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制造技術的基本概念范文1
關鍵詞:電子工程 EDA技術
1、EDA技術概念及現狀介紹
EDA是電子設計自動化(Electronic Design Automation)的縮寫,在20世紀90年代初從計算機輔助設計(CAD)、計算機輔助制造(CAM)、計算機輔助測試(CAT)和計算機輔助工程(CAE)的概念發展而來的。EDA技術就是以計算機為工具,設計者在EDA軟件平臺上,用硬件描述語言HDL完成設計文件,然后由計算機自動地完成邏輯編譯、化簡、分割、綜合、優化、布局、布線和仿真,直至對于特定目標芯片的適配編譯、邏輯映射和編程下載等工作。是計算機信息技術、微電子技術、電路理論、信息分析與信號處理的結晶。
現在對EDA的概念或范疇用得很寬。包括在機械、通信、電子、航空航天、礦產、化工、醫學、生物、軍事等各個領域,都有EDA的應用。EDA在教學、科研、產品設計與制造等各方面發揮著重要的作用。在教學方面,現在幾乎所有理工科類的高校都有開設了EDA課程。主要是讓學生了解EDA的基本概念和基本原理、掌握用HDL語言編寫規范、掌握邏輯綜合的理論和算法、使用EDA工具進行電子電路課程的實驗驗證并從事簡單系統的設計。一般學習電路仿真工具(如multiSIM、PSPICE)和PLD開發工具(如Altera/Xilinx的器件結構及開發系統)??蒲蟹矫嬷饕秒娐贩抡婀ぞ撸╩ultiSIM或PSPICE)進行電路設計與仿真;利用虛擬儀器進行產品測試;將CPLD/FPGA器件實際應用到儀器設備中;從事PCB設計和ASIC設計等。在產品設計與制造方面,包括計算機仿真,產品開發中的EDA工具應用、系統級模擬及測試環境的仿真,生產流水線的EDA技術應用、產品測試等各個環節。EDA軟件的功能日益強大,原來功能比較單一的軟件,現在增加了很多新用途。如AutoCAD軟件可用于機械及建筑設計,也擴展到建筑裝璜及各類效果圖、汽車和飛機的模型、電影特技等領域。
2、EDA技術的特點
EDA技術之所成為今天電子信息工程中的重要技術,具有“自頂向下(Top—Down)”的設計程序,這就確保設計方案整體的合理化;由于EDA采用高級語言描述,有語言公開可利用、描述范圍廣、可以系統編程和現場編程等特點;自動化程度高所以可以進行各級的仿真、糾錯和調試工作。這些特點促使EDA技術得到廣泛的應用。
3、EDA技術的作用
EDA技術中的溫度分析和統計分析功能可以分析各種溫度條件下的電路特性,便于確定最佳元件參數、最佳電路結構以及適當的系統穩定裕度,真正做到電路特性的優化設計。
由于受到測試手段和儀器精度限制,測試的時候會出現很多問題,DEA技術方便得全功能測試解決了數據測試和特性分析的問題。
4、EDA常用軟件
EDA軟件發展很快,目前被我國廣泛應用的有:multiSIM7(原EWB的最新版本)、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、Viewlogic、Mentor、Graphics、Synopsys、LSIIogic、Cadence、MicroSim等等。下面簡單介紹一下PCB設計軟件、IC設計軟件、PLD設計工具及其它EDA軟件。
4.1 PCB設計軟件
PCB(Printed-Circuit Board)設計軟件更是種類繁多,如Protel、OrCAD、Viewlogic、PowerPCB、Cadence PSD、MentorGraphices的Expedition PCB、Zuken CadStart、Winboard/Windraft/Ivex-SPICE、PCB Studio、TANGO、PCBWizard(與LiveWire配套的PCB制作軟件包)、ultiBOARD7(與multiSIM2001配套的PCB制作軟件包)等等。
4.2 IC設計軟件
IC設計工具也很多,ASIC設計領域有名的軟件供應商主要有Cadence、Mentor Graphics和Synopsys。中國華大公司也提供ASIC設計軟件(熊貓2000)。
