機械設(shè)計制造及其自動化的設(shè)計原則與發(fā)展趨勢

王昊泓

摘 要：隨著社會的進步，機械在社會當(dāng)中的利用普及在不斷的提升，從具體的效果來看，機械利用的普及有效的提升了社會生產(chǎn)力，促進了社會生產(chǎn)水平的提高。現(xiàn)階段，為了滿足社會生產(chǎn)發(fā)生的更多需要，需要對機械設(shè)計做更加充分的探討，這樣可以設(shè)計出更加具有時代性和應(yīng)用性價值的機械設(shè)備。從機械設(shè)計的實踐分析來看，要做好此項工作必須要了解機械設(shè)計制造及其自動化的設(shè)計原則，還要對其發(fā)展趨勢有基本的認知，這樣，設(shè)計出來的機械才會有更高的利用價值。因此，機械設(shè)計制造及其自動化的設(shè)計原則和發(fā)展趨勢做探討，旨在為設(shè)計實踐提供參考。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計制造；自動化；設(shè)計原則；發(fā)展趨勢

機械在人們的日常生活中有著重要的應(yīng)用，其能夠?qū)θ梭w活動進行替代，減少人員安全事故的發(fā)生，此外，機械還能夠提升工作的效率，有效促進社會生產(chǎn)力的提高。隨著技術(shù)的進步，機械生產(chǎn)的水平在不斷的提高，機械質(zhì)量也在不斷的提升，但是在現(xiàn)階段的社會環(huán)境下，人們需要機械來完成更多的操作，所以需要對機械的設(shè)計進行重新的調(diào)整。從機械設(shè)計的具體分析來看，自動化機械其具備更高的生產(chǎn)效率和利用價值，所以在當(dāng)前環(huán)境下，研究機械設(shè)計制造及其自動化設(shè)計原則可以設(shè)計出更符合社會需要的機械，而探討其發(fā)展趨勢可以使機械設(shè)計的創(chuàng)新性更強。簡言之，機械設(shè)計制造及其自動化的設(shè)計原則和發(fā)展趨勢研究可以為設(shè)計實踐提供必要的指導(dǎo)。

1 機械自動化設(shè)計原則分析

機械自動化設(shè)計要在目前的環(huán)境下滿足市場的需要，需要遵循基本的設(shè)計原則，否則設(shè)計工作的具體價值會大打折扣。就目前的具體分析來看，其需要遵循的設(shè)計原則主要有以下四個方面。

1.1 有效滿足設(shè)備的相關(guān)需求

需要遵循的設(shè)計原則是能夠有效的滿足設(shè)備的相關(guān)需求。在進行機械設(shè)計的時候，設(shè)備需要達到什么樣的目的，在具體操作的時候要有怎樣的流程，這些內(nèi)容必須要明確，具體的設(shè)計工作也要以這些內(nèi)容為基本的指導(dǎo)，這樣，試出來的設(shè)備才能夠具有相應(yīng)的功能。如果在設(shè)計的過程中沒有具體的思考，那么設(shè)計好的成品必然存在著一定的缺陷，其基本的要求無法滿足需要。舉個簡單的例子，某機械產(chǎn)品其基本需要是提升操作的速度，以此來推動效率的提升。結(jié)果在設(shè)計的時候，具體的效率提升細節(jié)沒有做具體分析，最終設(shè)計的產(chǎn)品其效率和市場現(xiàn)有產(chǎn)品相差不大，這樣的設(shè)計顯然沒有滿足相關(guān)的需求，可以說是失敗的設(shè)計。

1.2 操作方便

機械設(shè)計自動化要遵循操作方面的原則。機械的利用其最終目的是對人力進行解放，從而實現(xiàn)生產(chǎn)效率的提升。在實際利用中，操作越簡單的機械設(shè)備，其對人力的解放效果越理想，設(shè)備發(fā)揮的價值也會更加的突出。如果設(shè)計出來的機械操作比較麻煩，而且操作系統(tǒng)很難掌握，那么其可能會因為操作上的失誤造成重大的安全事故，這與機械設(shè)計的初衷是相違背的，所以操作較為復(fù)雜的機械設(shè)計其也是失敗的。舉個例子，某壓力設(shè)備在具體的利用中，啟動操作需要進行10至15分鐘，為了提升啟動實效性，通過設(shè)計對啟動操作進行簡化，其啟動操作的時間縮短至5至8分鐘，這樣的設(shè)計操作步驟更加簡便，達到了便捷性目的，所以說其設(shè)計是成功的。

1.3 提高產(chǎn)品的品質(zhì)

