基于自動(dòng)化發(fā)展的機(jī)械設(shè)計(jì)的研究與討論

摘 要：機(jī)械制造是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)支柱，隨著科技的不斷發(fā)展，使得我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)逐漸走向自動(dòng)化的發(fā)展道路，從而提高了機(jī)械制造的質(zhì)量和效率。因此，文章主要探究基于自動(dòng)化發(fā)展的機(jī)械設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化；機(jī)械設(shè)計(jì)；研究

1 機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)的意義

1.1 提高工作的質(zhì)量

自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以有效提高機(jī)械制造的質(zhì)量，相對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)具備很高的精準(zhǔn)性、穩(wěn)定性以及高效性，主要表現(xiàn)在以下幾方面：首先，機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)改變了傳統(tǒng)單一性的制造工藝。在實(shí)際的制造生產(chǎn)中，機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)可以將制造測(cè)量和制造評(píng)價(jià)等數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息，從而對(duì)這些數(shù)字信息進(jìn)行分析和處理，自動(dòng)化機(jī)械設(shè)計(jì)的精準(zhǔn)性大大降低了機(jī)械制造過程中誤差的累積，并有效提高機(jī)械制造中加工參數(shù)的信息分析水平。其次，在企業(yè)進(jìn)行大批量生產(chǎn)時(shí)，機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)可以使得機(jī)械生產(chǎn)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)具有更高的明確性和具體性，從而全面提升機(jī)械生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，并大大減少“積累誤差值”的產(chǎn)生幾率。

1.2 提高生產(chǎn)質(zhì)量

由于自動(dòng)化技術(shù)自身的精準(zhǔn)性和穩(wěn)定性，可以完全掌控機(jī)械生產(chǎn)中的各個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，并對(duì)生產(chǎn)中的安全數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的監(jiān)測(cè)，若監(jiān)測(cè)到錯(cuò)誤數(shù)據(jù)和信息，會(huì)迅速發(fā)生警報(bào)以及修改完善，從而保證了機(jī)械制造生產(chǎn)的安全性和可靠性，全面提高了機(jī)械制造生產(chǎn)的質(zhì)量。其主要表現(xiàn)在以下幾方面：在傳統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)中主要是采用人工操作的方式為主，在實(shí)際的機(jī)械生產(chǎn)中很容易出現(xiàn)因人工操作不當(dāng)而形成的安全隱患，機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)很好的解決了這樣的問題，并在一定程度上，自動(dòng)化技術(shù)具有安全警告的功能，在生產(chǎn)出現(xiàn)失誤的情況下，機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的安全系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出警報(bào)。在生產(chǎn)的過程中，機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)可以對(duì)機(jī)械生產(chǎn)過程進(jìn)行詳細(xì)的預(yù)測(cè)，從而大大減少了機(jī)械生產(chǎn)事故的發(fā)生幾率。

1.3 提高資源利用率

機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)能在機(jī)械制造過程中有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源，從而全面提升生產(chǎn)資源的循環(huán)使用率。在實(shí)際的機(jī)械加工中，自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)可以精細(xì)化機(jī)械制造生產(chǎn)中的每一個(gè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)，并對(duì)殘料進(jìn)行有效的處理，實(shí)現(xiàn)“由廢變寶”的資源再利用，從而實(shí)現(xiàn)節(jié)約能源的環(huán)保理念。從另一方面看，機(jī)械制造生產(chǎn)中的節(jié)約能源大大降低了企業(yè)的原料成本，提高企業(yè)的利潤(rùn)。另外，機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)在實(shí)際的生產(chǎn)中可以對(duì)生產(chǎn)原料自行處理和剪裁，減少了人工消耗，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的最大化，促進(jìn)企業(yè)的可持續(xù)健康發(fā)展。

2 基于自動(dòng)化發(fā)展的機(jī)械設(shè)計(jì)

2.1 機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)

機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)是以數(shù)字模型為前提和基礎(chǔ)進(jìn)行機(jī)械自動(dòng)化理論的分析與探究，并將其結(jié)果通過數(shù)字化技術(shù)對(duì)機(jī)械生產(chǎn)的輸出量和輸入量進(jìn)行描述，從而完成機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)。機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)可以利用微積分方程式進(jìn)行構(gòu)建和表達(dá)，如下圖所示。該圖主要是利用質(zhì)塊和阻尼器以及幾種彈簧而組成的鉛錘平移機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)。質(zhì)塊所在的位置是整個(gè)機(jī)械運(yùn)動(dòng)的坐標(biāo)原點(diǎn)，質(zhì)塊在外力作用下沿X軸向上移動(dòng)，質(zhì)塊的移動(dòng)坐標(biāo)為x（t），利用達(dá)朗貝爾原理設(shè)計(jì)出機(jī)械自動(dòng)操作示意圖，其微積分表示為Mx（t）+Bx（t）+kx（t）=f（t），f（t）的在阻尼器上的滑動(dòng)，阻尼器上的阻值也會(huì)發(fā)生相應(yīng)的變化，如果彈簧系數(shù)發(fā)生改變，使得阻值也會(huì)發(fā)生變化，導(dǎo)致輸出x（t）的數(shù)值也會(huì)同樣會(huì)發(fā)生變化，相關(guān)的函數(shù)，可以看出，阻尼器中的阻尼值的大眾和彈簧系數(shù)以及F（t）的運(yùn)動(dòng)呈現(xiàn)相反的趨勢(shì)。由此，我們可以得知質(zhì)塊平衡時(shí)其所在位置的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)，阻尼器中的阻尼值的大小和相對(duì)運(yùn)動(dòng)成相反趨勢(shì)。

