机械设计制造及自动化的发展趋势探讨

蒋留兵 江浩

【摘 要】近年来，机械制造水平也在飞速提升，各种设计理念也在机械制造与自动化设计中得到了尤为广泛的应用。机械設计制造和自动化属于衡量地区、国家工业实际发展水平的重要参考指标，当前传统模式下的机械设计制造难以符合社会实际发展需要，这主要是由于社会逐渐在向智能化、技术化以及绿色化方向发展。因此机械设计制造应紧跟时代发展脚步，不断向智能化、自动化方向发展。自动化模式的运用，能够使工作时间得到极大程度节约，将工作效率提高，并减小工作误差，保证设备在使用时的精准性。

【关键词】机械设计制造;自动化;发展趋势

引言

产品设计对于机械制造企业的生产活动是十分关键的。只有在生产加工的前期阶段，设计人员需要对产品的功能以及外观等进行全方面的规划设计，才能生产出同时具备质量与性能的使用产品。随着现代数字化技术与智能化科技的应用普及，设计人员需要与时俱进，在设计过程中充分利用现代的科学技术，有效提升产品的设计效果，促使机械产品的质量与实用性能可以达到更高的标准。

1机械设计制造及其自动化的发展的优势

首先是工作质量和效率高。在进行工业生产过程中，产品质量与工作效率的保证十分重要，机械设计制造及其自动化在运用过程中，能够发挥对生产的推动作用。在自动化设备当中有信息相关处理系统。工作人员在工作中可以将生产信息与生产数据在系统当中输入，然后运用自动化方式进行处理与分析，进而使不同任务被分配在不同部门当中，这种方式与传统人工模式相比成效更加明显。工业生产当中无论是机械设计制造，还是自动化设备，在生产环节的渗透能够获得较为显著的效果，不仅能够促进生产水平的提升，也能在质量得到保证的前提下提高生产效率。其次是维修与调整较为便利。在对机械自动化相关产品进行安装与调试时，可以运用将控制程序改变的方式改变工作方式，借此满足不同对象的需求和现场当中参数变化的实际需要，在对程序进行控制时可以运用多种方式进行输入，在此过程中可以将数据在控制系统当中输入，但是不需对产品中的任何零件与部件进行改变。就具备存功能的相关产品来讲，可以事先进行的执行程序的存入，然后将工作对象的不同作为依据，以给定代码的形式输入。在此情况下，可以根据预定程序开展自动工作，自动监视与自动检验方面的功能能够实现针对出现的故障以自动形式采取对应措施，推动工作逐渐恢复到正常状态，对于机械自动化相关产品来讲，普遍运用数字显示与程序控制，在此情况下，手柄数量与操作按钮会明显减少，进而整体操作更为简化，达到简单、方便的效果，同时通过对控制系统的运用，能够保证操作的重复性。

2机械设计制造及自动化的应用

2.1优化制作工艺流程

在设计阶段，材料与结构的设计至关重要。为了能够在设计的全过程中融入节能理念，就需要从工艺产品设计制作等多个方面进行合理的改进，这样才可以减少制造过程中产品带来的能源消耗。作为技术人员，首先就需要针对当前的技术进行合理的调整优化，因为不同的加工工艺带来的能源消耗是不同的，还需要针对加工工艺的顺序进行针对性的优化处理。另外，尽可能降低加工的荷载，因为在载荷运行下机械生产设备的使用效率更好，并且不会产生能源方面的浪费。因此，从设计阶段开始设计人员就需要对制造的生产效率和质量有充分的考虑，并且明确资源节约要求。就如针对加工方式而言，热锻和冷锻相对于温锻的热能消耗更多，浪费的热能较多。虽然在技术上也进行了适当的改进，能够让很多热能都得到回收利用，但是在实际的利用效率方面依旧无法与温锻相比。因此，通过冷却工艺的合理使用，能够实现热能的最大限度回收。为了降低实际生产制造过程中出现的能源消耗，可以考虑到缩小零件体积、优化零件结构等方式的运用。

