电子精密机械设计(6篇)

电子精密机械设计篇1

关键词：机械设计自动化；发展方向分析；发展前景

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.10.200

本文在阐述机械设计及其制造的基本概念的同时，展示了当前机械设计制造的发展水平。并对此行业的发展前景和方向进行了比较全面的分析。

1机械设计的概念

机械设计的概念产生于1984年的美国，美国机械工程师协会曾经对这一概念进行了贴切并且客观的描述与概括，指出机械设计用于完成机械力学、能量力学以及运动力学的过程中，通过计算机网络进行协调和控制，达到机械和机电部件相互联系效果的自动化系统。这一概括完整的展现了机械制造的内容，从此，机械有了比较基础的理论。该项研究的特征是以机械设计作为系统研究的开始，结合计算机技术、机械技术、信息技术、传感检测技术、微电子技术、机械技术、计算机技术、信息变换技术、自动控制技术、电力电子技术以及软件编程技术等群体先进技术，为的是实现一系列系统功能，以使整体组织结构得到优化。同时可以保持系统的多功能、高质量、高可靠性，为后期实现特定功能奠定基础，并且可以让整个系统处于最良好的工作状态。

因此我们可以了解到，这门技术的无比复杂性与挑战性。此门技术不仅可以充分满足机械对一些精密功能的要求，创造出能够协助不同工作的机械产品，而且还可以让产品的功能完美体现，只需要通过完成从输入端输入随后输出的过程。这门技术的发展方向研究非常重要[1]。随着社会发展，我国机械制造行业也进入了飞速发展期，表面上是机械设计和机械设计制造及其自动化技术的稳步提高，其实质与核心还是科学技术的发展。是科学技术的发展为机械设计带来了春天。把握好机械设计发展方向对机械制造行业的未来有着举足轻重的影响，这使得我们必须提高对相关科技的研究与重视，为机械制造水平的提高创造良好的外部环境。

2机械自动化设计特征以及应用原理

自动化技术的基础是控制理论，在这过程中有机地将生产过程和人工改进作用结合，使机械设计过程得以实现自动化。进一步说，自动化技术有以下几个方面的特征和原则：首先努力创新。科技水平是不断发展的，那么传统设计方法必定会凸现一些弊端，比如无法满足结构复杂的过程、误差率大、工作量不足等。在当今变革下，规模化、智能化、自动化已经成为整个设计新领域的新要求，只有不断改革创新，使设计水平得到提高，才能满足日益增长的机械设计要求，在面临新挑战时从容不迫；其次借鉴各科技领域等先进成果。此门技术与多领域、多学科交叉、相互融合，想要获得新的科技成就，必须具有高度的前瞻性，积极地融入最新相关理念，积极引入一些新科技例如电子学、计算机仿真技术、机械力学电子学等学；最后注重管理水平提高等。

如今的机械设计与传统的机械设计相比，对我们的管理水平要求更高。曾经等管理经验有很多不再适用于当前设计的要求，这就对研发人员自身管理水平提出了新的挑战，使得广大管理人员不得不将现代化管理模式手段与机械设计本身结合。并且技术人员也要不断提升自身技术素养和专业技能，只有与技术发展大浪潮保持一致，才能不被市场无情淘汰。

随着机械设计及其自动化在一些行业中的运用，其本身与现代技术、传统机电设备结合，自身加以优化提高，不断满足其智能化和自动化的基本技能要求。在实际运用中，微结合了机械技术与电子技术，并且在机电相关行业加入了产品设计、质量检测、制造、开发等工作，也可以加快微型机电系统、加工中心、机器人等方向的发展速度。随着机械设计制造及其自动化行业的飞快发展，加上它全面的功能，已经成为了机械各行业中的基础技术学科，在微电子工业和计算机工业已经被广泛应用[2]。控制系统对机械设备具有精密化的管理，在航空航天、高端武器装备的研制开发中都有着不可替代的技术力量。当前方方面面对机械设备的要求越来越严格，机械自动化设备有着自己更加精密化、科学化、多功能化等发展动力。

3机械自动化设计的发展方形分析

第一，区域互联网程度提高。自动化设备具有良好的信息控制和自动化处理能力，数控机床是实施操作的介质。如果一些机械工程较大，工作过程不是十分复杂的情况下，很难控制产品的生产品质；如今网络技术不断向前，手机也可以成为机床联网操控的新手段。系统建模后，自成网络系统得以实施，这时候就具备了各机械设备通过信息传导的好机会，可以建立区域网络化的管理控制系统，并利用控制中心进行细节控制；当然，区域网络系统应该具有合理分配好各机床应该负责的工作范围的能力，对于不同的情况，可以合力开展，并且同时保证效率；重要的是，要防止电路故障发生引起的工作瘫痪，在区域网络管理模式下应引起我们的足够重视。

第二，大型机械的小型化趋势。随着计算机小型化发展，越来越多的信息自动化设备也逐渐进入小型化发展趋势的浪潮中，而在社生产工有着重要地位的机械自动化设备也紧随时展潮流，积极地进行着小型化微型化发展方向发展，国外已经研发出的微型全新自动化系统，它们的目标甚至是微米、纳米级。微型自动化产品的特点有操作灵活、体积小、耗能少等，但是如何同时具备传统机械设备的主体功能确是一个存在的难题，如何进行精密度的机械过程同样是个棘手问题。有意义的研究是如何能减少企业中的占地，能提高机械自动化设备的数量，但微机械自动化的加工产品有限制，只能应用于采用超精密科技的设备。