4.3 PLD設計工具
制造技術的基本概念范文2
摘要:隨著全球信息化的快速發展,不斷產生的信息量急劇增長。信息存儲已成為與現代信息社會和經濟發展息息相關的關鍵性技術,被社會各界高度重視。本文論述了信息存儲的基本概念與重要性,敘述了信息存儲技術的現狀,重點介紹了最近十年來各種存儲技術的新進展,并且對信息存儲技術未來的發展進行了展望。
關鍵詞:信息;信息存儲;信息存儲技術
隨著人類社會的進步和IT技術的飛速發展,不斷產生的大量信息成爆炸式增長。為了滿足存儲系統的需求,學術界和工業界都投入了空前的人力和物力,在存儲機理、介質與設備、接口與通道、系統結構等各方面進行了大量的研究,取得了很多成果。目前信息存儲技術已經成為IT領域中發展最為迅速的熱點之一。
1 信息存儲的基本概念與重要性
所謂信息,就是有一定含義和特定價值的數據。信息可以沿空間傳遞,我們稱之為通訊、傳輸等。但同時它也需要沿時間傳遞,這時我們稱之為記憶、存儲等。所以,信息存儲的本質就是“跨越時間進行信息傳遞的過程”。存儲在信息傳遞中有著不可或缺的作用,同時,它對人類文明傳承的作用也是不可忽略的?,F代信息存儲技術大大超越了紙張記錄的含義,并呈現出數字化、海量化和網絡化的特點。在現代經濟社會中,信息是重要的戰略資源,而存儲作為信息的載體使信息的價值得以體現。
2 存儲介質技術的發展
2.1 磁存儲技術
目前流行的磁存儲類主要產品有:磁帶、磁盤、磁卡以及相應的讀寫設備。磁存儲自從問世以來已經有數十年的歷史,尤其是在最近十年來磁存儲不管是在理論還是在技術方面都有了長足的進展。隨著信息更新的速度日益加快,海量的信息需要存儲,對磁存儲的方式要求也越來越高。目前的磁存儲薄膜介質正朝一下幾個方向發展:(1) 每個比特只能有一個單磁疇的磁顆粒,互相間隔一定的距離,這就是新的“圖形媒體”(pat2terned magnetic media) 的設想[12 ―14 ]。(2) 在極高的記錄密度下,納米晶粒的直徑要小于其高度. 此時磁矩垂直于薄膜表面的垂直磁記錄方式,要比傳統的水平磁啟示方式中晶粒之間的靜磁相互作用小,因此噪音就低。上述兩個方案都還有很多很多的問題,要達到磁信息存儲系統要求的高數據傳輸率、低單位價格、高存儲容量這三個基本要求,還有很長的路要走。 不過,這正是需要做很多基礎研究的時候,以面對這樣的挑戰。
2.2 光存儲技術
光存儲是繼磁存儲之后迅速發展起來的重要信息存儲技術,不僅光存儲媒體已經成為當代信息社會中不可缺少的信息載體,而且光存儲是未來信息科學發展的重要支柱。這是因為信息科學在20世紀是基于電子向光子發展的階段;在21世紀是基于光電子學向光子學發展的新階段;兩個階段的根本區別是信息載體將由負電的電子轉變為不帶電的光子,光存儲就是信息載體為光子的存儲,它可以進入到電子載體所不能進入的超高密度、超快速以及輸入/輸出、高度互連的領域。以CD、DVD 光盤為代表的光記錄介質具有記錄密度高、容量大、隨機存取、保存壽命長、穩定可靠、使用方便和價格便宜等一系列優點,特別適用于大數據量信息的存儲和交換。光記錄技術不僅能夠滿足信息社會海量數據存儲的需要,而且能同時存儲圖、文、聲、像等多種信息,使傳統的信息記錄、傳輸和管理方式也發生了根本性的變化。光盤與硬盤相比,雖然速度慢2~6 倍,但光盤單位容量的存儲費用比硬盤更低廉,故光盤非常適合于存儲那些大容量的,用硬盤存儲費用太高,而且需要在線操作的數據。
3 幾種新型的存儲器
近年來,各種新型高密度固體存儲器的研究開發也取得了突破性進展。主要的有:
3.1 鐵電存儲器(FRAM)
FRAM的基本技術早在1921 年就誕生了,但直到最近才得以開發利用。FRAM采用了類似于DRAM的結構和工藝,它和標準的CMOS制造工藝相兼容,是將鐵電薄膜放在CMOS base layers之上,并置于兩電極之間,使用金屬互連并鈍化后完成鐵電制造過程。其主要特點是:低電壓( 1. 0V) 、小尺寸( 是EEPROM的20 %) 、抗輻照(不僅適用于軍事應用,也適用于衛星通信系統等) 、高速度(商業器件讀取時間達到60ns ,實驗室已達到亞納秒級) 。目前已有采用0. 35μm 技術的FRAM樣品。FRAM可應用于汽車、通訊設備、辦公設備、工業控制設備和其它對數據安全有特殊要求的場合,在北美終端客戶的居民或商業的遠程抄表系統中也使用了FRAM ,FRAM已部分替代IC 卡中的EEPROM。
