關于機械設計制造及其自動化發展的研究

【摘 要】機械設計制造及其自動化集多種技術于一身，是一門新興的學科，具有較高的可靠性和穩定性，使機械設施更加人性化和智能化。機械設計制造以及自動化具有很大的發展空間和潛力，本文對其優勢以及發展的設計原則進行了分析研究，并進行了相關的案例分析。

【關鍵詞】機械設計制造；優勢；自動化發展；系統化

1.機械自動化系統的優勢

1.1提高了工作質量和工作效率

較強的信息處理能力和自動控制調整能力是機械自動化產品的特點，這準確保證了各工作部位根據預設完成指定的操作，不僅節約了物力人力，而且在很大程度上提高了工作效率，加強了工作功效，充分滿足了智能化操作的需求。另外，數控機床的工作效率是普通機床的五倍以上，在節省了人力成本的基礎上，還提高了生產效率。

1.2操作方便

機械自動化產品具有強大的控制能力，不需對零部件進行改變，只需輸入不同的程序，就會自動改變工作模式，也就是說，每一種工作模式對應一組控制程序代碼。此外，它還有故障自診斷的功能，可以針對系統故障進行自診斷并展開及時修復。機械化自動產品的優勢在于，運用計算機程序控制機械動作，將手動操作流程大大簡化。通過一系列的編程，優化操作，實現智能化操作。

1.3提高了機械的安全性和可靠性

機械自動化產品具有故障自診斷的能力，同時能采取及時的自我保護方法，加強其運行的穩定性，避免不必要的損失和破壞。這表現出了自動化機械產品智能化和人性化的特點，按照一系列自動監控、分析處理、診斷、自我保護過程，改變了手工操作的復雜性，從而使事故發生率降低。

1.4節能降耗

目前，全世界面臨著越來越嚴重的能源危機，客戶更加關注具有節能減排功能的產品。機械自動化產品采用的驅動機構耗能低，具有顯著的節能效果。自動化產品的發展步驟是“微型化”、“輕量化”。

1.5適用范圍寬廣

機械自動化產品具備較好的復合能力，是多種先進技術的交織產物。電器系統具有自動化控制、液壓系統壓力補償、誤差調節、自動保護等功能，不再遭到單一功能的約束，能夠適應各種繁雜惡劣的工況，滿足客戶多元化的要求。

2.瓦楞紙板生產線的自動化

在計算機技術的引導下，電子技術和機械技術相結合，使包裝裝備機電實現一體化。

瓦楞紙板生產線的自動化也越來越得到了包裝機械廠商的重視。近幾年來，瓦楞紙板生產線也在加快更新換代，升級提檔。方向發展主要主要為以下幾方面：（1）向多功能、高效、高速、低耗、計算機控制、寬幅、封閉無污染的方向發展。（2）瓦線設備的零部件生產將向專業化、通用化、標準化和系列化方向發展。（3）瓦楞紙板生產線制造設備在高新技術的推動下，功能的可靠性不斷增強，也日趨先進。

一條瓦楞紙板生產線包括以下方面：單面瓦楞機、自動升紙架、涂膠機、烘干部、收紙部和供熱系統、全自動輪轉切斷機、全自動薄刀縱切壓痕機、全自動螺旋刀橫切機、全自動堆碼機、瓦楞紙板生產線測控管理系統等。整條生產線可采用數控精密智能閉環位置控制技術，實現生產線各運動部件的精確定位，可通過以太網集中控制，實現不同控制級別的遠程監控及遠程診斷。如：生產線各機型如配置有實時故障診斷及遠程故障診斷系統，便可實現設備運行的實時監控、網絡化管理和遠程故障診斷，使整條生產線具備完善的報警系統，可通過遠程控制快速準確的解決用戶端問題，降低用戶的生產成本。

3.機械設計制造及其自動化發展的設計原則

3.1利用先進科技，改革創新

每種產品具有各自的系統和功能，所以對不同的產品進行分類。如果人們接收某種產品，要對其原因進行詳細的分析，利用科學進行開發。處理好產品的原料，加工產品的質量。只有投入較多的科技含量，機械設備的功能才能加強。自動化系統不僅要對文字、數據進行識別、分析，還要指定出設備的功能。

3.2應機器功能要求展開開發

機械自動化系統的設計和制造不僅要滿足客戶的需求，而且要具備一個主要的功能，只有對能量和信息進行改變后才能成為客戶需求的能量和信息。機械自動化系統從設計到制造，將產品和技術融為一體，形成的機械自動化系統相對比較完整。

4.機械自動化制造以及自動化發展方向

4.1生態化

隨著科技的發展，人們了解到經濟發展在很大程度上受到環境因素的影響，綠色生態的理念由此誕生。機械設計制造的藍色設計，主要是對資源進行最大化的使用，從而取得新型的綠色產品設計。在進行產品設計的過程中，要將重點放在產品環境的屬性上，不僅要滿足環境的需求，還有確保產品的基本功能和經濟性。綠色產品除了要有制定的使用功能外，還要確保人的健康和周圍環境不受損害。現代機械設計注重生態化，既使資源損耗大大降低，同時使產品的質量和競爭力得以提高。

4.2微型機

機械自動化在20世紀80年代逐漸向微觀領域發展。伴隨著科技的發展，微電子設備不斷更新，小型的機械自動化產品具有耗能低、靈活性強的特點，在軍事、醫療科研、生物技術等領域普遍應用。機械自動化應用微機械技術來加工微機械產品，使用精細加工法，不斷向微型化發展。超精密的技術主要有蝕刻和光刻兩種。

4.3定量化和系統化

現代機械制造將傳統的類比設計和設計經驗提高到了理性和邏輯的層面，成為一種新型的設計方式。依照計算機，將機械產品作為整體系統來看，可以將環境和人的關系進行協調。機械設計制造系統化是指將總系統劃分為子系統，并運用現代設計的方法和理論，對子系統進行協調，從而實現系統化。不能用傳統設計方法來反映實質工況。機械產品的結束功能是在隨機動態的情況下展開設計的。可見，機械設計會不斷向定量化發展。現代機械設計充分考慮了零部件和材料的損傷，在進行機械設計時，運用了數學歸納法和有限元法，大大提高了機械設計的成功率。

4.4智能化

近幾年來，計算機作為一種最常用的設計工具，能夠通過創建整體性的模型，來描述機械產品的工況，并采用智能化的方式對其進行處理，為機械產品提供最優的設計方案。

5.結束語

總而言之，機械自動化設計與制造具有可靠性高、能耗低、功能多等優勢，其發展潛力和發展空間巨大，將會引領科技前沿。

【參考文獻】

[1]期刊論文.機械自動化的技術核心與制造模式研究.中國機械，2014（14）.

[2]李海波.機械設計自動化研究.廣東機械，2014（14）：111-113.