第三，机械设计的环保理念提升。如今国人乃至世界越来越重视环境保护，机械工业可以追求工作效率、经济利益，但是也该意识到保护生态环境的重要性。机械自动化系统电损耗高，而且会排放大量有毒有害气体，危害自然环境以及附近居民的人身健康。因此在机械设计和自动化技术的的科技进步中，更加应该主张绿色环保。减少在工作过程中有害气体产生是我们的社会责任，为此我们可以对机械设备功率进行限制，或者积极寻找可代替能源。

第四，数字化发展。机械设计及其自动化只是机械设计其中的一个重要有机组成部分，机电一体化还包含传感检测、机械、动力、电子信息处理、执行元件这五大组成部分，为了能有更加广阔的市场空间，朝机电一体化方向发展成为一种必然。

第五，智能化发展。智能化是自动化技术的一种体现。何为智能化，是以控制理论为指导，加以心理学、模糊数学、人工智能、计算机科学、和运筹学等新措施、新思想，模拟人类的思想，让过程具有推理、自主决策、逻辑判断的能力，向更高的控制目标发起进攻。大大降低工作强度及错误率，智能化的实现使人类摆脱人力脑力劳动成为可能。

第六，模块化发展。复杂和多样是机械设计的特点，在整个机械设计及自动化方面发挥着重要作用的还有模块化。模块化标准的要求下，实现在设计过程中多零件组分同时适用于同一模块成为现实。不仅可以大大降低设计成本，而且可以缩短机械设计的时间，使后期零配件的更换维护更加便捷。设计的模块化规范，使机械制造企业的模化生产可以在短时间内完成，提高经济效益。机械设计制造及其自动化产业前景广阔，还可以通过培养高素质高技能人才推进行业整体进步，需要相关技术人员努力学习，进行经验技术的高度提炼总结。机械设计制造及其自动化课程，已经纳入国家高等教育的体系很多年，在许多学校都已经开设这门课程，这显示出社会对此方面的人才量的大需求，因此来说学习相关知识的学生，就业前景可以说很广阔。在我国很多地区，这个产业具有很高的竞争性，高素质人才一代代更替、创新[3]。机械制造产业还广泛应用于航空航天、兵器、汽车等领域的发展中，如果想要获得更加长久的发展，并且想要一直存在这广泛的空间，立足于运行管理、设计制造、科研开发等方面的话，都需要机械制造产业自身的不断提高与创新。目前我国经济发展进入高速路，将机械设计制造及其自动化作为制造强国的手段之一，给予研发生产等方面的大力度支持，足以见得行业本身的重要地位。

综上所述，机械设计制造及其自动化必须把握好自己的发展方向，应该去遵循社会变革对机械制造行业提出的新标准。机械设计及其自动化技术拥有巨大的发展前景，该技术一直在迎合现代工业及生产的需求，但是工业产业飞速发展下，现有的机械设计与自动化技术能力和管理水平暴露出很多不足，面对自动化的大蛋糕，科研人员要提升自身素质，努力攻坚克难，争取努力提高国家的科研技术水平，使我国科研发展迈向一个新的台阶，用不断探索与创新的精神影响整个行业，兢兢业业使行业健康迅速发展。

参考文献：

[1]周德x.机械设计及其自动化发展方向的思考[J].民营科技，2015（10）：9.

[2]杨近松.机械设计及其自动化发展方向的思考[J].山东工业技术，2015（21）：288.

电子精密机械设计篇2

【关键词】现代机械制造工艺；精密精工技术；应用

在社会经济当中，机械制造起着支柱性作用，决定着工业生产、人们生活等诸多方面的发展水平。近些年来，我国机械制造行业发展迅猛，在机械制造工艺与精密加工技术水平方面有了长足进步，对社会经济发展起到了一定促进作用。因此，加强现代机械制造工艺与精密加工技术的研究，将其更好地运用于实际当中，有着重要的现实意义。

1现代机械制造工艺与精密加工技术的特点概述

1.1关联密切的特点

从技术层面来说，现代机械制造工艺与精密加工技术之间存在密切的联系，这种联系体现在许多方面，包括调研与开发产品、产品制造的工艺流程以及产品的加工制造与销售等，贯穿了整个产品制造的过程。在这种密切关联的特点之下，任何一个方面出现问题，都会对产品产生极大的影响，降低产品的性能和质量，因此，在机械设计与制造时，需要充分认识到制造工艺与精密加工的关联性，考虑彼此间的相互影响，提高机械产品的可靠性[1]。

1.2成系统性的特点

在现代机械产品当中，传统的粗加工、技术含量低的产品已经被市场所淘汰，价值不断降低，高精度、高科技的机械产品是现代机械行业的主流产品。现代机械产品优势主要体现在技术含量当中，因此，要想保持机械产品的市场优势，必须加强对产品设计、加工制造等环节技术水平的提升，通过对信息技术、计算机技术、传感技术和自动化技术等先进技术的系统性运用，来提升产品的技术水平，使其保持更强的市场竞争力。

1.3全球化发展特点

在现代经济全球化的环境中，机械产品的竞争已经不再仅仅局限于地区或国家之中，更是一种国际性的竞争，既包括市场的竞争，也包括技术的竞争，在这种白热化的竞争之下，对制造工艺和精密加工技术提出了更高要求，只有保证制造工艺和精密加工技术的先进性，才能使加工制造的机械产品在全球化竞争中赢得一席之地。因此，必须从全球化发展的角度，不断加强对现代机械制造工艺和精密加工技术的投入与研发，提升产品整体的竞争能力，适应全球化发展的需求。

