機械設計制造及其自動化的設計及發(fā)展

趙靜

摘 要：機械設計制造及其自動化水平體現(xiàn)了工業(yè)生產(chǎn)的生命力，拉開了全球工業(yè)“革命”的序幕。傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)的過程中人們主要靠人工實現(xiàn)各項加工、生產(chǎn)要求等，效率低、質(zhì)量差，生產(chǎn)效果并不理想。而機械設計制造及其自動化能夠從機械制造、計算機科學、自動化技術、信息技術等出發(fā)，在智能化機械上實現(xiàn)加工和生產(chǎn)，從根本上提升了工業(yè)效益，已經(jīng)成為新時期人們關注的焦點。

關鍵詞：機械設計制造；自動化；發(fā)展

1.機械設計制造及其自動化的概述

機械設計制造是嚴重各種工業(yè)機械設備及機電產(chǎn)品從設計、制造、運行控制到生產(chǎn)過程的一門綜合性學科。在經(jīng)濟、科技飛速發(fā)展的時代里，對機械設計制造要求也來越高，尤其是在機械制造行業(yè)規(guī)模化發(fā)展的當下，傳統(tǒng)機械設計制造已經(jīng)逐漸暴露出它的弊端，而要想推動機械設計制造行業(yè)的更好發(fā)展，就應當認識到機械自動化的優(yōu)越性。機械設計制造自動化是科技發(fā)展的產(chǎn)物，以科技為依托，可以提高機械制造效率，保證機械設備的穩(wěn)定性，節(jié)省機械制造成本，提高經(jīng)濟效益。

2.械設計制造及其自動化的設計原則

機械設計制造及其自動化是集計算機科學、信息技術等為一體，在智能化、模塊化、微型化設計原則基礎上形成的新型設計制造形式，可以全面解決現(xiàn)代生產(chǎn)過程中的各項問題，是當前工業(yè)及工程中不可或缺的關鍵部分。為進一步提升機械設計制造及其自動化應用效益，其設計的過程中人員需要把握好：

（1）設計與機械功能需求相匹配。機械設計制造及其自動化設計的目的就是為了滿足機械設備功能需求，使其能夠在工業(yè)或工程中發(fā)揮其作用，形成高質(zhì)量高、高效益機械設備體系，從根本上提升工業(yè)或工程的經(jīng)濟效益。為此，設計過程中必須要保證機械設計制造及其自動化設計內(nèi)容、設計重點、設計核心與機械設備功能需求相協(xié)調(diào)，能夠從全方位滿足機械設備功能需求，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)機械設備應用效益的最大化，為我國工業(yè)或工程發(fā)展奠定良好的基礎。

（2）設計需注重全面創(chuàng)新。機械設計制造及其自動化與其他機械制造理論存在一定的差異，其要求在智能化、自動化、信息化技術基礎上不斷創(chuàng)新和改善，以保證機械設備生產(chǎn)和制造效益的最大化。為此，機械設計制造及其自動化設計的過程中必須全面融入創(chuàng)新理念，運用先進技術不斷創(chuàng)新，形成針對性設計體系，這樣才能夠從根本上提升設計效益，使機械設備自動化水平達到新的高度。

（3）設計需做好技術的融合。機械設計制造及其自動化內(nèi)容較為復雜，在設計工作開展的過程中需做好各項機械設備技術的融合，這樣才能夠形成科學、全面、系統(tǒng)的設計體系。如常規(guī)設計的過程中需要把握好機械能量轉(zhuǎn)化技術、機械信息處理技術、機械智能檢測技術等，將其融入到機械設計制造及其自動化設計過程中，為設計工作提供完備的數(shù)據(jù)體系，從而提升機械設計制造及其自動化設計的科學性、可靠性和有效性。

