機械設計制造及其自動化發展方向的研究

鄭月強 于旭良

摘 要：本文分析了機械制造設計以及自動化的特征、問題、應用以及發展，希望能夠對讀者提供一些借鑒和參考。

關鍵詞：機械設計;自動化;特征;問題;應用;發展

1.前言

隨著科技水平的不斷進步，在機械設計制造中，自動化的程度越來越高，也必將帶動機械設計制造業的快速發展。

2.機械設計制造及自動化的特征

新時代相關市場對生產制造提出了新的需求，傳統的機械制造模式已無法勝任工作。機械設計制造與自動化生產的實施，解放了勞動力，有效減輕生產制造人員的勞動壓力，同時又極大提高了產品精度與生產效率，因此，機械設計與制造，在企業生產生活中，具有極其重要的意義，確保了現代化生產模式的穩定發展。它同時參考融合了系統化、智能化等各種新技術的獨特優勢，更加精密可靠，提高了機器的生產效率，改善了生產制造流程的整體性能。

3.機械設計制造及其自動化過程中存在的問題

3.1缺乏足夠的研發力度

工業革命最先由在西方發達國家和地區興起，西方國家積累了足夠經驗。我國工業化時期到來較遲，核心技術與管理方案方面，與西方國家相比，明顯存在不足。近些年生產設備微型化的興起，西方國家捷足先登，生產水平再次提高。歷史原因造成中國在機械設計制造方面投入不足，研發力度不夠，專業的技術型人才較少，人力資源不足。綜上原因，中國企業的生產模式機械化發展歷程艱辛而又緩慢，始終不能從根本上提高發展速度。

3.2較低的自動化水平

相比于西方發達國家和地區早就經歷過工業革命的歷史現狀，我國機器設計和生產相關的自動化技術才剛剛起步。但近年來，我國加大力度，投入大量的資金，使用了大量人力，也在該方面取得了一些成果。西方國家在該領域的經驗積累與成效也絕不是一蹴而就的，也是經過長期的發展而來，且必然是通過長時間的苦苦探究，使用了巨大的財力和人力資源才換來的。與此相比，中國缺失相關的經驗積累，沒有健全完善的技術方針與戰略指導，導致該領域的綜合實力水平一直落后于西方工業化國家。

4.計算機仿真技術的應用

4.1仿真技術的應用

計算機仿真技術是基于虛擬技術以及可視技術建立的。將仿真技術科學地應用在制造生產中可以充分發揮機械設備的作用，創建三維模型，然后工作人員就可以綜合性地分析與設計及此模型。不僅如此，還可以結合模型的內容對其存在的不足之處給予進一步的優化與完善，如此一來才可以進一步地優化真實的機械設備。不僅如此，利用此模型還可以將許多的數據信息全面地展示出來，能夠直觀、形象地展示研究數據，工作人員在對這些模型進行設計與分析時就能夠充分發揮計算機技術的作用，科學地搜集、整理、分析與保存數據信息，在此基礎上就可以更加全面、準確、實時地控制三維模型。不僅如此，還可以為今后機械設計制造工作的順利開展提供有力的依據。

4.2數控機床技術的應用

作為產品生產自動化的一個重要基礎，數控機床技術中存在兩個非常關鍵的組成部分，一是軟件自動編程、二是軟件手工編程。為了可以準確、綜合性地了解此項數控機床技術，那么工作人員就要對上述兩個重要的組成部分給予充分的關注與掌握。當前，在時代飛速發展的背景下，自動編程也占據主導地位。這主要是由于手工編程中的一些內容已無法充分地滿足現代機械設計制造的需求，因此就要對其給予一定的優化或者是剔除。因此，自動化編程會相對更加科學、先進，往往會將其應用在機械設備配件的生產制造中，特別是部分零部件的結構是相對較為復雜的，此時就要充分發揮自動編程的作用來完成生產制造工作。在此環節中，工作人員就要借助于計算機嚴格地控制與管理數控軟件，然后使其能夠嚴格地根據有關的程序完成自動編程操作，之后實施零配件的設計和制造工作。通過對數控機床技術的科學應用可以促進機械設計行業的進一步發展。而且，此項技術也被越來越廣泛地應用在很多其他領域中，進而推動了其他領域的蓬勃發展。

