机械制造技术和发展
机械制造技术和发展(精选12篇)
机械制造技术和发展 第1篇
关键词:锅炉制造,焊接技术,超临界
1 锅炉制造的用材发展
我国锅炉制造业主要使用材料为钢材, 根据锅炉用途可分为两种:在室温条件下或蠕变温度条件主要用材为钢板和部分钢管, 在高温条件下主要使用钢管。由于锅炉使用中存在着高度安全隐患, 因此对于钢材的使用也有一定的要求。
1.1 锅筒
锅筒是锅炉制造中用材最多的部件, 也是锅炉中最重要的受压部分, 在锅炉生产制造中, 锅炉承受压力越大, 锅筒的厚度越大, 锅炉生产工艺要求越高, 因此对锅筒的选材必须根据钢材的屈服极限与强度极限进行选择。我国目前锅炉制造中的要求标准为:中低压锅炉选用250N/mm2~400N/mm2的钢材, 高压及以上的锅炉选用500N/mm2。
传统的钢板材料主要有A3g (用于低压小型锅炉) 、20 (用于低、中压锅炉) 、22g (用于中压锅炉) , 由于20、22g强度与屈服限不高, 生产用量多、筒壁厚, 在此弊端上我国近十年不断研制新型材料, 主要代表有12Mng、16Mng、15MnVg、14MnMoVg、18MnMoNbg等低合金钢钢板, 其屈服限值分别为300N/mm2、350N/mm2、400N/mm2、500N/mm2。新型材料的投入生产在资源节约上有着显著的效果, 例如16Mng代替20g时可减少25%~30%的用量。
1.2 受热面管、管道、集箱
锅炉受热面管在锅炉制造中用量很多, 且受热面直接牵制的锅炉的整体作用, 一处破裂则整个锅炉都无法使用, 因此对受热面的制造工艺要求严格, 必须采用优质钢材轧制, 且需使用无缝钢管生产。管道与机箱布置在锅炉的外面, 一旦出现破裂危害极大, 因此对于钢材的选用要求更为严格。受热面管、管道、集箱均由钢管弯曲、焊接形成, 在钢材的选用上同样要求具有良好的可塑性与焊接性能。
2 锅炉技术的发展
随着我国十六大中“节约环保, 鼓励新能源开发”发展目标的提出, 我国锅炉制造也开始朝着节能、环保的方向发展, 随着技术水平的不断提高, 近年来我国各种锅炉制造技术也不断发展, 大容量、高效率、高参数的超临界锅炉和超超临界锅炉陆续生产上市, 大型环保、清洁燃烧锅炉以及使用清洁能源类型的循环流化锅炉也被广泛生产。
2.1 超临界、超超临界锅炉机组的发展
锅炉投入使用时水变成蒸汽的临界压力为22.115MPa, 目前我国规定锅炉内工质压力高于这个值就为超临界锅炉, 若超过26MPa则规定为超超临界锅炉。超临界锅炉与超超临界锅炉在节能环保上具有杰出的效果, 超临界锅炉较亚临界锅炉35%的发电效率高出6%, 单电燃煤约310克, 每单位节约70克的燃煤量, 而超超临界锅炉比超临界锅炉的发电效率要提高6%~8%, 一年可节约6千吨的优质煤, 在国家资源的利用上起到重要作用。同时, 由于超临界锅炉与超超临界锅炉的技术含量较高、环保性能好等优点, 在发达国家已经得到广泛应用, 而我国目前仍以制造亚临界锅炉为主, 超临界机组还未被广泛使用。但我国自2002年将超临界锅炉制造列入生产计划后, 超临界机组得到了迅速的发展, 目前国内超临界锅炉的生产已超过100多台。
2.2 大型循环流化床锅炉机组的发展
循环流化床锅炉技术简称为“CFB”锅炉技术, 早期的CFB锅炉机组是在鼓泡床锅炉的基础上发展起来的, 是近时间发展起来的高效、环保、节能的清洁燃烧技术, 在我国的锅炉制造技术中已得到广泛应用。CFB锅炉最大的优点在于锅炉内循环燃烧的过程, 对于床料中未发生反应的物质被吹出燃烧室后会重新送至燃烧, 而已经发生反应的部分在燃烧中会继续硫化, 与煤粉锅炉燃烧相比除去了燃烧物质的处理装置。由于CFB锅炉循环燃烧特点, 不仅燃料的适应性比较强、燃烧效率高, 而且脱硫效率高, 因此CFB锅炉的制造节约了锅炉厂的生产成本, 同时减少了商家的运行费用, 具有很好的市场发展前景。
3 锅炉焊接技术发展现状
3.1 锅炉常用材的焊接工艺要求
3.1.1 低碳钢
低碳钢中碳元素的含量一般不超过0.25%, 因此焊接性良好, 不需要特殊的焊接工艺要求。由于低碳钢在锅炉制造中厚度越大焊接中可能出现裂纹的概率也会增大, 因此在低碳钢焊接中宜选用低氢碱性焊条, 为避免焊接热处理过程中导致的裂纹, 因此在焊接时提前预热或焊后热处理。
3.1.2 珠光体耐热钢
珠光体耐热钢中含有多量的合金元素, 因此增大了钢材的淬透性, 焊接中易出现硬脆化与裂纹, 又因为珠光体耐热钢的元素较杂, 焊接过程会出现回火脆性。为消除焊接接口处的裂缝及淬硬变化, 在锅炉制造中焊接钢材可选用相近材质的钢材, 同时在焊接前进行较低温度的预热, 另外尽量避免选用O、Si、P含量较高的钢材, 以防止焊接中钢材的回火脆性。
3.1.3 低合金高强度钢
低合金高强度钢的主要成分为锰, 具有较好的焊接性能。16Mn钢中合金元素较少, 可以不用进行焊前预热, 但在低温、大厚度锅炉结构焊接中需要进行热处理, 以防止冷裂纹的产生。而18MnMoNb、15MnVR、15MnVNR钢均具有良好的综合力学性能, 工作温度较高, 因此冷裂纹极易出现, 在焊接前需要进行热处理, 一般预热至少要在100℃以上。
3.2 锅炉焊接技术的发展
我国锅炉制造企业普遍采用的焊接技术有埋弧焊、电渣焊、TIG焊等, 但随着产量的增加、产品材料与结构的转变, 锅炉的焊接技术也在不断提高。
3.2.1 CO2气体保护焊接技术
CO2气体保护焊是以CO2为保护气体而进行的焊接方式, 由于CO2气体价格低廉, 只有埋弧焊的40%~50%, 且在脱氧焊锡丝的使用下焊缝变形小、焊接飞溅少, 可以焊接出高品质、内部缺陷少的焊接点, 因此已被广泛适用于黑色金属材料的焊接中。
3.2.2 TIG焊接技术
TIG焊接技术一般是指用惰性气体氩气为保护气体进行的焊接, 在焊接0.5~4.0毫米厚的不锈钢时多采用的就是TIG焊接。锅炉受热面管子的对接焊质量要求很高, 且焊接点多, 仅一台600MW锅炉就有6万多的焊口, 因此主要采用TIG焊接技术进行焊接, 或是与其他焊接技术结合使用的方式进行焊接, 为锅炉制造中的焊接带来了较好的便利。
3.2.3 MPM焊接技术
MPM焊接的方式为多头熔化极气体保护全自动焊, 可以轻松实现焊接接头上下同时焊接, 具有效率高、变形小等优点, 但焊接时熔深浅。在锅炉制造中膜式壁的焊接中若采用埋弧焊的方式则无法实现上下同时焊接, 在实现超临界锅炉与超超临界锅炉的制造中不如MPM焊接有优势。
参考文献
[1]潘乾刚.锅炉制造和锅炉焊接技术的发展[J].金属加工 (热加工) , 2011 (18) .
