自动化技术在机械设计及制造领域的应用研究

张海宽 胡晓兰

摘要：伴随我国全球经济一体化的发展，机械制造产业成为了我国经济发展的重要支撑，机械设计及内燃机产品制造要逐步向智能化、自动化方向发展，应用互联网信息技术、云计算、大数据来融入到企业产品的设计中，会使整体内燃机产品并更加智能，将多种技术融入到产品的研制中来，会提高产品自动化水平，也提高了内燃机生产制造的效率。

关键词：自动化;机械设计;机械制造

引言

近年来，随着科学技术的不断发展，机械领域已经基本全面普及了自动化技术，这项技术的应用，使得机械相关的企业获得了更高的经济效益。为此，作为企业而言，必须根据自身的实际情况，来对现有的机械设计制造自动化技术进一步研发和创新，确保企业能够拥有更大的发展空间，进而不断提高企业产品的生产效率和生产质量。

1 机械自动化技术概述

机械自动化技术，将机械设备作为主体，然后融合微电子技术、计算机信息技术、传感器技术、机电一体化技术等诸多先进技术，构建现代化、自动化应用系统，并将其应用于机械设计与生产制造中，实现自动化设计制造。当前随着我国科学技术水平的不断完善，自动化技术越来越成熟化，在机械设计与制造领域中的应用，替代了传统人工劳作模式，实现了全过程机械设计与制造，作业模式转变为流水线自动化式，大量劳动力被解放，劳动强度明显下降，仅仅需要少量人员操控机械设备即可进行流水线作业。在这一过程中，自动化技术起到了不可替代的作用，自动化技术整合了多项先进技术，赋予了机械制造技术更加完善的功能，使得机械设计与制造业具备了更加强大的发展动力，引领了机械设计制造业发展新领域、新方向。

2 自动化在机械设计及制造领域的发展现状

机械的制造工艺水平是机械产品品质的根本保证，从目前来看，虽然自动化技术已经在我国绝大多数机械制造企业当中得以普及，但各企业之间的普及程度却参差不齐，一部分企业的自动化技术应用尚处于初级阶段，在精细化和智能化上的发展还较为欠缺，相较于国内外的一些先进企业而言，还有着明显的差距。除此之外，这些企业在激光加工、复合加工和纳米加工等方向也往往存在诸多不足之处，对于这些方面的技术仍需要进一步提升，在未来的相关研究中，这些也将成为重要的研究方向。目前，自动化技术已经贯穿于机械设计和机械产品生产的全过程，特别是在机械产品设计的环节当中，采用自动化技术，能够为新产品的设计增添灵感，并能够从不同的维度整理相关的设计信息，不断推陈出新，满足企业和用户多方面的实际需求。

3 浅析自动化在机械设计制造中的应用发展

3.1 加强各部门的沟通

在制造自动化机械设备时，必须以设计方案为主要的依据，在设计方案的指导下，对机械设备制造质量进行严格的控制。在制造自动化机械设备时，设计人员需要与加工部门保持密切的沟通和交流，严格按照加工图纸和设计方案开展零部件加工，保证零部件与设计要求相符合。在制造机械设备的过程中，设计部门需要全程监督零部件加工，正确指导加工部门的工作开展，并对制造过程中遇到的问题进行全面地总结，与加工部门制定科学的方案解决这些问题，并对加工技术进行全面地优化，确保零部件的加工精度与设要求相符合。设计部门需要为加工部门创新技术提供辅助，以对现有加工技术进行针对性的改良，促進自动化机械设备加工制造技术水平的提升，从根本上提高机械设备的制造质量。

3.2 操作程序虚拟化管理

虚化管理，是指自动化技术在机械设计与制造中融合时，主要以大数据虚拟模型为条件，在机械前期设计、中期制造、以及后期检验三个部分，均借助虚拟数据模型实现跟踪化管理，以实现在机械设计制造具体工作安排活动上，各个部分内容和信息之间的完美化承接。以现有的机械设计制造领域中的运用为例，可将自动化虚拟化管理的要点概括为：①利用大数据信息模型，对本次机械生产设计中的小零件、齿轮等方面都进行模拟。通过虚拟环境下的对应评估，分析机械设计制造工作局部开展的可行性;②采用虚拟化设计制造评分结构，对机械设计、制造、实际运用等方面的实施价值进行研究，以实现多样化信息综合管理的成效;③采用模拟分析结构图，更加直观、更立体的，对经过改装后的机械制造不合理部分进行调节。自动化技术在机械设计制造中的应用时，虚拟管理方式的合理应用，能够借助大数据虚拟空间，对机械设计制造中的可能存在的隐患问题进行模拟反馈，最终实现高品质生产和管理的效果。

3.3 自动化技术的柔性化应用

自动化技术在机械设计与制造领域的应用，能够柔性化生产机械产品，自动化技术和机械制造技术的深度融合，将各个生产环节进行有机串联，优化升级完善机械设计与生产制造流程，为柔性化生产提供便利。与此同时，利用伺服、联锁控制技术，凭借其较高的精度，有助于强化生产线各个工艺段多个设备彼此之间的有效耦合，使得生产线更加的密切联动。应用独立的 PLC 伺服控制器，即可控制不同工艺段和生产线的控制，集成控制系统的应用，有助于机械设计制造期间各个控制器数据信息的高效传递，便于管理人员实时化了解产品的生产状态，密切信息管理习系统和关系型数据库的双向通讯，提升机械设计与制造柔性化管理效果。机械设计与制造的柔性化管理，离不开自动化技术的强有力支撑，单纯应用机械零件，往往会出现信息迟滞的现象，通过应用并发挥出自动化设备的价值作用，规范机械设计与制造，出现故障问题的情况下，能够及时排查并快速恢复正常的状态，促进生产效率的提升，达到既定的生产目标。

3.4 引入先进的制造技术

目前机械设备设计已经逐渐朝着自动化技术方向发展，在设计过程中，为了更好地满足现实需要，技术人员需要充分运用计算机技术促进设计水平的提高，使机械设备技术性能得到有效的改善。数字化技术、精细化技术等都属于机械设备制造技术的重要组成，需要依托计算机技术。当前，已经在各行各业中广泛应用人工智能与大数据，为各行各业革新技术创造了良好的条件。从中可以看出，计算机技术会直接影响社会生产生活。为此，也需要将人工智能技术和大数据技术合理引入到自动化机械设备设计中国，以促进机械设备设计技术水平的稳步提升。这就要求设计人员和技术研发人员必须对先进的计算机技术有清晰的了解，运用计算机技术为自动化机械设备的设计与制造提供辅助，全面创新机械设备的技术，使设计产品的性能得到针对性的改良，促进机械设备设计水平的提升。

结束语

总的来看，自动化领域在机械设计及制造领域中发挥着举足轻重的作用，对于推动相关领域的发展有着重要的现实意义。为此，相关的企事业单位工作人员都应当对此给于足够的重视，及时关注行业内的最新前沿动态，对现有的技术不断优化创新，实现自身行业的更好发展。在设计自动化机械设备的过程中，必须遵循科学的设计原则，以确保设计的合理性，同时必须准确把握制造要点，以促进自动化机械设备设计与制造质量的提高。只有如此，才能为企业创造更多的经济效益。

参考文献

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