智能制造时代机械设计制造及其自动化技术的探讨

智能制造时代机械设计制造及其自动化技术的探讨

王楠   

扎赉诺尔煤业有限责任公司机电总厂  内蒙古呼伦贝尔市   021410

摘要：科学技术水平显著提升，在这样的背景下，智能制造是当今社会各行各业都离不开的一个重要领域，智能制造产业是信息化时代的衍生产业，它在现代社会中得到了越来越多的关注，被视为促进经济增长和社会发展的重要力量。为了适应社会日益提高的生产要求，我们必须把传统的制造业和现代化的技术有机地结合起来，充分利用人的智慧，在传统产业中开展多元化的技术革新，确保机械工业的稳定进步，促进社会经济的蓬勃发展。

关键词：智能制造；机械设计与制造；自动化技术

引言

随着科学技术的不断发展和工业化进程的加速，机械设计制造领域的自动化、数字化和智能化技术兴起，机械制造开始面临新的机遇和挑战。自动化技术的应用，如机器人、自动控制系统和先进的制造工艺，已经在提高生产效率、保证产品质量和降低生产成本方面发挥了关键作用。同时，工程领域的新发展和需求，也引领着机械设计制造的未来方向。基于此，文章概述了机械设计制造及其自动化，并分析了机械设计制造及其自动化的应用领域和发展方向，以期为工业界和学术界提供有价值的参考和决策支持。

1机械设计制造及其自动化概述

机械设计与制造涵盖了从概念设计到产品制造的所有阶段，涉及材料选择、结构设计、工艺规划、生产加工、质量控制和成本管理等多个方面。这个领域的目标是开发出高效、可靠、安全和经济的机械系统，以满足不同行业和应用领域的需求。随着科技的不断进步，自动化技术在机械设计制造中的应用变得越来越重要，自动化系统包括工业机器人、自动控制系统、计算机辅助设计和制造工具等，它们可以提高生产效率，降低生产成本，减少人为误差，同时提高产品质量和一致性。总之，机械设计制造及其自动化是一个充满挑战和机遇的领域，它在推动工程和制造业的发展中发挥着关键作用。

2机械设计制造中自动化技术的应用

2.1柔性化应用

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，以达到有效地轴间柔性连接。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信号延迟等缺点，因此需要采用智能设备，为了高效地进行生产规格的调试，可以减少整个生产体系的恢复时间，确保持续的生产，达到预期的生产技术。

2.2虚拟仿真应用

对于生产工艺来说，其不仅要进行精细的模拟，还要在确保在零件大量生产时，不但要保证生产产品的质量，还要确保不浪费更多的资源，节省成本支出。虚拟制造是由信息技术与制造技术相结合而形成的，它的核心是基于计算机技术与自动化技术，其优点就是对错误进行预测和建立灵活的灵活制造系统。利用虚拟仿真技术对相关的制造流程进行审查，从而发现机械生产中的各类安全隐患，进而减少更大的失误，确保将损失降到最低。除此之外，那些达不到要求的部件，也要尽快更换。应该指出，FMS可以根据市场的需要及市场的产品的生产状况，来调节联机产品的生产种类。所以这种生产方法更适用于自动控制技术。各系统均可基于自动控制技术，实现快速切换。

2.3智能化应用

通过引入智能化技术，可以使机械系统具备更强大的自主能力和智能决策能力，从而提高整体的效率和可靠性。智能化技术可以使机械系统具备自学习能力，通过对大量数据的分析和处理，系统可以不断改进自身的性能和表现，这样能够提高设计制造的综合能力，使系统更加智能、灵活和适应多变的需求。自动化技术是实现机械设计制造智能化的基础。通过自动化技术，可以实现数据的自动处理和调用，使机械系统能够更加高效地获取、分析和利用数据，从而实现智能化的设计制造过程。智能系统模拟人类思维学习的过程中，自动化技术可以帮助系统自主调用程序，进行规律总结和模式识别，这样使智能系统能够更好地理解和应对复杂的设计制造问题，提高问题解决的能力和效率。通过自动化技术和智能学习算法的支持，机械设计制造可以形成不依赖人工编程的智能化模式，系统可以根据自身的学习和演化，自动调整参数和运行策略，从而适应不同的设计制造需求。

2.4机床自动化的应用

机械设计制造过程中，机床自动化是实现机械设计制造的重要组成部分，也是实现生产自动化的重要基础。因为机床是机械设计制造中最基础的生产设备，其加工精度和加工效率直接影响到企业产品质量。在传统机械设计制造过程中，由于工作人员操作水平不同、对加工过程不够重视等因素造成了很多产品质量不稳定、加工精度不高、工作效率低下等问题。而在应用自动化技术后，企业通过引进先进的数控设备对机床进行自动化改造，产品的加工精度和企业的工作效率得到了显著提高，大大减少了人工操作带来的失误。还可以通过对数控设备进行远程控制，实现对各个加工环节的实时监控和管理。通过利用网络技术和信息技术，可以对机床进行远程监控和管理，并实时掌握各环节工作情况。在这种背景下，工作人员只需将生产计划、生产数据等信息通过网络传送到计算机中就可以实现对机床各环节工作情况的实时监控和管理。

2.5三维软件的应用

三维设计软件在机械设计中的应用非常广泛，利用三维设计软件强大的图形处理功能，可以实现高质量的图纸绘制，并且无需手工绘制，大大节约了工作人员的时间和经验。同时，在三维设计软件的辅助下，可以随时进行调整，如果有什么不合理的地方，或者有什么缺陷，可以随时进行修正，修正后的模型可以一次性导出三视图，无需每张视图单独进行修改，并且可以防止人工修改出现的错误，自动化程度大大提高。

2.6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

总结来说，随着我们国家科技水平的不断提高，智能制造时代已经来临，自动化机械制造行业已经成为我们国家经济发展的推动力。但是，要想使机械设计制造及自动化技术能够更好地为人们服务，就必须持续地对技术进行创新研究，有效提升自动化技术的运用水平。

参考文献

[1]郭穗浩.探析机械设计制造及其自动化的发展方向[J].装备制造技术,2022(05):252~255.

[2]王培利.浅论提高机械设计制造及其自动化的有效途径[J].时代汽车,2022(21):148~150.

[3]张磊，蒙军.信息技术背景下机械设计制造自动化研究[J].中国设备工程，2019（16）：2.

[4]陈心怡.现代信息技术与机械设计制造及自动化实训教学的整合研究[J].南方农机，2018，49（4）：2.

[5]郑艳美.现代信息技术与机械设计制造及自动化实训教学的整合分析[J].区域治理，2018（31）：1.