導(dǎo)語(yǔ)：自動(dòng)化技術(shù)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)的應(yīng)用一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，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(guó)有中國(guó)制造向中國(guó)創(chuàng)造轉(zhuǎn)型，新技術(shù)、新方法、新材料、新手段在現(xiàn)代工業(yè)中的應(yīng)用，促進(jìn)了我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展。自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用對(duì)促進(jìn)機(jī)械設(shè)計(jì)的更新起到技術(shù)支持作用，對(duì)機(jī)械相關(guān)企業(yè)的發(fā)展起到促進(jìn)作用。基于此，本文探討了機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)制造，分析了機(jī)械設(shè)計(jì)中自動(dòng)化設(shè)計(jì)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，研究了自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，希望為研究機(jī)械設(shè)計(jì)的學(xué)者提供理論參考依據(jù)。機(jī)械化作為工業(yè)生產(chǎn)中的重要環(huán)節(jié)，利用機(jī)械化生產(chǎn)設(shè)備替代傳統(tǒng)人工，極大提高生產(chǎn)效率，降低企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本，且伴隨著先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的不斷更新與完善，機(jī)械生產(chǎn)制造行業(yè)逐漸貼向于自動(dòng)化與智能化方向，以強(qiáng)大的技術(shù)資源、經(jīng)濟(jì)資源作為支撐點(diǎn)，助力工業(yè)產(chǎn)業(yè)的轉(zhuǎn)型。從基層工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)來(lái)講，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，是其在機(jī)械行業(yè)中的一個(gè)競(jìng)爭(zhēng)點(diǎn)，在精密化、智能化的調(diào)控之下，保證機(jī)械設(shè)計(jì)及其制造工藝的實(shí)現(xiàn)是符合企業(yè)發(fā)展規(guī)律的。

1機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)制造概述

機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)時(shí)，借助計(jì)算機(jī)設(shè)備以及集成系統(tǒng)，完成對(duì)整個(gè)機(jī)械生產(chǎn)的自主調(diào)試。從現(xiàn)有的機(jī)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(jī)械設(shè)計(jì)真正帶入到智能化的控制模式中，通過理論設(shè)計(jì)與實(shí)踐生產(chǎn)之間的精準(zhǔn)對(duì)接，強(qiáng)化機(jī)械設(shè)計(jì)及其生產(chǎn)效能。其實(shí)我們從機(jī)械生產(chǎn)發(fā)展規(guī)律來(lái)講，總線化控制轉(zhuǎn)變?yōu)榫W(wǎng)絡(luò)化控制、集成化控制，則是系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)中的變革點(diǎn)，期間機(jī)械設(shè)計(jì)自動(dòng)化的實(shí)現(xiàn)將自動(dòng)化理念融合到框架式的機(jī)械生產(chǎn)模式之內(nèi)，利用生產(chǎn)驅(qū)動(dòng)及其調(diào)節(jié)措施，轉(zhuǎn)變既定生產(chǎn)工藝的，這樣無(wú)論是在基礎(chǔ)環(huán)節(jié)還是在大體量的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，均可為各項(xiàng)機(jī)械操控點(diǎn)提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)支撐，令整個(gè)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(shí)力。

2機(jī)械設(shè)計(jì)中自動(dòng)化設(shè)計(jì)應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)方式不適合現(xiàn)代機(jī)械企業(yè)發(fā)展的需要，在現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的進(jìn)程中，自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用對(duì)提升機(jī)械設(shè)計(jì)的質(zhì)量起到重要作用，同時(shí)也為現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展起到促進(jìn)作用。在機(jī)械設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用主要是通過自動(dòng)控制功能，完成對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)及生產(chǎn)的關(guān)聯(lián)處理，其起到的優(yōu)勢(shì)如下。

2.1提高機(jī)械領(lǐng)域生產(chǎn)效率

機(jī)械設(shè)計(jì)及其生產(chǎn)制造方面的機(jī)械生產(chǎn)控制效能是與其前期準(zhǔn)備工作相關(guān)聯(lián)的，例如，在機(jī)械設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)參數(shù)之間的匹配是符合零部件生產(chǎn)需求的，增強(qiáng)其生產(chǎn)效率及生產(chǎn)質(zhì)量。但是前期所需要的準(zhǔn)備時(shí)間較長(zhǎng)，如果存在設(shè)計(jì)延誤問題的話，將加大實(shí)際耗能[1]。在自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用下，可提供自主生產(chǎn)平臺(tái)，利用控制功能對(duì)前期機(jī)械設(shè)計(jì)文件進(jìn)行自主化確定，如圖1所示，為自動(dòng)化生產(chǎn)線的具體流程，不同模塊驅(qū)動(dòng)處理下，增強(qiáng)機(jī)械設(shè)計(jì)的聯(lián)動(dòng)性，提高生產(chǎn)效率。

