自動化技術(shù)在機械設(shè)計與制造中的應(yīng)用研究

摘要：自工業(yè)革命開始，機械生產(chǎn)逐步取代人工勞動，至今已成為生產(chǎn)制造的主要力量。而自動化技術(shù)被廣泛應(yīng)用與機械設(shè)計制造中，例如，已從傳統(tǒng)的進(jìn)行單一的車、磨等加工工藝的生產(chǎn)設(shè)備轉(zhuǎn)變?yōu)樾滦偷募庸ぶ行脑O(shè)備，實現(xiàn)了同一產(chǎn)品的全方位加工，保證了產(chǎn)品的加工質(zhì)量。本文主要就自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用進(jìn)行討論分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：自動化技術(shù);機械設(shè)計制造;應(yīng)用

1?我國機械設(shè)計制造中自動化技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀

自動化技術(shù)屬于綜合性的技術(shù)，能夠?qū)⒆詣涌刂?、控制論、信息論、計算機技術(shù)、電子學(xué)、系統(tǒng)工程等諸多學(xué)科知識進(jìn)行相應(yīng)的融合，其中，計算機技術(shù)以及控制理論尤為重要。機械自動化主要是指生產(chǎn)當(dāng)中的機械以及設(shè)備，通過既定程序或者指令能夠?qū)崿F(xiàn)自動化控制，屬于一種先進(jìn)的自動控制系統(tǒng)，亦是自動化的重要組成部分。機械自動化技術(shù)在我國出現(xiàn)的時間比較早，具體并無法考證。但是，在《墨子》當(dāng)中有所記載，發(fā)現(xiàn)我國最早的機械自動化技術(shù)產(chǎn)生應(yīng)該在春秋戰(zhàn)國時期，體現(xiàn)在魯班制造的木鳥當(dāng)中。但是，機械自動化技術(shù)真正受到人們的重視卻是在工業(yè)革命時期，即瓦特蒸汽機的發(fā)明成功，促使機械自動化技術(shù)進(jìn)入到了人們的視野。

許多發(fā)達(dá)國家早已研發(fā)出自動化管理系統(tǒng)和信息化管理系統(tǒng)，并將其應(yīng)用于自動化生產(chǎn)中，而我國大多數(shù)機械設(shè)計制造企業(yè)在自動化管理上仍采用人工管理為主的管理費方式，手工勞動仍在勞動工程中占較大比重，也有一些企業(yè)正在邁向自動化生產(chǎn)，并且在逐步擴(kuò)大自動化設(shè)備的應(yīng)用，如加工中心、數(shù)控磨床、數(shù)控車床等。除此之外，自動上卸料設(shè)備、自動裝加工藝設(shè)備、在線工藝檢測設(shè)備等自動化技術(shù)也被廣泛應(yīng)用到了實際生產(chǎn)中，為企業(yè)的生產(chǎn)帶來了不少的便利。

2?自動化技術(shù)在機械設(shè)計與制造中的作用及意義

2.1?增強生產(chǎn)質(zhì)量

自動化技術(shù)能夠把控到機械制造的每個環(huán)節(jié)，實現(xiàn)生產(chǎn)數(shù)據(jù)的檢測，并且對于錯誤的參數(shù)能夠給于警示。增強生產(chǎn)質(zhì)量的可靠性體現(xiàn)在以下方面：（1）使人工操作變的更加簡單，降低因為人工操作不當(dāng)所造成的安全事故的概率。（2）根據(jù)生產(chǎn)所用的設(shè)備，機械的參數(shù)等等運行的指標(biāo)進(jìn)行實時的監(jiān)控，實現(xiàn)生產(chǎn)預(yù)測的判斷，降低安全事故發(fā)生的可能。

