基于自動化發展的機械設計的研究與討論

摘 要：機械制造是我國經濟發展的重要產業支柱，隨著科技的不斷發展，使得我國的機械制造業逐漸走向自動化的發展道路，從而提高了機械制造的質量和效率。因此，文章主要探究基于自動化發展的機械設計。

關鍵詞：自動化；機械設計；研究

1 機械自動化設計的意義

1.1 提高工作的質量

自動化技術的應用可以有效提高機械制造的質量，相對于傳統的機械設計來說，機械自動化設計具備很高的精準性、穩定性以及高效性，主要表現在以下幾方面：首先，機械自動化設計改變了傳統單一性的制造工藝。在實際的制造生產中，機械自動化設計可以將制造測量和制造評價等數據信息轉換為數字信息，從而對這些數字信息進行分析和處理，自動化機械設計的精準性大大降低了機械制造過程中誤差的累積，并有效提高機械制造中加工參數的信息分析水平。其次，在企業進行大批量生產時，機械自動化設計可以使得機械生產中的每一個環節具有更高的明確性和具體性，從而全面提升機械生產的質量和效率，并大大減少“積累誤差值”的產生幾率。

1.2 提高生產質量

由于自動化技術自身的精準性和穩定性，可以完全掌控機械生產中的各個生產環節，并對生產中的安全數據進行詳細的監測，若監測到錯誤數據和信息，會迅速發生警報以及修改完善，從而保證了機械制造生產的安全性和可靠性，全面提高了機械制造生產的質量。其主要表現在以下幾方面：在傳統的機械生產中主要是采用人工操作的方式為主，在實際的機械生產中很容易出現因人工操作不當而形成的安全隱患，機械自動化設計很好的解決了這樣的問題，并在一定程度上，自動化技術具有安全警告的功能，在生產出現失誤的情況下，機械自動化設計中的安全系統就會發出警報。在生產的過程中，機械自動化設計可以對機械生產過程進行詳細的預測，從而大大減少了機械生產事故的發生幾率。

1.3 提高資源利用率

機械自動化設計能在機械制造過程中有效地實現節約能源，從而全面提升生產資源的循環使用率。在實際的機械加工中，自動化生產技術可以精細化機械制造生產中的每一個生產環節，并對殘料進行有效的處理，實現“由廢變寶”的資源再利用，從而實現節約能源的環保理念。從另一方面看，機械制造生產中的節約能源大大降低了企業的原料成本，提高企業的利潤。另外，機械自動化設計在實際的生產中可以對生產原料自行處理和剪裁，減少了人工消耗，從而實現企業經濟效益的最大化，促進企業的可持續健康發展。

2 基于自動化發展的機械設計

2.1 機械自動化控制系統

機械自動化控制系統是以數字模型為前提和基礎進行機械自動化理論的分析與探究，并將其結果通過數字化技術對機械生產的輸出量和輸入量進行描述，從而完成機械自動化控制系統設計。機械自動化設計可以利用微積分方程式進行構建和表達，如下圖所示。該圖主要是利用質塊和阻尼器以及幾種彈簧而組成的鉛錘平移機械自動化系統。質塊所在的位置是整個機械運動的坐標原點，質塊在外力作用下沿X軸向上移動，質塊的移動坐標為x（t），利用達朗貝爾原理設計出機械自動操作示意圖，其微積分表示為Mx（t）+Bx（t）+kx（t）=f（t），f（t）的在阻尼器上的滑動，阻尼器上的阻值也會發生相應的變化，如果彈簧系數發生改變，使得阻值也會發生變化，導致輸出x（t）的數值也會同樣會發生變化，相關的函數，可以看出，阻尼器中的阻尼值的大眾和彈簧系數以及F（t）的運動呈現相反的趨勢。由此，我們可以得知質塊平衡時其所在位置的運動坐標，阻尼器中的阻尼值的大小和相對運動成相反趨勢。

2.2 機械自動化系統應用

由于科技的不斷發展和壯大，機械制造生產要進行不斷創新和改革以適應時代發展對生產水平的要求。對此，機械制造業全面推行自動化生產模式，構建完善高效的機械自動化控制系統，進一步推行自動化技術，從而促進現代化機械生產的快速發展。目前，國外的一些發達國家在機械自動化生產方面已經建立了有效的機械自動化系統。從工業化生產的角度看，機械自動化設計應多設計結構的各個環節入手，形成完整的自動化套裝結構，從而推進機械自動化生產的集成化、模塊化。從現有的機械制造上分析，應通過充分結合自身的經濟模式來判定機械自動化系統設計的便利性和穩定性，從而為我國國民經濟和現代化服務提供重要的保障。

3 基于自動化發展的機械設計未來展望

3.1 機械自動化設計的虛擬化發展

在傳統的機械制造生產中，主要是對生產產品進行圖紙設計，再根據圖紙來進行成品的生產、裝配、試驗以及檢測，從而完成整個產品設計和生產。這種傳統的制造生產方式最大的缺點在于開發周期長，產品試驗和檢測需要專業設備并配備有能力的人員來施實，大大增加了企業的生產成本。隨著科技的不斷進步和發展以及計算機技術與互聯網技術逐漸日趨成熟，人們可以通過計算機技術來模擬操作工作，并利用現代互聯網技術來進行數據和信息的接收和輸出，打破時間和空間上的局限性進行溝通與合作。

3.2 機械自動化設計的數字化發展

機械自動化設計的數字化發展是實現自動化技術的核心和關鍵，數字化制造是現代化技術和制造技術以及科學管理共同作用的產物。從機械制造企業的角度上看，企業核心技術中的數據和知識以及各種技能都是采取數字形式利用網絡進行企業內部的輸出和傳遞，并通過數字化技術進行信息和數據的收集和整理。在企業數據庫和多媒體技術等數字技術作用下對企業產品信息進行整理和分析，從而實現企業產品設計與生產，滿足客戶的多樣化產品需求。從全球制造的角度上看，用戶可以通過互聯網技術進行信息的發布和收集，各個企業也可以根據自身需求利用互聯網中的電子商務進行合作和優勢互補，形成動態的自動化生產聯盟，共同合作設計和制造出高品質的產品，實現共同發展的雙贏格局。

3.3 綠色的概念主要是環境保護領域的行為代名詞，同時也是社會與自然協調發展的重要途徑。

人類社會從本質上屬于自然的一部分，既不能和整體分離也不能破環整體。因此，在機械自動化制造生產中要將綠色概念貫穿到整個制造生產中，使其成為綠色制造的產物。

4 結束語

文章通過基于自動化發展的機械設計的分析，讓讀者認識到機械制造業是我國經濟發展的重要產業支撐，在一定程度上影響著我國經濟發展水平。自動化技術不僅有效了增強了機械制造的質量，還提高了機械制造的效率，從而有效提高了企業在經濟市場中的核心競爭力，促進企業長久發展的同時也保證了我國制造業的健康穩定。

參考文獻

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