機械自動化設(shè)計需要遵循的原則是提升產(chǎn)品品質(zhì)。之所以要進行機械自動化設(shè)計是因為原有的同類型產(chǎn)品在應(yīng)用的過程中存在著諸多問題，或者是操作上的，或者是安全性方面的，亦或者是效率和質(zhì)量方面的，這些問題會困擾產(chǎn)品的具體應(yīng)用，所以需要利用全新的自動化設(shè)計來進行問題的解決。如果經(jīng)過了一系列的設(shè)計措施后所設(shè)計的成品依然沒有實現(xiàn)對原產(chǎn)品的突破，那么設(shè)計成本便成為了一項毫無意義的支出。舉個簡單的例子，某動力設(shè)備的運行效率較低，而且動力提供滿足不了現(xiàn)實需要，所以需要更大型的動力設(shè)備來進行效率的提升。在經(jīng)過了一系列的設(shè)計工作后，最終產(chǎn)出的動力設(shè)備其效率有了小浮動的增加，但是依然沒法提供單獨的動力供給需要。和原產(chǎn)品相比，此設(shè)計的品質(zhì)略有提升，但是和投入比例進行比較會發(fā)現(xiàn)投入和產(chǎn)出價值不符，所以說其是失敗的設(shè)計。

1.4 充分利用先進技術(shù)

在機械自動化設(shè)計當(dāng)中需要遵循的重要原則是要充分的利用先進的技術(shù)。從目前的社會發(fā)展來看，技術(shù)的進步會帶來生產(chǎn)力革命，全新的技術(shù)其各方面都比較突出，所以利用技術(shù)進行機械自動化設(shè)計，產(chǎn)品的先進性和時代性會更加的顯著。從目前的分析來看，不同的時代具有不同的代表技術(shù)，比如在一次工業(yè)革命的時候，蒸汽是重要的動力能源，所以在發(fā)動機等設(shè)備設(shè)計的時候，需要將蒸汽利用技術(shù)突入其中。在目前的環(huán)境下，新能源成為了利用較為廣泛的技術(shù)，所以在動力設(shè)備設(shè)計的時候，將新能源利用技術(shù)應(yīng)用其中可以有效的滿足機械自動化設(shè)計對先進技術(shù)的需求。

2 機械自動化發(fā)展趨勢分析

機械自動化有效的提升了機械的工作效率，對人力進行了進一步的解放，了解機械自動化的發(fā)展趨勢可以在未來的機械設(shè)計中設(shè)計更符合發(fā)展趨勢的產(chǎn)品，這樣，產(chǎn)品的與時俱進目標可以實現(xiàn)。從現(xiàn)階段的具體分析來看，機械自動化的發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在四個方面。

2.1 微型化

機械自動化開始向微型化方向發(fā)展。隨著技術(shù)的進步，機械設(shè)備的零部件鍛造技術(shù)越來越高，數(shù)據(jù)的準確性越好，所以即使是面積較小的零件其也可以進行多項技術(shù)的利用，從而具備多項功能。正是因為功能在零部件上的融合使得設(shè)備整體構(gòu)件的體積有了明顯的縮小，所以目前的機械自動化發(fā)展越來越微型。從另一個角度來看，機械自動化的微型化發(fā)展還得益于電子技術(shù)和計算機技術(shù)的混合運用，一方面是電子技術(shù)的運用使得零部件具有了更強的敏感性，另一方面是計算機技術(shù)的應(yīng)用使得零部件控制效率顯著的提升，因為計算機控制的精確性較強，所以即使在小體積當(dāng)中也可以達到控制效果，因此，浪費材料的大體積制作逐漸的被淘汰。

2.2 網(wǎng)絡(luò)化

機械自動化向網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的廣泛運用，信息傳輸?shù)乃俣让黠@的加強，設(shè)備的遠程操控效率和質(zhì)量也在明顯的提升。舉個簡單的例子，在某施工現(xiàn)場，工作人員在室內(nèi)進行控制設(shè)備的操作，機械設(shè)備在控制指令的要求下執(zhí)行相應(yīng)的動作，如此實現(xiàn)了設(shè)備價值的發(fā)揮。機械設(shè)備之所以能夠在遠程控制下進行工作，主要是因為其內(nèi)部存有網(wǎng)絡(luò)信號接收裝置，當(dāng)控制端發(fā)射信號指令的時候，機械設(shè)備作為接收端接收信號并執(zhí)行指令，其工作便可以開始。目前的遙控飛機等利用的都是網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)。簡言之，機械的自動化更多的脫離人體的直接操控，其中所利用的核心技術(shù)就是網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)，所以說網(wǎng)絡(luò)化是機械發(fā)展的一大趨勢。

2.3 智能化

智能化是機械自動化發(fā)展的主要趨勢之一。所謂智能化指的是在機械的工作過程中，只需要執(zhí)行一個命令動作，機械便可以持續(xù)的運轉(zhuǎn)。機械之所以能夠?qū)崿F(xiàn)智能化的運行，主要依靠的是計算機技術(shù)。在具體利用中，利用計算機技術(shù)進行程序命令的編寫，然后將其嵌入到機械設(shè)備的操作系統(tǒng)當(dāng)中，當(dāng)控制端開啟此程序命令之后，設(shè)備會根據(jù)程序命令進行自動化運轉(zhuǎn)，這樣，其智能化目標便得以實現(xiàn)。在目前的社會中，計算機技術(shù)的應(yīng)用在不斷的拓展，人們對于智能化設(shè)備的利用需求也在不斷的增加，所以從機械自動化的發(fā)展來看，智能化成為了一大趨勢。

