浅谈机械设计制造及其自动化

陈博炜

摘要：随着机械设计和制造自动化技术的不断更新和发展，机械自动化产品的技术水平比传统的机电产品更高，可以为制造商和用户带来更多的社会效益和经济效益，使其逐步取代传统的机电产品。

关键词：机械;设计制造;自动化

1机械设计和生产自动化技术的优势

1.1提高企业的生产率和工作质量

由于机械自动化产品具有自动控制和信息处理功能，产品控制和检测的准确性和准确性得到了极大提高。通过这些功能，机器可以按照设计要求完成产品的生产，减少其他因素的影响，大大提高产品的合格率，实现产品的最理想运行，提高工作质量。此外，随着机械自动化产品完成了工作自动化的转型，生产力水平得到了显著提高。由于机械自动化的运行可以适应客户的需求，特别适合生产各种档次和小系列产品，大大缩短了产品的开发时间，加快了产品升级换代的速度。

1.2提高产品的安全性和可靠性

机械自动化产品具有以下功能：产品的自动监测、报警、诊断和保护。在日常生产过程中，即使发生过载、过压、过流、短路等电流故障，机械产品也可以采用自动保护装置，减少了员工和机械设备事故的发生，大大提高了机械设备的使用安全性能。机械自动化产品使用电子元件来减少机械产品中的元件磨损，以提高其安全性和可靠性，降低故障率，延长使用寿命。

1.3便于控制和维护，提高产品性能

在安装和测试机械自动化产品时，由于其工作模式可以通过改变控制程序来改变，因此可以满足不同客户对产品的需求。这些控制程序可以通过其他方法自动输入机械自动化产品的控制系统，而无需更换机械零件。一些机械自动化产品具有存储功能。员工可以在系统中输入许多不同的执行程序集来存储它们。在未来对不同的工人进行工作时，给每个工人一个特定的信号代码，并让他们根据指定的预定程序执行机械自动操作。由于机械自动化产品具有自动监测和检查功能，即使在工作失败的情况下也可以采取自动保護措施，恢复正常工作。现代机械自动化产品由程序和数字控制，大大减少了操作按钮和手柄的数量，大大简化了操作程序，更加简单方便。

1.4功能齐全，应用广泛

机械自动化产品具有机械自动补偿与控制、自动调节与检测、自动保护与智能化等多种功能。由于其功能比较齐全，能够满足不同客户的需求，因此具有广泛的应用前景。

1.5提高能源效率

现代国家的战略目标是节约一次能源和二次能源，这也是我们的客户非常重视的问题。机械自动化产品采用节能驱动机构调整和提高能效，节能效果非常明显。此外，由于现代多学科的相互融合，机械自动化系统的许多功能不仅从机械系统转变为微电子系统，而且从硬件系统转变为软件系统，使机械自动化产品系统向轻量化、小型化方向发展，提高了材料利用率。无论哪个单位采用机械自动化技术及其产品，都能带来良好的社会效益和经济效益。因此，世界先进国家都在大力推广和发展机械自动化技术。

2机械设计、制造及自动化发展方向探讨

2.1机电一体化

机电一体化是机械设计、制造和自动化发展的主要趋势。这可以看作是技术的进步和系统的现代化。目前，机电一体化技术已在一些工业生产领域得到应用，并取得了良好的应用效果。

机电一体化以机械设计、制造和自动化技术为基础。在机电一体化原理的指导下，各种机器和电子设备有效地结合成一个电子控制和自动化的机械系统。从某种意义上说，机电一体化是机械设计和制造及其自动化技术的延伸。因此，实现机电一体化是机械设计制造及其自动化技术发展的必然趋势。

2.2智能化

智能化是机械设计制造及其自动化技术的主要特征，也是它与传统机械设计制造最重要的区别。虽然目前智能特性也反映在机械设计、制造和自动化技术中，但它们远远不能满足设计要求，更不用说解放人力资源、实现生产的完全智能化了。然而，可以肯定的是，智能化是机械设计、制造和自动化的主要发展方向。我相信有一天，完全智能化的实现将彻底解放人力资源，模拟工人的设计、制造和生产操作。

2.3数字实现

机械设计制造的数字化及其自动化是提高生产能力和生产效率的根本保证。数字技术在工业中有其独特的发展意义。它可以将各种复杂多变的信息统计，包括图形、能力、数据和声音，转化为数字信息，然后通过数字技术高效地处理和分析这些数字信息，通过建立数字模型，充分模拟产品功能设计、加工和生产过程，完成产品原型的生产和生产。避免设计和生产失误，全面提高产能和生产效率。

2.4虚拟化

目前，在几乎所有的机械设计和制造过程中，都实现了图纸上的设计连接，也就是说，在产品制造和生产之前，设计师现在在图纸上设计产品的功能和特性，然后参考产品设计制作产品样品，只有在确认正确后才能投入生产。即使在机械设计和制造及其自动化技术得到应用之后，产品设计也首先在图纸上完成，在计算机辅助设计软件（CAD）上略为先进。确定无问题后，将生产要求输入自动控制系统，开始生产操作。这样不仅要消耗大量的人力和物力，而且要增加错误率。随着科学技术的不断发展及其在机械设计和制造中的应用，未来可以实现产品设计虚拟化，通过虚拟技术，系统中的专业设备或程序可以直接完成产品的虚拟设计和验证。如果设计中没有问题，系统将继续检查相关数据。如果设计没有问题，系统将继续改进。

2.5网络

目前，在机械设计制造及其自动化应用过程中，虽然机械设计制造过程的系统控制是通过网络技术实现的，但生产控制的网络化尚未实现。例如，在将机械设计和制造及其自动化应用于产品的设计和生产时，一旦设计或系统中出现影响产品正常生产的详细问题，且专业设计和技术人员不在现场，生产管理人员只能停止生产，等待专业人员解决问题后才能投入生产，严重影响产品的生产效率。即使通过网络技术可以实现现场自动化和远程制造的问题，在未来也可以不借助网络技术解决上述问题。

2.6无污染

工业生产虽然有效地推动了经济发展和人民生活水平的不断提高，但也造成了很大的污染，在一定程度上影响了人们的正常生活，甚至威胁到人们的健康。因此，在机械设计、制造和自动化的发展中，无污染被列为未来最重要的发展方向之一。通过引入无污染管理理念，可以有效控制机械设计制造过程中废水、废弃物的排放和处理，最大限度地减少工业生产对环境的污染和对人们正常生活的影响。

结束语：

机械自动化技术的延续是机电一体化。机械工业要想在市场上占有一席之地，就必须实现从传统机械产品向机电产品的转变。因此，机械行业的设计师不仅应该在工作中传播新技术，还应该创造新技术，为机电技术的发展做出贡献。

参考文献：

[1]李航.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].化工装备技术，2011（02）.

[2]朱佳晖.机械设计制造及其自动化的发展方向研究[J].中国机械，2012（04）.