简析机械设计与制造技术现状及相关先进技术

简析机械设计与制造技术现状及相关先进技术

王家林

身份证号码： 37048119871010 ****

摘要：当前，计算机技术得到了比较普遍的应用，计算机技术的应用改变了人们的生活、学习与工作方式，极大地促进了社会经济的发展。尤其是在机械设计制造领域，自动化技术应用程度的高低俨然成为机械生产加工企业自身竞争力强弱的重要象征。在机械设计制造中，应用自动化技术不仅可以缩减企业的生产成本，同时可以提高企业产品生产质量，给企业创造更多经济效益。所以，当前众多科研人员致力于该领域的研究，确保机械设计制造和自动化技术有效融合，充分发挥机械设计制造的作用，并使之更好地服务于社会。

关键词：机械设计；制造技术；相关先进技术

1机械设计制造自动化概述

自动化技术是以互联网以及通信技术作为应用基础，通过将所有信息资源进行整合处理，实现无人干预便可对产品工艺参数完成智能调节的工作模式。随着机械设计制造企业对自动化技术的高效运用，对生产系统中的软件与硬件设施进行了一定程度的优化与升级。其中软件系统需要依托服务器与网络设施来完成使用，不同功能模块分别负责各环节的控制与运行，能够自动采集加工信息并完成在线存储，帮助工作人员利用计算机更好的完成资源调配，实现资源的最大化运用。而硬件设施上也实现了数字化控制，能够支持操作人员通过编程系统完成产品的加工制造。应用自动化技术进行机械设计制造时需要注意以下要点，第一，为了确保自动化技术的高效运用，需要保证材料与设备的高效性能，确保所选用的材料设备符合实际生产需求，并确保投入使用的机械装置可以切实提高加工制造效率与应用的便捷性。因此在购置过程中需要优先选择能够满足可回收、可分解等要求的材料，尽可能减少金属材料的使用比例，而对于耐久性较低的材料，则要使用自动化非金属材料代替，这样不仅可以减少对生态环境的污染，还能充分展现可塑性的优势。第二，使用高性能发动机，由于机械制造的自动化效果通常取决于发动机的工作效率，因此发动机本身的性能要保证不会对制造过程造成影响，并有利于后续维护、保养等工作的开展。而在设计过程中，需要以排放量低、能耗小的增压柴油发动机作为主要择选对象。一旦发动机无法符合自动化技术的使用需求，便不可投入到机械制造当中。第三，强化机械结构，自动化技术本身具有适应性强、功能性完善等特点，能够为机械行业生产提供良好的支持，因此为了确保相应优势的最大化呈现，可借助优化机械内部结构，实现设备之间的集成性加强，要求工作人员在系统中对各类机械装置进行集中控制，并确保设备的使用效率保持最大化。

2机械设计制造及自动化发展状况

越来越多发达国家将发展生产制造业作为实现国民经济生产总值实现跃升发展的关键技术，加快资金投入与人才培养是提升机械设计制造及自动化水平的重要途径。对于发达国家来说，其人口稀少，但对机械设备依赖性较强，大型机械加工车间需加快生产步伐努力达到供需平衡，但由于机械生产设备功能相对单一，操作人员往往进行机械化劳作，久而久之其工作耐心就随之丧失。利用机械设计制造及自动化可以有效避免因为工作长期劳作产生的倦怠感，提升工作效率同时，有效降低成本。满足国内需求的同时能将更加高端的自动化设备进行出口，丰富贸易出口方式，提升产品竞争力的关键做法。对于发展中国家而言，利用机械设计制造及自动化技术理论可丰富产业结构，拉动与机械相关的材料行业与维修行业飞速发展，为创造更多就业提供必要基础。发展中国家往往拥有大型人口红利，有效引导更多青年学子投入到学习机械加工生产自动化理论进程中是促进行业变革与发展的有效途径，正是因为有了更多人的努力，其发展速度才能不断提升。

