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制造技术的基本概念范文1
关键词:电子工程 EDA技术
1、EDA技术概念及现状介绍
EDA是电子设计自动化(Electronic Design Automation)的缩写,在20世纪90年代初从计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、计算机辅助测试(CAT)和计算机辅助工程(CAE)的概念发展而来的。EDA技术就是以计算机为工具,设计者在EDA软件平台上,用硬件描述语言HDL完成设计文件,然后由计算机自动地完成逻辑编译、化简、分割、综合、优化、布局、布线和仿真,直至对于特定目标芯片的适配编译、逻辑映射和编程下载等工作。是计算机信息技术、微电子技术、电路理论、信息分析与信号处理的结晶。
现在对EDA的概念或范畴用得很宽。包括在机械、通信、电子、航空航天、矿产、化工、医学、生物、军事等各个领域,都有EDA的应用。EDA在教学、科研、产品设计与制造等各方面发挥着重要的作用。在教学方面,现在几乎所有理工科类的高校都有开设了EDA课程。主要是让学生了解EDA的基本概念和基本原理、掌握用HDL语言编写规范、掌握逻辑综合的理论和算法、使用EDA工具进行电子电路课程的实验验证并从事简单系统的设计。一般学习电路仿真工具(如multiSIM、PSPICE)和PLD开发工具(如Altera/Xilinx的器件结构及开发系统)。科研方面主要利用电路仿真工具(multiSIM或PSPICE)进行电路设计与仿真;利用虚拟仪器进行产品测试;将CPLD/FPGA器件实际应用到仪器设备中;从事PCB设计和ASIC设计等。在产品设计与制造方面,包括计算机仿真,产品开发中的EDA工具应用、系统级模拟及测试环境的仿真,生产流水线的EDA技术应用、产品测试等各个环节。EDA软件的功能日益强大,原来功能比较单一的软件,现在增加了很多新用途。如AutoCAD软件可用于机械及建筑设计,也扩展到建筑装璜及各类效果图、汽车和飞机的模型、电影特技等领域。
2、EDA技术的特点
EDA技术之所成为今天电子信息工程中的重要技术,具有“自顶向下(Top—Down)”的设计程序,这就确保设计方案整体的合理化;由于EDA采用高级语言描述,有语言公开可利用、描述范围广、可以系统编程和现场编程等特点;自动化程度高所以可以进行各级的仿真、纠错和调试工作。这些特点促使EDA技术得到广泛的应用。
3、EDA技术的作用
EDA技术中的温度分析和统计分析功能可以分析各种温度条件下的电路特性,便于确定最佳元件参数、最佳电路结构以及适当的系统稳定裕度,真正做到电路特性的优化设计。
由于受到测试手段和仪器精度限制,测试的时候会出现很多问题,DEA技术方便得全功能测试解决了数据测试和特性分析的问题。
4、EDA常用软件
EDA软件发展很快,目前被我国广泛应用的有:multiSIM7(原EWB的最新版本)、PSPICE、OrCAD、PCAD、Protel、Viewlogic、Mentor、Graphics、Synopsys、LSIIogic、Cadence、MicroSim等等。下面简单介绍一下PCB设计软件、IC设计软件、PLD设计工具及其它EDA软件。
4.1 PCB设计软件
PCB(Printed-Circuit Board)设计软件更是种类繁多,如Protel、OrCAD、Viewlogic、PowerPCB、Cadence PSD、MentorGraphices的Expedition PCB、Zuken CadStart、Winboard/Windraft/Ivex-SPICE、PCB Studio、TANGO、PCBWizard(与LiveWire配套的PCB制作软件包)、ultiBOARD7(与multiSIM2001配套的PCB制作软件包)等等。
4.2 IC设计软件
IC设计工具也很多,ASIC设计领域有名的软件供应商主要有Cadence、Mentor Graphics和Synopsys。中国华大公司也提供ASIC设计软件(熊猫2000)。
