多元化分析視角下機械設計制造及其自動化技術的應用

張鈺　郭鑫

摘 要 隨著科學技術的快速發展，我國整體經濟建設發展迅速，推動著我國提前進入現代化發展階段，從制造業角度來看，十四五規劃著重強調強化工業基礎以及優化產業結構，促進工業制造領域不斷朝向數字化、智能化以及自動化方向發展。其中，為加強基礎研究、補齊產業短板，十四五規劃重點對數控加工等機械設計制造領域進行了前瞻性部署與規劃，主動立足于我國科技發展前沿動態，結合新興領域發展優勢，促使數控加工產業迎來全新的發展機遇。期間，數控加工等機械設計制造領域應該站在多元化發展視角，利用機械設計制造及自動化技術優勢，對當前生產體系存在的滯后性問題進行及時處理，以保障我國機械設計制造及其自動化得以實現可持續發展目標。

關鍵詞 機械設計制造 自動化技術 電阻焊技術

中圖分類號：TH16 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0745（2022）03-0019-03

1 自動化技術的基本概念

自動化技術主要是一種能夠實現機械制造連續生產的技術，將該項技術應用到機械制造設計工作中，能夠確保機械設計制造的生產效率得到提升，同時還能夠降低資源的消耗成本，改善機械使用情況，這樣勢必能夠確保機械設計制造的產品質量水平得到根本性的強化與提升。另外，隨著時代的不斷發展，自動化技術在機械行業中的應用得到了廣大施工技術人員的認可，同時伴隨著自動化技術水平的持續提升，機械制造的效率與質量也將會在根本上得到保證[1]。由此可見，有關電力部門的工作人員應當從根本上把握自動化技術的基本概念，如此才能真正提升自動化技術在機械設計制造中的應用水平。

2 自動化技術的應用現狀

進入到21世紀以來，我國機械設計制造行業的整體生產模式已經有了巨大的變化，在傳統的機械設計領域，主要是以開發簡單的機械結構為主，組織固定化的生產模式，利用固定的工作流程。在這一生產框架下，我國機械制造設計行業生產方式比較落后，導致核心競爭力匱乏，因此逐漸被淘汰，自動化技術誕生以來，其在機械設計制造領域的滲透提高了全行業的生產效率，在我國市場經濟不斷發展的背景下，機械設計制造行業要滿足廣大消費者和市場的個性化、多樣化需求，因此我國展開了大規模的機械設計技術研究。目前，我國機械設計制造水平相比于以往已經大有好轉，但如果和西方發達國家比較，我國機械設計制造領域還存在著一定的缺陷，蘊含著巨大的發展空間，以自動化技術為代表的高新科技正在逐漸朝著這一領域滲透，對產品結構的改善和生產資料的控制起到重要的推動作用，自動化技術的加入能夠讓我國機械設計制造領域呈現出現代化與智能化特征。

3 自動化技術在機械設計制造領域的多元化

3.1 自動化技術的智能化運用

自動化技術在機械設計制造領域的智能化運用是未來發展的必然趨勢，也是自動化技術的標志特征。智能化技術的運用和當前高新技術產業的研究發展相互吻合，在具體運用環節需要機械制造自動化、人工智能等多門技術的共同合作?，F階段，有許多企業在機械設計制造車間內，全部都是使用智能化設備。在機械設計制造領域中，研究人員可以綜合多門技術，加強智能化的滲透，自動化技術的智能化應用給機械設計制造領域提供了全新的發展道路，也帶來了新一輪的技術變革。智能化應用模式能夠從多個角度與環節控制機械設計制造的全流程，通過對生產過程和步驟的監控管理提高機械生產效率，智能化設備利用感應分析裝置對生產過程信息進行錄入，把數據集中傳導，發送至數據處理中心，最后統一由信息控制平臺向微電子計算機發送動作指令，設備就會立即執行操作。在智能化技術的支持下，這一套流程順利完成，相比于傳統的人力生產和監督體制具有巨大優勢，它能夠大大減小機械生產事故的發生概率，對可能產生的問題進行預測并及時預防，并在很短的時間之內作出應急預案，調整工程生產舉措，提高了機械設計制造的自動化程度，發展智能化運用是對機械設計制造領域變革的支持。除此之外，智能化和機械設計制造行業存在著相互作用的關系，機械設計制造領域本身就是智能化技術的天然實踐場所，用實際生產推動技術創新，用創新技術推動生產水平，全面提高我國現代化的社會生產力。

