機械設計制造及其自動化的設計相關研究

王海東

摘要：機械工業是推動國民經濟發展的重要內容，科技的快速發展也使其出現了全新的改變。機械設計與制造逐漸向自動化方向發展，這對我國機械工業發展有著很大的推動力。提高化工生產機械設計及自動化設計水平，需要積極利用現有的資源，發揮機械自動化的優點，將機械設計制造及其自動化技術應用于生產，本文通過探究機械設計制造及其自動化技術所具有的優勢，進而分析出我國機械設計制造及其自動化發展方向。

關鍵詞：機械設計；制造；自動化設計

1導言

隨著經濟的發展，我國已實現工業生產的自動化，但自動化水平還比較低，與發達國家存在著一定的差距，需加大自動化設計的力度，為我國的工業發展服務，完善我國的工業體系。希望通過機械制造設計技術的創新，將機械自動化設備廣泛應用到生產行業，為我國機械制造行業帶來全新的發展，提高我國機械自動化的水平，促進我國工業更好的發展。

2機械設計制造及其自動化的優勢

相比傳統的機械技術，機械設計制造及其自動化技術具有智能化、自動化等特點，其在一定程度上可以減輕機械操作人員的工作負擔，也可以提高操作機械的安全性和產品的精確性。機械設計制造及其自動化在提升工業效率等方面有著重要的作用。

機械設計制造及其自動化是通過將機械設計與電子技術和網絡技術等相結合，利用多種技術的結合自動化控制機械生產的各個環節。在科學技術的不斷發展下，通過應用機械設計制造及其自動化技術可以提高機械生產質量，也可以促進工業發展。機械設計制造及其自動化技術的設計特點是以產品生產要求為基礎。在傳統的機械設計制造中，生產產品的各個環節都需要人員參與，所以在有限的人力下，產品的生產效率和生產能力都較低，并且還存在大量的次品。現如今通過機械設計制造及其自動化技術可以有效的避免以上的諸多問題，在生產過程中，只需要操作者利用控制系統對機械進行操作，就能實現自動化生產和控制。這樣不僅提高了生產效率和質量，也節省了大量的人力物力。

機械設計制造及其自動化技術具有安全性高的優勢。在機械設備使用生產過程中，最重要的問題就是機械操作安全問題，在機械操作過程中安全問題是生產的基礎，在此基礎上才能進一步保障產品生產的經濟利益。而在傳統的機械設計中，在機械設備使用過程中會存在很多安全隱患，其中的安全隱患不僅降低了產品生產的經濟利益，也使得機械操作人員在實際操作過程中存在一定的危險性。而機械設計制造及其自動化技術則具有較高的安全性，其在無人操作的情況下，不僅避免了操作人員的安全隱患，也能保證產生品生產效率和質量。

3機械設計制造及其自動化的發展現狀

在設計方面，發達國家普遍使用計算機輔助實現設計，并快速更新設計工藝和設計數據，而且部分國家也在其中應用了專家系統，顯著地提升研發速率，但我國計算機輔助設計尚不成熟，新技術使用狀況不容樂觀，設計數據與設計準則較為落后，不能滿足社會發展需求。在制造工藝方面，發達國家實現了微型機械大量的運用，出現精細加工、超塑加工、微細加工、微米加工、高精密加工和復合加工等眾多先進的技術手段，但上述技術在我國尚未實現全面的普及，部分高難度的技術依舊在研發中，這對降低生產成本與提高生產效率帶來了不良影響。

4機械設計制造及其自動化的設計

4.1鍋爐汽包水位控制方面的設計

4.1.1單沖量控制系統設計。單沖量控制系統是一種簡單的控制給水系統，主要由汽包、省煤器、給水等幾部分構成，這種單沖量控制由于構成過于簡單，一旦出現水位下降嚴重、水體波動很大的情況，會使設備出現危險。因此，單沖量控制系統一般都用于小型鍋爐，為保障安全還需配上連鎖報警裝置。

