自動化技術在機械設計與制造中的應用研究

摘要：自工業革命開始，機械生產逐步取代人工勞動，至今已成為生產制造的主要力量。而自動化技術被廣泛應用與機械設計制造中，例如，已從傳統的進行單一的車、磨等加工工藝的生產設備轉變為新型的加工中心設備，實現了同一產品的全方位加工，保證了產品的加工質量。本文主要就自動化技術在機械設計制造中的應用進行討論分析，以供參考。

關鍵詞：自動化技術;機械設計制造;應用

1?我國機械設計制造中自動化技術的應用現狀

自動化技術屬于綜合性的技術，能夠將自動控制、控制論、信息論、計算機技術、電子學、系統工程等諸多學科知識進行相應的融合，其中，計算機技術以及控制理論尤為重要。機械自動化主要是指生產當中的機械以及設備，通過既定程序或者指令能夠實現自動化控制，屬于一種先進的自動控制系統，亦是自動化的重要組成部分。機械自動化技術在我國出現的時間比較早，具體并無法考證。但是，在《墨子》當中有所記載，發現我國最早的機械自動化技術產生應該在春秋戰國時期，體現在魯班制造的木鳥當中。但是，機械自動化技術真正受到人們的重視卻是在工業革命時期，即瓦特蒸汽機的發明成功，促使機械自動化技術進入到了人們的視野。

許多發達國家早已研發出自動化管理系統和信息化管理系統，并將其應用于自動化生產中，而我國大多數機械設計制造企業在自動化管理上仍采用人工管理為主的管理費方式，手工勞動仍在勞動工程中占較大比重，也有一些企業正在邁向自動化生產，并且在逐步擴大自動化設備的應用，如加工中心、數控磨床、數控車床等。除此之外，自動上卸料設備、自動裝加工藝設備、在線工藝檢測設備等自動化技術也被廣泛應用到了實際生產中，為企業的生產帶來了不少的便利。

2?自動化技術在機械設計與制造中的作用及意義

2.1?增強生產質量

自動化技術能夠把控到機械制造的每個環節，實現生產數據的檢測，并且對于錯誤的參數能夠給于警示。增強生產質量的可靠性體現在以下方面：（1）使人工操作變的更加簡單，降低因為人工操作不當所造成的安全事故的概率。（2）根據生產所用的設備，機械的參數等等運行的指標進行實時的監控，實現生產預測的判斷，降低安全事故發生的可能。

2.2?改善機械使用情況

自動化技術還可以改善機械的使用情況。對機械設備的運行狀態實時的監控，具體的體現如下：（1）根據不同的參數對機械設備的運行狀態等相關的數據進行分析。（2）能及時發現生產時的安全隱患，這樣對于機械設備的維護有很大的作用。（3）引入數字數據，對機械的故障問題的判斷能夠起到輔助作用。

2.3?有利于降低資源成本

在以往傳統的機械設計制造工作中，多是采用的粗放型生產模式，因此生產效率不高，在實際生產過程中需要消耗大量的資源，從而使得企業的生產成本增加，嚴重制約了機械制造企業的發展。而應用自動化技術，能夠提升機械設計制造的精細化程度，控制各項材料資源的使用，進而降低生產成本，確保生產的經濟性。此外，在機械設計各環節之中，自動化技術的引用，還能夠促進各個環節的不斷優化和完善，令材料資源更加適應機械設備的性能，減少不必要的材料浪費。

3?自動化技術在機械設計制造中的應用

3.1?將數控技術與自動化技術結合應用

當前，在應用自動化技術時，可以與數控技術技術相結合，在于計算機銜接起來，便可觀察到自動化制造的整個流程，充分掌握自動化技術的先進性水平，更加清楚在數控技術中參數，明確數控技術與自動化技術是否結合完好，借助計算機對機械制造自動化流程一目了然，隨時觀察到自動化技術的功能是否存在異常現象，以及自動化作用是否發揮出來，便可及時發現存在的問題，盡快采取措施加以解決，有效控制好產品的質量，保證自動化制造的產品符合驗收標準，避免出現返工的現象，在制造中便不會出現浪費成本的情況。同時，還應要求工作人員按照規范步驟，將自動化技術與數控技術連接起來，做到嚴格把控各個環節，自覺管理操作行為，這樣才能體現出兩種技術的作用以及應用優勢，有利于推動機械制造高效進行，進而自動化制造出更多的產品，有效提高經濟效益。

