浅论自动化机械设备设计研发与机械制造

蔡祖强

摘要：社会的发展和经济的繁荣，不仅使得人们生活水平得到了提高，同时也带动了科学技术的进步，机械自动化设备需要在单位时间内创造更高的效率，这就对设备的要求很高。随着社会对机械设备的愈加重视，本文着重讨论了自动化设备的研发及其制造的相关内容，有一定的借鉴意义。

Abstract： The social development and economic prosperity not only improve people's living standards， but also promote the progress of science and technology， and the mechanical automation equipment needs to create higher efficiency in per unit time， which has high demand for the equipment. With the society paying more attention to machinery and equipment， this article focuses on the research and development of automation equipment and the related content of its manufacture， which has certain reference significance.

關键词：自动化；机械设备；设计

Key words： automation；mechanical equipment；design

中图分类号：TQ171.5 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2018）07-0212-03

0 引言

计算机技术与机械设备的组合使得机械设备的自动化成为了可能，机械设备在进行研发时，设备的生产效率、安全性和设备寿命等都是进行设备自动化设计所必须要考虑的，设计工作一定要符合生产标准且科学合理，设备开发工作的开展，需要进行规范化，促使整个行业的技术进步。

1 中国机械自动化技术的应用现状

中国的自动化技术在机械设备的制造研究起步较晚，与世界上先进的机械自动化生产技术相比先天就有所不足，不单单是机械自动化设备的制造理论有所欠缺，对于自动化技术在机械设备制造中的应用都比较单一，并不广泛。

中国的机械设备很大比例的需要人工操作，这样不仅仅是增加了人力的成本，对于设备操作的精度也难以太高，只是属于自动化技术很初级的应用阶段，工业机器人的大规模应用还有所限制。我国现阶段的自动化系统还普遍是单机刚性的自动化，中小企业为了节约成本，基本不会对自动化技术加强研究，机械制造业与人力资源的关系反而更为密切。

我国机械制造业对比与一些工业化强国可以看出，这些发达国家通过计算机技术与机械设备的结合，实现工厂设备制造的自动化，通过自动化技术使得整个生产过程集成、智能。我国对于机械设备的应用很多都需要人力的操作，对于自动化技术的应用对比发达国家来看，具有非常广阔的前景及发展的空间。

同时，自动化技术人才的培养也是非常重要的，如果没有丰富的经验和扎实的理论基础，机械制造业就会停止创新整个行业会止步不前。现阶段我国依旧没有自主生产的精密器械，可以从中看出我国机械自动化技术并没有取得长足的进步，整个机械制造也在设备设计之中并没有产生质的变化，故而机械制造企业需要加强自动化技术的研究，来为企业带来更加高的利润及效率。

2 机械设计及其自动化概述

自动化技术对于机械设备生产工序与人力指导的紧密结合，起到了很好的处理作用，机械设备的自动化的目的就是要使人与机器很好的结合。在进行机械设计的时候，设计的初衷是非常重要的，设计需要根据生产要求，熟悉机械加工设备的工作原理，选择设备的材料，绘制设备尺寸，把握设计过程信息等等。通过精密的计算把计算结果用于机械最后的设计定稿中，设计在机械制造中的地位不言而喻，有了生产需求，通过把需求得以实现的过程就是设计的本质，它很能体现出一个国家或地区工业生产水平，机械设备自动化的应用为普通的机械设备插上了翅膀，实现了设备的合理科学的运行。

先进的机械制造自动化设备对比传统的机械设备而言有很大的优点，主要体现在其设备使用得更加人性化、更加智能化，自动化设备将现有的先进技术合理的加以整合，使机械自动化设备能够凭借其多种多样的功能满足各种的生产需求。机械制造自动化是一个很整体的概念，其特点能够满足其生产的功能上的要求，但是机械设备毕竟是有所局限的，这就使得人们进行机械设备的设计时，对于生产要求的功能能在设备中良好的实现。

自动化技术的应用需要格外注重设备创新的原则，中国的机械设计技术虽然伴随中国经济发展有了巨大的进步，但是依旧有向先进国家学习借鉴的空间，我国机械设计自动化技术的问题还存在可控性差、智能率低的情况，所以说。通过机械设计技术的创新，可以很好地破除设备制造的限制。我国机械自动化设备的研究的设计起步晚底子薄，与其它专业知识的交互很少，所以为了更好地服务于中国社会生产的需要，把机械制造与计算机技术相融合，使设备产生一加一大于二的效果。可以预见的是自动化技术在机械制造中的应用必将颠覆传统落后的机械设备。所以说需要加强机械设备的管理，让自动化技术在机械设计之中大放异彩。

3 自动化技术在机械设计中的作用

中国经济的繁荣为机械制造企业带来了巨大的市场，伴随巨大市场而来的不仅仅是巨大的利润，同时还有日益增长生产效率的需要，各个企业的竞争也是无情残酷的，有着极大的竞争压力。所以说传统机械制造企业对于自动化技术的研究也提上了日程，众多企业希望通过自动化技术为公司带来可观的经济利益和竞争力。endprint