2.2節(jié)約設(shè)計(jì)資源費(fèi)用

機(jī)械設(shè)計(jì)具有復(fù)雜性與綜合性，前期耗用的資源相對(duì)較多，特別是對(duì)部分零部件復(fù)雜區(qū)域來(lái)講，需深度分收稿日期：2022-04-08作者簡(jiǎn)介：蘇軍（1992—），男，四川儀隴人，本科，助理工程師，研究方向：自動(dòng)控制。析不同加工形式可能產(chǎn)生的干預(yù)問題，結(jié)合高精密的算法提高設(shè)計(jì)的規(guī)范性[2]。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用在一定程度上簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)流程，通過不同區(qū)域以及模塊的生產(chǎn)，進(jìn)行規(guī)劃處理，整個(gè)資源集中屬性最大程度節(jié)約前期成本耗用。

2.3完善設(shè)備工況

自動(dòng)化技術(shù)驅(qū)動(dòng)形式作為主控系統(tǒng)下的智能協(xié)控模塊，具體驅(qū)動(dòng)中，可按照不同場(chǎng)景完成數(shù)據(jù)信息的匹配處理。技術(shù)機(jī)制作為驅(qū)動(dòng)點(diǎn)，可以充分體現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)設(shè)備的工藝性。機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中自動(dòng)化技術(shù)也可實(shí)現(xiàn)與終端集控參數(shù)為核心的自主化調(diào)整，例如，設(shè)備參數(shù)或設(shè)備在生產(chǎn)過程中外界信息的反饋參數(shù)等，對(duì)于設(shè)計(jì)人員來(lái)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(jié)果以及設(shè)計(jì)參數(shù)在實(shí)踐過程中所產(chǎn)生的生產(chǎn)效果，為后期設(shè)計(jì)工作的開展提供數(shù)據(jù)支撐。

3自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1集成化應(yīng)用

自動(dòng)化在機(jī)械設(shè)計(jì)體系中的應(yīng)用，通過集成系統(tǒng)完成對(duì)不同驅(qū)動(dòng)部件的整合化處理，其類似于傳統(tǒng)總線控制機(jī)制，只是在控制過程中通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)完成對(duì)不同模塊終端的分化處理，整個(gè)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(tái)界定，從不同驅(qū)動(dòng)部件產(chǎn)生的實(shí)際生產(chǎn)關(guān)系作為驅(qū)動(dòng)指令，在制造系統(tǒng)的主協(xié)調(diào)功能下，按照既定設(shè)計(jì)模式進(jìn)行生產(chǎn)與規(guī)劃處理，且不同模塊終端之間匹配機(jī)制是存在協(xié)調(diào)性與互補(bǔ)性的，這樣在機(jī)械設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過程中，整項(xiàng)生產(chǎn)體系是按照前期圖紙文件進(jìn)行智能化調(diào)配處理的。計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行過程中，以離散性的驅(qū)動(dòng)機(jī)制，將生產(chǎn)系統(tǒng)與設(shè)計(jì)系統(tǒng)進(jìn)行關(guān)聯(lián)，設(shè)計(jì)形式不再局限于傳統(tǒng)圖紙文件或者是計(jì)算機(jī)軟件之中，而是通過一體化的生產(chǎn)機(jī)制在不同模塊或者是市場(chǎng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與比對(duì)，最終按照既定的驅(qū)動(dòng)形式對(duì)各類零部件進(jìn)行分析與處理，且整個(gè)過程的復(fù)雜性可以通過計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的處理功能進(jìn)行解析，無(wú)需人員進(jìn)行計(jì)算處理，此過程簡(jiǎn)化實(shí)際操控流程[3]。以機(jī)械式立體停車設(shè)備車盤邊梁設(shè)計(jì)與制造為例，在自動(dòng)化技術(shù)的支撐下，通過集成系統(tǒng)可對(duì)控制程序進(jìn)行關(guān)聯(lián)處理，在不同驅(qū)動(dòng)終端中，例如，切割床以及自動(dòng)夾具，可按照既定工序進(jìn)行邏輯性的操作，且生產(chǎn)過程具有銜接性，保證前期機(jī)械設(shè)計(jì)與生產(chǎn)切割形成精準(zhǔn)對(duì)接，提高生產(chǎn)質(zhì)量。

