机械设计与机械制造的技术探讨

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摘 要：把以往的机械设计制造与现代的机械自动化实施了对比，显示出具有自动化的特性是现代化机械和以往的机械在性能上的根本区别。机械自动化在所有行业的运用和拓展，表现出机械自动化的优势和功效。就是功能多样化、高效率节奏、高度可信率、节约材料、节约资源，持续完善人们生产生活的多元化需要。从体系化的概念出发，将机械设计的技术、微机电子化技术、自动化技术和操控技术统一应用于化学工厂生产中去。
关键词：机械设计；机械制造；技术探讨
中图分类号：TH16 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2014）8-0087-02
1 机械设计与机械制造的背景
就在1969年美国的《机械设计概论》杂志主刊上已登载了机电一体化这一概念。随后，机电一体化进行了持续的拓展。英国机械制造工程师会所在1986年为现代化机械论述了这样的定义：现代化机械是“根据计算机讯息网络调控的，用以实现包含机械动力、运转和能量流动等动力学任务的机械或机电零部件互相联系的体系”。它和前面所提到的机电一体化是相同的，所以能说现代化机械自然是指机电一体化体系。20世纪80年代国际机械和单位理念联合协会进行了如下的定义：机电一体化是精密机械系统、电子调控和体系思想在机械设计和机械制造流程中的协作融合。所以又能说机电一体化根本上是在机械设计和机械制造与其自动化基础上的拓展。把以往的机械设计制造与现代的机械自动化实施了对比，显示出具有自动化的特性是现代化机械和以往的机械在性能上的根本区别。机械自动化在所有行业的运用和拓展，表现出机械自动化的优势和功效。就是功能多样化、高效率节奏、高度可信率、节约材料、节约资源，持续完善人们生产生活的多元化需要。
2 机械设计与机械制造及自动化的适应设计准则
2.1 适应对机器的功效需求
所有种类的机械都是为适应人类的某些需求而研发的，都必需拥有某类首要的功能，各种产品具备各种不同的首要功能。总而言之，机械自动化是一种综合性的理念，包括了机电一体化设计和机电一体化制造两种方面的内涵。作为工业产品，它又包括着图纸设计、产品制造与特色的功效以适应操作需求，而功效是由它内部硬件联系的构造所决定的。
2.2 使用新兴技术持续革新
依据机械产品或机械系统的首要功能的殊异，能对机械产品和机械系统实行分类。
以物体搬运、产品加工为主，输进物体、能量和讯息，通过加工整理，首要输出变换了方位和形态的物质体系（或物料产品）称作加工机。比如各类机电床、交通运输机器、食品整理加工机器、起重机器、纺织加工机器、印刷排版机器、轻工机器等等。
以能量转化为主功能，输进能量和讯息、输出各种能量的体系（或生产产品）称作动力机，里面输出机械能量的是原动力机。比如电动力机、水轮机械、内燃机械等等。
以讯息处理为主功能，输进讯息和能力，首要输出某些讯息。比如数据资料、图文相册、文字符号、声音等的机械产品统称作信息机。比如各类仪器表、电脑、打印机和所有办公机器等等。
机械自动化体系不仅具有以上必需的主要功能外，还必需具有其它内部性能，就是动力性能、监测性能、调控性能、组构性能等等。
由于以上的功能组构原理，不仅有助于设计和辨析不同机械自动化的产品，而且有助于拓展思路，易于创新发明和创造。
其次，相对于各种主功能之间的加工构造，它的运作方式也各有殊异，同时构造成各种用途的机械产品。比如，金属斜削机床是依据工具和刀具相互运作发生斜削功用的原理实行工作的。所以，工具和刀具的运作方式各有殊异，便生产出用途殊异的机床。因此说机械自动化的拓展空间前景异常广阔，拥有很大的想象空间，急需我们使用新兴技术适应科学原理来持续更新，建设制造出最前沿的自动化机械产品。
3 化学工厂生产中机械自动化体系的运用
机械生产流程中，对所有工艺流程的物理量（或工艺变化量）具备一定程度的调控要求。某些工艺变化量直接体现出生产流程，对产品的总数和品质起着至关重要的作用。比如，精蒸馏塔的塔顶和塔内温度，通常在操纵压力稳定的情形下必需维持不变，才能生产出合乎标准的产品；加热炉出口高温不允许超出限制范围，不然将导致日后另一工段的效果降低；化学应变器的应变高温必需维持稳定，才能促使效率稳定达标。某些工艺变量虽然没有直接导致产品的品质和总量，但是维持它的稳定却仍然是使生产获取优良调控的前提。
3.1 锅炉汽水包水位调控方面的科研
锅炉汽水包是制造蒸汽的设施，很大程度上是工业生产不可或缺的设施。维持锅炉汽水包的水位高度在规定区域内是至关重要的，如果锅炉水位偏低，就会导致汽水生产量降低，而且锅炉容易烧干从而引发事故；如果水位偏高，制造的汽水含水量过高，会导致蒸汽的质量降低。此类都是异常危险的，所以对汽水包的水位要严格调控，才能保障锅炉常态地生产汽水。
3.2 制冷器调控方略的科研
制冷器的热量承载体是制冷剂，通常采取液化氨等介质当作制冷剂，运用它们在制冷器内部蒸发从而吸取工艺材料的大幅度热量，使工艺材料的出口高温降低到工艺生产的需求水准。制冷器在工业上的调控方略一般表现在调控制冷剂的流量，它的机理同样是经过变化传热效率方程里的传热面积来完成的。这种方略调控稳定，使冷却量得以充分运用，而且对收缩机入口高压没有影响。不过这种方略调控没有灵活度，并且蒸发空间得不到保障，容易引起氨气带液从而损伤收缩机。因此，能采取温度与液位串级调控方略。应用此种方略，能制约液位的上限值，保障有充足的蒸发空间。
4 结 语
由于现代化机械自动化在设计和制造上具备多功能性、高品质、高可信率、低能源消耗的优势，因此机械设计与制造都是环绕机械自动化来施行的。机械自动化技术所面对的共同首要技术是传感监测技术、讯息整理技术、服务驱动技术、自动化调控技术、对接口技术、紧密机器技术和体系综合技术等。因此可以说，机械自动化体系就是机电一体化体系。机电一体化的拓展就是机械自动化的拓展。所有设计师必需清楚地意识到机械设计制造唯有朝机械自动化设计制造的前景拓展，才可能是机械工业拓展中独辟蹊径的出路。
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