機械設(shè)計中常見問題及優(yōu)化策略分析

漯河技師學院學院 機械工程系 河南 漯河 462000

引言

隨著經(jīng)濟及綜合國力的高速發(fā)展,我國逐漸由工業(yè)大國向工業(yè)強國轉(zhuǎn)型,工而已機械自動化、智能化水平不斷提高。與此同時,機械自動化、智能化及時也逐漸向工業(yè)生產(chǎn)、制造的各個領(lǐng)域有效滲透,使我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)進程不斷深化、工業(yè)經(jīng)濟整體步伐快速推進。在工業(yè)生產(chǎn)實踐活動進行的過程當中,高質(zhì)量、穩(wěn)定的機械元件,能夠大幅增加生產(chǎn)企業(yè)的生產(chǎn)效率和質(zhì)量。鑒于此,機械生產(chǎn)當中,我們需要對各個環(huán)節(jié)實施嚴格的質(zhì)量控制和科學管理,充分分析機械設(shè)備等硬件設(shè)施基本性能,提高相關(guān)工作人員的個人素養(yǎng)和專業(yè)水平。同時,配合零部件材質(zhì),以及嚴格的生產(chǎn)制造工藝,有效提升設(shè)備整體性能,使機械設(shè)備全方位發(fā)揮出其應(yīng)有作用。然而,在實際生產(chǎn)加工期間,設(shè)備材質(zhì)等方面的問題和缺陷,以及相關(guān)工作人員的專業(yè)能力問題,均嚴重影響著機械設(shè)計元件生產(chǎn)質(zhì)量。為提升機械設(shè)備整體質(zhì)量,增加機械設(shè)備服役年限,有必要針對既定問題,采取相關(guān)改進策略。

一、三視圖布置問題

三視圖指的是機械設(shè)計圖紙當中的側(cè)視、俯視以及正視圖,一張完整的機械設(shè)計圖紙,在三視圖的基礎(chǔ)上,還包括細節(jié)圖、尺寸標準、形位公差以及相關(guān)技術(shù)要求等等。然而,在機械設(shè)計的過程中,由于設(shè)計人員個人能力因素,時常出現(xiàn)圖紙規(guī)劃不夠詳細的現(xiàn)象,或圖紙設(shè)計不夠合理的問題。因此,在三視圖繪制的過程中,設(shè)計人員需要充分結(jié)合科學發(fā)展觀,科學合理的布置圖紙,確保視圖和視圖彼此之間存在一定的空間進行各項參數(shù)的標準,主要視圖和外部圖框之間需要留有一定的距離。其中,值得注意的是,非合理布置圖紙現(xiàn)象主要集中在圖紙畫面當中改的下半部分和左側(cè)部分,因此設(shè)計人員在進行繪圖期間,需要針對此處區(qū)域加以重視。

二、合理應(yīng)用圖像繪制工具

機械設(shè)計人員在進行機械零部件設(shè)計繪圖的過程中,時常存在應(yīng)用繪圖工具應(yīng)用錯誤的現(xiàn)象。具體而言,其一,針對機械零件實體圖像生成來說,AUTOCAD的3d模型建立方法主要包括以下三種類型,如表面建模和線框建模等等。在大量具有實體建模作用的設(shè)計軟件當中,均存在各自的應(yīng)用體系。例如,在AUTOCAD軟件當中,系統(tǒng)為設(shè)計人員提供六種體系,即球體、圓柱體、圓錐體等等。對于簡單的機械零件設(shè)計,可以利用軟件對結(jié)構(gòu)進行系統(tǒng)化分析。將零件分解為多個基本的體,然后對基本體進行建模,通過一系列運算,將其組合于一體,得到3D實體模型。其二,機械生產(chǎn)制造行業(yè)技術(shù)水平近年來不斷提升,從常規(guī)機床到自動化、智能化機床快速過度,從人工圖紙繪制到計算機圖紙繪制快速轉(zhuǎn)型。與此同時,模具激光成型、CAD技術(shù),對機械生產(chǎn)制造領(lǐng)域的影響程度不斷提高。因此,機械設(shè)計人員必須學會使用各種類型的設(shè)計軟件,提升自身設(shè)計水平。

三、應(yīng)用新技術(shù)對機械設(shè)計進行優(yōu)化

(一)優(yōu)化設(shè)計的應(yīng)用。優(yōu)化設(shè)計源于計算機科學和規(guī)劃科學,在一定條件的制約下,尋求最優(yōu)化的設(shè)計方案和方法。因此,設(shè)計人員在進行機械設(shè)計的過程中,可以將優(yōu)化設(shè)計理論應(yīng)用于實際設(shè)計當中。利用數(shù)學函數(shù)運算求出最優(yōu)化的設(shè)計策略。此外,優(yōu)化設(shè)計也可以與傳統(tǒng)模糊設(shè)計結(jié)合應(yīng)用,形成功能更為優(yōu)越的模糊設(shè)計方法。

(二)可靠設(shè)計的應(yīng)用。機械設(shè)計中的可靠性設(shè)計是全體機械設(shè)計工作人員共同追求的基本目標,同時可靠性也是判斷機械產(chǎn)品整體質(zhì)量的關(guān)鍵內(nèi)容?？煽吭O(shè)計和常規(guī)設(shè)計方式具有一定區(qū)別,前者設(shè)計概率學、數(shù)學、失效物理學等多門學科,能夠有效解決常規(guī)設(shè)計中存在的多種不足。因此,機械設(shè)計人員應(yīng)積極學習這種新型的設(shè)計方式,將可靠性設(shè)計應(yīng)用到日常設(shè)計工作中。

(三)變形設(shè)計的應(yīng)用。機械設(shè)計當中的變形設(shè)計,需要以現(xiàn)有機械產(chǎn)品作為基礎(chǔ),實施系統(tǒng)化、標準化、科學化的設(shè)計,繼而滿足機械產(chǎn)品使用人員的不同需求。對產(chǎn)品功能、作用、機制、原理以及結(jié)合進行深層次研究,并對其功能進行衍生擴展,設(shè)計出功能更加多元的橫向產(chǎn)品。

(四)并行設(shè)計的應(yīng)用。傳統(tǒng)模式下常規(guī)機械設(shè)計屬于一種串行的設(shè)計方式,這種方式的缺點在于各個環(huán)節(jié)緊密相連,設(shè)計時間較長,設(shè)計成本較高。然而,并行設(shè)計作為一種高度系統(tǒng)和集成的新型設(shè)計方式,能夠有效打破傳統(tǒng)常規(guī)設(shè)計內(nèi)部單元、過程,構(gòu)建一個協(xié)同化的設(shè)計方案,達到機械設(shè)計和機械生產(chǎn)同步化、一體化的目標,大幅提升機械設(shè)計的容錯率和機械生產(chǎn)質(zhì)量。

結(jié)語

綜上所述,機械設(shè)計作為確保機械生產(chǎn)加工質(zhì)量的重要環(huán)節(jié),具有重大意義和價值。然而,機械設(shè)計人員由于自身問題、外部條件問題在進行機械設(shè)計的過程中時常出現(xiàn)問題,我們需要針對此類問題提出相應(yīng)改進措施,繼而推動機械設(shè)計水平的不斷提升,為我國工業(yè)事業(yè)的發(fā)展奠定夯實基礎(chǔ),提供充足動力。