2现代机械制造工艺与精密加工技术的应用浅析

2.1现代机械制造工艺应用浅析

在现代机械制造工艺中，包括许多方面的内容，比如车、钳、铣和焊等，其中，焊接是应用最为广泛的一种制造工艺，本文就对焊接工艺应用进行浅析：

2.1.1气体保护焊工艺应用

在气体保护焊工艺中，以砌体作为被焊接物体的保护介质，以电弧作为热源，其焊接基本原理为：在焊接过程中，电弧周边会产生气体保护层，该保护层可以有效分隔熔池、电弧与空气，减轻有害气体对焊接造成的不良影响，使电弧的燃烧达到最大程度地利用，提高焊接的质量。在气体保护焊工艺中，应用最为广泛的保护气体是二氧化碳，其优点是容易获取，性价比强，有助于降低机械产品制造的成本[2]。

2.1.2电阻焊工艺应用

电阻焊工艺是分别将电源的正、负极连接到焊接物体上，然后在通电条件下，电流从焊接物中通过时，会引起焊接物接触面与周边发生“店长效应”，进而起到熔化、融合焊接物的效果，实现压力焊接的目标。电阻焊工艺的优点是焊接效率高、焊接效果好、焊接时间短、能够全面机械化操作、噪声或气体污染相对较小等，但也存在一定不足，比如焊接设备投入大、维护成本高以及缺乏有效无损检测手段等。就当前机械加工制造情况而言，电阻焊工艺在一些领域内有着广泛应用，比如家电、汽车和航空航天等。

2.1.3埋弧焊工艺应用

埋弧焊工艺是通过将电弧在焊剂层下燃烧，熔化焊剂层使焊接物与被焊接物连接在一起的一种工艺，根据焊接接入方式的不同，可以分为半自动焊接和自动焊接两种。其中，半自动焊接是通过借助送丝机完成焊丝的送入，然后通过人工将移动电弧送入，增加了人力成本，在现代机械加工制造中应用较少。自动焊接就是指移动电弧和焊丝的送入均通过机械完成，自动完成焊接操作过程，是当前埋弧焊工艺使用的主要方式。以钢筋焊接为例，以电渣压力焊代替半自动埋弧焊后，其生产效率得到提高，焊缝质量更加可靠，且劳动条件也更为良好，半自动埋弧焊被逐渐淘汰也是现代机械制造工艺发展趋势的体现。在埋弧焊工艺使用中，焊剂对焊接质量有着较大的影响，需要做好焊剂的选用；同时，焊剂碱度体现着焊接的应用电流、焊接工艺水平以及钢材级别等技术指标，也需要特别重视焊剂碱度。

2.1.4搅拌摩擦焊工艺应用

搅拌摩擦焊工艺的优点主要是对焊剂、焊丝和焊条以及保护气体等消耗性材料基本没有需求，只要在焊接搅拌头条件下，就可以完成焊接过程，尤其是在铝合金材料的焊接中，在低温焊接条件下，1个焊接搅拌头能够完成800m的焊接要求。搅拌摩擦焊接工艺出现于上世纪90年代初，工艺水平较为成熟，在铁路、船舶、飞机以及车辆等机械制造业中有着广泛应用。

2.1.5螺旋焊工艺应用

螺旋焊工艺需要先连接螺柱与管件或者板件，然后向接触面引入电弧，使的两种物体的接触面熔化在一起，最后在对螺柱进行压力焊接。螺旋焊接有拉弧式和储能式两种，前者主要应用于重工业焊接，后者的熔深小，在薄板焊接方面应用较多。此焊接工艺最大的优点是不会出现漏气漏水等问题，安全性较高，在现代机械制造业中应用也较为普遍。

2.2精密加工技术应用浅析

在现代机械的精密加工技术中，根据其加工方式、特征的不同，可以将其分成多个种类，比如精密切削技术、超精密研磨技术和微细加工技术以及纳米技术等。其中，精密切削技术主要是排除影响机器、工件的各种外界因素，得到符合要求的切削产品，精密切削技术使用的加床要有足够的刚度，且温度上升时也不会出现变形，抗震性能优良，其实现方法有两种，一是提高机床主轴转速，二是通过精密定位、精密控制先进技术的应用[3]。超精密研磨技术主要是为了提高粗糙度限定产品的精密度，此时，传统的研磨、抛光等技术无法满足需求，就必须要借助超精密研磨技术，比如原子级研磨抛光硅片等。

3结语

综上所述，在现代机械制造业中，传统的机械制造工艺和加工技术已经无法适应机械制造业发展的需求，做好现代机械制造工艺和加工技术的研发，将其更好地运用于机械制造当中，对机械制造业的持续、健康发展有着重要意义。

作者:尹劲东单位:南京市华睿川电子科技有限公司

参考文献

[1]安巍.现代机械制造工艺与精密加工技术探析[J].科技传播,2014,03:58-71.

电子精密机械设计篇3

关键词：机械制造工艺;精密加工;技术

现代机械制造工艺及精密加工技术的发展具有重要作用，不仅能够提高机械制造业以及加工技术的发展水平，还能够促进机械制造业以及精密加工技术的革新，提升机械建造业的综合实力。

1现代机械制造工艺及精密加工技术的特点

随着传感技术、计算机技术以及自动控制技术等现代技术的飞速发展，机械制造方面取得了长远的进步与发展。将现代技术应用于机械制造具有重要作用，可促进现代机械制造业的发展，提高现代机械制造水平。现代机械制造工艺是一门综合性较强的学科，具有关联性特点。首先，知识不是单一片面的，而是融合了计算机、自动控制、信息检测等多门专业知识的综合性学科，知识内容丰富、全面[1]。其次，在制造技术方面，现代机械制造工艺不仅融汇于制造工艺，还包含了产品开发、产品工艺设计以及产品加工等多方面内容。这些内容具有关联性，某一环节出现漏洞就会影响整体工艺技术，产生严重的不良影响。由此可见，现代机械制造工艺及精密加工技术的显著特征就是关联性。因此，注重关联性特征，合理利用，充分了解其特征，具有重要的意义。系统性。现代机械制造工艺及精密技术是一个整体，具有系统性。产品开发、设计、工程制造等内容是一套完整的工序。作为一个有机的整体，注重制造工艺的系统性至关重要。通过合理控制系统性，能够提升机械制造业的工作效率，促进现代机械制造业的进步发展[2]。由此可见，系统性是现代机械制造工艺及精密加工技术的显著特征之一。全球化。全球化是世界大背景下的社会趋势。在这一背景下，挑战与机遇共存，现代机械制造工艺以及精密加工技术同样受到了全球化的影响，全球化成为现代制造业的显著特征。通过全球化能够发展技术，占取先机，提高自身竞争力，使我国的制造技术发展更为迅速，达到良性循环。

