有關(guān)機(jī)械工程概論論文范文
隨著全球化進(jìn)程的加快及新型工業(yè)化道路的發(fā)展,我國勞動(dòng)力市場(chǎng)對(duì)機(jī)械工程人才的就業(yè)能力提出了更高的要求。下面是學(xué)習(xí)啦小編為大家整理的有關(guān)機(jī)械工程概論論文范文，供大家參考。
有關(guān)機(jī)械工程概論論文范文篇一
《 機(jī)械工程設(shè)計(jì)中 》
[摘要]當(dāng)前，科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展，在機(jī)械工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)無法滿足時(shí)代的要求，取而代之的是CAD技術(shù)。主要對(duì)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中CAD技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)探討，以期為機(jī)械工程設(shè)計(jì)提供有效借鑒與參考。
[關(guān)鍵詞]機(jī)械工程;設(shè)計(jì);CAD技術(shù);應(yīng)用
隨著時(shí)代的進(jìn)步，CAD技術(shù)也取得了巨大的發(fā)展成效，該技術(shù)憑借自身智能化、集成化以及標(biāo)準(zhǔn)化的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛的運(yùn)用在機(jī)械工程設(shè)計(jì)行業(yè)當(dāng)中，不但大大的提高了產(chǎn)品的技術(shù)含量以及質(zhì)量，還促進(jìn)了機(jī)械工程行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。為此，加大對(duì)CAD技術(shù)的研究力度，促其優(yōu)化完善，才能使其為機(jī)械工程設(shè)計(jì)做出更大的貢獻(xiàn)。
1機(jī)械工程設(shè)計(jì)中CAD技術(shù)的發(fā)展
在不斷更新的計(jì)算機(jī)技術(shù)推動(dòng)下，CAD技術(shù)的各項(xiàng)功能得了顯著地拓展以及增強(qiáng)，內(nèi)容也得到了不斷豐富。在機(jī)械工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)，CAD技術(shù)軟件具備有數(shù)量相當(dāng)可觀的用戶群體，這些用戶群體對(duì)CAD技術(shù)的要求越來越高，決定了今后CAD技術(shù)勢(shì)必向智能化、集成化以及標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展才能符合時(shí)代的要求。
1.1CAD技術(shù)智能化
猶如編程方法取得的巨大進(jìn)步，CAD技術(shù)智能化也促使機(jī)械工程設(shè)計(jì)取得了巨大的進(jìn)步，使得其設(shè)計(jì)方法不再局限于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)當(dāng)中。為了幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)一步培養(yǎng)發(fā)散性思維，在對(duì)產(chǎn)品模型進(jìn)行設(shè)計(jì)采用特征造型方式以及參數(shù)設(shè)計(jì)的時(shí)候，不必對(duì)其內(nèi)在的聯(lián)系過于拘泥。在一部分的3D、CAD軟件當(dāng)中，用戶群可以直接欣賞到自己設(shè)計(jì)的成品，這種方式不但有利于創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)，還可以在第一時(shí)間及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)成品中存在的問題。
1.2CAD技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化
現(xiàn)今，很多CAD技術(shù)軟件受到了廣大用戶的青睞，其中主要包括有UG、solidworks、Catia等等。但在這些軟件中存在一個(gè)弊端，很多數(shù)據(jù)模型無法與其它同類型的軟件相互兼容，這給行業(yè)內(nèi)部技術(shù)的發(fā)展造成了極大的阻礙。為此，必須要加強(qiáng)對(duì)CAD技術(shù)數(shù)據(jù)模型以及交換資源進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，這也是機(jī)械工程行業(yè)得以順利發(fā)展的重要前提。雖然現(xiàn)在的CAD技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化還需要進(jìn)一步提高，但是經(jīng)過行業(yè)內(nèi)技術(shù)人員的不懈努力后，使用不同的軟件進(jìn)行交流很快可以實(shí)現(xiàn)。
