机械工程以及自动化范文

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机械自动化技术的应用与发展的主要方向在于如何运用机械自动化提高机械制造业的技术改造水平、如何应用机械自动化有效促进机械制造技术的发展。在广阔的市场需求与人才不断扩充的前提下，我们不仅要加强自身的建设与发展更要积极的向国际最尖端的领域学习借鉴，相信我国的机械工程会引领世界。

一、机械工程自动化的技术

中国作为一个发展中的国家，全部的技术都必须建立在一个基本前提上，那就是是否与我国的基本国情相匹配，是否能够带动我国经济、工业的发展，而不会造成严重的后遗症，所以，针对这些问题，我们看到，我国的当前的国情是，我国是通过不断消化吸收国外的柔性制造系统完成自身工业发展的不断成熟壮大，这是一个最基本的国情，而需要解决的方法就是，根据国外的先进技术，结合当前的实际情况，研制、开发和推广适合我国国情的技术。

我们国家目前应该在消化吸收、融汇贯通国际上的自动化技术理论的基础上，努力做到从我们国家机械制造业的实际情况出发，发展创新，形成有国情特征的发展自动化技术理论和学说，进行围绕计算机技术的柔性自动化技术开发研究。

针对我国目前的发展的整体情况，相关人士认为应当先发展低成本自动化技术，因为该项技术发展的潜力巨大，前景非常广阔，投资小而且见效迅速，对于目前中国的工业情况而言，是非常实用的技术，有利于提高生产的自动化程度，可以收到事半功倍的经济效果。

二、机械工程自动化的发展

以微电子技术、软件技术、计算机技术以及通信技术为核心而引发的数字化、网络化、综合化、个性化信息技术革命，不仅能深刻地影响着全球的军事、社会、经济和科技的发展，而且也深刻影响着机械自动化的发展趋势。

1.光机电化方向

机械工程自动化的发展有一个极为重要的发展发展就是光机电化发展方向，因为在这一方向上，我们可以把整个进行有效的组合，在光机电化系统中，整个系统是由传感系统、信息处理系统、动力系统、能源、机械结构等部件组成，最重要系统则是光学感应系统，在机械自动化的发展中，通过引进光学技术，利用光学技术的先天优势，就能有效地改进机械自动化的传感系统、能源系统和信息处理系统。光机电化技术可省过去靠机械传动链连接的各个相关动作部分，改用几台电机分别驱动，或用电力电子器件，或用电子电控装置进行相关动作控制来实现。光机电化技术使得操作人员摆脱了以往必须按规定操作程序或节拍频繁紧张地进行单调重复操作的工作方式，能以灵活方便地按需控制和改变生产操作程序。

2.智能化方向

智能制造是20世纪80年展起来的一门新兴学科，具有很重要的前景，智能制造的涵义，有众多说法，可以认为智能制造是指将专家系统、模糊推理、人工神经网络和遗传基因等人工智能技术应用到控制中，解决多种复杂的决策问题，提高制造系统的水平和实用性，人工智能的作用是要代替熟练工人的技艺，具有学习工程技术人员实践经验和知识的能力，并能在生产实际中长期发挥作用。

3.全球信息化方向

随着全球信息化的程度不断加深，机械自动化也在往全球信息化方向发展着，据我们所知，在跨国的并购和国际产业转移的过程当中，全球化的另外两个特征：全球采购与配套、全球设计与制造，相应形成。众所周知，经济全球化的快速发展，拉动了信息化和信息技术的全面发展，信息化、信息技术的发展又推动了全球化的进程，如果没有全球的信息网络做为运行环境的支撑，我们根本无法想象，全球的工业、生产制造业是否还能继续维持下去。全世界的制造与设计，由于有了更广阔的信息与网络，不仅得到实现，并且能在24小时不间断地工作，全球采购与配套，只有借助了信息技术才能有效地进行。

三、机械工程自动化的进步

1.精密机械是高科技制造业的基础，两者互动密切，相辅相成。机密机械工业的推动，可加速高科技产业升级，全面调整经济结构；高科技产业的发展，又可相对扩大对精密机械的市场需求，带动机械成长茁壮。精密机械技术包含了NG工具机，超精密加工技术，纳米加工技术，新精密机械技术等领域。