3.2 磁性隨機存儲器(MRAM)
早在上世紀80 年代中期,美國的Honey - well公司就研制成基于各向異性磁阻效應(AMR) 的磁隨機存儲器芯片。1988 年,Baibich等人發現了巨磁阻效應(MR) , 加速了磁阻隨機存儲器的研制。MRAM結合了磁性技術和半導體兩種制造技術,但與原來的標準芯片生產工藝完全不同,MRAM適合大規模生產,2003 年IBM 與英飛凌公司聯合了芯片采用0. 18μm 制造工藝,可以存儲128K 的數據,其原型陣列每個存儲單元面積是1. 4μm2。MRAM內存比閃存耗電更少,讀取數據的速度更快。閃存的數據寫入時間在幾百μs 到幾ms 之間,而MRAM的存取和寫入時間都僅5ns,比閃存快100 萬倍。MRAM集中了DRAM的高密度、SRAM的高速度、FLASH的非易失性等優點,還具有抗輻射、耗能低、記錄信息耐久性好等特點,具有巨大的發展潛力。MRAM應用非常廣泛,有望替代DRAM、SRAM、FLASH等存儲器,在軍事和空間技術領域也具有良好的應用前景。
4 存儲系統
以上諸類存儲技術主要是圍繞不同的存儲介質技術而言,是存儲的基本載體。隨著網絡的普及,所產生的巨量數據遠遠超過單機存儲量的概念,加之政府和企業管理對數據安全保障要求的日益重視,推動了存儲系統的快速發展。在網絡存儲決定網絡架構的今天,存儲的核心作用毋容置疑,人們已經意識到,有組織的數據是網絡的心臟,也是網絡的血液,只有方便、快捷、安全的數據存取,才能有效地開發和利用信息。因而,存儲整合和集中式管理是必然的方向。便攜式海量存儲系統主要由便攜式微型磁盤陣列組成,適用于便攜式移動應用和消費電子,如數碼攝像機、筆記本電腦等日益增長的存儲需求;檔案存儲系統主要是利用光盤庫、磁帶庫等與磁盤或磁盤陣列、內存構成3 級存儲系統,利用光盤、磁帶等脫機保存檔案信息;網絡存儲涉及網絡存儲設備,存儲交換機,主機總線適配器,存儲路由器,存儲網關、服務器等。
5 結束語
在IT產業日益成熟的今天,信息存儲系統已經成為其重要組成部分。數字時代的存儲技術由一個前景非常廣闊的市場所支撐。但目前我國信息存儲技術研究和開發的力度還很小,國內尚缺乏自己的核心存儲技術和知識產權,磁、光、半導體等新型存儲介質和存儲設備和RAID、NAS、SAN存儲技術都值得深入研究和開發,其增值空間大、市場需求強烈,可以形成我國IT產業新的經濟增長點??傊l展是永恒的主題,市場的認同是檢驗技術發展的唯一標準。
參考文獻:
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制造技術的基本概念范文3
關鍵詞:環保理念;機械設計;機械制造;應用分析
分析我國經濟的發展現狀以及未來的發展趨勢,“環保節能”、“節能”是我們必然的選擇,也是實現可持續發展的唯一、有效策略,目前環保理念已經滲入到各行各業的發展戰略。機械制造業是我國工業發展的重要標志,從某種程度上而言,機械制造的水平代表了一個國家、地區的經濟發展水平以及科學技術水平,在我國的經濟發展中占有舉足輕重的地位。環保理念設計是一種全新的發展戰略,符合當前時代的發展需求以及人們的生活要求,傳統的機械設計制造并沒有融入環保意識,不僅造成資源的嚴重浪費,后期加工廢品也并未得到正確的處理,極大的破壞了自然環境,也極大的限制了機械制造業的長久、健康發展,因此在機械設計制造中注入綠色設計這一全新元素,顯得非常重要,也非常必要。
1 環保理念設計的基本概念以及內容