4.3 PLD设计工具
制造技术的基本概念范文2
摘要:随着全球信息化的快速发展,不断产生的信息量急剧增长。信息存储已成为与现代信息社会和经济发展息息相关的关键性技术,被社会各界高度重视。本文论述了信息存储的基本概念与重要性,叙述了信息存储技术的现状,重点介绍了最近十年来各种存储技术的新进展,并且对信息存储技术未来的发展进行了展望。
关键词:信息;信息存储;信息存储技术
随着人类社会的进步和IT技术的飞速发展,不断产生的大量信息成爆炸式增长。为了满足存储系统的需求,学术界和工业界都投入了空前的人力和物力,在存储机理、介质与设备、接口与通道、系统结构等各方面进行了大量的研究,取得了很多成果。目前信息存储技术已经成为IT领域中发展最为迅速的热点之一。
1 信息存储的基本概念与重要性
所谓信息,就是有一定含义和特定价值的数据。信息可以沿空间传递,我们称之为通讯、传输等。但同时它也需要沿时间传递,这时我们称之为记忆、存储等。所以,信息存储的本质就是“跨越时间进行信息传递的过程”。存储在信息传递中有着不可或缺的作用,同时,它对人类文明传承的作用也是不可忽略的。现代信息存储技术大大超越了纸张记录的含义,并呈现出数字化、海量化和网络化的特点。在现代经济社会中,信息是重要的战略资源,而存储作为信息的载体使信息的价值得以体现。
2 存储介质技术的发展
2.1 磁存储技术
目前流行的磁存储类主要产品有:磁带、磁盘、磁卡以及相应的读写设备。磁存储自从问世以来已经有数十年的历史,尤其是在最近十年来磁存储不管是在理论还是在技术方面都有了长足的进展。随着信息更新的速度日益加快,海量的信息需要存储,对磁存储的方式要求也越来越高。目前的磁存储薄膜介质正朝一下几个方向发展:(1) 每个比特只能有一个单磁畴的磁颗粒,互相间隔一定的距离,这就是新的“图形媒体”(pat2terned magnetic media) 的设想[12 ―14 ]。(2) 在极高的记录密度下,纳米晶粒的直径要小于其高度. 此时磁矩垂直于薄膜表面的垂直磁记录方式,要比传统的水平磁启示方式中晶粒之间的静磁相互作用小,因此噪音就低。上述两个方案都还有很多很多的问题,要达到磁信息存储系统要求的高数据传输率、低单位价格、高存储容量这三个基本要求,还有很长的路要走。 不过,这正是需要做很多基础研究的时候,以面对这样的挑战。
2.2 光存储技术
光存储是继磁存储之后迅速发展起来的重要信息存储技术,不仅光存储媒体已经成为当代信息社会中不可缺少的信息载体,而且光存储是未来信息科学发展的重要支柱。这是因为信息科学在20世纪是基于电子向光子发展的阶段;在21世纪是基于光电子学向光子学发展的新阶段;两个阶段的根本区别是信息载体将由负电的电子转变为不带电的光子,光存储就是信息载体为光子的存储,它可以进入到电子载体所不能进入的超高密度、超快速以及输入/输出、高度互连的领域。以CD、DVD 光盘为代表的光记录介质具有记录密度高、容量大、随机存取、保存寿命长、稳定可靠、使用方便和价格便宜等一系列优点,特别适用于大数据量信息的存储和交换。光记录技术不仅能够满足信息社会海量数据存储的需要,而且能同时存储图、文、声、像等多种信息,使传统的信息记录、传输和管理方式也发生了根本性的变化。光盘与硬盘相比,虽然速度慢2~6 倍,但光盘单位容量的存储费用比硬盘更低廉,故光盘非常适合于存储那些大容量的,用硬盘存储费用太高,而且需要在线操作的数据。
3 几种新型的存储器
近年来,各种新型高密度固体存储器的研究开发也取得了突破性进展。主要的有:
3.1 铁电存储器(FRAM)
FRAM的基本技术早在1921 年就诞生了,但直到最近才得以开发利用。FRAM采用了类似于DRAM的结构和工艺,它和标准的CMOS制造工艺相兼容,是将铁电薄膜放在CMOS base layers之上,并置于两电极之间,使用金属互连并钝化后完成铁电制造过程。其主要特点是:低电压( 1. 0V) 、小尺寸( 是EEPROM的20 %) 、抗辐照(不仅适用于军事应用,也适用于卫星通信系统等) 、高速度(商业器件读取时间达到60ns ,实验室已达到亚纳秒级) 。目前已有采用0. 35μm 技术的FRAM样品。FRAM可应用于汽车、通讯设备、办公设备、工业控制设备和其它对数据安全有特殊要求的场合,在北美终端客户的居民或商业的远程抄表系统中也使用了FRAM ,FRAM已部分替代IC 卡中的EEPROM。
