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机械优化设计概况

机械优化设计概况

优化设计是20世纪60年代初发展起来的一门新科学，它是将最优化原理和计算机应用于设计领域，为工程设计提供一种重要的科学设计方法。利用这种新的设计方法，人们就可以从众多的设计方案中寻找出最佳设计方案，从而大大提高设计效率和质量。因此优化设计是现代设计理论和方法的一个重要理论，它已广泛应用于各个工业部门。

机械优化设计包括建立优化设计问题的数学模型和选择恰当的优化方法与程序两方名的内容。由于优化机械设计应用数学方法寻求机械设计的最优方案，所以首先要根据实际的机械设计问题建立相应的数学模型，即应有数学形式来描述实际设计问题。在建立数学模型时，需要应用专业知识确定设计的限制条件和所追求的目标，确立各设计变量之间的相互关系等。机械优化设计问题的数学模型可以是解析式、实验数据或经验公式。虽然他们给出的形式不同，但都是反映设计变量之间的数量关系。

数学模型一旦建立，机械优化设计问题就变成一个数学求解问题。应用数学规划方法的理论，根据数学模型的特点可以选择适当的优化方法，进而可以选择和哦自行编制计算机程序，以计算作为工具求得最佳优化设计参数。

优化机械加工是保障产品质量,节能降耗的重要手段;它涵盖加工操作、技术应用、工艺设计和实施、材料分析等方面的知识,为产品上质量、上水平、并不断创新提高效益奠定基础。

在机械制造领域里如何使用现有设备,将物及料耗降到最低,让利益最大化是每一个机械制造企业要考虑的首要问题。通过降低成本,在市场竞争中站住脚,赢得市场份额。稀有公司机械厂拥有铸造、热处理、焊、车、铣、刨、磨、制作,品种齐全的加工制造方式。如何将其形成一个系统贯穿整个工艺,做好每一个细节,让产品达到完美和最小成本。要打破约定俗成,突破传统。不能因为干顺手就固步自封。当时的生产受当时设备及员工素质影响及工艺落后制约,有其时代性。机械制造包括生产对象、工艺方法、工艺要素、工艺文件、工艺装备及工艺装夹5个重要环节,它将机械加工构成一个完整的工艺环节体系。

1生产对象生产对象是指原材料、毛坯、铸件、焊接件、冲压件、关键件、试件、工艺用件。采用何种样件完成机械制造,是我们首要考虑的问题。有些零件的制造可焊、可锻、可铸、可车,在满足其工艺要求的前提下,进行成本估算。当然首要原则要达到材料对力学方面的要求,如强度、塑性、韧性、屈服极限等等,以及在高温、高压、强酸强碱的工况下,是否达标,并且考虑生产对象的加工性能。

2工艺方法工艺方法是制造手段,有铸造、锻造、热处理、机械加工及电加工。因加工精度和对金属组织的要求采用不同的方法制造,一般依照机械制造行业标准制造。现对这5种加工方法进行论述并说明其主要特点。

⑴铸造是将熔融金属浇注入型腔,待凝固得到一定形状和性能。它包括刻模、刷涂料层、浇注、热处理,其环节复杂且环环相扣。制定每一个工种规范工艺,可以达到借鉴和总结经验的作用,不断地改进和提高。刻模规范的下料,合理设置浇冒口,涂料的化学性能和物理性能及涂层的厚度,浇注温度的把握及如何合理利用热效益。

⑵锻造是在加工及工具的作用下,使金属坯料或铸锭产生局部或全部的塑性变形,以获得一定几何形状、尺寸和质量的锻件加工方法。它可以局部改善材料的材质,有较好的强度及表面硬度,对材料损耗消耗较小。

⑶热处理是将固态金属或合金在一定介质中加热、保温和冷却,改变其整体或表面组织,从而获得所需要性能的加工方法。热处理种种工艺知识的普及对优化制造可降低成本。

⑷机械加工是利用去除材料加工方法得到,依照零件形状位置和加工精度选择合适的加工方法。充分了解车床的加工性能,及机床各个部分正确的使用方法,减少机床的磨损和刀具的损坏,同时可以提高加工的精度。

⑸电加工是直接利用对工件进行加工的方法。我们常用的有等离子加工和刷镀。

3、工艺要素工艺要素在操作过程中有工序、工步、辅助工步。在审图施工时候首先考虑到基准。基准是用来确定生产对象上几何要素间的几何关系所