现代机械论文十篇

现代机械论文篇1

关键词:机械制造;加工工艺;工业加工;机械工业

随着经济的发展和科学技术的进步,机械制造技术在现代工业中的地位越来超重要。机械制造工艺及工装是机械制造技术的重要内容。机械制造的过程是将原材料经过工艺系统的各种加工变成机械产品的过程。机械制造工艺及工装课程就是以制造过程为主线,包括零件机械加工工艺、机床夹具设计及装配工艺等,为国民经济各部门提供冶金机械、矿山及工程机械、石油化工机械、各类运输机械、机床工具及仪器仪表、纺织及包装轻工机械、农牧业加工机械等,为人民提供的耐用消费品,如洗衣机、电冰箱、空调、缝纫机、轿车等。从其应用的广泛性可见,不论传统还是新兴产业都离不开各种各样的机械装备。经过半个多世纪的努力,尤其是改革开放以来,通过引进吸收与自主开发,我国的机械工业已经基本形成门类齐全、具有相当规模及技术开发能力的支柱产业。产业的结构正向着台理化方向发展,先进的制造技术不断在生产中应用推广,机电及相关高效技术产品生产基地正在逐步形成。大型成套设备的装备能力提高了,如我国已能自行设计制造60万kw火力发电机组、70万kw水力发电机组、500万t的大型钢铁成套设备等。通过引进技术的消化吸收,一批先进的高精密制造技术也在我国生产中应用和普及。

一、当前我国机械制造加工发展情况

进入21世纪,我国己基本建立社会主义市场经济体制。全球性的产业结构重新组合和国际分工不断深化,科学技术在突飞猛进地发展,各国都把提高产业竞争能力及发展高新技术,抢占未来经济的制高点,作为科技工作的主攻方向。在机械制造技术方面我国与世界各国的联系日益紧密,中国市场与国际市场进一步接轨,面对国内外市场的激烈竞争,我国企业对技术的需求更加迫切和强烈。新产品的开发水平提高了,大批重点骨干企业在关键工序增加了先进、精密、高效的关键设备,从而进入到高技术开发企业行业研制出如超重型数控龙门铣、高精度五轴数控镗铣床、sx-T大规模集成电路光栅数

显仪、大吨位超重水压机等;制造技术水平不断提高,船泊制造精度可达5微米,高精度外圆磨达0.25微米、粗糙度达0.08微米,精密及超精密加工精度已达到亚微米级和亚纳米级,已形成完整的先进数控机床、新型刀具开发的制造体系。

二、现代机械的先进加工工艺与制造技术的应用

进入21世纪,机械制造业迎来的是一个更为激烈的竞争和生存环境。新知识、新概念的不断涌现和新产品、新工艺的迅速更新加速了市场的变化,企业面临着更加严峻的挑战。特别是在市场不断高速变化的21世纪,企业不仅需要有对市场变化的快速反应能力,而且还需要通过技术创新和产品更新来不断开拓市场、引导市场的能力。现代制造技术就是为了适应这种竞争环境而产生的。它是在传统制造技术的基础上,不断吸收和发展机械、电子、能源、材料、信息及现代管理等技术成果,并将其综合应用于产品设计、制造、检验、管理、服务等生产周期的全过程,以实现“优质、高效、低耗、灵活、清洁”的生产技术模式,取得理想技术经济效果的制造技术的总称。

(一)现代机械的先进加工工艺特点

随着计算机技术、微电子技术、传感技术、自动控制技术和机电一体化技术的迅速发展及其在机械制造方面的应用,由系统论、信息论和控制论所组成的系统科学和方法论与机械制造科学的密切结合,组成了机械制造系统,并形成了现代制造工程学。制造系统就是人、机器以及物料流和信息流的一个组合体。现代制造技术特别强调人的主体作用,强调人、技术和管理三者的有机结合,因此,现代制造技术具有以下特征:

1.现代机械制造技术己成为一门综合性学科。现代制造技术是由机械、电子、计算机、材料、自动控制、检测和信息等学科的有机结合而发展起来的一门跨学科的综合性学科。现代制造技术的各学科、各专业间不断交叉融合,并不断发展和提高。

2.产品设计与机械制造工艺一体化。传统的机械制造技术通常是指制造过程的工艺方法,而现代制造技术则贯穿了从产品设计、加工制造到产品的销售、服务、使用维护等全过程,成为“市场调查+产品设计+产品制造+销售服务”的大系统。如并行工程就是为了保证从产品设计、加工制造到销售服务一次成功而产生的,已成为面向制造业设计的一个新的重要方法和途径。

3.现代机械制造技术是一个系统工程。现代制造技术不是一个具体的技术,而是利用系统工程技术、信息科学、生命科学和社会科学等各种科学技术集成的一个有机整体,已成为一个能驾驭生产过程的物科流、能量流和信息流的系统工程。

4.现代机械制造技术更加重视工程技术与经营管理的有机结合。现代制造技术比传统制造技术更加重视制造过程的组织和管理体制的简化和合理化,由此产生了一系列技术与管理相结合的新生产方式。如制造资源计划(MRP)、准时生产(HT)、并行工程(CE)、

敏捷制造(AM)和全面质量管理(TQC)等。

5.现代机械制造技术追求的是最佳经济效果。现代制造技术追求的目标是以产品生命周期服务为中心,以新产品开发速度快、成本低、质量好、服务佳、灵活性强取胜,并获得最佳的经济效果。

6.现代机械制造技术特别强调环境保护。现代制造技术必须充分考虑生态平衡、环境保护和有限资源的有效利用,做到人与自然的和谐、协调发展,建立可持续发展战略。因此,未来的制造业将是“绿色”制造业。

(二)现代机械的先进加工工艺应用分类

现代制造技术的分类及发展大体上可从5个方面来论述

。 1.制造系统的自动化、集成化、智能化

机械制造自动化的发展经历了单机自动化、刚性自动线、数控机床和加工中心、柔性制造系统(FMS)和计算机集成制造等几个阶段,并向柔性化、集成化、智能化进一步发展。

2.精密工程和特种加工方法

超精密加工和纳米加工三个档次。精密加工和超精密加工特种加工方法又称非传统加工方法,它是指一些物理的、化学的加工方法。如电火花加工、电解加工、超声波加工、激光加工、电子束加工、离于束加工等。特种加工方法的主要对象是难加工的材料,如金刚石、陶瓷等超硬材料的加工,其加工精度可达分子级加工单位或原于级单位,所以它又常常是精密加工和超精密加工的重要手段。

3.快速成形(零件)制造

零件是一个三维空间实体,它可由在某个坐标方向上的若干个“面”叠加而成。因此,利用离散/堆积成形概念,可将一个三维空间实体分解为若干个二维实体制造出来,再经堆积而构成三维实体,这就是快速成形(零件)制造的基本原理,其具体制造方法很多,较成熟的商品化方法有叠层实体制造法和立体光刻等。如叠层实体制造,根据各叠层几何信息,用数控激光机在铺上一层箔材上切出本层轮廓,去除非零件部分,再铺上一层箔材,用加热辊辗压,以固化粘接剂,使新铺上的—层箔材牢固地粘接在己成形体上,再切割该层的轮廓,如此反复多次直至加工完毕。

4.零件的分类编码系统

零件分类编码是对零件相似性进行识别的一个重要手段,也是GT的基本方法。是用数字来描述零件的几何形状、尺寸和工艺特征,即零件特征的数字化。零件分类是根据零件特征的相似性来进行的,这些特征主要分为以下三个方面:

