该专业的学生对CAD技术不感兴趣，无法实现CAD技术的有效应用。
3 教改背景下高职院校机械专业实现CAD技术有效运用的途径
3.1 更新教学理念
面对当前教改的形式，高职院校机械设计专业要想实现教育目标，就需要从根本上更新教学理念。CAD技术的应用需要有效的教学方法作支撑、专业性强的师资队伍做媒介，而以上内容的实现都需要以更新教育理念做基础。作为高职院校本身来讲，要明确自身在新形势下的办学宗旨，即在培养学生专业技能的基础上，实现对学生综合素质的培养，从而才能满足当前社会对人才的要求。高职院校的教师需要认识到素质教育下，实施教学的过程中，要以学生为课堂主体，实现理论与实践的有机结合，并要在传授知识的过程中全面挖掘学生的能力，提升学生的综合素质。
3.2 创新教学方法
3.2.1 以多媒体教学设备为媒介，开展微课堂以实现对CAD技术的立体讲解
当前，随着现代信息技术的发展，多媒体教学设备被广泛的应用于教学课堂中，教师要积极的利用好这一媒介，结合CAD技术的实际需求，实现对这一技术的立体讲解。与此同时，基于教改背景下，微课教学方式这一以视频教学为主要内容的教学方法也随之被应用与课堂教学中，其能够实现与多媒体教学的有机整合。二者的整合能够在吸引学生兴趣、调动学生积极性的基础上，以精致教学设计、较短教学时间与教少的教学内容将重点知识呈现在学生的面前，在此基础上，学生可以针对重点或者难懂的知识来拷贝教学课件，实现对知识的强化记忆与巩固。
3.2.2 结合微课的优点实现按部就班的教学
由于机械设计专业课程逻辑思维较强，如果学生对CAD技术的熟悉程度不达标，则无法实现CAD技术的有效应用，因此，教师在教学的过程中要利用微课的优点制定有效的教学计划，进而实现按部就班、循序渐进的知识传授。在实际讲授的过程中，教师要结合学生感兴趣的点进行讲解，并要针对重点、难点运用微课理念与方法，以声音、图片等示范案例的使用来强化学生对重难点的理解，进而强化学生记忆。
3.2.3 强化师资队伍建设
针对师资队伍所存在的问题，高职院校要进一步强化对CAD技术专业教师的引进力度，从而优化师资队伍，并在此基础上加大对相关技术专业讲师的培训力度，以全面提升CAD技术专业教师的专业知识素养，进而为实现CAD技术在机械设计专业中的有效运用奠定基础。
4 总结
综上所述，高职院校机械设计专业因其专业知识的逻辑性较强，进而需要CAD技术的应用以实现对教与学的辅助，而要想实现CAD技术的有效应用，就需要更新教学理念、创新教学方法，实现对多媒体以及微课的应用，进而实现CAD技术的立体结构教学，并要设计好教学内容，实现按部就班、循序渐进的知识传授，在此基础上，要强化师资队伍的建设，提高CAD技术专业教师的个人能力素养，从而确保CAD技术在高职院校机械设计专业中得到有效的运用，在提高课堂教学质量与效率的基础上，实现高职院校培养人才目标，推进高职院校的稳健发展。
参考文献
［1］徐春燕.高职机械设计教学过程中CAD技术的应用[J].科技资讯,2014,3(3)：133-134.
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［3］宋秋云.高职机械类专业专业基础课程教材适用性研究[D].湖南师范大学,2014,6.
