机械设计制造及技术性探究自然科学项目管理论文

　　摘要：机械设计是根据使用要求对专用机械的工作原理、结构、运动方式、力和能量的传递方式、各个零件的材料和形状尺寸、润滑方法等进行构思、分析和计算并将其转化为具体的描述以作为制造依据的工作过程。文章发表在《科协论坛》上，是机械设计论文发表范文，供同行参考。

　　关键词：机械设计,设计制造,机械制造,设计制造技术

　　由机械设计和计算机专业人员共同开发的计算机软件，能够反映和描述机械产品在实际工况下的各种损伤、失效和破坏的机理，可以定量分析和计算机械零件和机械的动态行为，并形成固定的设计程序，这就是专业的现代设计方法。

　　1机床导轨和传动链误差

　　导轨影响着机床上各种部件的相对位置关系，也是保证机床运动的基本标准。车床在导轨的精度方面主要有以下三个要求：水平面直线度、垂直面直线度、前后导轨平行度。在由导轨引起的误差中，除了导轨本身会存在一定误差外，加工时间过久或保养不好导致的导轨的不均匀磨损也是造成导轨误差的重要原因之一。

　　2提高加工精度的主要途径

　　2.1直接减少误差法

　　直接减少原始误差，是指在搞明白误差的主要来源之后，查出相关的出现误差的原因，并直接对这些影响因素采取有效措施的方法。例如：在生产过程中，热量和力量的改变会使细长轴的车削发生弯曲或者变形，这时就可采用反向切削法，并在顶尖出安装弹簧，就能够减少或消除热伸长所产生的危害。

　　2.2原始误差转移法

　　原始误差转移法，是把那些能够影响加工精度的原始误差因素，通过某种特定的方式，转移到影响因素相对比较少，或者是基本没有影响的加工精度方向上面去。例如，在转塔车床工作的时候，机床需要经常性的旋转，因此对于保持旋转精度很难做到精准控制。针对这种情况，在实际生产过程中，可以采用所谓的“立刀”安装法，即把会影响加工精度的刀刃的切削基面放在对加工精度影响较小的垂直面内。

　　2.3误差补偿法

　　误差补偿法在数控机床上使用较为普遍，其基本原理是：将影响加工精度的有关误差数据计算并整理好，并将其统一存放于数据表中，这样当数控系统完成一次操作之后，加工人员就可以根据坐标的位置来查找新的误差补偿值，从而实现对坐标轴附加运动的有效控制，有效地提升加工的精度。在此过程中，当原始误差表现为负值时，人为的误差就取正值;当原始误差表现为正值时，人为的误差就取负值。

　　2.4均化误差法

　　在实际生产过程中，常常会出现这种情况：本工序的加工精度稳定，工序能力也足够，但毛坯的精度太低，所以导致定位误差或复映误差太大，因而使加工精度不能得到保证。这种时候，就可以使用均化误差法对误差进行处理。所谓均化原始误差法，就是指在加工过程中将误差分成若干均等分，即根据误差大小将工件分组，这样每组工件的误差就可得到有效减少。然后再按这些分组相应地调整刀具和工件之间的相对位置，从而缩小整批工件的尺寸分散范围，再在加工过程中其不断对工件进行微量切削，使高点不断被磨掉，逐步提高工件的精度。

　　3结语

　　在机械加工过程中，不可避免会出现一些误差，工作人员只有结合具体的工作情况，对可能造成误差出现的原因进行详尽的剖析，才能制定相应计划，采取相应的对策，减小加工误差，进而真正提高加工的精度，保证机械产品的性能和质量。

　　1符合机器功能需求

　　无论何种产品，其开发目的都是为了满足迎合用户的某种特定需求，并表现出某种主要功能，严格来说，产品不同则其主要功能也有所不同。简单而言，此类产品能够以不同方式处理输入的信息、能量和物质，进而输出特定性质的信息、能量和物质。所以，机械自动化系统首先应具备处理信息、能量与物质的途径，进而输出特定性质的信息、能量及物质，符合机器功能需求。

　　2基于先进技术持续创新

　　应以系统或者产品的主功能差异性为依据来对系统以及产品实施分类。主要为物料加工、搬运，将信息、能量与物质输入并进行加工处理，改变了形态与物质的产品或系统可称之为加工机，例如纺织机械、轻工机械、食品加工或印刷机械、交通运输机械以及各类机床等。而以能量转换为中心，输入信息及能量，并以另一种方式输出能量的产品或系统可称之为动力机，例如输出机械能的水轮机、电动机以及内燃机等属于原动机;而涉及到声音、文字、图像以及数据的产品如办公器械、计算机、仪表仪器以及传真机等属于信息机。