机械制造技术和发展 第2篇
作者: 佚名
来源: 不详
时间: 2007年11月09日
点击数:
王世明 杨为民 李天石 西安交通大学
摘 要:综述了自90年代以来国外工程机械新技术发展现状,以轮式装载机为例叙述了工程机械新结构和发展趋势,在此基础上指出了我国与国外工程机械的主要差距和我们应采取的对策。
关键词:工程机械发展现状对策近年来,随着建筑施工和资源开发规模的扩大,对工程机械需求量迅速增加,因而对其可靠性、维修性、安全性和燃油经济性也提出了更高的要求。随着微电子技术向工程机械的渗透,现代推土机日益向智能化和机电一体化方向发展。自20世纪90年代以来,国外工程机械进入了一个新的发展时期,在广泛应用新技术的同时,不断涌现出新结构和新产品。继完成提高整机可靠性任务之后,技术发展的重点在于增加产品的电子信息技术含量和智能化程度,努力完善产品的标准化、系列化和通用化,改善驾驶人员的工作条件,向节能、环保方向发展。新技术发展现状
1.1 系列化、特大型化
系列化是工程机械发展的重要趋势。国外著名大公司逐步实现其产品系列化进程,形成了从微型到特大型不同规格的产品。与此同时,产品更新换代的周期明显缩短。所谓特大型工程机械,是指其装备的发动机额定功率超过746kW(1 000HP)。它们主要用于大型露天矿山或大型水电工程工地。产品特点是科技含量高,研制与生产周期较长,投资大,市场容量有限,市场竞争主要集中在少数几家公司。以装载机为例,目前仅有马拉松·勒图尔勒、卡特彼勒和小松一德雷塞这三家公司能够生产特大型装载机。
1.2 多用途、超小型化、微型化
为了全方位地满足不同用户的需求,国外工程机械在朝着系列化、特大型化方向发展的同时,已进人多用途、超小型化、微型化发展阶段。推动这一发展的因素首先源于液压技术的发展——通过对液压系统的合理设计,使得工作装置能够完成多种作业功能;其次,快速可更换连接装置的诞生——安装在工作装置上的液压快速可更换连接器,能在作业现场完成各种附属作业装置的快速装卸及液压软管的自动连接,使得更换附属作业装置的工作在司机室通过操纵手柄即可快速完成。一方面,工作机械通用性的提高,可使用户在不增加投资的前提下充分发挥设备本身的效能,能完成更多的工作;另一方面,为了尽可能地用机器作业替代人力劳动,提高生产效率,适应城市狭窄施工场所以及在货栈、码头、仓库、舱位、农舍、建筑物层内和地下工程作业环境的使用要求,小型及微型工程机械有了用武之地,并得到了较快的发展。为占领这一市场,各生产厂商都相继推出了多用途、小型和微型工程机械。如卡特彼勒公司生产的汀系列综合多用机、克拉克公司生产的“山猫”牌产品等。目前国际上推出微型工程机械的公司主要有:Komatsu、Case、Textron等公司。Caterpillar公司也成了国际微型工程机械的带头人,涉及的产品主要有:挖掘机、挖掘装载机、振动压路机、冲击锤、高空作业车等,其中最小的挖掘机斗宽为200mm,车宽小于1m。
1.3 功能化
多功能化作业装置改变了单一作业功能,多种作业已从中、大型工程机械应用的局限中解脱出来,在小型和微型工程机械上也开始了应用。如Caterpillar公司在926G型轮式装载机基础上开发出的IT62G就具有快速连接装置,驾驶员可在驾驶室里完成更换不同作业装置的动作:如更换铲叉、抓斗、卸载斗、扫雷装置、路面清扫装置、破碎装置等。
1.4 微电子技术、信息技术的普及和应用
利用GPS(全球定位系统)、GIS和GSM技术,卡特彼勒将其雄伟计划命名为采矿铲土运输技术系统(METS)。METS包括多种多样的技术产品,如无线电数据通信、机器监测、诊断、工作与业务管理软件和机器控制等装置。METS由以下3部分组成:1)计算机辅助铲土运输系统(CAES)。包括机载计算、em级GPS微波定位和高速无线电通信3项技术。在运行中,机载系统通过无线电接收整个无线网络中的铲土运输数据、工程数据或现场规划数据。这些数据都显示在驾驶室内的一个屏幕上,司机在驾驶室内能直观地了解机器的作业位置,并准确地判断需要挖掘、回填或装载的土方量。2)关键信息管理系统(VIMS)。VIMS系统监测机器中极其关键的性能与作业参数,并且通过无线电将数据从该机器传送到业主办公室。业主可立即分析数据以便估量机器的当前状态,或加以收集和整理,以便显示机器的作业趋势。3)CAES office软件。这种软件与来自装有CAES的机器的数据相结合,产生一个集成的现时作业模型,使业主能在接近实时条件下对现场或远处监控各种作业。GPS导航系统与电子地图、无线电通信网络及计算机车辆管理信息系统相结合,可以实现车辆跟踪和交通管理等许多功能,这些功能包括:利用GPS和电子地图可以实时显示出车辆的实际位置,并任意放大、缩小、还原、换图;可以随目标移动,使目标始终保持在屏幕上;还可实现多窗口、多车辆、多屏幕同时跟踪。利用该功能可对重要车辆进行跟踪。完成施工工地信息的地貌高精度测量、多目标采集数据的事后回放、显示记录的功能。
沃尔沃建筑设备公司推出B系列自行式平地机操作环境的神经中枢是Contronic监控系统——VOLVO独有的多功能系统。它可以使操作员了解该机所有功能的运行状况,其中包括发动机的转速和温度、燃料料位、地面速度、过滤器阻塞情况、差速器锁紧/脱开,以及其它许多信息。Contronics不仅可以使操作员随时了解其操作的平地机发生了什么情况,而且还储存了所有的操作数据以供维修技术人员下载。得到这些信息后,技术人员使用VCADSPro(VOLVO计算机辅助诊断系统专家)访问该数据,以便进行维修、诊断和性能分析。采用这套系统,操作员可以在零部件失效前采取措施,并在发生故障时诊断出故障的原因。这套系统的主要功能就是保持平地机处于最佳状态,从而延长机器的使用寿命。
目前,卡特彼勒公司、模块采矿系统公司、Leica和Trimble导航设备有限公司均可独立提供基于GPS的推土机定位系统,大大提高推土机的作业生产率。
卡特彼勒的DOZSIM15是一种极易使用的计算机程序,可计算推土机的作业生产率。该软件包与Windows兼容,采用3D模拟技术分析推土距离、坡度、工厂设计参数,并可输出总土方量(压实或松散)、每趟移走的土方量、每小时移走的土方量、每趟总耗时、每趟总成本、总系统生产率等大量信息。计算机精度高于CAD系统。
Leica采用GPS技术的Dozer2000导航系统,在无需勘察标桩的情况下,允许司机精确地控制推土机的推土板和机器的位置,实现虚拟推土作业。
模块采矿系统公司的推土机定位系统有助于司机完成诸如坡度与推土任务。驾驶室内安装有图像控制台,向司机显示机器在作业区内的位置,并实时显示关键作业参数,如推土板角度或被移动的土方体积。
Trimble的产品是SiteVisionGPS,可实现坡度的精确控制,驾驶室内可视化显示系统指导司机精确作业,精度可达cm级。
1.5 节能与环保
为提高产品的节能效果和满足日益苛刻的环保要求,国外工程机械公司主要从降低发动机排放、提高液压系统效率和减振、降噪等方面人手。目前,卡特彼勒公司生产功率为15~150kW的柴油发动机。其中6缸、72L、自重588kg、功率为131~205kW的3126B型环保指标最好,满足EPATierⅡ和EUStageⅡ排放标准。卡特彼勒3516B型发动机装有电子喷射装置及ADEM模块,可提高22%的喷射压力,便于燃油完全、高效燃烧,燃烧效率可提高5%,NOX下降40%,扭矩增加35%。个别厂家生产的工程机械产品,机外噪声已降至72dB(A)。绿色环保型工程机械理念已经显露。人机工程学、无污染绿色施工等成为人们的共识。
近几年来国外装载机的设计和制造进一步体现了以人为本的理念,要为司机提供一个更加舒适的环境,以达到他们称之为全自动化型的境地。根据人体工程学设计了座椅、操纵台、环保型的低噪声发动机,赏心悦目的流线型驾驶室。大中型装载机驾驶室普遍采用翻车保护机构(ROPS)和落物撞击保护机构(FOPS),室内安装空调装置;采用防尘、减振和隔音材料;按人机工程学设计的司机座椅可全方位调节,有的已达轿车座椅的舒适程度,座椅右侧还设计有摆放饭盒、水瓶及其它物品的地方,司机台上安装AM/FM立体声盒式磁带收录机,为司机安全作业提供音频和视频信号。有的还安装网络电话等,极大地提高了作业的舒适性。
1.6 计算机管理及故障诊断、远程监控系统及整机智能化
以微电子、Internet为重要标志的信息时代,不断研制出集液压、微电子及信息技术于一体的智能系统,并广泛应用于工程机械的产品设计之中,进一步提高了产品的性能及高科技含量。
工程机械集成化和操作与智能控制技术主要包括:电液控制自动换挡变速器技术、机电一体化控制技术、负荷传感全功率控制技术和可编程控制与遥控及无人操作技术等。动力换挡变速器技术包括液压式和电液式,负载传感全功率控制是一个具有压差的反馈伺服控制系统,对TQ160A型全液压履带式推土机采用了先导液压控制系统,小松、卡特彼勒和神钢采取了根据不同作业模式选择不同油门开度和泵排量的分工况控制,还有的采用负荷传感技术进行控制[3],如Danfoss公司的PVG120负荷传感型比例控制阀已经成功应用于某推土机的设计,提高了控制精度。此外,比例控制技术和伺服控制技术也在高精度工程机械控制中得到了广泛应用。在控制策略方面,有的学者对工作装置的前馈控制的理论和必要性进行了研究。神经网络和模糊控制由于其对解决复杂系统和不确定系统的独特优势,被引人工程机械的工作装置控制中,各种控制方法结合而成的新的控制策略也有成功应用的例子。
