機械設計方面畢業論文

　　機械設計的水平對產品的質量、效能、研發時間和經濟效益等有直接或間接的影響。下文是小編為大家整理的關於的範文，歡迎大家閱讀參考!

　　篇1

　　淺談機械零部件設計的新思路

　　摘 要：機械零部件設計是人類為了實現某種預期目標而進行的一種創造性活動，是人們以長期經驗積累為基礎，通過力學、數學建模及試驗等所形成的經驗公式、圖表、標準及規範作為依據運用條件性計算或類比等方法進行設計。傳統設計有很多侷限性，因此筆者提出了機械零部件設計的新思路。

　　關鍵詞：機械;零部件;設計;新思路

　　機械零部件設計的傳統模式是採用手工計算及繪圖，雖然現在已有不少設計人員使用了計算機繪圖但基本上還停留在計算機繪圖的初級階段段有將計算機在機械零部件設計的優化方面的優勢充分發揮出來，就使設計的準確性較差池因為設計思路的老套化，使在生產過程中不斷地出現問題設計不斷地修改、修正就使其效率更低。

　　1、設計核心思想――創新思維

　　1.1運用創造思維

　　設計者的創造力是多種能力、個性和心理特徵的綜合表現，包括觀察力、記憶力、想象力、思維力、表達力、自控力、文化修養、理想信念、意志性格、興趣愛好等因素。它是社會前進、科技進步的基本動力之一，其中想象力和思維力是創造力的核心，它是將觀察、記憶所得資訊有控制地進行加工變換，創造表達出新成果的整個創造活動的中心。設計者不是把設計工作當成例行公事，而是時刻保持強烈的創新願望和衝動，掌握必要創新方法，加強學習和鍛鍊啟覺開發創造力，成為一個符合現代設計需要的創新人才。創造力的開發可從培養設計人員的創新意識、提高創新能力、士曾加創新實踐等方面進行。

　　1.2運用發散思維

　　發散思維又稱輻射思維，是以欲解決的問題為中心，思維者打破常規，從不同方向，多角度、多層次地考慮問題。通過提出各種不同的解決問題的途徑求出多種不同的答案，才從中選出最優解決方案的思維方式。例如若提出“將兩個零部件聯結在一起”的問題，常規的辦法有焊接、膠接、鉚接、捆綁、螺栓連線等各種各樣的常規方式。但運用發散思維思考以後，就可得到利用電磁力、摩擦力、壓合力、抽真空、冷凍等等方法。利用發散思維可能會找到更好的更優化的解決問題的方法。發散思維是創造性思維的主要形式之一在技術創新和方案設計中具有重要的意義。

　　1.3運用創新思維

　　創新思維是建立在各類常規思維基礎上的。人腦在外界資訊激勵下，將各種資訊重新綜合整合產生新的結果的思維活動過程就是創新思維。機械零部件設計的過程是創新的過程。設計者應打破常規思維的慣例追求新的功能原理、新方案、新結構、新造型、新材料、新工藝等在求異和突破中體現創新。

　　2、科學地進行機械零部件設計

　　2.1把握機械零部件設計的主要內容

　　機械零部件設計是機械設計的重要組成部分，是機械總體設計的基礎。機械裝置中的各種機構和構件及它的各種運動功能，都是通過機械零部件的精心設計、繪製出零部件的加工製造圖和各部件的裝配圖再通過機械製造過程中的精細加工及各合格零部件的組合裝配得以實現了機械裝置的設計功能。

　　機械零部件設計的主要內容包括：根據機械裝置方案設計和總體設計的要求陰確零部件的工作要求、效能、引數等，選擇零部件的構形、材料、精度等，進行失效分析和工作能力計算，畫出零部件圖和部件裝配圖。機械產品整機應滿足由零部件設計所決定的機械零部件的綜合質量對強度、剛度、壽命、耐磨性、耐熱性、振動穩定性、精度、加工及裝配工藝性、維修、生產成本等方面的要求，還要滿足噪聲控制、防腐效能、不汙染環境等環境保護要求和安全要求等。

　　2.2嚴格計算機械零部件的失效形式

　　機械零部件由於各種原因不能正常工作而失效，其失效形式主要有斷裂、表面壓碎、表面點蝕、塑性變形、過度彈性變形、共振、過熱及過度磨損等。故在設計零部件時應首先進行零部件的失效分析預估失效的可能性採取相應措施，其中包括理論計算及計算準則。