機械設計是機械生產的第一步,機械設計水平直接決定機械性能,其主要是結合機械產品的使用要求,對產品的結構、零件材料、零件形狀、零件大小、運作原理、運行方式、能量傳遞等各方面內容進行分析和精密的計算,進而設計出符合使用要求的機械產品。綠色設計理念貫穿于產品生命周期的全過程,在考慮產品的質量、性能、成本以及開發周期等問題的同時,充分考慮設計產品對資源以及環境的影響,以產品的可循環使用為導向優化產品設計的各方面因素,最大限度的降低產品及其制造過程中消耗資源總量以及對環境的危害程度。環保設計主要將產品的設計眼光投放在未來的可持續發展上,將環保產品設計的要求作為設計約束條件,提倡無廢物、可回收的產品設計技術。環保設計的核心內容是減少環境污染,降低能源消耗,實現產品以及零部件的回收以及循環利用,降低機械的更換頻率,大體可概括為“Reduce(減少)”、“Recycle(循環)”以及“Reuse(重新利用)”--3R 理念。
2 基于環保理念的機械設計制造的重要性
近年來,我國機械制造業對于環保機械設計的研究內容比較多,研究的深度和廣度也不斷拓寬,很多人將環保機械設計也稱為“生態設計”、“自然環境設計”、“環境意識設計”等。和傳統的機械設計制造理念相比,在產品的設計與開發過程中,傳統的機械設計制造首先立足于市場需求分析,根據市場需求設計產品的使用功能、使用壽命等基本屬性,并且需求反復的修改,往往會導致設計過程以及產品制造周期延長,生產后不易拆卸,產品以及回收難度較大,部分產品在報廢之后,可能無法回收,造成資源大量浪費以及環境污染。環保設計的重要性主要表現在可節省原材料,減少能源消耗,減少使用過程中廢水、廢氣、廢料的排放,進而保護自然生態環境。更加符合可持續發展要求主題,實現更大的經濟價值以及社會價值。
3 環保理念在機械設計中的具體應用分析
3.1 環保設計方案
目前比較常用的環保理念設計方案包括生命周期設計、可拆卸性設計以及模塊化設計三種,生命周期設計主要是基于環境保護、機械產品的成本需求以及產品性能等方面考慮,包括產品的回收、再利用成本、產品代替以及污染物的處理等問題;可拆卸性設計主要是在保證產品功能不受影響的前提下,進行有規律拆卸,主要針對產品的再利用設計以便產品生產后期的維護;模塊化設計主要是考慮產品的功能以及模塊,通過產品模塊的重新組合從而形成新的系統,既可以實現產品的更新換代,也可以提高零部件的充分利用率。最后應建立健全環保機械設計數據庫,設計人員可將機械設計制造過程中用到的數據以及需要的數據進行系統化儲存,以便日后查詢以及環保設計的理論基礎。
3.2 環保機械設計制造中的材料選擇
材料是環保設計的主要內容,在機械設計制造過程中應首選環保、健康的制造材料,綜合考慮材料與材料之間的相容性、材料的經濟性和安全性,分析材料對環境的影響。傳統的機械制造產品材料主要包括汞、鉛等特殊的有害化學物質構成,產品在使用報廢后,回收利用率低,對環境有極大的損害,為了實現環保機械制造工藝,應從源頭開始抓起,慎重選擇機械制造材料。機械設計的環保選材應選擇能夠滿足產品需求的基本性能,保證材料的可用性,選擇高溫性能、抗沖擊性能以及耐腐蝕性能材料,避免選擇有毒材料。其次應加強環保材料的管理工作,認真審核材料的性能、根據不同的材料進行分類管理并加以標注,在材料投入實際生產后應實現材料的動態管理,及時回收和有效利用設計中產生的副產品以及廢棄物。
4 環保機械設計實現的基本要求
在機械設計制造中,若想要真正實現環保理念設計,需要國家政策的支持、產品設計人才以及先進的設計技術,人才是實現環保設計的核心力量,首先應加強對機械設計人才的培養,重點培養的對象應該是高中職院校中機械設計專業的學生,加強環保理念設計的概念,讓他們重視環保設計。其次,國家應制定相關的環保機械產品支持政策,加強社會以及廣大群眾對機械產品設計的監督力度。同時應不斷學習、引進一些先進發達國家先進的技術,積極實現產品的創新,盡量優化設計方案。
綜上所述,環保理念是一種符合當前經濟社會發展的重要發展戰略,可以實現機械制造產品的低耗能、低成本、高利用率以及高回收率,大大的提高機械機械產品的經濟價值以及社會價值,推動我國可持續發展觀的實施路徑,是未來世界發展的主流。
參考文獻
[1]張生泉.機械產品環保設計與制造技術[J].中國科技縱橫,20I4.
