機床是在人類生產以及工業生產中的經過不斷的積累總結的基礎上所出現的一種生產工具,并且經過不斷的發展、創新與完善,機床的生產已經趨于成熟。
1、機床設計思想
目前機床的設計思想主要會經歷以下幾個階段:(1)機床發展的經驗設計階段:在上世紀四十年代中期,機床設計的主要工作方向就是處理好加工與強度之間的問題,換句話說也就是制作的道具與所生產零件之間的需要進行一定的相對運動,從而加工出具有一定形狀的零件。在加工的過程中還對機床的零部件具有一定的強度要求,這樣才能確保機床不會受到損害。(2)機床發展的實驗設計階段:在上世紀四十年代中期直到上世紀六十年代初,機床設計的主要任務已經不僅僅局限于對加工與強度問題的解決,更主要的是要解決機床的精度與各種性能之間的問題,例如,機床在生產過程中的運動精度、抗震性能以及機床低速運動的平穩性、熱形變性、噪聲的產生以及磨損等。(3)機床發展的計算機輔助設計階段:自從上世紀六十年代中期開始,新的科學技術的發展為機床的設計提供了大量的實驗數據,同時機床的理論研究方面也取得了非常大的發展,尤其是電子計算機在機床設計中的應用,將機床設計思想帶進了一個全新的階段。同時機床設計思想的主要方向是將在生產中所遇到的實際問題轉變成理論模型,然后依據相關的數據以及目標函數應用計算機對其進行計算最后確定最適合的設計方案。
2、現代機床的設計思想
從上世紀初開始,我國機床所生產的產品工藝以及質量逐漸提高,新材料、新技術的應用也有了非常大的進步,基于以上幾點國內、國外也涌現出很多新的設計思想以及設計理論。這些新的理論以及設計方法都推動現代機床設計思想進入了一個以實驗研究為基礎的較高等級的階段。對設計程序、設計規律以及設計思想的研究不但需要追求產品自身的最優化,同時也需要從產品的設計到產品的制造、檢驗等全過程甚至于整個系統實行最佳化原則。當今的機床設計思想是將現代的科學技術與機床設計相融合的一種全新的設計思想,主要包含以下幾方面內容:
2.1 機床設計的對象需要系統化。將設計對象也就是機床看作是系統,這樣在設計的過程中就不僅僅需要關注整個系統的組成單元,同時還需要對邊界、環境以及輸入、輸出等問題進行考慮,防止傳統機床設計過程中局部、孤立處理問題的出現,而是整體的看待設計的對象。這樣的設計方式非常有助于對系統理論以及信息論、控制論等現代的理論,同時可以用系統的觀點對此進行全面的設計。
2.2 對設計內容進行完善,當前現代機床設計的主要思維方式已經遠遠超出傳統的運動設計、動力設計、結構設計的范圍,已經逐漸的擴充到對概念的設計、可靠性的設計以及人性化的設計,這樣可以使對機床的設計更加完善。這樣可以使得機床產品更加的實用、經濟,同時也更具有競爭力。
2.3 對設計的目標進行最優化的設計,在當今時代的背景下,對現代機床的設計方向主要是設計目標的最優化,這種優化不僅僅是對單一的目標進行最優化的處理,而是需要對整個系統的全部參數進行全部優化,主要可以通過使用計算機計算出理論上的最佳方案,這樣可以使得產品的各項技術功能以及可靠性等都具有良好的表現。
2.4 將遇到的問題進行模型化處理,模型主要是對問題進行一個高度的概括與集中,同時將問題轉化為數學模型同時使用計算機對已經簡歷的數學模型進行優化處理,可以使問題得到很好的解決。
2.5 將機床的設計過程中進行動態化的處理,在機床的設計過程中需要注意的一點是現代機床的主要設計方向,對產品的動態性能非常的注重,所以要求在設計的過程中一定要對產品的動態性能進行準確的預測以及優化。在進行機床動態設計的過程中首先需要根據設計的要求構建出系統的動力學與數學相結合的模型,隨后對設計的模型進行檢驗同時也需要對其進行實際的測試。隨后使用計算機對該模型實行動態化的分析,對其中的個別參數進行修改,同時對獲得的參數進行對比。知道最后得到優化的動態性能為止。
2.6 在設計的過程中要注意設計方式實現計算機化,在當前的設計領域中,使用計算機進行輔助設計已經成為現代設計過程中不可或缺的一種設計方式。在機床設計的初期,可以對設計方案進行可行性分析等。在機床技術設計階段,可以通過這種方式進行結構以及參數的確定,或運動、動力以及其他方面特性的分析,同時也可以進行材料的選擇、圖形的繪制等工作。
3、機床設計的思想發展
3.1 意識性生產
我們一般所說的意識性生產,主要就是指在重新認識一些與國際性IMS觀念有關的,最新的意識生產活動中人的價值與社會地位的重要程度,這就對制造業提出了一定的要求,需要制造企業增強其環保能力并且逐步引導制造型企業擁有全球共存的協調意識,主見加強企業與企業、企業與社會、企業與國家之間的關系。
3.2 多民族的協調性生產
日本某大學一日本籍教授在一個與機床設計油罐的課題中曾經明確的指出一種新型的機床設計思想,也就是我們所說的CDBM思想,翻譯成中文就是基于文化差異的生產,這種新型生產模式的核心就是無論在任何地區都要有能力進行機床的設計與開發。
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