机械设计制造及其自动化的设计相关研究

王海东

摘要：机械工业是推动国民经济发展的重要内容，科技的快速发展也使其出现了全新的改变。机械設计与制造逐渐向自动化方向发展，这对我国机械工业发展有着很大的推动力。提高化工生产机械设计及自动化设计水平，需要积极利用现有的资源，发挥机械自动化的优点，将机械设计制造及其自动化技术应用于生产，本文通过探究机械设计制造及其自动化技术所具有的优势，进而分析出我国机械设计制造及其自动化发展方向。

关键词：机械设计；制造；自动化设计

1导言

随着经济的发展，我国已实现工业生产的自动化，但自动化水平还比较低，与发达国家存在着一定的差距，需加大自动化设计的力度，为我国的工业发展服务，完善我国的工业体系。希望通过机械制造设计技术的创新，将机械自动化设备广泛应用到生产行业，为我国机械制造行业带来全新的发展，提高我国机械自动化的水平，促进我国工业更好的发展。

2机械设计制造及其自动化的优势

相比传统的机械技术，机械设计制造及其自动化技术具有智能化、自动化等特点，其在一定程度上可以减轻机械操作人员的工作负担，也可以提高操作机械的安全性和产品的精确性。机械设计制造及其自动化在提升工业效率等方面有着重要的作用。

机械设计制造及其自动化是通过将机械设计与电子技术和网络技术等相结合，利用多种技术的结合自动化控制机械生产的各个环节。在科学技术的不断发展下，通过应用机械设计制造及其自动化技术可以提高机械生产质量，也可以促进工业发展。机械设计制造及其自动化技术的设计特点是以产品生产要求为基础。在传统的机械设计制造中，生产产品的各个环节都需要人员参与，所以在有限的人力下，产品的生产效率和生产能力都较低，并且还存在大量的次品。现如今通过机械设计制造及其自动化技术可以有效的避免以上的诸多问题，在生产过程中，只需要操作者利用控制系统对机械进行操作，就能实现自动化生产和控制。这样不仅提高了生产效率和质量，也节省了大量的人力物力。

机械设计制造及其自动化技术具有安全性高的优势。在机械设备使用生产过程中，最重要的问题就是机械操作安全问题，在机械操作过程中安全问题是生产的基础，在此基础上才能进一步保障产品生产的经济利益。而在传统的机械设计中，在机械设备使用过程中会存在很多安全隐患，其中的安全隐患不仅降低了产品生产的经济利益，也使得机械操作人员在实际操作过程中存在一定的危险性。而机械设计制造及其自动化技术则具有较高的安全性，其在无人操作的情况下，不仅避免了操作人员的安全隐患，也能保证产生品生产效率和质量。

3机械设计制造及其自动化的发展现状

在设计方面，发达国家普遍使用计算机辅助实现设计，并快速更新设计工艺和设计数据，而且部分国家也在其中应用了专家系统，显著地提升研发速率，但我国计算机辅助设计尚不成熟，新技术使用状况不容乐观，设计数据与设计准则较为落后，不能满足社会发展需求。在制造工艺方面，发达国家实现了微型机械大量的运用，出现精细加工、超塑加工、微细加工、微米加工、高精密加工和复合加工等众多先进的技术手段，但上述技术在我国尚未实现全面的普及，部分高难度的技术依旧在研发中，这对降低生产成本与提高生产效率带来了不良影响。

4机械设计制造及其自动化的设计

4.1锅炉汽包水位控制方面的设计

4.1.1单冲量控制系统设计。单冲量控制系统是一种简单的控制给水系统，主要由汽包、省煤器、给水等几部分构成，这种单冲量控制由于构成过于简单，一旦出现水位下降严重、水体波动很大的情况，会使设备出现危险。因此，单冲量控制系统一般都用于小型锅炉，为保障安全还需配上连锁报警装置。