　　常用的計算準則如下：一是強度準則。強度是機械零部件抵抗斷裂、表面疲勞破壞或過大塑性變形等失效的能力;二是剛度準則。剛度是指零部件在載荷的作用下，抵抗彈性變形的能力;三是振動穩定性準則。對於高速運動或剛度較小的機械，在工作時應避免發生共振;四是耐熱性準則。為了保證零部件在高溫下正常工作，應合理設計其結構及合理選擇材料，必要時須採用有效的降溫措施;五是耐磨性準則。耐磨性是指相互接觸並運動零部件的工作表面抵抗磨損的能力。當零部件過度磨損後，將會導致零部件失效報廢。只有綜合考慮才能最大可能地避免零部件的失效。

　　2.3正確選擇機械零部件表面粗糙度

　　表面粗糙度是反映零部件表面微觀幾何形狀誤差的一個重要技術指標，是檢驗零部件表面質量的主要依據;其選擇的合理與否，直接關係到產品的質量、使用壽命和生產成本。在機械零部件設計工作中表面粗糙度的選擇應用最廣的是類比法，此法簡便、迅速、有效。最常用的是與公差等級相適應的表面粗糙度。

　　在實際應用中，對於不同型別的機器，其零部件在相同尺寸公差的條件下對錶面粗糙度的要求是有差別的。這就是配合的穩定性問題。對於不同型別的機器，其零部件的配合穩定性和互換性的要求是不同的。故在設計工作中，表面粗糙度的選擇歸根到底還是必須從實際出發，全面衡量零部件的表面功能和工藝經濟性才能作出合理的選擇。

　　2.4全面優化機械零部件設計方法

　　要充分運用機械學理論和方法包括機構學、機械動力學、摩擦學、機械結構強度學、傳動機械學等及計算機輔助分析的不斷髮展，對設計的關鍵技術問題能作出很好的處理，一系列新型的設計準則和方法正在形成。計算機輔助設計CAD是把計算機技術引入設計過程環節，用計算機完成選型、計算、繪圖及其他作業的現代設計方法。

　　CAD技術促成機械零部件設計發生巨大的變化併成為現代機械設計的重要組成部分。目前，CAD技術向更深更廣的方向發展，主要表現為：基於專家系統的智慧CAD;CAD系統整合化，CAD與CAM計算機輔助製造的整合系統CAD/CAM;動態三維造型技術;基於並行工程面向製造的設計技術DFM;分散式網路CAD系統。

　　參考文獻：

　　[1]王月強：《現代機械產品的零部件設計創新研究》[J]交通世界建養.機械，201206

　　[2]謝志坤/路平/史科科/劉伯聰：《輕量化技術在機床設計中的應用》[J]製造技術與機床，201212

　　篇2

　　機械設計製造自動化探討

　　摘要：本文對機械自動化與傳統的機械製造技術進行了比較分析，指出了智慧化的機械設計製造成為發展趨勢。機械自動化在機械製造上具有低成本、高效率和多功能的有點，能夠滿足人民生活和生產的多元化需求。本文中論述了機械自動化的設計的原理、優點與效益以及發展方向。

　　關鍵詞：機械製造自動化原則發展方向

　　1 機械製造自動化符合設計的原則

　　1.1 滿足對機器的功能要求。

　　任何一種產品的開發都是為了滿足人們某種需求為目的的，不同的產品具有不同的效能。任何機械設計都要能夠對輸入的物質、能量和資訊進行處理，輸出需要的物質、資訊和能量。機械自動化系統也應該具有這種功能，能夠對物質、資訊和能量進行處理。機械自動化系統包括和機電一體化產品和機電一體化技術的內容，作為產品， 又包含著設計、 製造和特定的功能以滿足使用要求，而功能是由其內部有機聯絡的結構所決定的。

　　1.2利用先進技術不斷創新。

　　根據產品或系統的功能不同，可對產品或系統進行分類。以物料搬運、加工為主，輸入物質、能量和資訊，經過加工處理，主要輸出改變了位置和形態的物質系統稱為加工機。以能量轉換為主，輸入能量和資訊，輸出不同能量的系統，稱為動力機，其中輸出機械能的為原動機。以資訊處理為主，輸入資訊和能量，主要輸出某種資訊。

　　機械自動化系統除了具備上述必須的主功能外，還應具備其它內部功能，即 控制功能、動力功能、檢測功能、構造功能。基於上述的功能構成原理，既有利於設計或分析各種機械自動化的產品，又有利於開拓思路，便於創造發明和創新。

　　2 機械自動化系統的優點與效益

　　2.1生產能力和工作質量提高。

　　機械自動化產品具有資訊自動控制和自動處理的功能，其檢測的精度和靈敏度有很大的提高，通過自動化控制系統能夠保證機械的能按照計劃完成動作，使製造過程不受操作者主觀因素的影響，保證最佳的工作質量和較高的產品合格率。同時，由於機械自動化產品實現了工作自動化，所以生產力大大提高。

