机械设计制造及自动化探讨

王立峰

摘要：工业生产以机械设备的发展为契机开启崭新的生产时代，人类社会的进步以机械化为重要动力进行生产革新。我国工业生产随着改革开放大规模展开，带动了机械自动化生产水平的优化与进步，机械化生产成为经济建设的关键增长点之一。自动化是机械化生产达到较高水平的显著特征，标志着机械化水平的进步，是驱动社会革新进步关键性节点，社会生产的效率与质量由此得到较大改善。机械设计制造中的自动化技术是优化生产效率与生产质量的关键因素，实现了生产材料的优化配置与效率的提升。以往机械设计制造领域需要人的操作才能实现高效的生产计划，而自动化技术在机械设计制造中的应用解放了人的双手，减少人力成本。本文重点列举了机械设计制造的自动化检测技术与自动化监控技术，保障机械设计制造的质量与效率。

关键词：自动化技术;机器视觉;传感器;机械设计制造

中图分类号：TP277;TH16 文献标识码：A

引言

机械设计制造主要指对机械产品进行设计控制，已达到提升机械产品生产性能的目的。将自动化技术应用于机械产品之中，可以提升机械生产自动化水平，为企业生产效率提升有力保障。但自动化技术目前在机械产品设计中应用还不够普及，因此相关企业需要从机械设计制造中自动化技术具体应用出发，结合自身情况确定在自己制造生产中可采用的自动化技术。

1、机械设计和制造自动化技术优势分析

①当前采用机械设计和制造自动化，从系统角度上讲，运用微电子技术、电子、电力系統、接口技术、信息软件、编程技术等，对组织结构必须不断优化设计，不同的机械产品均能按照产品要求进行运行，产品从输入端到输出，完成了功能的完美呈现。注重产品功能布局，严格按照设计要求生产制造过程进行生产，是机械设计自动化技术的优势。②机械设计和自动化技术利用先进技术不断创新，可以完成从物料输入到加工处理运输全过程的操控。系统和数据信息处理。系统运行下能够完成高效率、高精准的生产流程、完善的执行机构，通过合理的布置流程，不受主观因素影响，达到最佳的技术运行效率[1]。一般自动化技术在机械产品生产过程中，还拥有自动诊断、自动监控和报警功能。自动化技术保护措施，降低了事故发生率。尤其是在操作中过载和短路问题，随着自动化技术水平的提高能够被预先得知，运用自动化技术，将机械设备生产的安全性能大幅度提升，也提高了自动化机械产品的使用寿命。例如以能量转换为主的电动机、内燃机可进行数据、图像等的读取，通过仪器仪表自动化运行，完成机械制造运营。

2、机械设计制造中自动化技术应用

2.1机械制造中应用

自动化技术在机械制造中应用比较广泛，主要指利用自动化技术与信息工程技术，对机械制造进行指导，优化机械制造流程，完成生产流程优化与重组。自动化技术在机械制造中应用具体包括：①装配自动化应用。装配自动化应用最为广泛，通过对机械制造过程中所需原料的自动化运输与配送，来提升机械制造效率。在机械制造中可以根据生产需要，设定材料运输方式、材料分配份量、材料分配时间等，确保生产线连续流畅进行，确保机械制造有序推进。自动装配包含了检验、运输、试用等环节，有效提升机械制造生产整体效率。②CAPP（计算机辅助工艺设计）的应用。CAPP是与辅助制造相关联的重要纽带，其设计主要功能在与对机械产品的质量进行控制与规范，最终达到优化产品工艺目的。基本功能主要包括加工工艺选择、机床选择、工序内容确定、成本工时控制等。③CIMS（计算机集成制造系统）的应用。CIMS是一种先进的集成系统，可以满足制造企业集成化生产发展需要。该系统可以实现机器制造自动化，并提升各环节中相互渗透作用，该技术系统集合了CAD、CAM技术优点无须人工干预，真正实现自动化生产。该系统主要通过对相关土图纸信息进行互换与处理，并排除重复处理可能，确保生产效率与质量。

