自動化技術(shù)在機械設(shè)計中的應(yīng)用探討

陳奕仲

摘 要：自動化技術(shù)的運用對市場經(jīng)濟發(fā)展發(fā)揮著重要作用，對機械設(shè)計而言是具備重要意義的一項改革。因此，本文先闡述了機械設(shè)計自動化的基本概念，然后分析了機械設(shè)計中自動化技術(shù)的實際運用，最后討論了機械設(shè)計中自動化技術(shù)運用的發(fā)展方向，希望可以為相關(guān)人員提供一定的參考。

關(guān)鍵詞：自動化技術(shù);機械設(shè)計;應(yīng)用

計算機技術(shù)發(fā)展快速，從而也推動了機械制造逐步朝著自動化趨勢發(fā)展。這些年來，國內(nèi)的機械制造行業(yè)也增加了對自動化技術(shù)的研究。自動化技術(shù)在機械制造行業(yè)中的運用，實現(xiàn)了自動化生成過程，提高了生產(chǎn)效率。在機械制造中，占主要位置的當(dāng)屬機械設(shè)計，相關(guān)工作人員把自動化技術(shù)在機械設(shè)計中加以運用，能夠?qū)⒐ぷ髻|(zhì)量提高。任意一項工程施工以前，均需要先開展設(shè)計工作，機械制造的第一個步驟就是機械設(shè)計。因此，需要注意機械設(shè)計過程中，應(yīng)當(dāng)全面思考到自動化技術(shù)的運用，如此可以將機械制造水平有效提升，對機械制造行業(yè)發(fā)展有促進作用。

一、機械設(shè)計自動化概述

從整體看來，在將來發(fā)展中，自動化技術(shù)將會成為機械設(shè)計的重要支柱力量。所以，自動化技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展受到很多學(xué)者與各行業(yè)研究者的關(guān)注。中國市場經(jīng)濟迅速發(fā)展，人們生活質(zhì)量逐漸提升，給自動化技術(shù)發(fā)展提供了經(jīng)濟與社會基礎(chǔ)，機械設(shè)計對經(jīng)濟發(fā)展有一定的促進作用，自動化技術(shù)在機械設(shè)計領(lǐng)域中可以發(fā)揮出積極推動作用，所以，需要把自動化技術(shù)和機械設(shè)計相融，共同促進機械設(shè)計行業(yè)可持續(xù)發(fā)展，為國民經(jīng)濟發(fā)展奠定扎實的基礎(chǔ)。

自動化技術(shù)并未有一個精準(zhǔn)的定義，是各種技術(shù)的綜合，與此同時伴隨科技的持續(xù)發(fā)展，自動化技術(shù)概念也在持續(xù)更新的過程中。自動化技術(shù)不單單是指減少生產(chǎn)制造中的人力比例，也涵蓋了為人力勞動提供幫助的各種代替品等，綜合多種自動化技術(shù)的定義，可以將其整理成這樣三個方面：第一，機械設(shè)計自動化就就是在部分工業(yè)生產(chǎn)中，經(jīng)過合理運用計算機控制的自動化設(shè)備提高產(chǎn)品設(shè)計科學(xué)性與合理性、生產(chǎn)制造高效性，還有進行一些不能夠采用人力勞動開展的任務(wù)，從而提升產(chǎn)品經(jīng)濟效益。第二，機械設(shè)計自動化關(guān)鍵是讓機械設(shè)備系統(tǒng)達到更高的自主化以及自動化水平，以此給機械設(shè)計行業(yè)將來構(gòu)成有效的整體提供重要依據(jù)。第三，機械設(shè)計自動化可以讓機械設(shè)計行業(yè)中的人工勞動比重減小，取代部分腦力勞動，達到機械設(shè)計行業(yè)中設(shè)備相互間與系統(tǒng)相互間控制的協(xié)調(diào)性。

