自动化技术在机械设计及制造领域的应用探讨

罗浩

摘要：现如今，随着社会建设的不断发展，自动化技术成为以计算机技术、网络技术和通信技术为基础的应用技术。在机械设计制造中，科学应用自动化技术，不仅提升制造效率，还可大大提高设备执行能力和控制水平。与此同时，应用自动化技术，能够全面分析机械设计制造中潜在的风险问题，提升机械设计制造作业的安全性及合理性。文章简要介绍自动化技术的概念及在机械设计制造中应用的重要性，分析自动化在传统机械制造应用中存在的问题，详细阐述自动化技术在机械设计制造中的具体应用.

关键词：自动化技术;机械设计;制造领域;应用

引言

目前，随着计算机技术的普及，人们的生活、学习和工作产生了巨大的改变，对社会和经济的发展起着巨大的推动作用。在机械设计和制造行业中，自动化技术的运用已经成为衡量机械制造和加工企业自身竞争力的一个重要标志。将自动化技术运用于机械设计制造，既能降低生产成本，又能改善产品的质量，为企业带来更大的经济效益。因此，目前许多研发设计人员在致力于此方面的研究，以保证机械设计与生产的有机结合，使其在机械设计与生产中的作用得到最大程度的发挥，更好的为社会服务。

1自动化技术概述

自动化技术是指通过计算机、自动化控制系统和自动化设备等工具，将需要被控制的对象置于预先设定好的工作环境中，从而完成特定任务的一种技术。自动化技术属于一种高级技术，广泛应用于社会生产各个领域，如工业、农业、国防、航空航天等。随着我国科技的不断发展和进步，自动化技术水平也有了很大提升,现阶段，自动化技术主要分为四个层次：①硬件层，主要包括计算机硬件、传感器和通信设备；②软件层，主要包括程序设计、通信系统和操作系统等；③系统层，主要包括运动控制、设备监控和信息管理等；④应用层，主要包括人机界面、自动化设备和控制系统。

2自动化技术对机械设计制造的作用

2.1提高生产效率，降低生产成本

作为制造业重要组成部分的机械制造业的发展、机械设计制造企业生产效率的提高和生产成本的降低是当前我国机械设计制造行业面临的关键问题。传统机械设计制造过程主要采取是流水线作业方式，人工成本高。随着机械设计制造行业的不断发展和人们生活水平的提高，这种需要大量人工的生产作业方式已经无法满足当前企业发展过程中对生产效率和生产成本的精细化要求。要提高机械设计制造效率，提高自身的核心竞争力和市场竞争能力，采用自动化技术对其进行优化提升成为大势所趋。

2.2改善机械使用情况

在机械产品的开发和生产过程中，采用自动控制技术对机械生产设备进行监控管理，可以有效地提高设备的工作状态，提高生产效益。一方面，自动技术是基于计算机技术的，它可以通过设定程式来对机械设备的运行进行有效的控制。从一定程度上来说，可以避免人为的损害，提高设备的使用年限，降低机器的生产成本，显著改善企业的经济效益。此外，自动化技术还可以加强对机械设备生产过程的监督，通过对有关监测的数据进行精细化分析，保证设备的安全、可靠运行。

2.3实现产品的智能化生产

传统的机械设计制造方式主要是人工操作，不仅需要大量的人力资源，付出高额人工费用，在生产过程中还会出现各种各样的问题，如机械加工质量不高、成品标准不一、生产效率低下等。而在应用自动化技术后，只需要少量的人工操作，却能大幅提升生产效率、产品质量、标准化管理水平，尤其在一些高危行业，如矿山、化工企业，用自动化技术代替人工操作大大降低了风险，实现安全生产。如将5G技术应用于地下无人机车驾驶，实现了智慧矿山的地下无人开采，企业的生产效率提升，安全生产费用大幅降低，人力伤亡现象大幅降低。

3机械设计制造中自动化技术的应用

3.1柔性化应用

在机械化生产过程中采用自动化技术，可以保证机械制品实现柔性化生产，即把机械的设计与制造技术与自动化技术相融合，加强各工序的联系，实现对机械产品生产工艺的改进和优化。目前许多机械制造企业已经建立起了柔性化生产线，将有关的机械零件替换为电子凸轮和电动齿轮，以达到有效的轴间柔性连接。采用比较独立的PLC伺服控制器，可实现提高生产线上各个工序段装置之间的相互耦合。集成控制器的使用，可以实现机械设计、制造相关的数据的实时传输，从而保证机械产品的设计和制造流程的柔性管理。对于柔性化的产品，主要依赖于自动化技术，但是由于单一的机械零件容易出现

3.2集成化应用

自动化技术在集成化应用中，需要通过机器、设备等减少人为干预造成的误差，采取多学科交叉的方法进行机械和电气工程的应用。在目标上来讲，需要运用减少错误概率的工作流，完成自动化识别，在此过程中，对一些较为复杂的机械产品，可以运用自动化技术进行加工，可以有效提升各系统间的契合度，使不同系统形成一种高效配合的稳定关系，不同层次的机器制造系统通过互相协作，实现机器制造的工艺优化。通过计算机集成系统，可以在机械设计生产的过程中，根据既定的设计生产制造流程，开发中央组件功能，对机械设计生产展开综合化的生产管理和终端控制，减少工作量、提升性能，极大地提高了管理效率和管理智能化。并且能够将多种分散的自动化系统进行有效结合，构建出一个相对完整的生产制造体系，加强机械设计、生产和营销管理等多个环节之间的联系，并对市场调研、产品设计和销售、机械加工等过程中的相关信息资料进行采集反馈，实现对整个生产过程中的物料流和信息流的统一管理。

3.3数控化应用

利用有关PLC软件进行输入输出的I/O控制，在此过程中，来自编码器额绝对增量反馈，能够通过计算机软件实现自动JAVA编程，继而在机械检查过程中，可以实现对数控设计生产流程的有效管理，一旦数控模型触摸到信号，瞬间即可将解码器读数跳动到探针指定位置，从而实现设计与制造的智能化。在机械设计制造过程中，通过计算机及其辅助软件，对数字控制仿真进行深入研究，并在虚拟现实条件下，对各种机械工程制品的形状、构造原理和结构细节等多方面进行直观化、沉浸式演示，以达到对被制造物品的机械特性及其技术要求的充分表达，为机械工程设计人员图纸的制定和调整奠定了技术层面的资料基础，从而确保机械生产工作的实用性、安全性和准确性。

结语

机械设计制造是工业发展过程中的重要环节，是实现现代化工业生产的重要基础。随着我国科技的不断进步，自动化技术已广泛应用于机械设计制造中，为我国机械设计制造行业的发展提供了重要支持。针对传统机械制造存在的弊端，在机械设计制造中科学应用自动化技术，合理融入数控化、智能化、集成化、柔性自动化、机床自动化等技术，通过应用机械制造过程控制、机械设计制造系统，实现高精准制造运行。在实际工作中，企业要充分认识到自动化技术在机械设计制造中应用的重要性，高度重视对自动化技术的应用和管理，并采取有效措施，不断提高自动化水平，推动企业的精细化管理和高质量发展。

参考文献

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