機械設計與制造的案例
仿真技術在機械設計制造中的應用！
加強對仿真等技術的深入研究，確保仿真技術在現代機械設計制造領域的正常應用，同時解決傳統機械設計制造領域的常見問題，進而推動現代機械設計制造及工業行業整體的進一步發展。
◎ 文/ 彭少峰 高繼軍
1、仿真技術的具體概念
所謂仿真技術主要是指借助現代計算機技術，通過建立相應的數據模型，以此來對相關工作的具體流程進行模擬，從而找出工作過程中的缺陷與漏洞，有效的保障了相關工作的安全運行與發展，同時降低相關單位內部資金成本的過度支出與消耗，極大地促進了相關單位的健康發展；不過，在現代機械設計制造過程中，由于該過程涉及到大量不同的領域，存在較強的復雜性，極大的影響著機械設計制造工作的正常運轉與發展，而仿真技術由于其自身特點與優勢的影響，能夠有效解決這些問題，為此，相關單位及人員需要加強仿真技術在現代機械設計制造中的應用。
2、仿真技術對機械設計制造的意義
在過去，由于科技水平及傳統觀念等因素的影響，相關單位內部缺乏科學先進的專業技術，極大的影響著機械設計制造工作的健康發展；而隨著我國科技水平的不斷提高，仿真技術等現代先進技術與設備應用于現代機械設計制造的過程中，有效的解決了傳統機械設計制造中的缺陷與漏洞，同時對機械產品自身的質量與精度進行了充分保障，由此而加強了機械設計制造領域的進一步發展。
展開 機械制造類EI期刊論文快速發表，ISTP期刊論文檢索，國內普刊論文發表
農機零部件現代加工技術研究
煤礦機械自動化的應用及發展趨勢分析
機械設計制造及其自動化中計算機技術的應用分析
機械設備制造中自動化技術及工業機器人的應用研究
自動化技術在機械設計制造中的應用
適用于微機械制造的常規加工方法
綠色設計制造理念在冶金機械的應用
數控技術在自動化機械制造中的運用
金屬復合材料在機械制造中的應用研究
機械制造加工設備的安全管理維修
機械設計制造及其自動化發展方向的研究
淺析自動化控制技術在機械加工工藝中的應用
工匠精神在機械制造實訓教學中的激勵作用
淺談機械焊接工藝探索與實踐
探討機械設計制造及其自動化的發展趨勢
機械設計制造及其自動化應用探析
展開 【機械設計】機械設計制造中常用的動密封形式，一起來看呀！
軟填料適用場合：
盤根填料所選擇的制造材料，決定了盤根的密封效果，一般來說盤根制造材料要受工作介質溫度、壓力及酸堿度的限制，且盤根所工作的機械設備的表面粗糙程度、偏心及線速度等，也會對盤根的材質選擇有所要求。
石墨盤根能耐高溫、高壓，是解決高溫、高壓密封問題的最有效的產品之一。耐腐蝕，密封性能優異，且作用穩定、可靠。
芳綸盤根是一種高強度的有機纖維，編織成的盤根再經浸漬聚四氟乙烯乳液和潤滑劑。
聚四氟乙烯盤根是以純聚四氟乙烯分散樹脂為原料,先制成生料薄膜,再經過捻線,編強織成盤根.可廣泛用于食品、制藥、造紙化纖等有較高清潔度要求，和有強腐蝕性介質的閥門、泵上。
2、硬填料密封
硬填料密封有開口環和分瓣環兩類。
展開 機械行業資料合集：NX、機械設計制造、定制化、物聯網、虛擬工廠...