1)结构特征。零件的几何形状、尺寸大小、结构功能、毛坯类型等。

2)工艺特征。零件的毛坯形状及材料、加工精度、表面粗糙度、机械加工方法、定位夹紧方式、选用机床类型等。

3)生产组织与计划特征。加工批量,制造资源状况,工艺过程跨车间、工段、厂际协作等情况。

零件的特征用相应的标志表示,这些标志由分类系统中的相应环节来描述。零件各种特征的标识按一定规则排成若干个“列”,每“列”就称为码位,也叫纵向分类环节;在每个列(码位)内又安排若干“行”,每一“行”称为“项”,也叫横向分类环节。零件分类编码系统是实施成组技术的基础和重要手段,对零件进行分类成组,可以便零件设计标准化、系列化和通用化,辅助人工或计算机编制工艺过程和进行成组加工车间的平面设计,改进数控加工的程序编制,使工艺设计合理化;促进工装和工艺路线标准化,为计算机辅助制造打下基础,进一步以成组的方式组织生产。

零件的分类编码反映了零件固有的名称、功能、结构、形状和工艺特征等信息。类码对于每种零件而言不是唯一的,即不同的零件可以拥有相同的或接近的分类码,由此能划分出结构相似或工艺相似的零件组来加工。它的特点是从毛坯到产品多数可在同一种类型的设备上完成,也可仅完成其中某几道工序的加工。如在转塔车床、自动车床加工的中小零件,多半属于这种类型。这种组织形式是最初级的形式,最易实现,但对较复杂的零件,需用多台机床完成时,其效果就不显着。值得一提的是,自从出现加工中心以来,成组单机加工又重新得到重视。

5.柔性制造系统

柔性制造系统一般是指用一台主机将各台数控机床连接起来,配以物料流与信息流的自动控制生产系统。它一方面进行自动化生产,而另一方面又允许相似零件组中不同零件,经过少量调整实现不同工序的加工。这一组织生产的方式,代表着现代制造技术的发展方向。值得一提的是,成组技术是计算机辅助工艺设计(CAPP)的基础之一,在成组技术基础上发展起来的派生CAPP设计方法,已成为工艺现代化的一种主要方法。另外,成组技术作为一种生产哲理,对柔性制造技术和集成制造技术的发展产生了深刻的影响。

现代机械论文篇2

我国的机械电子技术发展历史不长，对其研究并投入使用是从20世纪80年代开始。起初国家成立的机电一体化领导小组将机械电子技术列在“863计划”中，并在以后的“九五”规划和发展纲要中将机械电子技术的发展动向和对社会的影响列入考虑范畴。许多研究机构及企业也对这一技术做了深入的研究并取得了一定的成果，但在产品的品种、质量等方面与日本和欧美等发达国家相比还有一定的差距。比如欧美等发达国家工业中CAD（计算机辅助设计）应用率超过85%，而我国CAD的应用虽然也比较普及，但应用水平仍满足不了实际需要。从发展现状来看，我国的机械电子技术现阶段更新速度快、涉及学科范围更加广泛，有着很好的发展前景。从总体上看，机械电子技术现阶段的发展主要有以下几个特点：

（1）机械电子技术的产品已经涉及到了很多工业领域，各行各业都有机械电子技术的渗入，而且在工业发达国家，像数控机床等有关产品已经大规模投入使用，极大地提高了生产效率。

（2）机械电子技术目前已经实现了从简单机械向集成化制造的过渡，出现了计算机集成制造系统CIMS，该系统以制造来控制信息流和物流，将原有部门之间的界限打破，实现了开发、生产、经营管理等方面的有机结合。

（3）现代激光技术已经融入到机械电子技术当中，激光技术与机械电子技术的结合，扩大了机械电子技术的应用领域，为行业的发展开辟了新的道路。

（4）细微加工技术高速发展，带动了众多高新技术的兴起与发展，对机械电子技术的发展提供了可靠的保障。

2机械电子技术在未来的发展趋势

伴随着现代科学技术的快速发展，机械电子技术也在应用技术不断创新的推动下逐步形成一个新型的技术领域。机械电子技术具有其它许多技术无可替代的重要作用，同时它又是一种多学科的交叉融合，所以，机械电子技术在未来的发展趋势备受关注，该技术将朝如下几个方向发展。

2.1智能化

智能化，顾名思义，是要求机械电子产品具有类似人的思考、判断和决策的能力。机械电子产品在早期就有自动化操作的优点，随着科学技术的不断发展，机械电子技术正在将智能化成果融入其中，来实现高效、精确生产。未来人们会将更多的人工智能元素植入到产品的设计、开发与研制的方方面面，使产品尽可能具备与人思维协调的操作功能。比如可在CNC数控机床上设置人机对话功能，通过设置智能接口和智能工艺数据库使人们的操作以及对机器的维护更加方便。随着神经网络、模糊控制、灰色理论等一些人工智能新技术的不断发展，为机械电子技术的智能化提供了更广阔的技术支持，使其智能化程度不断提高。

2.2数字化

现代机械电子产品数字化的产生是基于微控制器技术的发展。而近年来随着计算机网络技术的迅速崛起，如计算机集成制造、虚拟设计等技术，使数字化机械电子产品的设计与制造水平得到了快速提高。数字化的机械电子技术产品具有更友好的人机界面，更容易操作和维护。数字化技术的应用还有助于实现远程操作和控制，而且基于数字化技术的机械电子产品，其输出不再是单一的模拟信号，而是经过处理之后的数字信号，会使人们的使用更加方便。

2.3网络化

近年来，网络普及率大幅提高，以网络为媒介的监视技术和远程控制技术也得到了长足发展，可以说网络技术已经渗透到了社会生活、生产的各个领域，成为人们生活中必不可少的工具。将互联网应用到机械电子技术中，它可以帮助其实现多个终端的连接，解决因为距离的障碍而不能传输信息的问题。众所周知，远程控制技术的终端设备就是机械电子技术产品，如家用电器利用局域网技术和现场总线实现网络化，可形成以计算机为中心的家用电器系统，为人们提供了各种高技术发展带来的便利。毫无疑问，机械电子技术必定会朝着网络化的方向发展。

3总结

现代机械论文篇3

首先要对机械自动化有一个深刻的认识，这样才能对机械自动化技术以及制造模式进行深刻彻底的分析。作为近年来机械工业发展的核心技术，机械自动化与传统的机械加工生产相比，有着明显的不同。机械自动化是在无人的情况下，利用原来设定的程序，通过各种机械设备来完成机械的生产以及控制。简单来说，就是在自动化的制造模式下，实现生产的自动控制。实行机械自动化的重要意义在于，将机械工业的发展推向一个更高的层次。在这种制造模式下，可以实现生产劳动强度的大幅度下降，同时促进生产效率的提升，大大促进机械工业的发展。

2机械自动化的技术核心分析

2.1机械自动化技术核心的应用作为机械工业中应用技术的一种，机械自动化技术可以实现机械加工的连续自动生产，并且保证所进行的生产流程是最优化的。这就大幅度地提升了加工的效率，降低了加工所需的时间，满足了市场的需求。机械自动化技术以及制造模式的广泛应用使得整个机械工业得到了飞速的发展，极大地促进了机械工业水平的提升，将机械工业带进入一个新的发展时期。首先应该看到的是，随着机械自动化技术的广泛应用，生产过程中的安全性大大提升。在整个生产过程中，对于人员的需求已经降到了最低，大部分的生产过程都是由机械设备来进行，这也就最大程度地提升了生产的效率。传统的生产模式远远不能满足现代市场对于机械设备的需求，采用这种制造模式就可以大大提升生产效率，同时还能降低生产中出现的误差，有效地提升生产的质量。此外，通过应用机械自动化技术，可以有效降低对资源的浪费，尽可能地降低生产的成本。这是因为应用机械自动化技术后，生产过程中采用的是自动控制系统，可以通过前期的程序设计来实现资源利用的最大化，大大降低了传统模式下的资源浪费。因此，广泛地应用机械自动化技术，可以有效地促进机械工业的发展。

