智能制造时代机械设计技术研究

摘要：本文介绍了智能制造时代机械设计技术的具体应用与未来的应用前景，以期通过将智能技术应用于机械制造设计当中的方式，推动机械设计制造行业朝着现代化、自主化的方向发展，希望能够给读者带来启发。

关键词：智能制造;机械设计技术;应用前景

引言：在科学技术不断发展的背景下，为进一步降低各类生产活动对人力资源的消耗量，智能制造的应用范围不断扩大，并且现阶段智能制造技术的合理应用，为我国机械设计制造行业带来了新的发展机遇。

一、智能制造时代机械设计技术的具体应用

就当前机械设计制造行业的发展情况进行分析可以了解到，为满足人们的生产生活需要，越来愈多能够取代人工简单操作的智能化产品不断涌现，在满足人们需要的同时，为机械设计生产行业的健康可持续发展提供了有效的支持。

（一）数控机床技术

在智能制造时代背景下，数控机床作为将机械、液压、传感器等技术融为一体的自动化机械设备，被广泛应用于现代制造生产企业当中，并且随着当前智能技术水平的不断提升，作为数控机床控制核心的数控系统智能化水平不断提高，这种情况的出现使得相关工作人员可以在机床操作过程中，通过发送数字指令，代替传统人工机床控制生产的方式，在降低机械设备操作风险性的同时，进一步提升设备的操作效率与产品的生产质量。举例来说，在汽车制造行业，智能数控技术与微型精密制造技术的合理应用，使得工作人员可以通过各种传感器件对生产设备单片机的工作状态加以控制，并且工作人员可以通过实时查询设备数据信息的方式，了解设备的具体工作情况，在保证机械设备依据设定程序正常工作的基础上，可以切实对每一个零部件的质量进行有效地控制，为汽车制造活动的开展提供有力的支持。

（二）水下电动机械臂设计

为满足当前水下简单作业的需要，在某款水下电动机械臂设计过程中，设计人员将智能制造技术应用到了产品的设计过程当中。具体来说，在该款水下电动机械臂设计过程中，设计人员先采用智能设计系统模拟水下电动机械臂的自由度，然后在完成机械臂自由度结构基础设计的基础上，参照机械臂的具体设计技术要求，将机械臂的最大臂长、标准负载、抓取目标最大直径等参数输入到三维设计模拟软件当中，对其进行三维建模。同时，为提升机械臂人机交互的有效性，在进行机械臂的设计过程中，可以开发以DNC网络为基础的数控加工平台，然后利用基于Windows的IDE操作系统，设计机械臂的人机交互界面，便于操作人员了解机械臂的具体水下运转情况，进一步提高机械臂水下作业的有效性。

（三）机器人群控智能制造系统

在进行零部件生产过程中，机器人群众智能制造系统主要控制对象为车间工件加工机械设备，并且系统控制设备主要包括机床上（下）料、主（从）站、数控加工、信息化管理等部分，并且通过系统对各设备进行单元协调的方式，实现零部件产品的自动加工、质检、运输、补偿与入库，切实减少人工生产管理消耗的时间，提升零部件产品的生产效率与质量，提高产品生产的经济效益。在机器人群控智能系统设计过程中，设计人员可以应用智能制造技术，使系统通过对不同设备状态、人机交互需要等数据信息进行分析、执行的方式，自主完成零部件生产过程中，生产流程与信息系统间的沟通协调，人与加工设备间的交互。在利用机器人群控智能系统生产零部件的过程中，首先由系统控制机床上（下）料设备将等待加工的工件运输到数控加工单元，然后由加工单元依据零部件的生产需要，对工件的体积、形状等因素进行处理;其次，由上（下）料设备将完成加工的零部件运输到检测单元，由检测设备对零部件的加工精确度进行检测，并将检测信息上传至总控单元;最后，若加工完成的零部件质量不达标，则需要数控系统在补偿工件误差后，将不合格的零部件运送到加工机床，由机器人单元对其进行加工、检测、自动补偿等操作。

二、智能制造时代机械设计技术的应用前景

（一）人机互动便利性大幅度提升

在智能机械时代背景下，智能设备研发朝着操作简便化、操作感性化的方向发展，这种情况的出现有效推动了现代化工业生产的发展，为我国整体社会经济的发展提供了有效的支持。具体来说，在机械设备的实际应用过程中，无论设备智能水平是高还是低，都需要人工对设备进行操作，但相较于传统产品生产全过程都需要人工操作的机械设备，智能机械设备在实际应用过程中，可以自行通过互联网系统对数据进行处理分析，然后由工作人员对数据信息进行分析后，对机械设备进行简单的操作处理。现阶段，为切实降低人员操作智能机械设备的难度，利用智能技术对人机操作系统进行合理优化，降低人机交流的难度，已经成为进一步推动我国现代化机械设计制造行业发展的关键点之一。举例来说，相较于传统主要以人工绘图为主的机械设计方式，当前更多的设计人员应用CAD软件进行智能机械设备的设计处理，这种机械设计方式的应用，不仅可以有效缩短机械设备生产制造所需的时间，还能进一步提升绘图数据的准确性。

（二）产品生产朝着节能型的方向发展

在机械生产制造行业飞速发展的背景下，社会经济得到了有效的发展，但生产制造过程中消耗的大量能源、排放的大量污染物对环境造成了严重的破坏，现阶段，面对人们环保意识不断提升的情况，为了在满足人们对机械设计制造产品需要的基础上，减少对资源的消耗，可以将智能制造技术融入机械设计制造工作当中，用机械设备对资源进行精确地管理，从而达到保护环境、节约生产成本的目的。举例来说，在进行石油化工产品生产过程中，产品生产往往会消耗大量的石油资源，为降低因生产造成的资源浪费，利用智能技术对生产环节进行监控，成为了一项极为必要的工作。

结论：总而言之，在经济、科技等方面水平不断提升过程中，传统的机械设计制造方法已经無法满足当前社会的发展需要，合理应用智能制造技术对机械设计制造技术加以优化，成为了一项极为必要的工作。

参考文献：

[1]黄志坚.智能制造时代背景下机械设计技术问题及措施分析[J].内燃机与配件，2020（12）：219-220.

[2]李海洋.探究智能制造时代机械设计技术的几点研究[J].中国金属通报，2020（12）：245-246.

作者简介：景德春;男;1990.02.28;江苏如皋市;汉;本科;助理工程师;机械设计。