擁抱西門子提供的變革性技術，機械制造商就能超越這些需求。
減少成本和上市時間，并利用機械設計中的不同復雜層級和數據
適用于機械設計的綜合數字化雙胞胎和虛擬調試解決方案
借助于 Siemens NX 綜合數字化雙胞胎和虛擬調試解決方案，企業可以減少成本和上市時間，并利用機械設計中的不同復雜層級和數據。具體而言，他們可以創建機器的 3D CAD 模型來模擬機器真實行為，由虛擬 PLC 控制仿真。得益于這些工具，機械、電氣和自動化工程師可以協同工作以提高初始質量。
本次點播式網絡研討會的學習內容：
在虛擬世界中識別并糾正錯誤以提高機器質量
在安裝和操作之前對操作員進行培訓
通過展示機器的數字化雙胞胎來改善客戶購買體驗
驗證操作順序以避免發生機器損壞
了解虛擬工廠驗收測試要素
本次點播式網絡研討會的目標受眾
本次網絡研討會對于那些想要了解如何輔助機械制造商采用虛擬工廠方法以提高機器質量和輸出的人員，將大有裨益。
機器制造和設計的最新方法
工業機械制造商采用智能性能工程 (IPE) 來應對如今機器不斷增長的復雜性。
這種新方法融合了新的設計、仿真和測試方法，讓機器制造商得以創建全面數字化雙胞胎。
展開 
DfAM專欄 | 減重40%，間接制造大型機械臂設計案例
使用這種方法，該團隊設法達到以下幾個目標：
將零件的重量減少40%；
避免常見的鑄造缺陷；
直接 3D 打印整個砂模；
在一個星期內制造出該零件。
▍生成一個輕量化的機械臂
該項目的第一步是優化機械臂的幾何形狀。利用拓撲優化軟件，該團隊將零件的重量減少了40%--從 240 磅減少到 165 磅--同時仍然滿足規定負載條件的功能要求。
拓撲優化是一種仿真驅動的設計技術，該技術通常用于航空航天和汽車工程領域，優化目標通常是剛度最大化和重量最小化。nTopology 軟件中
的
的自動光順處理和模型重建功能使該團隊能夠快速、輕松地進行設計修改。
nTopology 拓撲優化過程概述
從原始設計到最終導出CAD主體
當然，工程團隊在設計階段就考慮了該零件的可制造性。最終的金屬零件用鋁鑄造時重 165 磅（或約 75 千克），其邊界尺寸為 39″ × 16″ × 16″（或 1.0 m × 0.4 m × 0.4 m）。機械臂的尺寸限制了團隊生產這個巨大零件的選擇。
按照傳統的制模方法（使用木模）會帶來一些復雜性問題。由于幾何形狀的復雜性，設計團隊
將
不得不做出許多妥協，從而降低了零件的性能。
▍優化鑄件的設計
為了展示該技術的能力，該團隊決定直接 3D 打印整個模具。
展開 研討會 | NX應用于增材制造、復合材料、機械協同設計
時間
議題
主講人
1
14:30-15:00
30
復合材料Fibersim新技術及應用案例
王剛
2
15:00-15:25
25
西門子機械協同設計SMD解決方案
黃勝
3
15:25-15:55
30
NX2206版增材制造新功能帶來的新價值
董海林
4
15:55-16:10
15
Q/A 結束
All
主持人：汪名興
主講人簡介
王剛 | 技術專家
專業于計算機輔助設計，航天航空復雜產品三維應用與開發，汽車產品三維應用與開發，產品開發項目實施，CAD/PLM系統實施服務，裝備制造行業機械產品的數字化開發。具有20年PLM咨詢、服務、項目管理經驗。
黃勝 | 數字化設計產品經理
加入西門子數字化工業軟件19年，在PLM工業領域辛勤耕耘近三十年，技術支持超過千家制造型企業客戶，積累了豐富的一線技術支持和服務經驗。
董海林 | 增材制造產品經理
在CAX軟件和增材制造領域合計超過16年工作經驗。
/END/
展開 集成式機器設計和制造仿真軟件（免費領文檔）
機械制造商在制造更加智能、靈活、可配置和自動化的工業設備方面困難重重。
克服這些困難需要更加高效的機器制造與設計方法，即智能性能工程。
智能性能工程包含三種主要功能：
1. 多物理場仿真
2. 集成式設計和仿真
3. 閉環驗證
本白皮書重點探討第二方面，即集成式設計和仿真。
采用集成式機器設計和仿真，設計師和仿真工程師可以在同一系統中使用同一模型，有助于推動創新和提高生產效率。
通過智能性能工程進行制造設計和優化
將智能性能工程運用于工業機械和設備設計，機械制造商就可以在云端創建全面的數字化雙胞胎。