1.3CAD技術(shù)集成化
隨著數(shù)控加工技術(shù)以及現(xiàn)代設(shè)計(jì)方式的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助已經(jīng)無法滿足新時(shí)代信息化的要求。從市場(chǎng)角度分析，迫切需要CAD技術(shù)能夠在工程分析、工藝分析設(shè)計(jì)以及產(chǎn)品制造過程當(dāng)中擁有一個(gè)良好的技術(shù)接口，也就是通常所說的CAM/CAD/CAE/CAPP四者的集成。當(dāng)前，已經(jīng)有少數(shù)的CAD軟件具備了這些集成的功能。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，可以直接導(dǎo)入運(yùn)用該技術(shù)的設(shè)計(jì)模型來對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)的性能進(jìn)行分析，同時(shí)與數(shù)控機(jī)床相結(jié)合，做出更深層次的分析和設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行制造與生產(chǎn)。CAD技術(shù)集成化借助計(jì)算機(jī)高速準(zhǔn)確的運(yùn)算功能，從過往繁瑣的運(yùn)算方法解脫出來，在很大程度上提高了工作效率，縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間。
1.4CAD技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化
近年，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，CAD技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化變得尤為關(guān)鍵和重要。使用互聯(lián)網(wǎng)的CAD的產(chǎn)品，其在對(duì)二維圖紙進(jìn)行傳輸?shù)臅r(shí)候，更加簡(jiǎn)單便捷，更能符合企業(yè)的規(guī)定與要求。同時(shí)，不管在任何時(shí)候都能通過互聯(lián)網(wǎng)對(duì)企業(yè)的動(dòng)態(tài)三維模型進(jìn)行交流。這種網(wǎng)絡(luò)互相協(xié)作的模式，不但能夠幫助企業(yè)節(jié)約成本，還能夠進(jìn)一步提高企業(yè)研發(fā)產(chǎn)品速率，并保證產(chǎn)品的最終質(zhì)量。
1.5CAD技術(shù)的虛擬化
當(dāng)前，CAD技術(shù)已經(jīng)充分運(yùn)用到了一種新型的技術(shù)，例如虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，并且該技術(shù)將會(huì)應(yīng)用得越來越廣泛。所謂的虛擬技術(shù)就是在一個(gè)虛擬的環(huán)境當(dāng)中建筑設(shè)計(jì)人員創(chuàng)造新產(chǎn)品，同時(shí)通過模擬操作的方式，對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、舒適度以及質(zhì)量等各方面進(jìn)行檢驗(yàn)。在開展機(jī)械工程項(xiàng)目之前，通過使用虛擬技術(shù)可以很好的解決各種存在的問題，防止各種不必要浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)而達(dá)到減少工程建設(shè)成本費(fèi)用的目的。正是憑借這種優(yōu)勢(shì)，虛擬化成為了未來CAD技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)。
2機(jī)械工程設(shè)計(jì)中CAD技術(shù)的具體應(yīng)用
在機(jī)械工程中，應(yīng)用CAD技術(shù)具有很大的優(yōu)勢(shì)，不但與設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)理想更加貼切，符合他們的設(shè)計(jì)意識(shí)，還能大大的縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)的周期，進(jìn)一步提高產(chǎn)品的技術(shù)含量以及質(zhì)量，從根本上來提高工作效率。一般來說，CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
2.1計(jì)算機(jī)輔助建模
