淺論提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的有效途徑

王建華

摘要：隨著機(jī)械產(chǎn)品的使用范圍日漸擴(kuò)大，機(jī)械設(shè)計(jì)和制造企業(yè)都要在積極推進(jìn)設(shè)計(jì)制造技術(shù)的更新，用嶄新的機(jī)械設(shè)計(jì)制造要求和自動(dòng)化技術(shù)來提升機(jī)械產(chǎn)品的功能，使機(jī)械設(shè)備具有更高的自動(dòng)化?；诖耍攸c(diǎn)闡述提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的自動(dòng)化的途徑，以便充分發(fā)揮自動(dòng)化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。

關(guān)鍵詞：機(jī)械設(shè)計(jì)制造;自動(dòng)化;生產(chǎn)方式

1機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)

1.1提高安全性

機(jī)械設(shè)計(jì)制造的專業(yè)性突出，在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造過程中，大部分工作都是由專業(yè)人員來完成的。這樣的生產(chǎn)模式人員的工作量大且需要考慮的因素較多，不論是設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)還是制造環(huán)節(jié)，往往都需要消耗較長的時(shí)間，而且機(jī)械設(shè)計(jì)制造的過程中會(huì)存在很多的安全風(fēng)險(xiǎn)，易誘發(fā)安全事故。自動(dòng)化技術(shù)在設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用可大大提高安全性，減少設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié)的各類安全風(fēng)險(xiǎn)，降低安全事故的發(fā)生概率。即使在設(shè)計(jì)制造中出現(xiàn)了安全事故，自動(dòng)化控制系統(tǒng)也能夠快速進(jìn)行相應(yīng)的問題處理。

1.2提升工業(yè)智能化程度

隨著信息技術(shù)深入發(fā)展，技術(shù)種類越來越多，技術(shù)應(yīng)用范圍明顯擴(kuò)大，從而有效發(fā)揮了此類技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和作用。例如，自動(dòng)化技術(shù)與其他計(jì)算機(jī)技術(shù)的高度結(jié)合，可大大提升設(shè)計(jì)制造的智能化水平。在設(shè)計(jì)制造的全過程中，由自動(dòng)化模塊完成對(duì)應(yīng)的參數(shù)設(shè)置和流程優(yōu)化。

1.3優(yōu)化傳統(tǒng)生產(chǎn)模式

在傳統(tǒng)的技術(shù)條件下，由于技術(shù)工藝相對(duì)落后，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造的過程中常常會(huì)存在方法、模式的滯后性，導(dǎo)致所設(shè)計(jì)制造的機(jī)械產(chǎn)品性能低下、功能不足。信息時(shí)代到來以后，計(jì)算機(jī)等現(xiàn)代化技術(shù)發(fā)展迅猛，使機(jī)械設(shè)計(jì)制造有了更多的技術(shù)選擇性，且改變了原有的生產(chǎn)模式。

2提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的有效途徑

2.1完善機(jī)械自動(dòng)化的行業(yè)規(guī)范

對(duì)于一個(gè)行業(yè)的發(fā)展來說，建立健全以及完善相關(guān)的行業(yè)規(guī)范是非常重要的，完善規(guī)范可以保障機(jī)械設(shè)計(jì)及其自動(dòng)化技術(shù)在發(fā)展過程中得到良好的制度支撐，不僅如此，通過建立相應(yīng)的行業(yè)規(guī)范，還可以幫助員工改變自身不良的工作心理，更好地降低生產(chǎn)操作過程中存在的人工誤差，與此同時(shí)，能夠及時(shí)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的從業(yè)人員進(jìn)行規(guī)范化管理，一旦發(fā)現(xiàn)相關(guān)從業(yè)人員存在違反行業(yè)規(guī)范的情況，可以及時(shí)地對(duì)其行為進(jìn)行糾正，確保相關(guān)從業(yè)人員可以處在一個(gè)透明化、公開化、規(guī)范化的環(huán)境下。

2.2在生產(chǎn)環(huán)節(jié)當(dāng)中實(shí)現(xiàn)綠色環(huán)保生產(chǎn)

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展以及城市化的不斷進(jìn)步，人們的生活水平相較于過去有了非常明顯的提升，但是在提升生活質(zhì)量的同時(shí)，周圍的環(huán)境也受到了相應(yīng)的污染以及破壞。如果想要讓我們的社會(huì)繼續(xù)的發(fā)展下去，首先人們就要對(duì)于周邊的環(huán)境重視起來。保護(hù)環(huán)境對(duì)于人們的生活來說是非常重要的，無論是工業(yè)制造還是第三產(chǎn)業(yè)，都應(yīng)該針對(duì)如何更好地保護(hù)環(huán)境，做出相應(yīng)的判斷。

2.3加大財(cái)政資金方面的投入

目前我國的機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化的水平并不是特別的高，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的研發(fā)以及整體工作的開展，是需要許多的資金來進(jìn)行支撐的，在接下來的時(shí)間里，我們必須要進(jìn)一步地加強(qiáng)對(duì)財(cái)政資金的投入，才能夠吸引更多的頂尖人才來對(duì)該行業(yè)進(jìn)行研究。

