自動化技術在機械設計制造中的新應用

1、    自動化技術在機械設計制造中的新應用    黃旺 摘要：自動化技術具有高效、高質、節(jié)能、功能多樣化、可靠性高等優(yōu)勢，其在生產(chǎn)實踐中的應用極大地解放了生產(chǎn)力，促進了社會經(jīng)濟的發(fā)展進步，同時，也給人們的生活帶來了很大的便利。將自動化技術應用于機械設計與制造，將能借助其突出的先進的技術能力，實現(xiàn)自動化的、高效率的和連續(xù)的生產(chǎn)作業(yè)，帶動整個工業(yè)制造產(chǎn)業(yè)的改革和創(chuàng)新。關鍵詞：自動化技術;機械設計;制造;應用一、自動化技術概述（一）自動化技術概念與特點自動化技術是以信息科技為基礎的新興學科，就是利用計算機與信息技術等，使機器和裝置在預先人為設定的程序下，不用通

2、過人工操作，或者是指需要極少人參與的情況下，就可開展生產(chǎn)作業(yè)，通過信息處理等自動化完成預定任務。自動化技術是一種先進的技術，包含了信息技術、微電子技術等各種先進性比較高技術。從自動化技術發(fā)展歷史來看，20世紀40年代，美國最早提出“自動化”一詞。隨后，在科學技術發(fā)展進步的促進下，自動化技術獲得了長足的發(fā)展，在社會生產(chǎn)生活等各個領域都獲得越來越廣泛的應用，并實現(xiàn)了降本增效。自動化技術減少了人力資源的投入，將人們從繁重、危險、惡劣及部分腦力勞動中解放出來，拓展了人的器官功能，既提高了勞動生產(chǎn)效率與質量，也增強了人類認識與改造世界的能力。同時，自動化技術通過與不同的領域結合，也逐漸開始細分，形成了機

3、械制造自動化、過程控制自動化、管理自動化、教育自動化等不同的技術，呈現(xiàn)出多元化發(fā)展、多學科技術交叉的態(tài)勢。（二）機械自動化技術的應用價值第一，能提高生產(chǎn)效率。在機械設計與生產(chǎn)中，結合實際情況應用自動化技術，能實現(xiàn)智能化生產(chǎn)，使生產(chǎn)質量提升。而企業(yè)通過降本增效，也可以更好地增強市場競爭力，占據(jù)更多的市場份額。自動化技術還能推動企業(yè)產(chǎn)生設備設施等升級換代，優(yōu)化機械設計與制造的工作，改善傳統(tǒng)機械設計與制造的不足，提高機械設計制造產(chǎn)品質量，更好地滿足客戶各種要求。第二，能促進資源優(yōu)化配置。自動化技術能促進相關資源的優(yōu)化配置，實現(xiàn)各種資源最大化利用，這樣可以減少機械設計制造過程中的資源浪費。同時，推廣應

4、用自動化技術，不僅能優(yōu)化生產(chǎn)技術，針對市場需求生產(chǎn)更加精準的產(chǎn)品。同時，自動化技術因為集成了多種先進的技術，不同技術在交流融合中還能實現(xiàn)創(chuàng)新，進而使機械設計制造創(chuàng)新和進步。此外，自動化還需要應用到各種新材料，這些新材料的應用，不僅能提高產(chǎn)品性能，還能減少材料的使用和消耗，甚至還能對殘余材料實現(xiàn)循環(huán)利用，從而實現(xiàn)綠色節(jié)能和環(huán)境保護。第三，能降低生產(chǎn)成本。傳統(tǒng)的機械設計制造更多的是依靠人工來進行，而人工操作由于受到多種因素的影響，就會難免出現(xiàn)各種失誤，設計制造的效率也比較低下，這就在很大程度上增加了企業(yè)的生產(chǎn)成本，延長了產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，制約了企業(yè)經(jīng)濟效益的增長。自動化技術憑借其技術優(yōu)勢，使得人的手

5、工操作大大減少，可以使生產(chǎn)變得更加準確和精密。在此種情況下，人工失誤減少，產(chǎn)品質量提高，產(chǎn)品不合格率也得到大幅度降低，進而節(jié)約了材料和成本，企業(yè)的利潤和效益也會增加。自動化技術可以縮短機械設計制造的周期，節(jié)約企業(yè)投資和縮短產(chǎn)品上市時間。此外，機械自動化技術的應用還能實現(xiàn)自動化生產(chǎn)質量控制、檢測、預防、報警等功能，能顯著增強機械設計制造的安全性，減少安全事故和人員損傷的發(fā)生率，保證了安全生產(chǎn)。二、新形勢下自動化技術在機械設計制造中的應用（一）應用原則從自動化技術的實質來看，因其是先進技術的集成者，具有智能化、模塊化、微型化等手段，從內容、重點、核心及功能等多方面進行協(xié)調配合，確保機械設計制造比傳

