文献综述-中英文文献翻译-机械设计概述

m m m m m iz em m 1)2)3)4)5)m 1)em 2)(3)4)5)m 6)7)s, 8)9)am m 械设计是一门通过设计新产品或者改进老产品来满足人类需求的应用技术科学。它是一个广阔的工程技术领域，不仅要研究产品在尺寸、形状和详细结构等方面的基本构思，还要考虑产品在制造、销售和使用等方面的有关问题。进行各种机械设计工作的人员通常被称为设计人员或者设计工程师。机械设计是一项创造性的工作。设计工程师不仅在工作上要有创新性，还必须在机械制图、运动学、动力学、工程材料、材料力学和机械制造工艺等方面具有深厚的基础知识。以材料的选择为例。近些年来，工程材料的选择已经显得非常重要。此外，选择过程应该是一个对材料的连续不断的重新评价过程。新材料不断出现，而一些原有的材料的可以被利用的数量可能会减少。环境污染、材料的回收利用、工人的健康及安全等方面经常会对材料选择附加新的限制条件。为了减轻重量或者节约能源，可能会要求使用不同的材料。来自国内和国际的竞争、对产品维修保养方便性要求的提高和顾客的反馈等方面的压力，都会促使人们对材料进行重新评价。由于材料选用不当造成的产品责任诉讼，已经产生了深刻的影响。此外，材料与材料加工之间的相互依赖关系已经被人们认识得更清楚。新的加工方法的出现，通常会促使人们对被加工材料进行重新评价。因此，为了能在合理的成本和确保质量的前提下获得满意的结果，设计工程师和制造工程师都必须认真仔细地选择、确定和使用材料。在机械加工方面，铣削和磨削加工是设计人员经常要考虑的机械加工方法。除了车削和钻削，铣削无疑是应用最广泛的金属切削方法。铣削非常适合于而且也易于应用在任何数量的零件的经济生产中。在产品制造过程中，许许多多种类的铣削加工是值得设计人员认真考虑和选择的。磨削是一种应用最广泛的零件精加工方法，用来获得非常小的公差和非常低的表面粗糙度。目前，几乎存在着适合于各种磨削工序的磨床。零件的设计特征在很大程度上决定了需要采用的磨床的种类。当加工成本太高时，就值得对零件进行重新设计，使其能够通过采用即便宜又具有高生产率的磨削方法加工出来。例如，在有可能的时候，可以通过对零件的适当设计，尽量用无心磨削加工，以获取经济效益。尽管通常认为磨削适用于精加工工序，对那些适合于采用磨削来完成粗、精加工工序的工件，也经常采用磨削方法完成全部加工作，而不采用车削或其他加工方法，因此，许多种类的锻件和其他零件，可以采用磨削的的方法完成其从毛坯到成品的全部加工，这可以显著地节约时间和费用。此外，对特种加工工艺的运用，也将使设计工作变得更大胆和具有创新性。在目前采用的常规工艺中，材料的去除是依赖于电动机和硬的刀具材料进行的，诸如锯断、钻孔和拉削。常规的成型加工时利用电动机、液压和重力所提供的能量进行的。同样，材料连接的常规做法是采用诸如燃烧的气体和电弧等热能进行的。与之相比，特种加工工艺采用按照以前的标准来说不是常规的能源。现在材料的去除可以利用电化学反应、高温等离子、高速液体和磨料射流。过去非常难进行成型加工的材料，现在可以利用大功率的电火花所产生的磁场，爆炸和冲击泼进行成型加工。采用高频声波和电子束可以使材料的联接能力有很大的提高。在过去的50年间，人们发明了20多种特种加工工艺，并且将其成功的应用于生产之中。这么多特种加工工艺存在的原因与许多种常规加工工艺存在的原因是一样的。每一种工艺都有它自己的特点和局限性。因而，不存在一种对任何只在环境来说都是最好的工艺方法。采用特种加工工艺或者可以通过增加重复精度，减少已损坏工件在加工过程中的损伤，或者减少对工件性能的有害影响来减少采用原来加工工艺产生的废品数量。如前面所述，机械设计的目的是生产能够满足人类需求的产品。发明、发现和科学知识本身并不一定能给人带来益处，只有当它们被用在产品上才能产生效益。因而，应该认识到在一个特定产品进行设计之前，必须先确定人们是否需要这种产品。应当把机械设计看成是设计人员运用创造性的才能进行产品设计、系统分析和制订产品的制造工艺的一个良机。掌握工程基础知识要比熟记一些数据和公式更为重要。仅仅使用数据和公式是不足以在一个好的设计中做出所需的全部决定。另一方面，应该认真精确的进行所有运算。一个好的设计人员应该勇于提出新的想法，而且愿意承担一定的风险，当新的方法不适用时，就恢复采用原来的方法。因此，设计人员必须要有耐心，因为所花费的时间和努力并不能保证成功。一个全新的设计，要求抛弃许多陈旧的，为人们所知的方法。由于许多人易于墨守成规，这样做并不是一件容易的事情。一位设计工程师应该不断地探索改进现有产品的办法，在此过程中应该认真选择原有的、经过验证的设计原理，将其与未经过验证的新观念结合起来。在设计的初始阶段，应该允许设计人员不受各种约束，充分发挥创造性。即使产生了许多不切实际的想法，也会在设计的早期，即绘制生产图纸之前被改正掉。只有这样，才不至于堵塞创新的思路。通常要提出几套设计方案，然后加以比较。很有可能在最后选定的方案中，采用了某些未被接受的方案中的一些想法。另一个应该认识到的重要问题是，设计工程师必须能够同其他有关人员进行交流和沟通。在开始阶段，设计人员必须就初步设计同管理人员进行交流和沟通，并得到批准。这一般式通过口头讨论，草图和文字材料进行的。为了有效地进行交流，需要解决一下问题：（1）所要设计的这个产品是否真正为人们所需要？（2）此产品与其他公司的现有同类产品相比有无竞争力？（3）生产这种产品是否经济？（4）产品的维修是否方便？（5）产品有无销路？是否可以盈利？另外，对于许多产品的制造管理人员来说，机电一体化具有如下一些优点：常可以达到同类型机器单独工作环境下产量的三倍。为设备的利用率高，所以用更少的机床就可以完成传统生产系统中的工作量。以就不需要进行全程监视。制工件数明显减少。些不同的产品是由于市场需求的改变或工艺设计的变化而提出的。计许多机电一体化系统来合理地降低加工精度等级。一个还没有组成协作系统的机床比较时，机电一体化系统的一个优点被忽视了，那就是它能改善产品的质量。了正确的计划，一个机电一体化系统最初可为低产量而设计，也可以提供需要的附加生产力。只有时间才能对上述问题给出正确的答案。但是，产品的设计、制造和销售只能在对上述问题的初步肯定答案的基础上进行。设计工程师还应该通过零件图和装配图，与制造部门一起对最终设计方案进行沟通。通常，在制造过程中会出现某个问题。可能会要求对某个零件尺寸或公差做一些改进，使零件更容易生产。但是，工程上的更改必须要经过设计人员批准，以保证不会损伤产品的功能。有时，在产品的装配时或者装箱外运前的实验中才发现设计中的某种缺陷。这些事例恰好说明了设计室一个动态过程。总是存在着更好的方法来完成设计工作，设计人员应该