探析機械設計制造及其自動化的設計原則及發展趨勢

段俊霞

（武漢工程職業技術學院，湖北 武漢 430000）

機械制造和自動化設計水準直接體現了當代工業的發展水平以及生命力，對于全國或者世界來說，是一場重要的工業改革。在原有的機械制造過程中，大多采用以人力為工作主體，從而進行各方面的制造、加工等活動，但是，其效率和質量，與其投入的勞動力相比，差距較大，并且實際效益不高，而機械設計制造和自動化，可以通過運用各種網絡技術，結合智能化的發展，實現高效的機械化制造，不但保證了加工質量，還促進了相關技術的發展與革新。

1 機械設計制造和自動化的實行原則

其主要含義是將計算機系統和信息化技術結合運用，并且在相關的設計原則下，包括智能化、模型化等形成的一個全新的機械制造模式，不僅可以提高在現代城市建造中面臨的許多問題，還可以提升機械運用的實際效益。

1.1 設計要與具體的機械功能要求一致

機械制造和自動化的設計的主要目標是發揮其實際效能和功能作用，從而促使制造出高質量高效益的設備，可以在很大程度上提高工業發展和建造的效益。所以在開展設計時，要明確其設計中心和主要內容，并且要使與實際功能相同，從而滿足具體的工業需求，然后盡可能發揮最大作用。

1.2 設計要在思想、技術、方法上進行創新

隨著科技的發展，各方面的技術和信息以及相關數據不斷調整，并且精確化，而機械相關設計和自動化的運行理論，與一般的機器制造技術存在較大的差異，因而要在智能、自動、信息三個方面進行不斷的嘗試和創新，從而使其在具體工作中能發揮其最大效益。同時不斷地引用先進的科學理念，然后在技術上進行改進和完善，在機械制造的各個方面，都能滿足實際要求，繼而提高設計質量和效益，促進技術的發展。

1.3 將技術與設計相結合

為了確保機械制造和自動化設計的科學性和可行性，在開展實際的設計工作中，要掌握機械能量轉換、信息處理、智能化等技術，并且將這些技術融入具體的設計中，同時，建立一個科學的、完整的數據系統，從而保障該設計的可靠性和實用性。

2 機械設計和自動化的發展趨勢

與原有的機械制造工藝相比，機械制造和自動化水平高在滿足基本的制造需求基礎上，融入了人性化的理念，使其在人類各個活動中，都能夠滿足對應的要求，并且促進使用效益的提高，在一定程度上促使相關的技術得到進一步的發展。在該技術的實際運用和操作下，極大地改變了傳統機械制造的質量，并且為其提供高效、科學的生產力，同時帶動了相關產業的發展，促進國民經濟的增長。還有在信息化和智能化的共同作用下，減少對應的操作風險，從而提高其安全性。其具體的發展趨勢變化表現在以下幾個方面。

2.1 微型化

該方面的發展趨勢將是機械設計制造和自動化的主要潮流，通過采用新型的納米和微米技術減小相關產品的體積，不但可以節省一定的材料費用，還可以提高設備的輕便型和靈活性，尤其是納米技術的運用，極大提高產品的性能和準確度。而在那些結構較為復雜，安裝難度系數較高的工業活動中，不同的企業制造的產品不同，且繁雜多樣，所以有關的機械制造設備很難使用統一的規格，在接口部分的設計尤為關鍵，因而模塊化的發展，為機械制造提供了方便，同時解決了設備制造困難的問題。

2.2 智能化

自動化技術的設計和發展就是為了滿足不同的機械制造要求，在具體的工作開展中，要根據企業的實際發展狀況和自身實力來考量，然后運用自動化技術，幫助企業獲得其最大的經濟效益。然而，隨著現代網絡技術的發展，自動化要大力研發智能化技術，改變原有傳統機械制造存在的不足和缺陷。而現代的機械制造技術的發展主要體現在控制系統和軟件上，并且綜合模擬人的生理、心理和大腦運行等方面，開發人工智能系統，以能夠實現人機對話，以智能化技術代替人的大腦運算，從而提高其科學性和準確性。