計(jì)算機(jī)輔助建模不單是CAD技術(shù)的重要內(nèi)容，也是機(jī)械工程設(shè)計(jì)的核心設(shè)計(jì)部分。在創(chuàng)建模型的時(shí)候使用CAD軟件，可以滿足設(shè)計(jì)人員所需要的立體效果。更重要的是，為了促使效果更加逼真，所設(shè)計(jì)出來的模型與實(shí)體并沒有太大差別，僅僅是在電腦上按照一定的比例呈現(xiàn)出來。使用特征造型以及參數(shù)設(shè)計(jì)的方法，設(shè)計(jì)人員可以在虛擬的環(huán)境下，對(duì)產(chǎn)品的模型進(jìn)行更為直觀的設(shè)計(jì)。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法中，由于抽象思維的局限，設(shè)計(jì)人員很難把產(chǎn)品的模型構(gòu)建出來，導(dǎo)致設(shè)計(jì)結(jié)果與實(shí)際需要存在較大的誤差，最終設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率均不甚理想，導(dǎo)致不必要浪費(fèi)。而現(xiàn)在的三維CAD軟件的使用很好的彌補(bǔ)了以上存在的不足，設(shè)計(jì)人員僅僅需要把已經(jīng)建立好的模型裝配在一起，針對(duì)不合理之處加以改正就可以，大大的提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時(shí)效性以及質(zhì)量。
2.2計(jì)算機(jī)輔助繪圖
對(duì)于計(jì)算機(jī)工程設(shè)計(jì)來說，繪圖顯得尤為關(guān)鍵和重要。CAD技術(shù)軟件最初應(yīng)用在機(jī)械工程設(shè)計(jì)的功能就是繪圖功能。傳統(tǒng)的方法主要是依靠手工來完成，這種方式不但導(dǎo)致工作效率低，繪圖的質(zhì)量也不甚理想，外形也不夠美觀。但使用CAD技術(shù)軟件后，不但可以有效的提高工作效率，確保繪圖質(zhì)量，而且還可以打印出來進(jìn)行保存，讓人一目了然。
2.3分析工程以及優(yōu)化結(jié)構(gòu)
產(chǎn)品要想得到優(yōu)化設(shè)計(jì)，就必須要分析其力學(xué)性能以及優(yōu)化結(jié)構(gòu)。有限元分析以及動(dòng)力性能分析等現(xiàn)代機(jī)械工程設(shè)計(jì)的發(fā)展，進(jìn)一步推動(dòng)了工程分析功能以及結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步拓展。目前，很多CAD軟件已經(jīng)退出了與ANSYS有限元分析軟件的接口。用戶在使用的過程當(dāng)中，可以把CAD技術(shù)軟件建立的產(chǎn)品模型直接導(dǎo)入到有限元分析軟件中，在負(fù)載的情況下，進(jìn)一步對(duì)產(chǎn)品的模型進(jìn)行工程分析，進(jìn)而對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。在較為復(fù)雜的機(jī)械設(shè)計(jì)中，類似的分析方法存在很多優(yōu)勢(shì)，值得在接卸工程設(shè)計(jì)中廣泛使用。
3提高CAD設(shè)計(jì)人員的技術(shù)能力
對(duì)于設(shè)計(jì)人員來說，要想促使CAD技術(shù)能夠得到廣泛的應(yīng)用，就必須要確保設(shè)計(jì)人員熟悉使用該技術(shù)。首先要充分了解該技術(shù)的具體操作，掌握其優(yōu)勢(shì)以及不足，在實(shí)際過程中，充分利用CAD技術(shù)軟件的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化以及升級(jí)，從根本上來提高產(chǎn)品的技術(shù)含量以及科技含量。CAD技術(shù)軟件的發(fā)展與應(yīng)用，給機(jī)械工程設(shè)計(jì)帶來了巨大的轉(zhuǎn)變，促使機(jī)械工程的設(shè)計(jì)方式從單調(diào)的設(shè)計(jì)方法中解脫出來，給機(jī)械工程設(shè)計(jì)注入了新鮮活力。同時(shí)設(shè)計(jì)周期的縮短以及與時(shí)俱進(jìn)的創(chuàng)意，更是促使機(jī)械工程設(shè)計(jì)發(fā)展邁入了新臺(tái)階。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展，CAD技術(shù)將會(huì)得到優(yōu)化以及完善，在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中也將會(huì)得到更深入的應(yīng)用。但與外國相對(duì)應(yīng)技術(shù)比較而言，我國CAD技術(shù)依然存在很多不足，需要加大對(duì)該技術(shù)的研究力度，進(jìn)一步鞏固我國機(jī)械工程發(fā)展的基礎(chǔ)，促使我國機(jī)械工程行業(yè)未來發(fā)展之路更加長(zhǎng)遠(yuǎn)以及穩(wěn)定。
[參考文獻(xiàn)]
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有關(guān)機(jī)械工程概論論文范文篇二
《 機(jī)械工程材料選用研究 》
摘要：機(jī)械行業(yè)的發(fā)展為社會(huì)經(jīng)濟(jì)起著保障性的作用。機(jī)械工程中材料的合理選用有著相當(dāng)重要的作用。文章從選材的意義、原則、步驟、方法等方面，結(jié)合實(shí)際，步步深入地進(jìn)行了探討。希望能夠?qū)ο嚓P(guān)工作起到一定的借鑒意義。