2.2优化机械设计

在进行机械制造的过程中，往往要考虑到机械效率和节能两个方面的提升，并且优化机械设计，同样也是节能设计理念的最好呈现。对于发动机的选择方面，应该考虑到低公害性。对于工程机械而言，发动机就是其心脏所在，其本身也是工程机械的动力输出，对于环境也有着较高的要求。因此，在设计的环节要考虑到拥有良好环保性能的发动机的使用，在减少噪音污染的同时降低能源方面的实际消耗，并且实现机械系统程序运转之中加工效率的提升，最终减少在实际运行环节对于环境本身带来的污染与破坏。针对液压系统的部分也要积极改进，这主要是为了确保液压系统始终保持在清洁的状态。在具体操作中，设计人员需要按照具体情况来做好油料的选择，并且彻底清除油液之中包含的微尘杂质，从根本上保证液压系统的清洁性。同时对于换油的时间，在允许的条件下可以适当延长，以降低液压系统故障发生率，有效控制液压系统污染的产生。另外，在改进液压管的时候，要考虑到预防处理，针对出现腐蚀老化的管路进行改进，尝试使用硬管路，降低软管中废气的实际排量，杜绝管道破裂下引发的污染问题。针对驾驶室的设计要兼顾到驾驶室的安全性和环保性。在具体的设计环节，可以适当选择有效遮挡紫外线和辐射的密封式玻璃，对于冷暖空调要求是无氟的，基于人体设计的基本原理尽可能添加一些多元化的色彩，以保障司机的安全性，提升工作效率。

3新型发展环境下机械设计制造的发展路径

首先是虚拟化。长期以来，机械设计以手动绘图设计为主，将设计方法以绘图的方式标识出来，设计过程复杂，且绘图设计科学性和精确性较低，设计质量难以提高，设计技术难突破。随着虚拟技术的发展，机械设计虚拟化是未来机械制造业发展的必然趋势。借助先进的虚拟技术来整合处理海量的设计图样及数据，整个操作过程呈现虚拟化状态，能够有效简化机械设计的步骤与流程，提高设计的科学性和精确性，且通过虚拟技术，可及时发现设计中的问题与漏洞，实现及时更正，减少设计误差，同时降低人力资源的投入，降低生产成本。虚拟化是未来机械设计的主要发展方向之一，虚拟技术将会带来机械设计的变革性发展，颠覆传统的以人工绘图为基础的机械设计模式。其次是网络化。网络化和信息化是新型发展环境下各个行业发展的典型特点，机械设计制造也不例外。互联网可以将机械设计和机械制造紧紧连结在一起，对设计和生产全过程实现网络化管理，一旦发现某个生产环节出现差错，就能及时进行调整，最终实现对生产全过程的网络化管控。通过互联网技术可提高设计的科学性和精确性，同时实现设计与生产之间的无缝对接，提高生产效率，降低生产成本，保障生产线高精尖生产，进而有效降低所造成的损失，保障整个生产操作流程的高效进行。网络化为机械设计行业发展提供了重要动力和活力，同时也是机械设计制造发展的重要发展方向。

结语

总之，机械制造业在发展过程中应紧跟时代脚步，注重信息化的实现，加强信息技术与机械制造业之间的结合，使机械制造业在发展过程中获得有效方向，同时机械设计造业与自动化在不断发展过程中应关注技术创新，促进设备在功能上的提升，保证设备与绿色环保相关标准相符，在此过程中设计人员应注重对市场规律的把握，保证设计出的产品具备良好竞争力，这对于工业以及社会经济的稳定、持续发展都有较大推动作用。

参考文献：

[1]练正胜.智能机械设计制造自动化特点及发展[J].内燃机与配件，2020（18）：167-168.

[2]李诗，赵传贵.智能机械设计制造自动化特点与发展趋势研究[J].建筑工程技术与设计，2020（28）：2963.

（作者单位：河南工学院）