6、統(tǒng)手段下的更加快捷、高效和高質。不過，在具體應用中，也是要遵循一定的原則的，只有這樣才能充分發(fā)揮出自動化技術的優(yōu)勢。需要遵循如下原則：第一，注重全面創(chuàng)新。機械設計制造是在技術支撐上進行的，需要不斷地從智能化、自動化、信息化等方面進行創(chuàng)新，這樣才能夯實機械設計制造自動化的基礎，提高效率，嚴控質量，保證生產(chǎn)效益最大化。第二，與機械功能需求匹配。將自動化技術應用于機械設計制造，其主要目標就是使產(chǎn)品的質量與功能得到優(yōu)化提升，使產(chǎn)品生產(chǎn)效率得到加速，促進機械設備產(chǎn)品功能作用得到最大化發(fā)揮，這也是機械自動化設計制造的核心所在。第三，確保操作便捷。在傳統(tǒng)的機械設計制造中，對于設計制造的可操作性往往重視不足，

7、加上機械設備結構與操作都十分復雜，在操作過程中，極易因為人的因素導致出現(xiàn)誤差甚至是事故。實現(xiàn)機械設計制造自動化，就需要堅持操作便捷的原則。（二）自動化技術的應用1、數(shù)控技術的應用機械產(chǎn)品設計制造工藝復雜，同時精度要求也比較高，如果是采用傳統(tǒng)的設計制造加工工藝，不僅產(chǎn)品生產(chǎn)周期長、成本高，效率與質量也不夠高。但是，將數(shù)控技術引入機械設計制造中，就能從根本上解決這些問題，極大地提高機械產(chǎn)品的質量。數(shù)控技術是指通過計算機編程，根據(jù)數(shù)控機床規(guī)定的語言規(guī)則和格式編寫加工程序，利用數(shù)控機床，來對工藝路線與參數(shù)、刀具運動軌跡、位移量、切削參數(shù)等進行控制，開展產(chǎn)品加工。數(shù)控技術是現(xiàn)代生產(chǎn)加工制造系統(tǒng)的關鍵技術

8、，具有高速高精化、智能化、開放性、重復利用、節(jié)能環(huán)保等顯著優(yōu)點。2、虛擬技術的應用作為高新技術最為典型的代表，虛擬技術是以計算機和互聯(lián)網(wǎng)技術為支撐的，同時，還利用人機接口技術、計算機圖形學、人體行為學等技術手段，通過這些技術的綜合應用，并借助傳感設備，就能為用戶呈現(xiàn)出三維逼真虛擬環(huán)境。這種環(huán)境具有高度逼真的視、聽和觸覺。用戶在此環(huán)境中，通過人機交互，就能得到與真實環(huán)境相近的使用體驗。虛擬技術具有多感知性、交互性、沉浸感、構想性特點，其系統(tǒng)主要包括傳感器件、作用器件、虛擬環(huán)境發(fā)生器、人、虛擬環(huán)境，通過五大元素的交互應用，用戶的使用感受也相應地會變得更加真切生動。將虛擬技術應用到機械設計制造中，可

9、以極大地提高問題解決能力。3、其他自動化技術的應用。機械設計制造檢測環(huán)節(jié)是必不可少的重要環(huán)節(jié)，其檢測過程也是繁瑣的，為了提高效率，傳統(tǒng)檢測都是抽樣進行的，這樣就會導致檢測質量不高。而與傳統(tǒng)技術不同的是，自動化檢測技術是利用編程技術來對機械設計制造的設備、裝置等進行在線監(jiān)測，對機械產(chǎn)品設計制造全程監(jiān)測，如果發(fā)現(xiàn)異常情況就會自動報警。信息化處理技術是將自動化技術與信息化技術結合起來，對機械設計制造的信息進行收集、整理、利用，通過公式和準確的計算來提高機械設計制造信息化自動生產(chǎn)水平。集成技術是一種現(xiàn)代化的應用技術，通過線性排列的方式，對生產(chǎn)內容進行整合，最大程度地簡化操作過程，形成一體化生產(chǎn)管理。集成化發(fā)展將是制造業(yè)發(fā)展未來的主要方向，其能使系統(tǒng)分工更為合理和協(xié)調，能生產(chǎn)出集成度較高的高質量的機械類產(chǎn)品。三、結語綜上所述，傳統(tǒng)的機械設計制造方法主要包含理論計算、相似案例類比和模型試驗等內容，如果設計與制造的條件比較復雜，就會需要花費較長的時間，產(chǎn)品質量也難以精準地達到預期的目標。將自動化技術覆蓋到全部機械設計制造中，其優(yōu)勢是非常顯著的，既能將傳統(tǒng)機械設計制造的問題予以高效解決，還能提高機械設計與制造的效率和品質，節(jié)約資源，降低成本，其結果就是機械設計制造水平不斷提高，效益不斷增長。參考文獻