自动化生产设备在机械设计制造中的应用探讨

严滔滔，杨熙春，李彐峰

（1.浙江三信智能机械科技有限公司，浙江 嘉兴 314305；2.杭州科睿哲信息科技有限公司，浙江 杭州 310000）

引言

随着机械技术和自动化控制的发展，机械制造业正在朝着智能化方向转变，传统制造行业也在不断地进行产品结构、工艺流程等方面的创新。但是由于生产设备所使用到的是大量复杂零件及一些精密零部件。这些部件具有高精度要求且体积较大及质量较重；同时因为加工过程中需要对其进行拆解处理，从而导致零件之间相互碰撞和摩擦力增大，这就使得机械制造业的自动化程度进一步降低，同时也使得制造企业在产品质量控制上难度增加、成本增加、速度提高[1]。

1 自动化生产设备在机械设计制造中的应用

1.1 机械设计制造需求

自动化生产设备能够有效地提高工作效率、降低劳动强度、提升产品质量，保证机械设计制造水平。在对自动化生产设备的应用过程中需要注意以下几个方面：首先是要充分考虑到企业实际情况下对于机械化生产线的需求。因为随着社会经济发展和人们生活条件不断改善、科技日新月异及市场竞争激烈等因素影响之下，使得我国大部分制造业都面临着转型升级问题。其次是要结合现代化技术手段来进行产品研发，实现机械制造智能化与自动化生产模式相结合的发展趋势。

1.2 自动化生产设备在机械设计制造中的运行

自动化生产设备在机械设计制造中的运行主要包括以下几个方面：

首先，要保证其能够正常工作，这就需要对其进行合理有效的利用，在实际应用过程当中必须要确保各个零部件之间存在一定程度上相互影响的现象。其次，对于整个系统的运转情况加以掌握。最后，需要根据自动化生产线所具有特点来制定出相应标准，最终实现机械设备运行中各部分间相对独立、彼此互相联系协调及能够保证整体性和系统性等方面都得到保障，进而提高生产效率。

2 自动化生产设备在机械设计制造中的总体设计

2.1 自动化生产设备在机械设计制造中的功能

自动化生产设备的规划，应根据机械设计制造中所需零件进行合理安排。在实际应用过程中，必须充分考虑到其自身特点。在整个机械设计制造过程中，需要考虑到不同类型零部件之间存在着相互影响的作用。因此要想提高企业整体工作效率，就必须充分利用自动化技术来提升其工作质量水平及降低成本投入等；与此同时，还应该加强对于智能化控制技术和数字信息处理能力的重视程度，从而使产品生产周期得到有效改善，实现生产线间协调性与衔接性的优化升级。

2.2 自动化生产设备在机械设计方案中的关键

由浙江三信智能机械科技有限公司研制发明的一种装配质量检测装置，一种纸管自动上管机，一种控制纸管转动的控制装置等专利技术为行业内典型的高效自动化设备。机械设计制造是一门应用性较强的学科，它在实际生产中具有很强的专业技术和实践能力，需要对自动化设备进行深入分析。因此要充分利用自动化生产线、自动控制、计算机辅助等先进技术来实现机械化生产。智能化机械设备是利用现代信息技术手段将产品信息采集后再传送到控制中心（MCU）并通过人工智能软件完成实时监控与远程操作功能，使其能够快速适应不同的工作环境和要求；同时还可以根据现场实际情况进行调整。自动化生产设备在机械设计制造中的运行主要包括以下几个方面：首先，要将自动化生产系统进行合理配置，使其能够与其他零部件相配合，从而实现对整个生产线的有效控制。其次，加强对智能化、信息化技术及计算机辅助软件应用等相关知识理论和方法的研究。最后，要注重对于设备运行过程中数据信息采集工作做好管理及维护工作；同时还要注意结合实际环境条件对机械设计制造工艺流程中所使用到的自动化生产系统进行合理规划与改进。

3 自动化生产设备在机械设计制造中的硬件选型

自动化生产设备的设计是机械设计方案中较重要和复杂的环节，在实际工作过程之中，需要结合不同类型、型号及技术要求等方面进行综合考虑[2-4]。例如：对于大型机械而言，要根据产品结构特点对整个系统进行科学合理规划；而针对小型零件来说，则必须根据其具体功能来选择合适零部件形状及尺寸大小；对于大中型零件来说，一般情况下可以采用高精度加工方式，以提高效率和降低成本的原则来设计制造工艺流程，同时还需要在生产过程中加强设备与控制系统之间的联系。机械设计制造系统的应用，是在自动化生产设备的基础上，对其进行优化与改进，需要针对不同类型、规格和功能要求，而采用相应技术。

自动化生产设备在机械设计制造过程中的应用主要集中于传动方式和电气控制系统[5]。通过对不同工作模式下的控制，可以有效提升机械设备运转效率，降低故障发生率，提高经济效益。在机械设备生产过程中，电气传动的应用最为普遍，主要是通过对电动机和变压器进行合理化控制来实现。在自动化生产设备中，电气传动的应用也是十分广泛，主要包括电液伺服阀、自动换挡机及液压支架。其中电力电子技术在机械设计制造过程中有着举足轻重的地位。而电力电子技术则可以通过控制电动机来实现对电机转速和转矩进行有效调节，因此对于电气传动来说，其具有非常明显地效果。另外，就是能够将自动化生产设备中所需用电量大大减少，并且能有效节约能源消耗量。

4 自动化生产设备在机械设计制造中的应用策略

机械设计制造的应用策略主要包括产品质量标准、技术创新和管理模式等。根据客户需求，对不同类型的零部件进行分类，并制定出相应技术规格及相关操作方式；在生产过程中要加强监督力度和控制强度以减少人为因素给设备造成影响；还要保证零件结构合理性与工艺要求相匹配，以达到提高机械性能的目的。技术创新是指通过不断地引进先进科学技术来实现产品质量提升。生产设备的设计制造过程中，必须要充分考虑到机械系统自身特点和实际情况，在满足产品制造需求下进行技术改进；根据企业现有的生产条件及工艺要求对其设备结构形式及主要零部件进行优化设计。

5 总结与展望

本文通过对生产设备在机械设计制造中的应用现状和存在问题进行分析，提出了自己对于企业生产车间管理方面的建议，加强对机器设备运行可靠性、稳定性及安全性等相关内容的研究。由于我国目前处于发展中国家阶段，科技水平相对较落后，因此要想提高工业自动化程度需要大量投入资金来完善硬件设施建设并加大力度引进国外先进技术，以提升产品质量与性能；同时还要从机械设计制造角度着手解决生产现场存在问题，机械设备在生产过程中，需要大量的零部件，而这些零部件，都要进行合理的设计和制造。因此对其部件结构、材料等方面也必须充分考虑。例如对于机床而言主要是为了提高工作效率。所以在设计时不仅要确保加工精度要求高，还要保证机器本身具有较好的抗振动性及耐腐蚀能力；此外还应注意零部件之间相互配合关系及装配间隙问题；同时，需要根据零件生产实际情况来确定合理的尺寸和形状、材料等。