2.4 綠色化

綠色化是機械自動化發(fā)展的趨勢之一。所謂綠色化指的是機械在具體利用的時候一方面具有較高的生產(chǎn)效率，另一方面有效的控制了資源的消耗，污染的產(chǎn)生也較少，所以整個過程實現(xiàn)了高效性?，F(xiàn)階段，綠色發(fā)展是我國經(jīng)濟發(fā)展的主要趨勢，在這樣的大趨勢面前，機械利用也需要以此為基本思考，所以在進行機械自動化設(shè)計的時候要充分的體現(xiàn)綠色的特性，這樣，機械自動化發(fā)展的綠色趨勢才會進一步加強，其經(jīng)濟意義、環(huán)境意義才會更加的突出。

3 機械設(shè)計制造及自動化設(shè)計的具體措施

機械設(shè)計制造及自動化設(shè)計要在當(dāng)前環(huán)境下獲得很好的效果，需要從兩方面采取具體的措施，這樣，具體設(shè)計的機械設(shè)備才會更具使用價值。

3.1 分析當(dāng)前現(xiàn)狀下的機械設(shè)備技術(shù)

從具體的分析來看，機械設(shè)計機制造及自動化設(shè)計的一項重要措施是進行當(dāng)前現(xiàn)狀的機械設(shè)備技術(shù)分析。要保證設(shè)計的與時俱進，必須要對當(dāng)前環(huán)境下利用的技術(shù)做詳細的分析，比如目前的社會中使用到的清潔能源有水能、太陽能、風(fēng)能等，那么在進行一些動力機械設(shè)計的時候需要充分的考慮這幾種能量的運用，這樣，不僅設(shè)計的先進性目標得以實現(xiàn)，能源利用的綠色化目標也可以實現(xiàn)。由此可以看出。分析當(dāng)前機械設(shè)備技術(shù)，不僅可以滿足機械自動化設(shè)計的基本原則，還可以滿足其發(fā)展趨勢的需要。

3.2 總結(jié)機械設(shè)計經(jīng)驗和缺陷

總結(jié)機械設(shè)計的經(jīng)驗和缺陷也是機械設(shè)計機制造及自動化設(shè)計的一項重要措施。機械設(shè)計的目的是要對之前使用的同類型產(chǎn)品的缺陷進行補充。為了更好的完善缺陷，需要對缺陷有充分的了解，所以深入性分析產(chǎn)品的缺陷可以為新設(shè)技產(chǎn)品的方向提供指導(dǎo)。再者，總結(jié)先前產(chǎn)品當(dāng)中具有的優(yōu)勢，并在新設(shè)技產(chǎn)品當(dāng)中進行提升和運用，這樣，新產(chǎn)品不僅解決原有產(chǎn)品的問題，還集成了其優(yōu)勢，可以說，這樣的新產(chǎn)品其利用效果會更加的顯著。

4 結(jié)束語

綜上所述，機械設(shè)備在目前的社會生活中利用廣泛，做好設(shè)計工作對其進行改善和提升能夠有效的提高機械產(chǎn)品的利用實效。分析研究機械設(shè)備產(chǎn)品設(shè)計的基本原則以及其發(fā)展趨勢，可以設(shè)計出更好的符合時代發(fā)展要求的產(chǎn)品，這對于機械產(chǎn)品的更新?lián)Q代和品質(zhì)提升幫助巨大。

參考文獻

[1] 李琪.機械設(shè)計制造及其自動化的設(shè)計原則及發(fā)展趨勢[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016，（3）：22-23.

[2] 劉良波.機械設(shè)計制造及其自動化的設(shè)計原則及發(fā)展趨勢分析[J].中國機械，2014，（22）：217-218.

[3] 劉少文.淺析我國機械設(shè)計制造及其自動化的設(shè)計原則及發(fā)展趨勢[J].工業(yè)設(shè)計，2016，（3）：110-111.

[4] 白雪峰.機械設(shè)計制造及其自動化的設(shè)計原則及發(fā)展趨勢[J].中國機械， 2014，（16）：105-105.

[5] 李吉群，趙文瑞.機械設(shè)計制造及其自動化的設(shè)計原則及發(fā)展趨勢探討[J]. 科研，2017，（2）：00149-00149.

[6] 蘇湛林.探析機械設(shè)計制造及其自動化的設(shè)計原則及發(fā)展趨勢[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2017，（5）.

[7] 李碧雯.機械設(shè)計制造及其自動化特點和優(yōu)勢及發(fā)展趨勢探析[J].建筑工程技術(shù)與設(shè)計，2016，（33）.

[8] 金驍斌.機械設(shè)計制造及其自動化特點及發(fā)展趨勢探析[J].城市建設(shè)理論研究：電子版，2016，（10）.