關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì);材料;性能;選材
1選材的意義
現(xiàn)代化的工業(yè)進(jìn)程對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)提出了新的要求。機(jī)械設(shè)計(jì)中,材料的選擇是非常重要的。合理選用機(jī)械工程材料對(duì)充分發(fā)揮工程材料本身的性能潛力，保證材料具有良好的加工工藝性能，獲得理想的使用性能，提高產(chǎn)品零件的質(zhì)量，節(jié)省工程材料，降低生產(chǎn)成本等方面起著重大影響。實(shí)際工作中，往往由于選材不當(dāng)，使機(jī)械零件的使用性能達(dá)不到規(guī)定的技術(shù)要求.從而導(dǎo)致機(jī)械零件在使用過程中發(fā)生早期損壞如產(chǎn)生變形、斷裂或磨損等等，給生產(chǎn)生活造成了損失?？梢姴牧系倪x擇是機(jī)械設(shè)計(jì)中的重點(diǎn)問題，材料選擇合理與否直接影響到機(jī)械設(shè)計(jì)的質(zhì)量和功能。因此，必須加強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)中材料選擇的工作力度。下面就如何合理選用機(jī)械工程材料的問題談?wù)勎覀€(gè)人的看法，提出來與各位同仁商討。
2選材的原則
我們知道，選材的一般原則是：由工作條件確定使用性能的要求，這是材料選用的基本出發(fā)點(diǎn)。其次是要考慮材料的加工工藝性。第三是要考慮材料的經(jīng)濟(jì)性。力爭(zhēng)使各項(xiàng)花費(fèi)的總和達(dá)到最低值。最終做到：“材料的使用性能足夠、工藝性能良好、供應(yīng)上能保證、經(jīng)濟(jì)性應(yīng)合理”[1]。
2.1選材的一般使用原則
材料的使用原則在于用所選材料制造出的機(jī)械零件能否保證其使用性能。材料的使用性能是指機(jī)械零件在正常工作情況下材料應(yīng)具備的性能。包括力學(xué)性能和物理、化學(xué)性能等。零件的使用性能是保證其工作安全可靠、經(jīng)久耐用的必要條件。是選材時(shí)考慮的最主要的依據(jù)。不同零件所要求材料的使用性能是不一樣的，有的要求強(qiáng)度高，有的要求硬度高，有的要求耐磨性高，有的無嚴(yán)格的性能要求，只需保證一定形式的外表即可。在大多數(shù)情況下應(yīng)首先考慮零件的使用性能，對(duì)一般機(jī)械零件來說，則要考慮其力學(xué)性能[2]。對(duì)非金屬材料制成的零件還應(yīng)注意其工作環(huán)境，因?yàn)榉墙饘俨牧蠈?duì)溫度、光、水、油等的敏感程度比金屬材料大的多。
2.2選材的工藝性原則
工藝性原則是指所選用的材料能否保證順利地加工制造成零件。例如某些材料僅從零件的使用要求來看是完全合適的，但無法加工制造或加工制造很困難，成本很高，這些都屬于工藝性不好。因此，材料工藝性能的好壞，在決定零件加工的難易程度、生產(chǎn)效率、生產(chǎn)成本等方面起著十分重要的作用，是選材時(shí)必須同時(shí)考慮的另一個(gè)重要因素。
2.3選材的經(jīng)濟(jì)性原則
經(jīng)濟(jì)性原則是指所選用的材料加工成零件后能否做到成本低廉，價(jià)格便宜。從選材的經(jīng)濟(jì)性原則考慮，應(yīng)盡可能選用貨源充足、價(jià)格低廉、加工方便、總成本低的材料。一般來講在滿足零件使用性能的前提下，盡量?jī)?yōu)先選用廉價(jià)的材料，能用碳素鋼的，不用合金鋼;能用低合金鋼的不用高合金鋼;能用鋼的就不用有色金屬。此外，考慮經(jīng)濟(jì)性要從長(zhǎng)遠(yuǎn)觀點(diǎn)出發(fā)，不能僅看眼前利益。一些暫時(shí)看起來成本費(fèi)用高的材料，由于其使用壽命長(zhǎng)、維護(hù)保養(yǎng)費(fèi)用少，從長(zhǎng)遠(yuǎn)觀點(diǎn)來看，經(jīng)濟(jì)效益還是好的。如高速柴油機(jī)曲柄、連桿等零件，其質(zhì)量好壞會(huì)直接影響整臺(tái)機(jī)器的壽命，一旦該零件失效，將造成整臺(tái)機(jī)器的損壞事故，因此為了提高這類零件的使用壽命，即使材料價(jià)格和制造成本較高，而綜合來看，其經(jīng)濟(jì)性仍然是合理的[3]。還須注意，在選用高分子材料時(shí)，除考慮上述三項(xiàng)原則外，還應(yīng)著重考慮在使用條件下，周圍環(huán)境(如溫度、水、氧、光、油等)對(duì)其性能的影響。
3選材的步驟
機(jī)械工程材料的選擇是一項(xiàng)十分重要又復(fù)雜繁瑣的工作。其基本步驟如下。
(1)分析零件對(duì)所選材料的性能要求及失效分析，包括分析零件的工作條件，零件的強(qiáng)度、剛度、穩(wěn)定性計(jì)算等。
(2)對(duì)可供選擇的材料進(jìn)行篩選，現(xiàn)代工程材料分為金屬材料、陶瓷材料、高分子材料和復(fù)合材料四大類。把所有的工程材料都當(dāng)作選擇對(duì)象，根據(jù)材料的性能要求進(jìn)行篩選。
