自动化技术在机械设计及制造领域的应用分析

陆万尚

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摘要：机械自动化作为一项关键技术，能提高机械领域设备和零件制造水平，推动传统机械制造模式转型升级。为实现机械自动化技术的推广普及，阐述其在机械制造中的应用价值，探究具体应用。文章旨在为机械自动化技术创新和应用提供指导和参考，促进机械制造行业的高效发展。

关键词：自动化技术；机械设计制造；应用

引言

机械设计与生产是我国经济发展的重要基础。机械设计与自动化是以现代科技为基础，将计算机与机械设计制造等现代科技相结合，将自动化、电子等技术有机地结合起来，推动各种设计技术的相互融合，从而提高机械制造的自动化水平，大大缩短了生产的时间，从而使整个机械制造过程更加的一体化、智能化、信息化。

1自动化技术在机械设计制造中的应用价值

1.1实现生产装配自动化

因为我国工业的特点，在机械设计与制造过程中，许多步骤都是依靠手工来完成的，但是，因为机械设计制造的技术含量和专业程度高，人工操作的误差会导致零件精度下降，从而导致不可挽回的损失。尽管人工操作也有其优点，但在如今的社会中，一切工业都在寻求高效率、高品质，所以这样的方式最后将被淘汰。然而，在机械设计与制造领域中，自动化技术实现了全流程的生产装配自动化，取代了以往人工操作的方式，工作人员仅可利用CNC装置及预先安装的计算机程式，利用自动控制器就可以进行元件的制作，该方法能有效地改善产品加工效果，减少因人工作业而引起的产品误差，使产品在加工过程中具有良好的一致性与精确性。

1.2改善机械使用情况

把自动化技术与机械设计制造过程有机地结合在一起，对机械的运用也有很大好处，加强监控与管理，能够全方位地提高机械生产效率。第一，自动化技术是建立在计算机技术之上的，它能够通过设置特定的程序，保证机械能够按照正确的操作规程来进行工作。在某种程度上，可以避免人员伤害，延长机械的寿命，降低成本，提高企业的效益。第二，通过对自动化技术的科学运用，可以提高系统的监测能力，从而在短时间内解决问题，通过对数据的分析，可以保证系统的正常运转，并且可以对系统进行维护。

1.3提高生产效率

（1）将自动化技术运用到机械设计制造中，可以大大提高机械制造能力，提高生产出的产品质量和实际生产效率，从而提高企业的综合竞争力，进而占领市场，从而促进企业的发展。（2）将自动化技术与机械设计制造有机地融合在一起，不但能够迅速地提升产品品质，而且能够实现对机械设计制造最大程度的改善，从而改善原有的工艺条件，促进工业的发展。

2自动化技术在机械设计及制造中的应用

2.1自动化技术的智能化应用

智能化是改变已有的生产制造模式，运用相关性强的学科内容对组件进行系统处理。其中，零件加工过程要具备很强的逻辑功能，突出人机交互、生产操作功能，提高整个机组的生产效率与精度。另外，在模拟生产中，需要对各项目、流程相关性、主题内容做模拟分析，以便于在生产管理过程中的宏观监控。通过不断地提出有关生产问题，利用模拟系统来反馈，为工作人员生产、管控等各个方面提供参考数据，以避免不规范生产带来的损失。但要注意的是，智能化利用人工智能、网络信息技术等技术融合来实现的，这就将机械设备像神经网一样联系在一起。当机械设备产生故障后，设备能够经过自动化管理及时找到出现故障的区域，再开始故障检修，以使设备问题得到解决。但智能化的运用对有关人员的专业素质水平提出了比较高的要求，企业还要进一步强化对智能自动化技术人员的培训，以提升技术的应用水平。

2.2自动化技术的数控化应用

通过计算机软件实现自动编程，能够对数控加工生产过程进行高效控制，适应机械设计制造自动化需求。在机械设计制造中，使用计算机辅助软件，对数控仿真进行分析，并在虚拟环境中对各种机械产品规格、结构等直观展示，这样能够为设计者图纸设计、修改提供技术支持，确保机械生产工作的科学性、准确性。针对普通的二轴车床、三轴铣床，可直接使用数控系统和与之匹配的机械驱动装置来控制，只要对程序或者是用到的装夹方式进行调整，就能够批量加工生产各类工件。从机械控制角度看，现在普遍使用PLC来实现。从机械设计、生产来看，用到的数控机床在结构上都有一些不同，当输入了相应信号后系统电路就会驱动。对计算机系统分析处理后，就能够确定加工坐标轴信息，再通过放大、转换处理，在有关控制设备中完成输入，以此对加工机床动态进行系统监控。

2.3集成化应用

在机械制造环节中应用机械自动化技术能有效实现集成化生产，即结合生产技术和现代化技术，按照机械制造产品的特点，融合先进的生产理念和自动化技术，体现集成化特点。在具体应用环节，基于数据信息的收集、整理及处理等建立完善的数据库系统，促使机械加工过程具有数字化控制、计算机辅助分析等功能，再通过集成化分析和管控优化机械加工的各个环节。

2.4柔性化应用

机械自动化技术在机械制造中能实现柔性化，即基于数控技术实现多品种、多批量的加工、制造、组装和检测等生产任务。通过柔性化制造能提高产品制造的应变能力，严格按照客户要求及市场导向生产符合社会需求的机械产品，推动机械制造业稳定经营发展。在实践过程中，依托现代自动化信息管理系统，可合理调节和控制柔性自动化技术。在人工辅助下优化机械产品制造环节，保证生产过程的可控性，不断完善和优化产品，可提高产品质量水准。为有序推进柔性化制造，相关企业应当持续改进生产、设置和制造等环节，在调查和分析市场后，优化内部组织，促使机械自动化技术在机械制造中发挥良好的柔性化优势。例如，减少生产资源浪费、缩短个性化生产时间、提高企业对市场的应变机能及迎合客户需求，满足多样化机械产品生产制造需求，从而提高企业综合效益。

2.5虚拟化应用

虚拟化应用属于一项综合性系统技术，可组合多门学科，借助仿真技术和系统建模技术，将机械制造工艺、多媒体技术以及信息技术等融合到机械自动化生产环节，对新产品的制造加工具有较高的应用价值。例如，在产品正式投入生产前，可利用虚拟化技术模拟新产品的生产全过程，针对模拟结构实施评测，检验现有技术条件是否满足产品质量要求，并及时发现存在的隐患和风险，采取有效调整手段优化新产品的生产制造，缩短产品生产周期，高效投入市场，提高企业的创新竞争能力。在现代机械制造业不断发展进程中，虚拟化技术应用逐渐普遍，能够降低产品制造实际环节的故障率和问题发生率，减少资源浪费，节省时间成本。实践中可利用虚拟化技术在相对较短的时间内有序完成大量的制图任务，再采用计算机辅助设计实现无纸化生产和自动化设计、加工及制造，在实时监控下保证新产品各项参数符合预定要求。

结束语

总之，在目前机械制造业的发展情况下，自动化技术的有效运用对提升机械设备产品品质和生产水准具有重要作用。并且，其投资较小，在实际的机械生产工作中，可以有效地解放劳动力，降低资本成本，提高生产精度，实现绿色生产，并能对整个生产流程进行全方位的监控。因此，在今后的机械设计与生产过程中，要重视对机械基本功能的完善，全方位强化数控技术的运用，提升实用的综合效能。因此，应结合企业实际，适时引入相应的生产设备，并有相应的升级方案，积极引入优秀的员工，为企业发展提供新的动力。

参考文献

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