探析機械設(shè)計制造及其自動化

楊微 趙濟鋒

【摘要】隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，機械設(shè)計制造及其自動化將有更廣闊的發(fā)展空間。而機械設(shè)計制造行業(yè)作為我國國民經(jīng)濟的基礎(chǔ)性工業(yè)，其科技含量逐漸增高，自動化需求大，市場需求帶動技術(shù)發(fā)展，必然推動機械設(shè)計制造及其自動化技術(shù)的發(fā)展，實現(xiàn)機械設(shè)計制造行業(yè)的創(chuàng)新，推動我國工業(yè)的跨越式發(fā)展。本文作者結(jié)合多年來的工作經(jīng)驗，對機械設(shè)計制造及其自動化進行了研究，具有重要的參考意義。

【關(guān)鍵詞】機械設(shè)計制；自動化發(fā)展；趨勢

一、機械設(shè)計制造及其自動化的特色和作用

科技的發(fā)展離不開經(jīng)濟的需求和促進，然后經(jīng)過開發(fā)應(yīng)用反作用于經(jīng)濟，促進經(jīng)濟更進一步的發(fā)展。作為一種高效的技術(shù)，機械設(shè)計制造及其自動化有著很多的特色，首先它是經(jīng)濟發(fā)展催生的技術(shù)，作為一種工業(yè)化升級的技術(shù)和手段，他在自身不斷發(fā)展的同時也帶動著工業(yè)的不斷進步。工業(yè)作為國家的支柱性產(chǎn)業(yè)，它的使用可以很大的提升制造業(yè)的整體實力，增加經(jīng)濟效益，再次面對全球的經(jīng)濟的融合，機遇和挑戰(zhàn)都將倍增，采用機械設(shè)計制造可以降低成本，增加單位數(shù)量，提高生產(chǎn)的質(zhì)量，從而在市場的競爭中贏得自己的一席之地。

在科技高度發(fā)達的今天，制造業(yè)的自動化生產(chǎn)有著重要的作用，首先機械設(shè)計以及自動化技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以節(jié)約大量的人力資源，機器化作業(yè)還可以提高生產(chǎn)過程的安全性，使人員和機器能夠安全工作。其次還可以在自動化生產(chǎn)的過程中提高單位產(chǎn)出，提高生產(chǎn)的效率，在高效生產(chǎn)的同時保證較高的質(zhì)量，從而獲得更多的經(jīng)濟效益。再次自動化技術(shù)的應(yīng)用能夠加快生產(chǎn)的過程提升一個企業(yè)的軟實力，在生產(chǎn)的過程中還可以減少浪費降低成本。

二、機械設(shè)計的技術(shù)分析

（一）機械設(shè)計的初期計劃設(shè)計分析

機械設(shè)計要進行初期的計劃設(shè)計，其在工作方面和計算機軟件的設(shè)計需求分析比較類似，在設(shè)計之前要對機器設(shè)計的要求進行調(diào)查和分析，在分析要求的過程中，對機器應(yīng)該具備的功能也要進行掌握。以此作為機械設(shè)計的基礎(chǔ)，然后在設(shè)計以及制造過程中要對相應(yīng)的約束條件進行規(guī)定。

（二）機械設(shè)計的設(shè)計方案分析

在機械設(shè)計中，方案設(shè)計是關(guān)鍵的部分，方案也是設(shè)計的靈魂，其決定著設(shè)計的成敗。在設(shè)計階段，會遇到很多的問題，主要要面對的問題就是實際和理論之間的矛盾。方案設(shè)計不僅僅要符合機器本身的性能，同時，在功能方面也要進行滿足。在方案設(shè)計方面，對檢驗人員對機器開發(fā)、認識以及創(chuàng)新方面都要進行重視。在設(shè)計階段，主要的步驟可以簡單概括為對工作原理進行定義、對機器結(jié)構(gòu)進行確定、對機器運動方式進行設(shè)計、對零部件的選取與設(shè)計進行判斷、對制圖進行設(shè)計以及對初步設(shè)計進行調(diào)查。

三、機械制造的技術(shù)分析

（一）先進機械制造技術(shù)的特點分析

先進的機械制造技術(shù)要符合當代技術(shù)發(fā)展要求，在機械設(shè)計方面要更加具備當代的特點。傳統(tǒng)的機械設(shè)計在應(yīng)用過程中出現(xiàn)了越來越不能滿足現(xiàn)代機械產(chǎn)品需求的情況，雖然其在制造技術(shù)方面在不斷的更新，同時，使用的設(shè)備也在不斷的更換，但是，在原有基礎(chǔ)上要不斷的更新技術(shù)，對先進的技術(shù)進行利用，作為其發(fā)展的基礎(chǔ)。市場經(jīng)濟不斷發(fā)展過程中，機械制造技術(shù)要做到能夠適應(yīng)經(jīng)濟的發(fā)展。工業(yè)發(fā)展過程中對各方面都提出了新的要求，近年來，工業(yè)發(fā)展速度非常快，而且在不斷的融入新的技術(shù)體系。工業(yè)生產(chǎn)過程中對計算機技術(shù)以及信息技術(shù)進行了很好的融合，為了更好的提高生產(chǎn)效率，應(yīng)該對機械制造技術(shù)進行革新。提高生產(chǎn)效率滿足客戶的需要，能夠提高市場占有率。先進的機械制造技術(shù)在技術(shù)范圍上要進行擴大，同時，在生產(chǎn)加工方面要不斷的發(fā)展。

