機械設計中自動化技術的運用

李德華

（河鋼宣鋼氣體公司，河北 張家口 075100）

在全球化經濟快速發展的背景下，自動化技術逐漸應用于各種行業，有效地提高了該行業的生產效率。特別廣泛用于機械設計和生產。與發達國家相比，我國自動化技術在機械產品設計和制造中的應用還存在一定差距，為此。深入研究機械自動化設計技術尤為重要。

1 機械設計中自動化技術的應用優勢分析

1.1 有助于產品可靠性的提高

自動化技術在機械設計和生產中的應用可以提供對生產數據的實時檢測。發現問題后，可以及時觸發警報，以更好地保證工作運行和產品質量。此外，利用自動化技術還可以實時監控機械參數的運行參數，然后準確地預測生產狀態。如果生產參數超出指定范圍，則將立即發出警報。另外，在機械設計系統中使用自動化技術可顯著降低人工成本，在優化生產過程并減少人為安全威脅的可能性。

1.2 降低資源成本

在日常生產過程中使用自動化技術可以大大降低生產成本。當前，在機械設計和生產的許多領域中的大多數工作還是手動完成的，手動控制存在許多不準確性，并且還存在一些不能保證產品質量的和有缺陷的產品。例如，對于汽車制造企業來講，一些小型汽車制造企業，手動組裝過程是由員工完成的，因此組裝汽車所需的時間將與汽車自動化制造技術的時間有很大不同。而且還會出現許多問題，例如質量問題，備件的安裝問題等。因此，手動控制不僅需要花費很長時間，而且還可以增加費用成本。如果在汽車生產過程中使用所有化技術，將提高汽車的生產效率和質量，并降低生產成本。

1.3 改善機械的使用性能

在機械設計中使用自動化技術可以實時監視機器的運行狀態成為可能，這對于提高機器性能非常有用。在實際應用過程中，使用自動化技術，可以有效地進行所有的機械工作數據分析，并根據實際情況制定一套實用的機械操作和維護計劃。另外，在發生故障時，可以通過及時監控機械設備的運行狀態來診斷和分析自動化技術的使用，這為后續排除故障奠定了良好的基礎，并且有助于機械設備以更快地恢復正常運行狀態[1]。

1.4 提升生產效率

隨著企業的快速發展，自動化技術已成為企業現代生產發展的方向。與傳統的生產技術相比，自動化技術具有非常明顯的優勢。自動化生產技術與工業革命時期出現的機械手有些相似。該技術的出現促進了勞動生產率的提高。同時，這種機械生產模式也將得到全面推廣。另外，由于科學技術的發展，現代自動化技術由系統和設備完全控制。根據有關數據結果分析，設備的生產率是勞動生產率的4倍。，從而自動化技術的發展大大提高了生產效率。

2 自動化技術在機械設計制造中的應用

2.1 虛擬技術的應用

作為高科技虛擬技術的最典型代表，以計算機技術和互聯網作為支持，同時還使用了人機接口技術，計算機圖形學，人的行為學等手段通過充分利用這些技術，并利用閱讀器，可以為用戶提供三維信息。現實的虛擬環境。在這種環境下，視覺，聽覺和觸覺都非常逼真。由于人機互換，用戶可以獲得類似于現實的用戶體驗。虛擬技術具有多重感知，交互性，沉浸性和想象力的特征。系統主要包括觸摸設備，輔助設備，虛擬環境生成器，人員和虛擬環境。得益于這五個元素的交互式應用，用戶體驗感受也將變得更加真實和靈動。在機械設計和制造中使用虛擬技術可以大大提高解決問題的能力。例如，如果在機械生產中檢測到機械故障，則可以使用虛擬技術進行全面而深入的分析，準確地跟蹤問題的關鍵，并及時研究響應策略，以有效地避免故障發生而導致不合格產品的出現和生產資源的浪費。虛擬技術還可以控制制造全過程，以確保機械設計和制造操作可以順利有序地進行。此外，虛擬技術可以最好地解決傳統機械設計和制造過程中的許多缺點和問題，但是，由于該技術仍處于技術研究階段，因此應用范圍還不夠廣泛。在實踐中，有必要加強虛擬技術和其他技術的集成，以獲得更多的利益，并提高機械設備生產的自我控制水平以及自動過程優化的可能性[2]。