3.1 提高工作与生产的质量

自动化技术的应用对市场呼唤的一个高精度的、高效率的机械设备是很好的回应，通过自动化技术带来的不单单是效率的提升，利润的增加，人力成本的减少，对于传统机械设计中的评价测量等等的指标，自动化设备都可以将其定量化，使其成为误差极小的数字数据，误差的减小，避免了资源的浪费，于此同时，高精度的自动化技术通过全程的可控数据化使得生产流程更为明确，提升了工作的效益，给机械制造企业带来了可观的收益。机械设备的制造可能存在一定的危险性，人员进行人为操作的时候精神的不集中或操作的不当带来的就是对人员的伤害，自动化设备能够通过自动化技术对安全进行检测对错误提前示警，生产的安全性得到了保证，同时自动化有效简化了操作人员的工作步骤，监视生产的整个过程，保证了安全又有效益的生产。

3.2 节约人力及资源的成本

传统的机械制造与设计很少考虑对资源的利用率，所以说在单位资源的情况下，传统的机械设备可能相对于自动化设备有更高的生产资料的成本，自动化设备以其设计的高精密性，带来高生产效率的同时，对于生产资源残料的使用也极为合理，这样既节约了成本同时也进行了绿色化的生产，对于世界也是很有意义的。

3.3 机械使用情况的监控和改善

自动化技术对于机械设备的运行其中一个功能就是对于机械设备运行的监控，对于机械设备运行数据的记录，然后通过对于运行数据的分析，有针对性地对机械设备进行维护管理，通过分析监控数据就可以对于机械设备在生产中的问题了如指掌，对于安全事故的预防和安全生产意义重大。自动化技术辅助工作人员对机械设备的故障及问题进行分析判断，起到了很好的维护作用。

4 自动化机械设备设计原则

4.1 技术性原则

技术性原则就是指机械设备的设计成品标准必须在生产要求之上，机械设备的制造及使用要符合预期的设计。这个之中不单单是指一些固定的技术指标，同时还要考虑，机械设备的使用年限、工作强度、使用功率、生产效率等等问题，同时，设备的热稳定特性、抗磨损的指标等等也是需要不断调试，保证出产设备的应用不受到上述弊端的影响。

4.2 标准化原则

机械设备设计与制造工作的标准化也是设计原则之中的重点，首先，需要进行统一标准的是一些专业名词概念的标准化，例如，计量单位、代表符号等等。当对这些必须用到的东西进行统一标准，对于设备的设计的误差的控制无疑是相当精确的。另一个就是设计及维护的方法需要制定一定的标准，当设计过程中和后期维护的时候，需要进行相关设备实驗和测量等等的工作，在指定的地方，严格按照设计规范和标准来实施，保证设备的功能和使用。

4.3 安全性原则

机械设备的安全很自然是很重要的设计原则，当进行设备设计及制造的同时需要加以保证的是：

①设备构造及零件的安全性。设备零件一定要保证在设备的生产运行过程中不会产生不正常的变形乃至断裂的情况，设备零件的质量标准必须达到设计的标准。②设备运行的安全性，设备运行时对于可能出现的故障造成的危险情况，要多做讨论与调试，以确保生产工作的顺利完成。③对于运行环境安全性的考虑，设备的设计需要考虑社会对环境的要求，设备设计时要有意识的减少机器噪音、减少废气污染等等，并有相应的应对策略。

5 自动化机械设备的设计研发过程

自动化机械设备的研发过程主要有：

①根据实际的设计要求，做好前期的设计准备工作。②基于前期准备的基础上进行初步的设计，设备的生产需求的实现，机械设备的CAD结构图的绘制，对工作原理的熟悉来具体设计。③技术设计，针对初次设计的结果将设计概念进行具体的实现，例如结构与零件图等等，完成相关工作后，将方案送往设计部予以二次审核。④工作图的设计，在经过二次审核之后，依据建议来修改，之后整理相关的图纸，明确技术文件，存档保存。⑤加工制造，先前的工作完成之后，就可以开始进行实际的加工制造，在实际的机械设备制造过程中，制造组要加强与设计人员的沟通交流以保证最后的成品符合设计需要。⑥设备最后的验收。设备的加工制造完成后，质检人员需要对设备进行效验，对与产品的质量问题严格把关，及时发现设备存在的问题，并且给以解决方法，只有在验收合格之后，产品才可以投入生产。⑦设备安装与调试。在将设备运输至现场之后，相关设计人员一定要全程监控设备的安装与调试，并且给子一定的指导，保证设备的正常使用。⑧试产鉴定。在完成设备的安装与调试之后，一定要对设备的运行情况进行了解，展开试产鉴定工作。如果鉴定结果没有达到使用标准，一定要对其实际情况进行分析，了解产生此种情况的原因，进而予以解决。⑨投产使用，在设备的质量鉴定通过以后，技术人员就可以把设计相关的资料整理后交付给使用单位，完成设备的交付流程。

6 结束语

综上所述，伴随经济的繁荣，我国产业结构和GDP比例发生了巨大的变化，我国从以前的落后国家发展成为现如今的加工制造大国。通过对机械自动化设备的研发与研究，我国对于相关的掌握计算机技术与数控技术的专业人才有很大的需求，所以说机械设备自动化的发展，不仅仅要对于自动化技术进行研究和发展，同时也需要注意人才的培养，使得整个行业可持续发展。

参考文献：

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