3.2數(shù)控化應(yīng)用

從現(xiàn)有的機(jī)械設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制造行業(yè)講，通過計(jì)算機(jī)集成系統(tǒng)可對(duì)各類數(shù)據(jù)信息進(jìn)行自主調(diào)控處理，例如，自動(dòng)化編程、自動(dòng)化制造等，每一類技術(shù)體系的實(shí)現(xiàn)，均是在既有設(shè)計(jì)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(duì)當(dāng)前驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品構(gòu)設(shè)整項(xiàng)設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)以及參數(shù)界定過程中，可通過相對(duì)應(yīng)的參數(shù)進(jìn)行自主調(diào)控處理，保證加工生產(chǎn)的精確性。期間，自動(dòng)化技術(shù)支撐下的數(shù)控化操作功能，體現(xiàn)在既有驅(qū)動(dòng)模式之上，利用原有的編程系統(tǒng)或自動(dòng)驅(qū)控軟件，將主系統(tǒng)與終端機(jī)構(gòu)相對(duì)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(jī)械設(shè)計(jì)及生產(chǎn)制造中進(jìn)行自主編程處理，且整個(gè)自動(dòng)化的生產(chǎn)模式可按照外界環(huán)境的變化進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的變更。在更換刀具以及更換裝夾方式時(shí)，均可以通過數(shù)控編程進(jìn)行批量化的操作，在后期實(shí)際生產(chǎn)期間，換刀以及裝夾形式的更改，無(wú)需人工進(jìn)行操作，便可以由內(nèi)部主控系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)性的分配[4]。除此之外，在實(shí)際生產(chǎn)設(shè)計(jì)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(qū)動(dòng)指令的前提下進(jìn)行多維分析與處理，即便是在輸入不同數(shù)據(jù)參數(shù)時(shí)，數(shù)控機(jī)床本身的驅(qū)動(dòng)模式也可以隨時(shí)進(jìn)行改變，保證生產(chǎn)加工的持續(xù)性。

3.3柔性化應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計(jì)生產(chǎn)具有綜合性特點(diǎn)，設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)與生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)應(yīng)具有較高的銜接性，確保每一項(xiàng)數(shù)據(jù)信息凸顯生產(chǎn)功能時(shí)，可按照既定程序進(jìn)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(jī)械設(shè)計(jì)及其制造，是按照固定的程序執(zhí)行機(jī)械化操作，部分方面無(wú)法實(shí)現(xiàn)預(yù)期化操作，嚴(yán)重情況下，可能導(dǎo)致機(jī)械生產(chǎn)制造脫節(jié)的問題。自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)柔性化方面的應(yīng)用，將各項(xiàng)操作環(huán)節(jié)相關(guān)聯(lián)，不同控制模塊下，按照既定程序功能進(jìn)行自動(dòng)匹配處理，深度增強(qiáng)設(shè)計(jì)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(gè)基準(zhǔn)數(shù)值，提高機(jī)械生產(chǎn)質(zhì)量。此外，機(jī)械設(shè)計(jì)及生產(chǎn)制造系統(tǒng)中，需要操作部件相關(guān)聯(lián)，才可強(qiáng)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(qū)動(dòng)，保證系統(tǒng)執(zhí)行精度。PLC控制功能的實(shí)現(xiàn)，經(jīng)過終端集成功能，確保不同驅(qū)動(dòng)場(chǎng)景下，系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的獨(dú)立性與交互性，即為在主系統(tǒng)操作模式下，各個(gè)分化模塊是獨(dú)立執(zhí)行系統(tǒng)主驅(qū)動(dòng)指令的，但是在主系統(tǒng)的控制下，也可將不同模塊相關(guān)聯(lián)，保證系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的連貫性，人們?cè)诓僮鳈C(jī)械設(shè)備時(shí)，借助集成系統(tǒng)，更為充分了解到系統(tǒng)運(yùn)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(qū)動(dòng)看，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，可有效解決信息傳輸不對(duì)稱的問題，在自動(dòng)、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(qū)動(dòng)場(chǎng)景下，功能界定與相關(guān)操作服務(wù)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(dòng)化技術(shù)可為系統(tǒng)運(yùn)行提供檢索功能，一旦機(jī)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(dòng)化技術(shù)可起到智能調(diào)控作用，將系統(tǒng)操作順序恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)[5]。以鋼框架生產(chǎn)制造為例，基于自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)的柔性化操作，可運(yùn)用到各項(xiàng)生產(chǎn)適配環(huán)節(jié)，將鋼材切割、鉆孔、焊接等進(jìn)行關(guān)聯(lián)，以前期圖紙文件為核心點(diǎn)，保證系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)下，鋼框架生產(chǎn)的連續(xù)性與精準(zhǔn)性。

