機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的發(fā)展-全文預(yù)覽
【正文】 全盤自動(dòng)化”或“高度自動(dòng)化”,我國并不具備必要的基礎(chǔ)技術(shù)、經(jīng)驗(yàn)和投資能力。鑒于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的全盤自動(dòng)化所需的巨額投入,所承擔(dān)的巨大風(fēng)險(xiǎn),加之技術(shù)上的難度與可靠性等問題,世界工業(yè)發(fā)達(dá)國家已開始“碰壁轉(zhuǎn)產(chǎn)”,轉(zhuǎn)而注重信息集成的效果,追求低成本自動(dòng)化LCA的企業(yè)組織結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式。當(dāng)機(jī)器的操作采用自動(dòng)控制器后,生產(chǎn)方式才從機(jī)械化逐步過渡到機(jī)械控制(傳統(tǒng))自動(dòng)化、數(shù)字控制自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)化。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展,是機(jī)械制造業(yè)技術(shù)改造、技術(shù)進(jìn)步的主要手段和技術(shù)發(fā)展的主要方向。機(jī)械自動(dòng)化方向自動(dòng)化技術(shù)是本世紀(jì)以來發(fā)展極迅速和影響極大的科學(xué)技術(shù)之一。同時(shí)也要求設(shè)計(jì)人員不公有豐富的專業(yè)知識(shí)，而且要掌握先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論，設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)手段，科學(xué)地進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，這樣才能及時(shí)得到符合要求的產(chǎn)品。 （4）設(shè)計(jì)進(jìn)度與質(zhì)量不能很好控制。但是相對(duì)于世界上先進(jìn)的國家來說，我國的機(jī)械設(shè)計(jì)還是相當(dāng)?shù)穆浜蟮?，具體表現(xiàn)為： （1）對(duì)客觀設(shè)計(jì)過程研究，了解不夠。目前，應(yīng)用軟件較多的是CAD（Computer Aided Design,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)），CAM(Computer Aided Manufacture,計(jì)算機(jī)輔助制造)。顯然，它們有的是龐然大物，有的是微型機(jī)械，這就要求設(shè)計(jì)不同的尺寸的零件。2 機(jī)械設(shè)計(jì)的未來發(fā)展趨勢(shì)現(xiàn)代社會(huì)機(jī)械廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)，生活各個(gè)領(lǐng)域，已成為衡量一個(gè)國家技術(shù)水平和現(xiàn)代化程度的重要標(biāo)志。考慮“人機(jī)學(xué)”是提高產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)能力的重要方面。必須考慮操縱者的反映速度和能力限制，還必須考慮操縱者和乘客的傳舒適性。這一原理的提出大大地解放了設(shè)計(jì)師的思想，為了實(shí)現(xiàn)某一功能，可以采用各種不同的原理和結(jié)構(gòu)。機(jī)械設(shè)計(jì)目前已經(jīng)不宜作為機(jī)械學(xué)的一個(gè)分支，而應(yīng)該認(rèn)為是與機(jī)械學(xué)并立的一門技術(shù)科學(xué)了。在產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)中，德國臨于印有“MADE IN USA”的美國產(chǎn)品充斥德國市場(chǎng)，計(jì)劃努力恢復(fù)德國產(chǎn)品的信譽(yù)，使“MADE IN GERMANY”風(fēng)靡世界，提出了“關(guān)鍵在于設(shè)計(jì)”（Der Engpass ist die Knostrution)的口號(hào)。在機(jī)械中廣泛運(yùn)用計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化程度的提高，使現(xiàn)代的具有明顯的特色。在這一基礎(chǔ)上，機(jī)械設(shè)計(jì)學(xué)得到了很快的發(fā)展。這一時(shí)期，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)提出了很多的要求，各種機(jī)械的載荷，速度，尺寸都有很大的提高，因此機(jī)械設(shè)計(jì)理論也在古典力學(xué)的基礎(chǔ)上迅速發(fā)展。