2现代机械制造工艺及精密加工技术的分类

2.1柔性制造系统

柔性制造系统是实现信息流与物流自动控制的生产系统。一般情况下，它是用主机与数控机床连接而实现的。柔性制造系统具有显著特征，最主要特点是代表了现代机械制造业的发展方向。它不仅可以实现不同工序的加工，而且生产相似零件的同时能够生产不同零件，还能够进行自动化生产，具有重要作用。柔性制造系统技术中的成组技术，是计算机辅助工艺设计的基础，是现代机械制造的主要方法之一。由此可知，柔性制造系统的发展具有深远的意义。

2.2分类编码系统

分类编码系统是识别零件相似性的一种有效方法，是指通过数字描述零件以达到识别零件目的的方法。通过利用数字识别零件的工艺特征、几何形状以及尺寸大小等内容，实现零件特征的数字化具有重要作用[3]。分类编码系统的特征主要有以下几点。第一，结构特征。结构特征主要是指零件的尺寸、形状、结构、毛坯类型以及功能等特征，在零件分类编码中至关重要。第二，工艺特征。工艺特征主要包括零件加工精度、外表粗糙度、机械加工方法、毛坯材料及形状以及选用机床类型等内容。第三，计划与组织特征。计划与组织特征包括加工的批量、资源、场记协作等情况。通过标志描述分类系统中的相应环节，使工艺设计更加具有科学性以及规范性，从而促进现代机械制造业的标准化发展，奠定现代机械制造业及精密加工技术的基础，提高组织生产的能力。

2.3特种加工方法

特种加工方法包括纳米加工、精密加工、超精密加工三种档次，又被称为非传统加工。特种加工方法主要包含一些化学的、物理的加工方法，如电解、电火花、激光、超声波等加工方法。这几种加工方法都是特种加工方法的主要形式，具有重要作用[4]。特种加工方法是一种有效的加工方法，适用于较难加工的材料。例如，陶瓷、金刚石等超级硬的材料，就需要运用特种加工方法才能取得较好的效果。特种加工方法具有一个显著优势，加工精确度较高，加工精度可达分子级甚至是原子级加工单位，是精密加工以及超精密加工的重要手段。

3现代机械制造工艺及精密加工技术的原理

3.1精密加工技术

精密加工技术包括超精密加工技术和微细加工技术，主要目标是提高加工水平，达到常规加工方式无法企及的高精度加工方式。精密加工技术主要包括以下三点内容。第一，超精密研磨技术。超精密研磨技术的精确度较高，与一般研磨技术相比具有显著优势。首先，超精密研磨技术涵盖了化学机械研磨以及线修整固研磨等创新型技术，研磨的精确度高，效果较好[3]。其次，设备简单，并能符合繁杂电路研磨的要求，应用性广，认可度高。第二，微细加工技术。微细加工技术的发展符合社会潮流。当前，高科技产品以及电子设备的体积越来越小，迷你已经成为电子设备的一大特点。因此，电子设备的零件也越来越精细化，对精细教工技术的要求越来越高。微细加工技术能够满足这一要求，提高微细零件的制作水平，方便微细零件的制作，在电子零件微细迷你的基础上保证零件的功能属性。第三，超精密切割技术。超精密切割技术应用广泛，是一种通过切割手段实现精密切削的技术，具有两个显著的特征。一是超精定位，由于零件、机床等易受外部因素的影响，实现精确定位十分重要，是精密切割的关键，因此超精定位十分重要，是超精切割的关键。二是微控制，通过微控制能够增强切割的准确度，具有重要意义。通过分析以上内容可知，精密加工技术具有重要作用，在现代机械制造方面具有重要的应用价值。

3.2现代机械制造技术

现代机械制造技术涵盖内容十分广泛，主要包括以下几点内容，分别为电阻焊焊接工艺以及气体保护焊焊接工艺，下面根据其原理分别进行简要概述[4]。电阻焊焊接工艺是一种利用电阻热效应焊接物体的一种工艺，通过对焊接物体正负极之间进行通电，使物体表面以及周围产生热电阻效应，从而使物体温度升高融化将金属进行有效融合，完成焊接。气体保护焊焊接工艺是使电弧周围产生气体保护层，在完成焊接的同时，使有害气体无法对焊接产生不良影响的一种焊接方式。该技术经济实惠，被广泛应用于现代机械制造业中。

4总结

综上所述，本文主要研究现代机械制造工艺及精密加工技术的特点、现代机械制造工艺及精密加工技术的分类、现代机械制造工艺及精密加工技术的原理三大部分内容，简要概述现代机械制造业与精细加工的相关知识，并希望通过对相关知识的研究，推进机械建造业的发展，以达到提升企业的综合实力和市场竞争力的目的。

作者:王桂林单位:白银矿冶职业技术学院

参考文献:

[1]王美，宋广彬，张学军.对现代机械制造企业工艺技术工作的研究[J].新技术新工艺，2015，（2）：83-86.