（二）我國機械制造技術(shù)的現(xiàn)狀以及發(fā)展方向分析

機械制造的管理。計算機管理制度對于機械制造業(yè)而言，是一種未來發(fā)展的方向。組織體制與生產(chǎn)模式的更新發(fā)展，營造出最新的 JIT、AM、LP 以及 CE 等管理理念。在我國，這種管理機制還是比較匱乏的，只有很少的機械制造企業(yè)進行這樣的管理。因此，我國應(yīng)該加強機械制造的管理機制。

機械制造的設(shè)計。工業(yè)發(fā)達國家都會采用先進的設(shè)計方法，并且不斷更新設(shè)計數(shù)據(jù)。尤其是計算機輔助軟件的應(yīng)用-CAD 技術(shù)的應(yīng)用，讓更多企業(yè)開始了無圖紙的機械制造。然而，在我國，則缺乏這種先進的計算機軟件技術(shù)，或者是這樣的技術(shù)應(yīng)用并不廣泛。因此，在這一技術(shù)層面上，我國需要努力與發(fā)展。機械制造的工藝分析。機械制造以高精度、高精細加工作為其發(fā)展的趨勢。最新的技術(shù)，如微型加工、納米加工技術(shù)、激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)等等。這些技術(shù)都屬于高端的加工技術(shù)，在工業(yè)發(fā)達的國家，這些技術(shù)應(yīng)用較為廣泛。

四、自動化技術(shù)的發(fā)展前景

近些年，我國的機械設(shè)計制造自動化技術(shù)得到了突飛猛進的發(fā)展，未來的發(fā)展趨勢包括多功能、模塊化、智能化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化等方面。

（一）多功能

在機械零件的加工過程中，會有大量的時間消耗在工件搬運、上下料、安裝調(diào)整、換刀和主軸的升降上。為了盡可能降低這些時間，人們把不同的加工功能組合在同一臺機床上，從而使一臺機床具有多種功能，這種復(fù)合功能的機床已成為近年來發(fā)展最快的機種。

（二）模塊化

機械設(shè)計和制造的產(chǎn)品數(shù)目眾多，在某種程度上將導(dǎo)致在對產(chǎn)品進行設(shè)計時各種復(fù)雜研發(fā)需求的出現(xiàn)，絕大多數(shù)新研發(fā)的產(chǎn)品在發(fā)展及其開發(fā)上均不可脫離標準單元的利用，模塊化不僅具有良好的適應(yīng)性和擴展性，而且模塊化易于組織規(guī)模生產(chǎn)，從而保證質(zhì)量，形成批量。

（三）智能化

智能化是21世紀機械設(shè)計制造發(fā)展的一個大方向。當前，機械制造技術(shù)的核心功能即是智能加工，智能加工是一種基于模糊控制、數(shù)字化控制的機床加工，它主要是在加工過程中模擬人類專家的智能活動，從而解決以前需要在人工干預(yù)下才能解決的問題。智能化主要體現(xiàn)在機械設(shè)計制造及其自動化發(fā)展中的兩個方面： 一是提高加工效率的智能化； 二是智能診斷、智能監(jiān)控以及智能化的自動編程等。

（四）微型化

由于新技術(shù)、新材料的廣泛應(yīng)用，很多機械設(shè)計制造及其自動化產(chǎn)品呈現(xiàn)出新的特點，比如，操作更為便捷，產(chǎn)品的體積也更為精細、精致。由于呈現(xiàn)出這些特點，使其作為占據(jù)經(jīng)濟市場的重要手段和特色，體積微小的機械設(shè)計制造及其自動化產(chǎn)品主要是指微電子機械。

（五）網(wǎng)絡(luò)化

當前社會，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅猛，這給人們的生活帶來了極大的正面影響，而對工業(yè)生產(chǎn)方面的影響也極大。機械設(shè)計制造及其自動化產(chǎn)品都和計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)聯(lián)系密切，使得這些產(chǎn)品在市場競爭中具有明顯的優(yōu)勢。因此，在機械設(shè)計制造及其自動化領(lǐng)域會越來越凸顯出計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有效利用和優(yōu)勢。

結(jié)語

綜上所述，信息技術(shù)的發(fā)展對未來各項技術(shù)的發(fā)展提供了便利，適應(yīng)了經(jīng)濟全球化的發(fā)展方向。只有秉承低成本，高收益的綠色環(huán)保發(fā)展理念，我國的機械制造業(yè)才能快速、健康地發(fā)展下去。

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