導語：自動化技術對機械設計的應用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

在工業(yè)2.0背景下，我國有中國制造向中國創(chuàng)造轉型，新技術、新方法、新材料、新手段在現(xiàn)代工業(yè)中的應用，促進了我國現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展。自動化技術在機械設計中的應用對促進機械設計的更新起到技術支持作用，對機械相關企業(yè)的發(fā)展起到促進作用。基于此，本文探討了機械自動化設計制造，分析了機械設計中自動化設計應用優(yōu)勢，研究了自動化技術在機械設計中的應用，希望為研究機械設計的學者提供理論參考依據(jù)。機械化作為工業(yè)生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，利用機械化生產(chǎn)設備替代傳統(tǒng)人工，極大提高生產(chǎn)效率，降低企業(yè)的運營成本，且伴隨著先進科學技術的不斷更新與完善，機械生產(chǎn)制造行業(yè)逐漸貼向于自動化與智能化方向，以強大的技術資源、經(jīng)濟資源作為支撐點，助力工業(yè)產(chǎn)業(yè)的轉型。從基層工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)來講，機械自動化技術的實現(xiàn)，是其在機械行業(yè)中的一個競爭點，在精密化、智能化的調(diào)控之下，保證機械設計及其制造工藝的實現(xiàn)是符合企業(yè)發(fā)展規(guī)律的。

1機械自動化設計制造概述

機械設計自動化的實現(xiàn)時，借助計算機設備以及集成系統(tǒng)，完成對整個機械生產(chǎn)的自主調(diào)試。從現(xiàn)有的機械生產(chǎn)工業(yè)講，高精尖的發(fā)展模式，已經(jīng)將傳統(tǒng)的機械設計真正帶入到智能化的控制模式中，通過理論設計與實踐生產(chǎn)之間的精準對接，強化機械設計及其生產(chǎn)效能。其實我們從機械生產(chǎn)發(fā)展規(guī)律來講，總線化控制轉變?yōu)榫W(wǎng)絡化控制、集成化控制，則是系統(tǒng)驅動中的變革點，期間機械設計自動化的實現(xiàn)將自動化理念融合到框架式的機械生產(chǎn)模式之內(nèi)，利用生產(chǎn)驅動及其調(diào)節(jié)措施，轉變既定生產(chǎn)工藝的，這樣無論是在基礎環(huán)節(jié)還是在大體量的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，均可為各項機械操控點提供詳細的數(shù)據(jù)支撐，令整個生產(chǎn)環(huán)節(jié)更加具體化與規(guī)范化，提高工業(yè)產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)實力。

2機械設計中自動化設計應用優(yōu)勢

傳統(tǒng)的機械設計方式不適合現(xiàn)代機械企業(yè)發(fā)展的需要，在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的進程中，自動化技術在機械設計中的應用對提升機械設計的質(zhì)量起到重要作用，同時也為現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展起到促進作用。在機械設計環(huán)節(jié)中，自動化技術的應用主要是通過自動控制功能，完成對機械設計及生產(chǎn)的關聯(lián)處理，其起到的優(yōu)勢如下。

2.1提高機械領域生產(chǎn)效率

機械設計及其生產(chǎn)制造方面的機械生產(chǎn)控制效能是與其前期準備工作相關聯(lián)的，例如，在機械設計層面中，需要綜合分析產(chǎn)品質(zhì)量以及零部件在生產(chǎn)加工中可能造成的影響因素，令不同設計參數(shù)之間的匹配是符合零部件生產(chǎn)需求的，增強其生產(chǎn)效率及生產(chǎn)質(zhì)量。但是前期所需要的準備時間較長，如果存在設計延誤問題的話，將加大實際耗能[1]。在自動化技術的應用下，可提供自主生產(chǎn)平臺，利用控制功能對前期機械設計文件進行自主化確定，如圖1所示，為自動化生產(chǎn)線的具體流程，不同模塊驅動處理下，增強機械設計的聯(lián)動性，提高生產(chǎn)效率。

