机械设计制造及自动化应用研究

闫峰 李云龙

摘要：随着我国经济社会的发展和科技水平的不断提升，各行各业都在不断朝着自动化、智能化、节能化方向发展，机械设计制造行业同样如此。此外，工业、农业等行业的发展与机械设计制造的快速发展有着密切的联系，自动化技术在机械设计与制造中的广泛应用，不仅能有效保证机械设计制造的精度和质量，而且在一定程度上降低了机械设计制造的成本，增加企业经济效益、社会效益的同时，为企业的稳步发展做出了一定的贡献。

关键词：机械设计制造；自动化；应用

引言

在如今的信息时代，我们追求工业高效生产的同时，便捷与稳定也越发凸显其重要性，自动化设备逐渐成为一个焦点。尤其在轻工业方面，我国某服装厂采用自动化设备后可日产衬衫80万件，极大地降低了生产成本，提高了产品竞争力。迫于人工成本的增加，现代工业发展的趋势是自动化，自动化技术水平的高低将影响未来制造业的竞争力，因而探讨自动化技术在机械设计中的应用十分重要。

1概述机械自动化及组成部分

1.1机械自动化的概述

顾名思义，自动化技术就是指机械能够自动按照设计的程序来完成某项工作，而不需要人的操纵和指挥。机械自动化与自动化技术相似但不完全相同。机械自动化是通过机械来对制造过程进行管理与控制。这是一个与之前完全不同的过程。从世界轻工业的发展规律来分析，降低成本与提升效率是永恒不变的主题。无论是越来越大的规模，还是流水线式的生产方式，根本目的就是降低成本与提高效率。目前，还有很多机器设备的操作较为繁琐、笨重，一台设备需要几名工人共同操作，浪费了大量的生产时间与人工资源。同时，限于我国现阶段工人的文化水平，自动化的机械设备应当易于学习、便于操作，降低工人使用成本。实用性是机械设备生产的最基本的要求，也是机械自动化设备所必须达到的要求。

1.2机械自动化技术的组成

机械自动化技术比较复杂，该项技术包含了许多知识，需要综合多方面的知识才能够较好地操纵该系统，构成这一技术的主要内容有很多。比如，传感单元，这一部分是为了检测系统的工作过程，是比较基础的一个部分。作用单元，是自动化系统中前期工作的一个单元，能够很好地对整个系统的能力进行定位，是自动化系统中的能量施加单位。程序单元是给自动化设备施加命令的一个单元，能够决定整个系统的操作单元。控制单元能够对传感单位送过来的信息进行定位与检测。对输送的信息进行分析传导，是整个系统中的后勤保障部门。制定单元是对传感单元输送的信号进行分析，制定信号是整个机械自动化的关键部分。

2机械设计制造自动化应用

2.1柔性自动化生产技术的应用

柔性自动化生产技术是指在产品的实际生产信息的基础上，调度、协调生产过程中所需要的物料储备和数字加工技术所需的设备机械等，以此达到扩大系统生产范围、增加系统加工对象数量的目的。众所周知，成组技术的产生和成熟在极大程度上促进了柔性自动化生产技术的进一步应用和发展，成组技术则主要指根据企业生产加工的实际需求，对加工对象进行一定的排列组合，从而增加生产系统在选择相应机械设备和储存系统时的快捷度和及时性。在选用柔性自动化生产技术辅助机械设计与制造时，其信息控制选用的结构往往是由分到总的金字塔型模式，通过围绕主计算机的信息控制中心来监督和管理机械设计制造过程中的一系列生产数据和信息，并根据实际生产运营情况滚动调节原有的生产计划方案。在此过程中，负责成组生产控制的计算机会将最底层计算机收集到的生产信息通过相应的传递方式汇报给上一层的计算机信息处理中心，而最底层的计算机主要负责监督管理各个工艺设备接口与生产接口，并将实际生产过程中的相应信息进行收集、整理和储存，还可根据上层指令对实际生产过程进行调整。此外，柔性自动化储运系统则主要通过信息管理系统对毛坯件、加工工具、机械设备、加工废料等进行储存、运输和清除。

2.2信息自动化应用

近年来，随着计算机技术的不断发展，其内容也有了更广阔的空间，逐渐吸收了更多的技术。例如，包括在机械设计中的工艺流程技术和辅助设计技术可以说在机械设计、制造和自动化应用中具有相当大的优势。在产品设计中采用相关的计算机辅助设计技术可以有效地提高工作效率，同时借助技术程序技术可以提高产品在整个工艺过程中的质量和生产水平。

2.3检测自动化应用

毫无疑问，科技进步可以在一定程度上有效地促进生产材料的创新，并在技术发展过程中不断开发和更新大量新材料。在这种材料的应用中仍然存在相关的问题。例如，普通的机械设计和制造没有更新在新材料检验中学习的方法和技术，传统的技术方法不能检测新材料的性能和相關质量。针对这种情况，我们可以直接采用激光技术、计算机技术、人工智能技术等对新材料进行正确、科学的检测，这不仅可以提高工作效率，还可以缩短材料检测时间。

3机械设计制造及自动化发展方向

3.1机电一体化

机电一体化发展方向是目前机械设计制造及其自动化发展的一个主流趋势，可被视作是对技术系统的升级。目前，在部分工业生产领域内机电一体化技术已经得到了十分广泛性的应用，且效果十分显著。机电一体化是基于原本的机械设计制造与自动化技术基础上，利用机电一体化理论，来促使各种类型的机械与电子设备可被组合起来，并产生出一项通过电子控制的机械系统，可实现自动化与智能化的运行。甚至可以说机电一体化便是对机械设计制造及其自动化技术的进一步发展，因而，机电一体化发展必将是未来机械设计制造及其自动化技术发展的主要目标方向。

3.2微型化

机械设计制造与自动化系统也越来越朝向微型化的趋势所发展。以微电子机械系统为代表，其尺寸通常在1cm3以下，甚至还不断向着微米、纳米等更加微型化的级别所发展。微型机械自动化产品具有能耗低、体积小、运动灵活等众多优势特性，目前多被用于信息、军事、医疗等领域当中。微型机械自动化发展所面临的主要问题即为技术不够成熟，产品加工需用到精细加工技术，主要包括了蚀刻与光刻两种技术手段。

3.3智能化

智能化是机械设计制造与自动化技术所具备的一项关键性特征，同时也是机械设计制造自动化与智能化和传统机械设计制造的根本差异所在。目前，在机械设计制造及其自动化技术领域内，智能化的特征表现的越来越明显，但仍未能够满足于设计标准要求，距离对人力资源的解放还有很长的一段路要走。然而，能够基本确定的一点是，智能化即为机械设计制造与自动化发展的一项主流趋势，在未来必将会实现机械设计制造的完全智能化，将人力资源彻底解放出来，自动实现对机械的设计、制造与生产。

结束语

机械自动化设备极大地提高了生产效率，是信息化时代的产物，是提高生产力的保障。在其发展应用过程中会遇到各种问题，需要根据应用需求有针对性的解决问题，这要求我们必须沉下心、卯足劲，全面了解机械设备，把握好机械自动化设备发展的趋势，逐渐的完善自动化技术在机械制造中的应用方案。

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