探析機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化

楊微 趙濟(jì)鋒

【摘要】隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化將有更廣闊的發(fā)展空間。而機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)作為我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)性工業(yè)，其科技含量逐漸增高，自動(dòng)化需求大，市場(chǎng)需求帶動(dòng)技術(shù)發(fā)展，必然推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的創(chuàng)新，推動(dòng)我國(guó)工業(yè)的跨越式發(fā)展。本文作者結(jié)合多年來的工作經(jīng)驗(yàn)，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化進(jìn)行了研究，具有重要的參考意義。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械設(shè)計(jì)制；自動(dòng)化發(fā)展；趨勢(shì)

一、機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化的特色和作用

科技的發(fā)展離不開經(jīng)濟(jì)的需求和促進(jìn)，然后經(jīng)過開發(fā)應(yīng)用反作用于經(jīng)濟(jì)，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)更進(jìn)一步的發(fā)展。作為一種高效的技術(shù)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化有著很多的特色，首先它是經(jīng)濟(jì)發(fā)展催生的技術(shù)，作為一種工業(yè)化升級(jí)的技術(shù)和手段，他在自身不斷發(fā)展的同時(shí)也帶動(dòng)著工業(yè)的不斷進(jìn)步。工業(yè)作為國(guó)家的支柱性產(chǎn)業(yè)，它的使用可以很大的提升制造業(yè)的整體實(shí)力，增加經(jīng)濟(jì)效益，再次面對(duì)全球的經(jīng)濟(jì)的融合，機(jī)遇和挑戰(zhàn)都將倍增，采用機(jī)械設(shè)計(jì)制造可以降低成本，增加單位數(shù)量，提高生產(chǎn)的質(zhì)量，從而在市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)中贏得自己的一席之地。

在科技高度發(fā)達(dá)的今天，制造業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)有著重要的作用，首先機(jī)械設(shè)計(jì)以及自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，不僅可以節(jié)約大量的人力資源，機(jī)器化作業(yè)還可以提高生產(chǎn)過程的安全性，使人員和機(jī)器能夠安全工作。其次還可以在自動(dòng)化生產(chǎn)的過程中提高單位產(chǎn)出，提高生產(chǎn)的效率，在高效生產(chǎn)的同時(shí)保證較高的質(zhì)量，從而獲得更多的經(jīng)濟(jì)效益。再次自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠加快生產(chǎn)的過程提升一個(gè)企業(yè)的軟實(shí)力，在生產(chǎn)的過程中還可以減少浪費(fèi)降低成本。

二、機(jī)械設(shè)計(jì)的技術(shù)分析

（一）機(jī)械設(shè)計(jì)的初期計(jì)劃設(shè)計(jì)分析

機(jī)械設(shè)計(jì)要進(jìn)行初期的計(jì)劃設(shè)計(jì)，其在工作方面和計(jì)算機(jī)軟件的設(shè)計(jì)需求分析比較類似，在設(shè)計(jì)之前要對(duì)機(jī)器設(shè)計(jì)的要求進(jìn)行調(diào)查和分析，在分析要求的過程中，對(duì)機(jī)器應(yīng)該具備的功能也要進(jìn)行掌握。以此作為機(jī)械設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，然后在設(shè)計(jì)以及制造過程中要對(duì)相應(yīng)的約束條件進(jìn)行規(guī)定。

（二）機(jī)械設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)方案分析

在機(jī)械設(shè)計(jì)中，方案設(shè)計(jì)是關(guān)鍵的部分，方案也是設(shè)計(jì)的靈魂，其決定著設(shè)計(jì)的成敗。在設(shè)計(jì)階段，會(huì)遇到很多的問題，主要要面對(duì)的問題就是實(shí)際和理論之間的矛盾。方案設(shè)計(jì)不僅僅要符合機(jī)器本身的性能，同時(shí)，在功能方面也要進(jìn)行滿足。在方案設(shè)計(jì)方面，對(duì)檢驗(yàn)人員對(duì)機(jī)器開發(fā)、認(rèn)識(shí)以及創(chuàng)新方面都要進(jìn)行重視。在設(shè)計(jì)階段，主要的步驟可以簡(jiǎn)單概括為對(duì)工作原理進(jìn)行定義、對(duì)機(jī)器結(jié)構(gòu)進(jìn)行確定、對(duì)機(jī)器運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)行設(shè)計(jì)、對(duì)零部件的選取與設(shè)計(jì)進(jìn)行判斷、對(duì)制圖進(jìn)行設(shè)計(jì)以及對(duì)初步設(shè)計(jì)進(jìn)行調(diào)查。

三、機(jī)械制造的技術(shù)分析

（一）先進(jìn)機(jī)械制造技術(shù)的特點(diǎn)分析

先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)要符合當(dāng)代技術(shù)發(fā)展要求，在機(jī)械設(shè)計(jì)方面要更加具備當(dāng)代的特點(diǎn)。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)在應(yīng)用過程中出現(xiàn)了越來越不能滿足現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品需求的情況，雖然其在制造技術(shù)方面在不斷的更新，同時(shí)，使用的設(shè)備也在不斷的更換，但是，在原有基礎(chǔ)上要不斷的更新技術(shù)，對(duì)先進(jìn)的技術(shù)進(jìn)行利用，作為其發(fā)展的基礎(chǔ)。市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展過程中，機(jī)械制造技術(shù)要做到能夠適應(yīng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。工業(yè)發(fā)展過程中對(duì)各方面都提出了新的要求，近年來，工業(yè)發(fā)展速度非?？?，而且在不斷的融入新的技術(shù)體系。工業(yè)生產(chǎn)過程中對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)以及信息技術(shù)進(jìn)行了很好的融合，為了更好的提高生產(chǎn)效率，應(yīng)該對(duì)機(jī)械制造技術(shù)進(jìn)行革新。提高生產(chǎn)效率滿足客戶的需要，能夠提高市場(chǎng)占有率。先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)在技術(shù)范圍上要進(jìn)行擴(kuò)大，同時(shí)，在生產(chǎn)加工方面要不斷的發(fā)展。