二、機械設(shè)計中自動化技術(shù)的實際運用探索

機械設(shè)計行業(yè)對自動化技術(shù)的運用十分廣泛而深入，下面就結(jié)合三個方面技術(shù)內(nèi)容進行實際運用分析與探索。

（一）計算機綜合制造系統(tǒng)。所謂的計算機綜合制造系統(tǒng)，也被人們叫作集成制造系統(tǒng)，其是一種綜合自動化技術(shù)，該集成制造系統(tǒng)集成了很多的自動化技術(shù)應(yīng)用內(nèi)容，能夠在機械設(shè)計制造周期中達到各項計算機輔助技術(shù)的彼此融合，能夠給機械設(shè)計提供很多輔助設(shè)計內(nèi)容、質(zhì)量控制、工藝規(guī)劃等內(nèi)容。倘若能夠科學(xué)運用這些技術(shù)，就可以大大減少機械設(shè)計工作時間，降低人工費用，增強生產(chǎn)高效性。詳細而言，計算機綜合系統(tǒng)提供的制造技術(shù)運用輔助大多數(shù)是單項輔助技術(shù)內(nèi)容，經(jīng)過這部分獨立技術(shù)內(nèi)容組合，能夠構(gòu)成新的數(shù)據(jù)模型和信息資料分享平臺。而系統(tǒng)突出對傳感器、生產(chǎn)物質(zhì)集成協(xié)調(diào)模塊、還有新型自動化管理理論系統(tǒng)的運用，其對于提升生產(chǎn)效率有推動作用。并且，在這之中像計算機復(fù)制智能化技術(shù)、數(shù)控技術(shù)與自動化設(shè)計制造技術(shù)等也有著一定的針對性，其均可以根據(jù)生產(chǎn)需求這一角度著手，從而縮短機械產(chǎn)品研制時間，減少機械設(shè)計過程中重復(fù)設(shè)計內(nèi)容，確保生產(chǎn)中不會使太多生產(chǎn)資源被浪費。

（二）自動化監(jiān)測技術(shù)。一般來說，自動化檢測技術(shù)自身具有傳統(tǒng)傳感器設(shè)備，其無需進行太多的人工干預(yù)就能夠自動化展開，與此同時對不達標(biāo)的產(chǎn)品檢出率尤其高，是優(yōu)化機械設(shè)計的一個有效保障?，F(xiàn)如今，自動化檢測系統(tǒng)關(guān)鍵是由四大部分組成的，也就是數(shù)據(jù)處理與傳感器、信號調(diào)節(jié)和結(jié)果輸出，這幾個部分均具備微型計算機信息處理系統(tǒng)，因而產(chǎn)品檢測可靠性很高。比如，自動化制造系統(tǒng)關(guān)鍵使用自動化檢測技術(shù)對機械設(shè)計過程展開直接與間接測量。其中，直接測量承擔(dān)的責(zé)任就是檢測機械設(shè)備生產(chǎn)過程中的尺寸變化;間接測量就是經(jīng)過編寫程序，又或者是根據(jù)生產(chǎn)要求提前設(shè)置好裝置，嚴格把控道具運行情況，同時借助專門的檢測裝置測量設(shè)備尺寸。