3.2 電阻焊技術

電阻焊技術簡單來說就是將焊接物品放在正負兩個電極之間，利用通電來實現焊接操作，在有電流通過的時候，焊接物相互接觸的面積、四周所產生的電阻熱效應都會對焊接物品進行加熱，直到焊接物品融化，并且讓融化后的焊接物與金屬結合為一體的焊接工藝，稱為電阻焊。電阻焊技術的優點有：（1）電阻焊技術應用后，產品質量將有不同程度上的提升;（2）電阻焊技術能夠提升機械化水平以及生產的基本效率;（3）電阻焊技術加熱的時間較短，能夠有效減少資源的浪費;（4）電阻焊技術沒有噪音和有害氣體的產生。該技術在航天航空、汽車、機床等機械制造中都有著較為良好的應用。雖然電阻焊技術有著較為良好的應用效果和眾多的優點，但是電阻焊技術對設備的要求較高，這也就需要不斷地對設備進行成本投入，并且電阻焊設備的維修較為困難，尚且沒有對電阻焊設備的無損檢測技術。因此，在今后技術應用的過程中，需要對存在的缺陷進行深入的研究，并不斷進行優化和完善，更好地為技術應用創造基礎條件。

燃氣機輪的密封性是非常重要的一項指標，如果密封性不足，則會導致高溫燃氣進入動靜葉之間的腔室內造成金屬失效，危及設備安全和工作人員安全。優化密封結構后，會建立完善的噴氣孔裝置，從靜葉平臺的下游和冷氣通道相互連通時，冷卻氣體在通道出口處形成氣幕，避免高溫燃氣倒流到設備內部，以此來保障設備的穩定運行。根據其結構的特點和實際運行情況，設計過程中可以適當減少平臺的寬度和高度，保障設備不懸空，也可以增加噴氣孔的數量，進而提升密封性。當燃氣輪機的結構特點和轉動部分被密封處表面的結構一經確定，影響密封效果的因素也就明確了，對其進行針對性的改良，可以確定現役燃氣輪機組的結構，并優化安裝工藝。隨著燃氣機組負荷的不斷下降，能源損耗不斷提升，當其外部設備都處于負荷狀態時，熱能消耗相對會出現增加，隨著負荷情況的不斷下降，中低壓缸的效率變化向正向發展，只有高壓缸的效率會出現下降問題，這也會對燃氣機組的工作效率造成影響。據不完全統計，高壓缸效率每變化一個百分點，其熱能便會降低十六千焦左右，低負荷運行時高壓缸效率下降十個百分點，熱能損耗也會損失7%。

3.3 基于元件處理設計的數控加工應用

軟件設計基本上可以視為數控加工生產體系的重要組成內容，在具體設計過程中，技術人員可利用數控加工技術對元件輪廓性能以及設計要求進行精準分析。結合當前情況來看，為進一步助推數控加工可持續發展進程，行業內部主張利用機電一體化技術實現對機床生產運維過程的集中管理。然而，因傳統產品設計精確度不高且部分元件所涉及到的材料性能比較嚴格。在設計檢測過程中可能會受到不確定因素的影響而出現弊端問題。為及時解決這一問題，技術人員應主動立足于數控加工技術的前沿發展動態，利用計算機綜合制造技術以及柔性自動化技術，完成對生產工作的統一化與集成化處理過程。舉例而言，技術人員可利用CAXA軟件完成多軸數控以及參數測試等生產流程。并通過創建仿真技術模型對不同運行模塊進行分析測試，根據測試結果消除刀具過切操作中存在的不足問題。

與此同時，在工業生產規劃管理期間，技術人員可通過利用運行控制以及執行管理等方式，對數控生產流水線進行健全完善，也可利用工業機器人提高數控加工效率。需要注意的是，在應用工業機器人時，應該對數控加工環境進行嚴格控制，以避免對工業機器人運行操作過程造成負面影響。除此之外，技術人員也可利用操作程序遠程監控加工手段對機械生產過程所涉及到的風險點問題進行精準識別，并采取科學合理的防范措施進行針對性處理。如果生產作業期間出現機械加工故障問題，技術人員可利用相關技術手段實現對故障信息的精準判斷與分析。并結合伺服系統以及機械處理等數控加工動力功能，保障其他執行單元可以在正常狀態下完成相關任務操作。