制造技術的基本概念范文4
一、機械工程基礎課程特點及內容
機械工程基礎是普及機械和機械工程的基本知識、基本概念和基本內容的課程。對文科類、管理類、計算機類、藝術設計類等專業具有開拓學生的視野、增加知識面、拓寬專業、提高學生的工程能力的作用;其任務是培養學生認識機械和機械工程的能力,是工科類非機械類專業具有工程特色,適應高新科學技術社會發展的需要。機械工程基礎的內容選擇是根據機械工程的基本內容確定的。主要講授機械發展與人類社會進步的關系及機械工程發展的趨勢,介紹工程力學、工程材料、工程制圖的基本知識,簡述機械的組成原理與工作原理、常用機械零件強度、剛度的概念、機械產品的制造技術、液壓傳動和氣動技術的概念、現代設計方法等等內容。學生通過對各部分內容的學習,了解機械及其產品從設計、制造到使用過程中需要哪些知識及其在機械產品中的地位和作用。
二、機械工程基礎實驗內容分析
機械工程基礎實驗按照實驗課教學體系分為設計與制造工藝、檢測與分析、材料與性能三個部分。機械工程基礎實驗是一門獨立的實驗課程,所有實驗都在機械基礎課實驗教學示范中心進行。本實驗課與工程力學、工程制圖、機械原理、機械設計、工程材料及成型技術基礎、互換性與技術測量基礎等課程的理論教學相銜接。
1. 實驗理論
(1)韌、脆性材料在受拉、受壓和扭轉時力學性能測試的原理和方法;電測法基本原理,單向、平面應力狀態的靜態應變測量與應力計算的原理和方法;沖擊動荷系數測定的原理和方法;現代光彈測量的基本概念。(2)組合體模型的測量和組合體視圖及剖視圖的繪制方法和尺寸標注方法,機械零件功能和結構分析方法以及機械零件測繪方法和步驟,部件功能和結構分析方法以及部件測繪方法和步驟。(3)機構運動簡圖測繪與結構分析,機械運動分析方法,漸開線齒輪范成加工原理,剛性轉子的動平衡原理,機械動力學,典型機械零件狀態測試,滑動軸承性能測試與分析的原理和方法,減速器結構分析方法和步驟,各種典型機構及典型機械的綜合分析方法。(4)金相顯微分析的原理和方法;試樣制備方法,Fe-C狀態圖、C-曲線;表面強化原理和方法;焊接接頭顯微組織分析的原理和方法;力學性能(布氏硬度、洛氏硬度、顯微硬度、摩擦性能)測試的原理和方法。(5)機械加工完成后零件的尺寸誤差、形位誤差、表面粗糙度、螺紋幾何參數誤差的基本原理和方法;零件互換性所進行的必要的精密技術測量的原理和方法;測量數據的處理技術的原理和方法。
2. 實驗教學
著重講授如何用科學的手段來完成理論的驗證;如何組織實驗、處理數據和分析實驗現象;介紹常用設備和儀器的原理、構造和使用維護方法以及綜合實驗內容的思路和方案設計等。
3. 對學生能力培養的要求
(1)培養學生運用實驗原理和方法進行科學實驗的能力,即如何從實驗目的出發,根據什么原理,選擇何種實驗方案,配套哪些儀器設備,確定實驗程序從而獲得準確的數據并得出正確的結論。(2)通過實驗熟悉常用儀器、設備的基本原理、結構、性能;學會調試儀器和排除故障。同時,要培養學生分析問題和解決問題的能力,使學生的實驗技能進一步得到訓練和提高。(3)通過本課程的學習,加深對相關理論課程教學內容的理解,加固理論知識。(4)通過實驗過程以及完成實驗報告,培養學生嚴肅認真、實事求是的科學態度和一絲不茍的工作作風。
三、實驗項目的設置
1. 機構運動參數測定與分析實驗
基本教學要求:初步了解電測機構運動參數的基本原理,利用計算機對平面機構動態參數進行采集、處理、實測、仿真比較優化設計,分析機構參數對機構動態參數的影響。
2. 機構運動簡圖測繪與分析實驗
基本教學要求:掌握根據機械實物模型繪制機構運動簡圖的技能;計算自由度、驗證機構運動確定性;了解正確選擇長度比例尺方法。
3. 軸系結構設計實驗
基本教學要求:熟悉和掌握軸的結構與設計,軸上零件的常用定位與固定的技術方法,軸系結構設計的要求與常用軸系結構,為后續機械設計打下良好的基礎。
4. 金相顯微分析法實驗(鐵碳合金平衡組織顯微分析)
制造技術的基本概念范文5
關鍵詞:機械設計制造;計算機輔助技術;繪圖;建模;產品質量 文獻標識碼:A
中圖分類號:TP391 文章編號:1009-2374(2017)11-0082-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.11.042
在當前市場經濟競爭不斷加劇的背景下,企業要想立足于激烈的市場競爭中,必須通過各種合理手段增強自身的綜合實力,提升企業在市場中的競爭力。尤其是機械設計制造類企業,要想進一步提高產品的技術含量,必須充分利用現代化的科學技術,計算機輔助技術的出現和應用正好滿足了機械設計制造的需求,不僅提升了工作效率,還提升了產品質量,穩定了企業在市場競爭中的地位。
1 機械設計制造的基本概述
1.1 基本概念
