探析机械自动化在机械制造中的应用

探析机械自动化在机械制造中的应用

邢俊茂 杨磊 吕信东

中车青岛四方机车车辆股份有限公司 山东 青岛 266111

摘要：科技的进步与技术的发展使机械设计行业遇到了前所未有的新发展机遇，但是，在面对机遇的同时其面临着一些挑战，机械自动化技术的大规模应用在促进了机械制造设计相关行业快速发展的同时也增强了企业之间的竞争力，而要想在未来市场中占据较多的比例，便需要对机械自动化技术进行不断的研究创新，从根本上提升机械自动化技术的先进性，也只有这样，才能保证机械设计相关企业不会被时代所淘汰。

关键词：机械自动化；机械制造；应用要点

中图分类号：TP29

文献标识码：A

引言

在机械制造过程中，应当充分地以技术为依托来满足社会对产品的需求，还极大地提升了企业机械制造的产品质量，并且对我国在机械设计制造领域带来了质的改变。在以后的发展过程中，对机械制造的产品质量要求只会越来越高，机械设计制造业发展方向将呈现多元化，产业结构转型将得到推动。它将朝着自动化、数字化、智能化的方向发展，大大降低人工劳动生产的成本和强度，形成现代竞争优势，促进现代企业健康可持续发展。

1机械设计制造及自动化特点

1.1系统性

机械设计制造及其自动化结合各项技术的优势，组建独立的设计制造体系。在体系中各项技术充分发挥优势作用，实现机械设计制造的自动化应用。如信息化技术为机械制造的自动化系统提供可靠的数据统计，遥感技术为机械化的自动化系统提供可靠的控制系统，这些技术的应用不断地提高机械制造的系统自动化水平。

1.2科学性

机械设计制造行业是融合了多项技术的一个综合性行业。其多项技术能够在机械制造行业中完美地融合，靠的是科学合理地对整个设计制造过程进行规划，这样才可以进一步推动新型机械设计的应用性，有效提高设备运用的体验值，将机械行业的发展领域进一步扩大。

1.3智能性

智能性也是机械设计制造及其自动化的关键特点，目前已经普遍地渗入各个行业领域中。同样，在机械设计制造行业中得到了应用，先进的人工智能技术将机械设计制造水平推向了更高层次的领域，不仅优化了机械制造的自动化系统，而且还进一步提高了机械制造的效率。

1.4设计人性化

传统的生产方式主要通过人力进行生产与加工，因此，加班加点对于生产一线上的工作人员是最平常的事情了。但是，机械设计制造自动化取代了原来的手工操作模式，不仅降低了工作人员的操作失误率，降低了加工事故的发生率，还在一定程度上保护了工作人员的人身安全，缩短了工作人员的工作时间。虽然机械设计制造自动化也会存在一定的失误，出现一定的安全隐患，但是，由于其具有事故警报设置，可以及时对工作中存在的失误采取恰当的补救措施，极大的降低事故的危险发生率和失误率。通过对机械自动化的运用方式以及运作过程中的分析，可以知道，机械设计制造自动化在一定程度上体现了人性化的设计，用机械来代替人，突出了设计的人性化特点。

2机械自动化在机械制造中的应用

2.1装备自动化与生产自动化

在对机械设备进行设计时，要充分考虑包括设备零件大小在内的多方面因素，如若是人为进行机械设计，具备着一定的挑战性，而自动化技术则完全能够使机械设计的整体装备和生产均实现自动化。自动化技术能够根据机械设计的整体流程对其进行一定程度上的重整和缩减，对所有检测出的数据都能够进行科学的研究分析，保证了机械设备设计生产的质量与成功率，而且机械设计生产自动化不仅能够保证机械设备零件的统一性，减小因为人为因素而导致零件大小不一的可能性，还能够根据机械设计生产数据合理利用生产原材料，最大程度上保证资源利用率，能够在降低机械设计成本的同时推进机械设计相关行业的发展。