3.2 磁性随机存储器(MRAM)
早在上世纪80 年代中期,美国的Honey - well公司就研制成基于各向异性磁阻效应(AMR) 的磁随机存储器芯片。1988 年,Baibich等人发现了巨磁阻效应(MR) , 加速了磁阻随机存储器的研制。MRAM结合了磁性技术和半导体两种制造技术,但与原来的标准芯片生产工艺完全不同,MRAM适合大规模生产,2003 年IBM 与英飞凌公司联合了芯片采用0. 18μm 制造工艺,可以存储128K 的数据,其原型阵列每个存储单元面积是1. 4μm2。MRAM内存比闪存耗电更少,读取数据的速度更快。闪存的数据写入时间在几百μs 到几ms 之间,而MRAM的存取和写入时间都仅5ns,比闪存快100 万倍。MRAM集中了DRAM的高密度、SRAM的高速度、FLASH的非易失性等优点,还具有抗辐射、耗能低、记录信息耐久性好等特点,具有巨大的发展潜力。MRAM应用非常广泛,有望替代DRAM、SRAM、FLASH等存储器,在军事和空间技术领域也具有良好的应用前景。
4 存储系统
以上诸类存储技术主要是围绕不同的存储介质技术而言,是存储的基本载体。随着网络的普及,所产生的巨量数据远远超过单机存储量的概念,加之政府和企业管理对数据安全保障要求的日益重视,推动了存储系统的快速发展。在网络存储决定网络架构的今天,存储的核心作用毋容置疑,人们已经意识到,有组织的数据是网络的心脏,也是网络的血液,只有方便、快捷、安全的数据存取,才能有效地开发和利用信息。因而,存储整合和集中式管理是必然的方向。便携式海量存储系统主要由便携式微型磁盘阵列组成,适用于便携式移动应用和消费电子,如数码摄像机、笔记本电脑等日益增长的存储需求;档案存储系统主要是利用光盘库、磁带库等与磁盘或磁盘阵列、内存构成3 级存储系统,利用光盘、磁带等脱机保存档案信息;网络存储涉及网络存储设备,存储交换机,主机总线适配器,存储路由器,存储网关、服务器等。
5 结束语
在IT产业日益成熟的今天,信息存储系统已经成为其重要组成部分。数字时代的存储技术由一个前景非常广阔的市场所支撑。但目前我国信息存储技术研究和开发的力度还很小,国内尚缺乏自己的核心存储技术和知识产权,磁、光、半导体等新型存储介质和存储设备和RAID、NAS、SAN存储技术都值得深入研究和开发,其增值空间大、市场需求强烈,可以形成我国IT产业新的经济增长点。总之,发展是永恒的主题,市场的认同是检验技术发展的唯一标准。
参考文献:
[1] 张立.信息存储技术的现状及发展[J].信息记录材料,2006(5)
[2] 韦丹.磁信息存储回顾与展望[J].物理,2004(09)
[3] 徐端颐.光信息存储技术的发展前景[J].记录媒体技术,2003(01)
[4] 戎霭伦.高密度光存储技术的发展动向[J].记录媒体技术,2003(6)
制造技术的基本概念范文3
关键词:环保理念;机械设计;机械制造;应用分析
分析我国经济的发展现状以及未来的发展趋势,“环保节能”、“节能”是我们必然的选择,也是实现可持续发展的唯一、有效策略,目前环保理念已经渗入到各行各业的发展战略。机械制造业是我国工业发展的重要标志,从某种程度上而言,机械制造的水平代表了一个国家、地区的经济发展水平以及科学技术水平,在我国的经济发展中占有举足轻重的地位。环保理念设计是一种全新的发展战略,符合当前时代的发展需求以及人们的生活要求,传统的机械设计制造并没有融入环保意识,不仅造成资源的严重浪费,后期加工废品也并未得到正确的处理,极大的破坏了自然环境,也极大的限制了机械制造业的长久、健康发展,因此在机械设计制造中注入绿色设计这一全新元素,显得非常重要,也非常必要。
1 环保理念设计的基本概念以及内容