機械設計制造,從名字不難看出,它由兩部分組成,即機械設計和機械制造。機械設計,即以機械設備使用要求為依據,合理構思、分析并優化機械工作原理、運動傳遞方式以及構建材料和尺寸等,通過各種技術手段的應用,為機械制造提供依據。機械制造,顧名思義就是進行機械設備生產的總稱,涵蓋的內容有機床、儀器、儀表等。
1.2 主要特點
那么機械設計制造有什么特點呢?在社會經濟快速發展的背景下,科學水平也不斷提升,機械設計制造逐漸朝著虛擬化、數字化、智能化以及綠色化的方向發展,具備了上述幾方面的特點。其中的虛擬化依托先進的計算機技術,模擬操作工作內容,是今后行業發展的重要方向,虛擬化目標的實現離不開計算機輔助技術的應用。
2 計算機輔助技術基本概述
2.1 基本概念
計算機輔助技術包括計算機輔助設計、計算機輔助制造以及計算機輔助教學等各個領域。輔助強調的是人的主導,計算機和使用者構成了一個密切交互的人機系統?,F階段,計算機輔助技術已經廣泛地應用于社會各領域中,如飛機制造、汽車制造、船舶制造等,對這些領域的發展起到了巨大的推動作用。
2.2 發展歷程
計算機輔助技術起源于20世紀50年代,經過10多年的緩慢發展后,計算機輔助技術在20世紀70~80年代取得突飛猛進的進步,并逐漸進入實用化階段,逐步被社會各領域所應用。我國對于計算機輔助技術的應用推廣開始于20世紀70年代末期,經過近40年的發展,我國的計算機輔助技術水平已經達到了一定的高度。
3 機械設計制造與計算機輔助技術結合的優勢
3.1 提升機械設計制造的工作效率
計算機輔助技術的應用,除了在圖紙的設計和模型的構建方面作用明顯之外,在一些復雜的預算方面也可以發揮出很大的作用,另外在機械重組方面也能夠起到一定的幫助效果,這樣能夠最大限度地減輕工作人員的任務和壓力,有利于提升機械設計制造的工作效率。
3.2 提高機械制造產品的生產質量
依靠科學技術水平的提升,機械設計制造技術也有了很大的進步,機械制造的產品質量也有了很高的保障。計算機輔助技術的應用為機械制造產品的質量提供了更加可靠的保證,相當于為機械制造產品加了一層“質量保護碼”,與機械制造產品質量的提升有著非常緊密的聯系。
3.3 方便多機械設計進行必要修改
在傳統的機械設計制造中,過程比較長,也比較復雜,期間出現問題的概率還相當高,有些問題如果嚴重的話還需要重新進行設計,既費時也費力。計算機輔助技術與機械設計制造的結合,有效地解決了這些問題,減少了設計過程中失誤和錯誤的出現,方便及時更正。圖1是計算機輔助技術在機械設計制造中的應用。
4 機械設計制造和計算機輔助技術結合的應用
4.1 計算機輔助技術在機械設計制造圖形和符號中的應用
在機械設計制造中,圖形和符號十分常見,這些圖形和符號出現于各個設計制造的環節中,需要工作人員進行合理的編排,如果合理度不足,之后的一些工序就會變得更加繁雜,工作的難度隨之增加。由于圖形和符號在機械設計制造中的地位非常重要,是機械設計制造不能脫離的,加上傳統的設計制造技術存在嚴重的不足,通過計算機輔助技術的應用,能夠幫助工作人員對圖形和符號進行合理編排,既能夠做好分類,又能夠方便儲存,工作人員在進行設計時可以很好地利用這些圖形和符號。與此同時,計算機輔助技術的應用可以將各種圖形和符號單獨地放置于一個地方,方便直接使用,簡化使用程序,有利于設計工作更加有序地進行,極大地提升了工作人員的效率。
4.2 計算機輔助技術在機械設計制造繪圖中的應用
繪圖工作是機械設計制造中最為關鍵的一項工作,同時也是機械設計制造中技術含量和技術難度最好的流程之一,其重要性不言而喻。在傳統的機械設計制造條件下,工作人員通常需要大量的時間和精力進行手工操作,計算機輔助技術的應用則不同,它擁有特定的計算機繪圖軟件,機械設計工程師可以對所要繪制的圖形進行自由的編輯和挑戰。此外,機械設計工程師如果對設計好的圖形的規格不滿意,還可以借助計算機軟件對尺寸、大小等內容進行修改。更加重要的是,在計算機輔助技術的條件下,機械設計工程師可以對文字進行編輯以及進行相關圖形剖面的工作,不僅提升了設計繪圖的準確性和合理性,還極大地提升了繪圖的效率和準
確性。
4.3 計算機輔助技術在機械設計制造建模中的應用
在機械設計制造過程匯總時,工作人員需要對機械設計產品進行建模處理,這同樣是機械設計制造整個過程的關鍵性環節。在各種計算機輔助技術中,三維建模技術非常常見,也非常普及。傳統的機械設計制造建模工作中,要想實現對建模的三維化處理難度可想而知,計算輔助技術的應用則不一樣。計算機輔助技術的支持,使得機械設計制造的建模工作可以進行技術體系的建設。結合當前計算機輔助設計體系來看,里面涉及到多種建模體系,如長方體、正方體、球體、圓柱體以及其他不規則體等。機械設計工程師在進行建模處理的時候,可以利用計算機輔助技術,根據設計的需要對不同的體系進行組裝和分解工作。另外,對于一些復雜度和難度高的零件,機械設計工程師可以先進行二維建模,然后再利用計算機輔助技術進行三維建模,使得各項參數更加標準化和規范化,保證設計制造出來的模型更加精確。