[2]李斌.基于机械制造工艺的合理化机械设计策略研究[J].太原城市职业技术学院学报，2016，（3）.

电子精密机械设计篇4

关键词：机械制造；自动化技术；发展方向

一、国内外背景及现状

1.国内背景与现状。

改革开放30多年来，我国机械制造及其自动化技术得到了迅速发展。这些年来，国家通过有计划地部署部级重点科技项目，强力推动了我国机械制造及其自动化技术的创新科研与应用。例如，科技部组织实施的863计划以CIMS和智能机器人研究作为主题；“九五”国家科技攻关计划着眼于CAD应用工程、精密制造技术开发与应用、数控技术与装备应用、现场总线控制技术开发与应用、工业机器人应用、激光技术应用等方面。经过这些年的发展，我国的机械制造行业已基本上掌握了关键技术，建立了自己的数控开发、生产基地。通过这些重点科技项目的扶持，我国成功培养了一大批专业人才，初步形成了自己的机械制造产业。但与此同时，我国的底层基础机械制造自动化应用还处于非常薄弱的阶段。由于数控机床具有编程复杂的特点，因而还没有在底层基础机械制造方面真正发挥出应有的作用。不可否认的是，我国的机械制造自动化与工业发达国家之间仍然存在阶段性的整体差距。产品结构差距：目前我国的机械制造行业所生产的主要是劳动密集型产品，而工业发达国家的产品多为拥有自主知识产权的高、精、尖产品。生产投入结构的差距：发达国家为了保持机械制造业的市场竞争力，投入了大量财力进行科技开发，一些大企业投入其销售额的4%～8%的资金用于科研开发经费。与之形成鲜明对比的是，中国一些机械制造业企业依然沿用落后的设计与生产方法，不重视自主开发，新产品的开发周期长、更新慢、产值率低，产品质量没有保证。

2.国外背景与现状。

由于国外工业化进行的比较早，又实施了比较完善的专利法案，于是在经历了第一次工业革命和第二次工业革命之后，基本实现了电气化。有了两次工业革命的铺垫，在第三次科技革命到来时，计算机、微电子技术的发展，使国外特别是美国、日本、德国等一些工业强国在机械制造自动化技术方面拥有得天独厚的发展优势。在产品设计方面，国外对计算机辅助产品设计（CAD）的应用较为普及，计算机辅助工程分析（CAE）和计算机仿真技术也在产品设计过程中得到了充分应用。在加工技术方面，自动化技术的应用已经在底层（车间层）得到了普遍应用，加工中心（或数控技术）、自动引导小车（AGV）等技术在底层的生产实际中得到了广泛使用。近十余年，发达国家从全新的制造理念出发，对制造系统自动化方面进行创新实践，设计了一系列新的自动化制造系统。智能制造系统（IMS）：该系统能够以人工智能的应用代替熟练工人的技艺。人工智能系统能够对工程技术人员的实践经验和操作知识进行学习，并具体应用这些知识，解决生产过程中的实际问题。并行工程（CE）：这一工程是针对传统的产品串行开发过程提出的概念和方法。作为一种能够集成地、并行地设计产品及其相关各种过程的系统方法，并行工程能够有效缩短产品开发周期，提高产品质量。并行工程的应用能够降低生产成本从而增强企业竞争力。

二、未来发展方向

结合当前国内外机械制造行业的发展趋势，可以推测将来机械制造与自动化技术的发展将具有以下趋势。

1.精密工程技术。

微细加工与纳米技术作为超精密加工的前沿部分，是这一技术的代表。精密工程技术的研发与普及将推动人类社会进入微型机械电子技术和微型机器人的时代。

2.集成化与标准化。

机械制造集成化要求实现产品信息、功能、过程的集成和企业集成。标准化生产是实现机械制造集成化的基础与关键。

3.创制新一代数控机床。

根据应用场合，分别设计制造能够满足自动化需求的简约型高速数控机床和适合进行模具加工的超高速精密加工中心。

三、结语

机械制造及其自动化技术的发展能够提高传统产业的生产效率、提高企业整体素质。核心技术的掌握和自主研发能力的提升对提高国家实力、工业结构调整具有极为重要的意义。机械制造及其自动化技术的发展将提高传统产业生产过程自动化、控制智能化和管理信息化水平。随着技术的不断发展应用，制造业领域将迎来全新时代。

参考文献：

[1]吴壬佳.探讨机械设计制造及其自动化的发展趋势[J].科技与企业,2015(8):69.

[2]左薇.机电自动化在机械制造过程中的应用分析[J].电子制作,2015(8):6.

[3]戴红军.我国机械制造业的发展研究[D].天津:河北工业大学,2010.

电子精密机械设计篇5

关键词：机械制造技术；发展趋势；特征

中图分类号：TH16文献标识码：A

一、现代机械制造技术及其特征

中国机械工程学会研究提出了未来20年机械工程技术发展路线图。选择了机械工程技术最重要的产品设计、成形制造、智能制造、精密与微纳制造、再制造和仿生制造等6大技术领域，以及在我国机械工业发展中处于基础地位、对主机和成套设备性能产生重大影响的流体传动与控制、轴承、齿轮、模具、刀具五大基础领域，研究、制定了面向2030年的技术路线图。从上述11个领域凝练出影响我国制造业发展的8大机械工程技术问题，即:复杂系统的创意、建模、优化设计技术，零件精确成形技术，大型结构件成形技术，高速精密加工技术，微纳器件与系统（MEMS），智能制造装备，智能化集成化传动技术和数字化工厂。