机械设计是机械生产的第一步,机械设计水平直接决定机械性能,其主要是结合机械产品的使用要求,对产品的结构、零件材料、零件形状、零件大小、运作原理、运行方式、能量传递等各方面内容进行分析和精密的计算,进而设计出符合使用要求的机械产品。绿色设计理念贯穿于产品生命周期的全过程,在考虑产品的质量、性能、成本以及开发周期等问题的同时,充分考虑设计产品对资源以及环境的影响,以产品的可循环使用为导向优化产品设计的各方面因素,最大限度的降低产品及其制造过程中消耗资源总量以及对环境的危害程度。环保设计主要将产品的设计眼光投放在未来的可持续发展上,将环保产品设计的要求作为设计约束条件,提倡无废物、可回收的产品设计技术。环保设计的核心内容是减少环境污染,降低能源消耗,实现产品以及零部件的回收以及循环利用,降低机械的更换频率,大体可概括为“Reduce(减少)”、“Recycle(循环)”以及“Reuse(重新利用)”--3R 理念。
2 基于环保理念的机械设计制造的重要性
近年来,我国机械制造业对于环保机械设计的研究内容比较多,研究的深度和广度也不断拓宽,很多人将环保机械设计也称为“生态设计”、“自然环境设计”、“环境意识设计”等。和传统的机械设计制造理念相比,在产品的设计与开发过程中,传统的机械设计制造首先立足于市场需求分析,根据市场需求设计产品的使用功能、使用寿命等基本属性,并且需求反复的修改,往往会导致设计过程以及产品制造周期延长,生产后不易拆卸,产品以及回收难度较大,部分产品在报废之后,可能无法回收,造成资源大量浪费以及环境污染。环保设计的重要性主要表现在可节省原材料,减少能源消耗,减少使用过程中废水、废气、废料的排放,进而保护自然生态环境。更加符合可持续发展要求主题,实现更大的经济价值以及社会价值。
3 环保理念在机械设计中的具体应用分析
3.1 环保设计方案
目前比较常用的环保理念设计方案包括生命周期设计、可拆卸性设计以及模块化设计三种,生命周期设计主要是基于环境保护、机械产品的成本需求以及产品性能等方面考虑,包括产品的回收、再利用成本、产品代替以及污染物的处理等问题;可拆卸性设计主要是在保证产品功能不受影响的前提下,进行有规律拆卸,主要针对产品的再利用设计以便产品生产后期的维护;模块化设计主要是考虑产品的功能以及模块,通过产品模块的重新组合从而形成新的系统,既可以实现产品的更新换代,也可以提高零部件的充分利用率。最后应建立健全环保机械设计数据库,设计人员可将机械设计制造过程中用到的数据以及需要的数据进行系统化储存,以便日后查询以及环保设计的理论基础。
3.2 环保机械设计制造中的材料选择
材料是环保设计的主要内容,在机械设计制造过程中应首选环保、健康的制造材料,综合考虑材料与材料之间的相容性、材料的经济性和安全性,分析材料对环境的影响。传统的机械制造产品材料主要包括汞、铅等特殊的有害化学物质构成,产品在使用报废后,回收利用率低,对环境有极大的损害,为了实现环保机械制造工艺,应从源头开始抓起,慎重选择机械制造材料。机械设计的环保选材应选择能够满足产品需求的基本性能,保证材料的可用性,选择高温性能、抗冲击性能以及耐腐蚀性能材料,避免选择有毒材料。其次应加强环保材料的管理工作,认真审核材料的性能、根据不同的材料进行分类管理并加以标注,在材料投入实际生产后应实现材料的动态管理,及时回收和有效利用设计中产生的副产品以及废弃物。
4 环保机械设计实现的基本要求
在机械设计制造中,若想要真正实现环保理念设计,需要国家政策的支持、产品设计人才以及先进的设计技术,人才是实现环保设计的核心力量,首先应加强对机械设计人才的培养,重点培养的对象应该是高中职院校中机械设计专业的学生,加强环保理念设计的概念,让他们重视环保设计。其次,国家应制定相关的环保机械产品支持政策,加强社会以及广大群众对机械产品设计的监督力度。同时应不断学习、引进一些先进发达国家先进的技术,积极实现产品的创新,尽量优化设计方案。
综上所述,环保理念是一种符合当前经济社会发展的重要发展战略,可以实现机械制造产品的低耗能、低成本、高利用率以及高回收率,大大的提高机械机械产品的经济价值以及社会价值,推动我国可持续发展观的实施路径,是未来世界发展的主流。
参考文献
[1]张生泉.机械产品环保设计与制造技术[J].中国科技纵横,20I4.