篇5
关键词：斜巷运输；跑车防护装置；技术改造
中图分类号：TD文献标识码：A文章编号：1672-3198（2008）12-0368-01
0 前言
煤矿生产运输事故主要集中在主巷运输，斜巷提升运输和采掘运输三个部分，其中斜巷是运输事故的多发区，占全部运输事故的50%还要多，一旦斜巷发生事故，大多数具有影响时间长，破坏后果严重的特点。目前各个矿井中斜巷安全设施还不十分健全，存在着操作不方便等因素，为斜巷运输事故的发生埋下了隐患，下面笔者就此类问题作一简单探讨。
1 两个基本概念
斜巷中的安全设施可分为两种：一种是防跑车装置：即安装于上部车场的变坡点处。
（1）能够控制车辆进入摘挂钩地点的阻车器；
(2)能够阻止未连接的车辆滑向斜巷，另一种是跑车防护装置,即能够将已发生跑车事故中的运行的车辆有效的进行拦截的装置或设施。
2 连锁档及其结构
斜巷中的连锁档是即有防跑车作用又有跑车防护装置作用，它是预防斜巷事故最常见也是最有效的一种安全设施。它通常在上平车场接近变坡点处设一道，在变坡点下方略大于1列车长度的地方再设一道，两道连锁，一开一合交替交换。
3 使用方法
当车辆运行下放时打开上档，待一列车完全下放过去后，立即关闭上档，同时带动下档开启，使车辆正常通过。
4 改造原因
大多数天档的开启，依靠人工来搬动天档，即增加了人员设置，又有因车辆掉道对操作工伤害的安全隐患。
5 改造原理及方法
（1）在上部天档顶部设置一气缸，气缸的行程可根据天档起落的高度来选择。
（2）在躲避峒内设置一个换向阀。
（3）在顶部气缸侧设置一个金属传感器，同时在其垂直方的下部天档上设置一个磁钢。
（4）在信号峒室设置一个双按用来控制换向阀，气缸由换向阀来控制。
这样当需要下放矿车时，下口打点后传给上口，上口再传给绞车司机，绞车司机发出开车信号，这时控制气缸的电磁阀线圈通电打开上档，让车辆开始下放运行，待一列车过后迅速关闭上档，同时带动下档打开，使车辆正常下放运行。这时通过磁力的作用来控制传感器内的干簧管动作，来断开电磁阀线圈电源。只有在上口发出再次走勾信号时，电磁阀线圈才通电，也才能够打开天档。
6 使用效果
这种改造不仅解决了远距离操作，防止因车辆掉道给操作工的伤害，节省了劳动力，又使在绞车不运行时不能开启天档，避免了误操作，增加了斜巷行车安全，减少斜巷运输事故的发生。因为它具有投资少，方便安装和使用等优点，便于在矿井斜巷运输中推广和运用。
篇6
关键词：CA6150 普通卧式车床 机械结构 数控化改造设计
中图分类号：TG519.1 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）05（a）-0093-02
CA6150普通卧式车床机械结构数控化改造设计主要任务是将进给箱、丝杠、光杠、手工控制刀架转位进给部件拆除并更换上滚珠丝杠螺母副以及数控系统控制刀架自动转位部件，另外还需要安装相应的行程开关与滚珠丝杠螺母副系统，保证CA6150普通卧式机床机械结构能够充分符合数控化的需求。
1 CA6150普通卧式车床机械结构数控化改造设计方案具体内容
1.1 车床机械机构的设计与改造
CA6150车床原本导轨为三角导轨，经过改造后成为贴塑导轨，贴塑导轨与三角导轨的静、动摩擦系数基本无异，而且其自身具有良好的性能，能够显著的降低导轨与溜板之间的摩擦阻力，使得CA6150普通卧式车床能够平稳的于贴塑导轨上运行，这样也在很大程度上降低了导轨的损耗。另外，拆除了进给箱、溜板箱，然后将纵向步进电机安装于原进给箱的区域并设置了一个减速箱，接着在原本溜板箱处安装一个横向步进机并设置了一个减速箱。原本的光杠与丝杠拆除并使用滚珠丝杠螺母副取代，将滚珠丝杠螺母副安装至新的齿轮箱上后可以使整个CA6150普通卧式车床进给运动以及主传动运动不再仅仅受到主轴电机控制，可以分由步进电机控制进行分别控制。为了实现这一目标，需要在CA6150普通卧式车床原主轴处设置一个脉冲发生器将CA6150普通卧式车床运动系统完全整合。
1.2 滚珠丝杠螺母副的特点与工作原理
1.2.1 滚珠丝杠螺母副的主要特点
传统的光杠与丝杠主要是进行回转运动，由滚珠丝杠螺母副代替后，回转运动就会转变为直线运动，然后在直线运动后又转变为回转运动，在反复循环中传动。滚珠丝杠螺母副在诸多工业设备制造以及部分精密仪器与设备的制造中均有着极为广泛的应用。滚珠丝杠螺母副主要由螺杆、螺母、滚珠构成，循环方式分为内循环与外循环。滚珠丝杠螺母副传动效率高达90%，可以节省大量的电能，传动过程中摩擦阻力极小，具有较高的灵敏度，传动时较为平稳，而且由于摩擦阻力较小，使得CA6150普通卧式车床整体使用寿命较长。另外，滚珠丝杠螺母副有着极高的定位精度，而且还可以进行重复高精度定位。
