自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的實(shí)施探索

許龍 陳飛

摘 要 工業(yè)文明發(fā)展中，機(jī)械設(shè)計(jì)作為機(jī)械制造行業(yè)內(nèi)核心工作，相關(guān)人員只有將自動(dòng)化技術(shù)引進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域，才能確保機(jī)械產(chǎn)品質(zhì)量、推進(jìn)該行業(yè)技術(shù)改革。因此，本文對(duì)機(jī)械領(lǐng)域中，自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)施展開研究，借此明確機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化發(fā)展方向，突出自動(dòng)化技術(shù)實(shí)踐價(jià)值。

關(guān)鍵詞 自動(dòng)化;機(jī)械設(shè)計(jì);機(jī)械產(chǎn)品

引言

機(jī)械制造行業(yè)現(xiàn)代化建設(shè)中，自動(dòng)化技術(shù)被廣泛應(yīng)用在機(jī)械產(chǎn)品制造中，使得該生產(chǎn)環(huán)節(jié)勞動(dòng)力得以解放。而在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，自動(dòng)化技術(shù)在實(shí)施時(shí)，同樣可高效解決設(shè)計(jì)中的疑難問題，提高機(jī)械產(chǎn)品加工制造效率。因此，本文對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)中自動(dòng)化技術(shù)具體實(shí)施內(nèi)容展開討論，旨在分析機(jī)械設(shè)計(jì)方案優(yōu)化思路，滿足機(jī)械產(chǎn)品自動(dòng)化設(shè)計(jì)需求。

1機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化相關(guān)概述

自動(dòng)化技術(shù)是依托于計(jì)算機(jī)所生產(chǎn)的新型技術(shù)，其在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域應(yīng)用中，是利用多種先進(jìn)技術(shù)融合以支撐機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)需求，強(qiáng)化機(jī)械設(shè)計(jì)效能，完善機(jī)械產(chǎn)品加工制造流程。具體來(lái)說，自動(dòng)化技術(shù)本身應(yīng)用范圍廣，將其滲透在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域，可在創(chuàng)新機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，提高機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)速率[1]。在我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展中，自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的實(shí)施，主要是通過優(yōu)化設(shè)計(jì)資源配置、高效整合設(shè)計(jì)信息、處理設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)、檢驗(yàn)設(shè)計(jì)效果等工作，助力我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)，為相關(guān)企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力的提升奠定基礎(chǔ)。例如機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，自動(dòng)化技術(shù)可實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，在發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)參數(shù)超出預(yù)設(shè)范圍后及時(shí)發(fā)出警報(bào)，提醒設(shè)計(jì)人員調(diào)整設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，以保障機(jī)械產(chǎn)品整體質(zhì)量。

2機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域中自動(dòng)化技術(shù)實(shí)施難點(diǎn)

機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化發(fā)展趨勢(shì)愈發(fā)突出，但自動(dòng)化技術(shù)在具體實(shí)施中，仍存在較多問題，使得機(jī)械設(shè)計(jì)效果難以保障。比如在設(shè)計(jì)結(jié)果校驗(yàn)中，由于自動(dòng)化技術(shù)內(nèi)信息資源利用模式尚未確立，使得自動(dòng)化技術(shù)定位不準(zhǔn)，繼而無(wú)法在機(jī)械設(shè)計(jì)校驗(yàn)中處于優(yōu)勢(shì)地位，強(qiáng)化自身實(shí)施價(jià)值。再者，部分自動(dòng)化校驗(yàn)技術(shù)在設(shè)置基礎(chǔ)性功能時(shí)，由于自動(dòng)化信息存儲(chǔ)空間、處理力度不足，從而導(dǎo)致設(shè)計(jì)校驗(yàn)系統(tǒng)中數(shù)據(jù)處理效率低，無(wú)法適應(yīng)當(dāng)前使其機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化方案的落實(shí)。

3自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的實(shí)施

3.1 實(shí)施案例

以工業(yè)領(lǐng)域中常用機(jī)械產(chǎn)品“并聯(lián)鉆床”設(shè)計(jì)為例，自動(dòng)化技術(shù)在實(shí)施中，可基于多類先進(jìn)技術(shù)融合建立自動(dòng)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)。系統(tǒng)功能板塊確立后，相關(guān)人員可根據(jù)并聯(lián)鉆床性能需求，在系統(tǒng)內(nèi)輸入設(shè)計(jì)參數(shù)、建立設(shè)計(jì)裝配模型。該自動(dòng)化系統(tǒng)讀取設(shè)計(jì)模型數(shù)據(jù)后，可將其輸入設(shè)計(jì)界面內(nèi)，用戶可在瀏覽參數(shù)后根據(jù)個(gè)體要求，修改設(shè)計(jì)參數(shù)，優(yōu)化、改進(jìn)并列鉆床設(shè)計(jì)方案。比如該自動(dòng)化系統(tǒng)在初始狀態(tài)中，并聯(lián)鉆床內(nèi)運(yùn)動(dòng)平臺(tái)、驅(qū)動(dòng)腿、固定平臺(tái)的設(shè)計(jì)功能尚處于禁用狀態(tài)，在用戶輸入產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)參數(shù)后，可逐步激活相關(guān)設(shè)計(jì)版塊，有序完成機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)。另外，自動(dòng)化設(shè)計(jì)期間，系統(tǒng)可記錄設(shè)計(jì)參數(shù)變化，自動(dòng)指導(dǎo)參數(shù)設(shè)計(jì)調(diào)整，直到機(jī)械產(chǎn)品性能設(shè)計(jì)符合相關(guān)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