例如,卡特彼勒公司90年代开发的F系列和G系列装载机都安装有电子计算机监控系统(CMS),用以取代E系列装载机上安装的电子监控系统(EMS)。其司机台上装有条形液晶显示屏,微机监控系统具有能同时监控发动机燃油液面高度、冷却水温、变速器油温和液压油温等11种功能。该监控系统还具有故障诊断能力,并可向司机提供三级报警。1998年推出的Cat950G计算机监控系统还配备有Cat指导诊断系统和以维修工具为基础的Cat软件包,使维修人员坐在汽车里用笔记本电脑就能迅速而容易地诊断和排除故障。Cat992G在监控装载机各功能状况并作出诊断的同时还能把这些信息数据作为履历记录下来,无线传送到办公室用计算机进行分析,从而将电气、机械故障防患于未然。Cat994D安装了关键信息管理系统(VIMS),可密切监视机器的运行状态并诊断故障。LeToumeau集成网络控制系统通过显示在机载计算机屏幕的出错信息,提示司机出错原因,并采用三级报警灯光信号(蓝、淡黄、红)表示发动机、液压系统、电气和电子系统的各种状态。目前,该系统已安装在L1350型矿用装载机上。
沃尔沃(Volvo)公司的L系列装载机上也安装有Matris软件包,用以监控和分析装载机的工作状态;其小型装载机上配有电子伺服控制及信息系统(ESIS),由液晶显示屏和键盘组成,用来显示和记录各种信息,其自动诊断功能记录机器故障并储存所有相关信息,通过编码可以防盗。
凯斯(Case)公司21B、C系列装载机也采用计算机监控系统,其微处理器安装在司机座椅的右侧,也具有故障诊断和工作状态液晶显示功能。
推土机上采用电子监测系统(EMS)和电子复合控制装置(即履带打滑控制系统),逐步实现机电一体化。EMS可严密控制机器各主要功能的变化,了解故障发生的部位,防止司机误操作,保证作业安全。电子复合控制装置可把履带滑移量控制到最低限度,提高履带行走装置的寿命,降低油耗,提高生产率。装载机上采用计算机控制的发动机管理系统,发动机的输出功率可根据载荷的要求调节,减少动力损失,节约燃料,提高发动机寿命。另外,装载机上可安装电控式或微机控制的自动换挡变速器,以及电子称量、电子消声器、计算机监控等装置,简化操作,确保安全。铲运机上采用微机处理机控制变矩器、变速器,代替纯液压控制,使操作更轻便。应用激光技术使铲运机平整场地作业精度更高。另外又在开发电子控制的短轴距平地机。
1.7 优秀的设计
优秀的设计是延长机械使用寿命的首要环节。日本提出“设计立业”,遂使日本产品经久耐用,行销全球。日本新卡特彼勒一三菱公司运用负荷分析方法,准确地进行了推土机等在施工现场的受力部件的应力分析,提出了延长机件寿命的设计(长寿设计),即降低面压(机件表面的接触应力),如用螺旋齿代替渐开线齿轮,使重迭系数增大;分散负荷,如采用三角形履带行走系代替常见的履带行走系,将驱动轮从常规的触地式移至三角形顶部,与地面脱离接触,使驱动轮承受的冲击负荷、作业负荷大幅度减小;为减少热量,采用湿式离合器、湿式制动器等,以减少摩擦热。设计时努力改善机械的维修性是延长寿命的有力措施。此外曲面造型技术在工程机械产品设计中也得到了广泛应用。工程机械新结构
工程机械不仅要有科学的合理的结构,满足实际需要,而且还要结合美学法则、形态法则和色彩配置等技法来展示工程机械造型的艺术性。工程机械利用材料、工艺等条件充分体现出产品外观的形体美、线型美、色彩美和面饰美等。
以下以轮式装载机(以下简称“装载机”)为例,就其新技术和新结构,作简单介绍。
2.1 连杆机构
以装载机为例,工作装置已不再采用单一的“Z型”连杆机构,在相继出现了八杆平行结构和TP连杆机构之后,卡特彼勒公司于1996年首次在矿用大型装载机上采用了单动臂铸钢结构的特殊工作装置,即所谓的“VersaLink机构”。这种机构替代综合多用机上的八杆平行举升机构和传统的“Z型”连杆机构,可承受极大的扭矩载荷和具有卓越的可靠性(耐用性),驾驶室前端视野开阔。O&K公司研制的创新LEAR连杆机构,专为小型装载机而设计。Schaeff公司于2000年3月在Intermat展览会上展出的高卸位式SKL873型轮式装载机的可折叠式创新连杆机构工作装置,进一步增加了轮式装载机的工作装置的种类。
2.2 行驶平稳性控制系统
德国汉诺马格公司的大中型装载机上安装有负荷自动稳定系统(ALS),在动臂举升液压缸液压回路中增加一个蓄能器,一对钢膜氮气蓄能器,安装在前车架中,与工作装置液压系统连通。当作业或低速行驶时,系统自动断开; 当车速超过48km/h时,由电子速度开关控制的电磁阀自动开启,蓄能器吸收工作装置液压系统的振动与冲击载荷,提高了操作的稳定性、安全性和舒适性。日本小松公司WA500-3上配用的类似系统称为电控悬挂系统(ECSS),由主监控器、ECSS开关、高低压储能器及压力速度传感器组成,可根据装载机的行驶情况发出控制信号,消除因高速行驶而引起车体的摆动;可提供工作装置上下移动的伸缩性,防止铲斗中物料颠出,使物料保持性好;还可使类似纵向及垂直方向的低频振动降低40%~50%。
2.3 附着力控制系统
在每个车轮上安装一个速度传感器,自动将所需的制动力施加到车轮上,并将扭矩传给与之紧密相连的车轮,便于装载机直线行驶及转向。
2.4 动力电子控制管理系统
根据传动装置及液压系统的工作状态,自动调节发动机输出功率,以满足不同作业工况的需要,提高燃料的经济性。
2.5 发动机自动控制系统
当装载机处于非作业工况时,自动降低发动机转速,减少燃料消耗及发动机噪声。例如,卡特彼勒公司994D装载机采用的新一代Cat3516柴油发动机就安装有HEUI(电液控制的燃油喷射)装置以及ADEM(先进的柴油机管理)系统,可根据外载荷的大小有效地控制发动机的功率与转速,从而降低燃油消耗及尾气排放,减少噪声。马拉松雷图尔诺公司的L系列大型装载机则采用电脑控制的柴油机一电动轮驱动系统,4个驱动轮同时又充当制动器,其输出功率可反馈到交流电机和柴油机,使转速增加,从而提高工作总效率,使牵引效率高达77%(普通装载机为60%左右),此电脑控制系统能监控装载机的整个作业过程,在最大车速范围内尽量提高发动机的输出功率。
2.6 关键信息显示管理系统
采用网络通讯技术,在办公室的控制中心实时监控装载机的作业状态,据此向司机提供基于文字提示的精确的故障诊断信息。
2.7 转向变速集成控制系统
取消传统的方向盘和变速杆,将转向与变速操纵装置集成为一个操纵手柄,并采用简单的触发式方向控制开关和选挡用的分装式加速按钮。利用肘节式自然动作左右扳动操纵杆,实现转向;利用大拇指选择按钮,实现前进与后退、加速与减速行驶。
2.8 销轴润滑系统
能为工作装置上的所有销轴提供为期200h的润滑服务,并使销轴的润滑作业易于完成。
2.9 驱动控制系统
其目的是提高司机的舒适性,帮助长时间进行作业的司机减轻劳累,保持作业效率。
2.10 负载感应变速系统
根据负载状态,自动调节车速及发动机飞轮扭矩,实现高速、小扭矩或低速、大扭矩的动力输出。
2.11 燃油/空气比例控制系统
提高燃料的利用率,确保发动机排出的废气符合环境控制法规要求。
2.12 电子称量装置
电子称量装置已运用于铲装需要测量计费物料的作业,由一个带电子显示屏的微处理器和安装在动臂液压缸回路中的负荷传感器、位置传感器、打印机等组成。其工作原理是通过测量提升液压缸的压力进行称重,称重过程为动态称重,即在铲装物料和连续提升的过程中进行称重、采集信号,通过智能电子秤进行数据计算和处理,并编辑、打印。称重误差可在3%以内。
2.13 直观控制系统
人机工程学的研究与应用已进一步改进和简化了司机的操作,卡特彼勒公司研制了一种用于工程机械操作的选择控制系统,称为直观控制系统。该系统可按司机的期望对机器进行直观控制,例如,当转动控制手柄时铲斗就翻斗,当将手柄拉向操作者身边时动臂便会向操作者身边移动。安装这种系统后从来没学过操作装载机的人可在两三个作业循环后学会操作。
2.14 司机辅助操作系统
近年来,国外装载机公司已经或者正在研制一些能够帮助司机更有效地进行操作的辅助操作系统,用计算机编制作业循环就是其中的一种。轮式装载机上安装的电子计算机可编制作业循环程序,使铲装作业自动化或部分自动化。例如从一个碎石料堆向卡车铲装碎石作业的一个循环为:放下动臂—驶向料堆—铲人料堆—提升动臂并收斗—转向后驶向卡车—卸料,司机将此循环全部或部分编程后装载机的作业即可全部或部分自动化,从而大大减少司机的操作。发展趋势
广泛应用微电子技术与信息技术,完善计算机辅助驾驶系统、信息管理系统及故障诊断系统;采用单一吸声材料、噪声抑制方法等消除或降低机器噪声;通过不断改进电喷装置,进一步降低柴油发动机的尾气排放量;研制无污染、经济型、环保型的动力装置;提高液压元件、传感元件和控制元件的可靠性与灵敏性,提高整机的机—电—信—体化水平;在控制系统方面,将广泛采用电子监控和自动报警系统、自动换挡变速装置;用于物料精确挖(铲)、装、载、运作业的工程机械将安装GPS定位与重量自动称量装置;开发特种用途的“机器人式”工程机械等;转向变速集成控制系统和命令控制系统,总线技术;计算机控制的发动机管理系统,计算机管理及故障诊断、监控系统,电子自动换挡变速控制系统,转向变速集成控制系统和命令控制系统。
参考文献
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机械制造技术和发展 第3篇
关键词:机械制造;数控技术;应用;未来发展
中图分类号:TG659 文献标识码:A 文章编号:1674-7712 (2012) 10-0026-01
一、前言
目前,机械制造领域竞争激烈,市场也在不断变化,生产商已经发现传统的制造方式已经落后于时代潮流,而数控技术却是适应了现代潮流,融合了计算机技术和现代机械制造技术,运用数控加工技术比普通的人工加工效率更高,安全性能也更高。现代机械制造要想提高竞争能力,抢占市场,必须合理运用数控加工技术,并且不断进行改进,是机械制造生产提升到一个更高的位置。
二、控制技术内涵、原理及配置分析
(一)内涵分析。在工程实践中,我们所说的数控技术通常指的是用于机械加工领域的辅助加工技术,运用这种技术可以对生产过程质量进行有效的控制,其是随着工业化进程不断深化而出现的一种新技术,新方法。数控技术以其优良的精确度、超高的工作效率及灵活的生产组织方式成为现代集成系统的重要组成部分和实现工业制造过程自动化的基础。可以说,数控技术的出现引领了机械制造工程领域的一场新的革命。
