机械设计制造及其自动化的设计原则及发展趋势探讨

周玉林 杜鑫

摘 要：在我国国民经济持续增长背景下，机械制造行业在其中发挥了十分重要的推动作用。从机械设计制造自动化技术概述出发，对机械设计、机械制造、机械设计制造自动化技术进行阐释，并着重对机械自动化设计原则及未来发展趋势进行详细的分析和阐述，以期为机械设计制造自动化在各个行业中的应用发挥参考和借鉴作用。

关键词：机械设计制造；自动化；设计原则；发展趋势；探讨

中图分类号：TB 文献标识码：A doi：10.19311/j.cnki.1672-3198.2018.23.099

随着近几年我国科学技术水平不断提升，也促进了我国机械制造行业的蓬勃发展，其中尤其是机械设计制造的自动化发展，通过将现代发展的信息科学技术融入到机械设计制造领域中，在达到缩短工作时间的基础上，极大的提升机械制造生产效率和生产质量，也推动着我国机械制造业朝着集约化、信息化和自动化方向发展。为进一步提升机械设计制造技术水平和工作效率，机械制造行业也加大了对自动化的研究和分析，并通过不断创新生产和发展方式，实现稳定持续发展，这对于完善我国工业体系建设也发挥着至关重要的作用。基于此，对机械设计制造及其自动化的设计原则及发展趋势进行分析和探讨。

1 机械设计制造自动化基本概述

1.1 机械设计方法和机械制造工艺

现阶段，在我国机械设计领域中，较常运用的设计方法主要是CAD，也被称之为计算机辅助设计。然而很多国外的发达国家都已经开始推进无纸化设计工作，甚至在一些大型工业企业中已经实现了无纸化生产，然而我国CAD技术的应用还不够成熟，在很多企业生产发展中依然采用人力生产方式，并且认为这才是实现机械设计最为主要的手段。在机械制造工艺方面，工艺水平的高低在一定程度上也决定了最终产品的质量，也只有不断创新制造工艺和推进使用新兴技术，才是实现机械制造自动化发展的唯一途径。

1.2 机械设计制造自动化技术

机械设计制造自动化技术作为一项新兴学科，主要是通过对现代新兴电子传感、信息交换等技术进行应用，以更好的完善系统结构组织和功能，并确保系统在实际应用中的稳定性和可靠性。与此同时，还能够降低设备在运行过程中所耗费的能量，实现系统的全面优化，这也为我国自动化技术提供了新的发展方向。

1.3 优势分析

机械设计制造自动化技术在实际中进行应用，具有以下优势：（1）发展前景巨大，其中尤其是以传统技术相比较，不仅可以实现对系统功能性进行完善和优化，还能够提升系统运行可靠性；（2）颠覆传统电子产品发展地位，借助现代发展的先进技术手段，对机械设备及系统进行精准的定位，在一定程度上也实现了快捷功能，提升了实际操作的稳定性；（3）较强的信息处理能力和控制能力，借助现代自动化、智能化技术，对系统生产进行监测和控制，以发挥提高生产效率和生产质量的作用；（4）诊断故障和自行保护，通过机械设计制造自动化技术，可以对系统结构、性能等进行自行诊断、分析和处理，也为系统运行安全性和可靠性提供有力保障。

2 机械设计制造自动化的设计原则

2.1 先进技术的充分利用

随着我国科学技术不断发展，我国所拥有的先进技术力量也越来越庞大，若是将这些先进技术应用到机械制造业当中，也能够显著提高机械生产效率和生产质量，同时还能够改善系统性能，充分体现出机械设备的智能化。具体体现在以下几方面：（1）生产设施，如：利用先进技术对传统机床及其他生产设施的形状和结构进行改革和创新，以充分发挥提升商品性能的作用；（2）信息处置机器设备，如：借助现代应用较为广泛的计算机、传真等办公设备，实现对各种输出资料的汇总和处置，这些设备也具有较强的信息处理能力，可以将文字、图片等资料以更为直观的方式呈现在人们眼前；（3）能量交换机器，通过能量交换机器的运用，如：电动设备、内燃设备等，可以进一步保障运行稳定性和可靠性。

2.2 滿足设备需求

对任何机械设备进行设计，最为根本的目的都是为了更好满足人们生产需求，因此，针对不同的产品，对设备性能要求也会有所差异，如：吊车的核心性能主要体现在起重上。因此，将自动化技术应用到机械设计制造中，需要建立在满足用户实际需求基础上，使得设备在实际应用中可以充分发挥其功能，满足用户的生产需求。

2.3 操作便捷

传统的机械设备在实际生产领域中进行应用所体现出的生产效率不高，其主要原因在于机械设备的可操作性不强，从中无法体现出人性化思想，最终导致所设计的机械设备体型庞大、执行步骤复杂等。而将自动化技术应用到其中，不仅可以对设备功能加以完善，还能够实现功能整合，使之成为一个操作简便、功能齐全的机械设备。

