倪敏杰
江苏联峰工业装备科技有限公司 江苏 张家港 215600
摘要：机械设计制造及其自动化，这是一个非常重要的专业门类，关系到制造业和工业的发展，影响到整体经济水平的发展。从机械设计及自动化发展的角度来讲，目前已经步入到了新的阶段，对于从业者来讲，要对其中包含的技术要点形成理解，掌握机械设计制造及自动化的技术发展方向。本文就针对机械设计制造及自动化的发展现状作出简单阐述，然后剖析其中存在的技术要点，希望能够给有关人士带来一些参考启发，为机械设计制造及自动化的发展注入动力。
关键词：机械设计制造；自动化；技术要点
在社会快速发展的形势下，机械制造行业迎来了更大的发展契机，制造业水平的整体进步，也对制造的自动化程度有了更高的要求。而在当前新时期环境下，信息技术和计算机技术的快速发展，给机械设计制造自动化的实现创造了良好条件，可以通过对一系列先进技术的运用，实现机械设计制造的优化发展，提高自动化水平，并且逐步朝向智能化水发展，让机械设计制造可以取得更好的发展。
一、机械设计制造及自动化的发展现状
近年来，国家对于传统加工制造业转型升级的关注不断加强，由于和发达国家相比，我国机械制造产业的自动化程度还相对偏低，处于落后的局面，因此需要大力发展机械制造业的自动化，提高我国制造业的整体水平，增强国际竞争力。对此，国家层面出台了不少宏观发展战略规划。在这样的政策导向下，给机械制造产业指明了发展的方向。此外，从企业角度来讲，越来越多制造业企业开始关注到产业转型和技术升级，希望依托自动化的实现，实现企业的跨越式发展。对于机械制造行业来讲，自动化的实现，可以带来多方面的积极作用，这是需要形成认识。一方面，能够降低生产投入，通过自动化技术取代传统模式，可以减少人力的投入，节约生产成本。另一方面，可以提高制造产出。自动化的模式，相比人工模式，具有更高的效率和可靠性，让生产活动形成固定的模式，这样能够提高生产的效率。目前，对于机械制造领域的探讨，自动化与智能化，是两个核心要点，智能化在一定程度上，可以看作是更高层次的自动化。机械设计制造，包含了多个环节，从设计开始，直到制造出具体的产品，这些都是应该关注的要点。自动化的实现，需要对这些环节形成全面的覆盖，依托自动化技术，对这些环节予以重建与创新，推动机械制造产业的发展。
二、机械设计制造及自动化的技术要点分析
机械设计制造与自动化中涉及到的技术很多，比如计算机辅助设计、计算机辅助制造、柔性制造系统、大规模集成制造系统等等，这些都是需要关注到的技术要点，下面就针对这些技术要点做出分析阐述。
（一）计算机辅助设计
机械制造当中，设计是一个最为基本的环节，在进行制造前，需要依据相关的要求，结合设计标准，来设计出基本的模型和样式，在得到确认之后，进行试产。试产通过后，才能投入正式生产。而在产品设计阶段，就需要使用到计算机辅助设计技术，实现机械设计的自动化，计算机辅助设计，可以使用的手段很多，最为常见的就是CAD软件。CAD软件在设计领域普遍使用，并不只限于机械制造，在建筑、土木、装饰等领域运用也非常广泛。CAD软件的使用，主要是通过平面形式输出图形，对机械产品的结果实现展示与呈现，明确其中的机械结构、零部件配合以及设计标准等等。在CAD软件当中，预设了很多类型的标准零部件，比如螺栓、螺孔等等，可以直接调取使用，非常方便。除了CAD技术，还涉及到一些三维仿真软件的使用，比如CFD仿真软件，便可以用来对产品设计的一些功能结构进行仿真演示，明确其具体的运行效果。除此之外，UG，BIM，PROE等软件，也可以运用在机械设计之中。
通过这些计算机辅助设计软件的运用，能够大大提升机械设计的水平，结合平面设计与3D立体设计，由外到内全面把握产品的结果，明确其功能。
