段俊霞

摘要：由于經(jīng)濟建設的快速發(fā)展，我國在機械設計方面的研究也在不斷進步，為人們的生活帶來了十分便利的條件。在機械的設計制造方面也在隨著科技的進步不斷改進，其中自動化、智能化的技術正在慢慢成熟。隨著我國的機械設計制造行業(yè)在自動化的方向不斷發(fā)展，給我國的農(nóng)業(yè)及工業(yè)帶來了有利的影響，不僅僅提升了我國的生產(chǎn)效率。對于機械設計制造的自動化趨勢發(fā)展也是在我國的教育事業(yè)中一門新穎且重要的專業(yè)學科，能集中各種技術于一體之中，進而高效的提升機械設施全方面的效率。因此本文就針對機械設計制造及其自動化的發(fā)展進行分析闡述。

Abstract： Due to the rapid development of economic construction， my country's research on mechanical design is also constantly progressing， which has brought very convenient conditions to people's lives. The design and manufacture of machinery is also constantly improving with the advancement of science and technology， among which automation and intelligent technology are slowly maturing. With the continuous development of my country's machinery design and manufacturing industry in the direction of automation， it has had a beneficial impact on my country's agriculture and industry， and has not only improved my country's production efficiency. The development of the automation trend of mechanical design and manufacturing is also a new and important professional discipline in my country's education industry， which can integrate various technologies into one， thereby effectively improving the efficiency of all aspects of mechanical facilities. Therefore， this article analyzes and elaborates on the development of mechanical design and manufacturing and its automation.

關鍵詞：機械設計;機械制造;自動化發(fā)展;機械設計制造技術

Key words： mechanical design;mechanical manufacturing;automation development;mechanical design and manufacturing technology

中圖分類號：TQ573+.8? ? ? ?? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）17-0191-03

0? 引言

我國的機械設計制造行業(yè)是我國經(jīng)濟來源的重要頂梁柱，不僅為我國的工業(yè)制造帶來了強硬的技術支持，還整體提升了我國的生產(chǎn)產(chǎn)率。工業(yè)體系隨著我國的機械設計制造在不斷的完善著，但隨著時代的快速發(fā)展，在工業(yè)體系中的要求也在不斷改進，因此在機械設計制造中必須順應時代的變化，朝著更先進的技術不斷改進。傳統(tǒng)的機械設計制造雖在勞動力的投入、勞動疲勞的減輕等方面得到了很有效的解決，但相應的也存在不足之處。如：用來生產(chǎn)的設備生產(chǎn)效率過低、能源消耗過大、有些設備還需要投入很龐大的人力資源維持正常運作等問題。特此在機械設計制造方面進行自動化、智能化的探索是十分重要的，近年來雖然我國機械設計制造行業(yè)對自動化技術的研究得到了不小的進步，但是相較于技術成熟的國家而言還是存在著一定的差異。因此本文就針對機械設計制作自動化中存在的問題以及涉及的技術和未來創(chuàng)新發(fā)展趨勢進行闡述。

1? 機械自動化設計研究背景

在機械設計制造中融入自動化技術是必須的發(fā)展趨勢，這樣能夠很好的解決在農(nóng)業(yè)及工業(yè)中存在的問題。特此對機械自動化設計的研究依據(jù)進行分析探究如下：

1.1 機械設計制造中存在的問題

雖然我國在近幾年來不斷投身研究機械自動化的設計中，已經(jīng)收獲到了不小的成就，但相應的也存在著一些問題。如：①機械自動化設計技術問題。在自動化的機械設計中存在著很大的不足之處，雖然能夠實現(xiàn)機械自動化，卻不能確保機械設備的生產(chǎn)產(chǎn)率以及質量。我國在機械制造方面的先進技術大多數(shù)都是從技術發(fā)達的國家引進的，很容易被國外的國家進行技術的封鎖，這就致使技術方面有了局限性。②機械設備及裝備的問題。在信息數(shù)據(jù)化的時代背景下，在機械設計方面也有著相應的先進技術誕生如：數(shù)控技術、智能化技術等，但是在機械設計中融入這些技術，對于從事相關行業(yè)的中小型企業(yè)來說在經(jīng)濟方面存在著一定的壓力，因此有一部分企業(yè)仍然堅持使用老舊的手動操作設備來應用于機械設計制造中。這對于一些大型且專業(yè)化技術要求較高的設備來說，只要其出現(xiàn)故障則會對設備造成很大的損壞，還會對生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質量造成影響，嚴重的還會對人員造成安全事故。③機械精密性過低的問題。零件作為組成機械設備的重要結構，若在零件的加工過程中精密性達不到標準要求這對制造出的機械設備而言是一種實質性的傷害。對于零件的加工時候工作人員處于的環(huán)境過于喧雜，且加工設備因長時間使用導致的老化等問題都會導致零件加工出現(xiàn)不良品。