世界其它的國家也有不少機(jī)械的成果。 在我國古代，機(jī)械發(fā)明，設(shè)計(jì)者與制造者是統(tǒng)一的。在《周易》第47卦“困”的卦辭中有“困于金車”，金車指用銅裝飾起來的豪華馬車。在浙江余姚河姆渡，河南鄭裴李崗等遺址中都發(fā)現(xiàn)了七八千年以前制造相當(dāng)精致的農(nóng)具如石鏟等。兩種劃分是一一對(duì)應(yīng)的，是從不同角度來劃分機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展史。設(shè)計(jì)是人類改造自然的基本的活動(dòng)之一，設(shè)計(jì)是復(fù)雜的思維過程，設(shè)計(jì)過程蘊(yùn)含著創(chuàng)新和發(fā)明的機(jī)會(huì)。本文主要就機(jī)械設(shè)計(jì)與機(jī)械自動(dòng)化兩個(gè)方向加以論述。 prehensive automation。 modern mechanical design。 機(jī)械自動(dòng)化,主要指在機(jī)械制造業(yè)中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù),實(shí)現(xiàn)加工對(duì)象的連續(xù)自動(dòng)生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)優(yōu)化有效的自動(dòng)生產(chǎn)過程,加快生產(chǎn)投入物的加工變換和流動(dòng)速度。同時(shí)也要求設(shè)計(jì)人員不公有豐富的專業(yè)知識(shí)，而且要掌握先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論，設(shè)計(jì)方法及設(shè)計(jì)手段，科學(xué)地進(jìn)行設(shè)計(jì)工作，這樣才能及時(shí)得到符合要求的產(chǎn)品。 modern mechanical design。 information automation。主要分為機(jī)械設(shè)計(jì)方向、 機(jī)械自動(dòng)化方向、機(jī)械電子工程方向、 數(shù)控技術(shù)方向、 汽車工程方向、 模具設(shè)計(jì)與制造方向。隨著生產(chǎn)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，設(shè)計(jì)的內(nèi)涵不斷向深度和廣度發(fā)展，設(shè)計(jì)的含義愈來愈深刻和愈來愈先進(jìn)。如果按其內(nèi)容來分，可分為：直覺設(shè)計(jì)階段，經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)階段和理論設(shè)計(jì)階段。 機(jī)械設(shè)計(jì)起源和古代機(jī)械設(shè)計(jì) 我國近代的考古發(fā)現(xiàn)證明了一些傳說和記載。由此可見，在4000多年以前，我國古代已經(jīng)發(fā)明了車，船，農(nóng)具和許多生活用具。此外，我國古代在武器，紡織機(jī)械，農(nóng)具，船舶等方面也有許多發(fā)明，到秦漢時(shí)期（公元前221至公元220年）我國機(jī)械設(shè)計(jì)和制造已經(jīng)達(dá)到相當(dāng)高的技術(shù)水平，在當(dāng)時(shí)世界上處于領(lǐng)選地位，在世界機(jī)械工程史上占有十分重要的位置。由于貿(mào)易的發(fā)展，要求商品增加，從而改進(jìn)生產(chǎn)設(shè)備，使機(jī)械設(shè)計(jì)有了很大的發(fā)展，造紙，紡織，農(nóng)業(yè)，礦業(yè)，陶瓷，印染，兵器等都有了新的進(jìn)展，機(jī)械設(shè)計(jì)水平也提高了一大步，宋代沈括的著作《夢(mèng)溪筆談》記載了當(dāng)時(shí)的許多科學(xué)成就，反映了當(dāng)時(shí)的科學(xué)水平。在這些機(jī)構(gòu)中工作的意大利人伽里略（1564~1642）發(fā)表了自由落體定律，慣性定律，拋物體運(yùn)動(dòng)，還進(jìn)行過梁的彎曲實(shí)驗(yàn)；英國人牛頓提出了到家動(dòng)的三大定律，1688年，他提出了計(jì)算流體黏度阻力的公式，奠定了古典力學(xué)的基礎(chǔ)；英國人虎克建立了在一定范圍內(nèi)彈性體的應(yīng)力 應(yīng)變成正比的虎克定律；1705年伯努力提出了梁彎曲的微分方程式，在古典力學(xué)的基礎(chǔ)上建立和發(fā)展了近代機(jī)械設(shè)計(jì)的理論（也稱常規(guī)機(jī)械設(shè)計(jì)理論），為18世紀(jì)產(chǎn)業(yè)革命中機(jī)械工業(yè)的迅速發(fā)展提供了有力的技術(shù)理論支持； 1764年英國人瓦特發(fā)明了蒸氣機(jī)，為紡織，采礦，冶煉，船
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