(3)對(duì)可供選擇的材料進(jìn)行評(píng)價(jià)。
(4)最佳材料的決定。
(5)零件所選材料的實(shí)際驗(yàn)證。
4選材的方法
4.1綜合分析性能指標(biāo)，全面考慮選材原則
機(jī)械工程實(shí)踐中，大多數(shù)零件是在多種應(yīng)力條件下工作的，而每個(gè)零件的受力情況又因零件的工作條件不同而不一樣。因此，在選材時(shí)應(yīng)根據(jù)零件最主要的性能要求，作為選材的主要依據(jù)。綜合考慮零件的強(qiáng)度、剛度、磨損、溫度和耐腐蝕性等這幾項(xiàng)指標(biāo)。比如，強(qiáng)度應(yīng)當(dāng)考慮受載狀態(tài)和應(yīng)力種類。對(duì)于一般齒輪，由于其表面受接觸應(yīng)力較大，所以應(yīng)選擇可以進(jìn)行局部強(qiáng)化處理的材料。如調(diào)質(zhì)鋼、滲碳鋼、氮化鋼等，以保證齒輪所要求的表面性能。另外，我們從蝸桿傳動(dòng)工作中可以看出，由于點(diǎn)面間存在相當(dāng)大的滑動(dòng)，容易導(dǎo)致齒面磨損或膠合。為減小摩擦和磨損，以提高傳動(dòng)承載能力和效率，一方面要有良好的潤滑，另一方面對(duì)蝸輪副提出耐磨、減振和抗膠合的綜合性能要求。采用鋼質(zhì)蝸桿時(shí)，要求采用青銅蝸輪輪圈。由于錫是稀有金屬，而青銅儲(chǔ)量又日漸稀少，價(jià)格昂貴。所以從這個(gè)角度上講，采用青銅蝸輪輪圈是不經(jīng)濟(jì)的。但是，如果為了減小磨損，從齒形齒面改變接觸線形狀，使得齒面間更容易形成潤滑油膜，往往伴隨著加工工藝的復(fù)雜化。因此，不能側(cè)重某一方面，忽略另一方面。要盡可能地全面考慮材料的選用原則，在滿足力學(xué)性能的前提下還應(yīng)充分考慮材料的工藝性和經(jīng)濟(jì)性。
4.2結(jié)合實(shí)際典型零件，類比分析選材方法
機(jī)械制造中零件的種類較多，性能要求不一，而滿足這些零件性能要求的材料也多。每種材料都有各自的特點(diǎn)，比較看來，金屬材料具有優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，因此常被廣泛使用。下面通過對(duì)幾種典型零件的淺析來進(jìn)一步說明合理選材的方法。
(1)機(jī)床齒輪。作為機(jī)床齒輪，主要要求疲勞強(qiáng)度，尤其是彎曲疲勞強(qiáng)度，要求有較高的耐磨性，足夠的沖擊韌性，以及良好的切削加工性。如果采用中碳鋼表面淬火到低溫回火，可以滿足要求;采用低碳鋼經(jīng)滲碳后淬火到低溫回火，也能滿足性能要求。當(dāng)然若采用38CrMoAl經(jīng)氮化處理，制作機(jī)床齒輪，往往也足以滿足使用要求。比較以上三種選材和加工工藝方式，考慮其經(jīng)濟(jì)性。采用高頻表面淬火工藝是最便宜的，其次采用滲碳工藝，而氮化工藝是最貴的。
(2)軸類零件。軸類零件在機(jī)械工程中應(yīng)用也很廣泛。對(duì)于軸的材料要滿足剛度、強(qiáng)度、耐磨性及耐腐蝕性等方面的使用要求，軸的材料最常采用的是碳素鋼和合金鋼。而碳素鋼比合金鋼價(jià)格低，對(duì)應(yīng)力集中敏感性較低，同時(shí)還可以通過熱處理方法提高其耐磨性和抗疲勞強(qiáng)度，具有較高的綜合力學(xué)性能。合金鋼比碳素鋼具有更高的力學(xué)性能和淬透性好，但價(jià)格較貴，對(duì)應(yīng)力集中較敏感。通過比較，一般軸的材料選用45鋼，不重要或受力較小的軸，采用Q235、Q255等普通碳素鋼。對(duì)于傳遞大動(dòng)力，并要求重量輕、尺寸小耐磨性高或一些特殊條件下使用的軸，可選用20Cr、20CrMnTi等低碳合金鋼。
(3)機(jī)體類零件。機(jī)體類零件是機(jī)器的基礎(chǔ)件，機(jī)器上許多零部件都是裝在機(jī)體上的，有的部件還在機(jī)體的導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)。因此機(jī)體是整臺(tái)機(jī)器的裝配和調(diào)整基準(zhǔn)，機(jī)器各部件的相互位置精度，以及一些部件的運(yùn)動(dòng)精度，都和機(jī)體本身的精度有直接的關(guān)系[4]。各種機(jī)體零件由于功用不同，結(jié)構(gòu)形狀往往差別較大，但結(jié)構(gòu)上仍有一些共同特點(diǎn)，例如輪廓尺寸較大、重量較大、結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜及剛性較差。主要加工表面為一些固定連接各部件的平面，精度要求較高的孔和作為有些部件運(yùn)動(dòng)基準(zhǔn)的導(dǎo)軌面等。綜合考慮，機(jī)體最常用的材料為灰鑄鐵，其優(yōu)點(diǎn)是容易制造形狀復(fù)雜的機(jī)體，成本較低，抗振性及切削性能均好。例如，銑床的床身，刨床、鏜床的立柱以及多種拖拉機(jī)、柴油機(jī)的汽缸體均采用這種材料制成。有時(shí)為了滿足制造周期短的要求，也有用鋼板焊接而成的機(jī)體。