2.未来工具机产业将以发展高速切削、硬切削技术为主，而高速切削加工机之主要发展项目应以高速主轴及高速进给技术为主。在进给系统高速化方面，未来线性马达之应用应会普及化，故硬加速协助业者进行高速切削工具机相关技术之研发。

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引言：

近年来，人们的生活及生产水平不断提升，促进了机械加工领域的发展，并且随着信息化技术的进步，机械工程从传统制造技术转向柔性自动化、集成自动化和智能自动化的机械自动化技术，并且广泛的应用于机械工程领域。在现代的机械工程中，自动化技术已经渗透到机械工程的各个环节中，不仅保证了产品的高质量，实现了人力资源的合理配置，提高了产品的生产效率，同时增加了机械工程企业的经济效益，促进机械领域的决速发展。

1、自动化技术在机械工程中的应用现状及问题

1.1自动化技术在机械工程中的应用现状

当前，在机械工程领域中，发达国家已经普遍实现了智能化、自动化的集成机械技术，而与发达国家相比，我国的机械自动化仍然处于单子自动化、刚性自动化的性能较单一的低水平阶段。同时，发达国家的机械自动化生产管理过程，已经完全实现了计算机管理，而我国还是旧时传统的管理模式，没有实现人员管理和生产模式的创新。并且，我国的机械设计创新研究水平也不够，不能能够采用复合加工手段进行机械制造。以上这些都造成了我国机械工程发展的缓慢。

1.2机械工程中自动化技术应用面临的问题

我国机械工程中自动化技术面临的主要问题就是自动化水平发展缓慢，而造成这一问题的根本原因则是机械技术人才的缺失。我国现代的机械工程领域中，自动化应用范围不够宽广，而大多数的技术人员只学习了自动化技术的理论知识，没有经过实践环节的锻炼，在一定程度上阻碍了机械工程中自动化技术的应用。因此，我国要重视自动化技术人才的个面培养，并不断加深实践经验，从而提高机械自动化技术水平，实现机械工程的研究创新，推动我国现代机械工程的发展和进步。

2、自动化技术在机械工程中的应用

2.1柔性自动化技术的应用

现代机械工程中，要依照科学技术的快速发展，以市场需求为基础，根据客户的具体需要，对产品的性能进行相应的设计及调整，是灵活自动化技术在机械工程中应用的体现。灵活的柔性自动化技术，就是为了满足市场和客户的共同需要，伴随着计算机技术的发展而形成的一种新兴技术，不仅具有自动完成各种技术性操作的功能，还可以实现一定加工目标下的智能操作，能够适应不同的外界因素。由于柔性自动化技术对市场需要进行了分析调查，对机械工程企业的内部组织有效的调节，有效的节省了人力，提高了加工产品的生产效率。柔性自动化技术广泛的应用于现代机械工程中，成为不可或缺的技术类型，促进了企业机械工程紫动化的发展进程。

柔性自动化技术在机械工程中的应用，主要是在机械生产技术基础上，将数控技术作为核心，结合先进的计算机设备和信息科技，把高端的计算机设备、信息科技手段以及机械生产技术三者有机的结合来发展机械工业制造，从而加大对生产的灵活性，能够生产出高质量的产品，努力实现机械加工工程领域的工业化发展目标，促进机械工程的不断发展和进步。柔性自动化技术在一定程度上降低了企业的生产成本，提高了企业的经济效益，对机械加工制造行业的发展具有深远的意义。

2.2集成自动化技术的应用

对于集成自动化技术而言，将信息技术通过改进，实现机械制造过程的整体优化的目标，确保加工制造的各个过程都更加具体化。集成自动化技术利用系统工程概念，能够将各种加工技术及生产信息高效集成，不仅仅是技术功能方面的集成，同时也是技术经营方面的集成，从而扩大机械工程的生产规模，最终实现强化机械制造中的集成能力的目的，使得机械工程企业与日益激烈的市场竞争发展相适应。