2.2節(jié)約設計資源費用

機械設計具有復雜性與綜合性，前期耗用的資源相對較多，特別是對部分零部件復雜區(qū)域來講，需深度分收稿日期：2022-04-08作者簡介：蘇軍（1992—），男，四川儀隴人，本科，助理工程師，研究方向：自動控制。析不同加工形式可能產(chǎn)生的干預問題，結合高精密的算法提高設計的規(guī)范性[2]。自動化技術的應用在一定程度上簡化設計流程，通過不同區(qū)域以及模塊的生產(chǎn)，進行規(guī)劃處理，整個資源集中屬性最大程度節(jié)約前期成本耗用。

2.3完善設備工況

自動化技術驅動形式作為主控系統(tǒng)下的智能協(xié)控模塊，具體驅動中，可按照不同場景完成數(shù)據(jù)信息的匹配處理。技術機制作為驅動點，可以充分體現(xiàn)機械生產(chǎn)設備的工藝性。機械設備運行中自動化技術也可實現(xiàn)與終端集控參數(shù)為核心的自主化調(diào)整，例如，設備參數(shù)或設備在生產(chǎn)過程中外界信息的反饋參數(shù)等，對于設計人員來講，可通過一系列的數(shù)據(jù)反饋，分析不同區(qū)位下數(shù)據(jù)信息的集成結果以及設計參數(shù)在實踐過程中所產(chǎn)生的生產(chǎn)效果，為后期設計工作的開展提供數(shù)據(jù)支撐。

3自動化技術在機械設計中的應用

3.1集成化應用

自動化在機械設計體系中的應用，通過集成系統(tǒng)完成對不同驅動部件的整合化處理，其類似于傳統(tǒng)總線控制機制，只是在控制過程中通過網(wǎng)絡系統(tǒng)完成對不同模塊終端的分化處理，整個處理過程中以數(shù)據(jù)雙向反饋信息為核心，經(jīng)由主平臺界定，從不同驅動部件產(chǎn)生的實際生產(chǎn)關系作為驅動指令，在制造系統(tǒng)的主協(xié)調(diào)功能下，按照既定設計模式進行生產(chǎn)與規(guī)劃處理，且不同模塊終端之間匹配機制是存在協(xié)調(diào)性與互補性的，這樣在機械設計與生產(chǎn)過程中，整項生產(chǎn)體系是按照前期圖紙文件進行智能化調(diào)配處理的。計算機系統(tǒng)運行過程中，以離散性的驅動機制，將生產(chǎn)系統(tǒng)與設計系統(tǒng)進行關聯(lián)，設計形式不再局限于傳統(tǒng)圖紙文件或者是計算機軟件之中，而是通過一體化的生產(chǎn)機制在不同模塊或者是市場中進行數(shù)據(jù)采集與比對，最終按照既定的驅動形式對各類零部件進行分析與處理，且整個過程的復雜性可以通過計算機強大的處理功能進行解析，無需人員進行計算處理，此過程簡化實際操控流程[3]。以機械式立體停車設備車盤邊梁設計與制造為例，在自動化技術的支撐下，通過集成系統(tǒng)可對控制程序進行關聯(lián)處理，在不同驅動終端中，例如，切割床以及自動夾具，可按照既定工序進行邏輯性的操作，且生產(chǎn)過程具有銜接性，保證前期機械設計與生產(chǎn)切割形成精準對接，提高生產(chǎn)質(zhì)量。