2.2机械自动化技术的技术核心对于机械自动化技术来说，数控技术是其核心技术。机械工业所生产的机械产品，大多具有高精度的特性，这就要求必须采用先进的数控技术。数控技术在机械自动化技术中发挥着十分重要的作用，利用数控技术可以实现加工过程中的自我修复以及自动更正，就可以保证满足机械生产的高端要求。此外，应用数控技术可以实现在生产的过程中对产品生产进行技术调节，从而实现对各项参数的满足。最重要的是利用数控技术，可以对加工过程中出现的故障及时进行修复，从而保证生产的及时性。除了数控技术之外，网络技术在机械自动化技术中也发挥着重要的作用。网络技术的应用可以为机械自动化技术注入新的活力，从而促进机械自动化技术的发展。

2.3机械自动化技术的发展趋势首先来说，机械自动化技术必将朝着高速度、高精度以及高效率的方向发展，这样才能满足机械工业的高端要求。其次整个自动化技术系统的发展方向应该是柔性化，这样就可以通过集成技术来对生产进行模块化管理，有效促进自动化技术作用的发挥。最后，机械自动化技术必将朝着智能化的方向发展，这是因为其自身的智能化程度依旧有着一些缺失，这就要求自动化技术采用更高端的技术，增强自身的智能化水平。

3机械自动化的制造模式分析

在生产过程中采用先进的机械自动化技术以后，机械工业的制造模式也会发生相应变化。传统的机械制造模式必将被新型的制造模式所取代。首先表现在人员的改变上。在自动化技术的机械制造模式下，人员在生产过程中发挥的作用大大降低，人员的使用量也大幅度降低，用最少的人力进行加工生产，实现了生产模式的现代化。其次，改变流水线的生产方式。在自动化的流水线生产中，实现对生产过程的全程控制，促进生产效率的提升。最后，在自动化技术的机械制造模式下，实现对生产的智能控制。这样就可以减少因为人为原因所造成的损失，大大降低生产成本，使得机械生产的水平得到最大程度的提升。总体来说，原有的机械制造模式已经发生巨大的变化，已经从原有的人工操控转变为自动控制，极大地提升了机械工业的生产水平。

4结语

现代机械论文篇4

科技的进步使得人们对机械设计也提出了更高的要求。本文主要对当前机械设计中的相关理论进行系统分析，阐述机械设计的方法和过程，并对现代机械设计的创新方法进行了详细研究，同时论述了机械的创新设计步骤。

关键词:

现代机械设计;创新方法;研究

在科技高速发展的今天，人们的思维方式也产生了很大变化，机械设计人员除了要准确掌握机械设计原理以外，还要在思维方式上有所拓展。要求机械设计人员创新理念，在结构设计上与产品的相关功能进行紧密联系，将设计手段与计算机辅助设计进行有效融合，只有这样才能够设计出令受众满意的机械产品。

1现代机械设计

与传统机械设计相比，现代机械设计更加注重计算机化、动态化和科学化。现代机械设计理论是在机械设计理论学科基础上形成的，它包括了信息、控制、优化等内容，而对于相对比较复杂的产品而言，现代机械设计的优势也体现得更加明显。现代机械设计是在传统机械设计的基础上形成的，但它又在传统机械设计的基础上进行了极大创新，进而形成了一个完美且科学合理的机械产品设计。这不仅需要传统机械设计的相关经验，而且还需要在现代机械设计中引入先进的设计方法。

2机械设计方法及过程

具体机械设计步骤如图1所示。项目设计的前期工作主要包含对地区的实地调研，并对其进行可行性研究，制定可行性的计划和方案。方案设计主要包括:对功能的总体分析、对系统原理进行解释，确定最佳方案。技术设计包括:技术的总体设计、实验环节设计以及选型设计等。施工设计主要包括:零件画图、编写相关的技术文件、生产，等等。在机械设计中，每一个环节都要充分发挥人的主观能动性，利用科学技术手段来对机械设计进行不断创新。

3设计方法创新

创新设计是机械设计领域中对专业知识和设计经验的一个综合，在设计过程中能够真正体现出机械产品的真实价值，所设计的产品一般都是由人的主观能动性和创造性思维共同促成，这也是形成新思维模式的一种方法。对机械设计进行创新时，首先要充分发挥人的主观意识和想象力，能够在机械设计的过程中，运用现代化的机械设计方法来对产品进行创新设计，其设计模式也要选择现代化的科学思维方式来对设计理念进行分析，并且要求运用现代化的科学方法和工具来保证设计过程的完整性。在实际的机械设计过程中还要保证设计的创造性，尤其在对新产品进行设计时，要凸显创新意识。现代机械设计的创新主要包括两方面的内容:第一，通过创新使已经成型的产品更加具有技术性和可靠性。第二，从其他方面挖掘创新设计点，通过创新设计出机械产品来满足人们日益增长的生产生活需求。这两方面的创新与创新思维模式紧密联系在一起，而且与科学技术手段和设计工具也存在紧密联系。

3.1机械创新设计步骤

A.重点研究机械产品的工作原理及其本质。B.重点对机械生产产品的性能和结构进行分析，并对其类型进行综合考量。C.对机械产品的尺度以及参数进行优化选择。D.对机械产品进行最终的综合分析和协调。机械长效设计步骤的具体内容如图2所示。

3.2机械创新设计分类

3.2.1变形设计

这一设计手段主要是在原机械产品的基础上进行系列化、标准化的设计，以此来进一步满足使用者的实际需求，除此之外，还要对产品的功能、原理以及结构进行系统性分析，同时还可以进行跨系列产品的设计，这也是产品动力提升的主要手段。

3.2.2可靠性设计

这一设计也是当前机械设计中工程师们追求的主要目标。可靠性是衡量产品质量的重要指标。一般来说，可靠性设计与常规设计基本上都可以实现对应，常规的设计手段是凭借着多年的经验来进行设计，而可靠性设计则是在常规设计的基础上进行了延伸，更加系统地明确了科学分析与设计变量之间的关系。机械的可靠性设计融合了当前各个学科的知识点，并且将常规设计中的变量直接转变为随机变量，以分布规律为基准，运用相关的统计方法来对机械产品进行设计，从而满足可靠性的要求。

3.2.3并行设计

一般传统的机械设计采用的是串行设计方法，这种方法存在一个较大的弊端，即:生产周期相对较长且成本非常高。并行设计是一种系统化的设计方法，它也是以计算机为基础，这种设计手段打破了传统意义上的系统内部结构，创建了相互促进、相互协调的设计模式，很好地实现了机械设计制造的一体化发展。在机械设计制造的过程中，设计人员还充分考虑了机械设计质量、周期以及成本等因素，由此可见，并行设计是一种集成性极强的设计方法。

3.2.4反求设计

反求设计方法是目前多数国家发展科学技术和研究新产品的主要设计方法。目前反求设计需要解决的问题主要包括:A.三维重构方法，提高设计进度，减小误差区间。B.结合人工智能形成一套科学的设计还原技术，进而完成对原有设计的反求。C.重点研究适合反求设计的机械产品模型技术，并将相关的配套产品进行模型建立，以方便原始参数的反求还原要求。

4结语

本文针对当前现代化的机械设计理论进行了系统分析，对机械设计中的相关设计方法进行重点讨论，并对现代机械设计中的创新点进行了系统研究。通过研究发现，现代机械设计要比传统意义上的机械设计优势更为明显，这一优势主要体现在系统的结构重组以及实现过程上。现代机械设计与科学技术手段的结合也使机械设计的创新提升到了另一个高度。创新是以人的主观能动性为基础，而机械设计人员要想以创新思维来对产品需求进行分析和设计时，须保证对现代机械设计工具熟练掌握，只有这样才能够设计出满足人们实际需求的机械产品。

参考文献:

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［6］彭一凡，陈文.基于XML的动态数据结构持久化方法之研究［C］//促进企业信息化进程———第九届中国Java技术及应用交流大会文集，2006.

