浅谈优化设计在机械设计中的应用实践

浅谈优化设计在机械设计中的应用实践

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摘要:当今是一个信息化的社会,科技发展速度非常快,人们对多功能产品不仅有强烈的需求,也需要产品必须具备相应的功能,可靠性优化设计由此应运而生,已经取得了飞速发展和广泛应用,即以时间、费用和性能为基础,将产品能得以可靠使用作为优先考虑的设计准则,进行设计和生产可靠的性能要求。因此,可靠性设计是诸多学科和技术的交融而新兴的一种技术。

关键词:优化设计;机械设计;应用实践

1目前符合时代背景的新型现代化机械设计理念的具体特征

随着目前我们国家社会经济以及科学技术的不断发展和进步,有很多的新型技术被研发出来,也有很多的创新发明持续不断的涌现出来,互联网技术、新型电子信息技术、机械方面的技术以及机械硬件设计的工作渐渐的呈现出统一融合的路线,在实际进行硬件机械设备的设计工作的过程中所应用的思想理论以及实际进行制造过程中使用的方法较之传统的方法而言都发生了十分明显的变化。目前所应用的新型现代化机械硬件设计方法普遍的运用新型计算机技术来进行设计,这不单单使得在实际进行机械硬件设计工作的过程中有着更加明确且科学合理的设计步骤,而且还进一步提升了机械硬件设备的人性化程度,在实际应用的过程中显现出更加明确的逻辑性。目前的新型机械硬件设计方法具有很强的规范性以及有效性,如果与过去所应用的传统机械硬件设计方法相比较来看新型的设计理念还体现出十分明显的前瞻性特点、具有更强的动态特点,存在着大量的创新思维等等特征。第一点特征就是,在实际进行机械硬件设计工作的过程中,在刚刚开始的阶段之中就要实际运用新型的现代设计思维以及方式,充分的思考该新型硬件机械设备自身的功能性以及各种细节方面的问题,通过这种方法可以在第一时间找出其中隐藏的不足之处,在这一基础之上进行制造出来的硬件机械设备在实际投入使用的过程中可以在很大程度上减少问题的出现,降低故障率;第二点特征就是,目前所应用的新型现代化机械硬件设计理念以及方法在实际进行设计工作的过程中不单单可以关注到该机械产品自身所存在的静态属性,而且还会从整体的角度全面的分析其具备的动态属性;最后一点特征就是,在目前所应用的新型现代化硬件机械设备的设计方法之中,电子计算机的技术可以在实际进行机械设计工作的过程中全方位的进行应用,而且可以在很大程度上起到对设计进一步优化与完善的作用,并且通过电子计算机技术还可以将设计的图纸从传统的平面化转变为三维立体化形式进行呈现出来,但是从目前实际应用的情况中可以发现,通过新型电子计算机技术进行的机械设计从理论到实际的操作方法之中都存在这一定的不足,需要通过科学合理的方式进一步进行优化和创新,这样才可以通过设计师的创新思想加上新型的科学技术从而设计出最为符合当下时代背景的新型机械硬件产品。

2机械制造工艺的合理化机械设计措施

2.1设计的标准化

提高设计标准化的工艺措施是当前机械行业的一个重要发展趋势,依据共同的标准不仅可以有效提高产品质量,而且还可以增强机械产品在市场中的竞争力。机械设计标准化有助于提高机械设计质量,因此,机械设计工作中,除了要明确不同机械零件尺寸、型号、结构等参数的要求外,还要求设计单位应结合不同机械零件设计特点及规律开展设计工作,保证每类机械设计均达到标准化要求。

