机械设计中自动化技术的运用

刘金华

摘要：在机械制造行业的发展中，自动化技术推动整个行业走上高质量发展道路。机械设计则是机械制造的关键性环节，为提高机械设计整体水平，设计人员应充分了解自动化技术运用特点，并探索在工作过程中运用自动化技术的途径，促进行业发展和国民经济进步。

关键词：机械设计;自动化机械;自动化技术;运用

引言

在工业领域，不断改进和全面提升机械设计的自动化程度，制造更多自动化机械，这是重难点工作。随着最近几年科学技术的快速发展、广泛应用，运用自动化技术提高机械设计自动化水平已经成为工业发展的必然选择，探究自动化技术的运用具有重要意义。

机械设计中自动化技术运用特点

自动化机械设计的系统一般由执行系统、传动系统、动力系统和操控系统等构成[1]。自动化技术是基于计算机技术发展起来的，现阶段计算机技术持续发展，外围设备的应用越来越广泛，自动化技术逐渐成为较为专业的、成熟的机械設计技术。在机械设计实践中运用自动化技术时往往体现出两方面特点：一个是广泛性。计算机技术和网络技术的更新、应用为扩大机械设计自动化技术运用范围提供基础保障，使得自动化技术的运用越来越广泛，在满足用户乃至社会基本需求的同时提升生产效率。另一个是高效性。传统机械在运行时尽管可以提高生产效率，但社会在不断进步，这些设备的使用无法继续满足人们的生产要求，将自动化技术运用于机械设计所制造的自动化机械就能进一步提高生产的效率和质量，为工业生产与工业发展提供技术保障。

机械设计中自动化技术的主要运用途径

集成设计

随着自动化技术和机械化技术的不断融合，衍生很多新型技术，并且移动通讯技术与互联网技术在机械制造领域交叉协作，推动各个生产领域实现高质量发展[2]。在技术融合环节，计算机的设计、制造、测试和加工等能实现集中自动化生产，这些子功能在整合之后还形成健全的系统形态，大大降低依赖人工劳力的程度。另外，设计人员在技术的交叉融合中要落实现代化机械设计理念，通过系统管理进一步优化机械设计，利用计算机数据库和相应的网络系统优化整个机械设计流程，形成更精简的单元模块、充足模块。除了运用计算机信息技术，设计人员还应把生产与经营看作有机整体，设计集成化管理系统，持续提升机械设计水平，促进机械设计低碳节能升级，严格控制机械生产制造成本，增强机械企业竞争力。

数控设计

数控设计主要是融合自动控制技术和计算机技术等，促使机械设计更便捷、更高效，让每一个过程都能有效运用自动化技术，为机械制造提供可靠保障。但是进行机械数控设计之后会提高操作难度，所以需要向操作人员提出在实际操作阶段的专业素质要求、综合素养要求，具备极强责任心和稳定的、专业的操作技能，保证在机械制造阶段严格执行设计方案，避免发生误差，减小出现缺陷产品的几率。这方面高端技术在国内主要由大型企业掌控，很多中小企业为普及使用，在很多环节都用人工取代机械，不利于增强自身实力，扩大发展规模。所以机械设计人员要找到解决办法，加强对数控技术等自动化技术的研究、运用，打破国外企业封锁垄断相关先进技术的局面，改善国家在工业领域的不足，提升技术水平。

智能设计

在机械设计中运用智能自动化技术能更好地实现量化处理，使定量指标更具体，减少设计误差[3]。这就要求设计人员采取三维平台设计法，通过可行性高的计算机化方法设计各种复杂的机械系统，提高机械设计创新水平，并基于机械设计产品生成仿真自动化建模，实现装配、仿真等的自动化展示。对于机械概念设计而言，在智能自动化技术的作用下能获取两种创新设计方式：依托设计规则的创新设计、改良功能分解和重组设计。不管使用哪一种设计方法，都通过符号方案展现最终的设计结果，符号方案则通过自动化方式把机械拆分成基本机构，呈现相互的连接关系。如利用运动分析方法能通过基本机构准确获悉构件做平面运动的相关数据、信息。

为提高机械产品设计开发效率，设计人员在设计基本机构时适宜运用面向对象技术。即依托三维平台进行二次开发设计，通过特征控制参数的方法减少参数数量，打破传统基本机构建模慢的限制，实现快速虚拟建模，不影响三维造型设计结果。为提高机械产品设计的工业美观程度，设计人员要分析基本机构所处空间位置，制定最优布局算法，获取最佳机构连接关系，实现机械机构集约化设计，从而减少机械系统占用空间。如依托基本机构布局，使用后台预置法进行装配操作，调整驱动构件所处位置，保证复杂机械系统和符号方案的结果是一致的，自动生成二维虚拟样机，实行虚拟仿真处理。

检测设计

自动化技术是综合性技术，涉及到很多项目类型，数量较多，其中比较典型的技术就有自动化检测技术，它是自动检测系统的核心，主要由传感器和信号调节、数据处理、结果输出这三个模块构成，其中还有智能芯片，能提高处理机械产品质量信息的效率。自动化检测技术需要在传统机械设备与传感器的支持下才能得到有效运用，所以机械设计人员要强化机械自动化检测设计，运用自动化检测技术成功排除人为因素的影响，提升机械产品检测结果的信度、效度，显著提高机械产品合格率及产品质量。

结语

在机械设计中，设计人员应注意集成、数控、智能、检测等设计，持续提升自动化技术的运用水平，以便完善自动化机械的性能与功能。在今后，机电一体化会是自动化机械设计的主流发展趋势，机械一体化系统囊括微机、传感器、动力源和控制系统等要素，具有结构完整、运行有效的优势，可以维护机械设计制造的高效性。与此同时，提高快捷性和简洁性也将是自动化机械设计的主要方向，挣脱个体对机械的管控，让机械设备自动运行，完成预设任务，增强工人的自由性。在计算机技术、微电子技术和高端智能技术等的协助下，设计人员不断提高机械设计自动化程度，走上自由化发展之路，让整个行业获得更广阔的空间。

参考文献

王技科.刍议自动化技术在机械设计中的应用[J].现代制造技术与装备，2018（08）：199–200.

孙冉，孙启明.机械设计制造中自动化技术特点及发展评价[J].电子制作，2018（12）：40–41.

朱耕，杨冬明，姜子威.浅谈机械设计制造及自动化技术[J].南方农机，2017（03）：90+93.