［7］全国高等工业学校机械设计及制造专业教学指导委员会第六次工作会议———实验教学工作会议纪要［C］//第五届全国机械设计及制造专业教学研讨会议论文集(卷2•教学史志)，2015.

现代机械论文篇5

关键词：机械设计；自动化技术；机械设计自动化；计算机技术；自动控制

机械设计是追求快速、尖端和科学化的过程，也是推动生产发展、社会进步和经济运行的重要动力。在国外，机械设计已经成为高水平的技术行业类型，并受到人们的追捧和关注。机械设计向着科学化方向发展，就必然绕不开自动化技术，二者的结合和应用也是业界研究的焦点。尤其在现在，研讨机械设计与自动化技术的结合、应用以及未来发展趋势，其现实意义十分明显。

1.机械设计与自动化技术的紧密联系

我们都知道，机械设计的过程其实就是机械不断发展、演进和提升的过程，是一种生产力的进步需求。机械设计需要运用多种技术和技能，比如工程学的知识、设计理论、工业理论等。要看到，随着机械设计的进步和发展，更为便捷化、科学化技术的引入和应用，已经是大势所趋。自动化技术与机械设计的紧密结合，正是机械设计现代化的一种必然结果。自动化技术应用与现代机械设计，不但可以有效简化机械设计的程序、步骤和内容，而且大大提高机械设计的效率和质量，同时为机械设计工程的量产与高产提供了可能。众所周知，自动化技术融合了诸如电子技术、控制工程技术、信息技术、系统工程理论、自动控制技术等多种先进的技术、技能，是现代工业发展、科技进步所不可或缺的技术类别，并且在国民经济和社会建设中发挥着不可替代的重要作用。将自动化技术完善的应用到机械设计中，不但是可行的，而且是必然的趋势。在我国，机械设计制造及其自动化已经成为现代机械学科的重要内容，也日益引起人们的关注，成为了业界研究的热点话题。

事实充分说明，机械设计与自动化技术的结合是机械设计走向科学化、自动化、工程化和尖端化的必然选择。当然，现代机械设计自动化早已实现，而且已经在生产实践中发挥了建设性的作用，为生产效率的提升和设计工作的变革提供了巨大的技术支持。或许可以这样理解，现代机械设计与自动化技术已经须臾不可分离，二者之间的相互渗透与影响很难用量化的数字或文字进行描述。总之，自动化技术在机械设计中的应用，为现代机械设计的功能提升和品质保证提供了新的路径，是机械设计进一步发展的标志。

2.自动化技术在机械设计中的应用

前文已经讲到，机械设计制造及其自动化已经融为一体，其间的联系十分紧密，并且已经朝着更为科学化、信息化的方向发展。例如，在现代机械系统设计中，设计者需要掌握诸如基础的设计技术、机械制造技术、计算机技术、电子技术、自动化技术等多种技能和技巧。同时，我们可以看到，机械系统设计的过程其实就是运用自动化技术对机械的零部件、材料和各种组件进行有机组合与调配的过程。机械系统设计的目的就是将机械设计系统化、科学化，形成设计工程的完整体系，保证机械设计的有效性。在此期间，自动化技术可谓是无处不在。自动化技术为机械设计提供了完整的技术链条支撑，同时保证了设计工作的顺利开展，这是一张密不可分的状态和结果。所以，自动化技术在技术设计中的应用是很明显的，这种应用已经显现出巨大的功能性作用。

例如，工业自动化是自动化技术的一个重要方向，也是反映了自动化技术发展的基本趋势。在工业自动化的技术分类中，有一种计算机辅助设计的技术类型，即通常所说的CAD。计算机辅助设计真是现代机械设计中经常应用的技术，它可以大大提高机械设计的工程效率，保证设计的质量。同时，借助计算机的高效率和精密操作，机械设计能够实现量产和高产，这是人力操作所很难达到的。因此，诸如CAD这样的自动化技术能够促进机械设计的功能提升与效率提高，其积极作用是很难具体量化说明的。

3.机械设计自动化的未来发展趋势

根据机械设计及自动化应用的现状，我们可以对机械设计自动化的未来发展做出基本的判断和分析。首先，机电一体化是未来机械设计自动化的大趋势。所谓的机电一体化，即包括微机、传感器、控制系统、动力原等内容的机械电子一体化系统，这个系统是完整有效的，可以保证机械设计的高效率。其次，未来机械设计自动化将朝着更为智能化控制的方向发展。也就是说，自动化技术的进一步发展和升级将部分或完全脱离人力的干扰，而是完整借助计算机、机械仪表、控制系统来开展机械设计、制造等工作。智能化控制可以进一步提升机械设计的效率和效能，同时大大节省人力的开支。再者，未来机械设计自动化的流程将会更加简练和便捷，其工作效率会进一步提高。自动化技术的本质就是帮助工人拜托束缚，利用自动运行的机器完成既定的工作，解放被工作“捆绑”的人。未来，借助高尖端智能化技术、计算机技术和微电子技术等新型技术，机械设计的自动化也必然可以更加“自由”，设计的流程和步骤会根据有利于解放生产力和生产过程。

此外，未来机械自动化技术的发展会要求工人和技术人员必须具备相应的知识结构、理论技能和操作水平。也就是说，虽然自动化技术解放了机械设计的生产力，提升了机械设计的技能和质量，但是并不意味着工人和设计人员能够完全脱离设计流程。恰恰相反的是，未来的机械设计人员必须通过了解自动化技术的应用流程和步骤，来不断的强化技术的使用效能和效果，使自动化技术真正发挥出功能性的作用。

总之，机械设计的自动化是未来发展的大方向和大趋势，而借助自动化技术的应用谋求机械设计的进一步发展，则是本行业与从业者的真正期盼。

参考文献：

[1]阿布别克・乌拉孜.浅谈机械自动化的现状和发展趋势[J].新疆有色金属，2011（03）

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[3]周一鸣，索春英.浅谈自动化技术在机械设计中的应用[J]. 价值工程，2011（12）

[4]聂海波.机械自动化技术的应用研究[J]. 科协论坛（下半月），2011（02）

现代机械论文篇6

【关键词】机械设计；设计创新；创新方法

引言

科技的发展和进步离不开创新精神，在机械设计领域同样如此。文章对现代机械的特点进行了介绍，并对国内机械设计的创新方法进行了深入细致的分析和探讨，希望能够起到一定的参考借鉴作用。

一、机械自动化的定义

对于现代机械的定义，因为研讨的视点不一样，进而给出不一样的定义。例如美国机械工程师协会，在1984 年将其定义为：“现代机械就是经过计算机信息网络和谐与控制的机械和（或）机电部件彼此联系的体系，该体系可以完结机械力、运动和能量流等动力学任务”。而世界机器与组织理论联合会将现代机械定义为：机电一体化是精细机械工程、电子控制和体系思维在产品设计和制造过程中的协同联系。

二、现代机械特点

1、性能较高结构简单

与传统机械不同的是，现代机械具有较高的性能，其结构也越来越简单，功能变更更加容易、方便。随着技术的发展，设计方法变得多样化，作为设计人员，可以将多种技术进行融合，最终实现现代机械的综合利用。并通过不同的角度和切入点，使现代机械具有更加科学合理的结构，顺应时展的需求。

2、成本降低效率提高

现代机械的成本大幅度降低，因此能够获得更多的效益，节省人力、物力、财力。同时现代机械的效率也获得提高，缩短了工作时间。对于工作成果的展示更加清晰和明确，使现代机械使用人员对于工作成果可以进行较为直观的理解和感受。在产品质量上也获得提高，工作整体质量得以提升。