3.2數(shù)控化應用

從現(xiàn)有的機械設計與生產(chǎn)制造行業(yè)講，通過計算機集成系統(tǒng)可對各類數(shù)據(jù)信息進行自主調(diào)控處理，例如，自動化編程、自動化制造等，每一類技術體系的實現(xiàn)，均是在既有設計體系之中完成數(shù)據(jù)信息的調(diào)控與仿真處理，此類仿真模型則是通過數(shù)據(jù)信息對當前驅動產(chǎn)品構設整項設計參數(shù)，在產(chǎn)品的最終模擬屬性的界定下，綜合分析多位參數(shù)，后期在產(chǎn)品設計以及參數(shù)界定過程中，可通過相對應的參數(shù)進行自主調(diào)控處理，保證加工生產(chǎn)的精確性。期間，自動化技術支撐下的數(shù)控化操作功能，體現(xiàn)在既有驅動模式之上，利用原有的編程系統(tǒng)或自動驅控軟件，將主系統(tǒng)與終端機構相對接，有效降低人們的操作壓力。例如，三軸銑床中，通過數(shù)控系統(tǒng)在既定的機械設計及生產(chǎn)制造中進行自主編程處理，且整個自動化的生產(chǎn)模式可按照外界環(huán)境的變化進行相對應的變更。在更換刀具以及更換裝夾方式時，均可以通過數(shù)控編程進行批量化的操作，在后期實際生產(chǎn)期間，換刀以及裝夾形式的更改，無需人工進行操作，便可以由內(nèi)部主控系統(tǒng)進行協(xié)調(diào)性的分配[4]。除此之外，在實際生產(chǎn)設計期間，通過控制模塊、編程模塊、數(shù)控模塊的多維分析，在主驅動指令的前提下進行多維分析與處理，即便是在輸入不同數(shù)據(jù)參數(shù)時，數(shù)控機床本身的驅動模式也可以隨時進行改變，保證生產(chǎn)加工的持續(xù)性。

3.3柔性化應用

機械設計生產(chǎn)具有綜合性特點，設計環(huán)節(jié)與生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)應具有較高的銜接性，確保每一項數(shù)據(jù)信息凸顯生產(chǎn)功能時，可按照既定程序進行一體化生產(chǎn)與加工，體現(xiàn)工藝生產(chǎn)的柔性化。傳統(tǒng)機械設計及其制造，是按照固定的程序執(zhí)行機械化操作，部分方面無法實現(xiàn)預期化操作，嚴重情況下，可能導致機械生產(chǎn)制造脫節(jié)的問題。自動化技術在機械設計柔性化方面的應用，將各項操作環(huán)節(jié)相關聯(lián)，不同控制模塊下，按照既定程序功能進行自動匹配處理，深度增強設計與生產(chǎn)之間的銜接性，在后期操作過程中，外界反饋信息則成為系統(tǒng)柔性化操作的一個基準數(shù)值，提高機械生產(chǎn)質(zhì)量。此外，機械設計及生產(chǎn)制造系統(tǒng)中，需要操作部件相關聯(lián)，才可強化系統(tǒng)銜接效能，例如，伺服系統(tǒng)、聯(lián)鎖系統(tǒng)等，在綜合控制體系中，需要不同環(huán)節(jié)之間的聯(lián)合驅動，保證系統(tǒng)執(zhí)行精度。PLC控制功能的實現(xiàn)，經(jīng)過終端集成功能，確保不同驅動場景下，系統(tǒng)功能實現(xiàn)的獨立性與交互性，即為在主系統(tǒng)操作模式下，各個分化模塊是獨立執(zhí)行系統(tǒng)主驅動指令的，但是在主系統(tǒng)的控制下，也可將不同模塊相關聯(lián)，保證系統(tǒng)驅動的連貫性，人們在操作機械設備時，借助集成系統(tǒng)，更為充分了解到系統(tǒng)運行參數(shù)，為后期生產(chǎn)工作提供數(shù)據(jù)支撐。從系統(tǒng)驅動看，自動化技術的應用，可有效解決信息傳輸不對稱的問題，在自動、可調(diào)控功能的支撐下，內(nèi)部數(shù)據(jù)信息呈現(xiàn)效果是符合系統(tǒng)集成操作需求的，不同驅動場景下，功能界定與相關操作服務則成為系統(tǒng)故障的規(guī)避載體，即為不同操作環(huán)境下，自動化技術可為系統(tǒng)運行提供檢索功能，一旦機械生產(chǎn)環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障或數(shù)據(jù)表述異常的話，則自動化技術可起到智能調(diào)控作用，將系統(tǒng)操作順序恢復到正常運行狀態(tài)[5]。以鋼框架生產(chǎn)制造為例，基于自動化技術實現(xiàn)的柔性化操作，可運用到各項生產(chǎn)適配環(huán)節(jié)，將鋼材切割、鉆孔、焊接等進行關聯(lián)，以前期圖紙文件為核心點，保證系統(tǒng)運行參數(shù)下，鋼框架生產(chǎn)的連續(xù)性與精準性。