（三）柔性自動化加工技術(shù)。這種技術(shù)源自西方國家，是英國人所提出來的機械自動化系統(tǒng)生產(chǎn)理念。柔性自動化加工技術(shù)突出的是以產(chǎn)品生產(chǎn)信息為基本，融合協(xié)調(diào)物料儲運和數(shù)字加工技術(shù)設(shè)備充分滿足機械設(shè)計過程，從而實現(xiàn)適應(yīng)多種生產(chǎn)和加工對象的技術(shù)需求，也就是達到個性化機械設(shè)計過程。這里對兩種柔性自動化加工技術(shù)在機械設(shè)計中的實際運用進行了探索。1.自動化定位裝夾系統(tǒng)。這種系統(tǒng)類似于自動化加工線的系統(tǒng)之靈魂，具備自動化定位裝夾功能，而且有利于輔助裝置。這一系統(tǒng)可以加工處理一部分毛呸零部件，提升零部件柔性與精度，是非常有效的自動化加工技術(shù)?，F(xiàn)如今，諸多機械設(shè)計公司均會經(jīng)過機器人系統(tǒng)配合自動化定位裝夾系統(tǒng)進行生產(chǎn)自動化定位，該智能化體現(xiàn)程度尤其高。根據(jù)這一系統(tǒng)的國際硬件標(biāo)準(zhǔn)化角度看，其定位夾具提供者為瑞士廠商。比如，著名的3R自動定位夾具，其重復(fù)定位精度達0.002毫米，裝夾可控時間為15秒，自動化運用水平很高。2.機器人系統(tǒng)。這一系統(tǒng)具備機械手臂，搭配伺服電機和傳動裝置，可以同時控制系統(tǒng)中的軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)，其運用功能體現(xiàn)為迅速運輸、加工、安放與替換多種工件，如，主軸刀替換就使用了該技術(shù)內(nèi)容。除此以外，在進行機械設(shè)計的過程中，六自由度與旋轉(zhuǎn)直線機器人都是很常見的。機器人系統(tǒng)融合自動化生產(chǎn)線布局，還可以搭配多種模具零件與石墨電極充分滿足自動化切割加工工藝，將生產(chǎn)線的生產(chǎn)效率大幅度提升。

三、機械設(shè)計中自動化技術(shù)運用的發(fā)展方向

第一，集成化方向。集成化發(fā)展趨勢是機械行業(yè)在將來發(fā)展中必須要經(jīng)歷的一個過程，機械自動化系統(tǒng)一般情況下是采用若干互相管理的子系統(tǒng)構(gòu)成的，這部分子系統(tǒng)一般涵蓋了工程信息與自動化設(shè)計系統(tǒng)等。在進行機械化設(shè)計生產(chǎn)的時候，通常需要經(jīng)過采集計算機集成技術(shù)與統(tǒng)籌全局來推進自動化行業(yè)集成化發(fā)展。

第二，智能化方向。智能化機械系統(tǒng)就是機械設(shè)計人員與智能化機械構(gòu)成的機械設(shè)計系統(tǒng)。機械設(shè)計趨勢涵蓋在將來機械設(shè)計工作中，可以產(chǎn)生智能化與便捷操作界面，智能化發(fā)展趨勢可以在生產(chǎn)中確保系統(tǒng)具備一定的協(xié)調(diào)性，并且還能夠為相關(guān)人員提供優(yōu)質(zhì)的操作環(huán)境。

結(jié)束語

綜合以上分析可以了解到，當(dāng)前國內(nèi)自動化技術(shù)在機械設(shè)計中的運用仍舊處在較為滯后的階段。因此，機械生產(chǎn)公司必須要持續(xù)強化對自動化技術(shù)的探討與研究，從而有效提高機械制造水平。在機械設(shè)計之中，自動化技術(shù)的有效運用可以綜合提高機械設(shè)計生產(chǎn)效率，減少整體生產(chǎn)成本，對于推動機械自動化技術(shù)全面發(fā)展而言有非常重要的作用與意義。所以，應(yīng)當(dāng)要結(jié)合計算機綜合制造系統(tǒng)、自動化監(jiān)測技術(shù)以及柔性自動化加工技術(shù)，促使機械設(shè)計中自動化技術(shù)運用朝著集成化與智能化方向發(fā)展。

參考文獻

[1] 張緒芬.農(nóng)業(yè)機械設(shè)計制造中自動化技術(shù)的應(yīng)用研究[J].種子科技，2020，38（13）：135-136.

[2] 黃日進.多元化分析視角下機械設(shè)計制造及自動化應(yīng)用研究[J].科技視界，2020（19）：82-83.

[3] 周文.簡析自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用[J].南方農(nóng)機，2020，51（11）：126.

[4] 楊霞.自動化技術(shù)在機械設(shè)計制造中的應(yīng)用探討[J].內(nèi)燃機與配件，2020（09）：229-230.