2.2改善机械自动化产品的性能

我国机械性制造企业在自动化制造领域还有一定的差距，在很多的领域都是半自动，其中自动化的机械制造，主要是为了提升企业的生产效率，减少企业在制造过程中产生的物力浪费，特别是在目前全世界经济不景气，并且竞争环境日益激烈的情况下，降低成本也只一种提升竞争力的方式。在机械自动化产品的运行过程中，可以对相关设备的运行情况进行自动化管理，机械自动化产品还具备自动诊断功能，对于相关设备的故障进行及时的辨识，同时，发送警报信息，其具有很高的自我保护能力，在运行过程中，具有较好的故障处理效率，提高产品的功能及性能，使产品具有较高的安全性及稳定性。

2.3集成化应用

针对一些比较复杂的机械产品，应用自动化技术进行加工，就可以实现各个生产系统间的有效配合，各个级别的机械生产系统间可以相互配合完成对产品的设计加工，从而优化了机械设计生产过程。当前，在机械设计生产过程中，使用计算机集成系统能够根据设计生产的制造流程进行综合化生产管理，并通过对各种分散自动化系统的高效整合，促成相对完善的生产制造体系，加强机械设计、生产和营销管理等多个环节间的联系，实现对市场调研、产品设计和销售、机械加工等过程有关信息资料的收集，满足整体生产过程物料流与信息流之间的统一化管理的要求。针对机械部件的生产加工进行举例说明，根据NC代码，需要把毛坯加工成符合相关尺寸和质量要求的零件，接下来对零件进行装配，获取相应的机械部件。整体过程中包含众多不同的环节，通过使用计算机集成化制造过程管理系统能够完成对自动化机械设备生产关键数据信息的有效采集，主要包括材料储运工作站、加工工作站、质量测量工作站、刀具管理工作站等，之后设备信息流和物料流之间就会相互交叉，信息集中化并向管理部门进行反映，从而针对机械设备生产任务进行集中性的管理和监控。不同的智能化控制系统能够实现不同的功能，并彼此协同完成特定的生产任务。比如，在机械式立体停车装置的车盘边梁工艺制造流程中实现集成化控制系统的应用，由于车盘边梁材料为高冷弯薄壁钢材，需钻大量的连续钻孔，由激光切割器、自动输送线、电脑控制系统、自动平板机等联合组成了智能化生产线，计算机对各台生产设备的实际操作时间加以协调，对材料进料的响应速度加以控制，降低了设计人员的工作压力，减少了人力资源的投入，同时提升了生产效率。

2.4数控化应用

应用相关计算机软件实施自动编程过程，可以确保对数控加工生产过程的有效控制，满足机械设计制造自动化的要求。在机械设计制造过程中，应用计算机辅助软件，对数控仿真加以分析，并在虚拟现实的环境下针对各机械产品的尺寸、结构和形状等多方面实施直观性展示，从而达到对生产产品特性的全面反映，这样可为设计工作者图纸的设计与修正提供一定的技术性支撑，进而保证机械生产工作更加安全准确。至于普通的二轴车床或三轴铣床，则可直接由数控系统和相应的机械驱动装置加以配置，仅需要针对刀具及其采用的装夹方式与程序作一定的调整，便可以完成对于各种工件的批量加工。就机械控制层面来讲，当前通常应用PLC确保其实现，因此通过该技术也可高效解决设备逻辑与开关间的控制问题，从而实现较高的加工精度与效果。

结束语

机械自动化技术推动机械制造设计相关行业的发展，对于自身技术来说也是一种新的突破，只要不断地在市场中应用，才能够在使用之间发现其所存在的问题，从而更好地对机械自动化技术进行创新，更加有助于推动我国社会经济的快速发展。

参考文献：

[1]汪孟岩.浅谈自动化技术在机械设计中的应用[J].引文版:工程技术,2016:264.

[2]魏录顺.浅谈自动化技术在机械设计中的应用[J].数码世界,2018:222.

[3]于勇.浅谈自动化技术在机械设计中的应用[J].中国战略新兴产业,2018:54-54.