4.1.2雙沖量控制系統設計。雙沖量控制系統是一個控制蒸汽流量和對單回路反饋控制的系統，在單沖量控制系統的基礎上實現了對蒸汽流量的校正，確保水位控制閥能夠及時控制水位，保障水位的平穩性。

4.1.3三沖量控制系統設計。雖然雙沖量控制系統能很好地保障水位的平穩，但在使用過程中需要靜態補償以保證控制閥成線性的特點，并且需要克服給水系統出現擾動。為此，引入給水流量信號，設計出三沖量控制系統通過微分作用，避免出現鍋爐停車現象。

4.2機械設計制造及其自動化設計的應用。我國機械設計制造及其自動化的設計，有逐步取代傳統機電產品的發展趨勢，首先是機械自動化產品的精算度、檢測系統的指數高，使生產力提高，例如數控機床比普通機床的生產效率大約高出6倍；其次是機械制造設計及其自動化產品自我監控能力強，當遇到生產故障時，能自動采取保護措施，減少損失。另外，機械自動化產品的調整與安裝方便，操作簡單方便，主要由電子控制系統操作，一些自動化設備，通過數學模型及參數，實現自動化的操作。如今，機械自動化產品是知識密集和技術密集型產品，已經從繁重的體力勞動中解放出來，實現生產、辦公、農業等多方領域的自動化格局。

4.3強化和計算機技術相結合

推動機械設計制造及其自動化的快速發展，必須借助計算機技術發展才能更好地實現，從目前系統智能化水平方面來說，其中最為重要的就是實現生產信息和制造資源等的共享，利用資源共享與信息技術共同的作用下開展自動化生產。隨著計算機技術快速的發展，利用計算機設計機械已成為人們重要的方式，利用計算機軟件實現繪圖與設計，能顯著縮短設計過程中所需的時間。例如，利用計算機設計與制造一些虛擬產品，并將其投入到市場中實現運營，通過分析虛擬產品所能夠產生的收益，能使試驗時間得到縮短，而且能夠減少資金投入，使企業獲取更大的收益。

4.4重視配套發展

近年來機械制造自動化不斷向智能化、數字化、綠色化等方面發展，便要重點對生產制造時的人與物流作用實現綜合分析。發展過程中既要重視對基礎項目與實際推動使用，又要對機械制造行業實現配套式的發展，使機械自動化快速發展的基礎上，也要對與之有關的電子學、零件監測、計算機技術等實現全面的發展。在今后發展過程中，使機械自動化能夠與人力資源實現最佳的配合。因此，機械制造業中的操作人員、技術人員、管理人員等不但要掌握傳統制造技術、觀念與產品，更為重要的是學習與了解新技術，逐漸提升自身知識水平。

5機械設計制造及其自動化的未來發展方向

5.1數字化的未來發展趨勢

近些年，各機械制造企業都認識到數字化對機械設計制造的作用，數字信息技術主要將信息數據以數字的形式展現在使用者面前，全面地了解機械設備的運行狀態，為后續的機械設備自動化維護提供數據支持，通過實現機械設計制造的數字化改變了傳統的靜態且多環節交流的情況，極大地縮短機械設備設計過程中的時間，提高機械設備生產出產品的數量和質量，是未來的發展趨勢。

5.2機電一體的未來發展趨勢

機電一體化是將機械設備與計算機有機結合在一起，通過計算機準確地控制機械設備，是機械自動化技術的延伸，通過將這兩個方面有效地結合在一起，可充分發揮各自的魅力，使機械設備在運行過程中能夠最大限度地發揮設備的功能。機電一體化在柔性制造、工廠生產中都有廣泛的應用，是未來機械設計及其自動化的主要發展方向。

結束語

綜上所述，機械設計制造及其自動化技術隨著科學技術的發展，其在各個領域中都得到了廣泛的運用，并取得了一定的成果。根據機械設計制造及其自動化的優勢及產品應用，進行技術革新，為達到機電一體化的發展趨勢，為使我國機械制造產品提高市場競爭力，為改善我國機械制造行業落后的發展狀況而貢獻力量。

參考文獻：

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