2.2 智能設計

使用智能技術執行智能設計工作可使定量指標更加具體，并有效降低設計錯誤的可能性。在機械設計過程中，開發人員應使用三維平臺設計方法來實現機械系統的智能設計，在此基礎上進行自動化的仿真，最后，以實現顯示器組裝和其他任務的自動化。同時，在機械理念設計中使用智能自動化技術可以優化和創新設計方法，包括基于設計規則的創新設計，以改善功能分解和重組。設計方法可以通過符號方案反映設計結果。然后，通過有效的分離，弄清它們之間的關系。例如，在運動分析方法的支持下，對零件平面運動的信息進行了精煉，這為后續的機械設計和開發工作奠定了良好的基礎。在基層機構的設計過程中，設計人員應科學合理地使用三維平臺進行二次開發和設計，有效提高基層機構的建模效率，更好地保證三維建模設計質量。另外，在設計過程中，設計者必須徹底分析主體機構的空間位置，并在這個基礎上定義布局算法。因此，可以獲得機構的最佳連接比率，然后實現機械自動化設計。因此，密集的設計不僅使產品的機械設計更加美觀，而且使機械系統占用的空間最小化[3]。

2.3 集成化在機械自動化中的應用

設備制造自動化的最重要部分是集成。這對于提高企業的生產水平和生產效率至關重要。機械生產主要通過信息技術的換取來進行，生產中的每個環節都起著整合的作用。通過在生產鏈接中使用，可以進一步提高后鏈接的效率。然而，從行業的總體發展形式觀察，企業內部整合程度將會受到一定程度的限制。為此，必須從發達國家的成功經驗中汲取某些技術，以不斷提高技術能力，并進一步為我國機械生產的進步做出貢獻。

2.4 柔性自動化應用

為了使機械設計與生產企業更好地在日趨激烈的社會競爭站穩腳跟，有必要全面更新市場科學技術，引進創新和優化機械產品的結構和類型，并使用靈活的自動化系統進行機械設計。在生產部門，人機接口的優化得以實現，這有助于企業創建更完整的信息系統并更好地實現靈活管理的目標。在計算機系統的支持下。改進計算機信息系統的過程中，由于對環境的適應性強，因此可以手動進行。在此基礎上，對市場需求的研究和分析完成后，必須認真做好從最初的柔性制數據處理系統到業務流程的改進。柔性制的生產系統，可無縫集成設計和生產，以用于下一個生產環節奠定了良好的基礎[4]。

2.5 數控技術的應用

機械產品的設計制造過程復雜，對精度的要求也較高。要是應用傳統的設計，制造和加工技術，那么不僅產品的生產時間長，而且成本高，效率和質量卻都很低。但是，在機械設計和生產中引入數字控制技術可以從根本上解決這些問題，并大大提高機械產品的質量。數控技術是指根據機器規定的規則和語言格式，使用計算機程序編寫處理程序，并使用數控機器控制路徑和過程參數，軌跡工具，運動，切削參數等產品加工。數控技術是現代生產，加工和生產系統中的一項關鍵技術，具有高精度，智能，開放，可重復使用的明顯優勢，節能環保。使用數控技術可以精確控制機械設計和生產過程，并可以使用數字系統控制設備，以保持加工過程的連續性。在設計和生產中實現高度自動化。在開始機械設計和生產之前，技術人員必須使用計算機對生產過程進行編程，例如，在割炬，編程過程。使用軟件代碼切割時間和速度可以保證產品的生產精度高[5]。

3 結語

隨著自動化技術的發展，自動化技術在機械設計和生產中的應用不僅具有良好的發展前景，而且是機械設計和生產中實現機械化的必然選擇。在激烈的市場競爭中占據一席之地。這要求操作人員在真實的工作流程中充分了解自動化技術在機械設計和生產中的應用價值，以及對智能，虛擬化和技術集成的理解。機械設計和生產應用中的自動化。在工業實踐中不斷進行研究和創新，同時有效降低機械設計和生產的成本并提高生產效率，同時為工業的可持續發展提供可靠的保證。