蔣留兵 江浩

【摘 要】近年來，機(jī)械制造水平也在飛速提升，各種設(shè)計理念也在機(jī)械制造與自動化設(shè)計中得到了尤為廣泛的應(yīng)用。機(jī)械設(shè)計制造和自動化屬于衡量地區(qū)、國家工業(yè)實(shí)際發(fā)展水平的重要參考指標(biāo)，當(dāng)前傳統(tǒng)模式下的機(jī)械設(shè)計制造難以符合社會實(shí)際發(fā)展需要，這主要是由于社會逐漸在向智能化、技術(shù)化以及綠色化方向發(fā)展。因此機(jī)械設(shè)計制造應(yīng)緊跟時代發(fā)展腳步，不斷向智能化、自動化方向發(fā)展。自動化模式的運(yùn)用，能夠使工作時間得到極大程度節(jié)約，將工作效率提高，并減小工作誤差，保證設(shè)備在使用時的精準(zhǔn)性。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計制造;自動化;發(fā)展趨勢

引言

產(chǎn)品設(shè)計對于機(jī)械制造企業(yè)的生產(chǎn)活動是十分關(guān)鍵的。只有在生產(chǎn)加工的前期階段，設(shè)計人員需要對產(chǎn)品的功能以及外觀等進(jìn)行全方面的規(guī)劃設(shè)計，才能生產(chǎn)出同時具備質(zhì)量與性能的使用產(chǎn)品。隨著現(xiàn)代數(shù)字化技術(shù)與智能化科技的應(yīng)用普及，設(shè)計人員需要與時俱進(jìn)，在設(shè)計過程中充分利用現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)，有效提升產(chǎn)品的設(shè)計效果，促使機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量與實(shí)用性能可以達(dá)到更高的標(biāo)準(zhǔn)。

1機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展的優(yōu)勢

首先是工作質(zhì)量和效率高。在進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)過程中，產(chǎn)品質(zhì)量與工作效率的保證十分重要，機(jī)械設(shè)計制造及其自動化在運(yùn)用過程中，能夠發(fā)揮對生產(chǎn)的推動作用。在自動化設(shè)備當(dāng)中有信息相關(guān)處理系統(tǒng)。工作人員在工作中可以將生產(chǎn)信息與生產(chǎn)數(shù)據(jù)在系統(tǒng)當(dāng)中輸入，然后運(yùn)用自動化方式進(jìn)行處理與分析，進(jìn)而使不同任務(wù)被分配在不同部門當(dāng)中，這種方式與傳統(tǒng)人工模式相比成效更加明顯。工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中無論是機(jī)械設(shè)計制造，還是自動化設(shè)備，在生產(chǎn)環(huán)節(jié)的滲透能夠獲得較為顯著的效果，不僅能夠促進(jìn)生產(chǎn)水平的提升，也能在質(zhì)量得到保證的前提下提高生產(chǎn)效率。其次是維修與調(diào)整較為便利。在對機(jī)械自動化相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行安裝與調(diào)試時，可以運(yùn)用將控制程序改變的方式改變工作方式，借此滿足不同對象的需求和現(xiàn)場當(dāng)中參數(shù)變化的實(shí)際需要，在對程序進(jìn)行控制時可以運(yùn)用多種方式進(jìn)行輸入，在此過程中可以將數(shù)據(jù)在控制系統(tǒng)當(dāng)中輸入，但是不需對產(chǎn)品中的任何零件與部件進(jìn)行改變。就具備存功能的相關(guān)產(chǎn)品來講，可以事先進(jìn)行的執(zhí)行程序的存入，然后將工作對象的不同作為依據(jù)，以給定代碼的形式輸入。在此情況下，可以根據(jù)預(yù)定程序開展自動工作，自動監(jiān)視與自動檢驗(yàn)方面的功能能夠?qū)崿F(xiàn)針對出現(xiàn)的故障以自動形式采取對應(yīng)措施，推動工作逐漸恢復(fù)到正常狀態(tài)，對于機(jī)械自動化相關(guān)產(chǎn)品來講，普遍運(yùn)用數(shù)字顯示與程序控制，在此情況下，手柄數(shù)量與操作按鈕會明顯減少，進(jìn)而整體操作更為簡化，達(dá)到簡單、方便的效果，同時通過對控制系統(tǒng)的運(yùn)用，能夠保證操作的重復(fù)性。