2.3智能自动化技术的应用

现在的机械工程不再是简单的产品设计和制造的商品概念体系，同时还涵括了产品的集成活动和系统，是一个功能体系和信息处理体系有机结合成为统一体的过程，涉及到机械加工技术、自动化技术、系统工程和人工智能等方面的相互渗透，形成了机械工程领域的智能自动化技术，是智能化与集成化的结合。这种技术能够实现对事物的模拟，从而对信息进行采集和分析，是一种类似于人脑工作的自动化技术，将人工智能技术应用于制造系统的整个过程，优化了自动化生产的过程，可以对生产的各个环节进行实时监控，能够监视自身的运动状态，具有更强的适应能力，减少了人力资源的投入，提高了生产效率，能够有效避免机械工程中突发事件的发生，具有应付外界突发事件的能力，能够及时做出快速的响应，调整自身参数适应外部环境，使机械加工处于最佳的工作状态，有利于机械加工的安全性。

3、自动化技术在机械工程中的应用发展趋势

3.1高度集成化

在机械工程自动化发展的过程中，高度集成化是最重要的发展方向。机械制造企业结合计算机应用，通过有效的整合手段，将机械生产系统作为整体进行运作，这种高度集成化的制造系统，具有更加优异的性能，提高系统的可靠性。

3.2智能化

随着计算机技术的快速发展，智能化在机械工程中的覆盖范围越来越广，智能自动化技术也越来越强。在现代机械领域中，机械设备实现了人机一体的结合，通过智能化的系统进行机械产品的控制加工，是人机相互协调的结果，能够提高机械加工的自动化技术水平，使自动化系统具有良好的实用性。

3.3虚拟化

自动化技术的虚拟化发展是指将更多的现代化高端计算机信息技术与机械控制理论结合，实现机械加工制造的完全模拟，能够及时发现生产中的隐患，并有针对性的进行解决，能够进一步提高生产的效率和品质，加强生产的可靠性和可行性。虚拟化的机械工程技术保证了产品质量，缩短了产品的开发周期，还促进了企业市场竞争力的提升。

3.4绿色化

在居民生活水平提高的同时，生态环境保护理念越来越受到人们的广泛关注。传统的机械工程的生产过程中，企业为了加快生产速度，会给环境带来严重的污染。自动化技术在机械工程中的应用需要尽可能的减少资源浪费，采用绿色设备和绿色材料，向绿色化方向发展，促进产品的回收利用。

4、结论：

综上所述，自动化技术广泛的应用于现代机械工程领域，能够优化企业的技术体系，提升产品的质量，降低企业的成本。我国的机械工程中，要积极培养优秀技术人才，提高自动化技术水平，并且向着高度集成化、智能化、虚拟化、绿色化的方向发展，促进我国机械制造工业的整体水平的提高。

参考文献：

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校准的一般步骤是：预热仪器（包括被校仪器以及标准源）；设置仪器的状态，进行测量记录数据；数据结果判定并给出结论；自动形成校准证书和原始记录。