现代机械制造技术具备以下特征：（1）机械制造科学是由机械、计算机、信息、材料、自动化等学科有机结合而发展起来的一门跨学科的综合科学，它随不同对象和时间而改变功能结构及信息系统。（2）柔性、集成、并行工作。现代机械制造系统具有多功能性和信息密集性，能够制造生产成本与批量无关的产品，能按订单制造，满足产品的个性要求。（3）制造智能化。能够代替熟练工人的技艺，具有学习工程技术人员多年实践经验和知识的能力，并用以解决生产实际问题。智能制造系统能发挥人的创造能力和具有人的智能和技能，强调以人为系统的主导者这一总的概念。在智能制造系统中，智能和集成并列，集成是智能的重要支撑，反过来智能又促进集成水平的提高。（4）设计与工艺一体化。传统的制造工程设计和工艺分步实施，造成了工艺从属于设计、工艺与设计脱离等现象，影响了制造技术的发展。产品设计往往受到工艺条件的制约，受到制造可靠性、加工精度、表面粗糙度、尺寸等限制。因此，设计与工艺必须密切结合，要以工艺为突破口，形成设计与工艺的一体化。（5）精密加工技术是关键。精密和超精密加工技术是衡量先进制造技术水平的重要指标之一。当前，纳米加工技术代表了制造技术的最高精度水平。（6）产品生命周期的全过程。现代制造技术是一个从产品概念开始，到产品形成、使用，一直到处理报废的集成活动和系统。在产品的设计中，不仅要进行结构设计、零件设计、装配设计，而且特别强调拆卸设计。使产品报废处理时，能够进行材料的再循环。节约能源，保护环境。

二、现代机械制造技术的未来发展趋势

（一）精密工程技术

精密工程技术以超精密加工的前沿部分、微细加工、纳米技术为代表,将进入微型机械电子技术和微型机器人的时代;超精密加工的加工精度在2000年已达到01001μm(1nm),在21世纪初开发的分子束生长技术、离子注入技术和材料合成、扫描隧道工程(STE)可使加工精度达到010003～010001μm(013～011nm),现在精密工程正向其终极目标――原子级精度的加工逼近,也就是说,可以做到移动原子级别的加工。

微型机械是一个新兴的、多学科交叉的高科技领域，面临许多课题，涉及许多关键技术。当一个系统的特征尺寸达到微米级和纳米级时，将会产生许多新的科学问题。例如随着尺寸的减少，表面积与体积之比增加，表面力学、表面物理效应将起主导作用，传统的设计和分析方法将不再适用。为摩擦学、微热力这等问题在微系统中将至关重要。微系统尺度效应研究将有助于微系统的创新。

微型机械不是传统机械直接微型化，它远超出了传统机械的概念和范畴。微型机械在尺度效应、结构、材料、制造方法和工作原理等方面，都与传统机械截然不同。微系统的尺度效应、物理特性研究、设计、制造和测试研究是微系统领域的重要研究内容。

在微系统的研究工作方面，一些国内外研究机构已在微小型化尺寸效应，微细加工工艺、微型机械材料和微型结构件、微型传感器、微型执行器、微型机构测量技术、微量流体控制和微系统集成控制以及应用等方面取得不同程度的阶段性成果。微型机械加工技术是微型机械发展的关键基础技术，其中包括微型机械设计微细加工技术、微型机械组装和封装技术、为系统的表征和测量技术及微系统集成技术。

（二）制造系统的柔性化、集成化和智能化

现代制造技术的发展，使高质量和高效率成为可能。现代制造系统的发展是：NC（数控）FMS（柔性制造系统）CIMS（计算机集成制造系统）IMS（智能制造系统）。计算机集成制造系统是一个工厂的全盘集成制造系统，它借助计算机将经营决策、产品设计、生产准备、零件加工、产品装配、检查和销售等各个自动化子系统有机地综合集成起来，成为高效益、高柔韧性、自动化、智能化的生产系统。先进工业国的柔性制造系统已相当广泛。我国起步较晚，但数控技术和柔性制造技术也已得到较广泛的应用，CIMS（计算机集成制造系统）的研究已取得了相当的成就，并开始在全国进行试点、推广，现已取得了良好的效果和效益。

（三）机械制造的灵捷化

灵捷化是指使生产推向市场准备时间缩为最短，使机械制造厂的机制能灵活转向。未来市场的一个基本特征：不确定性表现为动态多变和不可预期。面对高度不确定的市场，经营上和生产上的灵活性、机敏性变得相当重要。

虚拟制造从根本上改变了设计、试制、修改设计、规模生产的传统制造模式。制造过程中的虚拟技术是指面向产品生产过程的模拟和检验。检验产品的可加工性、加工方法和工艺的合理性，以优化产品的制造工艺、保证产品质量、生产周期和最低成本为目标，进行生产过程计划、组织管理、车间调度、供应链及物流设计的建模和仿真。虚拟化的核心是计算机仿真，通过仿真软件来模拟真实系统，以保证产品设计和产品工艺的合理性，保证产品制造的成功和生产周期，发现设计、生产中不可避免的缺陷和错误，提高系统快速响应市场变化的能力。

（四）特种加工技术

特种加工技术是一种直接利用电能、热能、光能、化学能、声能、电化学能来进行加工的方法。它可以加工高强度、高硬度、高脆性、耐高温等难切削材料，以及精密细小和复杂形状的零件。特种加工如电化学加工、电解加工、电子束加工、超声波加工和激光加工、水射流加工等加工方法，已经开始在一些先进的制造厂家中应用。

（五）绿色化趋势

制造业新的课题就是快速实现制造的绿色化。绿色制造则通过绿色生产过程(绿色设计、绿色材料、绿色设备、绿色工艺、绿色包装、绿色管理)生产出绿色产品,产品使用完以后再通过绿色处理后加以回收利用。目前绿色制造技术有以下几个方面：

