机械设计制造及其自动化的设计原则及发展趋势

发表时间:2021/5/25   来源:《科学与技术》2021年5期   作者: 张俊丽 鲍景明
[导读] 随着科学技术水平的提升,我国生产制造行业的创新和改进也在这个潮流中成了一道亮丽的风景线,
        张俊丽 鲍景明
        中国核电工程有限公司郑州分公司 河南 郑州450052
        摘要:随着科学技术水平的提升,我国生产制造行业的创新和改进也在这个潮流中成了一道亮丽的风景线,自动化技术以其自身的先进性和实用价值成为了这道风景中最为受人关注的要点。目前自动化技术的全面应用改进了生产制造的工艺技术,调整并优化了传统的生产模式,在提升产品质量的同时还减少了生产成本,从而大幅度地推动了机械行业的创新发展。我国目前的机械行业正在朝着高集成化、高智能化的方向上发展,这也为自动化技术的提升提出了新的要求。本文通过阐述自动化技术在机械设计制造领域中的重要性,指出目前机械制造行业的现状,提出自动化技术在机械设计领域应用中的应用问题。
        关键词:自动化技术;机械设计;制造
        引言
        近年来,我国的科技水平提升显著,随之带动了自动化技术的发展,并在多个领域中广泛使用,尤其是机械生产领域,其在自动化技术的帮助下取得了不错的成果。当前来说,自动化技术已经与机械生产过程相融合,不仅提高了机械生产效率,而且改善了机械生产质量,从本质角度促进了经济的提升。需要注意的是,即使我国机械生产行业发展迅速,但其存在的潜在问题不可忽视,尤其是难以掌握机械制造过程的技术要点,无法实现全面的发展。因此,从长远发展的层面来说,必须重视对机械制造的研究,掌握自动化技术的要点,确保我国机械制造业的科学化发展。
        1机械设计制造及其自动化的设计原则
        1.1科学性
        新型发展环境下,机械设计制造以各种先进技术和发展理念为加持,呈现科学性的发展特点。在机械设计方面,在传统人工绘图设计的基础上引入计算机精密计算与绘图设计软件,使得整个设计过程更科学、精密,符合现代机械设计的要求。在机械制造方面,精密制造技术和自动化技术的引入和发展,使得制造过程更加科学。且在科学发展理念的引导下,机械制造朝着绿色环保的方面不断推进,使得整个发展路径更为科学。顺应时代与环境发展需要,在先进理念的引导下,充分利用技术发展的优势,才能够更好地保障各项技术的规范化、合理化、科学化的应用,促进智能机械设计制造行业的进一步发展。
        1.2安全性
        机械自动化设备与传统的设备不同,其增设了监控系统,可对机械生产的整个过程进行有效的监督,并能够分析监督数据,把分析结果传至管理中心,以便管理人员实施有效的宏观调控。另外,机械自动化设备还安装了针对性的报警系统,一旦机械生产过程发生异样,就会在第一时间报警,即向技术管理人员发出警报,为技术人员的人工管理创造条件。例如,机械生产过程经常会发生高温停机问题,此时如果技术管理人员未在现场,就不能及时了解状况,此时警报系统就会发挥作用,将机械生产的高温停机问题反馈给管理人员,最终由管理人员进行解决。如此一来,既提高了机械自动化生产的安全性,又避免了机械生产进度的延误。
        2机械设计制造及其自动化的发展趋势
        2.1虚拟化模式在自动化技术中的应用
        虚拟化网络技术是将多媒体、人工智能、电子信息等技术融合在一起,实现机械制造的仿真效果。尤其是在机械高端制造行业遇到困难的时候,利用虚拟化的仿真系统可以模拟实际发生的情况,有效找出存在的问题,明确解决问题的方式,保证企业的正常运转。具体来说,在石油测验的试验中,在传感器的协助下,虚拟一个全仿真具有视觉、嗅觉、听觉的真实环境,通过工作人员和虚拟环境的互动影响,互相联系,工作人员所有的感受与真实情况都是相同的,这样就可以判断不合格产品产生的原因,减少企业的生产成本。当然我国虚拟自动化技术还处于萌芽阶段,与其他国家相比还有一定的差距,但是这个仿真虚拟系统在自动化技术中确实是一项好的方向,需要我国机械设计的专家学者进行进一步的开发和研究。