3.機械設計制造及其自動化的實際應用

3.1在農(nóng)業(yè)領域的應用

在我國農(nóng)業(yè)機械設計制造及其自動化設備方面，推進其精準度發(fā)展進程，不僅有利于我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，還對我國經(jīng)濟建設帶來幫助。與發(fā)達國家相比，我國農(nóng)業(yè)機械設計制造及其自動化技術起步比較晚，在技術水平以及設備精準度上存在一定的差異。目前，我國農(nóng)業(yè)精準度建設主要集中在農(nóng)業(yè)節(jié)水、節(jié)肥等方面，例如在農(nóng)業(yè)節(jié)水方面，通過精準的技術，實現(xiàn)農(nóng)業(yè)灌溉上的節(jié)水，以達到節(jié)約水資源的目的。我國農(nóng)業(yè)不僅在該方面實施精準化，還需要在農(nóng)業(yè)機械設計制造及其自動化建設方面實現(xiàn)精準化。

首先，在學習國外先進技術基礎上，集中農(nóng)業(yè)發(fā)展科研力量，對我國農(nóng)業(yè)設備現(xiàn)狀進行充分了解，以科技為依托，在技術上將農(nóng)業(yè)機械自動化設備進行完善，并推進農(nóng)業(yè)機械設備精準化進程；其次，發(fā)展農(nóng)業(yè)機械設備需要以科技為依托，優(yōu)化農(nóng)業(yè)機械自動化建設，例如農(nóng)業(yè)機器人的研發(fā)，有效降低了農(nóng)耕勞動力，進而實現(xiàn)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)科技化。

3.2在集成虛擬化技術領域的應用

機械設計制造及其自動化技術在機械電子集成電路中的應用，促進了電子設備有效控制?；跈C械設計制造及其自動化技術的電子集成技術，其最大的特點，就是能夠通過機械設備，將電力系統(tǒng)中的控制電路、驅(qū)動電路以及功率電路集成在一起，但是在一個系統(tǒng)中將這些不同的線路集成在一起，并非能夠提升電力系統(tǒng)的功能，嚴重的情況有可能為電力線路管理與維護帶來困擾。近年來，在機械設計制造及其自動化技術下，研發(fā)出一種插卡式的集成技術，該種集成技術將控制電路放置在系統(tǒng)的外部，通過插卡的方式與集成電路進行連接。該種技術應用比較廣泛，例如插卡開關的使用。插卡式的結構，存在很多優(yōu)勢，能夠有效避免封裝元件數(shù)量大等問題，又有效的避免了控制電路與模塊一體化的問題。

3.3工業(yè)領域的應用

第一，在Pro/NC數(shù)據(jù)庫中存放各項環(huán)境參數(shù)，這些參數(shù)分別為數(shù)控零件技術要求、幾何圖形、尺寸和器件在工藝上的要求等。最后確定在數(shù)控加工中的器件加工路線和器件加工工藝參數(shù)，并且確定輔助功能參數(shù)。按照數(shù)控機床原始的加工代碼來驅(qū)動數(shù)控機床進行器件加工。

第二，在Pro/E的數(shù)控加工中，過程必須遵循規(guī)定的加工工藝步驟來設計加工軌跡。在實際的加工邏輯中，數(shù)控程序流程與加工思路是一致的。在這一過程中，可以設計數(shù)控切割中刀具的具體參數(shù)，可以依照需要設計適合的刀具進行數(shù)控加工，加工系統(tǒng)通過對工藝數(shù)據(jù)計算出刀具的切割軌跡，并且最后生成CL文件。

4.機械設計制造及其自動化發(fā)展趨勢

4.1智能化的發(fā)展方向

機械設計制造的智能化發(fā)展在以往看來，可能很難實現(xiàn)。但是隨著科學技術的發(fā)展，尤其是現(xiàn)代信息技術的發(fā)展，手機的智能化，電腦的智能化，電視的智能化、智能機器人等等都已經(jīng)實現(xiàn)，機械設計制造的智能化也必將成為現(xiàn)實。機械設計制造的智能化發(fā)展與自動化的結合，主要是通過計算機程序的設定，通過類似人工智能的程序，讓機械設備能夠自動智能的對信息數(shù)據(jù)以及問題進行分析處理，不再需要人為的操控，并且可以自動解決故障，從而讓機械生產(chǎn)真正的實現(xiàn)自動化。

