智能制造時代機械設計技術研究

摘要：本文介紹了智能制造時代機械設計技術的具體應用與未來的應用前景，以期通過將智能技術應用于機械制造設計當中的方式，推動機械設計制造行業朝著現代化、自主化的方向發展，希望能夠給讀者帶來啟發。

關鍵詞：智能制造;機械設計技術;應用前景

引言：在科學技術不斷發展的背景下，為進一步降低各類生產活動對人力資源的消耗量，智能制造的應用范圍不斷擴大，并且現階段智能制造技術的合理應用，為我國機械設計制造行業帶來了新的發展機遇。

一、智能制造時代機械設計技術的具體應用

就當前機械設計制造行業的發展情況進行分析可以了解到，為滿足人們的生產生活需要，越來愈多能夠取代人工簡單操作的智能化產品不斷涌現，在滿足人們需要的同時，為機械設計生產行業的健康可持續發展提供了有效的支持。

（一）數控機床技術

在智能制造時代背景下，數控機床作為將機械、液壓、傳感器等技術融為一體的自動化機械設備，被廣泛應用于現代制造生產企業當中，并且隨著當前智能技術水平的不斷提升，作為數控機床控制核心的數控系統智能化水平不斷提高，這種情況的出現使得相關工作人員可以在機床操作過程中，通過發送數字指令，代替傳統人工機床控制生產的方式，在降低機械設備操作風險性的同時，進一步提升設備的操作效率與產品的生產質量。舉例來說，在汽車制造行業，智能數控技術與微型精密制造技術的合理應用，使得工作人員可以通過各種傳感器件對生產設備單片機的工作狀態加以控制，并且工作人員可以通過實時查詢設備數據信息的方式，了解設備的具體工作情況，在保證機械設備依據設定程序正常工作的基礎上，可以切實對每一個零部件的質量進行有效地控制，為汽車制造活動的開展提供有力的支持。

（二）水下電動機械臂設計

為滿足當前水下簡單作業的需要，在某款水下電動機械臂設計過程中，設計人員將智能制造技術應用到了產品的設計過程當中。具體來說，在該款水下電動機械臂設計過程中，設計人員先采用智能設計系統模擬水下電動機械臂的自由度，然后在完成機械臂自由度結構基礎設計的基礎上，參照機械臂的具體設計技術要求，將機械臂的最大臂長、標準負載、抓取目標最大直徑等參數輸入到三維設計模擬軟件當中，對其進行三維建模。同時，為提升機械臂人機交互的有效性，在進行機械臂的設計過程中，可以開發以DNC網絡為基礎的數控加工平臺，然后利用基于Windows的IDE操作系統，設計機械臂的人機交互界面，便于操作人員了解機械臂的具體水下運轉情況，進一步提高機械臂水下作業的有效性。

（三）機器人群控智能制造系統

在進行零部件生產過程中，機器人群眾智能制造系統主要控制對象為車間工件加工機械設備，并且系統控制設備主要包括機床上（下）料、主（從）站、數控加工、信息化管理等部分，并且通過系統對各設備進行單元協調的方式，實現零部件產品的自動加工、質檢、運輸、補償與入庫，切實減少人工生產管理消耗的時間，提升零部件產品的生產效率與質量，提高產品生產的經濟效益。在機器人群控智能系統設計過程中，設計人員可以應用智能制造技術，使系統通過對不同設備狀態、人機交互需要等數據信息進行分析、執行的方式，自主完成零部件生產過程中，生產流程與信息系統間的溝通協調，人與加工設備間的交互。在利用機器人群控智能系統生產零部件的過程中，首先由系統控制機床上（下）料設備將等待加工的工件運輸到數控加工單元，然后由加工單元依據零部件的生產需要，對工件的體積、形狀等因素進行處理;其次，由上（下）料設備將完成加工的零部件運輸到檢測單元，由檢測設備對零部件的加工精確度進行檢測，并將檢測信息上傳至總控單元;最后，若加工完成的零部件質量不達標，則需要數控系統在補償工件誤差后，將不合格的零部件運送到加工機床，由機器人單元對其進行加工、檢測、自動補償等操作。

二、智能制造時代機械設計技術的應用前景

（一）人機互動便利性大幅度提升

在智能機械時代背景下，智能設備研發朝著操作簡便化、操作感性化的方向發展，這種情況的出現有效推動了現代化工業生產的發展，為我國整體社會經濟的發展提供了有效的支持。具體來說，在機械設備的實際應用過程中，無論設備智能水平是高還是低，都需要人工對設備進行操作，但相較于傳統產品生產全過程都需要人工操作的機械設備，智能機械設備在實際應用過程中，可以自行通過互聯網系統對數據進行處理分析，然后由工作人員對數據信息進行分析后，對機械設備進行簡單的操作處理。現階段，為切實降低人員操作智能機械設備的難度，利用智能技術對人機操作系統進行合理優化，降低人機交流的難度，已經成為進一步推動我國現代化機械設計制造行業發展的關鍵點之一。舉例來說，相較于傳統主要以人工繪圖為主的機械設計方式，當前更多的設計人員應用CAD軟件進行智能機械設備的設計處理，這種機械設計方式的應用，不僅可以有效縮短機械設備生產制造所需的時間，還能進一步提升繪圖數據的準確性。

（二）產品生產朝著節能型的方向發展

在機械生產制造行業飛速發展的背景下，社會經濟得到了有效的發展，但生產制造過程中消耗的大量能源、排放的大量污染物對環境造成了嚴重的破壞，現階段，面對人們環保意識不斷提升的情況，為了在滿足人們對機械設計制造產品需要的基礎上，減少對資源的消耗，可以將智能制造技術融入機械設計制造工作當中，用機械設備對資源進行精確地管理，從而達到保護環境、節約生產成本的目的。舉例來說，在進行石油化工產品生產過程中，產品生產往往會消耗大量的石油資源，為降低因生產造成的資源浪費，利用智能技術對生產環節進行監控，成為了一項極為必要的工作。

結論：總而言之，在經濟、科技等方面水平不斷提升過程中，傳統的機械設計制造方法已經無法滿足當前社會的發展需要，合理應用智能制造技術對機械設計制造技術加以優化，成為了一項極為必要的工作。

參考文獻：

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[2]李海洋.探究智能制造時代機械設計技術的幾點研究[J].中國金屬通報，2020（12）：245-246.

作者簡介：景德春;男;1990.02.28;江蘇如皋市;漢;本科;助理工程師;機械設計。