        2.2多元集成化
        在未来的发展过程中,机械设计制造及其自动化将会融合更多的先进技术与学科知识,实现技术内容的不断扩张,为人们的生产与生活提供更多样化的帮助,集成化是其最为显著的发展趋势之一。其中,基于机械设计制造生产规模的不断扩充,更加面向市场的生产模式将会直接促使生产效率及生产质量的有效提高,借此不仅能够对国内机械设计制造企业起到实质性的经济效益提升帮助,同时也能带动整个国内机械市场的进一步繁荣。
        2.3应用仿真技术
        仿真技术广泛应用于各行各业的发展,本文认为需要借助可视化技术和虚拟技术的综合利用,应用仿真技术,就能够为当前的设备运行提供理论依据,在当前的机械设计制造以及自动化中的计算机技术应用的过程中,假设当前的应用仿真技术的过程之中,出现一连串的问题,在设备运行的过程之中,就会为流程增加难度,这样就能够充分利用仿真技术,提高机械设计制造及自动化中计算机技术的使用效率。
        2.4精密化
        精密化是新型发展环境下机械制造发展的重要方向之一。精密制造技术是在原有切割技术、焊接技术、塑形加工技术等基础上进行更加精密,是更加有铸造性的一种新型制造技术。精密机械制造技术有3个优势:一是可以有效增强机械设备的可靠性和稳定性,提高设备性能;二是为未来微型机器人和微型电子技术打造良好的发展前景,使现代机械制造朝着人性化与智能化方向发展;三是大大提高机械制造的安全性,降低事故概率,有效保护机械制造操作人员的安全,延长机械设备的使用寿命。随着精密制造技术的不断发展,精密化逐渐成为机械制造企业的发展方向,因此要充分重视精密制造技术的发展,在实践中不断进行技术优化,拓宽其发展方向,推广其在机械制造中的应用,实现精密制造。
        2.5机械自动化以数字化发展为重点
        机械自动化应该大力发展数字化技术,因为只有将产品的生产过程转换为数字信息,才能最大化提高产品的精确度,也就提高了产品质量。在机械自动化生产中,各个系统均在正常运行,发挥着系统本有的功能,表现出了极强的高效性。例如,人机交互中,技术管理人员将数字信息传入系统,而系统识别后将数字信息进行转换,形成设备可识别的信号,从而进行产品的自动化生产。由此可见,数字化是人机交互的主要方式,属于机械自动化发展的重点。只有经过合理的人机交互,才能将产品的加工命令准确的传递给机械设备,机械设备才能生产出高精度的产品。另外,在数字化技术的帮助下,技术管理人员可随意调整产品的参数,使得产品能够满足不同人群的需求,企业也借此获得了经济效益。
        2.6既稳定,又可靠
        机械设计制造能将全部生产流程进行监控调整,定期进行故障检测,通过高效率的自检手段进行排查、修复,并将检查相关数据进行汇总统计,依据数据进行设备改进。针对容易磨损、老化的零件除定期自检扫描外,可以实施相应报警系统,及时提醒人们更换或维修,提高对设备的保护,减少人工操作失误带来的安全隐患,有利于提高设备的稳定性和可靠性,极大程度减少事故发生。
        结语
        综上所述,自动化技术的进步推动了整个工业的发展,尤其是针对机械制造领域,其作用和意义更是明显。从可持续性发展的方向来看,自动化技术的发展趋势是向着绿色、环保的角度出个发的,这也是全球工业发展的必然趋势。传统的机械设计过于粗犷和浪费,没有能够把资源合理的运用,自动化技术的应用降低成本和资源的浪费是工业行业发展的必然趋势。虽然我国的自动化技术水平与工业先进国家的水平相比还有一定的差距,但凭着我国机械工程师们的努力一定可以将我国先进的自动化技术推向一个新的高度。
        参考文献
        [1]姚炜.探究自动化技术在机械设计及制造领域的应用[J].电子工程学院学报,2020,009(3):159.
        [2]陈光明.浅析自动化技术在机械设计及制造领域的应用[J].丝路视野,2018(7):75.
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