機械設(shè)計制造及其自動化的設(shè)計原則

身份證號碼：610124198005260028

摘要：機械自動化給工業(yè)生產(chǎn)帶來了方便，它可以連續(xù)化地自動化生產(chǎn)加工對象，使自動化的生產(chǎn)過程得到改進與優(yōu)化，因而機械自動化已成為機械制造和設(shè)計的目標。本文圍繞機械的設(shè)計制造進行分析研究，并提出其設(shè)計原則以及發(fā)展趨勢，以供參考。

關(guān)鍵詞：機械設(shè)計制造；自動化設(shè)計原則；發(fā)展趨勢

前言

機械設(shè)計制造的自動化已成為工業(yè)發(fā)展的主流方向，在當前國際間日益激烈的競爭面前，只有不斷創(chuàng)新機械設(shè)計制造技術(shù)，實現(xiàn)其模塊化、微型化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化，才能使我國的工業(yè)整體實力和國際競爭力有效地提高。

1.機械自動化系統(tǒng)的優(yōu)點

1.1使用安全性和可靠性提高

機械自動化產(chǎn)品一般都具有自動監(jiān)視、報警、自動診斷、自動保護等功能。在工作過程中，遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時，能自動采取保護措施，避免和減少人身與設(shè)備事故，顯著提高設(shè)備的使用安全性。機械自動化產(chǎn)品由于采用電子元器件，減少了機械產(chǎn)品中的可動構(gòu)件和磨損部件，從而使其具有較高的靈敏度和可靠性，故障率降低，壽命得到了延長。

1.2調(diào)整和維修方便，使用性能改善

機械自動化產(chǎn)品在安裝調(diào)試時，可通過改變控制程序來實現(xiàn)工作方式的改變，以適應(yīng)不同用戶對象的需要以及現(xiàn)場參數(shù)變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機械自動化產(chǎn)品的控制系統(tǒng)中，而不需要改變產(chǎn)品中的任何部件和零件。對于具有存儲功能的機械自動化產(chǎn)品，可以事先存入若干套不同的執(zhí)行程序，然后根據(jù)不同的工作對象，給定一個代碼信號輸入，即可按指定的預(yù)定程序進行自動工作。機械自動化產(chǎn)品的自動化檢驗和自動監(jiān)視功能可對工作過程中出現(xiàn)的故障自動采取措施，使工作恢復(fù)正常。由于機械自動化產(chǎn)品普遍采用程序控制和數(shù)字顯示，操作按鈕和手柄數(shù)量顯著減少，使得操作大大簡化，并且方便、簡單。

1.3提升作業(yè)速度以及品質(zhì)

設(shè)備自動化商品的長處在于其擁有的各式優(yōu)異措施能夠更進一步的提升性能，強大的信息處置性能以及自動操縱性能，完全展現(xiàn)了智能化的優(yōu)點，準確的保障設(shè)備循規(guī)蹈矩的操縱實施，能夠替代工人實現(xiàn)作業(yè)，不僅節(jié)約了人力還能夠提升作業(yè)速度，還提升了作業(yè)品質(zhì)。

而且設(shè)備自動化商品的自動性能還能夠提升生產(chǎn)力，例如數(shù)控機床的生產(chǎn)速度就比一般的機床快很多，不僅節(jié)約了機床的數(shù)量以及人力，還能夠提升制造速度。

2.機械設(shè)計制造及自動化的符合設(shè)計原則

2.1滿足對機器的功能要求

機器自動化體系的設(shè)計和生產(chǎn)一定要符合人民的需求，必須要擁有一個中心性能，把信息以及能量展開有必要的變換之后改變?yōu)槿嗣袼枨蟮男畔⒁约澳芰繝顟B(tài)。機器自動化體系把商品和措施結(jié)合在一起，從策劃、生產(chǎn)到性能，變成完好的機器自動化體系。

2.2利用先進技術(shù)

各式優(yōu)異措施是機器策劃生產(chǎn)與自動化的根本和關(guān)鍵保障，不管是商品還是體系，所擁有的性能還是以措施為根本，這樣才可以完全體現(xiàn)現(xiàn)代機器的智能化以及人性化。

（1）各式生產(chǎn)設(shè)施。經(jīng)過生產(chǎn)以及處置程序改革之前的形狀，增多運出物質(zhì)以及商品的性能，例如機床、各式生產(chǎn)設(shè)施等現(xiàn)代機器。

（2）能量變換機器。動力設(shè)備關(guān)鍵是以能量的變換為基礎(chǔ)，例如電動設(shè)備、水輪設(shè)備、內(nèi)燃設(shè)備等各式能量轉(zhuǎn)變機器。

（3）信息處置機器。把輸入的資料通過處置后得到想要的資料，最常見的資料處置機器有電腦、傳真設(shè)備等各式辦公用品。以信息處置為關(guān)鍵的機器統(tǒng)稱為信息設(shè)備，給人們輸送人們需要的直觀資料，例如圖片以及文字。