2.2?改善機械使用情況

自動化技術(shù)還可以改善機械的使用情況。對機械設(shè)備的運行狀態(tài)實時的監(jiān)控，具體的體現(xiàn)如下：（1）根據(jù)不同的參數(shù)對機械設(shè)備的運行狀態(tài)等相關(guān)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。（2）能及時發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)時的安全隱患，這樣對于機械設(shè)備的維護(hù)有很大的作用。（3）引入數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)，對機械的故障問題的判斷能夠起到輔助作用。

2.3?有利于降低資源成本

在以往傳統(tǒng)的機械設(shè)計制造工作中，多是采用的粗放型生產(chǎn)模式，因此生產(chǎn)效率不高，在實際生產(chǎn)過程中需要消耗大量的資源，從而使得企業(yè)的生產(chǎn)成本增加，嚴(yán)重制約了機械制造企業(yè)的發(fā)展。而應(yīng)用自動化技術(shù)，能夠提升機械設(shè)計制造的精細(xì)化程度，控制各項材料資源的使用，進(jìn)而降低生產(chǎn)成本，確保生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)性。此外，在機械設(shè)計各環(huán)節(jié)之中，自動化技術(shù)的引用，還能夠促進(jìn)各個環(huán)節(jié)的不斷優(yōu)化和完善，令材料資源更加適應(yīng)機械設(shè)備的性能，減少不必要的材料浪費。

3?自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用

3.1?將數(shù)控技術(shù)與自動化技術(shù)結(jié)合應(yīng)用

當(dāng)前，在應(yīng)用自動化技術(shù)時，可以與數(shù)控技術(shù)技術(shù)相結(jié)合，在于計算機銜接起來，便可觀察到自動化制造的整個流程，充分掌握自動化技術(shù)的先進(jìn)性水平，更加清楚在數(shù)控技術(shù)中參數(shù)，明確數(shù)控技術(shù)與自動化技術(shù)是否結(jié)合完好，借助計算機對機械制造自動化流程一目了然，隨時觀察到自動化技術(shù)的功能是否存在異?，F(xiàn)象，以及自動化作用是否發(fā)揮出來，便可及時發(fā)現(xiàn)存在的問題，盡快采取措施加以解決，有效控制好產(chǎn)品的質(zhì)量，保證自動化制造的產(chǎn)品符合驗收標(biāo)準(zhǔn)，避免出現(xiàn)返工的現(xiàn)象，在制造中便不會出現(xiàn)浪費成本的情況。同時，還應(yīng)要求工作人員按照規(guī)范步驟，將自動化技術(shù)與數(shù)控技術(shù)連接起來，做到嚴(yán)格把控各個環(huán)節(jié)，自覺管理操作行為，這樣才能體現(xiàn)出兩種技術(shù)的作用以及應(yīng)用優(yōu)勢，有利于推動機械制造高效進(jìn)行，進(jìn)而自動化制造出更多的產(chǎn)品，有效提高經(jīng)濟(jì)效益。

3.2?自動化技術(shù)的柔性化應(yīng)用

柔性自動化技術(shù)是一種能夠?qū)崿F(xiàn)多品種、多批量機械產(chǎn)品加工、制造、裝配以及檢測等工作的自動化機械制造生產(chǎn)技術(shù)，其是建立在數(shù)控技術(shù)基礎(chǔ)之上的。柔性自動化技術(shù)能夠使得機械制造企業(yè)產(chǎn)品設(shè)計制造的應(yīng)變能力得到提升，能夠根據(jù)客戶和市場的需求設(shè)計和制造更多符合時代變化的機械產(chǎn)品，從而助力機械制造企業(yè)可持續(xù)發(fā)展。此外，還可以通過自動化信息管理系統(tǒng)對柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)和控制，通過人機操作界面調(diào)控干預(yù)機械產(chǎn)品的制造環(huán)節(jié)，確保機械產(chǎn)品自動化生產(chǎn)線的可控性提高，從而對機械制造產(chǎn)品進(jìn)行必要的設(shè)計改進(jìn)和優(yōu)化，使其更加符合市場和用戶的需求。