(二)数控技术的控制原理。数控技术是一项高新技术,是计算机科学、自控技术、通信技术、电气传动等多学科、多领域的融合。现代控制CNC系统是数控技术的核心系统,与传统的控制理论不同,CNC系统主要依靠内置存储器中事先存储好的应用程序来实现对机床各部件的不同控制。CNC装置是构成CNC系统的关键部件,该部件的主体是由一台专用的计算机构成,而数控设备的指令执行过程就是在机体内硬件与软件互联通信的过程,计算机的内部控制器在应用软件的操控下完成对外部信息的识别和处理,再将处理后的指令发送至系统中的各驱动电路,实现对数控设备加工过程的实时控制,已满足制造加工企业对于生产过程的自动化及精确化的要求。
对于连续切削的CNC机床,要求其插补功能,用以切削过程中每一点的精度和粗糙度,目前的机械制造中数控系统受CPU速度和插补算法的影响,大多使用软件插补和硬件插补相结合的方法。
(三)配置构成分析。只有高精度的数控技术配置才能保证数控加工的质量。并且不能仅满足于现在的数控技术的配置,还需不断提高配置性能。数控技术要求的是自动化与智能化,需要不断改进。以下几个部分是数控技术配置的主要构成:
1.伺服系统,具有先进自动控制及智能化特性的数字化伺服系统已成为当今自动控制领域的主流技术。近年来,随着数字化技术的迅猛发展,传统的微处理器控制已经不适用于现代机械制造,取而代之的是数字化及智能化控制方案,而且其已逐渐成为制造领域控制技术的发展趋势。另外,生产实践中,使数字化伺服系统与电力电子技术进行融合,可以有效克服传统系统之中出现的零点漂移、温度漂移等弱点,大大提高了系统的稳定性。
2.机械系统,尽管智能化技术具有传统机械加工技术所不可比拟的优势,但是由精密机械设计和精密机械加工组成的机械系统仍然是整个数控系统的重要构成部分,智能化技术不能完全取代传统的机械加工技术。现阶段,数控机床的主要构成部件仍然是机械结构和传动装置。
3.传感系统,具有精密检测功能及智能化结构的传感系统是数控系统控制体系中的关键技术,它不仅能够提高设备的自控性能,而且在系统的精度补偿方面,传感器更是一类关键元器。在数控系统构建时,不但要求传感器的响应要灵敏、精确,而且还要求其能适应各类的恶劣环境而不发生意外。传感系统是数控技术智能化的关键所在,因而必须使其与计算机技术的发展速度保持一致。
三、应用分析
(一)在生产过程中的应用。数控技术能够在常人难以忍受的工作环境中完成正常人难以完成的工作,符合现代工业机械制造的要求,在工业生产中,由计算机系统组成控制单元,指挥机械手遵循写入系统的程序向驱动单元输送的指令,完成既定的操作过程,并且实时监测,一旦发现错误的动作和操作,立即由传感器反馈信息,控制单元即采取相应的控制措施予以保护,执行机构是由伺服系统和机械元件组成,通过动力部分的动力来驱动元件完成动作。这样就可以节省大量的劳动力,也能够提高生产效率和产品质量,生产的安全性能也提到了改善,使企业能够获得更大的利润空间。
(二)在汽车制造领域的应用。在汽车工业飞速发展的同时,由于汽车本身的特性,对于汽车工业配件的要求在不断提高,因此更需要数控技术的使用,使汽车工业的发展到达另一个层次,使高速柔性生产线集“高柔性”与“高效率”于一体,能够实现产业经济和高效生产,能够满足于汽车工业中高度复杂的零部件加工。同时,数控技术中的其他加工技术使得在当前的汽车工业生产中取得了了更加广泛的应用。
(三)在机械设备制造过程中的应用。机械设备是机械制造的重点,在现代机械工程中有着举足轻重的地位。数控技术对机床的加工进行指挥控制提供了非常良好的控制能力,通过将加工零件的几何信息和工艺信息进行数字化处理,而非传统的人工处理,然后通过代码技术实现了机电一体化的控制和管理,使数控机床实现了计算机控制,能偶自动化处理,简化了程序使加工过程更为效率更高,大大减少了加工过程中的人力劳动,。保证了机械设备的可控制力,因而成为了机械制造的首要技术。
四、发展前景展望
在50多年的发展过程中,数控技术从最初的封闭式到如今的开放式。与传统手工操作的加工技术相比,如今的数控技术无论是在质量方面、管理方面还是在提高工效及性价比等诸多方面都有翻天覆地的变化个提高。随着科学技术的不断发展,其性价比将会得到进一步的更高和增强,在自动化和智能化方面也会进一步提高,在生产效率和产品质量方面为提出新的计划,以适应市场的变化,提高企业的竞争力,是适应机械制造业发展的。通过不断提高系统的自动控制能力及处理能力,改善机床本身的结构,提高传动精度,提高刚度,降低体积,降低重量,延长寿命,以便于维护方便和价格低廉,实现数控技术的更长远发展。
五、结束语
机械制造行业是是国家的重要的基础性行业,是实现我国工业现代化的保障性行业,但目前我国的机械制造水平较发达国家仍是落后,虽然我国的数控技术年有了显著的提高,但是核心技术仍旧缺乏,因此为了能够真正实现工业现代化,使我国赶追上发达国家,我国要大力发展数控技术,加大投入。
参考文献:
[1]陈光明.基于数控加工的工艺设计原则及方法研究[J].制造业自动化,2005,9
绿色机械加工技术的运用和发展探讨 第4篇
1 绿色机械加工技术的特点
绿色机械加工技术以减少能源消耗、绿色环保为中心。在保证生产效率的前提下, 尽量将生产成本降到最低, 将环保工作做的做好。而利用切削液的生产方法, 在调制切削液的过程中, 所耗费的原料占整个生产的比例较大。因此降低能源消耗成为了绿色机械加工技术的首要特点。
相对与绿色机械加工技术来说, 传统的切削液, 在加工生产过程中, 对环境的污染和人体的损害较大。这有悖于可持续发展战略的中心原则。因此, 有效的保护环境, 维护生态安全, 实现人与自然的统一, 成了绿色机械加工技术的重要特点。
2 绿色机械加工技术的应用
随着绿色经济、绿色生产加工等理论的提出和发展, 绿色机械加工技术已经收到广泛的认可和关注。许多相关专业人士, 对于这一门技术进行深入的研究和探讨, 并提出高速与超高速干式切削技术、绿色切削液的研制以及在完全实现高速与超高速干式切削过程中采用低污染与无污染的冷却润滑技术等核心理论。
2.1 高速与超高速干式切削技术
干式切削技术是一种很理想的切削状态, 它是在不任何冷却和润滑液体的前提下完成整个机械加工过程并达到在机械加工中的冷却和润滑作用, 这就对整个生产技术提出很高的要求。以及生产工具和生产环境提出更多参数。高速切削理念最早在德国提出, 高速切削的优势就在于它能够降低切削力、减小热变形、提高加工表面质量和生产效率等。但是目前在我国, 广泛使用该技术进行生产仍然具有一定的难度。
2.2 绿色机械加工切削液的研制
对于目前我国的机械加工业来说, 能够在不使用切削液的前提下, 顺利完成机械的加工生产是最为理想的状态, 也是我们的最终目标。但是由于国内的技术实力还未发展到此种程度, 实现该状态较为困难。因此, 国内专家将焦点放在了绿色切削液的研制上, 这种切削液与传统切削液的本质区别在于绿色环保、无公害、无污染、并能起到传统切削液的作用。对于此种工业添加剂的选择上专家们也很慎重, 在基础油、抗烟雾剂、切削液添加剂、防腐剂以及极压抗磨剂的选择上考虑极为周全。
当前, 我国专家提出, 植物油是作为基础油的最好选择。一方面, 它作为可持续能源取之不尽、用之不竭。另一方面, 它是绿色无公害的能源, 对于环境和人体不能产生伤害。而在抗烟雾剂和极度抗磨剂的选择上, 专家更偏向与聚异丁烯和猪血清。
2.3 低污染与无污染的冷却润滑技术的应用
目前, 对于我国的机械加工技术来说, 传统的切削液技术存在着很多的弊端, 而干式切削技术发展还不够成熟。因此面对此种情况最小量润剂技术得到广泛的应用与发展。
最小量润剂技术是具备了干式切削技术的优势同时又大量避免了传统技术劣势的一种新型有效的加工方法。生产过程中, 利用此种技术可以有效的减少冷却液的用量, 降低造价, 同时还提高了工业生产的生产效率。可以说是一种环保、高效、绿色的机械加工技术。它较前两种加工技术而言, 具备了质量高、节约生产成本、对人体无公害、系统简单易操作、环保等优点。
3 绿色机械加工技术发展的前景
绿色加工液在机械加工中扮演着重要的角色, 它相对与传统的加工液来说, 它具备更多优势和特点。然而绿色机械加工液的发明和运用对传统的机械加工液产生了重大冲击。尤其在现在的生产加工中, 数据明显证明了, 绿色机械液在生产的过程中承担了主要作用。由于它能够在不污染环境和不损害人体健康的基础上高效的进行生产。因此, 这种技术的发展前景会越来越广。绿色机械加工技术的发展空间会逐步扩大。
4 结论
基于传统技术的沿袭和发展上。新时代工业技术革命已经爆发, 新型高效工业技术代替了传统密集型工业技术。这将是一种发展趋势, 并且它符合了可持续发展的中心思想与理念。未来的工业技术将是一种可持续发展的技术。绿色机械加工技术在某种程度上已经表明, 工业化进程的发展需要我们不断的创新与改革。我国的资源是有限的, 而我们的智慧是无限的, 在有限的资源下发挥无限的智慧, 进行创新, 进行改革。将技术转化成生产力。更好的为现代化的发展服务。综上所述, 绿色机械加工技术的发展和应用为我国工业化发展的进程产生了巨大的推动力, 它绿色、环保、无公害、节能的理念也被大众所认可和接受。因此, 我们应关注科技, 关注社会, 将科学技术投入到生产中, 能够更好的为国家服务, 造福人民。
摘要:随着工业文明的不断推进与发展, 机械加工技术由传统的密集型向现代新型的自动化方向发展。加工文明的进步, 往往以绿色环保为主题的新时代革命已经爆发。由此, 相关专业人士提出了绿色机械加工技术这一理论。本文主要针对绿色机械加工技术的运用、发展和前景进行详细分析。望给予相关专业人士提供借鉴。
关键词:机械加工,切削液,绿色机械加工,超高速干式切削
参考文献
[1]刘俊岩.水蒸汽做绿色冷却润滑剂的作用机理及切削试验研究.哈尔滨工业大学, 2011, 6 (12) :6-8.
[2]郭以伟.微量油膜附水滴冷却润滑机理应用试验研究[J].中北大学, 2012, 8 (19) :13-15.
[3]章海涛.高速钢刀具干式低温冷风车削磨损试验研究[J].重庆大学, 2011, 5 (16) :18-22.
