機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化的設(shè)計(jì)原則及發(fā)展趨勢(shì)

王振

摘要：現(xiàn)階段，我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展的十分的迅速，科學(xué)技術(shù)水平發(fā)展的也越來越快。隨著社會(huì)的不斷進(jìn)步與發(fā)展，機(jī)械技術(shù)獲得了非常廣泛的應(yīng)用。為了滿足市場(chǎng)的需要，機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)需要提高自身的生產(chǎn)力，全面的通過科學(xué)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及信息交互技術(shù)，有效地落實(shí)機(jī)械設(shè)備的升級(jí)。筆者深入研究了機(jī)械自動(dòng)化具有的優(yōu)點(diǎn)以及特性，綜合目前機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的實(shí)際情況，對(duì)機(jī)械自動(dòng)化將來的前景做出一些預(yù)測(cè)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造；自動(dòng)化；設(shè)計(jì)原則；發(fā)展趨勢(shì)

引言

自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與當(dāng)前社會(huì)發(fā)展的需求是相適應(yīng)的。目前機(jī)械制造已經(jīng)具備了智能化等多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)，使產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量在原有基礎(chǔ)上得到了極大提升，但由于當(dāng)前環(huán)境污染問題較為嚴(yán)重，因此其未來必然會(huì)朝著綠色化的方向發(fā)展，同時(shí)，為了減少能源的消耗，機(jī)械制造還將逐步實(shí)現(xiàn)微型化，本文就對(duì)這一問題進(jìn)行了具體分析。

1機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特點(diǎn)

機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化在是實(shí)際的應(yīng)用中存在有兩個(gè)方面的特點(diǎn)，一方面，能夠滿足當(dāng)前機(jī)械制造設(shè)備在運(yùn)行方面的需求，與傳統(tǒng)的機(jī)械制造相比，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)與現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)以及自動(dòng)化技術(shù)有效結(jié)合在一起，很大程度上提高了機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的自動(dòng)化以及智能化水平，進(jìn)而保證了機(jī)械設(shè)計(jì)制造設(shè)備的生產(chǎn)安全性和生產(chǎn)效率。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，能夠更好地滿足當(dāng)前人們?cè)跈C(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化運(yùn)行以及功能方面的需求，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率，促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展進(jìn)步。另一方面，不斷與先進(jìn)的技術(shù)、理論結(jié)合在一起，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化行業(yè)的發(fā)展離不開現(xiàn)代技術(shù)的支持，首先，想要實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化，就必須要借助各類先進(jìn)的技術(shù)設(shè)備作為支撐，比如說數(shù)控機(jī)床；其次，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)離不開能量設(shè)備，比如說內(nèi)燃機(jī)等，為機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)生的生產(chǎn)提供動(dòng)力支撐；最后，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)與信息技術(shù)密不可分，借助信息技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程中各方面信息資料的實(shí)施傳輸交互，提高信息處理的效率和質(zhì)量。

2機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化的設(shè)計(jì)原則

2.1設(shè)計(jì)的技術(shù)的融合方面

自動(dòng)化和機(jī)械規(guī)劃生產(chǎn)內(nèi)容更加雜亂，需要在各種機(jī)械設(shè)備技能的規(guī)劃工作過程中混合，這樣才能構(gòu)成科學(xué)、全面、系統(tǒng)的規(guī)劃體系。如約定計(jì)劃過程需要掌握良好的機(jī)械能量轉(zhuǎn)換，機(jī)械信息處理技能、機(jī)械技能，如智能檢測(cè)、機(jī)械制造及其自動(dòng)化計(jì)劃將被集成到流程，為規(guī)劃的操作系統(tǒng)提供完整的數(shù)據(jù)，然后提高機(jī)械制造和自動(dòng)化規(guī)劃的科學(xué)性、可靠性和有效性。

2.2創(chuàng)新技術(shù)

為適應(yīng)我國社會(huì)科學(xué)技術(shù)不斷改革和創(chuàng)新，各種新型產(chǎn)品和智能系統(tǒng)層出不窮，并受到廣泛應(yīng)用。在這種市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈的條件下，我們要不斷對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化水平進(jìn)行創(chuàng)新，確保產(chǎn)品的質(zhì)量和品質(zhì)。另外，相關(guān)技術(shù)人員也可在原有生產(chǎn)技術(shù)基礎(chǔ)上添加新技術(shù)，以提升機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)水平的目的。

2.3功能開發(fā)

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及自動(dòng)化過程中，我們一般情況下都是按照客戶需求，對(duì)其進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，但是為了長足發(fā)展，我們需要在原有基礎(chǔ)上對(duì)其功能進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭?chuàng)新和開發(fā)，確保機(jī)械設(shè)備質(zhì)量的基礎(chǔ)之上，用更完善的設(shè)備功能吸引更多的客戶。

3機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)

3.1機(jī)電深化結(jié)合

機(jī)械電子學(xué)就是人們常說的機(jī)電一體化，這個(gè)名詞最早出現(xiàn)在日本的一本雜志中。機(jī)電一體化實(shí)際上是由計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、電子技術(shù)、機(jī)械技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)相融合的一門獨(dú)立的交叉學(xué)科。進(jìn)入21世紀(jì)以來，智能化成為機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要方向。未來在制造行業(yè)中，機(jī)電結(jié)合在產(chǎn)品方面的應(yīng)用也會(huì)不斷提升。隨著數(shù)控機(jī)床的快速發(fā)展，機(jī)械行業(yè)的發(fā)展將邁向更高水平。