2.2 機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用

由于科技的不斷發(fā)展和壯大，機(jī)械制造生產(chǎn)要進(jìn)行不斷創(chuàng)新和改革以適應(yīng)時(shí)代發(fā)展對(duì)生產(chǎn)水平的要求。對(duì)此，機(jī)械制造業(yè)全面推行自動(dòng)化生產(chǎn)模式，構(gòu)建完善高效的機(jī)械自動(dòng)化控制系統(tǒng)，進(jìn)一步推行自動(dòng)化技術(shù)，從而促進(jìn)現(xiàn)代化機(jī)械生產(chǎn)的快速發(fā)展。目前，國(guó)外的一些發(fā)達(dá)國(guó)家在機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)方面已經(jīng)建立了有效的機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)。從工業(yè)化生產(chǎn)的角度看，機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)應(yīng)多設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的各個(gè)環(huán)節(jié)入手，形成完整的自動(dòng)化套裝結(jié)構(gòu)，從而推進(jìn)機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)的集成化、模塊化。從現(xiàn)有的機(jī)械制造上分析，應(yīng)通過充分結(jié)合自身的經(jīng)濟(jì)模式來(lái)判定機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的便利性和穩(wěn)定性，從而為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)代化服務(wù)提供重要的保障。

3 基于自動(dòng)化發(fā)展的機(jī)械設(shè)計(jì)未來(lái)展望

3.1 機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)的虛擬化發(fā)展

在傳統(tǒng)的機(jī)械制造生產(chǎn)中，主要是對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品進(jìn)行圖紙?jiān)O(shè)計(jì)，再根據(jù)圖紙來(lái)進(jìn)行成品的生產(chǎn)、裝配、試驗(yàn)以及檢測(cè)，從而完成整個(gè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。這種傳統(tǒng)的制造生產(chǎn)方式最大的缺點(diǎn)在于開發(fā)周期長(zhǎng)，產(chǎn)品試驗(yàn)和檢測(cè)需要專業(yè)設(shè)備并配備有能力的人員來(lái)施實(shí)，大大增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本。隨著科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展以及計(jì)算機(jī)技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐漸日趨成熟，人們可以通過計(jì)算機(jī)技術(shù)來(lái)模擬操作工作，并利用現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)和信息的接收和輸出，打破時(shí)間和空間上的局限性進(jìn)行溝通與合作。

3.2 機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)的數(shù)字化發(fā)展

機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)的數(shù)字化發(fā)展是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)的核心和關(guān)鍵，數(shù)字化制造是現(xiàn)代化技術(shù)和制造技術(shù)以及科學(xué)管理共同作用的產(chǎn)物。從機(jī)械制造企業(yè)的角度上看，企業(yè)核心技術(shù)中的數(shù)據(jù)和知識(shí)以及各種技能都是采取數(shù)字形式利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行企業(yè)內(nèi)部的輸出和傳遞，并通過數(shù)字化技術(shù)進(jìn)行信息和數(shù)據(jù)的收集和整理。在企業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)和多媒體技術(shù)等數(shù)字技術(shù)作用下對(duì)企業(yè)產(chǎn)品信息進(jìn)行整理和分析，從而實(shí)現(xiàn)企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與生產(chǎn)，滿足客戶的多樣化產(chǎn)品需求。從全球制造的角度上看，用戶可以通過互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行信息的發(fā)布和收集，各個(gè)企業(yè)也可以根據(jù)自身需求利用互聯(lián)網(wǎng)中的電子商務(wù)進(jìn)行合作和優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，形成動(dòng)態(tài)的自動(dòng)化生產(chǎn)聯(lián)盟，共同合作設(shè)計(jì)和制造出高品質(zhì)的產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)共同發(fā)展的雙贏格局。

3.3 綠色的概念主要是環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域的行為代名詞，同時(shí)也是社會(huì)與自然協(xié)調(diào)發(fā)展的重要途徑。

人類社會(huì)從本質(zhì)上屬于自然的一部分，既不能和整體分離也不能破環(huán)整體。因此，在機(jī)械自動(dòng)化制造生產(chǎn)中要將綠色概念貫穿到整個(gè)制造生產(chǎn)中，使其成為綠色制造的產(chǎn)物。

4 結(jié)束語(yǔ)

文章通過基于自動(dòng)化發(fā)展的機(jī)械設(shè)計(jì)的分析，讓讀者認(rèn)識(shí)到機(jī)械制造業(yè)是我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)支撐，在一定程度上影響著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平。自動(dòng)化技術(shù)不僅有效了增強(qiáng)了機(jī)械制造的質(zhì)量，還提高了機(jī)械制造的效率，從而有效提高了企業(yè)在經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)中的核心競(jìng)爭(zhēng)力，促進(jìn)企業(yè)長(zhǎng)久發(fā)展的同時(shí)也保證了我國(guó)制造業(yè)的健康穩(wěn)定。

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