自动化校准系统的具体实现过程首先，标准源和数字多用表按照要求开机预热，连接硬件设备（gpib卡、488电缆等），硬件连接完成后，启动计算机，搜寻整个测试系统的物理地址分配情况，根据搜索到的各个仪器地址，在校准软件运行时，设置正确的地址配置。（1）初始化设置模块。双击相应的自动化校准程序图标，系统启动，进入测试系统主界面，主界面的风格以简捷实用为主，左侧是各功能按钮。首先进入的是初始化设置模块。初始化模块要设置被测试设备的校准项目，设置被校仪器和标准源的gpib地址，选择是否是首次测试，此功能的目的是为了保存测量的数据，防止意外发生使测量数据丢失，需要重新进行测试。选择中英文语言，选择校准、检定，选择被测试设备的名称。初始化设置就完成了。（2）数据采集动态显示模块。该模块的主要功能包括：初始化仪器、设置仪器的状态、测量数值、数据位数控制、动态显示数据、数据结果判定、数据保存等。自动化数据采集过程是完全模拟人工测量过程进行测量的。仪器的初始化配置以及量程、显示位数、精度、采样数率、采样时间、测量值、功能选择等模块从ni网站上下载，程序员也可以根据仪器编程说明书提供的scpi语言命令编写相应的模块。本模块中的数据显示位数、数据量程、上下限等都是根据测试计量对仪器的要求而自动生成的，数据结果判定也是自动完成的。程序把那些不合格的数据用红色的字体显示，使计量员在测量结束后容易发现这些数据不合格。数据采集动态显示模块的前面板。（3）证书和原始记录生成模块。自动生成证书和原始记录，给计量员的工作带来极大的便利，而且消除了人为操作易产生的出错，解放了劳动力。计量员只需在证书生成模块的前面板输入相关的仪器信息和校准信息，校准项目，选择相应的证书摸板，程序即可自动生成相应的校准证书和原始记录。证书模块的前面板。

1. 自动化检测仪表在压力表校准方面的应用

随着科学技术的发展，自动化检测技本文由收集整理术也得到了很大的发展，特大型冶金制造企业各工序都是连续性衔接作业，往往造成许多现场压力仪表虽到检定周期，却由于不能停产也就不能从作业。压力仪表的工作原理是弹簧管在压力或真空作用下产生弹性变形引起管端位移，其位移通过机械传动机构进行放大后再传递给指示装置，可在刻有法定计量单位的分度盘上读出指针所指示的被测压力值或真空量值。

1.1 在线校准预期。（1）目的：实施在线校准适应生产流程计量需求，降低外送检费用；（2）校准仪表范围：本企业现场在用压力仪表；（3）校准范围：0～100mpa；（4）校准对比准确度：1.5%～1.6% ；（5）预期目标：实现在线压力仪表的受控、有效；（6）校准方案种类：a. 理想型校准比对；b. 实用型校准比对。

1.2 材料准备。（1）专用管道打孔器；（2）符合现场压力仪表准确度及量程的数块相应受控有效标准表；（3）校准比对记录。

1.3 在线校准比对方案。包括两个方面：一是实用型对压力仪表的校准比对。（1）在同一管道上：在距拟被校准的现场压力仪表的适当范围内，用专用管道打孔器引出导压管路，在导压管路中间安置一截止阀（截止阀处于关闭状态），截止阀后的接口处安装压力变送器与拟被校准仪表同规格的受控有效标准压力表；（2）缓慢开启截止阀至全开，待管道内流体介质充分进入标准表内数分钟后，分别读取两块表的指示值；（3）填写校准比对记录。二是理想型对压力仪表的校准比对，比如说可以自制一台流动简易“压力校验台”，这方面主要包括：（1）在流体介质管道上，关闭在用的现场压力仪表的“截止阀1”；（2）在截止阀后适当延长导压管路；（3）在延长导压管路上安装一只三通；（4）三通的直管口的接口处安装在用的指示为零的压力仪表；（5）三通的丁字管口的接口处新安装“截止阀2”；（6）在“截止阀2”后接压力“专用校验管”至简易流动“压力校验台”上预置的“专用校验管接口”；（7）“压力校验台”上还预置有受控、有效的相应型号规格的标准压力表；（8）检查无遗漏后，逐一缓慢开启截止阀1、截止阀2至全开；数分钟后，分别读取两块表的指示值；（9）填写校准比对记录。

1.4 经验。认真做好巡回检查工作仪表工一般都有自己所辖仪表的巡检范围，根据所辖仪表分布情况，选定最佳巡检路线，每天至少巡检两次。巡回检查时，要关闭气源，并松开过滤器减压阀接头。拆卸环室孔板时，注意孔板方向，一是检查以前是否有装反，二是为了再安装时正确。由于直管段的要求，工艺管道支架可能少，要防止工艺管道一端下沉，给安装孔板环室带来困难。拆卸的仪表其位号要放在明显处，安装时对号入座，防止同类仪表由于量程不同安装混淆，造成仪表故障；带有联锁的仪表，切换置手动然后再拆卸；仪表一次开车成功或开车顺利，说明仪表检修质量高，开车准备工作做得好。反之，仪表工就会在工艺开车过程中手忙脚乱，有的难以应付，甚至直接影响工艺生产。