三、现代机械设计方法概论

1、现代机械设计创新理论

现代机械创新设计是一种实践活动，以理论知识和实践知识为基础，充分发挥设计者的想象力和创造力，合理运用已有的科技成果和技术手段，使得设计出来的产品更加具有实用性、创造性。现代机械设计已成为一个庞大的学科，种类和结构日益复杂，功能更加多样化。机械设计创新理论是指在机械设计学理论的基础上，联系并紧密结合认识哲学、认识科学、思维科学、设计方法学、发明学、创造学等相关学科中的有益成分，凝结设计人员的聪明才智，并且运用系统科学、信息科学、计算机技术等技术手段，融合美学原理，设计出对国家经济发展和社会进步有价值的产品。

2、机械设计创新内涵

机械设计创新可以通过多种方式实现，较为常用的是提高机械产品的性能以及优化产品的技术特性，如适应性、可靠性、经济性等指标。此外，也可以设计全新的机械产品来实现创新。随着社会的发展，科技的进步，旧的设计思维和设计方式已不能适应现代设计的需求，机械设计需要具有独创性、实用性、突破性和联动性。独创性，即打破传统的设计模式和设计理念，采用科学合理的全新的方案和组合。实用性，即机械设计的创新应具有针对性，满足市场的需求，具有合理的功能，易于生产，使用方便。突破性，即转变原有的思维方式，不局限于机械设计领域自身，而是扩展到其他领域，并从中获取灵感，为机械设计提出新的原理，开拓新的局面。

3、开展现代机械设计创新的意义

现代机械设计创新的研究成果，运用到生产实际将带来巨大的经济效益和社会效益，同时其具有的学术价值更是不容忽视的，对于机械设计行业的可持续发展具有非常重要的意义，是其发展的根本动力。机械设计产品所体现出来的并不仅仅是科学技术的运用与实现，更是设计者思维方式的反映。设计者在进行机械设计的过程中，其思维方式也不断地获得提高。同样设计者的思维方式融入到产品的设计中，使产品更加具有人性化的特征。在两者的相互作用下，使得机械设计作品更具实用性和可操作性，向着集约化、自动化、智能化的方向发展。现代化的创新力量不断涌入，必将促进机械设计的发展，使机械产品更加充满生机和活力。

四、国内外机械设计创新的方法研究

1、国内机械设计创新方法

随着经济的发展和科学技术的进步，对于机械产品无论从质量上还是从精度上都有了更高的要求，机械设计领域也产生了重大的突破，取得了令人瞩目的成果。先进的设计理论和设计方法不断涌现，在传统机械设计方法的基础上获得了进展。机械设计是十分复杂的过程，涉及到的知识和理论也非常复杂，在设计过程中会遇到各种各样的问题，然而在我国的科研工作者和机械设计人员坚持不懈的努力下，丰富了机械设计的理论，积累了宝贵的实践经验，对于机械设计中出现的问题，已经能够很好地进行解决。高科技及先进理论的引进使设计过程得以简化，为机械设计的发展作出重要的贡献。当前，计算机辅助设计、系统化设计、局部或全局性设计等创新方法已获得广泛的应用。

2、国外机械设计创新方法

相对于国内的机械设计创新，国外的创新研究开始的较早，并取得了一定的研究成果，目前应用得较为广泛有以下三种。普适设计理论是在传统设计方法的基础上发展起来的，起源于德国，通过将现有设计方法进行总结和规范，形成具体的设计规则模型，根据既有的经验，设计和构建能量的输出和输入环节，进而将机械设计的功能结构具体化。公理化设计理论方法则是在决策的基础上发展起来的，起源于美国，使科学决策和系统理论相结合，与普世理论相同的是，功利化设计方法同样注重于经验的积累，最终形成以法律公则和科学方法为基础的创新方法。公理化设计理论的优势在于能够优化和完善较为复杂的机械设计，其设计效果也比较令人满意。三次设计法理论主要包括系统设计、参数设计、容差设计几个方面，起源于日本，近几年获得了较为广泛的应用。这种方法是目前较为先进的设计方法，准确率和效率都有所提高，机械设计的整个过程可以很快的完成，充分体现了高质、高效、方便、快捷的特性。

3、培养机械创新设计思维

在进行机械设计的过程中，创新思维方式的培养非常重要。这是因为机械创新设计是极具创造性的工作，作为设计人员，在提高自身知识水平和能力的同时，培养具有创新精神的思维方式尤为重要。对于机械设计工作应以全新的视角来看待，突破传统的设计方法和思维模式，广开新思路，探索新方法、新技巧，运用先进设计手段，使原有的设计更加完善或者创造出全新的设计作品。

结束语

与传统的机械设计相比，现代机械设计具有自身设计新理念和新思路。而现代机械设计离不开创新思维，创新思维是社会发展的源泉，是现代机械设计中重要的组成部分。机械设计人员只有树立创新思维的理念，并结合自身丰富的实践经验和扎实的理论知识，同时充分利用现代计算机技术的优势，发挥主观能动性，才能够设计出满足人们对于产品越来越高的要求，从而促进我国现代机械设计发展。

参考文献

[1]许鸿艳.讨论现代机械设计的方法及研究进展[J].湖南农机，2013，40（5）：55-57.

现代机械论文篇7

论文摘要：本雅明的“机械复制”理论，以一种技术性视角看待艺术在现代社会所发生的一系列变化，通过指出技术成为现代艺术形式的内在组成部分，从而区分了传统艺术和现代艺术。现代艺术的出现对传统的艺术理论观念和人们的认识构成了极大的冲击。

进人现代社会以来，艺术的发展出现了明显的断裂，从生产过程、接受方式到艺术概念都发生了巨大变化。然而，究竟应当以一种什么样的方式去认识这些变化，并以此探寻现代艺术的发展方向，一直是学界关注的问题。1936年，本雅明发表《机械复制时代的艺术作品》，提出了“机械复制”理论，以一种技术性视观解释艺术在现代社会所发生的一系列变化，肯定了电影、摄影等由机械复制技术产生的艺术。可以说，此书发表为我们提供一种理解现代艺术的认知范式。今天，随着现代科技与艺术日益紧密的结合，重新审视本雅明的“机械复制”理论，更能感受其理论的预言性和前瞻性。

艺术的存在问题一直是本雅明关注的焦点。在“机械复制”理论中，他论述了传统艺术的衰落和现代艺术的兴起。阐述过程中，他又进一步区了传统艺术形式和现代艺术形式。在本雅明的理论框架中，现代艺术形式主要指摄影、电影等现代社会中直接产生于机械复制技术的艺术形式，传统艺术形式则是与之相对的传统社会中的艺术形式，包括绘画、音乐、文学等。传统艺术即前工业社会中的艺术形式;但在进人工业社会以后，传统艺术形式逐渐被纳人机械复制体系，与现代艺术形式一起构成了现代艺术。

本雅明解读艺术发展的线索主要是艺术的不同复制方式。首先，他区分了手工复制和机械复制。艺术品从来都是可复制的，前工业社会中人们出于学习、模仿、营利等目的，对艺术品进行手工复制，但是相对于大量的原作来说，复制品的数量很少，只是个别现象，没有影响力，跟原作相比并不具有艺术价值。但在机械复制技术出现以后，人们可以对艺术品进行大规模的精确的复制，人们面对的艺术品大多都是复制品，原作的存在反倒成了个别现象。在此本雅明又进一步区分了两种机械复制艺术，指出:“对绘画进行拍摄复制与在电影摄影棚中对表演过程进行拍摄复制是不同的。}ry7cr3o}不同之处就在于“在前者那里，被复制品就是一件艺术作品，而复制品并不是艺术品。; Cucr3o}这实际上指的是有原作的机械复制和无原作的机械复制。前者主要是指对原作进行复制，例如利用照相技术对绘画、雕塑等艺术进行复制，通过录音技术对音乐作品的复制，利用现代印刷技术对文学作品的复制等;后者主要指利用摄像机对人、物或事件的实时复制，与对原本的复制不同，它直接取材于现实世界。可以说，这两种机械复制形式有着截然不同的内涵:前者主要是对传统艺术形式的复制，表征的是传统艺术在现代社会的存在和发展形态，后者是对现实世界的直接复制，表征的是现代艺术形式的存在和发展，其中以电影为最典型的代表。

