机械设计制造以及自动化范文

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关键词：

机械设计制造；自动化；应用；发展

机械设计制造及其自动化技术是与当前科学技术相融合的产物，其并非为单一技术，而是将多种技术整合起来，形成一门综合性学科。自动化是机械设计制造的核心内容，其不仅影响着人们的日常生活，而且对经济发展有重要作用。机械设计制造的自动化发展提升了生产力，取得了更多经济与社会效益。

1机械设计制造及其自动化应用现状

当前，尽管机械设计制造及其自动化在我国的应用良好，且有一定成绩，但相比于发达国家，依然存在一定差距。导致这一现象的原因主要在于我国在这一方面起步相对较晚，一些技术仍处于不成熟状态，对于此要想加速这一产业的进步与发展，我国需要投入更多的时间和精力进行深入研究和探讨。早在建国之初，我国重工业的建设路线就已经优先确立，针对机械设计制造这一产业的自动化发展得到了广泛认可，在历经几十年的不懈努力，我国在这一方面最终取得良好成效。由于技术因素限制，我国机械设计制造及其自动化技术在使用领域上仍存在局限性。在大部分机械制造厂中未能全面的应用这一技术。因技术水平存在一定不足，因此生产的产品存在严重的质量不合格问题，这不利于其发展和进步。另外，在人才方面，我国缺乏机械设计制造及其自动化专业人才，对于人才交接问题，仍然存在断层情况，缺乏可以真正为机械设计制造及其自动化技术提供创新力量的人才，因此表现出技术创新不足问题，进而出现发展滞后的局面。

2机械设计制造及其自动化应用分析

2.1柔性自动化生产技术

这一技术是以产品信息为依据对物料储运系统以及数字加工技术及设备进行协调，使各个加工生产对象更加适应技术的应用。对于这一技术而言，计算机是其控制信息的核心部分，即生产数据的监管由计算机完成，可对生产计划进行动态调整。同时，不同计算机负责监管不同生产层级，最底层计算机运行情况由第二层计算机进行监管，并将监管数据传递给上一层，逐层指令，对生产行为进行逐层调整。除此之外，这一技术储运系统任务是通过工业机器人的形式实现生产物料的储运，对信息系统进行操控。

2.2计算机综合制造系统

这一系统属于集成制造系统，主要是利用把多个单项辅助技术结合起来，形成信息分享平台，同时构建标准数据模型，以从全局的角度使机械生产效率得到提升。这一系统包含了先进制造技术，其是以现代管理理论为基础，并与现代先进材料相结合，在电子信息的辅助作用下而形成的技术，机械生产的控制不仅是由新型自动化理论及其管理理论实现，还是由计算机以及传感器等设备完成。除此之外，并行工程通常是集成机械设计制造流程的根本反映，在这一工程中，其强调站主要是从生产需求方面对产品生命周期进行考虑，使研究开发与制造周期尽量缩短，设计与维护减少，实现经济效益的最大化。

2.3自动检测技术

这一技术是以传统仪器、传感器为基础发展而来。通常情况下，机械制造过程中，这一技术在生产中的应用基本不需要人工干预，如此一来产品效率得到提升。同时在这一技术主要是通过微型计算机进行检测，保证信息处理的准确性和可靠性，为机械制造质量提供基础保障。

3机械设计制造及其自动化发展趋势

近些年，机械设计制造及其自动化技术逐渐步入成熟阶段，其应用优势在多个领域中均有所体现，人们也认识到了其在日常生产生活中的重要作用，这为其进一步发展创造了条件。

3.1多元化

机械设计制造及其自动化作为一项将多种技术融合在一起的学科，伴随现代高新技术的广泛应用，其将通过更多、更新的科技手段完善和发展自己，以满足社会发展需求，符合人们生产生活要求。

3.2集成化

当前，大部分机械设计制造分离了设计和制造，同时也将生产与管理分离开来，伴随工业产业的进步与发展，单纯地机械自动化运行已经不能满足其需求，需要将机械设计、机械制造、机械化生产等内容融合起来，甚至加入机械管理等内容，将这些内容全部转变为高度集成化运行模式，实现一体化、自动化管理，这也是工业产业未来发展的必然趋势。

3.3智能化

机械设计制造及其自动化技术是机械自动化的一个标准，通常与信息技术共同进步，机械实现智能化不仅可以使生产失误率降低，同时可以保证安全生产，对生产质量和效率的提升均有重要意义。

3.4节能化

在工业产业发展过程中，我们不能仅在机械产出效率、运转效率方面进行考虑，而是需要从环境保护方面出发，力求工业产业与良好环境两者的和谐共存，这也将成为技术人员应重点关注的问题。同时，在机械制造材料方面，其生产运转应以节能原料为准，使原材料得到最大程度使用，尽量避免生产期间排放污染物问题，将可用能源重复利用起来，这些均为机械设计制造及其自动化技术发展的目标。

4结语

总之，机械制造业需要循序渐进地完成转型，在这一过程中需要引入自动化技术，这也是实现这一战略目标的重要途径。应用机械设计制造及其自动化技术不仅可以使生产效率得到提升，还可以使生产成本在一定程度上得到降低，工业企业则可以在激烈的市场竞争中立足，使我国工业产业落后现状得到改善，加快工业产业的自动化发展与建设，促进国民经济快速增长。

参考文献：

[1]王博.刍议机械设计制造及其自动化应用[J].电子测试,2015(13).