2. 自动化测试系统的设计挑战

自动化检测仪表是自控系统中关键的子系统之一。一般的自动化检测仪表主要由三个部分组成：（1）传感器，利用各种信号检测被测模拟量；（2）变送器，将传感器所测量的模拟信号转变为4～20 ma的电流信号，并送到可编程序控制器（plc）中；（3）显示器，将测量结果直观地显示出来，提供结果。这三个部分有机地结合在一起，缺少其中的任何一部分，则不能称为完整的仪表。自动化检测仪表以其测量精确、显示清晰、操作简单等特点，在工业生产中得到了广泛的应用，而且自动化检测仪表内部具有与微机的接口，更是自动化控制系统中重要的部分，被称为自动化控制系统的眼睛。如今的测试工程师们面临着一系列新的压力。他们所面临的产品设计比前几代更为复杂；为了保持竞争力并满足客户要求，开发周期要求越来越短 ；产品测试成本越来越高，而预算越来越少。

2.1 不断提高的设计复杂性。如今，测试测量的最明显趋势是器件复杂性不断增加。例如，消费电子、通信和半导体工业持续要求将数字图象/视频、高保真音频、无线通信和因特网互联性集成到一个单独产品中。甚至在汽车中都集成了复杂的汽车娱乐和信息系统、安全和早期预警系统，以及车身和发动机上的控制电子装备。测试系统的设计不仅需要足够灵活地支持对不同产品模型进行广泛的测试，还需要能够进行升级以提供新测试功能所需的更多测试点。

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中图分类号：TF325 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）33-0090-02

随着我国建设的不断发展，为我们改善生活水平、提高生活质量带来不小优势。然而，随着工业的迅猛发展，在带来一定经济效益的同时，我们生存的环境也遭到了极大破坏。科技水平的发展意味着我们现在不用耗费过多的人力，然而随着科技的创新，我们机械设计的目的以及方法并未改变，这就导致了现在很多工程机械存在较大弊端。现在的机械虽然不需要耗费过多人力，然而还是会给操作人员带来一定不适感，与此同时，机械制作过程中还大大污染我们所在的环境。目前，我国走的是可持续性发展路线，为了跟上时代的脚步，在机械设计过程中我们需要注入一些低碳环保元素，同时还要设计出比较人性化的机械。

1 在机械设计中添加人性化因素

现今社会中，我们一直在贯彻“以人为本”的理念，因此想要设计好一个机械必须要考虑好人的因素，在设计中添加人性化因素。人性化因素添加的目的在于保证操作人员的安全以及舒适度，工作过程中主要是操作人员在进行，所以工作人员的基本安全需要防护好；另外，还要照顾到操作人员的情绪以及舒适度。为了操作人员工作的效率，让其在一个舒适、愉悦的环境中工作，我们需要设计出一种人性化的低碳环保型机械。如何能够体现设计中的人性化，具体表现如下：

1.1 舒适驾驶室的设计

驾驶室是操作人员工作的环境，为了保证工作人员安全，需要充分利用工程机械的设计原理，设计出具备足够安全性的驾驶室，在此基础上，还可以加入一些操作便捷的设计来保证操作人员的舒适度。

1.2 外观的设计

操作人员需要长时间在机器面前工作，因此，机器的外观非常重要，在外观设计过程中多加入一些温馨的元素，通过改变外观的颜色、标牌以及造型来改善员工的心情，让员工高高兴兴地开始一天的工作。