把握这两种不同的机械复制方式，对于我们理解艺术在当今社会的发展有着深刻的意义。现代艺术的发展似乎印证了黑格尔的预言:“我们尽管可以希望艺术还会蒸蒸日上，日趋于完善，但是艺术的形式已不复是心灵的最高需要了。我们尽管觉得希腊神像还很优美，天父、基督和玛利亚在艺术里也表现得很庄严完善，但是这都是徒然的，我们不再屈膝膜拜了。ff[2](P132)随着现代社会脚步的日益临近，感觉敏锐的哲学家似乎提前感觉到了艺术的衰亡，但是黑格尔心目中的艺术只是他所际遇的传统艺术，进人了以机械复制为主要手段的工业文明社会以后，传统艺术确实由中心走向了边缘，传统艺术形式在当今社会很难再产生出经典作品，莎士比亚、达芬奇、贝多芬成为后人难以逾越的高度，特别是自杜尚的《泉》被当作艺术品后，传统艺术似乎走到了尽头。但是这并不意味着艺术的终结，传统艺术形式衰落之时新的艺术形式崛起了，如摄影、电影、电视等等，它们同样创造出杰出的艺术作品，谁能说《乱世佳人》、《廊桥遗梦》只是毫无价值的商业片，谁能说奥黛丽·赫本、卓别林只是人造的明星呢?在机械复制的社会中，传统的艺术也并没有消失，改变的只是它的存在方式，在新的技术面前它将获得新生，如本雅明所说:“莎士比亚、伦勃朗、贝多芬将拍成电影……所有的传说、所有的神话和志怪故事、所有创立宗教的人和各种宗教本身……都期待着在水银灯下的复活，而主人公们则在墓门前你推我操。ff(3](P11)

同为机械复制，从艺术的角度来说，传统艺术形式的复制和现代艺术的复制之间仍然存在着一个本质的区别:在现代艺术形式中，复制技术是内在于艺术的，如电影中，摄像机和人一样都是电影的组成要素之一，长镜头、景深镜头等的运用都会直接影响到作品的效果，而在传统艺术形式中，复制技术还是外在于作品的，如对一部具体的文学作品来讲，采取何种印刷手段并不会给它带来太大的影响，也就是说，复制技术的影响主要体现在作品的数量上，它的进一步发展并不能引起传统艺术形式的同步发展。所以，现代艺术是为复制而复制，复制是它的内在要求，而对于传统艺术形式来说，复制并非是它本身的固有需要，只不过是商业运作强加其上的。

还有一点值得注意的是，本雅明的“机械复制”理论中的“机械复制”是相对于传统的手工复制而言的现代技术的一种，不能简单地还原为机械复制技术本身。本雅明生活于19世纪末20世纪前四十年工业文明刚刚兴起发展之时，当时的技术水平仅限于机械复制技术，所以本雅明的讨论对象也只能是机械复制技术，但是其实这种机械复制的技术代表的是新兴起的现代技术。随着现代科技的进一步发展，如今以数码技术为核心的电脑成像已向以机械复制为基础的摄录成像提出了挑战，然而它仍然处于以机械复制为开端的现代艺术之轴，其发展其实并未脱离本雅明的理论视野。所以说，“机械复制”理论并非局限于机械复制本身，它的理论实质是以一种技术性视观来看待艺术在当今社会的存在与发展，既囊括了传统艺术，更注重新产生的现代艺术，这对当下的艺术实践同样有着重大的指导意义。

本雅明以其敏锐的目光觉察到了技术的介人对艺术产生的巨大影响，技术主要通过改变艺术的制作和接受进而改变了整个艺术的特质，从而使现代艺术呈现出与传统艺术极为不同的面貌。

第一，现代科技改变了艺术的生产方式。传统的艺术创作，依赖的完全是艺术家的力量，表现的是艺术家创作个性，依靠他们采取冥思苦想、细心雕琢，有时甚至还要等待灵感的来临，艺术品的物性因素虽然必不可少，如文学创作需要的笔和纸，弹奏音乐所需的乐器，绘画要用的颜料、画笔和画纸等，但这些在整个创作过程中较艺术家的构思和物化过程来说都是微不足道的。而在机械复制时代，艺术品原作产生以后，大量工人就可借助机器对其进行大批量复制，这个过程不再需要闪烁艺术的火花，艺术由创造性活动变成了一种生产性行为。在现代艺术的生产中，如摄影、唱片、电影等，已没有了原作的存在，机器甚至和人共同参与了创造环节。在现代艺术的典型代表电影中，“在弧光灯下进行表演，并同时满足麦克风的条件，这是第一流的检测要求。ff}4](P33)电影演员要根据镜头的需要来表演。

与戏剧演员相比，由于电影的拍摄是片段性的，所以电影演员不需要全身心的投人，只要扮演好他(她)自己，然后通过后期的剪辑，便能收到好的效果。蒙太奇(montage)是现代艺术的一个重要创作手法，原意为“构成”、“装配”，它不仅运用于电影，在之前出现的先锋派、达达主义绘画中就已有所运用，例如将一些现实的碎片布料、纽扣、报纸等贴人作品之中。在电影中它更是成了创作的一个必要的基本的手段，仅仅由摄像机拍摄下来而未经剪辑的录象就不能算是艺术:“在电影创作中，艺术品多半要基于蒙太奇剪辑才能产生，电影就依赖于这种蒙太奇剪辑”}s]

第二，现代科技建立起新的艺术的接受方式。机械复制技术出现以后，人们对艺术由个体性接受转变为群体性接受，凝神静观为神情涣散所替代，对电影的接受即是典型的例子，人们面对一幅幅转瞬即逝的画面已无暇思考，只能沉浸于电影所带来的震惊之中;在对现代绘画的接受中，人们感受到的也是也是一种类似于电影的冲击，其美学感受与传统的绘画极为不同。相比之下，对传统艺术的接受更倾向于一种智性行为，是一种诗意的沉思，在现代艺术中，艺术的接受更加感性化，人们感受到的是艺术的冲击力。更进一步，电影的出现拓宽了人们的认识领域，并改变了人们的感知系统。如同弗洛伊德发现了本能无意识，本雅明指出镜头开拓了人们的视觉无意识:“电影特写镜头延伸了空间，而慢镜头动作则延伸了运动。;Ca]

第三，生产和接受的转变引起了艺术自身质的变化。由于艺术品可大量生产复制，原作面对众多的复制品丧失了其权威性，导致了韵味的消失，而艺术品的韵味正是传统艺术区别与现代艺术的一个重要特征。在本雅明看来，韵味源于艺术品的独一无二性，是神秘而朦胧的，它反射着神性的光辉。随着艺术品数量的增多，展示价值日益压倒膜拜价值，围绕着艺术品的这层神秘的面纱也就被撩起了，这也就意味着艺术由带有神性的创造物变成了世俗的人工物，失去其高贵的出身平民化了;但是，它走向了大众，变为了公共财富，从而成为一种“具有全新功能的创造物”[io7