制造技术的基本概念范文4
一、机械工程基础课程特点及内容
机械工程基础是普及机械和机械工程的基本知识、基本概念和基本内容的课程。对文科类、管理类、计算机类、艺术设计类等专业具有开拓学生的视野、增加知识面、拓宽专业、提高学生的工程能力的作用;其任务是培养学生认识机械和机械工程的能力,是工科类非机械类专业具有工程特色,适应高新科学技术社会发展的需要。机械工程基础的内容选择是根据机械工程的基本内容确定的。主要讲授机械发展与人类社会进步的关系及机械工程发展的趋势,介绍工程力学、工程材料、工程制图的基本知识,简述机械的组成原理与工作原理、常用机械零件强度、刚度的概念、机械产品的制造技术、液压传动和气动技术的概念、现代设计方法等等内容。学生通过对各部分内容的学习,了解机械及其产品从设计、制造到使用过程中需要哪些知识及其在机械产品中的地位和作用。
二、机械工程基础实验内容分析
机械工程基础实验按照实验课教学体系分为设计与制造工艺、检测与分析、材料与性能三个部分。机械工程基础实验是一门独立的实验课程,所有实验都在机械基础课实验教学示范中心进行。本实验课与工程力学、工程制图、机械原理、机械设计、工程材料及成型技术基础、互换性与技术测量基础等课程的理论教学相衔接。
1. 实验理论
(1)韧、脆性材料在受拉、受压和扭转时力学性能测试的原理和方法;电测法基本原理,单向、平面应力状态的静态应变测量与应力计算的原理和方法;冲击动荷系数测定的原理和方法;现代光弹测量的基本概念。(2)组合体模型的测量和组合体视图及剖视图的绘制方法和尺寸标注方法,机械零件功能和结构分析方法以及机械零件测绘方法和步骤,部件功能和结构分析方法以及部件测绘方法和步骤。(3)机构运动简图测绘与结构分析,机械运动分析方法,渐开线齿轮范成加工原理,刚性转子的动平衡原理,机械动力学,典型机械零件状态测试,滑动轴承性能测试与分析的原理和方法,减速器结构分析方法和步骤,各种典型机构及典型机械的综合分析方法。(4)金相显微分析的原理和方法;试样制备方法,Fe-C状态图、C-曲线;表面强化原理和方法;焊接接头显微组织分析的原理和方法;力学性能(布氏硬度、洛氏硬度、显微硬度、摩擦性能)测试的原理和方法。(5)机械加工完成后零件的尺寸误差、形位误差、表面粗糙度、螺纹几何参数误差的基本原理和方法;零件互换性所进行的必要的精密技术测量的原理和方法;测量数据的处理技术的原理和方法。
2. 实验教学
着重讲授如何用科学的手段来完成理论的验证;如何组织实验、处理数据和分析实验现象;介绍常用设备和仪器的原理、构造和使用维护方法以及综合实验内容的思路和方案设计等。
3. 对学生能力培养的要求
(1)培养学生运用实验原理和方法进行科学实验的能力,即如何从实验目的出发,根据什么原理,选择何种实验方案,配套哪些仪器设备,确定实验程序从而获得准确的数据并得出正确的结论。(2)通过实验熟悉常用仪器、设备的基本原理、结构、性能;学会调试仪器和排除故障。同时,要培养学生分析问题和解决问题的能力,使学生的实验技能进一步得到训练和提高。(3)通过本课程的学习,加深对相关理论课程教学内容的理解,加固理论知识。(4)通过实验过程以及完成实验报告,培养学生严肃认真、实事求是的科学态度和一丝不苟的工作作风。
三、实验项目的设置
1. 机构运动参数测定与分析实验
基本教学要求:初步了解电测机构运动参数的基本原理,利用计算机对平面机构动态参数进行采集、处理、实测、仿真比较优化设计,分析机构参数对机构动态参数的影响。
2. 机构运动简图测绘与分析实验
基本教学要求:掌握根据机械实物模型绘制机构运动简图的技能;计算自由度、验证机构运动确定性;了解正确选择长度比例尺方法。
3. 轴系结构设计实验
基本教学要求:熟悉和掌握轴的结构与设计,轴上零件的常用定位与固定的技术方法,轴系结构设计的要求与常用轴系结构,为后续机械设计打下良好的基础。
4. 金相显微分析法实验(铁碳合金平衡组织显微分析)
制造技术的基本概念范文5
关键词:机械设计制造;计算机辅助技术;绘图;建模;产品质量 文献标识码:A
中图分类号:TP391 文章编号:1009-2374(2017)11-0082-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2017.11.042
在当前市场经济竞争不断加剧的背景下,企业要想立足于激烈的市场竞争中,必须通过各种合理手段增强自身的综合实力,提升企业在市场中的竞争力。尤其是机械设计制造类企业,要想进一步提高产品的技术含量,必须充分利用现代化的科学技术,计算机辅助技术的出现和应用正好满足了机械设计制造的需求,不仅提升了工作效率,还提升了产品质量,稳定了企业在市场竞争中的地位。
1 机械设计制造的基本概述
1.1 基本概念
机械设计制造,从名字不难看出,它由两部分组成,即机械设计和机械制造。机械设计,即以机械设备使用要求为依据,合理构思、分析并优化机械工作原理、运动传递方式以及构建材料和尺寸等,通过各种技术手段的应用,为机械制造提供依据。机械制造,顾名思义就是进行机械设备生产的总称,涵盖的内容有机床、仪器、仪表等。
1.2 主要特点