3.2微型化

機(jī)電一體化向微型機(jī)器或微觀領(lǐng)域的發(fā)展就是人們所說的微型化。微機(jī)電一體化產(chǎn)品具有體積小、運(yùn)動(dòng)靈活等特點(diǎn)，會(huì)為軍事或信息領(lǐng)域提供一定的幫助。近年來，科技水平不斷發(fā)展，納米技術(shù)成為制造業(yè)探索的新領(lǐng)域，對(duì)于這項(xiàng)微小精度的制造技術(shù)，其本身的神秘性引起了人們的好奇心。微型制造由于加工精度準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)精細(xì)，所以應(yīng)用范圍相對(duì)廣泛。微型制造的優(yōu)勢(shì)較為明顯，所以在世界各國都受到了高度重視，尤其是美國的“竊聽蚊子”微型機(jī)械制造技術(shù)，發(fā)揮了獲取情報(bào)和監(jiān)聽的作用。納米制造技術(shù)有一定的難度，因?yàn)樯婕邦I(lǐng)域較廣，所以對(duì)專業(yè)的綜合化要求較為嚴(yán)格。納米技術(shù)在產(chǎn)品、材料和制造方面，都向著微小化發(fā)展，與其他學(xué)科的關(guān)聯(lián)也相對(duì)較大。

3.3數(shù)字化

傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)受技術(shù)條件限制較大，樣機(jī)試做及量試量產(chǎn)耗費(fèi)了大量的人力物力財(cái)力，且發(fā)展速度較慢。為扭轉(zhuǎn)這一局面，勢(shì)必要通過先進(jìn)的計(jì)算機(jī)通信技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及智能化技術(shù)等對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的運(yùn)行方式進(jìn)行優(yōu)化，因此，數(shù)字化將是未來機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的重要發(fā)展趨勢(shì)。在數(shù)字化系統(tǒng)下，各設(shè)計(jì)參數(shù)及設(shè)計(jì)模型均以數(shù)字化參量為基礎(chǔ)展開，利用計(jì)算機(jī)通過參數(shù)化建模完成圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，并借助軟件對(duì)圖紙進(jìn)行質(zhì)量分析，對(duì)于潛在的問題進(jìn)行及時(shí)處理，極大地提升了產(chǎn)品研發(fā)的效率及質(zhì)量。

3.4綠色化

現(xiàn)階段，在“節(jié)能環(huán)保”理念的倡導(dǎo)下，環(huán)境因素對(duì)于經(jīng)濟(jì)發(fā)展的影響逐漸得到重視，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域，綠色化即可持續(xù)發(fā)展理念，已成為未來的發(fā)展趨勢(shì)。機(jī)械設(shè)計(jì)的綠色化即最大限度地利用現(xiàn)有資源設(shè)計(jì)綠色化產(chǎn)品，產(chǎn)品的環(huán)境屬性占據(jù)了主要方面，在滿足環(huán)境屬性的基礎(chǔ)上，對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計(jì)，繼而確保產(chǎn)品的功能性及經(jīng)濟(jì)性屬性。生態(tài)化發(fā)展的實(shí)現(xiàn)有利于降低資源損耗率，減少對(duì)于生態(tài)環(huán)境的污染，并有效提升產(chǎn)品的時(shí)代競(jìng)爭(zhēng)力。機(jī)械設(shè)計(jì)產(chǎn)品以“節(jié)能環(huán)保”為前提，符合環(huán)境需求，走生態(tài)化持續(xù)發(fā)展道路，因此，綠色化發(fā)展趨勢(shì)可實(shí)現(xiàn)較高的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)及生態(tài)效益。

3.5朝著虛擬化的方向發(fā)展

虛擬化的不斷發(fā)展與當(dāng)今世界網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展密不可分，設(shè)計(jì)師可以利用計(jì)算機(jī)，將預(yù)先設(shè)計(jì)好的內(nèi)容記錄在電腦上，利用硬盤對(duì)其進(jìn)行存儲(chǔ)，然后通過信息技術(shù)將所存儲(chǔ)的內(nèi)容導(dǎo)入到某個(gè)軟件中，然后進(jìn)行虛擬仿真。通過仿真驗(yàn)證可以完全實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)中每個(gè)參數(shù)的校驗(yàn)，并且根據(jù)校驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行修改，保證其能夠達(dá)到產(chǎn)品的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。將已經(jīng)校驗(yàn)仿真過的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案投入到企業(yè)中進(jìn)行生產(chǎn)，能夠在最大程度上保證所加工產(chǎn)品的可靠性，減少不必要的物質(zhì)損耗，降低企業(yè)生產(chǎn)成本。

結(jié)語

綜上所述，自動(dòng)化的發(fā)展改變了傳統(tǒng)機(jī)械行業(yè)中的一些弊端，分析可知，未來自動(dòng)化將會(huì)朝著機(jī)電一體化、虛擬化、貼近實(shí)用、貼近工業(yè)基礎(chǔ)以及低成本和短周期的方向發(fā)展。而與世界上其他發(fā)達(dá)國家相比，我國在機(jī)械制造及其自動(dòng)化技術(shù)的使用上還有較大差距，主要表現(xiàn)在技術(shù)水平較低、技術(shù)種類單一、使用場(chǎng)合較少等方面。對(duì)此，我們要結(jié)合企業(yè)的具體情況，大力推廣自動(dòng)化技術(shù)和相關(guān)設(shè)備，讓企業(yè)得到更高的效益。對(duì)于生產(chǎn)品種較多的生產(chǎn)線，要盡快用自動(dòng)化生產(chǎn)線代替主軸機(jī)床，提高生產(chǎn)效率。同時(shí)，技術(shù)人員要在生產(chǎn)小批件之前，檢驗(yàn)好加工的數(shù)據(jù)，進(jìn)一步提高機(jī)械生產(chǎn)過程的自動(dòng)化水平。

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