3.4 優化機械設計

我們在實施機械制造的過程當中，一定要注重節能和效率這兩方面，對設計進行優化也是節能理念的有效體現。而針對發動機的使用，應該著重考慮發動機對能源的損耗問題。對于一個工程項目來說，發動機是主要的核心所在，是整個機械動力有效的輸出環節，在設計過程當中，一定要選擇性能好并且環保性強的發動機，避免產生很多的噪音或者是污染。這樣在進行實際的機械操作過程當中，不僅可以很好地提升效率，同時也可以避免機械操作給環境帶來的傷害。整個操作系統的液壓部分也要實施全新的改進，主要是為了讓液壓系統能夠處于長期的清潔狀態。首先應該選擇質量較好的油料，這樣可以有效地避免油料中出現很多雜質，從最根本上確保清潔性。在換油的過程當中，我們可以將換油的時間進行有效地延長，這樣可以有效地降低系統發生故障的概率，同時也要對液壓管的改進進行預處理，針對一些老化腐蝕問題進行有效地處理，避免出現管道破裂對環境造成的污染。在對駕駛室進行設計的過程當中，不僅要注重安全性，同時也要注重環保性能。我們可以選擇一些封閉式較好的能夠對紫外線形成有效遮擋的玻璃，空調要選擇無氟的，應該多添加一些色彩和元素，確保司機有效地提高工作效率。同時給整個駕駛室添加自動加脂裝置，因為手動操作的過程會耗費我們大量的精力和時間，同時在加入的過程當中會出現油液漏出的現象，如果和空氣長時間的接觸，也會造成二次污染，因此我們要增添自動加脂裝置。

3.5 有關集成化技術的應用分析

針對自動化技術的應用情況來講，集成化技術往往是機械設計制造過程中較重要的一項技術，它能夠在很大程度上直接有效地提升機械制造自動化的水平。有效地應用集成化技術，能夠確保機械設計制造的過程得到優化。要想使得高度集成化的目標得到實現，那么，有關人員需要對技術設備要求提升到較高層次，所以在實際生產的過程中，要加強考察力度，對各個機械設計制造設備展開考核與記錄，并且精準地記錄諸多原始的數據，這樣能夠確保設備的優化水平得到提升。還需要注意的是，在深入實踐的過程中，要提供相對真實、可靠的數據，如此才能真正提升機械設計制造的水平與質量。有關技術人員需要對該項技術的要點予以深層次的把握與理解，投入較多精力對其進行研究。

3.6 自動化技術的虛擬化運用

自動化技術在機械設計制造領域虛擬化中的運用是非常重要的一個環節，也是自動化技術運用的關鍵點，虛擬化應用在機械設計制造工作中發揮著極強的推動效果。自動化技術的虛擬化運用指的是在機械設計完成之后，工作人員可以用虛擬化技術根據設計出來的機械圖紙進行模擬生產，工作人員能夠很快發現設計步驟是否存在問題，對機械設計過程的缺陷進行全面檢查后，把合格的設計樣稿投入大規模生產，提高了機械設計制造的最終效果，避免了由于不合理的設計造成大規模的生產浪費。由此，虛擬化技術在機械設計制造當中的運用十分必要，它能夠幫助我國機械設計制造領域避免資源浪費和生產問題，給機械設計企業提供了挽回損失的機會。當前在我國機械設計制造領域，虛擬化技術已經取得了良好的運用效果，但仍然有改善和調整的空間，有很多設計企業和制造廠家還是沒有意識到虛擬化生產技術的核心價值，甚至有部分人員認為多此一舉，這就阻礙了虛擬化技術的實際運用效果，也為機械制造行業未來的發展提出了警示。

4 自動化技術應用的未來發展趨勢

多元化分析視角下，自動化技術涵蓋了廣泛的理論和實踐領域。員工必須不斷將新的生產技術和機械化的操作技術集成應用到實際的生產過程中，以便整個制造業能夠繼續朝著更加智能的方向發展。在此過程中，必須將“互聯網+”的特征應用于產品制造，以不斷整合數據庫的信息內容，提供科學的操作規則和糾正措施，并減少錯誤的發生。由于受到“節能減排”概念的影響。員工必須準確認識到各種物質的使用和污染，減少污染物排放，控制輕工制造業的能源消耗，實現污染物的綜合治理。因此，在生產實踐的創新過程中，員工必須開發各種機械零件并將其應用到生產中，并以數字技術模式促進工業和制造系統的運行和發展。

5 結語

總而言之，在當前科學技術迅猛發展的背景下，我國機械設計制造產業應該主動立足于科技前沿發展動態，對當前技術體系存在的弊端問題進行及時處理。與此同時，為助推機械設計制造產業可持續發展，全面促進機械設計制造行業轉型升級，行業內部研究人員應該主動應用先進技術以及管理模式，對當前生產體系進行適當地健全與完善。

參考文獻：

[1] 黃日進.多元化分析視角下機械設計制造及自動化應用研究[J].科技視界，2020（19）：82-83.