那么机械设计制造有什么特点呢?在社会经济快速发展的背景下,科学水平也不断提升,机械设计制造逐渐朝着虚拟化、数字化、智能化以及绿色化的方向发展,具备了上述几方面的特点。其中的虚拟化依托先进的计算机技术,模拟操作工作内容,是今后行业发展的重要方向,虚拟化目标的实现离不开计算机辅助技术的应用。
2 计算机辅助技术基本概述
2.1 基本概念
计算机辅助技术包括计算机辅助设计、计算机辅助制造以及计算机辅助教学等各个领域。辅助强调的是人的主导,计算机和使用者构成了一个密切交互的人机系统。现阶段,计算机辅助技术已经广泛地应用于社会各领域中,如飞机制造、汽车制造、船舶制造等,对这些领域的发展起到了巨大的推动作用。
2.2 发展历程
计算机辅助技术起源于20世纪50年代,经过10多年的缓慢发展后,计算机辅助技术在20世纪70~80年代取得突飞猛进的进步,并逐渐进入实用化阶段,逐步被社会各领域所应用。我国对于计算机辅助技术的应用推广开始于20世纪70年代末期,经过近40年的发展,我国的计算机辅助技术水平已经达到了一定的高度。
3 机械设计制造与计算机辅助技术结合的优势
3.1 提升机械设计制造的工作效率
计算机辅助技术的应用,除了在图纸的设计和模型的构建方面作用明显之外,在一些复杂的预算方面也可以发挥出很大的作用,另外在机械重组方面也能够起到一定的帮助效果,这样能够最大限度地减轻工作人员的任务和压力,有利于提升机械设计制造的工作效率。
3.2 提高机械制造产品的生产质量
依靠科学技术水平的提升,机械设计制造技术也有了很大的进步,机械制造的产品质量也有了很高的保障。计算机辅助技术的应用为机械制造产品的质量提供了更加可靠的保证,相当于为机械制造产品加了一层“质量保护码”,与机械制造产品质量的提升有着非常紧密的联系。
3.3 方便多机械设计进行必要修改
在传统的机械设计制造中,过程比较长,也比较复杂,期间出现问题的概率还相当高,有些问题如果严重的话还需要重新进行设计,既费时也费力。计算机辅助技术与机械设计制造的结合,有效地解决了这些问题,减少了设计过程中失误和错误的出现,方便及时更正。图1是计算机辅助技术在机械设计制造中的应用。
4 机械设计制造和计算机辅助技术结合的应用
4.1 计算机辅助技术在机械设计制造图形和符号中的应用
在机械设计制造中,图形和符号十分常见,这些图形和符号出现于各个设计制造的环节中,需要工作人员进行合理的编排,如果合理度不足,之后的一些工序就会变得更加繁杂,工作的难度随之增加。由于图形和符号在机械设计制造中的地位非常重要,是机械设计制造不能脱离的,加上传统的设计制造技术存在严重的不足,通过计算机辅助技术的应用,能够帮助工作人员对图形和符号进行合理编排,既能够做好分类,又能够方便储存,工作人员在进行设计时可以很好地利用这些图形和符号。与此同时,计算机辅助技术的应用可以将各种图形和符号单独地放置于一个地方,方便直接使用,简化使用程序,有利于设计工作更加有序地进行,极大地提升了工作人员的效率。
4.2 计算机辅助技术在机械设计制造绘图中的应用
绘图工作是机械设计制造中最为关键的一项工作,同时也是机械设计制造中技术含量和技术难度最好的流程之一,其重要性不言而喻。在传统的机械设计制造条件下,工作人员通常需要大量的时间和精力进行手工操作,计算机辅助技术的应用则不同,它拥有特定的计算机绘图软件,机械设计工程师可以对所要绘制的图形进行自由的编辑和挑战。此外,机械设计工程师如果对设计好的图形的规格不满意,还可以借助计算机软件对尺寸、大小等内容进行修改。更加重要的是,在计算机辅助技术的条件下,机械设计工程师可以对文字进行编辑以及进行相关图形剖面的工作,不仅提升了设计绘图的准确性和合理性,还极大地提升了绘图的效率和准
确性。
4.3 计算机辅助技术在机械设计制造建模中的应用
在机械设计制造过程汇总时,工作人员需要对机械设计产品进行建模处理,这同样是机械设计制造整个过程的关键性环节。在各种计算机辅助技术中,三维建模技术非常常见,也非常普及。传统的机械设计制造建模工作中,要想实现对建模的三维化处理难度可想而知,计算辅助技术的应用则不一样。计算机辅助技术的支持,使得机械设计制造的建模工作可以进行技术体系的建设。结合当前计算机辅助设计体系来看,里面涉及到多种建模体系,如长方体、正方体、球体、圆柱体以及其他不规则体等。机械设计工程师在进行建模处理的时候,可以利用计算机辅助技术,根据设计的需要对不同的体系进行组装和分解工作。另外,对于一些复杂度和难度高的零件,机械设计工程师可以先进行二维建模,然后再利用计算机辅助技术进行三维建模,使得各项参数更加标准化和规范化,保证设计制造出来的模型更加精确。
5 结语
总而言之,机械设计制造与计算机辅助技术的结合是两者共同发展和进步的需要,促进了机械设计制造水平提升的同时,计算机辅助技术也在实战中不断改进和发展。尽管计算机辅助技术仍然存在一定的不足之处,但是只要计算机辅助技术应用于机械设计制造行业中,根据具体需要,以机械设计制造的特点为依据,就一定能为研发新型机械创造条件,推动机械设计制造行业的快速发展。
参考文献
[1] 王旭强.机械设计制造与计算机辅助技术结合应用[J].南方农机,2016,12(2).