5 結語
總而言之,機械設計制造與計算機輔助技術的結合是兩者共同發展和進步的需要,促進了機械設計制造水平提升的同時,計算機輔助技術也在實戰中不斷改進和發展。盡管計算機輔助技術仍然存在一定的不足之處,但是只要計算機輔助技術應用于機械設計制造行業中,根據具體需要,以機械設計制造的特點為依據,就一定能為研發新型機械創造條件,推動機械設計制造行業的快速發展。
參考文獻
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制造技術的基本概念范文6
課程組教師通過走訪寧德地區模具行業、企業進行調研,獲悉沖壓(五金)模具相關企業的產品主要以沖裁模具、拉深模具、彎曲模具等為主.按照企業實際生產過程及學生的認知規律,設計了沖壓成形基礎、沖壓模具與設備、沖裁模設計、彎曲模設計、拉深模設計、成形模具設計、沖壓模具制造與裝配共七個教學單元,30個工作任務.每個單元以典型沖壓件為載體,載體由簡單到復雜,涵蓋了沖壓模具設計及主要零部件制造所涉及的全部知識點和技能點,每個單元都是一個沖壓制件完整的模具設計及其主要零部件制造的過程.學生由易到難完成這些項目,逐步掌握沖壓模具設計及主要零部件加工的方法和技能,最終達到“沖壓三級模具設計師”的職業能力,實現“學生”到“準員工”的轉換.
2單元教學設計
第一單元“沖壓成形基礎”,計劃6學時,擬安排在多媒體教室、模具制造實訓中心實施教學.本單元通過到模具制造實訓中心參觀講解及多媒體展示,明確本課程的學習內容、任務及要求;同時掌握沖壓成形的基本概念及特點,以及沖壓成形技術的現狀和發展方向.第二單元“沖壓模具與設備”,計劃10學時,擬安排在模具設計實訓中心、模具制造實訓中心實施教學.本單元通過到模具企業參觀,在模具制造中心進行模具拆裝及安裝調試,并進行模具測繪,了解沖壓模具及沖壓設備的種類,知道沖壓模具的構成及工作原理,了解模具在壓力機中的固定方式及簡單調試,了解現代模具的設計手段和方法,了解模具的設計制造流程.第三單元“沖裁模設計”,計劃40學時,擬安排在多媒體教室、模具設計實訓中心、模具制造實訓中心、模具CAD/CAM實訓室實施教學.本單元通過對閩東常見的一種Y70電機定子沖片沖裁工藝及模具的設計,借助動畫錄像等影音資料,使學生明白沖裁的基本概念,沖裁變形過程分析,沖裁工藝及模具與壓力機的關系,沖裁模間隙對沖裁質量的影響,沖裁模設計程序;能進行排樣設計,凸模與凹模刃口尺寸的計算,沖裁力和壓力中心的計算,沖裁模的結構設計及其主要零部件結構設計和標準選用.第四單元“彎曲模設計”,計劃26學時,擬安排在多媒體教室、模具設計實訓中心、模具制造實訓中心、模具CAD/CAM實訓室實施教學.本單元通過對保持架彎曲工藝及模具的設計,借助動畫錄像等影音資料,使學生明白彎曲成形的概念、特點和用途,彎曲變形的過程及變形特點,彎曲工藝及模具與壓力機的關系,彎曲件的工藝性影響因素,卸載后彎曲件的回彈對彎曲件的影響;會彎曲件坯料尺寸的計算,彎曲回彈值的確定,彎曲力的計算及壓力機的選擇,彎曲件的工藝設計,彎曲模結構及各零部件的設計或選用.第五單元“拉深模設計”,計劃32學時,擬安排在多媒體教室、模具設計實訓中心、模具制造實訓中心、模具CAD/CAM實訓室實施教學.本單元通過對蓋零件拉深工藝及模具的設計,借助動畫錄像等影音資料,讓學生知道拉深成形的基本概念和特點,圓筒形件拉深變形的過程和力學特征,拉深工藝及模具與壓力機的關系,其它形狀拉深件的工藝;能進行拉深件工藝性分析,分析拉深工藝中的起皺和拉裂現象,回轉體件的拉深坯料尺寸計算,圓筒形件拉深工序尺寸計算,拉深力計算及壓力機的選用,拉深工藝的輔工序的選用,拉深模具的典型結構及工作零件的設計.第六單元“成形模具設計”,計劃18學時,擬安排在多媒體教室、模具設計實訓中心、模具制造實訓中心、模具CAD/CAM實訓室實施教學.本單元通過對脹形、翻邊、縮口及校形工藝及模具設計,借助動畫錄像等影音資料,了解成形工藝的分類和模具特點,脹形、翻邊、縮口及校形的變形特點和極限變形程度;學會脹形、翻邊、縮口及校形工藝設計及其計算,正確選擇壓力機,脹形、翻邊、縮口及校形模具結構及零部件的設計.第七單元“沖壓模具制造與裝配”,計劃24學時,擬安排在模具設計實訓中心、模具制造實訓中心、模具CAD/CAM實訓室、生產現場實施教學.本單元通過對普通機械加工方法、特種加工方法、及典型沖壓模具常用的裝配方法和裝配工藝路線等知識的講授,使學生掌握模具結構類零件加工工藝路線的擬定以及工藝系統的選擇方法,會分析加工中所產生的質量問題;掌握模具工作零件常見特種加工方法的原理、加工精度,會分析加工中所產生的質量問題;會擬定和編制中等復雜程度模具的裝配工藝,會分析、解決裝配過程中出現的質量問題,培養學生分析問題和解決問題的能力.