1.2 機械設計制造及其自動化應用現(xiàn)狀分析

對于自動化技術盛行的如今，機械設計制造中也在不斷應用該項技術，來提升機械設備的性能，對于應用現(xiàn)狀進行一下分析：①技術起步較為落后。我國對自動化技術的研究應用相較于其他國家而言處于一個較為落后的階段。總的來說我國雖然在機械設計制造中只引用了一部分自動化技術并沒有將自動化技術運用到生產(chǎn)過程中，但由于技術不成熟等問題產(chǎn)生了很大的局限性。除此之外對于一部分中小型企業(yè)而言技術水平的不全面、資金的不充足等問題導致自動化設備生產(chǎn)的質量過低。導致這些現(xiàn)狀主要是由于自動化應用不廣泛導致的。②技術人才的缺少。在機械設計制造中技術人員是十分重要的參與者，若一味的依賴設備進行生產(chǎn)很容易產(chǎn)生偏差。若在企業(yè)中技術人員不足會導致整個制造過程停滯不前。在機械設計制造中引入先進技術，這對于技術人員而言也是一種挑戰(zhàn)，先進的技術無論是對于老練的技術人員還是新手都有著一定的困難，并需要大量的實操來進行熟練技術，這使得我國機械設計制造自動化技術及水平不能夠得到很好的提升。

2? 機械設計制造自動化的主要技術

2.1 計算機網(wǎng)絡技術

對于機械自動化技術而言，大多數(shù)運行過程都是結合計算機進行搭建的。自動化技術從重心上來說就是以計算機技術為主要的核心，在進行機械設計時候，結合計算機技術通過軟件來模擬測試機械設備的設計可行性及效能。從而降低資金的投入提升機械設備的性能。

2.2 機械技術

機械自動化設計制造從根本上離不開機械技術。機械的自動化生產(chǎn)和設備的性能、材料有著密不可言的關系，在進行機械設計時運用機械技術能夠確保機械部件的運轉和受力情況得到精準的設計，為制造出的機械設備的生產(chǎn)穩(wěn)定性和安全性提供強有力保障。

2.3 自動化系統(tǒng)技術

機械設備的自動化技術是綜合復雜性較高的技術，其融合了先進的技術和科學技術。機械自動化系統(tǒng)技術不僅對科技技術的創(chuàng)新很注重，還對機械設備的綜合性能提升要求也是十分重視。自動化系統(tǒng)技術的運用能夠有效的提升設備的效率，確保設備中的各個系統(tǒng)之間能夠穩(wěn)定的進行運作。

2.4 傳感檢測技術

傳感檢測技術就是對生產(chǎn)產(chǎn)品的信息自動采集并反饋到計算機中，再由工作人員進行操作，可實現(xiàn)遠程操作。傳感檢測技術主要是由計算機系統(tǒng)、傳感檢測網(wǎng)絡兩部分構成。這一技術能夠解決必須全程檢測的局限性。

2.5 自動控制系統(tǒng)技術

機械設計制造及其自動化的研究不僅只限于朝著自動化的方向發(fā)展，還需要結合智能化技術來進行更精確的操控。自動控制系統(tǒng)技術是利用計算機系統(tǒng)在機械設備進行生產(chǎn)時候將產(chǎn)物的信息反饋到計算機系統(tǒng)中，再由計算機把收集到的信息整合傳輸，并通過顯示器將生產(chǎn)狀況展示給技術人員，若出現(xiàn)問題技術人員可以及時進行調(diào)整，保證生產(chǎn)產(chǎn)品的質量和效率。

綜上所述的技術在實際的機械設計制造中的應用，如：在汽車制造行業(yè)可以利用這些技術實現(xiàn)精確的控制，確保每個步驟的精密性和安全系。自動化且高效率的進行汽車整體以及精密零件的設計制造。汽車輪軸是汽車的重要部位，若出現(xiàn)問題則會出現(xiàn)嚴重的安全事故。在汽車輪軸的設計制造時候加入這些技術能夠確保輪軸的安全系數(shù)，品質得到很好的提升。