2機(jī)械設(shè)計制造及自動化的應(yīng)用

2.1優(yōu)化制作工藝流程

在設(shè)計階段，材料與結(jié)構(gòu)的設(shè)計至關(guān)重要。為了能夠在設(shè)計的全過程中融入節(jié)能理念，就需要從工藝產(chǎn)品設(shè)計制作等多個方面進(jìn)行合理的改進(jìn)，這樣才可以減少制造過程中產(chǎn)品帶來的能源消耗。作為技術(shù)人員，首先就需要針對當(dāng)前的技術(shù)進(jìn)行合理的調(diào)整優(yōu)化，因?yàn)椴煌募庸すに噹淼哪茉聪氖遣煌?，還需要針對加工工藝的順序進(jìn)行針對性的優(yōu)化處理。另外，盡可能降低加工的荷載，因?yàn)樵谳d荷運(yùn)行下機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備的使用效率更好，并且不會產(chǎn)生能源方面的浪費(fèi)。因此，從設(shè)計階段開始設(shè)計人員就需要對制造的生產(chǎn)效率和質(zhì)量有充分的考慮，并且明確資源節(jié)約要求。就如針對加工方式而言，熱鍛和冷鍛相對于溫鍛的熱能消耗更多，浪費(fèi)的熱能較多。雖然在技術(shù)上也進(jìn)行了適當(dāng)?shù)母倪M(jìn)，能夠讓很多熱能都得到回收利用，但是在實(shí)際的利用效率方面依舊無法與溫鍛相比。因此，通過冷卻工藝的合理使用，能夠?qū)崿F(xiàn)熱能的最大限度回收。為了降低實(shí)際生產(chǎn)制造過程中出現(xiàn)的能源消耗，可以考慮到縮小零件體積、優(yōu)化零件結(jié)構(gòu)等方式的運(yùn)用。

2.2優(yōu)化機(jī)械設(shè)計

在進(jìn)行機(jī)械制造的過程中，往往要考慮到機(jī)械效率和節(jié)能兩個方面的提升，并且優(yōu)化機(jī)械設(shè)計，同樣也是節(jié)能設(shè)計理念的最好呈現(xiàn)。對于發(fā)動機(jī)的選擇方面，應(yīng)該考慮到低公害性。對于工程機(jī)械而言，發(fā)動機(jī)就是其心臟所在，其本身也是工程機(jī)械的動力輸出，對于環(huán)境也有著較高的要求。因此，在設(shè)計的環(huán)節(jié)要考慮到擁有良好環(huán)保性能的發(fā)動機(jī)的使用，在減少噪音污染的同時降低能源方面的實(shí)際消耗，并且實(shí)現(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)程序運(yùn)轉(zhuǎn)之中加工效率的提升，最終減少在實(shí)際運(yùn)行環(huán)節(jié)對于環(huán)境本身帶來的污染與破壞。針對液壓系統(tǒng)的部分也要積極改進(jìn)，這主要是為了確保液壓系統(tǒng)始終保持在清潔的狀態(tài)。在具體操作中，設(shè)計人員需要按照具體情況來做好油料的選擇，并且徹底清除油液之中包含的微塵雜質(zhì)，從根本上保證液壓系統(tǒng)的清潔性。同時對于換油的時間，在允許的條件下可以適當(dāng)延長，以降低液壓系統(tǒng)故障發(fā)生率，有效控制液壓系統(tǒng)污染的產(chǎn)生。另外，在改進(jìn)液壓管的時候，要考慮到預(yù)防處理，針對出現(xiàn)腐蝕老化的管路進(jìn)行改進(jìn)，嘗試使用硬管路，降低軟管中廢氣的實(shí)際排量，杜絕管道破裂下引發(fā)的污染問題。針對駕駛室的設(shè)計要兼顧到駕駛室的安全性和環(huán)保性。在具體的設(shè)計環(huán)節(jié)，可以適當(dāng)選擇有效遮擋紫外線和輻射的密封式玻璃，對于冷暖空調(diào)要求是無氟的，基于人體設(shè)計的基本原理盡可能添加一些多元化的色彩，以保障司機(jī)的安全性，提升工作效率。

