機械設計制造及其自動化的設計原則

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摘要：機械自動化給工業(yè)生產帶來了方便，它可以連續(xù)化地自動化生產加工對象，使自動化的生產過程得到改進與優(yōu)化，因而機械自動化已成為機械制造和設計的目標。本文圍繞機械的設計制造進行分析研究，并提出其設計原則以及發(fā)展趨勢，以供參考。

關鍵詞：機械設計制造；自動化設計原則；發(fā)展趨勢

前言

機械設計制造的自動化已成為工業(yè)發(fā)展的主流方向，在當前國際間日益激烈的競爭面前，只有不斷創(chuàng)新機械設計制造技術，實現其模塊化、微型化、智能化、網絡化、綠色化，才能使我國的工業(yè)整體實力和國際競爭力有效地提高。

1.機械自動化系統(tǒng)的優(yōu)點

1.1使用安全性和可靠性提高

機械自動化產品一般都具有自動監(jiān)視、報警、自動診斷、自動保護等功能。在工作過程中，遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時，能自動采取保護措施，避免和減少人身與設備事故，顯著提高設備的使用安全性。機械自動化產品由于采用電子元器件，減少了機械產品中的可動構件和磨損部件，從而使其具有較高的靈敏度和可靠性，故障率降低，壽命得到了延長。

1.2調整和維修方便，使用性能改善

機械自動化產品在安裝調試時，可通過改變控制程序來實現工作方式的改變，以適應不同用戶對象的需要以及現場參數變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機械自動化產品的控制系統(tǒng)中，而不需要改變產品中的任何部件和零件。對于具有存儲功能的機械自動化產品，可以事先存入若干套不同的執(zhí)行程序，然后根據不同的工作對象，給定一個代碼信號輸入，即可按指定的預定程序進行自動工作。機械自動化產品的自動化檢驗和自動監(jiān)視功能可對工作過程中出現的故障自動采取措施，使工作恢復正常。由于機械自動化產品普遍采用程序控制和數字顯示，操作按鈕和手柄數量顯著減少，使得操作大大簡化，并且方便、簡單。

1.3提升作業(yè)速度以及品質

設備自動化商品的長處在于其擁有的各式優(yōu)異措施能夠更進一步的提升性能，強大的信息處置性能以及自動操縱性能，完全展現了智能化的優(yōu)點，準確的保障設備循規(guī)蹈矩的操縱實施，能夠替代工人實現作業(yè)，不僅節(jié)約了人力還能夠提升作業(yè)速度，還提升了作業(yè)品質。

而且設備自動化商品的自動性能還能夠提升生產力，例如數控機床的生產速度就比一般的機床快很多，不僅節(jié)約了機床的數量以及人力，還能夠提升制造速度。

2.機械設計制造及自動化的符合設計原則

2.1滿足對機器的功能要求

機器自動化體系的設計和生產一定要符合人民的需求，必須要擁有一個中心性能，把信息以及能量展開有必要的變換之后改變?yōu)槿嗣袼枨蟮男畔⒁约澳芰繝顟B(tài)。機器自動化體系把商品和措施結合在一起，從策劃、生產到性能，變成完好的機器自動化體系。

2.2利用先進技術

各式優(yōu)異措施是機器策劃生產與自動化的根本和關鍵保障，不管是商品還是體系，所擁有的性能還是以措施為根本，這樣才可以完全體現現代機器的智能化以及人性化。

（1）各式生產設施。經過生產以及處置程序改革之前的形狀，增多運出物質以及商品的性能，例如機床、各式生產設施等現代機器。

（2）能量變換機器。動力設備關鍵是以能量的變換為基礎，例如電動設備、水輪設備、內燃設備等各式能量轉變機器。

（3）信息處置機器。把輸入的資料通過處置后得到想要的資料，最常見的資料處置機器有電腦、傳真設備等各式辦公用品。以信息處置為關鍵的機器統(tǒng)稱為信息設備，給人們輸送人們需要的直觀資料，例如圖片以及文字。

（4）其他性能的機器。必須完全清楚機器自動化的關鍵性能，才可以策劃出不一樣的商品，開拓新思路。不一樣功能的機器擁有不一樣的活動行為，這完全證明了機器自動化前進的范圍很廣，按照人們的改革以及策劃，將來的機器自動化式樣會更多更完整。這些全部都是要憑借有力的措施手段作為撐持，同時做出適宜的策劃以及合理的計劃。

