机械设计制造及其自动化技术探究

机械设计制造及其自动化技术探究

甘志平

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摘要：自动化技术在机械设计制造中的应用方兴未艾。传统机械制造业存在效率低、人工成本高、标准化程度低等问题。自动化技术则合理融入数控化、智能化、集成化、柔性自动化、机床自动化等技术，通过应用机械制造过程控制、机械设计制造系统，实现高精准制造运行，有效提高企业产品质量以及市场竞争力，促进机械设计制造行业持续发展。

关键词：机械设计制造；自动化技术

引言

目前，随着计算机技术的普及，人们的生活、学习和工作产生了巨大的改变，对社会和经济的发展起着巨大的推动作用。在机械设计和制造行业中，自动化技术的运用已经成为衡量机械制造和加工企业自身竞争力的一个重要标志。将自动化技术运用于机械设计制造，既能降低生产成本，又能改善产品的质量，为企业带来更大的经济效益。

1自动化技术对机械设计制造的作用

1.1降低生产成本

虽然传统的机械设计与制造技术已经得到了普遍的运用，但在工业生产过程中会造成加工材料浪费等缺陷，从而降低了企业的生产效益，发展模式不持续。在机械产品的设计和生产过程中，采用自动化技术可以保证各生产工艺更加精细化，比如：对于机械加工过程中产生的废弃物，可以适当地利用，降低成产成本，提高经济效益。此外，在机械设计和生产过程中，采用自动化技术可以解决某些不合理的生产环节，使机械原料具有较好的适用性，减少废料的产生。所以，采用自动控制技术，既可以降低生产工人的劳动强度，又可以达到节约能源的目的。

1.2提升生产效率

将自动化技术引入到机械产品的生产和加工中，可以极大地提高机械制造的智能程度，从而使产品的生产质量得到改善，使公司的市场竞争能力得到加强，并逐步扩大企业产能，促进公司健康发展。将自动技术引入到机械制造生产工艺中，能使机械的设计与制造过程得到优化控制，从而有效地解决机械的设计与制造中的缺陷，从而使产品的质量得到进一步的提高。以潍坊东方钢管有限公司研发的波形梁护栏板自动下件装置为例，在公路护栏波形板的制造中，波形板经喷塑、硬化工序后，需要从钩子上取下，然后进行包装，而目前的技术中，采用的都是手工操作，工作强度高，而且作业效率低下，在大规模生产制造中，增加了公司的生产费用，降低公司的效益和产出，自动下件装置实现了波形板机械自动摘钩，不需要人工即可完成下料作业，减少了工人的劳动强度，提高了工作效率，降低了人工成本。

2机械设计制造及其自动化技术的应用

2.1集成化技术

在农业机械的设计制造中，自动化集成技术起着举足轻重的作用，可以进行自动调整和重组，利用微电子技术、通信技术等新技术，改善了过去机械生产依靠人员实施控制的局面，保证了指挥控制方式在机械设计制造中的作用得到充分发挥。自动化集成技术的应用，工作人员需要使用计算机对生产系统发出指令，各种制造设备接收指令，就可以独立完成高效、准确的生产，机械设计制造效率和管理效果可以得到有效的提高。在具体应用中，越来越多的企业逐步应用集成技术，实现多设备的整体生产管理，技术人员在操作界面输入指令，是为了实现对生产过程的严格控制，有效提高整体生产制造效率。自动化集成技术可广泛应用于汽车制造生产领域，特别是技术要求较高的零部件生产。如果不可能获得自动化集成技术所提供的辅助，生产环节的生产工作质量将达不到相关标准，导致生产工作在行业内的具体实施效率低下，质量效果无法达到预期。

2.2柔性化技术

柔性自动化生产技术就是对产品信息进行深入了解，然后基于此做到数字加工技术、数字加工设备、物料存储系统的有机协调，以为加工生产对象与相关技术的应用相适应提供保障。这一技术的核心为计算机。因为计算机在数据监控、生产计划调整方面有着一定优势。且不同计算机可以对不同的生产层级进行有效监管、传递，并基于逐一发布的生产指令调整行为。比如，最底层计算机负责最底层生产层级的监管，并在获得监管数据后将其传递给上一层，由上层计算机基于数据发布指令，下层计算机可基于指令对生产行为进行针对性调整。此外，在操作物料的储运、信息系统时，通常需将工业机器人利用起来，借助其达到相关任务。

2.3虚拟化技术

虚拟技术是依靠仿真系统模拟真实环境，通过构建三维场景给人以身临其境的错觉的一种信息技术。由于该技术具有想象性、互动性和沉浸性的特点，设计师可以将脑海中的设计形象呈现在计算机上，利用多维信息进行机械制造产品的设计，在理性探索和感性认知的双重影响下，优化机械制造产品的概念和结构，从而提高设计和制造水平。在机械设计制造中，机械装配是机械制造的重要组成部分。技术人员可以利用虚拟技术提供的序列处理、装配约束处理和碰撞检测等功能，对装配过程进行仿真，检查零件装配方案中存在的问题，对装配顺序进行客观分析。仿真装配试验完成后，该技术还可以提供装配视频、评审报告等，自动改进装配过程。

2.4智能化技术

随着智能技术逐渐取代人工技术，机械设计制造在数据分析、规划设计、质量管理等方面，也开始应用智能技术。例如，在获得大量机械制造生产数据后，可以根据产品的生产要求和制造标准使用智能合约技术，并根据生产和制造目标规定相关的合同规则。如果企业现有的机械设计制造系统满足智能合约实施的条件，智能系统将自动开展机械制造活动，并将智能控制、机器学习、模式识别、神经网络等技术功能一起开放，以解决机械制造生产过程中较为常见的问题。

2.5机床自动化

机械设计制造过程中，机床自动化是实现机械设计制造的重要组成部分，也是实现生产自动化的重要基础。因为机床是机械设计制造中最基础的生产设备，其加工精度和加工效率直接影响到企业产品质量。在传统机械设计制造过程中，由于工作人员操作水平不同、对加工过程不够重视等因素造成了很多产品质量不稳定、加工精度不高、工作效率低下等问题。而在应用自动化技术后，企业通过引进先进的数控设备对机床进行自动化改造，产品的加工精度和企业的工作效率得到了显著提高，大大减少了人工操作带来的失误。还可以通过对数控设备进行远程控制，实现对各个加工环节的实时监控和管理。通过利用网络技术和信息技术，可以对机床进行远程监控和管理，并实时掌握各环节工作情况。在这种的背景下，工作人员只需将生产计划、生产数据等信息通过网络传送到计算机中就可以实现对机床各环节工作情况的实时监控和管理。

结语

总之，在新的发展环境下，机械设计与自动化技术的有机结合，不仅保证了高质量的产品制造，而且整个机械加工工艺都得到了优化，确保了技术的高水平运用，并能有效地降低设备的生产成本，对我国的经济发展有着重大的影响。在先进的机械生产技术的帮助下，我们的经济发展将会更稳健。人们的生活和生产与机械设计、制造有着紧密的联系，因此，机械工业要想得到持续的发展，就必须加强对机械自动化技术的研究，以促进国民经济的发展。

参考文献

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[3]陈至欢，刘云韩.新形势下自动化技术在机械设计制造中的应用研究[J].内燃机与配件，2021，（19）:155-156.