现代机械制造技术发展趋势论文 第5篇
现代机械制造技术是基于传统机械制造技术,并且有效融合了计算机技术、信息技术、自动化控制技术等科技含量比较的多项技术,相比传统的机械制造技术,现代机械制造技术的内涵和外延均产生了很大的变化,与此同时为机械制造行业的迅猛发展,创造了非常好的外部条件。
2当前现代机械制造技术的实际情况
2.1虚拟制造技术
虚拟制造技术是以虚拟现实和仿真技术为基础,对产品的设计、生产过程统一建模,在计算机上实现产品从设计、加工和装配、检验、使用整个生命周期的模拟和仿真。虚拟制造技术的应用可以实时地以用户的需求作为切入点,对机械制造产品进行必要的修改,通过这种方式来保证设计制造具有较强的针对性。
2.2柔性制造技术
柔性制造技术指的是基于成组技术,以常规数控机床(不限类型和台数)以及数控柔性机床指导单位作为中心。柔性制造技术与应用系统当中,连接相关装置设备应当尽可能的通过应用自动化物流系统的方式体现出来。虽然说柔性制造技术同属自动化制造系统的其中一种,但其在生产方式上的变批量特点是其他制造系统所不具备的。有关机械制造相关产品在更新现阶段的实际工作过程与满足市场动态性发展需求,都要在一定程度上依赖柔性制造技术的有效应用方可实现。根据以往实际经验来分析,柔性制造技术能够结合成组对象,并合理选取与数控相互关联的加工机械及设备装置,从而达到对工件成批性生产的目的。另一方面,在应用柔性制造技术的过程中,能够在同一时间完成加工制造和生产管理,将其作用于切削加工、焊接、冲压过程中,这样可以最大限度的提高生产效益。
2.3敏捷技术
敏捷技术指的是基于精神创新、管理人员创新、结构管理创新所实现的全新机械设计制造技术。如果应用合理的话能够构建一个真实体现机械设计制造市场发展的基础结构(共同的),从而动态且准确地反映出市场变动情况。从以往的实践经验来看,如果引入敏捷性机械设计制造技术科学合理的话,可以大大提高机械产品的生产速度,大幅度地降低生产成本,并且可以优化生产效率。
3现代机械制造技术未来的发展趋势
3.1虚拟化
在将虚拟化技术应用于机械制造的过程中,衡量应用质量高低的关键之处就在于合理应用计算机仿真技术。通过对虚拟技术、拟实技术的可靠应用,不仅可以提升相关机械产品的开发速度,而且也在很大程度上提高了机械设计制造过程中的能源利用率。
3.2绿色化
机械制造技术的应用过程中,我们需要从节约资源能源的角度入手,从保护生态环境的角度进行分析。这样不仅可以有效降低对环境发展的不利影响,还可以提高能源的利用效率。
3.3一体化
在信息化技术快速发展的过程中,各大企业参与市场竞争的综合实力得到了质的飞跃。企业更加关注产品的个性化和多样化发展,传统意义上的大批量生产已经不能满足企业的发展需求,取而代之的是小批量和个性化生产。事实证明,这种方式可以控制机械产品制造中的生产周期,很大程度上降低了原材料的消耗,节省了资源,确保提升生产质量和控制生产成本的前提下,企业的经济效益得到实现。
4结束语
机械制造技术和发展 第6篇
关键词:农业机械故障;诊断技术;现状;发展
中图分类号: S2 文献标识码: A 文章编号: 1674-0432(2014)-16-38-1
随着农业机械技术的不断发展,以及各种大型农机的出现,农机构造也越来越复杂,这对农机的故障诊断就提出了更加复杂的技术要求,因此,结合农机发展现状,加快故障诊断技术的研究,已经成为社会重点关注的问题。
1 农机故障诊断技术的现状
1.1 时域信号分析诊断技术
主要是将振动传感器安装在农机的特定部位,对农机运行过程中的振动信息进行采集和记录。例如,频率、相位和振幅等,从而得到农机特定部位的时域信号。农机的时域信号,不仅包含巨大的信息量,而且直观易理解,是诊断机械故障的原始依据。但是时域信号的数据信息十分复杂,需要采取特定的方法,才能了解故障特征。目前,处理时域信号的技术基本包括时域分析统计和相关的分析等。
1.2 频域信号分析诊断技术
所谓频域分析就是对时域信号实施快速傅里叶变换,从而将其转化成频域信号,然后选择频域信号的处理技术对信号进行分析,查出故障特征。多数故障的产生以及发展,其振动信号的基本频率成分都会产生明显变化。例如,齿轮表面疲劳剥落、断齿等,会造成周期性的信号冲击,频域也会相应的产生各不相同的频率。对这些信号的频率变化进行监测,能够对故障的产生和发展进行有效地预测。频域信号的处理技术基本包括包络分析、倒频谱分析和频谱分析等。
1.3 时频域信号分析诊断技术
在农机故障发生后,其振动信号会出现明显的时域或频域特征,而且故障特征是随着时间变化而变化的,尤其是裂纹、松动和剥落等机械故障,有着明显的非平稳性。在实际的检测故障过程中,存在着普遍的非平稳性。通常情况下,使用频率与时间的联合函数表示信号,就是信号时频表示。在实际的应用中,这种分析技术基本包括,小波变化、Wiger-Ville分布以及傅里叶变换等。
2 农机故障诊断技术的发展趋势
2.1 通用机械诊断技术在农机故障诊断中的应用
能够在农机诊断中应用的技术,一方面是以提取振动信号为基础的诊断技术;另一方面是对关键部位进行监测的诊断技术。在振动信号提取技术中,包含了很多的信号处理技术、计算机技术和现代控制理论等,可以将很多汽车诊断技术应用到农机诊断上。例如,汽车故障的自诊断系统,使用傳感器对关键部位进行动态监测,然后将数据传输到ECU 进行处理,基本应用在发动机等关键部位的状态监测方面。由于农机的复杂程度逐步提高,对于故障诊断的准确性、实效性的要求也不断提高,因此将上述诊断技术逐渐应用在农机领域,对于农机故障诊断有着积极地意义。
2.2 智能化技术在农机故障诊断中的应用
随着农业机械化水平的逐渐提高,以及农机的类型和结构越来越复杂,农机的智能化水平也不断提高,农机故障的诊断和检测技术也在日趋完善。在农机故障诊断中,将会不断运用针对其故障特征的遗传算法、模糊逻辑、神经网络以及专家系统等智能化诊断措施。在现有技术的基础上,在农机诊断领域加入新的技术和理论,针对智能故障的不同,研究出与之相对应的诊断技术,从而形成融合智能元素,综合性能更好的故障诊断技术。
2.3 多种诊断技术协调发展
农机的类型与结构越来越复杂,因此农机的故障也是各式各样的。为了满足农机诊断日益复杂的要求,将各种诊断技术综合起来的综合诊断方法已经受到了人们的重视。除了单一故障、单一参数的故障诊断以外,已经兴起了多故障、多参数的诊断技术。多样化的诊断方式,在故障的处理方法中,不仅可以采用振动信号,还能够综合利用射线、应力、电磁、噪声和油液等信息。不同的诊断方式能够相互融合、取长补短,从而研发出故障诊断的新型方法,从而将诊断故障的准确性大幅度的提高。另外,相互融合多种手段,也能提高诊断效率,保证诊断质量,从而使得农机故障能够得到及时有效地处理,保证农机的正常运行。
3 结语
综上所述,在农机的故障诊断中,现阶段已经存在着诸多的诊断技术,并且各自都有着一定的作用与优势,但是由于农机故障的复杂性和多样性,使得传统的诊断技术逐渐的难以适应。因此,结合不断发展的科学技术,以及农机发展的趋势,对农机故障的多样性进行详细的分析,并结合不同的诊断技术特点,发展成全新的综合性技术,从而提高农机故障诊断效率,保证质量,促进农机诊断技术的健康发展。
参考文献
[1] 向玲,胡爱军,唐贵基.机械设备远程故障诊断系统的发展与实现[J].机床与液压,2006,(06).
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[3] 毛罕平.农业装备智能化技术的发展动态和重点领域[J].农机科技推广,2005,(06).
机械制造技术和发展 第7篇
关键词:CAD,机械工程,发展,应用
在机械工程领域CAD技术以其更加优化的设计思想在机械工程领域的应用越来越广泛, 对整个机械工程设计产生的影响越来越深入, CAD技术已经成为当代机械工程人员必备的一种专业技能。
1 CAD技术的发展过程
CAD技术起源于欧美的汽车产业和航空工业, 诞生于50到60年代, 并伴随着计算机技术的发展, CAD技术经历了从简单的二维绘图设计到三维实体设计的发展过程。回顾CAD技术的发展足迹, 大体上分为四次CAD技术革命。
第一次技术革命产生于是70年代中期, 伴随着飞机和汽车工业的产生与发展, 飞机、汽车的设计过程中存在着许多自由曲面, 这对第一代只能完成线框简单造型的CAD系统提出了更高的要求。因此, CAD系统开发者将计算机处理曲线、曲面的问题成为可能, 成就了CAD系统的第一次技术革命——实现了三维曲线、曲面的造型。
第二次技术革命产生于80年代, 在表面模型技术的支持下, 使得CAD系统仅仅能够展现出模型的表面特征, 其内部结构、特性等却很难表达, 使得对机械产品进行仿真分析不利。直到1979年, SDRC公司发布了I-DEAS软件, 该软件能够实现完全基于实体造型技术, 能够精确地显示出机械产品的内部属性, 使得CAE技术得以发展。
第三次技术革命产生于80年代中期, PTC公司完成了Pro/ENGINEER软件的研制, 使得参数化实体造型设计方法成为现实, 并充分提升了CAD系统的参数化、数据一体化技术, 成为CAD技术发展的第三次技术革命。
第四次技术革命产生于90年代, SDRC公司在总结了参数化设计技术的经验和不足的情况下, 提出变量化技术, 并将这种技术应用与I-DEAS Master Series软件中, 其独特的数据计算理念, 成为CAD系统的第四次技术革命。
2 CAD技术的功能应用
2.1 何模型的绘制
几何模型绘制是CAD技术的最基本功能, 这种功能很大程度上放开了设计人员的双手, 抛开了传统手工绘图的束缚。当今CAD技术运用参数化、变量化设计理念, 将参数、变量和图形等方面的信息进行有机的结合, 实现了数与型的统一。在所有的CAD软件平台, 比如Auto CAD、Solid Works、Pro-E等软件平台中都具有草图绘制的功能模块, 几何模型的绘制实现了绘图的标准化、智能化、一体化。
2.2 实体模型的建模
三维实体建模是CAD技术的重要功能, CAD设计软件的实体造型模块中, 运用特征造型和参数化设计, 实现零件整体的三维实体模型的建模, 这样就能将设计人员脑海中的三维图像转变成一种虚拟的实体模型。此外, CAD技术还可以实现实体模型的装配, 使得机械产品在设计阶段就能够实现整个产品的直观认识。
2.3 机械结构的优化
在机械工程领域, 对产品进行结构的分析和优化是必不可少的过程, 在CAD技术中衍生的基于三维实体模型的CAE技术能够实现对机械结构的分析和优化, 其中的有限元分析功能模块能够对产品进行多方面的工程分析, 并能够在计算机上针对不同产品的不同工作条件进行不同的动力学仿真、运动学仿真和振动模态分析等, 从设计阶段来对产品的性能进行分析预测, 然后对产品结构进行调整和改进, 从而实现整个结构的优化处理。
3 CAD技术的未来展望
首先, 集成化是CAD技术非常重要的发展方向, 当今CAD/CAM/CAE/CAPP技术的集成能够实现以实体模型为基础, 建立统一的数据库, 实现整个机械工程设计中机械设计、数控加工、结构分析、企业规划的统一;CAD技术还开放了二次开发的功能模块, 使整个机械工程设计过程中的建模设计、分析计算和结构优化等过程变得更加智能化;伴随着“互联网+”等一系列互联网技术的推广和应用, CAD技术的网络化办公变得炙手可热, 为实现基于互联网的CAD技术, 整个技术内部数据的共享机制变得尤为重要。
4 结语
CAD技术对于整个机械工程领域带来的影响是显而易见的, 它让整个工程设计过程变得简单而又时效, 极大地开放了设计者的思想, 活跃了整个工程设计灵感的活力, 推动了机械工程技术领域的一次又一次大的突破。相信伴随着CAD技术的不断创新和日益完善, CAD技术对机械工程设计的发展会有更强的推动力。
参考文献
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[2]李锐.CAD技术在机械工程设计中的发展与应用[J].华章, 2013 (22) .