3.機械設計制造及其自動化的發(fā)展趨勢

3.1數字化

這是先進制造技術發(fā)展的核心。數字化制造是制造技術、計算機技術、網絡技術與管理科學的交叉、融合、發(fā)展和應用的結果。對制造企業(yè)而言，各種信息（如圖形、數據、知識、技能等）均以數字形式，通過網絡在企業(yè)內傳遞，應用數字化技術迅速收集資料信息，在虛擬現實、數據庫、多媒體等多種數字化技術的支持下，對產品信息進行分析、規(guī)劃與重組，實現對產品設計和產品功能的仿真、加工過程和生產組織過程的仿真，或完成原型制造，從而實現生產過程的快速重組與對市場的快速響應，以滿足客戶化要求。對全球制造業(yè)而言，用戶借助網絡發(fā)布信息，各類企業(yè)通過網絡，根據需求，應用電子商務，實現優(yōu)勢互補，形成動態(tài)聯盟，迅速協同設計并制造出相應的產品，因此機械制造的數字化發(fā)展也是必然趨勢之一。

3.2綠色化

“綠色”是從環(huán)境保護領域中引用來的，人類社會的發(fā)展必將走向人類社會與自然界的和諧。人類社會本質上也是自然世界的一個部分，部分不能脫離整體，更不能對抗與破壞整體。人類必須從各方面促使人與人類社會同自然界和諧一致，制造技術的自動化也不能例外。制造業(yè)的產品從構思開始，到設計、制造、銷售、使用與維修，直至回收、再制造各階段，都必須充分考慮環(huán)境保護。作為“綠色”制造，產品必須在一定程度上是藝術品，以與用戶的生產、工作、生活環(huán)境相適應，給人以高尚的精神享受，體現出物質文明、精神文明與環(huán)境文明的高度交融。每發(fā)展與采用一項新技術時，應站在哲學高度，反思“塞翁失馬，安知非福”，即必須充分考慮可持續(xù)發(fā)展，保持環(huán)境文明。因此，機械設計制造自動化必然要走向“綠色”自動化。

3.3智能化

這是未來制造自動化發(fā)展的重要方向。所謂智能制造系統(tǒng)是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統(tǒng)，它在制造過程中能進行智能活動，諸如分析、推理、判斷、構思和決策等。智能制造技術的宗旨在于通過人與智能機器的合作共事，去擴大，延伸和部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動，以實現制造過程的優(yōu)化。機械設計制造及其自動化具有深刻的內涵和美好的發(fā)展前景。把握其發(fā)展趨勢可以更清楚的認識機械設計制造及其自動化的未來出路，開辟更廣闊的發(fā)展空間。智能化是在控制理論基礎上，吸收多種新思想和方法，模擬人類智能，提高機器行為的推理判斷能力、邏輯思維能力和自主決策等能力，以實現更高的控制目標，推動其智能化的不斷提升。

3.4網絡化

20世紀90年代，網絡技術飛速發(fā)展，機械自動化產品也不斷走向網絡化。網絡技術促進了經濟全球化的發(fā)展，只要具備良好性能和質量，機械自動化的新產品必將在全球推廣應用。目前，基于網絡的各種遠程控制和監(jiān)測技術發(fā)展迅猛，機械自動化產品在其中發(fā)揮著至關重要的作用。例如利用家庭網絡將各種家用電器連接成以計算機為中心的集成家電系統(tǒng)，使人們不出門便可充分利用各種高科技生活和娛樂，豐富人們的日常生活。

4.總結語

雖然我國在工業(yè)設計制造及自動化領域得到了發(fā)展和創(chuàng)新，但在這方面同發(fā)達國家相比仍存在很大差距，因而我們要對其今后的發(fā)展趨勢和方向進行相應的分析，以便更好促進我國機械設計制造自動化的發(fā)展。

參考文獻：

[1]程世雄.機械設計制造及其自動化專業(yè)的現狀反思與前景展望[J].湖南農機，2012（03）：220-221.

[2]李彤.機械設計制造及其自動化的發(fā)展方向 [J].中國科技投資，2013，（11）：106.