[2] 高翔.论计算机辅助技术与机械设计制造相结合相关研究[J].科技展望,2016,30(7).
[3] 冯敏.机械设计制造与计算机辅助技术结合应用[J].山东工业技术,2017,24(3).
[4] 刘晓玲.探索与思考计算机辅助技术与机械设计制造的结合[J].中国包装工业,2016,36(2).
制造技术的基本概念范文6
课程组教师通过走访宁德地区模具行业、企业进行调研,获悉冲压(五金)模具相关企业的产品主要以冲裁模具、拉深模具、弯曲模具等为主.按照企业实际生产过程及学生的认知规律,设计了冲压成形基础、冲压模具与设备、冲裁模设计、弯曲模设计、拉深模设计、成形模具设计、冲压模具制造与装配共七个教学单元,30个工作任务.每个单元以典型冲压件为载体,载体由简单到复杂,涵盖了冲压模具设计及主要零部件制造所涉及的全部知识点和技能点,每个单元都是一个冲压制件完整的模具设计及其主要零部件制造的过程.学生由易到难完成这些项目,逐步掌握冲压模具设计及主要零部件加工的方法和技能,最终达到“冲压三级模具设计师”的职业能力,实现“学生”到“准员工”的转换.
2单元教学设计
第一单元“冲压成形基础”,计划6学时,拟安排在多媒体教室、模具制造实训中心实施教学.本单元通过到模具制造实训中心参观讲解及多媒体展示,明确本课程的学习内容、任务及要求;同时掌握冲压成形的基本概念及特点,以及冲压成形技术的现状和发展方向.第二单元“冲压模具与设备”,计划10学时,拟安排在模具设计实训中心、模具制造实训中心实施教学.本单元通过到模具企业参观,在模具制造中心进行模具拆装及安装调试,并进行模具测绘,了解冲压模具及冲压设备的种类,知道冲压模具的构成及工作原理,了解模具在压力机中的固定方式及简单调试,了解现代模具的设计手段和方法,了解模具的设计制造流程.第三单元“冲裁模设计”,计划40学时,拟安排在多媒体教室、模具设计实训中心、模具制造实训中心、模具CAD/CAM实训室实施教学.本单元通过对闽东常见的一种Y70电机定子冲片冲裁工艺及模具的设计,借助动画录像等影音资料,使学生明白冲裁的基本概念,冲裁变形过程分析,冲裁工艺及模具与压力机的关系,冲裁模间隙对冲裁质量的影响,冲裁模设计程序;能进行排样设计,凸模与凹模刃口尺寸的计算,冲裁力和压力中心的计算,冲裁模的结构设计及其主要零部件结构设计和标准选用.第四单元“弯曲模设计”,计划26学时,拟安排在多媒体教室、模具设计实训中心、模具制造实训中心、模具CAD/CAM实训室实施教学.本单元通过对保持架弯曲工艺及模具的设计,借助动画录像等影音资料,使学生明白弯曲成形的概念、特点和用途,弯曲变形的过程及变形特点,弯曲工艺及模具与压力机的关系,弯曲件的工艺性影响因素,卸载后弯曲件的回弹对弯曲件的影响;会弯曲件坯料尺寸的计算,弯曲回弹值的确定,弯曲力的计算及压力机的选择,弯曲件的工艺设计,弯曲模结构及各零部件的设计或选用.第五单元“拉深模设计”,计划32学时,拟安排在多媒体教室、模具设计实训中心、模具制造实训中心、模具CAD/CAM实训室实施教学.本单元通过对盖零件拉深工艺及模具的设计,借助动画录像等影音资料,让学生知道拉深成形的基本概念和特点,圆筒形件拉深变形的过程和力学特征,拉深工艺及模具与压力机的关系,其它形状拉深件的工艺;能进行拉深件工艺性分析,分析拉深工艺中的起皱和拉裂现象,回转体件的拉深坯料尺寸计算,圆筒形件拉深工序尺寸计算,拉深力计算及压力机的选用,拉深工艺的辅工序的选用,拉深模具的典型结构及工作零件的设计.第六单元“成形模具设计”,计划18学时,拟安排在多媒体教室、模具设计实训中心、模具制造实训中心、模具CAD/CAM实训室实施教学.本单元通过对胀形、翻边、缩口及校形工艺及模具设计,借助动画录像等影音资料,了解成形工艺的分类和模具特点,胀形、翻边、缩口及校形的变形特点和极限变形程度;学会胀形、翻边、缩口及校形工艺设计及其计算,正确选择压力机,胀形、翻边、缩口及校形模具结构及零部件的设计.第七单元“冲压模具制造与装配”,计划24学时,拟安排在模具设计实训中心、模具制造实训中心、模具CAD/CAM实训室、生产现场实施教学.本单元通过对普通机械加工方法、特种加工方法、及典型冲压模具常用的装配方法和装配工艺路线等知识的讲授,使学生掌握模具结构类零件加工工艺路线的拟定以及工艺系统的选择方法,会分析加工中所产生的质量问题;掌握模具工作零件常见特种加工方法的原理、加工精度,会分析加工中所产生的质量问题;会拟定和编制中等复杂程度模具的装配工艺,会分析、解决装配过程中出现的质量问题,培养学生分析问题和解决问题的能力.