4.2網(wǎng)絡化的發(fā)展方向

傳統(tǒng)的機械設計制造主要是利用紙質(zhì)圖紙進行設計和制造，這種方法不僅需要大量的資源，而且無法保證無人工誤差。因此，機械設計制造及其自動化的發(fā)展將會結合計算機技術和網(wǎng)絡技術，對傳統(tǒng)的設計制造進行改善，利用計算機的操作軟件進行圖紙的設計和分析，在發(fā)現(xiàn)問題之后利用計算機進行糾正，最后投入制造。與計算機技術的結合，可以利用其智能化的優(yōu)勢降低人工設計的誤差，提高設計效率而且利于保存。

4.3綠色化的發(fā)展方向

隨著經(jīng)濟的發(fā)展和現(xiàn)代社會的高度進步，生態(tài)環(huán)保，綠色節(jié)約理念不斷被提出，在這種理念下，機械制造企業(yè)必須要肩負起保護環(huán)境，節(jié)約能源的重要使命，在機械設計制造中遵循綠色的理念，堅持綠色設計。在機械產(chǎn)品制造的過程中，要以對環(huán)境的影響為核心，兼顧產(chǎn)品功能，也就是說既要具備產(chǎn)品功能，又不能對周圍的環(huán)境造成不利的影響。綠色環(huán)保、節(jié)能減排、可持續(xù)性發(fā)展是未來的發(fā)展趨勢，也將是機械制造行業(yè)的主流方向，對提高企業(yè)的社會效益和企業(yè)競爭能力具有重要的意義。

4.4數(shù)字化技術的應用

將生產(chǎn)所需的圖像、聲音等信息轉(zhuǎn)換為數(shù)字信息的技術即為數(shù)字化，其在機械自動化中的應用有助于系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)分析及處理工作，進而可實現(xiàn)系統(tǒng)對產(chǎn)品的模擬，產(chǎn)品制造由此完成。隨著人們對數(shù)字化技術的重視及廣泛應用，其將會使產(chǎn)品的設計更加精準化，產(chǎn)品生產(chǎn)過程也將更加簡潔化。

4.5科技化發(fā)展

就現(xiàn)階段而言，我國機械自動化的發(fā)展已經(jīng)逐步實現(xiàn)了對生產(chǎn)過程的系統(tǒng)化操控，但其科技化發(fā)展仍需得到進一步完善，表現(xiàn)較為突出的是機械制造業(yè)中的遙控技術。就現(xiàn)階段而言，我國機械自動化中的技術監(jiān)控和遙感技術發(fā)展水平還不高，其未來發(fā)展對于生產(chǎn)環(huán)節(jié)問題的有效解決具有重大意義。

結束語：機械設計制造及其自動化憑借自身優(yōu)勢已成為機械設計制造行業(yè)的重要技術組成部分。對此，我們一定要對其特點及優(yōu)勢加以分析，并在此基礎上探究其發(fā)展趨勢，在不斷完善機械自動化的同時促進機械制造行業(yè)的健康發(fā)展。

參考文獻

[1]張真，盛國亮，孫曉亮.機械設計制造及其自動化的發(fā)展前景之我見[J].硅谷，2015，01：12+72.

[2]吳壬佳.探討機械設計制造及其自動化的發(fā)展趨勢[J].科技與企業(yè)，2015，08：69.

[3]吳超.我國機械設計制造及其自動化發(fā)展前景[J].江西建材，2015，15：299+19.

[4]周志常.機械設計制造及其自動化的趨勢[J].工業(yè)設計，2015，08：95-96.

[5]王利東.解析機械設計制造及其自動化的技術核心[J].企業(yè)導報，2015，15：77+118.