2.3 網絡化

自從計算機以及相關技術發展以來，網絡技術在各行各業的運用中越來越廣泛，而在相關制造中，將網絡技術和機械相結合統一起來，從而促進機電設備一體化的發展。在該方面主要是運用網絡遠程控制和監測技術，來實現機械制造活動的全方位監督和管理，遠程控制是通過系統控制產品的具體制造過程，而監測是用來監督和管理整個制造活動。將網絡化和機械自動化技術結合，可以完全改變現代有關制造的生產方式，降低勞動力輸出，提高生產力。

2.4 綠色化

在相關制造業的發展過程中，雖然促進了社會經濟的發展和增長，但是，對生態環境和空氣都造成了一定的污染和破壞，給人們的身體健康和生存帶來了威脅，所以在機械設計制造和自動化過程中，要將綠色環保融入設計中，并且使用一些新型的制造材料，將該生產過程中產生的廢水、空氣污染等，采取有效的措施進行處理和控制，不但能提高質量和使用性能，還能降低對環境的破壞，并且使有關的資源利用最優化。

2.5 機電設備一體化

一體化主要是在機械設計和自動化技術運用基礎上，依據機電一體化的原則，不同種類的設備能和電子設施有效的融合，并且形成一個經由電子設施控制的制造系統，保障自動化和智能化的正常運行。具體來說，機械一體化就是自動化的進一步發展和延續，在一般的產品制造中，堅持一體化原則，并且開展對應的工作，為制造業提供更大的發展空間。

3 機械自動化技術發展現狀

3.1 設計方法

現階段，在開展對應的設計工作時，仍然采用的是CAD繪圖技術，通過運用平面設計的方法，進行相關圖樣的設計和編輯、整理工作，還有很多企業依然堅持以人工的方式，來開展對應的工作，不但效益和質量不高，而且信息和數據的停滯化，因而會與實際的工作開展有很大的差異。

3.2 工藝水平

在具體的工藝中其實施的質量，直接決定著產品的質量，而國外發達國家已經摒棄原有的落后制造工藝，采用新型的激光、復合等技術來提高效益和質量，堅持使用傳統的工藝來制造相關的產品。

3.3 自動化技術

我國的機械制造業大多停留在單一和剛性的自動化實施階段，而有的企業已經采用數控機床技術，該技術的運用對于發展而言，仍然處于起步發展階段，與其他國家相比，差距甚大。運用該技術，不但可以大大提高制造效益和質量，而且有效節約資源，實現人工成本費用的降低，擴大企業經濟效益，增強其在制造業方面的實力。

4 機械設計制造和自動化設計具體方法

4.1 研究當下現有的技術

為了確保相關的設計能與時俱進，符合現代制造業的發展，必須對現有的相關技術進行詳細的分析和研究，如太陽能和風能以及各個能源之間的轉換等，所以在進行設計的時候，可以將這些技術融入其中，并且實現資源的再循環利用，達到保護環境的目的。

4.2 總結過往設計經驗

經驗的總結和分析，是提高設計水平的一項重要措施，而開展新的設計要在完善和彌補原先的不足的基礎上，進行設計的優化和創新，并且研究有關機械設備中的缺陷，結合現代先進的科學技術和設備，進行合理、科學的設計，將其資源和設備以及相關技術的最大優勢發揮出來，從而提高設計水平，促使機械制造往高效率和高質量方向發展，從而實現最大的經濟效益。

5 結語

綜上所述，我國的機械設計制造和自動化技術，同國外一些國家相比，具體的發展和運用遠遠落后，隨著科學技術的發展，要與時俱進，不斷引用新科技和新設備以及新型材料，所以在具體設計中，要堅持科學化的原則，并結合現代機械制造發展的趨勢，運用相關的技術，提高制造和設計水平，然后研究當前機械相關發展狀況，并提出主要的實施方法，從而為制造企業的發展提供可靠的技術依據，繼而增強其綜合實力，不斷提高相關技術的發展，實現企業的經濟效益。