我國機械設計制造及其自動化發展方向分析

于洪新（武漢江漢大學，湖北武漢，430056）

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我國機械設計制造及其自動化發展方向分析

于洪新
（武漢江漢大學，湖北武漢，430056）

機械設計制造及其自動化是美國機械工程師在1984年所提出的一個機電一體化化名詞，就是將計算機技術與機械設計制造相結合。機械設計制造及其自動化到今天為止一直是一門新興學科，其中的內容還需要通過實踐不斷添加，讓機械工業逐漸進入到機械自動化方向中。本文將以機械設計制造及其自動化學科與傳統的機械設計制造學科區別作為研究對象，探索機械設計制造及其自動化學科所具有的優勢，進而分析出我國機械設計制造及其自動化學科為了發展方向。

機械設計；制造；自動化；產品；發展方向

0　引言

機械設計制造及其自動化設備的設計正逐步向智能化和人性化方向發展，不但增強了機械設備操作使用過程中的安全可靠性，而且為機械設計制造及其自動化的未來發展開闊了新的領域。

1　機械設計制造及其自動化的符合設計原則

1.1滿足對機器的功能需求

任何一件機器在設計到實際應用主要目的就是滿足人們的各種需求，因此機器必須具有一定的功能，不同用途的產品所表現出的主要功能存在一定差異。也就是說，工業生產中所輸入的能量、物質及信息在通過相對應的處理后，輸出的應該是具有一定特性的能量、物質及信息。

機械設計制造及其自動化是一個綜合性概念，主要是由兩部分組成，分別是機電一體化技術與機電一體化產品。產品在設計到銷售中，不僅僅包含了對于產品性能上的設計，還包括產品在實際生產中便捷性，進而保證企業生產便捷，同時滿足人們對于機器的實際需求，機器所具有的性能由機器內部結構所決定。

1.2利用先進技術不斷創新

不同產品在實際應用中所表現出來的主要功能，就需要對于不同用途的產品系統性分類。

主要用途為原材料運輸或者加工，主要就是改變輸入能量及物質的方位及狀態，這種機器設備統稱為加工機。在實際應用中的加工機有機床、食品加工機械、輕工機械等等。

機器在實際應用中主要用途如果是能量轉化，輸入的能量及信息與輸出的能量不同，這種機器設備統稱為動力機。在實際應用中動力機有電動機與內燃機。

機械設計制造及其自動化系統中不僅僅需要具有以上的主要功能以外，還需要在機械的內部設計其他輔助性功能，例如動力功能、控制功能等等。

在機械設計制造中根據以上的功能作為原理，不僅僅能夠幫助設計人員設計各種機械自動化產品，還能夠幫助設計人員拓展設計思路，創新機械思路。此外，不同用途加工結構的機器，在實際運用中的方式也存在一定差距，這也就構成了不同功能的機械。如，機械加工中的金屬切削機床應用原理就是工件通過刀具的切削作用開展工作，不同工件與刀具所具有的運動方式上存在著一定差異，這樣就讓機床具有了不同用途。機械設計制造及其自動化之所以擁有非常廣闊的發展前景，設計人員可以擁有極大的想象空間，主要就是通過設計人員在先進技術原理支撐下不斷創新，最終為生產設計出高水準的自動化產品。

2　機械自動化系統在化工生產中的應用

化工企業在日常生產中，對于每一個工藝流程的控制都要求十分嚴苛，部分工藝如果出現一點偏差就直接影響產品質量。化工生產中雖然不是每一道工藝都直接影響產品質量及數量，但是如果能夠精準性控制化工生產中的每一個環節，就能夠為高標準的產品質量奠定良好的基礎。

本文就將以鍋爐汽包作為機械自動化在化工生產中的案例，分析機械自動化系統在化工生產的特點。在蒸汽生產所使用的設備主要為鍋爐汽包，鍋爐汽包已經成為目前工業化生產中必不可上的機械設備。對于鍋爐汽包水位精準性控制對于工業化生產具有重要作用，如果鍋爐汽包中的水位過低，就會影響鍋爐汽包產生水蒸氣的數量，嚴重還有可能造成鍋爐由于燒干出現安全事故。如果鍋爐汽包中的水位過高，所生產的蒸汽中的含水量也會增加，影響蒸汽質量。鍋爐汽包水位出現任何問題都具有一定的危險性，因此必須增加對于鍋爐汽包水位控制，保證鍋爐汽包能夠正常生產。