(4)箱體類零件。常見的箱體類零件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，加工的表面多，要求高，機(jī)械加工的工作量大。箱體的結(jié)構(gòu)和材料的選擇，對(duì)提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低成本和提高勞動(dòng)生產(chǎn)率都有重要意義[5]。由于鑄鐵容易成形、切削性能好、價(jià)格低廉、吸振性和耐磨性也較好。因此，箱體零件材料大都采用鑄鐵。在某些特定的條件下，也有采用其它材料的如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)箱體為了減輕重量，常用鋁鎂合金制造。
5結(jié)束語
綜上所述，在機(jī)械工程材料的選用過程中，不僅要考慮材料的性能能夠適應(yīng)零件的工作要求，使零件經(jīng)久耐用，而且要求選材有較好的加工工藝性和經(jīng)濟(jì)性。以提高零件的質(zhì)量，降低成本，減少消耗，真正做到機(jī)械工程材料的合理選用。
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《 機(jī)械工程設(shè)計(jì)中 》
摘要：當(dāng)前，科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展，在機(jī)械工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法已經(jīng)無法滿足時(shí)代的要求，取而代之的是CAD技術(shù)。主要對(duì)機(jī)械工程設(shè)計(jì)中CAD技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)探討，以期為機(jī)械工程設(shè)計(jì)提供有效借鑒與參考。
關(guān)鍵詞：機(jī)械工程;設(shè)計(jì);CAD技術(shù);應(yīng)用
隨著時(shí)代的進(jìn)步，CAD技術(shù)也取得了巨大的發(fā)展成效，該技術(shù)憑借自身智能化、集成化以及標(biāo)準(zhǔn)化的優(yōu)點(diǎn)，被廣泛的運(yùn)用在機(jī)械工程設(shè)計(jì)行業(yè)當(dāng)中，不但大大的提高了產(chǎn)品的技術(shù)含量以及質(zhì)量，還促進(jìn)了機(jī)械工程行業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展。為此，加大對(duì)CAD技術(shù)的研究力度，促其優(yōu)化完善，才能使其為機(jī)械工程設(shè)計(jì)做出更大的貢獻(xiàn)。
1機(jī)械工程設(shè)計(jì)中CAD技術(shù)的發(fā)展
在不斷更新的計(jì)算機(jī)技術(shù)推動(dòng)下，CAD技術(shù)的各項(xiàng)功能得了顯著地拓展以及增強(qiáng)，內(nèi)容也得到了不斷豐富。在機(jī)械工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)，CAD技術(shù)軟件具備有數(shù)量相當(dāng)可觀的用戶群體，這些用戶群體對(duì)CAD技術(shù)的要求越來越高，決定了今后CAD技術(shù)勢(shì)必向智能化、集成化以及標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展才能符合時(shí)代的要求。
1.1CAD技術(shù)智能化
猶如編程方法取得的巨大進(jìn)步，CAD技術(shù)智能化也促使機(jī)械工程設(shè)計(jì)取得了巨大的進(jìn)步，使得其設(shè)計(jì)方法不再局限于傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)當(dāng)中。為了幫助設(shè)計(jì)人員進(jìn)一步培養(yǎng)發(fā)散性思維，在對(duì)產(chǎn)品模型進(jìn)行設(shè)計(jì)采用特征造型方式以及參數(shù)設(shè)計(jì)的時(shí)候，不必對(duì)其內(nèi)在的聯(lián)系過于拘泥。在一部分的3D、CAD軟件當(dāng)中，用戶群可以直接欣賞到自己設(shè)計(jì)的成品，這種方式不但有利于創(chuàng)造性思維的培養(yǎng)，還可以在第一時(shí)間及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)成品中存在的問題。
1.2CAD技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化
現(xiàn)今，很多CAD技術(shù)軟件受到了廣大用戶的青睞，其中主要包括有UG、solidworks、Catia等等。但在這些軟件中存在一個(gè)弊端，很多數(shù)據(jù)模型無法與其它同類型的軟件相互兼容，這給行業(yè)內(nèi)部技術(shù)的發(fā)展造成了極大的阻礙。為此，必須要加強(qiáng)對(duì)CAD技術(shù)數(shù)據(jù)模型以及交換資源進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化，這也是機(jī)械工程行業(yè)得以順利發(fā)展的重要前提。雖然現(xiàn)在的CAD技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化還需要進(jìn)一步提高，但是經(jīng)過行業(yè)內(nèi)技術(shù)人員的不懈努力后，使用不同的軟件進(jìn)行交流很快可以實(shí)現(xiàn)。