1.2.2 滚珠丝杠螺母副的工作原理
在工作的时候，滚珠丝杠与螺母之间的回珠管中的滚珠在循环往复的滑动时，会将其中的滑动摩擦转变为滚动摩擦进而发生丝杠传动，作为CA6150普通卧式车床的运转动力之一。
1.3 减速箱体的设计与改造
1.3.1 纵向进给齿轮的设计
传动比公式为：
i=θbL0/360σp
式中：i为传动比；θb为步距角；L0为滚珠丝杠螺母副的导程；σp为每0.01mm的脉冲量。
另外为了简化传统系统整体结构，控制传动系统的误差范围，保证传统系统整体精确度，一般采用渐开线圆柱斜齿轮单级传动系统，公式为：
i=Z2/Z1
其中，分度圆直径：
d1=mZ1 d2=mZ2
齿顶圆直径：
da1=d1+2m da2=d2+2m
齿根圆直径：
df1=d1-2.5m df2=d2-2.5m
1.3.2横向进给齿轮的设计
传动比公式为：
i=θbL0/360σp
横向进给传动公式：
i=Z2/Z1
i=Z2/Z1
其中，分度圆直径：
d1=mZ1 d2=mZ2
齿顶圆直径：
da1=d1+2m da2=d2+2m
齿根圆直径：
df1=d1-2.5m df2=d2-2.5m
1.4 主轴电机的基本性能需求
为了保证主轴电机的良好运转，需要保证主轴电机额定输出功率足够高的同时有着较大的可调速范围，而且可以通过与系统的同步控制、准停控制等多种功能实现其主轴驱动需求。
一般来说，主轴电机的主要性能要求有四个方面：第一个方面是需要主轴电机具有较大的功率，能够承受一定的过载作业压力；第二个方面是需要主轴电机能够在可调速的范围内保持稳定的运转速度，避免出现速度不均匀的情况，影响主轴电机的作业效率；第三个方面是在主轴电机进行断续负载的时候，能够维持稳定的转速并且转速波动的幅度较小；第四个方面是主轴电机具有良好的散热性能，而且在工作的时候不会出现大幅度振动与高分贝噪声，寿命周期较长。
2 CA6150普通卧式车床主轴部分设计改造
CA6150普通卧式车床主轴部分作为车床关键部件，其整体结构性能优劣直接影响到车床作业的进度与质量，因此数控化改造设计人员需要充分重视车床主轴部分的改造方案设计，提高车床主轴部分改造质量，提高车床整体工作效率。
一般在选择CA6150普通卧式车床轴承部件的时候，需要综合考虑各个零部件的工作精度、刚度、温度变化以及支撑结构等具体因素，然后确定轴承部件的型号、安装方式等，目前CA6150普通卧式车床机械结构数控化主轴部分改造多采用的是滚动轴承。首先，需要将滚动轴承预紧，进而达到提高主轴部件整体旋转精度、刚度以及抗震性能，然后在加工的时候需要停止其转动交换刀具，停转时必须确保主轴位置不变，以便后期加工作业的开展，最后需要在主轴上安装准停装置，常用的准停装置主要是磁性传感准停装置。
3 CA6150普通卧式车床数控装置系统设计
数控系统主要由硬件系统与软件系统构成，硬件系统作为数控系统的基础，也是承载数控系统软件系统的载体，其主要零部件有中央处理器、总线、存储器、I/O结构电路、设备等。数控系统的主要功能是对系统的传动运动进行控制，例如滚珠丝杠螺母副滚珠传动控制、自动回转刀架刀具更换控制、设备控制以及加工控制等。
数控装置系统设计主要环节是单片机控制系统设计，目前国内诸多厂商生产的单片机均可以很好的满足CA6150车床机械结构数控化改造设计的需求，而且具有极高的经济性。另外，辅助电路的设计也是不可或缺的重要环节，只有确保辅助电路电流传输的持续性与稳定性，才能够保证数控装置系统RAM模块中存储的重要数据不会丢失，保证了车床作业的连续性。
4 结语
CA6150普通卧式车床是我国加工产业中广泛应用的车床之一，对我国加工业的发展起到了不可忽视的重要促进作用。随着近年来数控化技术的不断提高，提高CA6150车床机械结构数控化改造设计质量对于促进我国加工业发展有着重要意义。本文就从CA6150普通卧式车床数控改造的必要性切入，简单介绍车床机械结构数控化改造设计的基本内容，希望能够对广大同行起到借鉴与参考的作用。
参考文献
[1] 王金刚，刘文波.CA6150车床机械结构的数控化改造设计[J].装备制造技术，2012，5：31-33.
[2] 王国明.CA6140型车床的数控化改造[D].山东轻工业学院，2012.
