机械设计制造及其自动化的设计原则及发展趋势魏秀芝

机械设计制造及其自动化的设计原则及发展趋势魏秀芝

魏秀芝张元培张荣肖可迪

关键词：机械设计制造；自动化；设计原则；发展趋势

引言

对于机械的设计制造以及机械的自动化而言，最为基础的部分就是机械的设计和制造，其中进行了包括信息技术、网络技术以及计算机技术等多种技术的融合以及交叉使用。而就自动化这项技术而言，对它的设计应该从程序方面进行考虑，使其不仅仅局限于对简单的机械动作进行多次的重复，而是应该使机械自动化具有智能化的程序设计，实现系统对自身故障的诊断以及自我维护，进而能够在保障机械正常运转以免运行不良造成损失的同时也可以在很大程度上保证产品的质量以及生产的效率。

1机械设计制造及其自动化的重要作用

机械行业和自动化发展是紧密相关的，传统机械行业已经很难适应时代的发展了。机械自动化的发展能够最大程度提高我国机械生产的效率以及自动化水平。在信息化技术不断发展的时代，机械行业的智能化水平不断提升，各种信息化设备逐步取代人的岗位，使得生产过程的监控、决策、控制更加科学合理。另外随着硬件和软件的不断提升，各种EDA工具使得机械行业的设计效率更加高效、设计过程更加合理，极大促进了机械行业的发展。因此机械设计及其自动化水平的提高对于机械行业的发展至关重要。

2机械自动化设计原则

2.1实际需求原则

任何机械设备在设计的过程中都应该遵循满足生产实际需求的基本原则，机械产品也会随着现实需求的变化呈现出不同的核心性能，如吊车的核心性能就是起重。所以在将自动化技术应用到机械生产领域的时候，应该集中思考社会生产与具体用户的实际需求及价值诉求，通过科学合理的设计满足人类生产生活的实际要求。

2.2有效利用先进技术

将先进技术应用到机械设计制造及自动化设计中，对提升产品的人生产质量及生产效率均发挥了重要作用，促进了机械设备智能化水平的提升。先进技术设备的使用，实现了对传统生产设备的更新换代，商品性能大大提升，商业使用价值显著提升。因此，在实际的设计过程中，先进设备的使用，主要是运用能量转换器，来保证产品生产的安全性，促进产品生产稳定性及生产效率的提升。

2.3先进性原则

通过对先进技术以及设计理念的有效应用可以提高机械设备的品质，进而使得机械设备在投入生产之后能够最大化的发挥价值，提高生产力水平。在将自动化技术应用于机械设备设计制造的过程中应该集中遵循先进性的原则，使得机械设备所涵盖的技术体系更加与时俱进。例如，可以将能量交换机器进行有效的应用。能量交换是运行动力设备的基础与保证，所以提升这一板块的先进性可以提高机械设备的生产效率。

3发展趋势分析

3.1虚拟化发展方向

当前虚拟现实技术的研究同样也是热点之一，其在机械设计制造及其自动化中的应用同样也可以表现出较强的作用，应该在未来进行深入研究。当前已经有很多企业能够在机械设计工作完成后进行虚拟制造生产，但是该方面的应用深度不够，仅仅是模拟外观的成型效果，对于更深入的机械设备运行效果以及可能存在的相互矛盾问题无法形成理想的分析和明确效果，如此也就需要在未来加大研究力度，确保其能够对于设计方案形成更强的虚拟运行能力，为后续生产制造提供更强辅助。

3.2实现智能化

对智能技术和自动化技术进行合理的结合，通过完善数控系统和设备，使机械生产速度及质量得以保证，是机械制造智能化实现的重要手段。在实际工作中，自机械产品的设计阶段开始到生产完工整个过程中可用智能化的生产系统进行全过程的处理。这就需要机械设计人员以智能化系统为工具，对所要生产的机械产品开始虚拟设计，在设计完成后详细检测产品的各种性能，以检测结果为准对设计方案不断的完善，直到满足生产所需，然后进行大规模生产。这种设计及生产模式，可在降低生产成本的前提下，充分修正产品设计过程中出现的问题，确保机械产品质量符合预期要求。

3.3模块化方向发展

我国的机械设计和制造行业在过去几十年取得了巨大的发展，现在成为世界制造大国，但是我国在一些机械制造技术方面还存在着很大的不足，造成这样的原因有很多。一方面是由于我国机械制造的人才储备不够，另外一方面是行业标准不规范导致的，这样就是各个行业在交流过程中存在着很大的技术壁垒，这样不利于行业的模块化和规范的形成过程，从而对于机械行业的发展存在着很大的障碍。另外一些电气设备的接口、电机的接口、电源接口的功能部件没有形成统一的规范，这样就会造成没法进行大规模的批量开发，对于用户来说也是一件很麻烦的事情。对于我国的大型机械设计制造企业以及电子元器件的加工制造来说，模块化都将是未来的发展趋势，而且行业之间制定统一的技术标准，对于促进各个行业的发展至关重要。在未来机械设计制造的发展中，一定会解决这些问题，并在国内乃至全球范围内建立标准的模块化机械产品规格。只有这样，机械设计制造领域才能更快地实现工业化发展，更大规模地提高生产效率。

3.4机械设计制造以及机械自动化朝着光机电一体化的方向发展

所谓的光机电一体化，就是将光学技术、计算机技术以及电子技术在同一机械中进行有利的融合，进而实现产品产值方面的进一步提升。机械的设计和制造以及机械自动化的设计和应用过程中，采用对激光技术、光能的驱动技术以及传感检测的技术进行有效融合的方式，在实现保证产品质量的同时也实现了企业的进一步发展。对企业的发展以及社会经济的进步都起到良好的促进作用。

3.5机械设计制造以及自动化朝着微型化的方向发展

机械的设计和制造以及机械自动化的设计和应用，大大解决了传统机械因为体积庞大而带来的诸多不便，大大减小了机械体积所占用的空间，同时也有效减少了在机械制造中浪费的大量物料以及能量。除此之外，模块化也是机械自动化所要迈进的另一个大方向，可以有效解决产品安装难度大的问题，实现结构复杂产品的生产，解决设备标准不一的问题。因此，接口的单元是对此进行设计时应该考虑到的首要因素，这样就可以有效避免产品在生产以及安装过程中所遇到的问题造成的不必要损失。

结语

综上所述，机械自动化技术是制造和生产中的重要技术之一，在降低企业成本，提高生产效率方面意义重大，所以，在现在科技发展和竞争激烈的大背景下，机械设计和自动化必须朝着更先进的方向发展。充分结合现代技术的特征，通过对机械设计及自动化技术的特征和优势分析可以看出，其必须朝着智能化、网络化、虚拟化以及环保化方向发展，更好地为我国的制造行业服务。

参考文献:

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[2]王宇航.机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势分析[J].才智，2018(33)：237.

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