1.3CAD技術(shù)集成化
隨著數(shù)控加工技術(shù)以及現(xiàn)代設(shè)計(jì)方式的高速發(fā)展，傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助已經(jīng)無法滿足新時(shí)代信息化的要求。從市場(chǎng)角度分析，迫切需要CAD技術(shù)能夠在工程分析、工藝分析設(shè)計(jì)以及產(chǎn)品制造過程當(dāng)中擁有一個(gè)良好的技術(shù)接口，也就是通常所說的CAM/CAD/CAE/CAPP四者的集成。當(dāng)前，已經(jīng)有少數(shù)的CAD軟件具備了這些集成的功能。設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)的過程當(dāng)中，可以直接導(dǎo)入運(yùn)用該技術(shù)的設(shè)計(jì)模型來對(duì)結(jié)構(gòu)力學(xué)的性能進(jìn)行分析，同時(shí)與數(shù)控機(jī)床相結(jié)合，做出更深層次的分析和設(shè)計(jì)，最后進(jìn)行制造與生產(chǎn)。CAD技術(shù)集成化借助計(jì)算機(jī)高速準(zhǔn)確的運(yùn)算功能，從過往繁瑣的運(yùn)算方法解脫出來，在很大程度上提高了工作效率，縮短了設(shè)計(jì)時(shí)間。
1.4CAD技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化
近年，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展，CAD技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化變得尤為關(guān)鍵和重要。使用互聯(lián)網(wǎng)的CAD的產(chǎn)品，其在對(duì)二維圖紙進(jìn)行傳輸?shù)臅r(shí)候，更加簡(jiǎn)單便捷，更能符合企業(yè)的規(guī)定與要求。同時(shí)，不管在任何時(shí)候都能通過互聯(lián)網(wǎng)對(duì)企業(yè)的動(dòng)態(tài)三維模型進(jìn)行交流。這種網(wǎng)絡(luò)互相協(xié)作的模式，不但能夠幫助企業(yè)節(jié)約成本，還能夠進(jìn)一步提高企業(yè)研發(fā)產(chǎn)品速率，并保證產(chǎn)品的最終質(zhì)量。
1.5CAD技術(shù)的虛擬化
當(dāng)前，CAD技術(shù)已經(jīng)充分運(yùn)用到了一種新型的技術(shù)，例如虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，并且該技術(shù)將會(huì)應(yīng)用得越來越廣泛。所謂的虛擬技術(shù)就是在一個(gè)虛擬的環(huán)境當(dāng)中建筑設(shè)計(jì)人員創(chuàng)造新產(chǎn)品，同時(shí)通過模擬操作的方式，對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)、舒適度以及質(zhì)量等各方面進(jìn)行檢驗(yàn)。在開展機(jī)械工程項(xiàng)目之前，通過使用虛擬技術(shù)可以很好的解決各種存在的問題，防止各種不必要浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生，進(jìn)而達(dá)到減少工程建設(shè)成本費(fèi)用的目的。正是憑借這種優(yōu)勢(shì)，虛擬化成為了未來CAD技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)。
2機(jī)械工程設(shè)計(jì)中CAD技術(shù)的具體應(yīng)用
在機(jī)械工程中，應(yīng)用CAD技術(shù)具有很大的優(yōu)勢(shì)，不但與設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)理想更加貼切，符合他們的設(shè)計(jì)意識(shí)，還能大大的縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)的周期，進(jìn)一步提高產(chǎn)品的技術(shù)含量以及質(zhì)量，從根本上來提高工作效率。一般來說，CAD技術(shù)在機(jī)械工程設(shè)計(jì)應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：
2.1計(jì)算機(jī)輔助建模