[3] 王先正.CA6140普通车床的数控系统设计[D].华南理工大学，2012.
篇7
在机械设备及各种零部件实际加工生产过程中，工业设计与机械设计制造技术水平直接影响着产品质量与性能的好坏。若设计水平低，则产品质量就差，在实际应用中就可能给工业生产引发事故，进而给作业人员的生命财产安全构成威胁。相反，若设计水平高，则产品性能就好，在实际应用中事故发生概率就小。因而对这两种技术在实践中的运用进行分析有利于技术水平提高。
工业设计概述
工业设计，是工学、美学等多种学科技术相互融合下的一种产物，其在实际中的运用是一种创造性的活动，是人们为达到某种特定目的而采取的一种措施。较之发达国家工业设计，由于我国工业发展缓慢，工业设计起步较晚，因而工业设计水平与国际水平之间有着较大一段距离[1]。但自改革开放以后，我国工业领域人士逐渐意识到工业设计的重要性，开始积极改进企业工业设计技术来提升工业设计与机械设计制造技术水平。同时，许多高校开始开设工业设计、机械设计课程，加大对此类人才的培养力度，这极大地推进了我国工业设计与机械设计制造技术向着现代化转变。
工业设计具有实践性、应用性强，学科综合性高，时代特征突出等几个基本特点。工业设计囊括了机械学、美学、物理学、经济学等多种学科知识，主要应用于实践生产中的产品设计和设计制造过程中出现问题的解决，以提高生产能力，提高人们生活质量，并随着时代的发展和人们需求的转变来对产品进行设计，确保产品符合当前人们需求。
机械设计制造技术概述
机械设计制造技术包括产品研发设计、加工制造、销售、维修维护等多方面，它作为机械工程中的重要组成部分之一，对机械性能有着直接深远的影响[2]。伴随互联网、信息技术的不断成熟与科技的不断进步，机械设计制造技术取得了飞跃性发展，不仅融合了现代虚拟仿真技术、计算机技术、数字化处理技术、网络技术、纳米技术、自动化智能技术等多种先进技术，而且随着时代的发展得到了不断的改进与完善。为响应国家提倡的节能环保生产理念，一些先进节能技术与方法被应用在机械设计制造技术当中，又进一步提高了制造技术水平[3]。相比于以往，目前我国机械设计制造技术已经达到较高水平，但大多是建立在对国外先进技术的借鉴与引进上，因而我国机械设计制造技术还需进一步加强，努力研发出专属于自己的机械设计制造技术。
工业设计与机械设计制造技术的实践运用
在实际生产中，工业设计与机械设计制造技术往往是相互影响、相互制约的，因而将两者进行有效融合与贯通，进行综合运用，既能够促进两者各自技术水平的不断提高，又能够达到一个相互弥补的应用效果。
以某工厂为例，对工业设计与机械设计制造技术在实践中的运用进行分析。以往该工厂对于工业设计与机械设计制造技术的运用都是独立分开来进行的，两者之间缺乏有效的沟通与交流，使得生产过程中经常出现各种问题，生产效率低下，产品质量不合格率较高。后随着工厂对工业设计与机械设计制造技术认识的逐渐提高，其开始尝试将两种技术进行综合运用。与此同时，要求相关负责人与技术操作人员进行不断学习，了解与掌握与工业设计和机械设计制造技术相关的最新理论知识，在综合运用过程中加强沟通与交流，并要求技术水平高的人员运用自身所学知识对工业设计与机械设计制造技术各环节进行规范性指导，包括工业设计正确思路，产品结构、外观设计等。通过员工的不断学习与两种技术的有效融合，该工厂产品在质量与性能上均有了明显的改善与提升，不仅产品工业设计符合机械设计制造技术要求，而且产品操作可行性增强，相比以往更能够满足人们对产品的不同需求。这一案例充分说明了工业设计与机械设计制造技术综合运用以及提高相关人员理论知识与操作技能的重要性。
总结
总之，随着工业化发展步伐的不断加快，人们对于工业产品与设计技术要求会变得越来越高，所以工业设计与机械设计制造技术在实践运用的同时，也需要进行不断的改进与创新，以适应和满足工业领域发展需要，推动我国工业化水平进一步提高。
参考：
[1]王思硕.工业设计及机械设计制造技术的运用探析[J].品牌，2015，04：185.