工程師可以使用數字化雙胞胎來優化機器和設備，從而實現質量更高的設計、更短的調試時間和預測性維護功能。
閱讀此白皮書，了解集成式設計和仿真如何為數字化雙胞胎奠定堅實的基礎。
數字化和可視化原型制作的設計仿真軟件
數字化雙胞胎提供數字化原型，幫助預測實體機器在各種條件下的性能，讓企業擺脫制作物理樣機的需求。
這種虛擬原型制作幫助實現成本和計劃目標，而不用犧牲復雜定制化機器的質量。
擁抱數字化雙胞胎，機械制造商就能改進對各種組件、設備及其特性的仿真，進一步提高仿真準確度。
下載白皮書，了解集成式設計和仿真如何改善和提高數字化和可視化原型制作。
智能性能工程和機器仿真
機器仿真和驗證結果通過智能性能工程存儲在同一個集中存儲庫中，這樣可以實現信息共享自動化、改進不同工程領域之間的協同并且更好地為客戶需求提供支持。
機械制造商無需從頭開始，而是在機器仿真和測試積累的現成工程知識基礎之上，使用此成熟組件庫，加快設計流程。
閱讀此白皮書，了解工程師如何更快地生成完全優化的機器。
展開 機械設計三維CAD技術應用研究
3.2 交互性提升
機械設計中非標設備的設計占據了很重要的一部分，而對于非標設計過程來講，很重要的一點是與客戶進行交互，以滿足客戶需求作為出發點，在交互過程中需要進行實物的呈現，但是，傳統設計階段往往無法直接進行樣機制作，會造成與客戶的溝通交流不暢。三維CAD技術就可以很好地解決這個問題，它可以通過三維技術將機械產品的設計理念以及樣機進行模擬展示，能直觀地展示給客戶樣機的信息，從而提高了設計人員與客戶的交互性。
3.3 集成制造系統
隨著科技水平的不斷提升，現有制造行業的裝備已逐漸升級到數控機床和加工中心，這些數控加工裝備基本都可與市面上的三維設計軟件進行對接。當三維CAD軟件完成產品模型建模后，可直接由CAD軟件模擬出加工刀具路徑，由設計人員檢查無誤完畢后，生成數控程序，再通過數據接口同步輸送至數控設備中，完成產品的加工，使得三維CAD技術不停留在設計階段，而是延伸到制造過程，極大地提升了生產效率。
4 三維CAD技術給機械設計帶來的影響
三維CAD技術在機械設計領域中所表現出來的優勢改變了傳統的機械設計進程，充分發揮創新性設計，為實現制造全面信息化奠定基礎。
展開 機械設計三維CAD技術應用研究
3.2 交互性提升
機械設計中非標設備的設計占據了很重要的一部分，而對于非標設計過程來講，很重要的一點是與客戶進行交互，以滿足客戶需求作為出發點，在交互過程中需要進行實物的呈現，但是，傳統設計階段往往無法直接進行樣機制作，會造成與客戶的溝通交流不暢。三維CAD技術就可以很好地解決這個問題，它可以通過三維技術將機械產品的設計理念以及樣機進行模擬展示，能直觀地展示給客戶樣機的信息，從而提高了設計人員與客戶的交互性。
3.3 集成制造系統
隨著科技水平的不斷提升，現有制造行業的裝備已逐漸升級到數控機床和加工中心，這些數控加工裝備基本都可與市面上的三維設計軟件進行對接。當三維CAD軟件完成產品模型建模后，可直接由CAD軟件模擬出加工刀具路徑，由設計人員檢查無誤完畢后，生成數控程序，再通過數據接口同步輸送至數控設備中，完成產品的加工，使得三維CAD技術不停留在設計階段，而是延伸到制造過程，極大地提升了生產效率。
4 三維CAD技術給機械設計帶來的影響
三維CAD技術在機械設計領域中所表現出來的優勢改變了傳統的機械設計進程，充分發揮創新性設計，為實現制造全面信息化奠定基礎。具體來說，傳統設計偏重設計人員的工作經驗，忽視了創新設計的重要性，而借助三維CAD技術，可取代手工設計計算，依托機械設計原理，與其他學科交叉形成設計理論體系，使設計方案利用專家系統建立多種機構對比，僅需要借助現有相關產品的資料，改變產品某些結構，即可激發設計人員的構思能力，產生創新構思方案設計。
展開 2024年船舶、機械制造與海洋科學國際會議（ICSEMMS2024）
重要信息
會議官網：http://www.icsemms.com
會議地點：重慶
接受/拒稿通知：投稿后1周內
收錄檢索：EI Compendex，Scopus,CPCI,CNKI
投稿郵箱：articles_sub@163.com投稿時請在郵件正文備注：ICSEMMS024+許老師推薦