（4）其他性能的機器。必須完全清楚機器自動化的關(guān)鍵性能，才可以策劃出不一樣的商品，開拓新思路。不一樣功能的機器擁有不一樣的活動行為，這完全證明了機器自動化前進的范圍很廣，按照人們的改革以及策劃，將來的機器自動化式樣會更多更完整。這些全部都是要憑借有力的措施手段作為撐持，同時做出適宜的策劃以及合理的計劃。

3.機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展趨勢

3.1數(shù)字化

這是先進制造技術(shù)發(fā)展的核心。數(shù)字化制造是制造技術(shù)、計算機技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與管理科學的交叉、融合、發(fā)展和應(yīng)用的結(jié)果。對制造企業(yè)而言，各種信息（如圖形、數(shù)據(jù)、知識、技能等）均以數(shù)字形式，通過網(wǎng)絡(luò)在企業(yè)內(nèi)傳遞，應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)迅速收集資料信息，在虛擬現(xiàn)實、數(shù)據(jù)庫、多媒體等多種數(shù)字化技術(shù)的支持下，對產(chǎn)品信息進行分析、規(guī)劃與重組，實現(xiàn)對產(chǎn)品設(shè)計和產(chǎn)品功能的仿真、加工過程和生產(chǎn)組織過程的仿真，或完成原型制造，從而實現(xiàn)生產(chǎn)過程的快速重組與對市場的快速響應(yīng)，以滿足客戶化要求。對全球制造業(yè)而言，用戶借助網(wǎng)絡(luò)發(fā)布信息，各類企業(yè)通過網(wǎng)絡(luò)，根據(jù)需求，應(yīng)用電子商務(wù)，實現(xiàn)優(yōu)勢互補，形成動態(tài)聯(lián)盟，迅速協(xié)同設(shè)計并制造出相應(yīng)的產(chǎn)品，因此機械制造的數(shù)字化發(fā)展也是必然趨勢之一。

3.2綠色化

“綠色”是從環(huán)境保護領(lǐng)域中引用來的，人類社會的發(fā)展必將走向人類社會與自然界的和諧。人類社會本質(zhì)上也是自然世界的一個部分，部分不能脫離整體，更不能對抗與破壞整體。人類必須從各方面促使人與人類社會同自然界和諧一致，制造技術(shù)的自動化也不能例外。制造業(yè)的產(chǎn)品從構(gòu)思開始，到設(shè)計、制造、銷售、使用與維修，直至回收、再制造各階段，都必須充分考慮環(huán)境保護。作為“綠色”制造，產(chǎn)品必須在一定程度上是藝術(shù)品，以與用戶的生產(chǎn)、工作、生活環(huán)境相適應(yīng)，給人以高尚的精神享受，體現(xiàn)出物質(zhì)文明、精神文明與環(huán)境文明的高度交融。每發(fā)展與采用一項新技術(shù)時，應(yīng)站在哲學高度，反思“塞翁失馬，安知非?！?，即必須充分考慮可持續(xù)發(fā)展，保持環(huán)境文明。因此，機械設(shè)計制造自動化必然要走向“綠色”自動化。

3.3智能化

這是未來制造自動化發(fā)展的重要方向。所謂智能制造系統(tǒng)是一種由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統(tǒng)，它在制造過程中能進行智能活動，諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。智能制造技術(shù)的宗旨在于通過人與智能機器的合作共事，去擴大，延伸和部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動，以實現(xiàn)制造過程的優(yōu)化。機械設(shè)計制造及其自動化具有深刻的內(nèi)涵和美好的發(fā)展前景。把握其發(fā)展趨勢可以更清楚的認識機械設(shè)計制造及其自動化的未來出路，開辟更廣闊的發(fā)展空間。智能化是在控制理論基礎(chǔ)上，吸收多種新思想和方法，模擬人類智能，提高機器行為的推理判斷能力、邏輯思維能力和自主決策等能力，以實現(xiàn)更高的控制目標，推動其智能化的不斷提升。

3.4網(wǎng)絡(luò)化

20世紀90年代，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展，機械自動化產(chǎn)品也不斷走向網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)促進了經(jīng)濟全球化的發(fā)展，只要具備良好性能和質(zhì)量，機械自動化的新產(chǎn)品必將在全球推廣應(yīng)用。目前，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠程控制和監(jiān)測技術(shù)發(fā)展迅猛，機械自動化產(chǎn)品在其中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。例如利用家庭網(wǎng)絡(luò)將各種家用電器連接成以計算機為中心的集成家電系統(tǒng)，使人們不出門便可充分利用各種高科技生活和娛樂，豐富人們的日常生活。

4.總結(jié)語

雖然我國在工業(yè)設(shè)計制造及自動化領(lǐng)域得到了發(fā)展和創(chuàng)新，但在這方面同發(fā)達國家相比仍存在很大差距，因而我們要對其今后的發(fā)展趨勢和方向進行相應(yīng)的分析，以便更好促進我國機械設(shè)計制造自動化的發(fā)展。

參考文獻：

[1]程世雄.機械設(shè)計制造及其自動化專業(yè)的現(xiàn)狀反思與前景展望[J].湖南農(nóng)機，2012（03）：220-221.

[2]李彤.機械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展方向 [J].中國科技投資，2013，（11）：106.