篇8
计算机辅助技术的触角已经伸到社会的各个领域，对社会各行业的发展起到了巨大的推动作用。计算机辅助技术应用在机械设计制造中，极大地促进了行业的进步。文章阐述了机械设计制造和计算机辅助技术的基本内容，分析了二者结合应用的优势特征，探讨了二者结合应用的具体体现，希望能够为今后的相关研究提供一定的参考依据。
关键词：
机械设计制造；计算机辅助技术；绘图；建模；产品质量
在当前市场经济竞争不断加剧的背景下，企业要想立足于激烈的市场竞争中，必须通过各种合理手段增强自身的综合实力，提升企业在市场中的竞争力。尤其是机械设计制造类企业，要想进一步提高产品的技术含量，必须充分利用现代化的科学技术，计算机辅助技术的出现和应用正好满足了机械设计制造的需求，不仅提升了工作效率，还提升了产品质量，稳定了企业在市场竞争中的地位。
1机械设计制造的基本概述
1.1基本概念
机械设计制造，从名字不难看出，它由两部分组成，即机械设计和机械制造。机械设计，即以机械设备使用要求为依据，合理构思、分析并优化机械工作原理、运动传递方式以及构建材料和尺寸等，通过各种技术手段的应用，为机械制造提供依据。机械制造，顾名思义就是进行机械设备生产的总称，涵盖的内容有机床、仪器、仪表等。
1.2主要特点
那么机械设计制造有什么特点呢？在社会经济快速发展的背景下，科学水平也不断提升，机械设计制造逐渐朝着虚拟化、数字化、智能化以及绿色化的方向发展，具备了上述几方面的特点。其中的虚拟化依托先进的计算机技术，模拟操作工作内容，是今后行业发展的重要方向，虚拟化目标的实现离不开计算机辅助技术的应用。
2计算机辅助技术基本概述
2.1基本概念
计算机辅助技术包括计算机辅助设计、计算机辅助制造以及计算机辅助教学等各个领域。辅助强调的是人的主导，计算机和使用者构成了一个密切交互的人机系统。现阶段，计算机辅助技术已经广泛地应用于社会各领域中，如飞机制造、汽车制造、船舶制造等，对这些领域的发展起到了巨大的推动作用。
2.2发展历程
计算机辅助技术起源于20世纪50年代，经过10多年的缓慢发展后，计算机辅助技术在20世纪70～80年代取得突飞猛进的进步，并逐渐进入实用化阶段，逐步被社会各领域所应用。我国对于计算机辅助技术的应用推广开始于20世纪70年代末期，经过近40年的发展，我国的计算机辅助技术水平已经达到了一定的高度。
3机械设计制造与计算机辅助技术结合的优势
3.1提升机械设计制造的工作效率
计算机辅助技术的应用，除了在图纸的设计和模型的构建方面作用明显之外，在一些复杂的预算方面也可以发挥出很大的作用，另外在机械重组方面也能够起到一定的帮助效果，这样能够最大限度地减轻工作人员的任务和压力，有利于提升机械设计制造的工作效率。
3.2提高机械制造产品的生产质量
依靠科学技术水平的提升，机械设计制造技术也有了很大的进步，机械制造的产品质量也有了很高的保障。计算机辅助技术的应用为机械制造产品的质量提供了更加可靠的保证，相当于为机械制造产品加了一层“质量保护码”，与机械制造产品质量的提升有着非常紧密的联系。
3.3方便多机械设计进行必要修改
在传统的机械设计制造中，过程比较长，也比较复杂，期间出现问题的概率还相当高，有些问题如果严重的话还需要重新进行设计，既费时也费力。计算机辅助技术与机械设计制造的结合，有效地解决了这些问题，减少了设计过程中失误和错误的出现，方便及时更正。图1是计算机辅助技术在机械设计制造中的应用。
4机械设计制造和计算机辅助技术结合的应用
4.1计算机辅助技术在机械设计制造图形和符号中的应用
在机械设计制造中，图形和符号十分常见，这些图形和符号出现于各个设计制造的环节中，需要工作人员进行合理的编排，如果合理度不足，之后的一些工序就会变得更加繁杂，工作的难度随之增加。由于图形和符号在机械设计制造中的地位非常重要，是机械设计制造不能脱离的，加上传统的设计制造技术存在严重的不足，通过计算机辅助技术的应用，能够帮助工作人员对图形和符号进行合理编排，既能够做好分类，又能够方便储存，工作人员在进行设计时可以很好地利用这些图形和符号。与此同时，计算机辅助技术的应用可以将各种图形和符号单独地放置于一个地方，方便直接使用，简化使用程序，有利于设计工作更加有序地进行，极大地提升了工作人员的效率。