“机械复制”理论曾被喻为精神文化领域内的“进化论”，甚至被称为是一种“危险思想”，因为它不仅是对艺术实践的描述和分析，同时它对传统的艺术理论和人类的认识能力构成了极大的冲击。

在机械复制技术产生初期，许多精英知识分子对摄影、电影等现代艺术形式或否定或视而不见，大都因为一个共同的原因:艺术不仅成为生产性的活动，而且变得具有可装配性，这就打破了传统理论中的“有机体”观念。早在古希腊时期，亚里士多德就曾提出好的作品都应该是有机的、完整的:“一个完整的事物有起始、中段和结尾组成……组合精良的情节不应随便地起始和结尾，;[m7

由机械复制技术带来的震惊不仅局限在艺术和艺术理论的范围内，它也在哲学层面上改变了人类对技术及自身的认识。在现代社会中，理性、秩序快速发展，人类控制自然的力量日益强大，而在传统的人治领域—艺术中却出现了相反的事情，以摄像机为代表的物成为创作主体的一部分，侵人了人类占统治权的领地，对人类是一个沉重的打击。

问题还要从科技自身的悖论谈起。一方面，由于现代科学与技术的结合和发展，人类探索外在世界奥秘和改造客观世界的能力日益加强，人的本质力量得到了极大的伸张，出现了海德格尔所说的“主客两极化”:“决定性的东西并非是人从迄今的束缚中摆脱出来而达到了自身，而是整个人的本质发生了变化，因为人成了主体。n[13](P43)人从自然中超拔出来，不再是存在者中的存在者，而是与其它存在者相对的“主体”，其它存在者便成为了“客体”，人作为唯一的主体对诸客体具有独一无二的统治权和支配力。另一方面，如同海德格尔所指出的，由于技术的意志，自然中的一切包括人类都变成了物质、单纯的材料，也就是意味着一切都齐一化、功能化了，人沦为了物。这一点，在马克思的X1844年经济学—哲学手稿》中就曾明确地论述过人的异化:“劳动的这种现实化表现为劳动者的非现实化，对象化为表现为对象的丧失和为对象所奴役，占有表现为异化、外化。ff[)，]

在电影的制作过程中，摄像机有着跟演员同样重要的地位，演员可以不必沉人角色，但必须随时都要照顾到镜头的需要。当导演一个惊讶的镜头时甚至可以不事先通知演员直接去吓他一跳，将其表情拍摄下来便可达到预期的效果。这样，较之舞台演员，电影演员在很大程度上失去了自主性，成为导演进行加工整理的的客体，表演者作为人的主体性受到了极大的动摇，沦为表演的机器，人被摄像机物化了。在电影的接受过程中也存在着类似的现象，在既定的影象面前，观众只能被动地接受一幅幅快速的画面，变成观看的容器。

现代机械论文篇8

论文关键词：因子分析，层次聚类分析，农业机械化

 

1．问题及背景

世界农业的发展历史已经证明：农业机械化是建设现代农业的必然过程，是农业现代化不可逾越的阶段。农业的机械化程度是衡量一个地区农业发展水平的一个重要指标，而不同地区的机械化水平又是不平衡的，以往对农业机械化水平的研究只是停留在对各地农用机械的绝对拥有量的描述上的，《2005年江苏省农业机械化管理统计分析江苏农机化论文》【1】只给出了绝对的统计数据并简单的编制了一些指数，各地区的差异从中表现的并不很明显。本文拟采用因子分析和聚类分析两种方法对吉林省9个地市2005年和2009的农业机械化水平进行排名分类研究。

表1 吉林省农业机械总量及增长率

 

年份

农用机械总动力(万千瓦)

大中型农用拖拉机（台）

农用小型及手扶拖拉机（台）

大中型机引农具（部）

农用排灌动力机械（台）

粮食加工机械（台）

2005

1471.30

90750

538024

171632

416968

101088

2009

2001

245162

589961

480785

469501

113467

增长率(%)

36.00

170.15

9.65

180.13

现代机械论文篇9

[关键词]机械设计；机械制造；理念创新

中图分类号：F407.4 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）01-0060-01

随着现代社会工业化进程的不断加快，工业生产的需要也在不断增大，机械工具作为工业生产的基础方式，其奠基作用是无可替代的，现代机械制造行业的发展也彰显了一国的综合国力和技术水平，市场经济的飞速发展，科学技术的突飞猛进，和现代化建设的急切脚步都让工业机械的市场需求大大提高，在未来，机械制造行业的发展将有着更好的前景。机械设计就是按照具体的使用要求，分析、计算、构思机械的结构、原理、运动、能量和力的传递、零件的形状、大小、等不同的方面，并最终予以制作的全过程。机械设计是机械工业中最为关键的环节，能否做好现代机械设计是机械制造工业发展的关键因素，现代机械设计的理念与传统机械设计相比有着明显的突破，本文对于相关的一系列问题进行了探讨。

一、现代机械设计概述

（一）传统机械设计和现代机械设计的方法。传统的机械设计一般是按照目标和任务，制定一个方案，甚或制造出具体的样机，而后予以考核评定，在考核评定的基础之上，进行修改，形成第二方案，循环反复进行这一过程一直等到满意为止。具体的流程是： 市场需求调查； 归纳相关问题； 综合分析问题； 优化方案； 修改方案； 绘制图样。在传统机械设计中，由于受到设计观念、技术方法和设备条件的限制，设计要借助于大量的静止化和简化假设，这样就大大地影响了设计的精确度，设计中过度依靠主观灵感和经验，高效、准确和科学合理性受到了影响。

现代机械设计分为广义的和狭义的两种，广义的设计针对的是实体化对象的整个过程，狭义设计针对的是图样完成的设计。现代工业设计的基本特征是智能化、经济性、集成化、并行、精确、动态运行。现代机械设计一般有两种分类，比较成熟的设计方法有：CAD、机电一体化的设计方法、最优化的机械设计方法、有限元的机械设计方法等等。正在发展中的新颖设计包括：智能、生命周期、创新、并行、稳健、虚拟等不同的类型。

（二）现代机械设计的理念。设计过程要遵循一些理性的、科学的基本原则，一般来说包括逻辑关系的确定，物理关系的确定，结构关系的确定，总体层面设计的最终确定。现代机械设计的理念是把信息技术、计算机辅助技术、智能技术和机械工程技术相结合，通过建立数学模型进行优化，融合数学、物理学、电子信息学、化工学、人体心理学、测量学等学科知识，从形象思维开始，综合运行各种思维方式，经过逻辑推理和判断及相应的综合、分析与决策，产生设计创意，经过精确的数据分析和操作，反复操作循环，最终完成设计方案。设计过程要充分考虑到设计任务，清晰设计目标，充分收集资料和数据，要设计出新结构和新方案，还要和客户进行讨论，注重各专业知识的配合，力求方案的科学性，要以严谨的态度对待设计图，不断修改方案，直到最佳，最后，现代机械设计的一个重要理念就是要将设计的过程贯彻于机械制造的始终，即使是草图结束以后也要动态进行调整。现代机械设计的理念秉承创新精神，注重逻辑和思维方式，运用科学合理的设计方法，结合最先进的科学技术，并且还要综合考虑经济性、稳定性、精确性、智能性等相关因素，充分融合环保设计、人性化设计、高性能设计、低能耗设计等理念，并且借鉴国内外的相关理论，实现设计理念的创新和发展。