（二）我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的現(xiàn)狀以及發(fā)展方向分析

機(jī)械制造的管理。計(jì)算機(jī)管理制度對(duì)于機(jī)械制造業(yè)而言，是一種未來發(fā)展的方向。組織體制與生產(chǎn)模式的更新發(fā)展，營(yíng)造出最新的 JIT、AM、LP 以及 CE 等管理理念。在我國(guó)，這種管理機(jī)制還是比較匱乏的，只有很少的機(jī)械制造企業(yè)進(jìn)行這樣的管理。因此，我國(guó)應(yīng)該加強(qiáng)機(jī)械制造的管理機(jī)制。

機(jī)械制造的設(shè)計(jì)。工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家都會(huì)采用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法，并且不斷更新設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。尤其是計(jì)算機(jī)輔助軟件的應(yīng)用-CAD 技術(shù)的應(yīng)用，讓更多企業(yè)開始了無圖紙的機(jī)械制造。然而，在我國(guó)，則缺乏這種先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件技術(shù)，或者是這樣的技術(shù)應(yīng)用并不廣泛。因此，在這一技術(shù)層面上，我國(guó)需要努力與發(fā)展。機(jī)械制造的工藝分析。機(jī)械制造以高精度、高精細(xì)加工作為其發(fā)展的趨勢(shì)。最新的技術(shù)，如微型加工、納米加工技術(shù)、激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)等等。這些技術(shù)都屬于高端的加工技術(shù)，在工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家，這些技術(shù)應(yīng)用較為廣泛。

四、自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展前景

近些年，我國(guó)的機(jī)械設(shè)計(jì)制造自動(dòng)化技術(shù)得到了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，未來的發(fā)展趨勢(shì)包括多功能、模塊化、智能化、微型化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化等方面。

（一）多功能

在機(jī)械零件的加工過程中，會(huì)有大量的時(shí)間消耗在工件搬運(yùn)、上下料、安裝調(diào)整、換刀和主軸的升降上。為了盡可能降低這些時(shí)間，人們把不同的加工功能組合在同一臺(tái)機(jī)床上，從而使一臺(tái)機(jī)床具有多種功能，這種復(fù)合功能的機(jī)床已成為近年來發(fā)展最快的機(jī)種。

（二）模塊化

機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的產(chǎn)品數(shù)目眾多，在某種程度上將導(dǎo)致在對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)各種復(fù)雜研發(fā)需求的出現(xiàn)，絕大多數(shù)新研發(fā)的產(chǎn)品在發(fā)展及其開發(fā)上均不可脫離標(biāo)準(zhǔn)單元的利用，模塊化不僅具有良好的適應(yīng)性和擴(kuò)展性，而且模塊化易于組織規(guī)模生產(chǎn)，從而保證質(zhì)量，形成批量。

（三）智能化

智能化是21世紀(jì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造發(fā)展的一個(gè)大方向。當(dāng)前，機(jī)械制造技術(shù)的核心功能即是智能加工，智能加工是一種基于模糊控制、數(shù)字化控制的機(jī)床加工，它主要是在加工過程中模擬人類專家的智能活動(dòng)，從而解決以前需要在人工干預(yù)下才能解決的問題。智能化主要體現(xiàn)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化發(fā)展中的兩個(gè)方面： 一是提高加工效率的智能化； 二是智能診斷、智能監(jiān)控以及智能化的自動(dòng)編程等。

（四）微型化

由于新技術(shù)、新材料的廣泛應(yīng)用，很多機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化產(chǎn)品呈現(xiàn)出新的特點(diǎn)，比如，操作更為便捷，產(chǎn)品的體積也更為精細(xì)、精致。由于呈現(xiàn)出這些特點(diǎn)，使其作為占據(jù)經(jīng)濟(jì)市場(chǎng)的重要手段和特色，體積微小的機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化產(chǎn)品主要是指微電子機(jī)械。

（五）網(wǎng)絡(luò)化

當(dāng)前社會(huì)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展迅猛，這給人們的生活帶來了極大的正面影響，而對(duì)工業(yè)生產(chǎn)方面的影響也極大。機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化產(chǎn)品都和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)聯(lián)系密切，使得這些產(chǎn)品在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中具有明顯的優(yōu)勢(shì)。因此，在機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化領(lǐng)域會(huì)越來越凸顯出計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的有效利用和優(yōu)勢(shì)。

結(jié)語

綜上所述，信息技術(shù)的發(fā)展對(duì)未來各項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展提供了便利，適應(yīng)了經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展方向。只有秉承低成本，高收益的綠色環(huán)保發(fā)展理念，我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)才能快速、健康地發(fā)展下去。

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