3機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化未來的發(fā)展方向

3.1性能發(fā)展方向

3.1.1高速、高精度、高效化發(fā)展

在任何機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)和制造過程中，速度、精度和效率都是關(guān)鍵性的考核指標(biāo)。隨著自動(dòng)化技術(shù)的不斷進(jìn)步，市場上逐漸出現(xiàn)了高速芯片、智能芯片、多控制系統(tǒng)、帶高分辨率絕對(duì)式檢測元件的交流數(shù)字伺服系統(tǒng)等。在開展設(shè)備設(shè)計(jì)和制造的過程中，可將帶有自動(dòng)化特性和功能的元件、系統(tǒng)應(yīng)用在機(jī)械結(jié)構(gòu)內(nèi)，以提高機(jī)械的運(yùn)行效率和精度。

3.1.2柔性化

為優(yōu)化機(jī)械設(shè)備的性能，在設(shè)計(jì)制造環(huán)節(jié)同樣要加大對(duì)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，以保持?jǐn)?shù)控系統(tǒng)的柔性。數(shù)控系統(tǒng)總體上實(shí)施模塊化設(shè)計(jì)的概念，能夠確保功能的可拓展性，從而滿足用戶的個(gè)性化需求。

3.1.3工藝復(fù)合性與多軸化

市場上出現(xiàn)的各種機(jī)械設(shè)備主要是為了滿足生產(chǎn)加工的需求。隨著自動(dòng)化技術(shù)不斷發(fā)展，人們對(duì)復(fù)合加工提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。由于復(fù)合加工的工序更少、時(shí)間更短，通過多種自動(dòng)化技術(shù)的結(jié)合，可保持功能的多軸化、多系列發(fā)展。以數(shù)控技術(shù)的工藝復(fù)合化為例，工件在一臺(tái)機(jī)床上一次裝夾以后，經(jīng)過自動(dòng)換刀、旋轉(zhuǎn)主軸頭等方式，可達(dá)到多工序、多表面復(fù)合加工的目標(biāo)。

3.2功能發(fā)展方向

3.2.1用戶界面圖形化

在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造領(lǐng)域，數(shù)控系統(tǒng)的應(yīng)用相對(duì)較多。數(shù)控系統(tǒng)與用戶之間的對(duì)話接口，即用戶界面，可以立足于用戶的需求進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，以確保機(jī)械設(shè)計(jì)制造站在用戶的角度進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)。另外，由于每個(gè)用戶對(duì)界面的需求有所不同，從自動(dòng)化技術(shù)中衍生出來的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、可視化技術(shù)、多媒體技術(shù)，使得機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中都需要重視用戶界面的科學(xué)設(shè)計(jì)。

3.2.2科學(xué)計(jì)算可視化

可視化也屬于自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的一大表現(xiàn)。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的科學(xué)計(jì)算實(shí)現(xiàn)可視化，可在機(jī)械設(shè)計(jì)、制造和運(yùn)行中高效地進(jìn)行各類數(shù)據(jù)的處理和解釋，打破了傳統(tǒng)單一的信息交流方式，不再只局限于常規(guī)的文字和語言表達(dá)上，還可通過圖形、圖像、動(dòng)畫等可視化信息來完成相應(yīng)的信息交流。將可視化技術(shù)與虛擬環(huán)境技術(shù)有效融合后，可使機(jī)械設(shè)計(jì)制造實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新，從而達(dá)到無圖紙?jiān)O(shè)計(jì)。

3.2.3插補(bǔ)和補(bǔ)償方式多樣化

自動(dòng)化背景下，直線插補(bǔ)、圓弧插補(bǔ)、圓柱插補(bǔ)、空間橢圓曲面插補(bǔ)、螺紋插補(bǔ)、極坐標(biāo)插補(bǔ)以及NANO插補(bǔ)等都是可選擇的插補(bǔ)方式。補(bǔ)償功能也同樣在自動(dòng)化技術(shù)條件下表現(xiàn)出了多樣性，如可選擇間隙補(bǔ)償、垂直度補(bǔ)償、象限誤差補(bǔ)償和溫度補(bǔ)償?shù)取?/p>

結(jié)語

隨著我國產(chǎn)業(yè)升級(jí)工作的持續(xù)推進(jìn)，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造方面發(fā)生了明顯的變化，傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)制造理念和技術(shù)顯然已無法滿足現(xiàn)代化發(fā)展的要求。但機(jī)械化生產(chǎn)方式的出現(xiàn)，使越來越多的機(jī)械設(shè)備被應(yīng)用到了生產(chǎn)生活領(lǐng)域，并促進(jìn)了機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的工藝優(yōu)化。尤其是自動(dòng)化技術(shù)的出現(xiàn)，使機(jī)械設(shè)計(jì)制造突破了傳統(tǒng)的技術(shù)局限，提高設(shè)計(jì)制造效率的同時(shí)提升了機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

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