（二）计算机辅助制造
在机械设计制造中，对于制造环节的控制，实现自动化是非常必要的。从目前实际来讲，在机械设计制造中，部分中小企业，对于制造过程的控制，还是处于人力控制的模式当中，也就是通过外部人员的操作，对生产过程实现控制，确保生产制造流程的顺畅。为了提高机械制造的自动化程度，便可以使用计算机辅助制造，依托计算机辅助制造系统，对产品的加工、装配、检测与包装，实现自动化的控制。计算机辅助制造，其技术核心是计算机数值控制，也就是数控系统。对于自动化的机床来讲，数控系统是控制的核心部分。数控系统可以根据属于的图纸数据、工艺过程和工艺参数，生产自动化加工程序，在启动程序之后，就可以控制加工零部件，按照事先的设定执行加工制造工序。现代数控系统，具有多方面的功能，比如多坐标轴联动控制，刀具位置补偿，在线编程，加工仿真，系统故障诊断，在线检测，刀具管理等等。依靠这些功能，让机械制造加工表现出了很大的自动化特征。数控编程，一般有手工编程、数控语言编程、CAM系统编程以及自动编程四种方式。在进行手工编程时，需要确定基本的操作步骤：1.依据设计图纸分析加工工艺；2.确定工艺参数和加工顺序；3.确定刀具加工过程中的移动轨迹；4.书写加工程序单。而如果是自动编程，可以自动对加工方案进行识别，自动确定加工程序。
（三）柔性制造系统
柔性制造系统，是一种由传输系统串联多个设备，实现工件在这个系统中自动流转和加工的系统。柔性制造系统，主要包含了中央计算机控制机床和传输系统两个部分，能够对多个工件进行不同程序的加工。柔性制造系统，是集合了微电子学、计算机技术、系统控制等多项科学技术的综合系统，化解了机械制造自动化与柔性化之间的矛盾。根据实际运用来看，柔性制造系统具有显著的技术优点；1.设备加工利用率高。由于可以同时对多组工件进行加工，因此设备在运转过程中加工的工件数量，相比以往有了进一步提升。2.生产稳定性高，柔性制造系统往往会有多台机床构建系统，但其中一台出现问题时，其他机床依然可以正常运转，保持生产线的稳定加工。3.加工质量高。柔性制造系统可以实现装卸一次完成，刀具与夹具的可调性高，系统布置平面化程度高，这样能够让机械加工更加稳定和高效，从而保证加工质量达到预期水平。
（四）智能制造技术
对于机械设计制造及自动化发展来讲，智能制造技术，是需要格外关注的技术发展趋势。智能制造，是依托人工智能技术所构建起来的制造系统，智能制造系统不仅可以对机械制造加工做出智能判断和自动化控制，还可以根据实际加工，从实践中不断学习，将遇到的各种情况，都转变为数据，录入到加工系统中，积累成为经验，对机械加工制造实现调整，让机械制造加工的水平达到更高层次。从智能制造的基本原理来讲，就是基于分布式制造网络，基于分布式集成的实现，通过分布式人工智能中的Agent系统理论方法，对制造系统和制造单元。实现柔性化、智能化的集成。智能制造当中，还会涉及到人机一体化技术、虚拟现实技术等。比如虚拟现实技术。通过VR技术，将其与智能制造系统融合，基于VR环境下的虚拟构建，将其投射到智能制造系统当中，依靠系统的自动分析和工艺编制，能够将虚拟转化为现实。
结束语：
机械设计制造及自动化，这是机械制造行业发展的未来趋势，作为从业者而言，需要对此形成充分理解，把握其发展趋势，并且抓住其中的技术关键。对这些技术实现有效的掌握和理解，并将其运用到机械制造的转型升级当中，这样才能提高机械制造的自动化水平。
参考文献：
[1]胡煜,徐湘宁.解析机械设计制造及自动化的技术核心[J].数码设计(上), 2019(09):183.
[2]黄超,杨鹏宇.解析机械设计制造及其自动化的技术核心[J].环球市场, 2019(05):341.