2.2智能化技术应用

智能化技术应用是当前机械制造设计中应用最为广泛的自动化技术之一，通过智能化技术，来实现机械智能化生产，提升企业整体生产效率。智能化技术在机械制造设计中应用主要包括生产管理环节中应用、生产设备应用、生产产品应用：①管理环节中应用常常表现为一些智能化机械制造管理软件应用。多种多样智能化管理软件应用，可以对机器制造中产品质量情况、生产质量等进行智能化管控，全面反应机械制造生产中出现的问题，并通过相应智能化系统对机械制造中出现问题给出相应管理方案，提升制造企业生产管水平。②生产设备应用常常表现在一些智能生产设备应用。通过智能设备应用可以节省生产线上人员使用，提升企业产品生产效率。智能化设备可以通过自身智能化系统，对生产中每一个环节进行控制，全面分析生产所需人力、物力等，并且在设备运用中可以通过自身检测，对设备出现问题进行预警与处理，实现生产全程无须人员参与，确保生产效率[2]。③生产产品智能化技术应用十分广泛。随着智能化技术发展，当前大众对智能化技术设备的要求也随着技术发展逐渐提升。例如当前智能手机、智能家居应用等，丰富用户同时促进先关产业发展。企业通过将多种多样智能化系统应用于产品之中，提升产品的智能化水平，满足用户需要，提升产品质量促进自身发展。

2.3柔性自动化应用

柔性自动化应用技术属于最早应用的自动化技术之一，主要指以产品生产为基础，结合数字技术，已达到适应不同生产品的目的。企业可以结合实际需要情况，针对设备情况做出相应自动化技术应用，更为有效提升机械制造设计水平。成组技术形成是柔性自动化技术应用基础，主要指根据机械制造生产需要，将生产对象排列组合，方便与根据市场与用户需要调整储运系统与加工设备。柔性自动化技术主要包括控制中动产信息报告。借助数字化扫描技术手段，对周边街道的布局情况、图纸中路线分布状况实现详细了解，门牌号等信息出现变更状况可以及时得到更新。将RTK技术用于不动产测绘工作中，整个测量工作的效率与测量结果的准确性大大提高，此项技术受外界因素的干扰较小，对人为误差有效控制，因其具备自动控制系统，作业精度可以得到大幅提升。

3、机械自动化设计与制造的改进升级

3.1注重发展机械自动化核心技术

应该实时监测机械自动化领域的发展方向，尽可能多研究该领域的新兴技术，让其开拓视野，增强创新能力。核心技术的掌握是国家真正掌握一门先进技术的评判标准，我国想要实现在机械自动化领域的真正崛起，实现与西方发达国家的抗衡，发展核心技术是重中之重。

3.2积极引入先进设备和技术

目前，我国的机械工业主要还是以老旧的工业生产为主，很多企业的设备仍然是很多年前的老古董，很难完成那些由复杂曲线、曲面组成的机械零件，这些陈旧设备很难在原来的基础上实现机械自动化的创新，这时引入新的设备和技术就成了必要。淘汰老旧设备，增添更加先进的数控加工设备，可提高机械加工的精度、生产效率和自动化水平，可以完成更加复杂机械零件，使生产的零件具有更高的一致性。在引进先进设备后，要将其作用和价值发挥到最大，在最大程度上推动我国机械自动化设计与制造的发展。

结论

我国国民经济的快速发展需要机械自动化技术的大力支持，我国取得国际竞争的胜利需要机械自动化技术不断革新升级，以符合机械生产的国际化标准。机械设计制造中的自动化技术有效提升了社会生产能力，将人的双手从机械操作中逐渐解放出来，减少了人力成本的资金投入。此外，自动化技术的升级换代使机械设计制造行业水平提升，带动行业整体变革。

参考文献：

[1] 吕沛.机械设计制造及其自动化技术发展研究[J].科学技术创新，2016，26（19）：59.

（作者身份证号码：140102198112105233）