征稿主題
智能船舶技術
綠色航運發展
船舶安全監督
船舶動力創新
海洋工程設備
船舶設計優化
船舶制造技術
船舶節能減排
航運市場趨勢
船舶自動化技術
船舶運行管理
船舶維修技術
新材料在船舶上的應用
船舶信息化的發展
船舶物流優化
船港合作
船舶安全管理
船舶環保技術
船舶市場監管
船舶人才培養
智能制造技術
精密制造技術
機械創新設計
制造工藝優化
制造設備升級
綠色制造實踐
數字化制造的發展
制造系統安全
機器人技術的應用
制造工藝創新
制造質量控制
提高制造效率
智能制造標準
先進制造技術
機械制造自動化
制造工程管理
機械制造材料
智能制造服務
機械制造工藝
制造業人才培養
海洋環境的變化
海洋生態保護
深海資源勘探
海洋氣候研究
海洋地質勘探
海洋生物技術
海洋污染控制
海洋生態系統
海洋災害警報
海洋微生物學
海洋能源開發
海洋數據分析
海洋漁業管理
海洋生物多樣性
海洋環境監測
海洋工程技術
海洋地球物理
海洋化學研究
海洋藥物開發
海洋極地研究
投稿說明
1.本會議官方語言為英語，投稿者務必用英語撰寫論文。
展開 【課程設計】非標機械設計——機械手設計
目前，制造業的機械手的種類繁多，關于分類的標準，在國內并無統一的一個說法，但按其使用方式、驅動方式等來分類大致如下：
一、按使用方式分類
機械手可分為專用機械手和通用機械手
1、專用機械手
它是附屬于主機的、具有固定程序而無獨立控制系統的機械裝置。專用機械手具有動作少、工作對象單一、結構簡單、使用可靠和造價低等特點，適用于大批量的自動化生產，如自動機床、自動線的上、下料機械手和“加口工中心”附屬的自動換刀機械手。
2、通用機械手
它是一種具有獨立控制系統的、程序可變的、動作靈活多樣的機械手。在規格性能范圍內，其動作程序是可變的，通過調整可在不同場合使用，驅動系統和控制系統是獨立的。通用機械手的工作范圍大、定位精度高、通用性強，適用于不斷變換生產品種的中小批量自動化的生產。通用機械手按其控制定位的方式不同可分為簡易型和伺服型兩種:簡易型以 “開一關”式控制定位，只能是點位控制: 伺服型具有伺服系統定位控制系統，可以是點位的，也可以實現連續軌跡控制，一般的伺服型通用機械手屬于數控類型。
二、按驅動方式分
1、 液壓傳動機械手
是以液壓的壓力來驅動執行機構運動的機械手。其主要特點是:抓重可達幾百公斤以上、傳動平穩、結構緊湊、動作靈敏。但對密封裝置要求嚴格，不然油的泄漏對機械手的工作性能有很大的影響，且不宜在高溫、低溫下工作。若機械手采用電液伺服驅動系統，可實現連續軌跡控制，使機械手的通用性擴大，但是電液伺服閥的制造精度高，油液過濾要求嚴格，成本高。
2、 氣壓傳動機械手
是以壓縮空氣的壓力來驅動執行機構運動的機械手。其主要特點是:使用極為方便，輸出力小，氣動動作迅速，結構簡單，成本低。
展開 
【機械設計】機械結構優化設計之裝配工藝設計注意事項，總結的夠全夠專！
改進后(圖a')軸或軸套用卡在軸或軸套環形槽里的壓板固聯在機體上，壓板可用沖壓方法制造，機體上的螺紋孔可在切削加工車間加工
(9)盡可能使裝配時不需手工修配
圖a是杠桿與導向葉輪連接用鍵，兩個半圓柱系分開加工，不能吻合得很好，裝配時須用手工修配。可改用圖a'結構(裝配時杠桿與導向葉輪之間的相對位置常需調整，不可能用普通錐形銷釘)
3.統一和簡化裝配操作
(1)對每一組件盡量采用統一的接合方向和接合方法
(2)選用合適的接合方式，使機械加工和裝配的總勞動量減少
減速箱用圖a'接合方式，機械加工量雖然比圖a大，但由于裝配大大簡化，還是合理的
根據實際情況，有時采用對稱對路構，可簡化裝配。
展開 生產制造 | 模具設計與制造-VISI料帶設計
這樣不需要單獨處理每個沖壓件，節省大量的時間和人力成本，提高生產率，產品外觀也更加美觀并符合產品的設計要求。但不同的產品需要使用不同的料帶進行送料，此過程需要考慮模具的材料使用率及料帶穩定性。將沖壓制品連結在料帶上有許多種方式，連結方式也需要依據沖壓制品特征與沖壓方向來決定。