4.3輔助功能的應用

實際上，機械設計制造過程是非常復雜、非常繁瑣的。所以，就要借助于計算機技術的作用代替人工操作，如此一來才可以更好地提高機械設計制造的整體效率與整體水平。另外，還可以有效地減小人工的工作壓力，降低人工的成本。在機械設計制造的初始階段，設計人員需要準確、全面地分析機械的基本結構與工作原理等，而這方面就會涉及到大量的數據計算，工作量也較大。采用人工的方式可能會產生一些誤差，而采用計算機技術可以發揮良好的輔助功能，能夠準確地提供產品的基本結構與大小等相關數據信息，使得計算的過程得到進一步簡化，使得計算結果更加準確，使得計算速度更快。

5.對機械加工制造自動化技術運用與趨向發展的探析

5.1加工制造的集成化

計算機集成化技術在機械加工與制造領域的順勢運用已然轉變為現代企業的普遍化用法，其中的計算機集成制造構架由多元互相聯系的分化體系構成，比如制造的自動化、工程信息技術、運作管理信息以及品質信息的分支體系。以上的“串聯性”體系互為前提、相互協調運作，最終達成機械加工制造的自動化目標，整體上極大提升了生產制造高效率，能動節省資本與人力資源耗費，也應勢催化了機械加工與制造的集約化。

5.2智能化機械加工制造

智能化加工制造系統屬于人機界面升級的基礎上有機協同自動化建構相對完備的管理系統，其可更大化的突顯出計算機信息化管理的價值優勢。具體如實踐加工與制造進程中運用專項模塊化方法可使既定機械具備更合理的柔性特征。該方式在呈現安全性的同時還利于節約資源，便于后續的回收及無污染標準達成，也顯性提升了對機械創設、探究分析、實時制造、后期反饋，以及后續再回收等過程性管理的高效率，能動契合于適宜、統一化等加工制造的各類限定。即該智能化制造加工系統可以更好地契合于實踐加工限定，并且對既定的制造過程實行更優化處理。

5.3加工制造的虛擬化

基于仿真技術以及系統建模的虛擬性制造已在上世紀90年代初被提出，其屬于一類綜合多元學科技術的集成性系統技術，比如涵括多媒體信息技術、人工智能、現代化機械制造工藝、并行工程等。而虛擬制造技術是能動運用仿真計算機及信息化技術，對機械制造期間的人、物、信息與制造進程實行一體化的仿真，對其中可能出現的問題進行預期性悉知與科學應對。該方式利于保障產成品的一次性成功出品率，可有效減少生產成本耗費、減短生產周期等。

5.4加工與制造的綠色清潔性

其中綠色生產多指基于降耗、節能及減污前提下通過優化技術與科學管理的方式有機實現工業整體的生產進程污染調控，即為達成后續污染物最少化產生的一類多元要措。而相應的清潔生產涵括內容更為多樣，如包括相關的清潔能源與整體生產進程;為有效節約能源、資源生產運作中更多運用無污染或少量污染排放的創新技術及設施設備;對涉及需材、設備工藝以及生產組織進程加強管理，有機減少各類物料遺漏等事故現象。當前社會發展階段我國綠色制造技術實踐運用的生產領域也常側重于日用家電與汽車等產業，即依然具有巨大的發展潛力。

6.結束語

總之，在工業領域機械加工與制造屬于其間的必要性分化組成，其自動化發展對該行業的體系化發展意義深遠，因而當今機械加工制造行業的趨向發展依舊能動聚焦于自動化技術的革新發展方面。

參考文獻

[1]王曉靜.提高機械設計制造及其自動化的有效途徑探討[J].內燃機與配件，2019（17）：143-144.

[2]王子昂.提高機械設計制造及其自動化的有效途徑探討[J].山東工業技術，2018（19）：63+62.