(1)精密成形技术成形制造技术包括铸造、焊接、塑性加工等。精密成形技术包括:精密铸造(湿膜精密成形铸造、刚型精密成形铸造、高精度造芯)、精密锻压(冷湿精密成形、精密冲裁)、精密热塑性成形、精密焊接与切割等。

(2)无切削液加工无切削液加工的主要应用领域是机械加工行业,无切削液加工简化了工艺、减少了成本并消除了冷却液带来的一系列问题,如废液排放和回收等等。

(3)快速成形技术快速原型零件制造技术(RPM),其设计突破了传统加工技术所采用的材料去除的原则,而采用添加、累积的原理。其代表性技术有分层实体制造(LOM),熔化沉积制造(FDM)等等。

以上这些技术之所以都被归于绿色制造工艺,是因为这些工艺和技术不仅减少了原材料和能源的耗用量或缩短了开发周期、减少了成本,而且有些工艺的改进对环境起到保护作用。这一切除了工艺革新外,还必须依靠信息技术,通过计算机的模拟、仿真,实现绿色制造。

参考文献

[1]张广琳.浅议机械制造技术及其发展方向[J].科技创业家2012(4).

电子精密机械设计篇6

[关键词]机械制造业；特点：维护；保养

一、机械制造业的重要地位

制造技术是国民经济发展的支柱，也是全球各个工业国家经济上的竞争。在各个国家的企业生产力的构成中，制造技术的作用一般占60％左右。亚洲四小龙的发展，在一定程度上就是因他们重视制造技术的原因。一方面，机械制造工业必须依靠信息和材料等科学及技术来改造自己。另一方面，信息和材料等科学及技术也必须依赖于机械制造技术取得新的进展。美国、日本、德国、瑞士等发达的工业国专家将制造科学与信息科学、材料科学、生物科学一起列为当今时代的四大支柱科学。

机械制造业已经不是传统意义上的机械制造业。它是集机械、信息科学、材料科学、电子、管理学等最新成就为一体的一个新兴技术与新兴工业的综合体。机械制造技术是高科技的综合利用，不仅在它的信息处理与控制等方面运用了微电子、计算机技术、激光加工技术，在加工机理、切削过程乃至所用的刀具也无不渗透者当代高新技术的结晶。例如，激光加工通过控制激光束与工件的相对运动，可以在一台机床上加工孔、槽、多维曲面等各种形状的工件，完成钻、镗、铣等动作。它可能是21世纪初机械加工的一场新盼革命。激光切削、焊接、剪裁、成形加工。例如在激光束作用下使板料折弯、激光快速找正、激光测量等技术有许多已在美国、日本、德国等汽车、计算机、家用电器等工业中得到广泛应用，并获得巨大的经济效益。

很多专家在生产过程柔性化、灵捷化、智能化和信息化时都指出：他们需要将工程数学、激光学、微电子技术、计算机技术、控制论、生物学、材料科学、管理科学、信息科学及人文科学等知识综合利用。这些科学改变着机械制造的面貌，机械制造技术的发展又为这些科学提供新的工具，促进这些科学的进一步发展。

二、机械制造技术的特征

机械制造业的技术水平已得到突飞猛进的发展，它是基于先进制造技术的现代制造产业。其重要特征主要体现在它的绿色制造、计算机集成制造、柔性制造、虚拟制造、智能制造、并行工程、敏捷制造和网络制造等方面。

机械制造是由机械、材料、信息、自动化等学科的有效结合而发展起来的，它随不同对象和时间而改变功能结构及信息系统。现代机械制造系统具有多功能性和信息密集性，能够制造生产成本与批量无关的产品，能按订单制造，满足产品的个性要求；集设计与工艺一体化。传统的制造工程设计和工艺分步实施，造成了工艺从属于设计、工艺与设计脱离等现象，影响了制造技术的发展。产品设计往往受到工艺条件的制约，受到制造可靠性、加工精度、表面粗糙度、尺寸等限制。因此，设计与工艺必须密切结合，要以工艺为突破口，形成设计与工艺的一体化。能够代替熟练工人的技艺，具有学习工程技术人员多年实践经验和知识的能力，并用以解决生产实际问题。智能制造系统能发挥人的创造能力和具有人的智能和技能，强调以人为系统的主导者这一总的概念。在智能制造系统中，智能和集成并列，集成是智能的重要支撑，反过来智能又促进集成水平的提高；产品生命周期的全过程，现代制造技术是一个从产品概念开始，到产品形成、使用，一直到处理报废的集成活动和系统。

在产品的设计中，不仅要进行结构设计、零件设计、装配设计，而且特别强调拆卸设计。使产品报废处理时，能够进行材料的荐循环。节约能源，保护环境：精密加工技术是关键，精密和超精密加工技术是衡量先进制造技术水平的重要指标之一。

当前，纳米加工技术代表了制造技术的最高精度水平；现代制造技术强调人的创造性和作用的永恒性：提出了由技术支撑转变为人、组织、技术的集成：强调了经营管理、战略决策的作用。在制造工业战略决策中，提出了市场驱动、需求牵引的概念，强调用户是核心，用户的需求是企业成功的关键，并且强调快速响应市场需求的重要性。

三、我国机械制造行业的特点

在我国机械制造是工业制造行业的重点，由于发达国家转移传统工业产业，使我国及东南亚这些具有较丰富劳动力资源的国家，在机械制造业领域有了长足发展的机遇。我国的制造技术相对于发达国家是落后的，特别是在精密仪器、机床、基础设备等产品方面更是如此。机械制造属于比较典型的劳动密集型行业，生产车间主要按工艺布局，并以多品种小批量生产为主。成熟的机械类产品，通常已标准化、系列化，且产品规格也比较多。