3.3?運用于虛擬化系統(tǒng)中，避免出現(xiàn)差錯

機械設(shè)計和機械制造中可以將自動化技術(shù)運用要虛擬化系統(tǒng)中，便可自動化模擬出產(chǎn)品的外觀形狀以及不足之處，進(jìn)而依據(jù)虛擬化的直觀圖像，對設(shè)計方案進(jìn)行改進(jìn)，便可設(shè)計出合理的制造方案，由此可知，在實際生產(chǎn)之前，要注重將自動化技術(shù)用于虛擬化系統(tǒng)中，快速模擬出產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和外部特點，更加清楚看到設(shè)計出的產(chǎn)品，從而明確應(yīng)改正的地方，避免在制造中出現(xiàn)差錯，結(jié)合虛擬化系統(tǒng)自動呈現(xiàn)的產(chǎn)品圖案，充分意識設(shè)計的機械產(chǎn)品，應(yīng)具有多樣化功能，內(nèi)部性能應(yīng)更先進(jìn)，這樣才能吸引人們的目光，便開始主動選購，及時修改設(shè)計方案，最終呈現(xiàn)出合理的方案。因此，在虛擬化系統(tǒng)中運用自動化技術(shù)非常重要。

3.4?應(yīng)用于集成化系統(tǒng)中，提高制造質(zhì)量

目前，隨著自動化技術(shù)的興起，機械制造行業(yè)要積極運用自動化技術(shù)，便可在集成系統(tǒng)中自動化處理數(shù)據(jù)，并且，在設(shè)計機械產(chǎn)品時，可以發(fā)揮出集成化的作用，以及應(yīng)用效果，使制造出的產(chǎn)品具有合理性和實用性，不出現(xiàn)退貨的情況，確保產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)完整，沒有質(zhì)量殘缺的問題，有效提高產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的完整性，因而，要注重在集成系統(tǒng)中應(yīng)用自動化技術(shù)，對所有設(shè)備進(jìn)行自動化組裝，減少人力和物力的投入，還可以自動調(diào)整集成化系統(tǒng)中重組環(huán)節(jié)，針對不合理的地方，快速自動化調(diào)試，及時處理出現(xiàn)的問題，以此確保產(chǎn)品的各項參數(shù)和各種數(shù)據(jù)在規(guī)定的范圍內(nèi)，便可設(shè)計和制造出質(zhì)量完好的產(chǎn)品，有效提高品的質(zhì)量。由此可知，自動化技術(shù)集成系統(tǒng)中起到調(diào)整和處理的作用，從而制造出高質(zhì)量的產(chǎn)品，對機械制造行業(yè)的發(fā)展起到推動作用。

結(jié)束語

機械制造行業(yè)在發(fā)展的過程中，要注重發(fā)揮出自動化技術(shù)的優(yōu)勢和作用，進(jìn)而在制造設(shè)計中和集成系統(tǒng)中運用自動化技術(shù)，完全取代了落后的技術(shù)，便可及時掌握制造中產(chǎn)生的外形有無殘缺的地方，進(jìn)而及時實施改正方案，確保制造出合格的產(chǎn)品。此外，還可以應(yīng)用于虛擬化系統(tǒng)中對產(chǎn)品的性能和特點進(jìn)行模擬，充分了解產(chǎn)品是否具有實際運用價值，明確之后在進(jìn)行自動化制造，杜絕出現(xiàn)浪費成本的現(xiàn)象，從而制造出質(zhì)量完好，功能健全的產(chǎn)品，進(jìn)一步促進(jìn)制造行業(yè)快速發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]明鑫.自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用[J].山東工業(yè)技術(shù)，2019（02）：50.

[2]趙國強，馬軍.自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用研究[J].電子測試，2018（22）：128-129.

作者簡介：陳夢龍，1990年，男，河南新鄉(xiāng)市人，新鄉(xiāng)市勝達(dá)過濾凈化技術(shù)有限公司工藝室主任，研究方向：過濾產(chǎn)品設(shè)計與制造。