[3]李亚莉.CAD技术在机械工程设计中的发展与应用[J].机械与自动化, 2013 (6) .
机械制造技术和发展 第8篇
1.1 相关软件分析
(1) ADAMS。ADAMS软件是虚拟样机技术中典型的虚拟样机分析软件, 运用约束库、零件库以及交互式图形环境实现完全参数化的机械系统几何模型的创建, 并可对机械系统进行动力学、动学与静学分析, 最终输出反作用力、加速度以及速度曲线等。同时, ADAMS软件是具有多种接口与开放性的程序结构, 是虚拟样机的开发分析工具, 特殊类行业用户可运用该软件可对较为特殊的虚拟样机进行二次开发。
(2) Pro/Engineer。Pro/E软件是一款应用广泛的三维建模软件, 它具有非常强大的参数化特征造型功能, 运用该软件设计而出的虚拟样机, 几乎与物理样机完全相同, 而且零部件的嵌合与装配简单。运用Pro/E软件的运动仿真分析功能, 能够在机械设计的初始阶段将设计错误消除, 对于简化设计程序, 降低设计劳动强度, 优化机械产品结构具有重要作用。
1.2 优点分析
虚拟样机技术实质上是一种模拟仿真技术, 它是在多领域仿真技术、信息管理技术以及先进建模技术等基础上发展起来综合应用技术。同时, 虚拟样机技术具有人机交互的智能性特点, 虚拟样机技术是运用计算机辅助工程师进行机械设计, 其产品设计分析并非完全由计算机程式完成。而且运用该技术进行机械设计, 不会因为其虚拟性特征, 而与物理样机存在着功能性的差距, 相反, 其功能在一定程度上与物理样机无异, 并具有较高的可靠性与真实度。此外, 运用虚拟样机技术的相关软件, 可通过对产品的虚拟模型进行分析, 从而对产品的疲劳寿命、强度、运动与动力学特性等产品性能进行准确预测, 从而为优化机械设计提供准确科学的依据。
2 虚拟样机技术在农业机械设计中的应用与发展
2.1 虚拟样机技术在农业机械设计中的应用
传统的农业机械设计通常是在设计人员将图样设计出来之后, 生产人员结合设计稿件进行分析, 之后再进行样机的制作, 以及对样机进行机械运作可靠性测试、功能性测试以及机械使用寿命测试等, 这些实验不但操作繁琐复杂, 同时若在测试中发现样机的某些问题, 还需进行重新设计与实验, 劳动强度大。而将虚拟样机技术应用于农业机械设计之中, 可在物理样机建立之前, 通过计算机技术的运用, 建立农业机械系统相关的数学模型, 并从具体的农业活动以及客户相关要求与需求出发, 对这一数学模型进行方针分析, 并进行不断的修改与完善设计, 从而实现农业机械设计效果的最佳化。
模拟农业机械的运动情况。在传统的农业机械设计中, 通常是运用CAD进行二维平面设计, 而运用虚拟样机技术进行农业机械设计, 可运用计算机技术, 根据农业机械零件的具体尺寸, 实现三维实体的生成, 并将其转化成2D工程图, 从而实现特征阵列、随意旋转与拉伸等操作, 以便全方位了解其设计的优缺点, 并发现其零件制造、功能构造等多方面的交互问题, 以此进行不断修改, 进行优化设计。此外, 借助虚拟样机技术中的ADAMS软件以及Pro/E软件等, 还可进行三维可视化处理或者动态处理、仿真分析, 从而对农业机械的运动实际状况进行逼真地模拟。
运动仿真分析。运用虚拟样机技术中的ADAMS软件, 直接在该软件中建立虚拟样机模型, 从而能进行运动仿真分析, 并可实现数据的无缝连接。例如, 巫尚荣等人在对联合收割机清凉机构的仿真优化研究中, 运用虚拟样机技术中的A D A M S软件, 对农用运输车的平顺性进行仿真分析。同时, 利用ADAMS软件可在理论分析的基础上, 进行联合收获机切割机构模型的建立, 并可实现对切割刀的运动分析。
联合仿真。联合仿真分析则是在相关的专业造型软件中建立模型, 并将其导入虚拟样机技术中的ADAMS软件之中, 从而实现对农业机械系统较为复杂机构的仿真分析。例如, 可运用虚拟样机技术中的Pro/E软件三维造型软件建立相关农业机械机构的实体模型, 并将该实体模型导入ADAMS软件中, 进行虚拟样机的建立, 从而对农业机械的运动特性进行方针计算分析。同时, 虚拟样机技术还可实现结构分析软件与A D A M S的联合仿真, 实现对农业机械中的柔性体的分析。此外, 加强控制系统与农业机械系统的有机结合, 实现控制系统与A D A M S的联合仿真, 利于降低农业机械结构的复杂性, 从而促进相关的复杂运动的实现。可见, 虚拟样机技术在农业机械设计中的运用主要集中在模型构建与优化设计、控制系统与机械系统的一体化、振动分析以及动力学与运动的仿真分析等方面。
2.2 虚拟样机技术在农业机械设计中的发展
在当前农业机械设计中运用的虚拟样机技术只是其基本的部分, 要完全发挥虚拟样机技术的功能, 还需进行不断的发展, 实现现实技术虚拟以及参数化设计等。
虚拟现实技术。这一技术是一种综合传感交互技术、网络技术以及计算机仿真技术、三维图形技术以及显示技术等的计算机仿真系统, 能够实现虚拟环境的创建与体验。运用虚拟现实技术, 可以通过计算机建立一个包括视觉、听觉、嗅觉以及触觉在内的虚拟环境, 人们只需戴上相应的传感设备 (如数据手套) 等, 便可实现虚拟环境的体验, 进行实时交互。当前, 虚拟现实技术在农业机械设计上还受到了相应的制约, 运用虚拟样机技术在一定程度上满足了虚拟现实技术的要求, 但其交互性以及沉浸性等功能还需进一步提高。
农业机械的参数化设计。这一设计方法主要是指在农业机械设计中, 通过重要的几何参数的应用, 进行几何模型的构造与修改, 它可以实现对模型中某部分的尺寸参数等的调整, 从而实现自动修改, 相较于三维造型设计而言, 参数化设计方法, 只需输入一个基本模型, 并通过约束条件的改变, 从而实现精确几何模型的自动导出。同时, 只需进行局部数据地修改, 便可实现几何模型的自动修改。当前, 参数化设计在农业机械设计中应用相对较少, 可将其作为虚拟样机技术在农业机械设计领域的一个重要的内容进行推广发展。
总之, 在农业机械设计中运用虚拟样机技术, 利于克服传统农业机械设计中的各种缺陷, 对于提升农业机械产品性能, 缩短农业机械产品的设计周期, 确保其快速的投产使用, 减少上市时间, 减少农业机械设备的开发成本, 推动农业的发展具有重要意义。同时, 在农业机械设计中运用虚拟样机技术时, 要积极发展虚拟现实技术以及参数化设计等, 使其更好地服务于农业机械设计。
参考文献
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机械制造技术和发展 第9篇
专家认为, 近年油菜种植面积下降的主要原因有:油菜产业缺乏国际竞争力;与小麦相比种植效益低;机械化生产程度低。特别是长江流域油菜主产区, 油菜种植受水稻接茬影响, 缺乏适宜直播及联合收获的品种, 机收损失率较高, 移栽和收获用工量大, 很大程度上影响了农民的种植积极性和产业发展。专家说, 没有机械化就没有油菜发展的未来。油菜产业亟待第四次跨越, 根本出路在于提高单产和实现机械化, 二者缺一不可。据统计, 2011年全国油菜种植面积1.1亿亩, 机播和机收水平分别只有12%和13%, 远低于其它主要粮油作物。
专家建议, 促进油菜产业发展, 今后一个时期应重点做好以下四方面工作。一是明确科技创新重点, 加快培育适合机械化作业的高产品种;二是主攻关键技术环节, 提升油菜移栽、收获机具质量和效能;三是加速品种、种植和机具的优化组合, 不断完善不同区域的油菜高效栽培技术;四是强化政策性引导, 通过专业化和机械化推进油菜生产的规模化。
机械制造技术和发展 第10篇
时代在发展, 科技在进步, 随着信息时代的来临, 机械设备的更新日趋夜近, 技术越来越先进, 功能越来越强大。机械设备也逐步实现了一体化、智能化、自动化, 在很大程度上提高了企业的工作效率, 为企业带来了一定的经济效益, 也会社会做出了巨大的贡献。在机械制造中, 计算机技术、电子技术被广泛应用, 已经慢慢形成了机电一体化的形式, 在这样的环境下, 企业的技术结构、生产结构有了巨大的改革。所以说, 为了适应社会的高速发展、满足人们的需求, 提高企业的竞争力, 企业管理者一定要积极引进现代化技术。