3.2?自動化技術的柔性化應用

柔性自動化技術是一種能夠實現多品種、多批量機械產品加工、制造、裝配以及檢測等工作的自動化機械制造生產技術，其是建立在數控技術基礎之上的。柔性自動化技術能夠使得機械制造企業產品設計制造的應變能力得到提升，能夠根據客戶和市場的需求設計和制造更多符合時代變化的機械產品，從而助力機械制造企業可持續發展。此外，還可以通過自動化信息管理系統對柔性自動化生產技術進行調節和控制，通過人機操作界面調控干預機械產品的制造環節，確保機械產品自動化生產線的可控性提高，從而對機械制造產品進行必要的設計改進和優化，使其更加符合市場和用戶的需求。

3.3?運用于虛擬化系統中，避免出現差錯

機械設計和機械制造中可以將自動化技術運用要虛擬化系統中，便可自動化模擬出產品的外觀形狀以及不足之處，進而依據虛擬化的直觀圖像，對設計方案進行改進，便可設計出合理的制造方案，由此可知，在實際生產之前，要注重將自動化技術用于虛擬化系統中，快速模擬出產品的內部結構和外部特點，更加清楚看到設計出的產品，從而明確應改正的地方，避免在制造中出現差錯，結合虛擬化系統自動呈現的產品圖案，充分意識設計的機械產品，應具有多樣化功能，內部性能應更先進，這樣才能吸引人們的目光，便開始主動選購，及時修改設計方案，最終呈現出合理的方案。因此，在虛擬化系統中運用自動化技術非常重要。

3.4?應用于集成化系統中，提高制造質量

目前，隨著自動化技術的興起，機械制造行業要積極運用自動化技術，便可在集成系統中自動化處理數據，并且，在設計機械產品時，可以發揮出集成化的作用，以及應用效果，使制造出的產品具有合理性和實用性，不出現退貨的情況，確保產品的內部結構完整，沒有質量殘缺的問題，有效提高產品結構的完整性，因而，要注重在集成系統中應用自動化技術，對所有設備進行自動化組裝，減少人力和物力的投入，還可以自動調整集成化系統中重組環節，針對不合理的地方，快速自動化調試，及時處理出現的問題，以此確保產品的各項參數和各種數據在規定的范圍內，便可設計和制造出質量完好的產品，有效提高品的質量。由此可知，自動化技術集成系統中起到調整和處理的作用，從而制造出高質量的產品，對機械制造行業的發展起到推動作用。

結束語

機械制造行業在發展的過程中，要注重發揮出自動化技術的優勢和作用，進而在制造設計中和集成系統中運用自動化技術，完全取代了落后的技術，便可及時掌握制造中產生的外形有無殘缺的地方，進而及時實施改正方案，確保制造出合格的產品。此外，還可以應用于虛擬化系統中對產品的性能和特點進行模擬，充分了解產品是否具有實際運用價值，明確之后在進行自動化制造，杜絕出現浪費成本的現象，從而制造出質量完好，功能健全的產品，進一步促進制造行業快速發展。

參考文獻：

[1]明鑫.自動化技術在機械設計制造中的應用[J].山東工業技術，2019（02）：50.

[2]趙國強，馬軍.自動化技術在機械設計制造中的應用研究[J].電子測試，2018（22）：128-129.

作者簡介：陳夢龍，1990年，男，河南新鄉市人，新鄉市勝達過濾凈化技術有限公司工藝室主任，研究方向：過濾產品設計與制造。