　　除上述必须的各类主功能以外，机械自动化系统还应具备构造功能、控制功能、检测功能以及动力功能等其他各类内部功能。从上文所述功能构成原理分析来看，这不仅便于机械自动化各类产品的分析或者设计，同时更有利于拓展思维，为创新和创造发明奠定基础。除此之外，加工模块主功能不同，那么其运动方式也存在差异，构成的机械用途也就各不相同。

　　3结语

　　随着近年来机械自动化技术的不断发展，其产品将逐步取代和占据传统机电产品的地位。相比于传统机电产品，机械自动化产品具有更高的产品附加值以及功能水平，将会在生产过程中创造更高的经济效益。

　　1依据三维成形的3D打印原理

　　依据三维成形方法的3D打印机，首先把定量的原材料粉末状物由原料存放桶输送出，在加工平台上把这些粉末状物经滚筒碾压为薄层，之后在需要打印的区域通过喷头喷出已经调和好的粘合剂。原材料粉末状物遇到调和好的粘合剂之后会快速凝结固化。这样在打印完一层之后，工作台根据程序的设定会自动下降设定的距离，依据计算机设定的值不断进行打印循环，最终完成三维模型的三维成形打印，然后清除打印机工作台上的没有固化的粉末。

　　2依据熔融固化技术的3D打印原理

　　依据熔融固化技术的3D打印机，首先把三维实体模型导入到3D打印机的电脑程序中，经过打印机的控制程序自动规划出打印头的运动路线。接着在电脑的程序的指导下打印头自动依据三维实体的运动路径在加工平面上喷出每一层的剖面，这时经供丝装置把丝状的原材料送至打印喷头，并把已经熔化的原材料丝状物喷出，凝聚在工作台上。

　　3机械制造领域的应用

　　3D打印技术即“增材制造”，是利用材料多层叠加方法，由平面工作台自动升降把零部件从无到有地制造出来的先进零部件加工方法，它完全不同于传统的零部件加工方法，在机械零部件制造领域引发了重大改观。

　　3.1产品开发速度加快

　　过去开发一个产品，尤其是具有复杂形状的零部件，需要较多的生产设备，例如，专用机床、工装夹具、专业的生产人员等等，这样才能完成一个零部件的加工生产，然而经过加工生产的产品不一定能满足市场的需要。还需要经过市场的长时间检验，对所设计的产品进行多次的修改，从而满足市场的需要，这样的生产过程周期较长，然而增材制造技术是加工人员节省了时间，也摆脱了对加工设备的束缚，一台3D打印机即可完成所有的制造工序进而完成零件的生产。

　　3.2设计理念转变

　　与传统零部件加工方式进行比较，以前结构冗杂的零部件通过3D打印机可以很容易的加工出来，这样需要加工的零部件的稳定性与集成度得到提高，使产品的加工与设计过程得到了大大的简化。具有形状复杂、批量小的航空类零部件形状千变万化、稳定性要求高。原来由300多个零件组成，通过3D打印技术可以把它简化为三个主要的零件，提高了安全可靠性;通用公司应用3D打印技术制造航空航天与船舶叶轮等关键制件。

　　4总结

　　为了满足零部件强度、刚度、精度等要求，我们需要不断的提高零部件在机械制造加工中的打印质量，进而逐步改进与完善我国的3D打印技术。国家通过加大对研究机构的扶持力度，完善3D打印联盟的组建，加强3D打印技术的教育培训工作，从而提升我国的3D打印技术水平。当然，我们还要汲取发达国家的先进增材制造技术，使我国的3D打印技术与轨迹接轨。

　　自然科学职称论文发表：《科协论坛》杂志系经国家新闻出版总署批准，面向国内、外公开发行的正式出版物，属于大型的科技类学术期刊。1986年创刊，大16开本，半月刊。本刊以各学科(特别是前沿学科、热点学科、新兴学科、交叉学科)发展趋势、各学科的原创性论文和各行业在自主创新方面的最新进展报告为主体，同时探讨我国科技经济发展的战略、政策和管理问题，开展有关科技与经济结合、技术分析与评价、科技人才开发与使用、科技引导社会发展等问题研究。分为上半月刊新闻版和下半月刊学术版。

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