4.2计算机辅助技术在机械设计制造绘图中的应用
绘图工作是机械设计制造中最为关键的一项工作，同时也是机械设计制造中技术含量和技术难度最好的流程之一，其重要性不言而喻。在传统的机械设计制造条件下，工作人员通常需要大量的时间和精力进行手工操作，计算机辅助技术的应用则不同，它拥有特定的计算机绘图软件，机械设计工程师可以对所要绘制的图形进行自由的编辑和挑战。此外，机械设计工程师如果对设计好的图形的规格不满意，还可以借助计算机软件对尺寸、大小等内容进行修改。更加重要的是，在计算机辅助技术的条件下，机械设计工程师可以对文字进行编辑以及进行相关图形剖面的工作，不仅提升了设计绘图的准确性和合理性，还极大地提升了绘图的效率和准确性。
4.3计算机辅助技术在机械设计制造建模中的应用
在机械设计制造过程汇总时，工作人员需要对机械设计产品进行建模处理，这同样是机械设计制造整个过程的关键性环节。在各种计算机辅助技术中，三维建模技术非常常见，也非常普及。传统的机械设计制造建模工作中，要想实现对建模的三维化处理难度可想而知，计算辅助技术的应用则不一样。计算机辅助技术的支持，使得机械设计制造的建模工作可以进行技术体系的建设。结合当前计算机辅助设计体系来看，里面涉及到多种建模体系，如长方体、正方体、球体、圆柱体以及其他不规则体等。机械设计工程师在进行建模处理的时候，可以利用计算机辅助技术，根据设计的需要对不同的体系进行组装和分解工作。另外，对于一些复杂度和难度高的零件，机械设计工程师可以先进行二维建模，然后再利用计算机辅助技术进行三维建模，使得各项参数更加标准化和规范化，保证设计制造出来的模型更加精确。
5结语
总而言之，机械设计制造与计算机辅助技术的结合是两者共同发展和进步的需要，促进了机械设计制造水平提升的同时，计算机辅助技术也在实战中不断改进和发展。尽管计算机辅助技术仍然存在一定的不足之处，但是只要计算机辅助技术应用于机械设计制造行业中，根据具体需要，以机械设计制造的特点为依据，就一定能为研发新型机械创造条件，推动机械设计制造行业的快速发展。
参考文献
[1]王旭强．机械设计制造与计算机辅助技术结合应用[J]．南方农机，2016，12（2）．
[2]高翔．论计算机辅助技术与机械设计制造相结合相关研究[J]．科技展望，2016，30（7）．
[3]冯敏．机械设计制造与计算机辅助技术结合应用[J]．山东工业技术，2017，24（3）．
[4]刘晓玲．探索与思考计算机辅助技术与机械设计制造的结合[J]．中国包装工业，2016，36（2）．
篇9
【关键词】三维CAD技术；机械设计；特征；应用
进入二十一世纪，人类的科学开始迅速的发展，经济全球化、信息网络化、社会知识化的深刻发展都大大改变了人们的生产生活方式。科学技术的日新月异给人们带来的是知识不断的发展和社会的深入进步，人们只有不断更新自己的思维方式，紧随着时代的步伐，才能够适应社会的变化。对于机械设计行业同样如此，三维CAD技术的出现，为机械设计的发展提供了新的思路。
1.机械设计和三维CAD技术概述
所谓的机械设计，是按照使用功能的要求，分析机械的工作原理、运动方式、力传递方式以及能量传递方式，在此基础上设计每一个零件的材质、形状、尺寸，并将它们转化成具体的能够作为制造依据的描述。
三维CAD技术，是计算机技术和电子技术为基础的建模技术，是由二维CAD技术发展而来的。目前这种技术已经广泛应用于各个行业，尤其是机械制造业。使用三维CAD技术进行机械设计，能够有效减少对于人力、物力、财力的消耗，在减少生产成本的同时提高产品的质量，既满足了客户的需求又为本企业打响了口碑。
2.三维CAD技术的特征
2.1缩短机械设计周期
三维CAD技术的应用，能够有效提高机械设计的效率，显著缩短机械设计的周期，为使用者创造更大的经济效益。在开发设计新的机械的过程中，三维CAD技术可以记录一定的信息，允许操作者在原有信息的基础上进行改动。换句话说，只要新的机械的工作原理与现有的机械差不多，就可以直接借用现有的设计，在此基础上进行一定的更改，这样就直接提升了机械设计的效率。
2.2提高机械产品进程