3教學方案設計
本課程的七個教學單元———沖壓成形基礎、沖壓模具與設備、沖裁模設計、彎曲模設計、拉深模設計、成形模具設計、沖壓模具制造與裝配———共設計出30個工作任務.這30個工作任務分別為:沖壓成形技術與模具材料選用;沖壓變形理論基礎;沖壓模具與沖壓工序;沖壓設備及選用;沖裁變形過程分析;沖裁工藝計算;沖裁工藝規程制定;沖裁模典型結構;沖裁模零部件設計;沖裁模設計程序;彎曲變形過程分析;彎曲工藝計算;彎曲工藝規程制定;彎曲模典型結構;彎曲模零部件設計;彎曲模設計程序;拉深變形過程分析;拉深工藝計算;拉深工藝規程制定;拉深模典型結構;拉深模零部件設計;拉深模設計程序;復雜形狀工件拉深模設計;脹形工藝與模具設計;翻邊工藝與模具設計;縮口工藝與模具設計;校形工藝與模具設計;沖裁模的制造與裝配;彎曲模的制造與裝配;拉深模的制造與裝配.根據這些工作任務,學生由易到難,逐步掌握沖壓模具設計與制造的知識、方法和技能,最終達到“沖壓三級模具設計師”的職業能力,提升學生的就業本領.根據這30個工作任務各自不同的知識和技能要求,教師按照統一的欄目內容和順序分別進行合適的教學方案設計,使之滿足教學要求,實現教學目標.經過近幾年的研究和實踐,教師制定并完善了工作任務教學方案的欄目內容和順序,共16項:單元三、教學任務三、教學參考學時、學時分配、學習目標、教學主要內容、教學實施、教學參考綜合案例、學生綜合實訓案例、教學方法與教學手段、考核標準與評價(對知識與能力進行定性或定量的評定)、學生知識與能力要求、教師的知識與能力要求、課程教學實施條件、教學準備與實施、課后強化.比如“沖裁模設計程序”工作任務中“教師參考綜合案例”所選取的企業典型產品為閩東地區企業中非常常見的電機定子片的模具設計實例.電機電器是閩東地區最大的支柱產業,而定子片是電機里一個非常常見的零部件.其形狀尺寸與要求,該載體的工作任務具有綜合性、完整性和代表性的特征,同時源于企業真實產品,并經過教學加工,能夠滿足教學要求.在“沖裁模設計程序”工作任務中“學生綜合實訓案例”中,給出了上述電機定子片模具設計工作任務的一種設計結果.要求學生根據其裝配圖與排樣圖,進行其非標準零件圖的進一步設計和完善,并在標準圖紙上完成該模具裝配圖和零件圖的繪制.
4教學資源開發與利用
(1)充分利用教育信息化技術開發教師ppt課件、教學輔助光盤、網上在線答疑與測試等,通過搭建多功能動態的課程學習與訓練平臺,使學生的興趣、熱情、創造思維得到充分調動和提高.
(2)利用現代多媒體技術開發模具庫和模具動畫素材,將模具拆裝、典型模具結構等視頻上網,通過網絡為學生提供大量模具技術方面的素材、輔助資料以及在線幫助,為學生的自主學習提供一個技術平臺.學生在豐富的感性認識基礎上可以更好地理解、掌握抽象的內容.
(3)積極利用學校圖書館、專業期刊、行業企業網站等多種資源,使教學內容朝多元化發展,以拓展學生的就業能力。
(4)利用計算機仿真技術及模具CAE軟件虛擬現實技術,進行虛擬項目、虛擬設計、質量分析等,提高教學效率.這些技術的合理利用,使學生盡快完成從學生到員工的轉化.