3.4智能化應(yīng)用

智能化作為機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域的主要發(fā)展方向，在工業(yè)發(fā)展規(guī)律、技術(shù)工藝的導(dǎo)向下，機(jī)械設(shè)計(jì)及其制造生產(chǎn)也應(yīng)朝著智能化方向轉(zhuǎn)變，提高企業(yè)的核心競(jìng)爭(zhēng)力。從系統(tǒng)呈現(xiàn)功能看，不同設(shè)計(jì)與制造場(chǎng)景下，相關(guān)驅(qū)動(dòng)組件的關(guān)聯(lián)布設(shè)，可增強(qiáng)系統(tǒng)運(yùn)行精度，且通過網(wǎng)絡(luò)化控制，可提高操控系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)性。例如，建設(shè)物聯(lián)網(wǎng)操作系統(tǒng)，將機(jī)械設(shè)計(jì)與生產(chǎn)制造中的各項(xiàng)載體進(jìn)行關(guān)聯(lián)，保證物聯(lián)網(wǎng)驅(qū)動(dòng)場(chǎng)景下，數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)可按照不同驅(qū)動(dòng)模式進(jìn)行匹配設(shè)定，且智能操控體系下，網(wǎng)絡(luò)智聯(lián)模式，可增強(qiáng)系統(tǒng)處理效能[6]?；谧詣?dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)的智能化運(yùn)行體系，則是在主集成系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下，按照不同驅(qū)動(dòng)部件功能進(jìn)行模塊處理，結(jié)合群控載體，分析機(jī)械設(shè)計(jì)與生產(chǎn)之間呈現(xiàn)的訴求點(diǎn)，利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，制定生產(chǎn)信息。例如，自適應(yīng)平臺(tái)中，數(shù)據(jù)呈現(xiàn)功能是按照不同驅(qū)動(dòng)指標(biāo)進(jìn)行控制實(shí)現(xiàn)的，且系統(tǒng)運(yùn)行需結(jié)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(qū)動(dòng)精準(zhǔn)性。同時(shí)，在互聯(lián)場(chǎng)景下，自驅(qū)動(dòng)模式可按照既定設(shè)計(jì)功能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)匹配，增強(qiáng)產(chǎn)品制造精度。

3.5組裝化應(yīng)用

自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)體系中的實(shí)現(xiàn)，最重要特性是利用其既有的驅(qū)動(dòng)功能將不同載體進(jìn)行關(guān)聯(lián)，且數(shù)據(jù)處理過程、核對(duì)功能等，是按照既定場(chǎng)景或數(shù)據(jù)參數(shù)進(jìn)行匹配對(duì)接的，增強(qiáng)數(shù)據(jù)處理效能?；谧詣?dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)的組裝化應(yīng)用，則是指機(jī)械設(shè)計(jì)與生產(chǎn)體系中，不同結(jié)構(gòu)的裝配形式，可按照前期設(shè)定的信息進(jìn)行自主可調(diào)控處理，例如，汽車生產(chǎn)中的精密切削技術(shù)，可通過自動(dòng)化體系進(jìn)行數(shù)據(jù)反饋與測(cè)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(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用下，按照既定生產(chǎn)規(guī)格設(shè)定參數(shù)，便可完成一體匹配處理，增強(qiáng)機(jī)械生產(chǎn)能力。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述，機(jī)械設(shè)計(jì)是工業(yè)生產(chǎn)中的重要組成部分，在工業(yè)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的收緊下，對(duì)基層生產(chǎn)制造企業(yè)提出更高要求。因此，應(yīng)深度探尋先進(jìn)科學(xué)技術(shù)的可應(yīng)用性，結(jié)合機(jī)械設(shè)計(jì)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(jī)械生產(chǎn)結(jié)構(gòu)，全面增強(qiáng)我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)實(shí)力。

引用

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作者：蘇軍 單位：哈爾濱華德學(xué)院