三维CAD技术赋予了三维模型的渲染与着色功能，也就是说在模型建造完成之后，可以直接对其着色，预先了解机械的外观，这对于设计决策、审批周期与产品开发进程来说可以起到一定的推动作用，提高机械产品的进程。
2.3实现一体化目标
传统的二维设计工具只能够设计平面的图形，对于机械内部的结构则难以表达，就算设计出来了也非常的复杂。而利用三维CAD技术，能够从三维的角度直接设计机械结构，不仅更加直观，而且对于操作人员的要求也比较低。当然三维CAD技术还可以直接输出DXF等多种标准文件实现共享，给工程设计带来了诸多益处。
3.三维CAD技术的机械设计的影响
3.1充分发挥机械设计的创造性
在传统的设计中，开发新的机械，其实就是对原有机械的仿造或者是改变，仅仅是改变了原有机器的尺寸，对局部进行了一些更改。因而很多机械都趋于同质化，难以让使用者觉得耳目一新。依靠三维CAD技术，可以充分结合现代科技新理论，构建不同的结构，制造不同的机械。三维CAD技术减少了相关工作人员设计的难度，有利于充分发挥机械设计的创造性，设计出有特色的、有技术含量的产品。
3.2实现制造过程中全面信息化
利用三维CAD技术，可以实现机械产品的虚拟组装以及模拟运行，这样就避免了在制造出样机后才发现存在的问题，导致人力和财力的浪费，不仅提高了机械设计的效率，还提高了机器的质量。而随着互联网的发展，机械设计已经不仅仅再局限于一个地区，如果有难以解决的问题，机械设计人员还可以通过网络直接向别人寻求帮助。
4.三维CAD技术在机械设计中的运用
4.1构建机械的模型
三维CAD技术可以构建机器的线框模型、表面模型以及实体模型。通过对不同模型的组合应用，设计者可以根据设计方案来组合各种独立的部件，能够将复杂的机械简单化，从而根据客户的需求制定出合理科学的三维方案，为接下来的制造过程提供强有力的参考依据。
4.2零部件的检查
通过三维CAD技术，可以很容易地模拟零部件在机械运行时的工作状况，由此来检测能量的传递效率，在此基础上设计新的零件。而通过模拟技术，还能够让相邻零部件之间实现良好的结合，避免盲目开发导致的不实用和材料浪费。
4.3实体装配图的生成
在机械模型设定完成之后，三维CAD技术可以对系统运行中的资料进行分析，得出机械中各个零部件合理的装配过程，分析最高效的装配过程，为实际生产提供依据。
5.三维CAD技术在机械设计中存在的不足
5.1没有真正实现辅助设计
很多企业对于三维CAD技术的应用仅仅停留在初级阶段，也就是建立一个三维模型，获得机械的最终组装的效果。而事实上三维CAD技术可以做的事情还有很多，通过对于机械运行的模拟、机械各个零件组装的模拟，可以更好地调整组装过程，提高生产效率，这对于实际的生产是很有意义的。企业对三维CAD技术的认识仅仅停留在辅助绘图纸之上，没有充分发挥三维CAD技术的各种功能，自然也就难以凭借三维CAD技术实现自身的跨越式发展。
5.2没有专业的设计人员
三维CAD技术是一项复杂的技术，如果想要灵活地运用三维CAD技术进行机械设计，对于相关设计人员的专业素质要求较高。而事实上很多企业的设计人员都没有全面了解和掌握三维CAD技术，再者企业也不注重对于相关技术的技能培训，因而再利用三维CAD技术进行机械设计时，都仅仅停留在基本的运用，也就谈不上提高机械设计的效率，为企业创造更多的效益。
6.小结
科技的发展带来了三维CAD技术的出现，而三维CAD技术的出现给机械设计行业带来革命性的变革。三维CAD技术能够充分发挥机械设计的创造性，实现制造过程中全面信息化，为企业构建机械模型，检查各零部件是否合适，找到最高效率的实体装配图。但是在三维CAD技术的推广应用过程中，很多企业都没有充分发挥三维CAD技术的辅助设计功能，专业的设计人员也较为匮乏，这就导致企业无法提高机械设计效率，创造出有特色的产品，自然也就无法在激烈的市场竞争中为自己赢得更多的市场份额。机械设计行业应该充分重视对于三维CAD技术的开发应用，唯有如此，才能够增强整个行业的实力，推动行业不断向前发展。 [科]
【参考文献】
[1]张立荣.三维CAD技术在机械设计中的应用[J].煤炭技术，2011，30（2）：16-18.
[2]徐悦.三维CAD技术对机械设计的影响分析[J].价值工程，2014，（19）：51-51，52.