大多数机器设各或一般机械制造产品通常是离散的装配型产品。其中大部分零部件已实现标准化，有机械类的，如齿轮、轴承等，也有电子电器类的，如电路板、电机、微处理器等。像机床这样的产品，装配过程相当复杂、还有产品调试、测试的过程，由于有较多的品种规格，车间的生产设各需要高度的柔性才能适应。机械制造产品一般是标准化和系列化的产品，并有相应的质量检测标准和安全认证标准。国内机械产品的传统制造企业，在以往的大而全的指导思想下，一个零件从原材料开始的几乎全部工艺阶段的生产车间都有。所以，生产周期比较长，对市场需求变化的反应也慢。

产品可靠性和维修通过制造、使用、维护来保证。而随着工程机械在我国国民经济发展中地位日益提高，对工程机械可靠性维修性要求也越来越高，国内工程机械产品与国外同类产品相比，甚至与国内其它行业产品相比还相差很远。

四、我国机械制造行业中设备的维修和保养

经过我国这些年的迅速发展，我国工程机械行业己形成了较强生产能力和具有一定规模的完整体系。工程机械行业的规模及销售额在机械工业中次于电器、汽车、石化通用及农机，排第五位，工程机械作为重要的施工生产装备，在国民经济发展和国防建设中已具无法替代的作用。国产工程机械产量不断增加，国内市场不断增大的同时，工程机械与国外同类产品相比甚至国内其它行业产品相比，在性能水平，噪声控制，特别是产品可靠性方面，跟国外还有很大的差距。机械设备维修管理是机械化施工管理的一个重要部分，不可缺少的部分。它是指在机械化施工过程中，使得施工设备总能处于一个良好的技术状态，同时对设备和维修工作者进行的计划、组织、控制。具体的讲，就是用最短的时间、最小的投入使设备恢复完好的技术状态。并使维修管理规范化、标准化。

1.设备的预防性维修

预防性维修就是尽量把有可能造成设备故障和故障发生后难以解决的问题在故障发生之前来有效排除。普遍应包含；设备的选型、设备的正确使用和运行中的巡回检查。

(1)坚持设备的正确使用。正确的使用设备是减少设各故障发生和延长设备使用寿命的一个关键环节，它也是预防性维修中重要、有效的方法。据调查显示，有三分之一的故障是人为造成的，而一般性维护(如注油、清洗、检查等)是由操作者进行

的。

(2)坚持设备运行中的巡回检查。高速设备的先进性、复杂性和智能化高的特点使得高速设备在维护、保养的日常工作比中速设备复杂得多，要求也很高。维修工作者必须经常性的巡回检查，如系统运行情况，机柜、电机是否发热，是否有异常声音或有异味。压力表指示是否正常，各管路及接头有无泄漏、状况是否良好等，认真做好故障和事故预防工作，如果发现异常要及时的解决，这样做才能把故障处理在萌芽状态之中，从而减少了事故带来的一切可避免的损失。

2.做好维护与保养

(1)做好换件修理。用完好备用零部件更换已经损坏的零部件。此法不论平时大修或是现场快速修理师均可采用。需注意的是：换件前，对总成部件的拆装工艺和配合要求必须搞懂。拆卸轴承、齿轮，胶带轮和液压件等零件时，要用专业工具，不能用锤击以免造成零件损坏。分解变矩器、变速箱、发动机总成件时，须严格按照拆卸工艺要求办，避免轴颈划伤和精密偶件配合面损坏，

(2)零件换位。用自身零郝件换位安装或将其改变安装位置和方向。以期达到恢复原有功能的一种修理方法。例如：有台挖掘机，其铲斗红活塞Y形油封损坏，造成内漏，工作速递变慢。由于施工现场没有备件，于是将其与右支腿液压缸的活塞油封调换。这即可在短时间内使工作装置液压系统恢复工作，虽右支腿液压缸油封漏油导致其发“软”，但仍能维持整机的工作；另外有一台装载机，其主液压泵损坏，分解后检查发现，其前、后侧板青铜耐磨层及被动齿轮的齿面均有不同程度的磨损。由于更换总成本费用大，价值现场有远离维修站点，根据前、后侧板和被动齿轮轮面的磨损均为单向磨损，且前、后侧板和主、被动齿轮的结构尺寸分别完全相同的特点，遂决定将前、后侧板调换位置安装，并将被动齿轮翻转180度安装，这样使前、后侧板青铜耐磨层摩擦方向和原摩擦方向相反。使被动齿轮未磨损的齿面成为工作面，从而恢复了装载机的正常工作。

(3)不同环境中发动机燃油的正确使用，低温时燃油的黏度增加，流动性变差。雾化不蟊，容易导致燃烧过程的恶化，发动机的起动性、动力性、经济性下降。因此，柴油的凝固点应低于环境最低温度3℃～5℃，以保证在最低温度时不凝固；冬季气候干燥，特别北方风沙较大，要加强对空气滤清器、油箱和柴油粗细游清器的保养，防止尘土污染而加快机件磨损：对于严寒地区，还可在发动机工作中对柴油进行预热。柴油的预热主要有两种方法；一是采用废气预热，就是由发动机的排气管接一根管子穿过柴油箱，利用排气余热加热柴油；二是采用循环水预热，就是将发动机循环水用管子通过柴油箱，或用一个夹层油箱内层装油外层装循环水，加热柴油。当采用柴油预热时，应先用低凝点柴油进行发动机的起动，待被预热的柴油流出后再换用高凝点柴油工作，熄火时再换用低凝点柴油工作10min～20min，确保将供油系统内的高凝点柴油耗尽，防止停机后柴油凝结将油道堵塞，