1.3 自动化控制系统的设计

将计算机系统与机械设计结合起来，应用计算机的控制系统，让员工通过电脑来控制机器的运作，设计过程中需要考虑设计的安全性、舒适度等。

1.4 可靠性的设计

为了能够更好地符合人性化原则，还需要保证机器整体的可靠性，设计比较完整的体系，避免零部件的频繁更换，最重要的是在设计环节中注意不要破坏环境。

1.5 系统的设计

在设计过程中需要注意防尘，在结构中加入一些防尘设计，以免异物进入机器中。设计过程中不能忘记系统，在一个机器中，作用非常重要，为了在安全前提下更好地节省成本，我们可以设计定时定量的自动注入系统，这样还可以更有效地将集中到

一起。

2 优化低碳环保工程机械自动化控制系统的设计

2.1 对材料的选择

设计过程中为了符合我们的环保主题，我们需要严格控制材料的选择。对于不可再收、不可利用的材料，我们全部放弃，选择可再回收利用的资源。在材料选择过程中，尤其是结构件的选择，我们更需要保证其无毒、环保。为了提高机械运作效率，保证机械的耐久性，我们必须遵守一个原则，即长寿、无污染、低

能耗。

2.2 对电机的选择

选择电机的时候也需要保证其低碳环保性，电机是带动整个机械运作不可或缺的物体，因此，对电机的选择需要慎重。选取的时候需要找公害较小的电机，保证其排废气少、耗油量低、噪音少。同时，在设计的时候，需要利用先进的科学发展技术，更好地减轻机械噪音以及污染的影响。为了让机械能够更好地运转，设计过程中我们需要遵守低噪音、低排放、低耗能的原则。

2.3 对技术的改进

2.3.1 对机械产品噪音和振动的改善。在机械产品中，噪音和振动问题一直困扰着人们，如何设计更好的产品，减轻产品的振动问题以及噪音污染一直是我们要面对的问题。减轻产品噪音以及振动不仅仅是为了保护我们的环境，还能够体现出产品的人性化设计，减轻噪音与振动问题，员工操作起来才能更舒心。

2.3.2 液压系统的保养与后续改进。液压系统的寿命和液压系统的日常清洁有很密切的关系，要想保持液压系统的工作性能，延长液压系统的使用寿命，日常的清洁和保养必不可少。日常的液压系统保养和清洁能够确保其工作过程中内部油温不会升得过快，从而延长更换机油的时间。一般的液压系统会采用增压液压油箱，这种油箱能够防止灰尘以及外部空气水分进入其中，从而达到清洁液压的目的。为了延长液压油箱的使用时间，对液压系统的零部件选择也有要求，一般都采用耐腐蚀能力强，性能优良的材料以确保液压系统使用过程中不会出现渗漏污染。此外，液压系统的设计阶段也很重要，目前液压系统的设计多采用国内外先进的科学技术和相对前沿的设计想法，这种设计理念能够确保液压系统在工作中尽量减少油液中的垃圾，并最大程度降低液压系统运行时的零部件磨损。

2.4 液压系统的节能设计

随着国际能源供应的日趋紧张，节能问题日益为人们所重视。液压系统有很大的节能潜力，绿色是当前社会倡导的热点话题，也是机械工程发展的最终目标。因此如何确保液压系统的低消耗、无污染也是一个我们需要关注和思考的问题。那么如何让液压系统做到高效、节能呢？笔者以为首先可以选用节能发动机，其次利用双泵分合流技术、液压负荷传感技术和静液驱动技术等多项技术来实现低消耗。通过对液压系统的控制元件、执行元件、工作介质和辅助装置等方面的节能设计，可以很大程度上降低液压系统的能源损耗，有效节约

资源。

3 结语

随着社会的发展，机械自动化的脚步已不可阻挡。为顺应大潮，设计人员要做的是在现阶段的基础上实现设计里面的创新并将其应用的机械设计实践当中去，只有这样我国的机械行业才能够取得巨大的进步和实质上的质量提升。以上所表达的就是这一主题――如何做好绿色环保机械的设计，如何在绿色环保机械设计中融入人性化的理念以及最新的设计思想。只有做到这两点，才能够说我们在机械自动化这一块有了一定的心得体会。而笔者以人为本的最新机械设计理念将是机械工程产品今后发展的必然趋势，同时也会对我国的可持续发展产生重大影响。

参考文献

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