2.1單沖量控制系統

鍋爐汽包水位控制手段主要是對于鍋爐中的給水裝置控制，根據這一愿意按，為鍋爐汽包設計了單沖量控制系統。單沖量控制系統中的沖量是一個變量，這種控制系統是一種十分簡化模式的控制系統。如果鍋爐產生的蒸汽數量大幅度增加，單沖量控制系統就會造成假水位現象，這種控制系統就不會增加給水數量，為了能夠保證鍋爐中無聊平衡，還就減少對于鍋爐給水數量，降低鍋爐中的水位。在假水位現象消失后，鍋爐所產生的蒸汽數量就會增加，但是鍋爐給水量卻在減少，鍋爐中的水位下降將十分明顯，出現大幅度波動，有可能出現安全事故。因此，單沖量控制系統在停留時間短并且波動幅度較大的條件下并不適用，無法滿足實際生產需求。

2.2雙沖量控制系統

在對于鍋爐汽包水位控制中，主要影響因素就是蒸汽負荷數值變化。如果根據鍋爐產生蒸汽流量對于鍋爐水位進行調整，就可以將假水位現象所造成的水位誤差有效解決，還能夠根據鍋爐內水位實際情況調整控制設備，降低鍋爐水位浮動，提高鍋爐汽包穩定性能。

3　我國機械設計制造及其自動化發展方向

3.1機電一體化

機電一體化是機械自動化發展的主要方向，也是傳統機械生產企業想要在市場中占有一席之地的唯一途徑。

3.2智能化

進入二十一世紀后，機械設計制造及其自動化發展的主要方向救贖智能化發展，本文中所闡述的智能化指的是機器行為，通過控制系統融合各種先進的觀念及方法，模擬出人類智能，讓機械設備具有邏輯思維能力，進而追求更高目標。雖然機械設備中具有的智能化都是低級性的智能，但是智能化發展還是機械未來主要發展方向。

3.3模塊化

模塊化是一項重要而又艱巨的工程。機械在設計生產中所涉及的廠家眾多，設備機械接口、動力系統等等單元模式又是機器中的重要組成。如果能夠在機械設計制造及其自動化發展實現單元化模式，設計人員就能夠在最短的時間內設計出人們實際需求的機械產品，并且機械產品也能夠大規模生產。我國機械模塊化生產已經在電氣產品生產中獲得了良好的效益，因此模塊化發展一定會為機械自動化帶來更加廣闊的發展前景。

3.4網絡化

進而二十一世紀后，網絡技術已經在人們的生活工作普及，同時各種監控系統都是基于網絡環境開展，其中機械自動化產品就包含遠程控制終端。網絡技術為各領域發展帶來了一次巨大變革，經濟全球化建設中，企業之間的競爭關系也逐漸趨勢全球化發展。如果機械自動化產品設計研究出來，通過網絡化銷售模式，在機械自動化產品質量得到保證的情況下，一定能在世界范圍內廣泛銷售。

4　結論

機械設計制造及其自動化在具有高質量、高穩定性等優勢，因此機械設計全部都是圍繞自動化所開展。機械自動化發展的主要方向就是機電一體化，設計人員應該正確認識到機械設計制造及其自動化發展的方向，這樣才能夠保證機械設計擁有正確發展方向。設計人員不能在簡單的設計機械設備，還應該成為先進技術的宣傳著，為機械設計制造及其自動化奠定良好發展基礎。

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［4］ 羅碧龍.機械設計制造及其自動化發展方向的研究［J］.科技與企業，2012（17）.

［5］ 孫震宏，機械設計制造及其自動化發展方向的研究［J］.中國科技縱橫，2013（8）.

于洪新（1993.7.28-），性別：男，民族：漢族，籍貫：湖北省武漢市，學歷：本科，研究方向：機械設計制造及其自動化。

Analysis on the development direction of mechanical design and manufacture in China

Yu Hongxin
（Wuhan Jianghan University，Wuhan Hubei，430056）

Mechanical design manufacturing and automation is a mechanical and electrical integration of the United States in 1984，the mechanical engineer in，is the combination of computer technology and mechanical design and manufacturing.Mechanical design manufacturing and automation has been a new subject， the content of which is also need to be added through practice，so that the machinery industry is gradually entering the direction of mechanical automation.The subject of mechanical design manufacturing and automation and traditional mechanical design manufacturing difference between disciplines as the object of study for exploring the subject of mechanical design manufacturing and automation has the advantage， and analyzes our country mechanical design，manufacturing and automation subject to the direction of the development.

mechanical design；manufacturing；automation；product；development direction