　　2.2使用安全性和可靠性提高。

　　機械自動化系統都有報警、監視、診斷和保護等功能。如果在工作中遇到過流、過壓、過載、短路等電力故障時，能夠自動停止工作，保護機械裝置的完好，避免或減少人身事故，提高了裝置的安全性。機械自動化產品由於採用電子元器件，減少了機械產品中的可動構件和磨損部件，從而使其具有較高的靈敏度和可靠性，故障率降低，壽命得到了延長。

　　2.3調整和維修方便，使用效能改善。

　　機械自動化產品在安裝除錯時，可通過改變控制程式來實現工作方式的改變，以適應不同使用者物件的需要以及現場引數變化的需要。這些控制程式可通過多種手段輸入到機械自動化產品的控制系統中，而不需要改變產品中的任何部件和零件。對於具有儲存功能的機械自動化產品，可以事先存入若干套不同的執行程式，然後根據不同的工作物件，給定一個程式碼訊號輸入，即可按指定的預定程式進行自動工作。機械自動化產品的自動化檢驗和自動監視功能可對工作過程中出現的故障自動採取措施，使工作恢復正常。

　　2.4改善勞動條件，有利於自動化生產。

　　機械自動化產品自動化程度高，是知識密集型和技術密集型產品，是將人們從繁重的體力勞動中解放出來的重要途徑，可以加速工廠自動化、辦公自動化、農業自動化、交通自動化甚至是家庭自動化，從而可促進我國四個現代化的實現。

　　3機械設計製造及其自動化的發展方向

　　3 .1智慧化。

　　智慧化是21 世紀機械自動化技術發展的一個重要發展方向。這裡所說的“智慧化”是對機器行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智慧、運籌學、電腦科學、模糊數學、心理學、生理學和混飩動力學等新思想、新方法。模擬人類智慧，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得更高的控制目標。誠然，使機械自動化產品具有低階智慧或人的部分智慧，則是完全可能而又必要的。

　　3.2模組化。

　　模組化是一項重要而又艱鉅的工程。 由於機械自動化產品種類和生產廠家繁多， 研製和開發具有標準機械介面、電氣介面、動力介面、環境介面的機械自動化產品單元是一項十分複雜但又是非常重要的事。如研製集減速、智慧減速、 電動機於一體的動力單元， 具有視覺、 影象處理、 識別和測距等功能的控制單元以及各種能完成典型操作的機械裝置。 這樣， 可利用標準單元迅速開發出新的產品，同時也可擴大生產規模。

　　3.3網路化。

　　網路技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育以及人們日常生活帶來了巨大的變革。各種網路將全球經濟、生產連成一體，企業間的競爭也趨於全球化。機械自動化的新產品一旦研製出來，只要其功能獨到，質量可靠，很快會暢銷全球。由於網路化的普及，基於網路的各種遠端控制和監測技術方興未艾，而遠端控制的終端裝置本身就是機械自動化產品。現場匯流排和區域網技術使家用電器網路化已成大勢。

　　3.4微型化。

　　微型化指的是機械自動化向微觀領域發展的趨勢。國外將其稱為微電子機械系統，或微機械自動化系統，泛指幾何尺寸不超過1 cm3的機械自動化產品，並向微米、奈米級發展。微機械自動化產品體積小、耗能少、運動靈活， 在生物醫療、軍事、資訊等方面具有不可比擬的優勢。微機械自動化發展的瓶頸在於微機械技術，微機械自動化產品的加工採用精細加工技術，即超精密技術，它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。

　　4結論

　　現代機械自動化在設計和製造上具有多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義，所以機械的設計、製造都是圍繞著機械自動化來進行的。機械自動化技術所面臨的共性關鍵技術是感測檢測技術、資訊處理技術、伺服驅動技術、自動化控制技術、介面技術、精密機械技術及系統總體技術等。設計人員不能只熱衷於技術引進，不能僅僅安心於作為新技術的傳播者， 而應該作為新技術產業化的創造者，為機電一體化技術發展開闢廣闊的天地。

　　參考文獻：

　　[1]吳俊鬆.機械設計製造及其自動化的發展方向[J].黑龍江科技資訊，201311：45-46.

　　[2]羅碧龍.機械設計製造及其自動化發展方向的研究[J].科技與企業，20138：105-106.

　　[3]劉超.我國機械設計製造及其自動化發展方向研究[J].河南科技，20136：66-67.