3? 機械制造生產(chǎn)系統(tǒng)自動化探究

在生產(chǎn)設備中對生產(chǎn)系統(tǒng)進行自動化技術的應用能夠實現(xiàn)（如圖1）所示的自動生產(chǎn)過程。

如圖1所示整個生產(chǎn)系統(tǒng)自動化是由：刀具自動化、加工自動化、裝配自動化、檢測自動化以及柔性制造系統(tǒng)所構成。其中①刀具自動化。在機械制造中刀具是核心裝備，其在切割金屬中是不可缺失的工具。無論是在任何工業(yè)生產(chǎn)制造中刀具都占有著十分重要的地位，能夠高效且精確的進行對金屬的切割。刀具自動化是指道祖在機械制造過程中自行進行選擇、更換等，進而提升生產(chǎn)產(chǎn)品的質量;②加工自動化。加工自動化是在機械制造中實現(xiàn)加工循環(huán)和裝卸工程零件自動化。整體上提升了工作的效率，也給加工過程帶來了很大的便利性。加工自動化全面的減少了人力的投入和體力的消耗，且高效高速精確的進機械的加工，對于產(chǎn)量要求大的制造中加工自動化是不可缺失的一部分;③裝配自動化。這一步驟實現(xiàn)了自動將零散的零件組裝成完整的設備，這一過程一般設置在整個工藝的末尾。這一過程實現(xiàn)自動化提升了機械設備的質量，將生產(chǎn)效率最大化;④檢測自動化。檢測自動化是對生產(chǎn)產(chǎn)品的效率進行檢測，改變傳統(tǒng)的人工檢測技術，更全面更精確的對各個細節(jié)進行檢測，減少因人工檢測出現(xiàn)的漏缺;⑤柔性制造系統(tǒng)。該系統(tǒng)將運輸方式和加工裝置相結合來實現(xiàn)生產(chǎn)大量的產(chǎn)品，其主要構成系統(tǒng)有柔性裝配系統(tǒng)、柔性加工系統(tǒng)兩部分。

4? 機械設計制造自動化技術創(chuàng)新發(fā)展方向

4.1 結合現(xiàn)代化先進技術

現(xiàn)如今我國在各個方面的發(fā)展都十分迅猛，在機械設計制造及自動化技術中若將這些技術很好的融入其中就能使得機械設計制造自動化發(fā)展的更快速?，F(xiàn)代化先進技術有：網(wǎng)絡科技技術、高速數(shù)據(jù)技術，現(xiàn)代通信技術等，這些技術在機械設計自動化技術創(chuàng)新中都能充分發(fā)揮其的功能。如：①網(wǎng)絡技術。機械設計制造自動化中能夠通過網(wǎng)絡來進行一些簡單的觀測制造過程和聯(lián)通機械部件，除此之外若在機械設計制作自動化生產(chǎn)過程中出現(xiàn)設計不合理或系統(tǒng)故障等問題，并且技術人員不能及時的進行維修時候會造成生產(chǎn)效率大大降低并造成嚴重的經(jīng)濟財產(chǎn)損失。這時候網(wǎng)絡技術就能發(fā)揮其作用實現(xiàn)遠程操控，來對設備進行維修確保設備能夠順利運轉，不出現(xiàn)停機狀態(tài)。②現(xiàn)代通信技術。結合現(xiàn)代通信技術能夠實時進行監(jiān)控，減低機械運行時候出現(xiàn)的故障率，并能及時將問題所在之處精確的反饋給技術人員，這就能很好的完善機械設備的自動化系統(tǒng)。

4.2 結合電子設備創(chuàng)新方向

在機械設計制造自動化中機械設備和電子設備相結合實現(xiàn)機電一體化，是機械設計自動化的常規(guī)發(fā)展方向，和電子設別結合可以簡單理解成進行硬件軟件方面的升級。在機械設計制造自動化的背景下實現(xiàn)機電一體化操作，能很好的實現(xiàn)不用人工進行操作的想法，將機械設備和電子設備完美的融合并對設計制造過程實現(xiàn)良好的管控，進而形成智能自動化的電子設備控制機械設備體系。結合電子設備實現(xiàn)機電一體化的創(chuàng)新方向能夠很好的詮釋出智能化、自動化技術，是機械設計制造及自動化的必然發(fā)展趨勢。

4.3 數(shù)字虛擬創(chuàng)新方向

現(xiàn)如今我國正處于大數(shù)據(jù)時代，數(shù)據(jù)能夠很好的將數(shù)字中所蘊含的信息通過虛擬的形式生動形象的反映出來。因此在工業(yè)制造行業(yè)中進行數(shù)字虛擬技術的應用，能夠將復雜的結構、圖形等進行轉變成虛擬的數(shù)據(jù)信息，還可以搭建數(shù)據(jù)虛擬模型便于操作人員分析。減少因人工設計及制造過程中的誤差。

5? 結束語

總體上來說機械設計制造及其自動化技術的發(fā)展對工業(yè)生產(chǎn)制造都會帶來很大的益處，能在生產(chǎn)制造中減少人力及財力的投入，并且提升生產(chǎn)效能及質量。如今的自動化機械設計制作在安全性、可靠性、穩(wěn)定性方面都有著很突出的效果，并結合了自動化技術增加了生產(chǎn)產(chǎn)率，因此在機械設計制作中朝著自動化方向發(fā)展是必須的創(chuàng)新途徑。除此之外隨著信息技術的不斷進步，也可將其融入到機械設計制造自動化中，實現(xiàn)更精確的智能、自動化控制。

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