二、现代机械设计相关技术

（一） 节能环保设计技术。该技术充分考虑到了低耗能、高效益、环境保护等因素，主要包括以下几种。

1.节能机械设计技术。设计中要求将能源利用率提高到最大化，在设计阶段要充分考虑产品的结构布局、加工工艺以及重复使用性和材料选择，以满足节能要求。

2.环保机械设计技术。在产品的生命周期内，是否可以回收，对环境和人体健康有没有损害，要兼顾产品质量。

3.材料设计。要充分考虑到材料本身，实现材料利用率的最大化。

4.人性化设计技术。要考虑到人机统一，机械设计以人为本，从人出发，兼顾到科学技术，实现人机合一。

（二）优良性能设计技术。现代机械设计要充分考虑到产品的综合性能，主要包括。

1.实验技术和可靠性的设计。监测产品和系统是否出现故障，对故障进行检测分析，研究预防故障和处治故障的方法，保证性能的可靠性。

2.防断裂技术的设计。要充分考虑到机械设计的材料和结构能否在载荷、温度和电场等外力的作用下具有足够的抗破坏能力。

3.系统动态设计技术。为了保证能够全过程监测机械的运行，对频率、动态响应、运动和振动等结构动态特性进行分析、评价和设计进行研究，研究机械是否有磨损等情况，保证产品的正常运行。

4.防腐蚀设计技术。保证产品不被腐蚀，要在选择材料、防腐蚀结合和强度设计上着手。此外还包括状态检测补偿和控制技术。

（三）创建竞争优势设计技术。这是考虑到市场的需求，在市场中建立竞争优势的设计技术，主要包括以下几种。

1.创新技术。在结合产品实际功能和质量的基础上，充分发挥创造性思维，设计出客户满意度高，符合市场需求的产品。

2.低成本设计技术。设计时为保持竞争力，要充分降低成本，当然要兼顾现代机械设计投放市场的速度，缩短产品的设计周期。

3.智能设计技术。智能化是现代机械设计中的一个重要特征，由于传统的CAD自动化技术已经不能满足机械自动化的要求，就要求比如 ICAD这样的能够满足图形处理，数值计算，具备知识处理能力和能够为设计全过程提供智能化支持的技术。

正确认识机械设计的特点，掌握科学的理论，合理实践，不断突破机械设计创新的理论，可以根据已有的科学原理和技术进行创新，可以在原有原理和技术的基础上进行技术改革和创新，可以吸收其他领域的研究成果进行创新，可以引进国外先进技术进行创新。

现代机械论文篇10

关键词：煤矿机械；发展现状；趋势

前言：经过几十年的发展，我国煤炭产业取得了长足进步，但是，我国的煤矿机械设备仍处在低水平、粗放性的阶段，限制着我国经济的发展。“集约、高效、绿色、安全”已成为我国煤炭产业发展的关键词【1】。作者将以我国煤矿机械设备为分析、研究对象，通过分析、研究使用中存在的问题，指出煤矿机械的发展趋势。

1.发展现状

根据煤炭开采的现代化、智能化、大型化、高效化的要求，煤矿工业对机械设备也有了越来越高的要求。李有忠研究指出，我国煤矿机械装备主要的性能指标落后发达国家约l5年，共性差距明显，并指出，主要体现在：产品技术标准差距较大；产品设计理论落后；主要产品的核心技术并没有完全掌握；产品使用寿命短、可靠性差；产品制造工艺、检测手段落后，加工设备落后；缺乏产品可靠性研究和工艺研究【2】。但是，随着社会经济的发展、煤炭需求量的增加，许多不尽人意的煤矿机械设备问题逐渐暴露出来。

1.1 数字化、智能化低

科学技术是第一生产力，当今世界是一个数字化、智能化的世界，科技的竞争，促使着各行业的数字化、智能化、现代化的水平不断提高。虽然，我国的煤矿机械设备的产量、煤炭的产量位居世界第一，但是，我国煤炭行业的数字化、现代化水平，明显落后于世界先进水平，滞后于时代的发展，尤其是煤矿机械，大部分机械设备仍以机械动力或机械控制为主，仅有少数的小型设备实现了现代化、数字化、智能化，煤矿机械设备现代化、数字化、智能化低的现状，已成为制约提高我国煤矿生产能力的主要因素。

1.2 设备体积大而笨重

体积大、重量大仍然是我国煤矿机械设备的最大特点。例如：每根单体液压支柱重量就在60～80Kg；液压支架、采煤机等设备的重量达到了在数吨。体积大而笨重的煤矿机械设备重，不仅使设备搬迁受到了限制，而且导致了设备运转不灵活，限制了生产能力的发挥。

1.3 适应性差

现今，世界其他国家采煤主要采用机械化的煤矿设备，但是，在我国，部分矿井实现了机械化采煤，部分矿井仍采用放炮落煤。放炮落煤不仅不利于保持煤炭块度，而且容易引发瓦斯、顶板事故，对井下工人的生命安全造成严重危害。纠其原因是因为煤矿机械对地质条件的适应性很差，地质条件稍有变化，现有机械化设备就无法展开使用，从而造成煤矿机械化水平的落后，制约煤矿生产能力的提高【3】。

此外，煤矿机械设备还存在着能耗大、寿命短、国产化低等问题。

2.发展趋势

2.1 主动预防性维护【4】

长期以来，我国所采用的对，煤矿机械事后维修与定期检修的预防性维修、预知性制度，已不能适应现代化、智能化生产的需要。主动预防性维护，是在预防性维修的基础上发展起来的一种新技术。主动预防性维护、预知性维修，都是以对系统的工况监测为依据，但它们所监测的对象又有所不同。预知性维修是监测材料磨损、性能下降的早期的失效征兆，根据监测的失效征兆对失效的程度以及发生故障的部位进行判断，如：油液中的铅含量、磨粒特性，振动噪声等等。而主动预防性维护，则着重于监测导致材料磨损、性能下降的系统的根源性参数，如：油液理化性能、工作温度、机械的对中和动平衡等，并通过维护或维修保持其在容许范围值内，以达到防止失效、延长设备及其元部件使用寿命的目的。

2.2 机电液一体化技术

提高机电液一体化设备的自动化、智能化的程度，代表着未来煤矿机械发展的方向。机电液一体化作为一门新兴的综合性复合高新技术，是在控制论、信息论、系统论的基础之上，将机械、电子信息和液压系统等相关技术有机的组合在一起，形成的一个最优、最佳的系统，实现了机械、电气元器件的集成化，并使机械动作能自感应与自调整，最终，实现煤矿机械设备无人操作化的新技术【5】。

2.3 煤矿机械工况监控技术【3】

根据设备运行时振动信号的时域或频域特性或其特征值的变化规律，来判断机器的运行状态是否出现异常，实现煤矿机械振动监测。利用工况在线监测、故障自诊断，来实现人机对话、记忆、报警和自动控制功能。从机械的液压和系统申提取抽样，利用铁谱分析技术，研究油样中的磨屑，确定机器零部件的磨损状态，从而判断机器的运行状况。利用超声方法或磁粉方法检测机器零部件中是否存在裂纹或其它损伤，进行无损检测。检测电气设备的电压、电流、电气绝缘等以及乳化液的浓度、粘度、液温、液位等，进行电气、乳化液监测。

2.4 功能综合化及设备现代化、智能化、灵活化国产化【6】

实现煤矿机械设备功能综合化，节约人力资源，提高设备的效率，发挥机械设备生产能力。煤矿机械向着现代化、数字化、智能化、高效化的方向发展，紧跟时代潮流，尽快解决制约我国煤炭行业生产能力提高的瓶颈，提高整个煤炭行业的生产能力。提高煤矿机械适应多种复杂地质及矿井生产的条件，从而增加其使用的灵活性。

结束语：

煤矿机械的发展，肩负着提高整个煤矿行业的现代化水平的重任，我国煤炭资源供应相对不足，煤矿机械能力的限制是最为重要的因素之一。本文分析研究了煤矿机械的发展现状，并结合实际讨论了其发展趋势，对解决我国煤矿机械存在的问题，具有一定的积极意义。

参考文献

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