機械設計中自動化技術的運用

　　摘要：在機械制造行業的發展中，自動化技術推動整個行業走上高質量發展道路。機械設計則是機械制造的關鍵性環節，為提高機械設計整體水平，設計人員應充分了解自動化技術運用特點，并探索在工作過程中運用自動化技術的途徑，促進行業發展和國民經濟進步。

　　關鍵詞：機械設計;自動化機械;自動化技術;運用

　　引言

　　在工業領域，不斷改進和全面提升機械設計的自動化程度，制造更多自動化機械，這是重難點工作。隨著最近幾年科學技術的快速發展、廣泛應用，運用自動化技術提高機械設計自動化水平已經成為工業發展的必然選擇，探究自動化技術的運用具有重要意義。

　　機械設計中自動化技術運用特點

　　自動化機械設計的系統一般由執行系統、傳動系統、動力系統和操控系統等構成[1]。自動化技術是基于計算機技術發展起來的，現階段計算機技術持續發展，外圍設備的應用越來越廣泛，自動化技術逐漸成為較為專業的、成熟的機械設計技術。在機械設計實踐中運用自動化技術時往往體現出兩方面特點：一個是廣泛性。計算機技術和網絡技術的更新、應用為擴大機械設計自動化技術運用范圍提供基礎保障，使得自動化技術的運用越來越廣泛，在滿足用戶乃至社會基本需求的同時提升生產效率。另一個是高效性。傳統機械在運行時盡管可以提高生產效率，但社會在不斷進步，這些設備的使用無法繼續滿足人們的生產要求，將自動化技術運用于機械設計所制造的自動化機械就能進一步提高生產的效率和質量，為工業生產與工業發展提供技術保障。

　　機械設計中自動化技術的主要運用途徑

　　集成設計

　　隨著自動化技術和機械化技術的不斷融合，衍生很多新型技術，并且移動通訊技術與互聯網技術在機械制造領域交叉協作，推動各個生產領域實現高質量發展[2]。在技術融合環節，計算機的設計、制造、測試和加工等能實現集中自動化生產，這些子功能在整合之后還形成健全的系統形態，大大降低依賴人工勞力的程度。另外，設計人員在技術的交叉融合中要落實現代化機械設計理念，通過系統管理進一步優化機械設計，利用計算機數據庫和相應的網絡系統優化整個機械設計流程，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，設計人員還應把生產與經營看作有機整體，設計集成化管理系統，持續提升機械設計水平，促進機械設計低碳節能升級，嚴格控制機械生產制造成本，增強機械企業競爭力。

　　數控設計

　　數控設計主要是融合自動控制技術和計算機技術等，促使機械設計更便捷、更高效，讓每一個過程都能有效運用自動化技術，為機械制造提供可靠保障。但是進行機械數控設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素質要求、綜合素養要求，具備極強責任心和穩定的、專業的操作技能，保證在機械制造階段嚴格執行設計方案，避免發生誤差，減小出現缺陷產品的幾率。這方面高端技術在國內主要由大型企業掌控，很多中小企業為普及使用，在很多環節都用人工取代機械，不利于增強自身實力，擴大發展規模。所以機械設計人員要找到解決辦法，加強對數控技術等自動化技術的研究、運用，打破國外企業封鎖壟斷相關先進技術的局面，改善國家在工業領域的不足，提升技術水平。

　　智能設計

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

　　為提高機械產品設計開發效率，設計人員在設計基本機構時適宜運用面向對象技術。即依托三維平臺進行二次開發設計，通過特征控制參數的方法減少參數數量，打破傳統基本機構建模慢的限制，實現快速虛擬建模，不影響三維造型設計結果。為提高機械產品設計的工業美觀程度，設計人員要分析基本機構所處空間位置，制定最優布局算法，獲取最佳機構連接關系，實現機械機構集約化設計，從而減少機械系統占用空間。如依托基本機構布局，使用后臺預置法進行裝配操作，調整驅動構件所處位置，保證復雜機械系統和符號方案的結果是一致的，自動生成二維虛擬樣機，實行虛擬仿真處理。

　　檢測設計

　　自動化技術是綜合性技術，涉及到很多項目類型，數量較多，其中比較典型的技術就有自動化檢測技術，它是自動檢測系統的核心，主要由傳感器和信號調節、數據處理、結果輸出這三個模塊構成，其中還有智能芯片，能提高處理機械產品質量信息的效率。自動化檢測技術需要在傳統機械設備與傳感器的支持下才能得到有效運用，所以機械設計人員要強化機械自動化檢測設計，運用自動化檢測技術成功排除人為因素的影響，提升機械產品檢測結果的信度、效度，顯著提高機械產品合格率及產品質量。

　　結語

　　在機械設計中，設計人員應注意集成、數控、智能、檢測等設計，持續提升自動化技術的運用水平，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計的主流發展趨勢，機械一體化系統囊括微機、傳感器、動力源和控制系統等要素，具有結構完整、運行有效的優勢，可以維護機械設計制造的高效性。與此同時，提高快捷性和簡潔性也將是自動化機械設計的主要方向，掙脫個體對機械的管控，讓機械設備自動運行，完成預設任務，增強工人的自由性。在計算機技術、微電子技術和高端智能技術等的協助下，設計人員不斷提高機械設計自動化程度，走上自由化發展之路，讓整個行業獲得更廣闊的空間。

　　參考文獻

　　王技科.芻議自動化技術在機械設計中的應用[J].現代制造技術與裝備，2018(08)：199–200.

　　孫冉，孫啟明.機械設計制造中自動化技術特點及發展評價[J].電子制作，2018(12)：40–41.

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

　　推薦閱讀：《機械設計與制造雜志》為大16開國際版本，彩色塑封封面，每期發行量萬余冊，讀者人數超百萬。幾十年來多次受到國家機械部、中國機械工程學會、新聞出版局、科委等主管部門的表獎，是我國機械行業最有影響的專業刊物之一。