3.4智能化應用

智能化作為機械設計領域的主要發(fā)展方向，在工業(yè)發(fā)展規(guī)律、技術工藝的導向下，機械設計及其制造生產(chǎn)也應朝著智能化方向轉變，提高企業(yè)的核心競爭力。從系統(tǒng)呈現(xiàn)功能看，不同設計與制造場景下，相關驅動組件的關聯(lián)布設，可增強系統(tǒng)運行精度，且通過網(wǎng)絡化控制，可提高操控系統(tǒng)的關聯(lián)性。例如，建設物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，將機械設計與生產(chǎn)制造中的各項載體進行關聯(lián)，保證物聯(lián)網(wǎng)驅動場景下，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡可按照不同驅動模式進行匹配設定，且智能操控體系下，網(wǎng)絡智聯(lián)模式，可增強系統(tǒng)處理效能[6]。基于自動化技術實現(xiàn)的智能化運行體系，則是在主集成系統(tǒng)的驅動下，按照不同驅動部件功能進行模塊處理，結合群控載體，分析機械設計與生產(chǎn)之間呈現(xiàn)的訴求點，利用網(wǎng)絡平臺，制定生產(chǎn)信息。例如，自適應平臺中，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)功能是按照不同驅動指標進行控制實現(xiàn)的，且系統(tǒng)運行需結合前端數(shù)據(jù)調(diào)控功能自主分配處理，提高后期數(shù)據(jù)驅動精準性。同時，在互聯(lián)場景下，自驅動模式可按照既定設計功能實現(xiàn)數(shù)據(jù)匹配，增強產(chǎn)品制造精度。

3.5組裝化應用

自動化技術在機械設計體系中的實現(xiàn)，最重要特性是利用其既有的驅動功能將不同載體進行關聯(lián)，且數(shù)據(jù)處理過程、核對功能等，是按照既定場景或數(shù)據(jù)參數(shù)進行匹配對接的，增強數(shù)據(jù)處理效能。基于自動化技術實現(xiàn)的組裝化應用，則是指機械設計與生產(chǎn)體系中，不同結構的裝配形式，可按照前期設定的信息進行自主可調(diào)控處理，例如，汽車生產(chǎn)中的精密切削技術，可通過自動化體系進行數(shù)據(jù)反饋與測定分析，降低系統(tǒng)操作過程中的誤差問題。此外，在汽車流水線生產(chǎn)體系中，傳統(tǒng)人工操作將消耗大量人力資源，且容易出現(xiàn)裝配誤差問題，在自動化技術的應用下，按照既定生產(chǎn)規(guī)格設定參數(shù)，便可完成一體匹配處理，增強機械生產(chǎn)能力。

4結語

綜上所述，機械設計是工業(yè)生產(chǎn)中的重要組成部分，在工業(yè)市場經(jīng)濟的收緊下，對基層生產(chǎn)制造企業(yè)提出更高要求。因此，應深度探尋先進科學技術的可應用性，結合機械設計與生產(chǎn)系統(tǒng)，建立健全操作體系，打造精度化、可調(diào)控化的機械生產(chǎn)結構，全面增強我國工業(yè)生產(chǎn)實力。

引用

[1]魏艷君.自動化技術在機械設備制造中的應用及發(fā)展[J].農(nóng)機使用與維修,2021(12):45-46.

[2]馬媛媛.機械工程自動化技術在汽車工業(yè)上的運用芻議[J].內(nèi)燃機與配件,2021(23):217-218.

[3]黃建峰.自動化技術在機械設計制造中的應用價值[J].黑龍江科學,2021,12(22):116-117.

[4]劉順華,王延申.機械自動化技術及其在機械制造中的應用分析[J].中國管理信息化,2021,24(22):206-207.

[5]張慶軍.論提高機械設計制造及其自動化的有效途徑[J].內(nèi)燃機與配件,2021(19):186-187.

[6]傅建紅.自動化技術在機械設計中的應用[J].輕工科技,2021,37(12):56-57.

作者：蘇軍 單位：哈爾濱華德學院