4.1.2双冲量控制系统设计。双冲量控制系统是一个控制蒸汽流量和对单回路反馈控制的系统，在单冲量控制系统的基础上实现了对蒸汽流量的校正，确保水位控制阀能够及时控制水位，保障水位的平稳性。

4.1.3三冲量控制系统设计。虽然双冲量控制系统能很好地保障水位的平稳，但在使用过程中需要静态补偿以保证控制阀成线性的特点，并且需要克服给水系统出现扰动。为此，引入给水流量信号，设计出三冲量控制系统通过微分作用，避免出现锅炉停车现象。

4.2机械设计制造及其自动化设计的应用。我国机械设计制造及其自动化的设计，有逐步取代传统机电产品的发展趋势，首先是机械自动化产品的精算度、检测系统的指数高，使生产力提高，例如数控机床比普通机床的生产效率大约高出6倍；其次是机械制造设计及其自动化产品自我监控能力强，当遇到生产故障时，能自动采取保护措施，减少损失。另外，机械自动化产品的调整与安装方便，操作简单方便，主要由电子控制系统操作，一些自动化设备，通过数学模型及参数，实现自动化的操作。如今，机械自动化产品是知识密集和技术密集型产品，已经从繁重的体力劳动中解放出来，实现生产、办公、农业等多方领域的自动化格局。

4.3强化和计算机技术相结合

推动机械设计制造及其自动化的快速发展，必须借助计算机技术发展才能更好地实现，从目前系统智能化水平方面来说，其中最为重要的就是实现生产信息和制造资源等的共享，利用资源共享与信息技术共同的作用下开展自动化生产。随着计算机技术快速的发展，利用计算机设计机械已成为人们重要的方式，利用计算机软件实现绘图与设计，能显著缩短设计过程中所需的时间。例如，利用计算机设计与制造一些虚拟产品，并将其投入到市场中实现运营，通过分析虚拟产品所能够产生的收益，能使试验时间得到缩短，而且能够减少资金投入，使企业获取更大的收益。

4.4重视配套发展

近年来机械制造自动化不断向智能化、数字化、绿色化等方面发展，便要重点对生产制造时的人与物流作用实现综合分析。发展过程中既要重视对基础项目与实际推动使用，又要对机械制造行业实现配套式的发展，使机械自动化快速发展的基础上，也要对与之有关的电子学、零件监测、计算机技术等实现全面的发展。在今后发展过程中，使机械自动化能够与人力资源实现最佳的配合。因此，机械制造业中的操作人员、技术人员、管理人员等不但要掌握传统制造技术、观念与产品，更为重要的是学习与了解新技术，逐渐提升自身知识水平。

5机械设计制造及其自动化的未来发展方向

5.1数字化的未来发展趋势

近些年，各机械制造企业都认识到数字化对机械设计制造的作用，数字信息技术主要将信息数据以数字的形式展现在使用者面前，全面地了解机械设备的运行状态，为后续的机械设备自动化维护提供数据支持，通过实现机械设计制造的数字化改变了传统的静态且多环节交流的情况，极大地缩短机械设备设计过程中的时间，提高机械设备生产出产品的数量和质量，是未来的发展趋势。

5.2机电一体的未来发展趋势

机电一体化是将机械设备与计算机有机结合在一起，通过计算机准确地控制机械设备，是机械自动化技术的延伸，通过将这两个方面有效地结合在一起，可充分发挥各自的魅力，使机械设备在运行过程中能够最大限度地发挥设备的功能。机电一体化在柔性制造、工厂生产中都有广泛的应用，是未来机械设计及其自动化的主要发展方向。

结束语

综上所述，机械设计制造及其自动化技术随着科学技术的发展，其在各个领域中都得到了广泛的运用，并取得了一定的成果。根据机械设计制造及其自动化的优势及产品应用，进行技术革新，为达到机电一体化的发展趋势，为使我国机械制造产品提高市场竞争力，为改善我国机械制造行业落后的发展状况而贡献力量。

参考文献：

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