1 机电一体化概述
机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术, 将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。
机电一体化从研究、开发, 到真正投入生产, 已经发展成为一门有着自身体系的新型学科, 随着科学技术的不断进步, 还可能被赋予新的内容。但其基本特征和核心技术是不变的, 机电一体化可概括成一个从系统, 综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术及电力电子技术等多项技术, 应用综合技术根据系统功能目标, 对各功能单元进行合理配置与布局, 以多功能、高质量、高可靠性、低能耗为生产理念, 实现其特有的功能价值, 并在此基础上使整个系统达到优化。
2 机械制造技术的发展现状
在机械制造系统中, 数控技术是机械制造的关键技术, 它将多项技术综合在一起, 比如微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等, 集高精度、高效率、柔性自动化等特点与一体, 对机械制造业有着举足轻重的作用。
目前, 数控技术的核心技术正在发生改革, 由传统的专用型封闭式开环控制模式, 正逐渐改变为通用型开放式实时动态全闭环控制模式。
整个国民经济的水平和现代化程度的评判标准, 主要是机械制造技术的智能化发展状况以及装备工业的技术水平和现代化程度。数控技术是机械制造业和装备工业发展高新技术产业和尖端工业的最基本的装备和最主要的技术。机械制造和工业装备是人类生产活动离不开的两样东西, 也是人们生活最基本的生产资料, 而数控技术是机械制造和工业装备最核心的技术, 对人们的影响可想而知。近几年, 全球的制造业都开始广泛使用数控技术, 以达到提高制造能力和生产水平, 提高市场适应能力和竞争能力的目的。不仅如此, 偶写发达国家甚至还将数控技术列为国家的战略物资, 大力发展自己国家的数控技术及其产业, 而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。总之, 大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。
3 我国机电一体化的发展现状
伴随着改革开放, 我国的机电一体化快速发展, 无论理论知识还是技术水平, 都在一定程度上有了质的飞跃, 大大提高了生产效率, 为经济效益的迅猛增长做好了铺垫。但是, 机电一体化在我国的发展远远不及发达国家, 依然还只是在探索道路上。
第一, 机电一体化的应用范围越来越广。尤其在数控机床方面, 在机电一体化技术的带动下, 我国自主产权的数控机床加工平台数量越来越多, 现今为止, 我国以精密机床工程和数控机床企业为主体, 已经形成数控机床体系。
第二, 机电一体化技术不断成熟。在先进制造技术方面, 我国计算机辅助设计和制造、全面质量控制、柔性制造系统等技术日臻成熟;在数控机床方面, 近年来我国数控机床行业在五轴联动数控技术、复合加工技术等方面不断取得突破性进展, 已实现部分数控系统中国芯, 打破了发达国家对数控系统的垄断局面;在自动化仪表和传感器方面, 我国逐步实现了机电一体化产品的智能化、高精度和微型化。
第三, 机电一体化产业逐渐得到认可。很长的一段时间里, 我国主要生产低端的机电一体化产品。但是经过多年的努力与技术上的突破, 我国机电产业在近些年已经慢慢走向中高端机电一体化产品。我国机电一体化的发展算是取得了一定的成就, 但是仍然不完善, 与欧美发达国家相比仍有明显的差异。我国机电一体化水平仍有待提高。
4 机电一体化和机械制造未来发展的展望
4.1 智能化
智能化是以后机电一体化的主要方向, 是多种学科的综合运用, 最大限度模拟人类智能, 模拟智能建筑机器人, 比如系统控制起重臂运动的液压挖掘机, 为起重机安装微电脑、红外线、超声波等等都是智能化的发展表现。不仅方便施工, 在人做不到的地方由他们代替, 更可以通过此项技术探测施工现场的人或者是障碍物, 并且通过红外线发送三维图像到监视器上, 让操作人员能够及时了解到现场状况。再比如水下机器人、核工业机器人、建筑机器人、微型机器人等, 都是机电一体智能化的表现。
4.2 微型化
20 世纪80 年代末, 微型化已经开始兴起, 它是指机电一体化朝着微型机器和微观领域发展的趋势。也可以称之为微电子机械系统, 一般是指几何尺寸在1 立方厘米以内的机电一体化产品。微电子机械产品的尺寸正在向微米、纳米级发展。微机电一体化在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势, 都是因为其产品体积小、耗能少、运动灵活的特点。但是微机电一体化的发展也有其难点, 其瓶颈主要在于微机械技术, 微机电一体化产品的加工采用精细加工技术。
4.3 绿色环保化
目前, 我国正处于第二产业发展时期, 工业的快速发展虽说为人们提供了许多便利, 也给人们的生活带来了负面的影响, 全球变暖, 雾霾天气等等环境问题日益突出。工业在为人们创造丰富的物质生活, 同时破坏了人们生存的环境。资源的过度开发、严重的环境污染等等, 成为全球关注的重点。正是在这样的背景下, 机电一体化技术更应该迎合绿色环保的趋势, 设计制造出符合环保健康的产品。机电一体化技术可以引入相关环境保护技术, 保证产品生产过程中的各个环节都对环境无害或者说将危害降到最低, 同时也要做到生产过程对人体健康也不会产生负面影响。将环保技术与机电技术相结合, 生产出具有环保功能的新产品。如此一来, 既可以提升机电一体化产品的资源利用率, 又为环境保护以及可持续发展社会做出了贡献。
4.4 模块化
就目前来说, 对机电一体化技术加以利用的主要有以下几个领域:机械制造、电子工程、软件工程。机电一体化的模块化技术正是对这几项技术进行综合以后的产物。模块化技术的开发和使用, 一方面能在一定程度上降低产品开发及生产的成本, 另一方面能够提高产品的通用化、可装配性、可维修性以及可扩展性。就目前大家使用的电器产品标准化效果来看, 机电一体化的模块化技术的已经成为机械工业发展的必然趋势。
4.5 网络化
4G的出现, 预示着网络技术很可能成为机电工程的核心技术, 它的出现对各行各业都发生了翻天覆地的变化, 网络化将人们的生活、生产都紧紧联系在一起, 包括建筑工地也开始利用网络化的设备, 对施工现场通过有线或者无线进行长距离的传输或者控制, 为给施工带来很大的便捷。
4.6 柔性化
随着我国工业技术的不断发展, 市场对于机电一体化产品的要求更高, 其中应对突发事件的的能力显得特别重要。在这种背景下, 机电一体化技术的柔性化, 不仅能提高产品的应变能力, 还可以提升机电一体化的执行控制的冗余度, 保证机电一体系统一方面可以独立完成任务, 另一方面可以提升系统, 从而提升产品的自律性能。柔性化可以使机电一体化系统或产品的下属系统发出附加消息, 在完成总体工作的基础下进行附加信息的产生工作, 以此提升系统的整体反应能力, 降低突发事件对机电一体化系统或产品产生的负面影响, 从而提升机电一体化技术的整体水平。
5 结语
综上所述, 先进制造技术在我国的研究和发展势在必行, 其中, 机电一体化和机械制造的出现并不是单一的, 它是很多科学综合技术发展的结晶, 是社会科学水平发展的必然产物。随着科学技术的发展, 各种学科之间相互融合会越来越融洽, 越来越明显, 机电一体化与机械制造的发展与应用也会更加开阔。
参考文献
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[2]林淑彦.基于生物流的机电产品概念设计自动化[D].山东大学, 2013.