3机械设计与制造技术的应用

3.1数控化应用

应用相关计算机软件实施自动编程过程，可以确保对数控加工生产过程的有效控制，满足机械设计制造自动化的要求。在机械设计制造过程中，应用计算机辅助软件，对数控仿真加以分析，并在虚拟现实的环境下针对各机械产品的尺寸、结构和形状等多方面实施直观性展示，从而达到对生产产品特性的全面反映，这样可为设计工作者图纸的设计与修正提供一定的技术性支撑，进而保证机械生产工作更加安全准确。至于普通的二轴车床或三轴铣床，则可直接由数控系统和相应的机械驱动装置加以配置，仅需要针对刀具及其采用的装夹方式与程序作一定的调整，便可以完成对于各种工件的批量加工。就机械控制层面来讲，当前通常应用PLC确保其实现，因此通过该技术也可高效解决设备逻辑与开关间的控制问题，从而实现较高的加工精度与效果。机械设计与生产过程中，所使用的数控机床通常在结构上存在一定差异，然而一般都包括数控机床、可编程单元、数控机床和控制中心等，当输入了一定的信号之后系统电路便会进行驱动[4]。对计算机系统进行分析处理之后，就可以获取加工坐标轴并输入相应分量，再经过放大和转换处理，在伺服电机等相应控制设备中完成输入，以此实现对加工机床动态的有效监控。

3.2集成化技术

集成化技术是机械设计制造产业自动化控制的主要发展方向，是指将计算机技术进行高度整合，使其能够作为一个整体被运用到生产系统当中，借助其包含的管理、信息等程序，优化加工流程，促进自动化生产，使设计、加工、制造方式更加多元化、多样化，并实现统一的调度管理，避免无序化的流程开展，影响加工制造效率。在集成化技术的使用过程中，不同工艺间的整合还可强化生产全过程的统筹管理，完成零部件的动态集成，同时还可带动资源的优化配置，切实发挥自动化技术在机械加工制造中的实际作用。此外，工作人员也要进一步丰富自身的理论知识，提升工艺水平，能够有效应对产品制造过程中出现的突发状况。

3.3智能化应用

2015年中国提出了“中国制造2025”战略，2016年又发布了《智能制造发展规划（2016—2020年）》，明确了机械制造智能化发展的方向。将自动化技术应用其中，能够在生产现场针对数控加工机床、传感器等智能化相关生产设备进行合理布设，实现对工厂中物联网的有效创建，这样便可针对机械设备进行自动化控制，完成智能化生产过程。随着网络智能化的逐渐发展，数控系统模块化设计得到有效实现，同时通过强化不同模块之间的关联，可实现群控系统的有效创建，然后根据实际生产需求进行智能化分析，编制合理的机械产品生产方案，并针对相关生产资料与信息及时进行调整。例如，应用自适应技术，可以将自动识别负载等相关参数变化作为基础，实现对前馈控制数据信息和电机参数等相关数据信息的自适应运算，接下来利用自动编程对相关生产设备进行调节和控制。将自动化技术的应用作为基础，可以针对系统数据实施自动采集、分析及处理，工作人员能够结合系统所提供的相关数据，对结果与图像进行分析，给出相应的设计制造方案，确保客户的个性化需求得到满足。科学应用网络技术，可以确保不同生产设备控制端的有效连接，实现相关数据信息的共享，同时可以针对产品设计制造过程实施远程控制，确保了无人操作流程的有效实现，满足智能化生产的相应要求。

4结语

综上所述，新的发展形势下，机械设计制造和自动化技术之间的有效融合，不但确保了生产的高质量，而且从整体上优化了机械制造流程，保证了技术的高水平应用，同时降低了机械生产成本，对经济的发展具有十分重要的意义。借助先进的机械制造技术，能够为经济发展作出贡献。

参考文献

[1]刘帅.新形势下自动化技术在机械设计制造中的应用[J].装备维修技术，2021（28）：101-102.

[2]赵浩钧.新形势下自动化技术在机械设计制造中的应用研究[J].祖国，2019（4）：145.