3教学方案设计
本课程的七个教学单元———冲压成形基础、冲压模具与设备、冲裁模设计、弯曲模设计、拉深模设计、成形模具设计、冲压模具制造与装配———共设计出30个工作任务.这30个工作任务分别为:冲压成形技术与模具材料选用;冲压变形理论基础;冲压模具与冲压工序;冲压设备及选用;冲裁变形过程分析;冲裁工艺计算;冲裁工艺规程制定;冲裁模典型结构;冲裁模零部件设计;冲裁模设计程序;弯曲变形过程分析;弯曲工艺计算;弯曲工艺规程制定;弯曲模典型结构;弯曲模零部件设计;弯曲模设计程序;拉深变形过程分析;拉深工艺计算;拉深工艺规程制定;拉深模典型结构;拉深模零部件设计;拉深模设计程序;复杂形状工件拉深模设计;胀形工艺与模具设计;翻边工艺与模具设计;缩口工艺与模具设计;校形工艺与模具设计;冲裁模的制造与装配;弯曲模的制造与装配;拉深模的制造与装配.根据这些工作任务,学生由易到难,逐步掌握冲压模具设计与制造的知识、方法和技能,最终达到“冲压三级模具设计师”的职业能力,提升学生的就业本领.根据这30个工作任务各自不同的知识和技能要求,教师按照统一的栏目内容和顺序分别进行合适的教学方案设计,使之满足教学要求,实现教学目标.经过近几年的研究和实践,教师制定并完善了工作任务教学方案的栏目内容和顺序,共16项:单元三、教学任务三、教学参考学时、学时分配、学习目标、教学主要内容、教学实施、教学参考综合案例、学生综合实训案例、教学方法与教学手段、考核标准与评价(对知识与能力进行定性或定量的评定)、学生知识与能力要求、教师的知识与能力要求、课程教学实施条件、教学准备与实施、课后强化.比如“冲裁模设计程序”工作任务中“教师参考综合案例”所选取的企业典型产品为闽东地区企业中非常常见的电机定子片的模具设计实例.电机电器是闽东地区最大的支柱产业,而定子片是电机里一个非常常见的零部件.其形状尺寸与要求,该载体的工作任务具有综合性、完整性和代表性的特征,同时源于企业真实产品,并经过教学加工,能够满足教学要求.在“冲裁模设计程序”工作任务中“学生综合实训案例”中,给出了上述电机定子片模具设计工作任务的一种设计结果.要求学生根据其装配图与排样图,进行其非标准零件图的进一步设计和完善,并在标准图纸上完成该模具装配图和零件图的绘制.
4教学资源开发与利用
(1)充分利用教育信息化技术开发教师ppt课件、教学辅助光盘、网上在线答疑与测试等,通过搭建多功能动态的课程学习与训练平台,使学生的兴趣、热情、创造思维得到充分调动和提高.
(2)利用现代多媒体技术开发模具库和模具动画素材,将模具拆装、典型模具结构等视频上网,通过网络为学生提供大量模具技术方面的素材、辅助资料以及在线帮助,为学生的自主学习提供一个技术平台.学生在丰富的感性认识基础上可以更好地理解、掌握抽象的内容.
(3)积极利用学校图书馆、专业期刊、行业企业网站等多种资源,使教学内容朝多元化发展,以拓展学生的就业能力。
(4)利用计算机仿真技术及模具CAE软件虚拟现实技术,进行虚拟项目、虚拟设计、质量分析等,提高教学效率.这些技术的合理利用,使学生尽快完成从学生到员工的转化.