3新型發(fā)展環(huán)境下機(jī)械設(shè)計制造的發(fā)展路徑

首先是虛擬化。長期以來，機(jī)械設(shè)計以手動繪圖設(shè)計為主，將設(shè)計方法以繪圖的方式標(biāo)識出來，設(shè)計過程復(fù)雜，且繪圖設(shè)計科學(xué)性和精確性較低，設(shè)計質(zhì)量難以提高，設(shè)計技術(shù)難突破。隨著虛擬技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械設(shè)計虛擬化是未來機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢。借助先進(jìn)的虛擬技術(shù)來整合處理海量的設(shè)計圖樣及數(shù)據(jù)，整個操作過程呈現(xiàn)虛擬化狀態(tài)，能夠有效簡化機(jī)械設(shè)計的步驟與流程，提高設(shè)計的科學(xué)性和精確性，且通過虛擬技術(shù)，可及時發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的問題與漏洞，實(shí)現(xiàn)及時更正，減少設(shè)計誤差，同時降低人力資源的投入，降低生產(chǎn)成本。虛擬化是未來機(jī)械設(shè)計的主要發(fā)展方向之一，虛擬技術(shù)將會帶來機(jī)械設(shè)計的變革性發(fā)展，顛覆傳統(tǒng)的以人工繪圖為基礎(chǔ)的機(jī)械設(shè)計模式。其次是網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)化和信息化是新型發(fā)展環(huán)境下各個行業(yè)發(fā)展的典型特點(diǎn)，機(jī)械設(shè)計制造也不例外?；ヂ?lián)網(wǎng)可以將機(jī)械設(shè)計和機(jī)械制造緊緊連結(jié)在一起，對設(shè)計和生產(chǎn)全過程實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化管理，一旦發(fā)現(xiàn)某個生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)差錯，就能及時進(jìn)行調(diào)整，最終實(shí)現(xiàn)對生產(chǎn)全過程的網(wǎng)絡(luò)化管控。通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可提高設(shè)計的科學(xué)性和精確性，同時實(shí)現(xiàn)設(shè)計與生產(chǎn)之間的無縫對接，提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本，保障生產(chǎn)線高精尖生產(chǎn)，進(jìn)而有效降低所造成的損失，保障整個生產(chǎn)操作流程的高效進(jìn)行。網(wǎng)絡(luò)化為機(jī)械設(shè)計行業(yè)發(fā)展提供了重要動力和活力，同時也是機(jī)械設(shè)計制造發(fā)展的重要發(fā)展方向。

結(jié)語

總之，機(jī)械制造業(yè)在發(fā)展過程中應(yīng)緊跟時代腳步，注重信息化的實(shí)現(xiàn)，加強(qiáng)信息技術(shù)與機(jī)械制造業(yè)之間的結(jié)合，使機(jī)械制造業(yè)在發(fā)展過程中獲得有效方向，同時機(jī)械設(shè)計造業(yè)與自動化在不斷發(fā)展過程中應(yīng)關(guān)注技術(shù)創(chuàng)新，促進(jìn)設(shè)備在功能上的提升，保證設(shè)備與綠色環(huán)保相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相符，在此過程中設(shè)計人員應(yīng)注重對市場規(guī)律的把握，保證設(shè)計出的產(chǎn)品具備良好競爭力，這對于工業(yè)以及社會經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定、持續(xù)發(fā)展都有較大推動作用。

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（作者單位：河南工學(xué)院）