篇10
1.1机械设计及其自动化的含义
机械设计及其自动化，应分为设计和自动化两个方面。机械设计是依据各种机械加工设备的构造、工作原理、运行方法、力和能量的传递、不同零件的组成材料、形状尺寸和方法等进行思路构建、分析和计算，并将这些结果转化为人为进行制造的具体的工作过程。机械设计作为机械产品加工生产的重要步骤，在工程设计中占据有重要地位。机械设计水平的高低不仅能代表科学技术发展的水平，而且还能决定转化为实际的经济成果。机械设计发达的地区，其装备制造业发展水平也相对较高。自动化技术是指能够实现机械设计和制造过程的自动运行，自主调控。
1.2自动化技术在机械设计中的应用特征和原则。
自动化技术在机械设计中的应用是以控制理论作为理论基础，将生产的工序和人工的指导作用进行有机的结合，从而实现机械设计过程的自动化。具体而言，自动化技术在机械设计中的特征和原则包含以下几个方面：
（1）加大创新。
随着科技水平的不断提升，传统机械设计方式在适应当前机械设计结构复杂、工作量大、误差率小的要求下已经出现明显的弊端。当前，智能化、自动化、规模化是整个机械设计领域的新要求，只有不断创新，提高设计水平，才能满足日益增长的新要求和新挑战；
（2）利用各领域先进成果。
机械设计及其自动化是多学科、多领域相关综合下的产物，要想获得新的突破和新的科技攻关，必须保持高度的相关学科前瞻性，将最新技术和理念融入到机械设计及其自动化当中，如加强对电子学、计算机仿真技术、机械力学等学科新技术新发现的引入；
（3）提高管理水平。
机械设计及其自动化与传统的机械设计相比，所要求的管理水平有较大提升。以往的管理经验不再适用于当前机械设计及自动化的要求，这就需要研发人员不断提升自身管理水平，运用现代化管理模式和手段服务机械设计及自动化。同时，技术人员也要不断提升自身技术水平和专业知识，与当前技术发展趋势保持一致，只有这样才能顺应市场发展要求。
2机械设计及其自动化的发展方向
经历了从无到有，从模仿国外到自主研发，我国机械设计及其自动化取得了骄人的成绩，这极大弥补了工业生产领域中机械设计自动化的空白。但与国外发达国家相比，我国机械设计及其自动化的发展还存在一定的差距，通过研究分析，笔者认为应从以下几点着手，推动机械设计及其自动化的前进。
2.1机电一体化
机械设计及其自动化只是机械设计领域中的一个重要组成部分，而机电一体化包含了机械、电子信息处理、动力、传感检测、执行元件五大模块，只有朝机电一体化方向发展，才可以具有更加广阔的市场空间。
2.2智能化
自动化技术的基本要求之一就是智能化。所谓的智能化，是指在控制理论的基础上，利用人工智能、计算机科学、心理学、模糊数学和运筹学等新思维、新措施，模拟人类的智能，使之具有逻辑判断、推理、自主决策的能力，以达到更高的控制目标。智能化的实现可以摆脱人力脑力劳动，大大降低工作强度及错误率。
2.3模块化
由于机械设计的复杂和多样，模块化设计在整个机械设计及自动化方面发挥着重要作用。通过建立模块化标准，可以实现在设计过程中多部件同时适用于同一模块的效果。这不仅可以缩短机械设计的时间，而且可以大大降低设计成本，便于后期零配件的更替和维护。通过模块化设计，机械制造企业可以在短时间内实现规模化生产，带来巨大经济效益。
2.4网络化
如今，网络的使用在各行各业已非常普遍，通过网络技术的使用，我们可以随时控制和操作机械设计自动化产品。以家庭为例，现在已经实现了以手机为载体，通过远程控制实现家用电器的智能化操作，通过远程控制实现汽车的启停，这些都是利用现场总线和局域网技术实现的机械设计自动化产品的网络化，在为人们提供便利的同时，企业本身也获得了良好的经济效益。
2.5微型化
微型化设计是要求机械设计产品在便携性、体积、能耗、性能等方面做到统筹兼顾，不但要求体积小，能耗低，还需要兼备高性能的特征。微型化设计在医学、军事、电子等领域的应用越来越广泛。
2.6绿色化
工业水平的不断提升在改善了人们生活水平的同时，也对环境造成了一定的影响。工业经济想要走可持续发展道路，必须要坚持绿色化发展方向。在机械设计及其自动化快速发展的今天，只有不断降低对环境的污染，与环境和谐共生，才能持久长远发展下去。
3结语