2.4 提高产品质量

运用人工操作的方式，不仅无法保障最终产品的精确度，还无法保证产品质量。但是想要实现机械自动化，就必须提升设备的精确度，确保其在实际运行过程中的可靠性和稳定性。与此同时，还能够将人们从繁杂的流水线工作中彻底解放出来，在提高工作效率的同时，也极大的节省了生产成本。除此之外，系统的自动化也能够做到对生产全过程进行监督和控制，以进一步提高生产效率，保证生产品质。

3 机械设计制造自动化的发展趋势

3.1 微型化

机械制造在未来朝着微型化方向发展，主要是借助现代的纳米技术和微米技术，以达到缩减产品体积的作用，在这过程中也进一步减少了物料的运用，发挥出降低生产成本的作用。同时，缩减产品体积在一定程度上也增强了设备的灵活性。而将纳米技术应用到机械制造领域当中，也可以提升制造产品的精度和性能。此外，机械制造的微型化也能够推动机械制造模块化发展，模块化发展又主要体现在安装难度系数比较高、设备结构较为复杂的生产领域中，由于生产厂家的不同，致使其所生产产品种类也不尽相同，各项机械设备的标准也就难以实现统一化，接口单元设计的重要性也就愈发凸显出来，再加上模块化的发展对于机械制造业发展也能够发挥积极促进作用。

3.2 网络化

在我国科学技术飞速发展背景下，计算机技术在我国各行各业中进行应用，极大的提高了工作效率。再加上现代互联网在机械制造领域中的应用，在一定程度上也促进了网络技术和机械制造自动化技术的融合和发展，这也是我国实现机电设备一体化发展的根本要求。通过对远程控制技术的充分利用，可以对机械制造业进行系统的管理和控制，而将监视技术应用到其中，则可以对生产的全过程实施管控，也可以及时的对可预见的问题进行指出，协助问题有效解决，确保生产安全、稳定和持续性。

3.3 智能化

机械自动化技术的发展需要遵循企业发展的实质需求，并结合自身客观条件，最大限度的对机械自动化技术进行应用，以发挥提高生产效率和生产效益的目的。为充分体现出与时俱进，机械自动化也要结合现代网络技术发展实际，推动机械自动化技术朝着智能化方向发展，即借助现代人工智能技术，使得机械制造控制系统实现自动编程及人工对话，也能够做出更加精准的决策。

3.4 机电一体化

现阶段，我国已经有一部分的工业企业在实际生产中实现了机电一体化，也取得了很好的应用效果。通过机械自动化技术应用基础上，结合机电一体化原则，实现电子设备和机械设备的有效融合，然后再借助电子设备对机械设备加以控制，实现设备的自动化、智能化运行。从某种角度来说，机电一体化就是机械自动化的一次延伸，这也是在当前技术条件下，机械设计制造自动化发展的必然趋势。

3.5 绿色化

随着我国国民经济不断增长，工业化生产在其中发挥了十分重要的推动作用，然而随着现代人们生活水平不断提升，一些副作用也凸现出来，最为明显的就是对生态环境造成较大的破坏，不仅影响到人们正常的生活和生产，也日益威胁到人们的身体健康。针对这一情况，我国也加大了对这一方面的控制力度，并全面提倡绿色生产和排放，其中尤其是针对工业企业，尤为需要引起重视。基于此，在未来，机械设计制造自动化发展过程中也会越来越重视绿色环保理念，在对机械设备生产和制造过程中产生的污染物进行有效控制，并最大限度的降低对环境造成不良影响，也保障人们正常生活和生产。

4 结语

在本文中，对机械设计制造及其自动化的设计原则及发展趋势进行分析和探讨，主要是从机械设计制造自动化概述展开，对机械设计、机械制造工艺和机械自动化技术及其应用优势进行阐释。与此同时，对机械设计制造自动化的设计原则进行分析，这些原则主要体现在先进技术的充分利用、满足设备需求、操作简便和提高产品质量这四方面。除此之外，也对机械设计制造自动化的未来发展趋势进行详细的探讨。在未来，我国无论是经济，还是科学技术也都将迈向新的阶段，在充分结合当前机械制造业发展實际的基础上，对未来机械设计制造及其自动化进行预想，未来机械行业发展将朝着微型化、网络化、智能化、绿色化方向发展，也将进一步推动机械设计制造自动化在各个领域中的深入应用。

参考文献

[1]陈玉，张永杰.机械设计制造及其自动化的设计原则及发展[J].内燃机与配件，2018，（02）：78.

[2]钟福辉.机械设计制造及其自动化的设计原则及发展趋势[J].现代国企研究，2016，（20）：70.

[3]郭精英.关于机械设计制造及其自动化的设计原则与趋势分析[J].科技视界，2016，（12）：166.

[4]徐健.机械设计制造及其自动化的设计原则及发展趋势[J].中国房地产业，2015，（Z2）：149.

[5]王卫东.浅析机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势[J].内燃机与配件，2017，（16）：112.

[6]刘少文.浅析我国机械设计制造及其自动化的设计原则及发展趋势[J].工业设计，2016，（03）：110-111.

[7]潘伟，安鹏，车军平.机械设计制造及其自动化的设计原则及发展趋势[J].南方农机，2017，48（01）：100+108.

[8]王昊泓.机械设计制造及其自动化的设计原则与发展趋势[J].现代商贸工业，2018，39（11）：185-186.