海克斯康工業軟件VISI擁有強大的料帶設計模塊，可以完美的完成上述3D建模對料帶具體設計的要求，并且料帶設計階段，步距、工站等均可隨時修改，并可以快捷的創建內部沖頭，添加工件，以及接刀的創建。部分客戶的接刀類型復雜，VISI軟件完全支持通過基礎建模方式，創建好接刀，然后加載到料帶設計中。
01
料帶定義-參數設置
料帶定義設置，制品數量排布（一個產品，兩個產品等）、試做工位數、工件步距、料帶寬度（可以設置上端廢料余量和下端廢料余量）、工件擺放角度、不同方案料帶的廢料率。在這里將料帶參數設置完成后，如若后期發現工位數需要增加，料帶寬度需要增加，可以隨時進行編輯。
02
料帶階段-沖頭設計
料帶階段沖頭設計，可以通過下圖標注3中的方式快捷生成沖頭。
（1）增加內部沖頭模式，直接增加沖頭。注意這里要求產品內部為封閉的孔、異形形狀從而生成沖頭；
（2）封閉的輪廓線、2D線圍成的封閉區域，生成自定義沖頭；
（3）建模3D實體，生成自定義沖頭。
（4）視頻演示。
03
沖頭接刀部位設計
沖頭接刀部位設計，VISI軟件默認的接刀有三種類型，分別為矩形、圓柱形、傾斜，其余方式也可以實現，通過建模方式創建即可。
04
料帶的模擬方式
（1）預覽查看接刀情況
（2）料帶成型模式
展開 鑄鐵平臺：機械制造的“基準平面核心”，撐起檢驗/焊接/裝配精度
在機械制造領域，檢驗、焊接、裝配是決定產品精度與合格率的三大核心工序，而鑄鐵平臺（鑄鐵平板）正是貫穿這三大工序的基準平面設備。它并非簡單
三、檢驗基準平面：守住機械產品質量底線
檢驗是機械制造的終末質量把控環節，鑄鐵平臺作為核心基準平面設備，為精度檢測提供參照。無論是焊接件的變形量復核、裝配體的尺寸校驗，還是零部件的平面度、垂直度檢測，都需以鑄鐵平臺為基準，搭配百分表、激光干涉儀等工具完成。
機械制造中，檢驗選用0級/1級精度平臺（平面度誤差≤0.05mm/m），確保檢測數據可靠；常規檢驗選用2級精度平臺即可，兼顧精度與性價比，篩選不合格產品，守住機械產品質量防線。
選型與使用關鍵：機械制造需按需匹配，焊接/裝配選2級精度，檢驗優先0級/1級；務必選用經雙重時效處理的產品，杜絕變形隱患；安裝時需調平固定，日常定期清理工作面鐵屑、油污，每3-6個月復核精度，延長使用壽命。
總結來說，鑄鐵平臺作為機械制造中檢驗、焊接、裝配的核心基準平面設備，是貫穿生產全流程的“精度基石”。它以穩定的平面度、強勁的承載能力，為各工序提供基準，既提升生產效率，又保障產品精度，是機械制造行業低調卻不可或缺的核心支撐，選對、用好鑄鐵平臺，就是從源頭把控機械產品質量。
展開 創成式設計與增材制造，顛覆傳統設計制造模式
在創建設計空間時，摩托車的所有裝配關系也必須考慮在內，這些被定義為特定的邊界條件，如必要的鉆孔位置和安裝點，即使在初始的規劃階段，工程師們必須確定所有的螺栓連接關系，不能遺漏任何細節，以創建一個完整的裝配產品。
圖：最大的設計空間 拓撲優化結果 基于優化結果的重新設計
Light Rider樣機展示了利用拓撲優化、新材料、增材制造以及仿真驅動設計流程的益處，即整體減重和提升性能的潛力。這些數字很好表達了這一能力：摩托車總重量為35公斤，車架的重量只有6公斤，這輛4千瓦的電動車從0加速到45公里/小時，只需3秒鐘。
圖：Lightrider電動摩托車
一座具有驚人美學的橋梁
來自荷蘭設計和技術研發工作室MX3D，采用3D打印技術打印了一座阿姆斯特丹市中心的一座橋基于Joris Laarman的創新的懸浮式金屬3D打印系統，采用了6軸機器人手臂，材料采用了由代爾夫特大學開發的鋼復合材料。鑒于材料和自由的機器人手臂，該系統非常適合于大型基礎設施的項目。
該大橋預計將于2017年底完工。完工的橋長24英尺，允許正常的阿姆斯特丹步行交通。和手工制造的大多數橋梁相比，3D打印的橋梁具有美麗、復雜的設計，而且具有更多的細節。和機械制造的橋梁相比，由于3D打印技術允許控制細節的顆粒度，因此，橋梁可以設計得更加華麗，而且幾乎定制的外觀，這是機械制造的橋梁所無法做到的。
圖：阿姆斯特丹市中心的一座橋，榮獲“委員會特別獎”
ROBOT BIKE山地自行車
ROBOT BIKE COMPANY（RBC）是一家位于英國的新興公司，由一群航天工程師及山地車愛好者組成。公司創建之初，創始人就認識到碳纖維對接增材制造的巨大潛力，他們要探尋最棒的自行車架。
展開 