机械制造技术和发展 第11篇
关键词:高新技术产业 制造业 信息化发展 思路
中图分类号:F127 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2016)06(c)-0087-02
1 基本概况
惠安县制造业主要集中在石雕石材工艺、食品饮料和轻工纺织三大传统产业以及机械制造和陶瓷建材等方面。据统计,目前产值规模在50万元以上的制造业企业有3 000多家,规模以上工业企业586家,其中产值3亿元以上的工业企业6家,1亿元的企业35家,5 000万~1亿元的企业140家,1 000万~5 000万元的企业342家。
制造业信息化工作已经启动。早在1995年,惠安县就提出建设“惠安信息港”,“全面推进国民经济和全社会信息化,加快大容量、高速通信网络基础设施建设”,为提高全县信息服务功能和水平制定了具体的发展方向。目前,全县80%产值上千万元的企业开展了“制造业信息化”工作,全县拥有省级制造业信息化应用示范企业2家,市级制造业信息化应用示范企业8家,加入因特网的企业500多家。有150家企业通过ISO9000质量认证,部分企业通过或正在申报ISO14001国际环境管理体系和OHSAS1800职业安全卫生管理体系认证。
技术创新体系逐渐形成。从1996年开始,惠安县确定重大项目技术论证制度,成立了专家决策咨询委员会,并于2001年组建惠安县技术创新顾问团和惠安县农业综合开发顾问小组,2013年7月调整充实惠安县技术创新专家顾问团,实施惠安县提高自主创新能力打造品牌经济强县工作联席会议制度和科普联席会议制度,加强对科技工作的指导和监督。全县现有国家级高新技术企业1家,省级高新技术企业8家,市、县级技术创新示范企业28家,民营科研机构33家,行业技术开发中心6个,城南、惠东工业园区已初具规模,惠安绿谷台商高科技产业基地已启动建设。全县已初步形成了以企业创新为主体的创新体系。
2 存在的主要困难、问题
惠安县在技术创新、制造业信息化工程等方面虽取得一定成效,进一步转变了经济发展方式,但企业整体素质不高,高新技术含量偏低,多数企业自主创新意识较弱,创新机制不健全,技术创新能力较低。主要表现在以下几个方面:
(1)高新技术产业化程度低。惠安县高新技术企业起步晚、规模小、产业化程度低。至目前,全县仅有9家国家、省级高新技术企业,高新技术产业整体水平较低,尚未能为惠安县新的经济增长点提供强有力的支撑。
(2)企业综合竞争能力较弱。一是企业整体规模不大,全县生产性企业3 000多家,但多数属中小企业且停留在家庭式、家族式的经营管理阶段。二是技术含量不高,企业多数为劳动密集型企业,技术设备老化,工艺落后,产品质量不高,缺少名牌产品。三是创新能力不足,重生产,轻管理、轻科技,技术创新和科技投入主体观念不强,吸纳新技术转化科技成果进程缓慢,有自主知识产权的企业极少。四是缺乏市场开拓能力,企业经营管理和市场营销力量薄弱,竞争意识观念不够,只停留于传统的生产与销售形式上,尚未形成一支能闯天下的营销队伍。
(3)科技人才匮乏。全县各类专业技术人员总数不足2.3万人,高级职称只占3.1%,中级占19.4%,比例偏小,影响到创新水平的提高。科技人才在地域和行业分布上不平衡,人才结构不合理。具备学科带头人的高级科技人才少,生产第一线科技力量严重不足,劳动者的整体素质不高,懂经营、会管理的现代化企业家少。
(4)制造业信息化程度低。全县开展制造业信息化工作起步晚,起点低,以信息化带动工业化、加快改造传统产业的步伐缓慢,加上多数企业重视程度不够,经费投入少,运用信息产业技术开发的新成果、新产品极少,以信息化带动工业化程度低,在一定程度上制约着全县工业化进程。
3 今后的思路对策
(1)建设高新技术孵化基地强化科技创新环境和体系建设。以提高高新技术企业自主创新能力,用高新技术引导传统产业转型升级,推动劳动密集型企业向技术密集型企业转变,使全县高新技术孵化基地成为培育高新技术企业和高新技术成果转化的示范基地,逐步形成“政府推动,企业主体,院所依托,市场导向”的创新机制。强化企业在技术创新中的主体地位,逐步建立健全以企业为主体,以高校科研院所为依托,以产业化为目标,以科技服务机构为中介的技术创新体系。
(2)以制造业信息化为载体,推进“信息化带动工业化”进程。要组织实施“制造业信息化工程”, 扶持培育一批制造业信息化应用示范企业,提升整个制造业的核心竞争力,引导发展制造业信息软件企业和咨询服务机构,建立制造业信息化技术支撑服务体系;大力开展制造业技术推广应用,充分发挥制造业对工业化的推动作用,增大科技投入和政策扶持力度,努力促进科技成果的产业化,继续培育做强做大惠泉、中德等一批有较强影响力、示范作用的企业,落实“信息化带动工业化”战略,促进产业结构调整和优化升级,推进全县工业化进程。
(3)大力培养高素质科技人才。科教兴县,教育是基础,科技是关键,人才是根本。从全县实际情况看,高层次、高素质人才严重不足,特别是创造性人才缺乏已成为经济建设和社会发展的“瓶颈”。我们要加快制定“十三·五”科技发展计划纲要,坚持面向现代化、面向世界、面向未来的方针,着重培养四个方面人才:具有创新意识和创新能力的科技人才;具有科技开发技能和管理经验,能够适应市场竞争的企业家人才;具有较高思想业务和科技素质的管理人才;具有较高文化和劳动技能的劳动者。同时要为各类科技人员创造一个良好的工作、生活、创业环境,制定优惠的使用人才政策和人才资源配置机制,通过多层次培养人才,为全县经济跨跃式发展服务。
(4)加强与高校科研院所的联系,促进产、学、研结合。要借助全县与厦门大学、福建师大等高校科研院所所建立的技术依托关系,充分发挥高校院所的人才、技术、信息优势,为全县技术创新、企业技改、产品开发等提供技术服务,推动全县工业化进程,促进企业升级。
参考文献
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[4]金江军.2009-2010年中国两化融合回顾与展望[J].中国制造业信息化,2010(4):77-78.
现代机械制造技术发展概述 第12篇
现在机械制造技术就是在机械加工工业进行产品的研发、生产、制造、销售、维修保养等过程中涉及到所有的的机械设计制造的相关技术。现在机械制造技术是机械工业健康、稳定、快速发展的源动力, 现在机械制造技术也反应了一个社会发展的文明程度。正所谓科学技术是第一生产力, 社会以及人类文明的建设都是基于强大的科学技术对大自然的改造和利用, 现代制造技术在社会的不同发展时期呈现出不同的表现形式, 在当前的国际化和全球化的形势下, 机械制造技术的发展更是日新月异, 不同的国家和地区根据自己区域资源的不同, 其机械制造技术发展的范围和层次也不尽相同。
1 现代机械制造技术特征
(1) 实际工程应用。现代机械制造技术就是为了完成一个产品的生产制造或者是一个工程项目的完整施工, 在整个生产制造维护过程中, 现代机械制造技术充分融合计算机技术、自动化技术、信息化技术等等, 确保一个工程的施工更加的快捷、准确。
(2) 系统的完整性。现代机械制造技术不仅仅是为了生产出一件产品或者完成一个工程项目, 它在一定程度上反应了一个企业甚至国家的综合竞争力和国际地位, 是国家经济发展水平的一个重要标志。所以这就赋予了现代机械制造技术跳出制造环节的局限, 更加多的要考虑制造的前后过程以及所附属带来或者引起的社会和经济反应, 更加强调了生产制造系统是一个完成的系统。
(3) 技术统一性。现代的机械制造技术在提高生产效率的同时, 更加强调对时间、成本以及生产质量的有机统一, 成本是基石, 效率是催化剂, 质量则是最后成功的点睛之笔, 现代机械制造技术在这些要素上实现技术统一。
机械制造技术具有全球性特点: 随着现代经济社会的不断发展, 全球经济一体化建设进程日益加剧, 西方发达资本主义国家大多是通过金融、科技、以及信息的方式实现对市场占有份额的扩大, 这直接导致了整个市场竞争行为的激烈性。为了更好的与此种发展趋势相适应, 就需要通过对机械制造技术的应用, 将其与现代高新技术充分融合, 以达到支持制造业全面发展的目的。
(4) 技术全球一体化。随着信息技术的飞速发展, 经济全球化的日益加剧, 不同国家地区之间的技术融合日益密切。为了更加顺应全球化时代的发展, 传统的机械制造与现代高新技术融合, 才能够进一步促进经济的发展和社会的进步。
2 现代机械制造技术发展
现代机械制造技术发展主要分为柔性制造、虚拟制造和敏捷制造几个方面:首先, 柔性制造技术, 是传统自动化技术的进一步的延伸, 其自动化程度更加完善, 不仅能够进行大批量生产, 还能够依靠以柔性数控加工中心等核心设备实现多工序、不同工位同时作业, 例如可以再一台甚至多台数控加工中心的协作下同时实现车、铣、刨、磨、焊等不同工种的工作。柔性制造技术, 对于提高生产效率和生产质量, 具有非常突出的作用, 是现代机械制造技术的重要技术范畴。虚拟制造技术在近几年发展十分迅速, 虚拟制造是通过三维建模等计算机手段虚拟出三维的加工场景, 然后融合仿真技术, 对整个生产、加工、制造、管理的过程在计算机以视景的方式进行模拟。虚拟制造技术不仅不可以对现有的机械制造进行模拟和校验, 还能够方便的对整个生产过程进行优化, 及时发展生产过程中可能出现的问题和不足, 及时修正, 这对于生产加工制造而言具有非常强的实际意义。最后, 是敏捷制造技术, 敏捷制造是美国国防部为了指定21 世纪制造业发展而支持的一项研究计划。通俗的说, 敏捷制造技术就是在社会对于某特定技术具有强烈需求时, 快速的统合不同的企业和部门, 通过生产技术、管理和人力资源的融合, 对迅速改变的市场需求做出快速的回应。
3 未来机械制造技术的发展
现代机械制造技术在继承传统机械制造技术基础上, 不停的现代的高新技术融合到整个生产制造过程中, 对于未来机械制造技术的发展, 主要分为以下几个方向:
(1) 现代制造技术进一步朝着虚拟现实方向发展。虚拟现实技术, 将传统的加工工艺通过计算机仿真技术虚拟的呈现出来, 不仅仅能够大大的降低研发和生产成本, 还会极大的提升产品的研发速度, 利用虚拟仿真技术及时发现加工制造过程中的纰漏, 对于资源的有效利用而言, 具有非常大的应用前景。 (2) 可持续发展, 是人类社会现在需要共同关注的主题, 如何合理的利用现有的资源, 在机械设计、加工、制造过程中, 合理的实现对资源的有效、可持续的利用, 是现代机械制造技术努力的重要法相。如何在保证生产开效率的同时, 能够尽可能的节约资源, 将对生态环境的破坏最小化, 是未来机械制造技术必须要发展的方向。 (3) 未来的机械加工制造技术更加趋向于一体化发展。机械设计、加工、制造的每一个环节都需要考虑整体过程, 尽量提高生产质量, 降低生产成本, 尽可能的节约时间和资源, 环环相构, 实现研发设计与工艺制造一体化。
4 结语
在经济全球化的体制下, 只有不断创新和改革机械制造技术, 才能赋予现代机械制造技术新的灵魂, 不断的适应时代发展的潮流, 提高企业、国家的综合竞争力。现代机械制造技术的发展是为了不停的服务社会, 本文旨在通过对现代科学技术及其发展进行简要介绍, 希望机械制造相关的各行业人员一起共同努力, 利用现有的资源, 可持续的改造人类赖以生存的地球环境, 不断的造福子孙后代。
摘要:机械制造技术室衡量一个国家综合国力的重要标志, 当前形势下的机械制造技术是现代科学技术与工业创新、社会改革的融合, 在社会的发展与进步中占据着举足轻重的地位。如何不断的发展和创新现代的机械制造技术, 更好的服务制造业, 满足飞速发展的社会需求, 是各行业科研人员不断努力和研究的重点。本文对现在机械制造技术进行了一个大体介绍, 然后对现代机械制造技术的发展现状进行了分析, 最后总结了一些在现代机械制造技术在未来主要的发展趋势和方向。
关键词:现代机械制造,高新技术,发展概述
参考文献
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机械制造技术和发展
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