機械設(shè)計中自動化技術(shù)的運用

　　摘要：在機械制造行業(yè)的發(fā)展中，自動化技術(shù)推動整個行業(yè)走上高質(zhì)量發(fā)展道路。機械設(shè)計則是機械制造的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，為提高機械設(shè)計整體水平，設(shè)計人員應(yīng)充分了解自動化技術(shù)運用特點，并探索在工作過程中運用自動化技術(shù)的途徑，促進(jìn)行業(yè)發(fā)展和國民經(jīng)濟(jì)進(jìn)步。

　　關(guān)鍵詞：機械設(shè)計;自動化機械;自動化技術(shù);運用

　　引言

　　在工業(yè)領(lǐng)域，不斷改進(jìn)和全面提升機械設(shè)計的自動化程度，制造更多自動化機械，這是重難點工作。隨著最近幾年科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展、廣泛應(yīng)用，運用自動化技術(shù)提高機械設(shè)計自動化水平已經(jīng)成為工業(yè)發(fā)展的必然選擇，探究自動化技術(shù)的運用具有重要意義。

　　機械設(shè)計中自動化技術(shù)運用特點

　　自動化機械設(shè)計的系統(tǒng)一般由執(zhí)行系統(tǒng)、傳動系統(tǒng)、動力系統(tǒng)和操控系統(tǒng)等構(gòu)成[1]。自動化技術(shù)是基于計算機技術(shù)發(fā)展起來的，現(xiàn)階段計算機技術(shù)持續(xù)發(fā)展，外圍設(shè)備的應(yīng)用越來越廣泛，自動化技術(shù)逐漸成為較為專業(yè)的、成熟的機械設(shè)計技術(shù)。在機械設(shè)計實踐中運用自動化技術(shù)時往往體現(xiàn)出兩方面特點：一個是廣泛性。計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的更新、應(yīng)用為擴(kuò)大機械設(shè)計自動化技術(shù)運用范圍提供基礎(chǔ)保障，使得自動化技術(shù)的運用越來越廣泛，在滿足用戶乃至社會基本需求的同時提升生產(chǎn)效率。另一個是高效性。傳統(tǒng)機械在運行時盡管可以提高生產(chǎn)效率，但社會在不斷進(jìn)步，這些設(shè)備的使用無法繼續(xù)滿足人們的生產(chǎn)要求，將自動化技術(shù)運用于機械設(shè)計所制造的自動化機械就能進(jìn)一步提高生產(chǎn)的效率和質(zhì)量，為工業(yè)生產(chǎn)與工業(yè)發(fā)展提供技術(shù)保障。

　　機械設(shè)計中自動化技術(shù)的主要運用途徑

　　集成設(shè)計

　　隨著自動化技術(shù)和機械化技術(shù)的不斷融合，衍生很多新型技術(shù)，并且移動通訊技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在機械制造領(lǐng)域交叉協(xié)作，推動各個生產(chǎn)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)高質(zhì)量發(fā)展[2]。在技術(shù)融合環(huán)節(jié)，計算機的設(shè)計、制造、測試和加工等能實現(xiàn)集中自動化生產(chǎn)，這些子功能在整合之后還形成健全的系統(tǒng)形態(tài)，大大降低依賴人工勞力的程度。另外，設(shè)計人員在技術(shù)的交叉融合中要落實現(xiàn)代化機械設(shè)計理念，通過系統(tǒng)管理進(jìn)一步優(yōu)化機械設(shè)計，利用計算機數(shù)據(jù)庫和相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)優(yōu)化整個機械設(shè)計流程，形成更精簡的單元模塊、充足模塊。除了運用計算機信息技術(shù)，設(shè)計人員還應(yīng)把生產(chǎn)與經(jīng)營看作有機整體，設(shè)計集成化管理系統(tǒng)，持續(xù)提升機械設(shè)計水平，促進(jìn)機械設(shè)計低碳節(jié)能升級，嚴(yán)格控制機械生產(chǎn)制造成本，增強機械企業(yè)競爭力。

　　數(shù)控設(shè)計

　　數(shù)控設(shè)計主要是融合自動控制技術(shù)和計算機技術(shù)等，促使機械設(shè)計更便捷、更高效，讓每一個過程都能有效運用自動化技術(shù)，為機械制造提供可靠保障。但是進(jìn)行機械數(shù)控設(shè)計之后會提高操作難度，所以需要向操作人員提出在實際操作階段的專業(yè)素質(zhì)要求、綜合素養(yǎng)要求，具備極強責(zé)任心和穩(wěn)定的、專業(yè)的操作技能，保證在機械制造階段嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計方案，避免發(fā)生誤差，減小出現(xiàn)缺陷產(chǎn)品的幾率。這方面高端技術(shù)在國內(nèi)主要由大型企業(yè)掌控，很多中小企業(yè)為普及使用，在很多環(huán)節(jié)都用人工取代機械，不利于增強自身實力，擴(kuò)大發(fā)展規(guī)模。所以機械設(shè)計人員要找到解決辦法，加強對數(shù)控技術(shù)等自動化技術(shù)的研究、運用，打破國外企業(yè)封鎖壟斷相關(guān)先進(jìn)技術(shù)的局面，改善國家在工業(yè)領(lǐng)域的不足，提升技術(shù)水平。