計(jì)算機(jī)輔助建模不單是CAD技術(shù)的重要內(nèi)容，也是機(jī)械工程設(shè)計(jì)的核心設(shè)計(jì)部分。在創(chuàng)建模型的時(shí)候使用CAD軟件，可以滿足設(shè)計(jì)人員所需要的立體效果。更重要的是，為了促使效果更加逼真，所設(shè)計(jì)出來的模型與實(shí)體并沒有太大差別，僅僅是在電腦上按照一定的比例呈現(xiàn)出來。使用特征造型以及參數(shù)設(shè)計(jì)的方法，設(shè)計(jì)人員可以在虛擬的環(huán)境下，對(duì)產(chǎn)品的模型進(jìn)行更為直觀的設(shè)計(jì)。在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法中，由于抽象思維的局限，設(shè)計(jì)人員很難把產(chǎn)品的模型構(gòu)建出來，導(dǎo)致設(shè)計(jì)結(jié)果與實(shí)際需要存在較大的誤差，最終設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率均不甚理想，導(dǎo)致不必要浪費(fèi)。而現(xiàn)在的三維CAD軟件的使用很好的彌補(bǔ)了以上存在的不足，設(shè)計(jì)人員僅僅需要把已經(jīng)建立好的模型裝配在一起，針對(duì)不合理之處加以改正就可以，大大的提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的時(shí)效性以及質(zhì)量。
2.2計(jì)算機(jī)輔助繪圖
對(duì)于計(jì)算機(jī)工程設(shè)計(jì)來說，繪圖顯得尤為關(guān)鍵和重要。CAD技術(shù)軟件最初應(yīng)用在機(jī)械工程設(shè)計(jì)的功能就是繪圖功能。傳統(tǒng)的方法主要是依靠手工來完成，這種方式不但導(dǎo)致工作效率低，繪圖的質(zhì)量也不甚理想，外形也不夠美觀。但使用CAD技術(shù)軟件后，不但可以有效的提高工作效率，確保繪圖質(zhì)量，而且還可以打印出來進(jìn)行保存，讓人一目了然。
2.3分析工程以及優(yōu)化結(jié)構(gòu)
產(chǎn)品要想得到優(yōu)化設(shè)計(jì)，就必須要分析其力學(xué)性能以及優(yōu)化結(jié)構(gòu)。有限元分析以及動(dòng)力性能分析等現(xiàn)代機(jī)械工程設(shè)計(jì)的發(fā)展，進(jìn)一步推動(dòng)了工程分析功能以及結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步拓展。目前，很多CAD軟件已經(jīng)退出了與ANSYS有限元分析軟件的接口。用戶在使用的過程當(dāng)中，可以把CAD技術(shù)軟件建立的產(chǎn)品模型直接導(dǎo)入到有限元分析軟件中，在負(fù)載的情況下，進(jìn)一步對(duì)產(chǎn)品的模型進(jìn)行工程分析，進(jìn)而對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。在較為復(fù)雜的機(jī)械設(shè)計(jì)中，類似的分析方法存在很多優(yōu)勢(shì)，值得在接卸工程設(shè)計(jì)中廣泛使用。
3提高CAD設(shè)計(jì)人員的技術(shù)能力
對(duì)于設(shè)計(jì)人員來說，要想促使CAD技術(shù)能夠得到廣泛的應(yīng)用，就必須要確保設(shè)計(jì)人員熟悉使用該技術(shù)。首先要充分了解該技術(shù)的具體操作，掌握其優(yōu)勢(shì)以及不足，在實(shí)際過程中，充分利用CAD技術(shù)軟件的設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)一步對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化以及升級(jí)，從根本上來提高產(chǎn)品的技術(shù)含量以及科技含量。CAD技術(shù)軟件的發(fā)展與應(yīng)用，給機(jī)械工程設(shè)計(jì)帶來了巨大的轉(zhuǎn)變，促使機(jī)械工程的設(shè)計(jì)方式從單調(diào)的設(shè)計(jì)方法中解脫出來，給機(jī)械工程設(shè)計(jì)注入了新鮮活力。同時(shí)設(shè)計(jì)周期的縮短以及與時(shí)俱進(jìn)的創(chuàng)意，更是促使機(jī)械工程設(shè)計(jì)發(fā)展邁入了新臺(tái)階。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)高速發(fā)展，CAD技術(shù)將會(huì)得到優(yōu)化以及完善，在機(jī)械工程設(shè)計(jì)中也將會(huì)得到更深入的應(yīng)用。但與外國相對(duì)應(yīng)技術(shù)比較而言，我國CAD技術(shù)依然存在很多不足，需要加大對(duì)該技術(shù)的研究力度，進(jìn)一步鞏固我國機(jī)械工程發(fā)展的基礎(chǔ)，促使我國機(jī)械工程行業(yè)未來發(fā)展之路更加長(zhǎng)遠(yuǎn)以及穩(wěn)定。
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