3.2 實(shí)施內(nèi)容

（1）智能化設(shè)計(jì)

自動(dòng)化技術(shù)實(shí)施中，機(jī)械設(shè)計(jì)智能化特點(diǎn)愈發(fā)突出。機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域內(nèi)相關(guān)人員在應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)時(shí)，可憑借該技術(shù)的智能化特征，確定設(shè)計(jì)定量指標(biāo)，減少設(shè)計(jì)誤差，確保機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)效果[2]。具體實(shí)施時(shí)，相關(guān)人員可在機(jī)械設(shè)計(jì)期間，利用智能三維平臺(tái)自動(dòng)建立設(shè)計(jì)模型，使機(jī)械設(shè)計(jì)可在平臺(tái)支持下自動(dòng)推進(jìn)設(shè)計(jì)參數(shù)分析、設(shè)計(jì)模型建立、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)展示、設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)裝配等工作。與此同時(shí)，基于自動(dòng)化技術(shù)，該機(jī)械智能設(shè)計(jì)平臺(tái)可輔助設(shè)計(jì)人員完成二次設(shè)計(jì)任務(wù)，同時(shí)確保機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)建模效率，保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平。另外，智能化設(shè)計(jì)中，自動(dòng)化技術(shù)同樣可用于創(chuàng)新設(shè)計(jì)方法，規(guī)范設(shè)計(jì)流程，甚至可在平臺(tái)功能發(fā)揮中分解、充足設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，創(chuàng)新機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)或功能設(shè)計(jì)。但是，相關(guān)人員通過改變?cè)O(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，改進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，還應(yīng)深入梳理各拆分?jǐn)?shù)據(jù)的作用關(guān)系。比如設(shè)計(jì)人員可借助運(yùn)動(dòng)分析法，分類處理機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的平面設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，并且在掌握機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)空間位置后，明確設(shè)計(jì)方案中結(jié)構(gòu)布局，梳理機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)系，從而自動(dòng)化篩選最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。再者，機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，自動(dòng)化技術(shù)所支撐的智能設(shè)計(jì)三維平臺(tái)，可在完善機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上，借助設(shè)計(jì)模型自動(dòng)完成產(chǎn)品配置。設(shè)計(jì)人員可在產(chǎn)品裝配結(jié)束后，模擬測(cè)試產(chǎn)品功能，確保產(chǎn)品設(shè)計(jì)參數(shù)、使用性能參數(shù)的一致性。

（2）集成設(shè)計(jì)

機(jī)械設(shè)計(jì)、自動(dòng)化技術(shù)融合后，為計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)通信等技術(shù)的集成應(yīng)用提供思路，在自動(dòng)化技術(shù)支撐下，機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化建設(shè)工作不斷推進(jìn)，而相關(guān)技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的實(shí)施，能夠?qū)崿F(xiàn)該領(lǐng)域的自動(dòng)化設(shè)計(jì)、制造目標(biāo)，減少人力資源成本，提高機(jī)械設(shè)計(jì)效率。比如，相關(guān)人員可在計(jì)算機(jī)、自動(dòng)化技術(shù)聯(lián)合運(yùn)用中，借助計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)庫(kù)完善機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案，簡(jiǎn)化機(jī)械設(shè)計(jì)流程，并且在機(jī)械設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)集成管理系統(tǒng)中，提高機(jī)械設(shè)計(jì)質(zhì)量，為機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域自動(dòng)化發(fā)展提供助力[3]。

（3）數(shù)控設(shè)計(jì)

數(shù)控設(shè)計(jì)是自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域中實(shí)施的產(chǎn)物，其在該領(lǐng)域的應(yīng)用能夠在機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品的高效設(shè)計(jì)，為后期機(jī)械自動(dòng)化制造奠定基礎(chǔ)。但由于數(shù)控設(shè)計(jì)實(shí)施本身的復(fù)雜性，設(shè)計(jì)人員在挖掘自動(dòng)化技術(shù)價(jià)值時(shí)，還應(yīng)通過技能培訓(xùn)、專業(yè)知識(shí)學(xué)習(xí)等方式，總結(jié)機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)中數(shù)控技術(shù)使用經(jīng)驗(yàn)，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)方案完成設(shè)計(jì)任務(wù)，避免產(chǎn)生設(shè)計(jì)誤差問題。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域引進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)的目的，在于減少機(jī)械設(shè)計(jì)中人為失誤，提高機(jī)械設(shè)計(jì)效率。集成設(shè)計(jì)、數(shù)控設(shè)計(jì)以及智能化設(shè)計(jì)是自動(dòng)化技術(shù)的主要實(shí)施內(nèi)容，其在凸顯自動(dòng)化技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)融合價(jià)值的基礎(chǔ)上，明確機(jī)械設(shè)計(jì)中技術(shù)集成、自動(dòng)化發(fā)展的趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

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