　　智能設(shè)計

　　在機械設(shè)計中運用智能自動化技術(shù)能更好地實現(xiàn)量化處理，使定量指標(biāo)更具體，減少設(shè)計誤差[3]。這就要求設(shè)計人員采取三維平臺設(shè)計法，通過可行性高的計算機化方法設(shè)計各種復(fù)雜的機械系統(tǒng)，提高機械設(shè)計創(chuàng)新水平，并基于機械設(shè)計產(chǎn)品生成仿真自動化建模，實現(xiàn)裝配、仿真等的自動化展示。對于機械概念設(shè)計而言，在智能自動化技術(shù)的作用下能獲取兩種創(chuàng)新設(shè)計方式：依托設(shè)計規(guī)則的創(chuàng)新設(shè)計、改良功能分解和重組設(shè)計。不管使用哪一種設(shè)計方法，都通過符號方案展現(xiàn)最終的設(shè)計結(jié)果，符號方案則通過自動化方式把機械拆分成基本機構(gòu)，呈現(xiàn)相互的連接關(guān)系。如利用運動分析方法能通過基本機構(gòu)準(zhǔn)確獲悉構(gòu)件做平面運動的相關(guān)數(shù)據(jù)、信息。

　　為提高機械產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)效率，設(shè)計人員在設(shè)計基本機構(gòu)時適宜運用面向?qū)ο蠹夹g(shù)。即依托三維平臺進(jìn)行二次開發(fā)設(shè)計，通過特征控制參數(shù)的方法減少參數(shù)數(shù)量，打破傳統(tǒng)基本機構(gòu)建模慢的限制，實現(xiàn)快速虛擬建模，不影響三維造型設(shè)計結(jié)果。為提高機械產(chǎn)品設(shè)計的工業(yè)美觀程度，設(shè)計人員要分析基本機構(gòu)所處空間位置，制定最優(yōu)布局算法，獲取最佳機構(gòu)連接關(guān)系，實現(xiàn)機械機構(gòu)集約化設(shè)計，從而減少機械系統(tǒng)占用空間。如依托基本機構(gòu)布局，使用后臺預(yù)置法進(jìn)行裝配操作，調(diào)整驅(qū)動構(gòu)件所處位置，保證復(fù)雜機械系統(tǒng)和符號方案的結(jié)果是一致的，自動生成二維虛擬樣機，實行虛擬仿真處理。

　　檢測設(shè)計

　　自動化技術(shù)是綜合性技術(shù)，涉及到很多項目類型，數(shù)量較多，其中比較典型的技術(shù)就有自動化檢測技術(shù)，它是自動檢測系統(tǒng)的核心，主要由傳感器和信號調(diào)節(jié)、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果輸出這三個模塊構(gòu)成，其中還有智能芯片，能提高處理機械產(chǎn)品質(zhì)量信息的效率。自動化檢測技術(shù)需要在傳統(tǒng)機械設(shè)備與傳感器的支持下才能得到有效運用，所以機械設(shè)計人員要強化機械自動化檢測設(shè)計，運用自動化檢測技術(shù)成功排除人為因素的影響，提升機械產(chǎn)品檢測結(jié)果的信度、效度，顯著提高機械產(chǎn)品合格率及產(chǎn)品質(zhì)量。

　　結(jié)語

　　在機械設(shè)計中，設(shè)計人員應(yīng)注意集成、數(shù)控、智能、檢測等設(shè)計，持續(xù)提升自動化技術(shù)的運用水平，以便完善自動化機械的性能與功能。在今后，機電一體化會是自動化機械設(shè)計的主流發(fā)展趨勢，機械一體化系統(tǒng)囊括微機、傳感器、動力源和控制系統(tǒng)等要素，具有結(jié)構(gòu)完整、運行有效的優(yōu)勢，可以維護(hù)機械設(shè)計制造的高效性。與此同時，提高快捷性和簡潔性也將是自動化機械設(shè)計的主要方向，掙脫個體對機械的管控，讓機械設(shè)備自動運行，完成預(yù)設(shè)任務(wù)，增強工人的自由性。在計算機技術(shù)、微電子技術(shù)和高端智能技術(shù)等的協(xié)助下，設(shè)計人員不斷提高機械設(shè)計自動化程度，走上自由化發(fā)展之路，讓整個行業(yè)獲得更廣闊的空間。

　　參考文獻(xiàn)

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　　朱耕，楊冬明，姜子威.淺談機械設(shè)計制造及自動化技術(shù)[J].南方農(nóng)機，2017(03)：90+93.

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