2.2绿色设计

机械制造过程中消耗大量的能源对环境也会造成一定的污染。随着人们环保意识的不断增强,要求在机械设计的过程中融入绿色制造的理念,这样才能将绿色环保理念贯穿到机械设计中,从而将新型的设计和机械设计有效融合在一起。①材料利用率,原材料是企业机械制造过程的重要成本之一。在机械设计过程中,可以逐步完成原材料的利用设计,在避免材料浪费现象的基础上,将机械制造过程产生的污染物数量控制在最低水平。②优化应用方式,随着越来越多具有环保性能的新型材料被开发出来,如无污染材料等,应用这类材料可以显著改善机械产品的环保性能。

2.3优化设计方式

在机械制造过程中,提高加工精度是保证机械设计合理化的一个重要措施。在实际的加工过程中,由于操作过程中的人为误差会导致加工出现偏差。为了有效地控制这些偏差,就必须仔细分析并进行探索,这样才能使整个生产零部件的精准度得到提高。同时还要确保加工工具的准确性,为了做好对测量工具的校正,在实际的加工过程中,使用的测量工具要对照客户的实际精度需求来选择,进而开展测量工具的调整。同时要改善方式,在机械设计中,企业应该通过改善夹具等加工工具的方式来提升工具与产品之间的契合性。就机械制造加工而言,机械精度是整个流程中最重要的加工环节,虽然误差是不可避免的,但是通过科学的手段可以加强对误差的控制,从而降低误差对机械制造加工的不良影响:①机械加工人员应通过针对性的处理措施,提高机械制造加工精度;②机械加工人员应对精度测量工具进行更新或改进,提高测量精度和测量效率;③设计人员还应提高误差控制范围的精准性。

2.4明确设备加工质量

①对机械设备表面进行设备表面的粗糙度进行评价,该指标直接影响到机械设备的物理性能、寿命以及设备的可靠性。因此,在机械设计过程中,提升机械表面质量有助于实现机械设计的合理化,因此必须有效地提高零部件的质量和性能,同时延长零部件和产品的使用寿命。②在零部件的加工过程中:a.应该根据工件的材料选择最适合的切削速度。在采用刀具加工时,控制好刀具使用的切削用量,能有效降低表面加工的粗糙度。b.要设计合理的削切条件,防止削切的积屑影响表面质量。c.还要设计有效的防范措施来防止材料表明的变形,可以通过增加削切液、平缓削切速度以及降低材料给进量来确保削切操作的顺利进行。

2.5应用新的技术手段

当前机械设计要求不断提高,尤其新的设计理念不断产生。为实现机械设计水平及质量的提升,机械设计工作中设计人员应结合机械设计发展趋势,设计过程中注重机械零件加工时新制造工艺的应用:①要注重机械设计工作质量,注重运用新的设计理念、设计方法开展设计工作。例如,在设计工作中应减少机械零件工作中能源的消耗,也要充分了解零件的运行环境,设计中尤其是要提高机械零件性能的同时,延长其使用寿命,要确保机器策划有效精准,就一定要了解合理、适宜的策划方式,按照零件的生产程序安排策划图纸,并且也要积极的去了解详细加工制作程序,细心修整。②对真实的运行结果对商品品质开展评论,进而确定是不是符合机器设施的运用标准。

3结语

就当前而言,在一般的可靠性设计工程中性能指标设计考虑的已经越来越少,由此可以看出机械工程不能反映出产品的真正效果,尤其是最基本的无视产品的成本、体积等方面的一些设计,所以可靠性设计不能缺失。就可靠性优化设计而言,在机器上若没有达到我们的预期目标,这时,我们就应该深思熟虑,是否能对某些机械上的性能进行优化组合,使机械最终达到我们理想的目标从而使效果最大化。

参考文献:

[1]郭蓓蓓.MATLAB在机械优化设计中的应用[J].科技展望,2016,26(18):78.

[2]姚固文.应用型本科“机械设计基础”理论与实践教学的优化[J].教育现代化,2016,3(10):173-174+153.

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[4]赵雷.关于CAD技术在机械可靠性优化设计中的应用分析[J].科技展望,2015,25(36):45.

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