[2]赵东寅,张莹.关于机械设计制造及其自动化应用的探析[J].建筑工程技术与设计,2015(09).

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1 生产线工艺的自动化改良问题研究

1.1 企业生产线不良问题调查

本人对到辽宁沈阳的A公司钣金车间调查，重点对这类企业各生产线的手工作业情况、在生产过程中存在的效率制约问题、车间工作空间布局、产品质量等进行了实地调查、观测。以该空调生产企业钣金车间某板材冲压成形加工为例，虽然公司引进了较为先进的多工位压力机，但为了尽量达到“低投入，高产出”，板材的上下料和级进模间传递方式仍采用人工操作。这类手工冲压生产线存在如下缺点：（1）由于指令台、中转台和人员通道等因素影响，占地面积较大；（2）虽安装有脚踏开关等安全控制系统，但由于工人长时间简单、重复的动作，当生产危险发生时，仍惯性继续进行本应停止的动作，结果不能实现相应的安全保护功能，造成安全事故的发生；（3）由于工人长时间操作，不可避免地会产生操作失误，比如板材放进方向不对、忘记翻转等，造成次品率提高，影响了产品质量；（4）由于板材表面油膜的作用等原因，板材常会互相粘在一起，这种操作方式没有专门的拆垛过程，操作者完全凭手感取料，若双层或多层板材被送入压力机，会对设备或模具造成损伤，导致高额维修费，延误生产的连续性。

1.2 车间布局中的“人-机-环境”约束问题

生产任务完成于一定的作业空间，而作业空间设计的任务是使机器设备、工装夹具和物料按照操作要求进行合理的空间布局，使人（或机器）工作起来更加迅捷，达到提高企业生产力的目的，这是“机-环境”问题研究的重要方面。对工作空间的合理布局设计是影响车间生产力的一大影响因素，由于厂房有限，任何空余的空间都要有效利用起来，多台机器构成的生产线，在生产效率一定的前提下，布局越为合理紧凑，车间产能越大。企业期望有一种既能很好地完成上下料和进给动作，又能有效节省作业空间，且能良好体现“人-机-环境”和谐统一的操作方式。

1.3 工作空间约束下的技改要求

以A公司钣金车间板材冲压生产线为例，生产线共有多工位压力机10台，总占地面积181m2，每台多工位压力机及配套设备空间占地为16.4m2，采用全手工上下料和进给模式，对应操作者共计50名，操作者工作比较拥挤，无专门的人员通道，人员、毛还料、成品的进出极为不便，极易发生安全事故，车间产能较低。对当前板材冲压的生产现状进行技术改造，应主要从生产效率、安全保障、占用空间、资金投入以及工人的劳动环境入手，减少能源和人力浪费。特别是针对用全手工上下料方式的企业来说，技术改造有着重要意义。

2 自动化生产线工艺设备的创新设计

目前少数大型制造企业自动化程度较高，机器人技术应用于生产线，生产效率较高，但是投入较高，存在不必要的成本浪费，且占用场地和设备较多，维修复杂。较多企业仍用较为落后的手工操作方式，这种方式生产效率低且不稳定，不安全因素多，操作人员过多、环境恶劣且劳动强度大，造成了大量的人力资源浪费。

以板材冲压生产线为例，板材冲压成形作为一种重要的金属材料塑性加工方法，广泛应用于汽车工业、航天航空、家电生产和包装等工业领域，技术水平的高低直接影响着企业成本和开发新产品的周期。下面以介绍的几种板材冲压上下料自动化设备的设计过程为例，来探讨自动化生产线设备的创新设计思路和过程：

2.1 满足工作空间布局约束的伸s机械手

设计狭义的伸缩臂是指装在挖掘机上的一种工作装置，是由固定臂与移动臂通过伸缩M伸缩力的作用使移动臂伸出及缩回，从而达到更大的工作半径，这种形式的工作装置即为传统伸缩臂。这种传统意义上的伸缩臂虽然理论上可用于组合形式的机械手，但占用空间和重量大，导致设备稳定性差。

本文设计了一种气动式折叠伸缩臂，这种折叠伸缩技术如果应用在机械手之中，可最大程度地节省空间，尤其是可成倍缩小进出压力机等设备时的所需空间，且机械手整体滑移时处于缩紧状态，设备稳定性较好。

2.2 基于产品质量考虑的板料分离方法

在冲压生产线中，由于板材表面油膜的作用等原因，板材常会互相粘在一起，手工操作方式没有专门的拆垛过程，操作者完全凭手感取料，若双层或多层板材被送入模具，会对设备或模具造成损伤，导致高额维修费，延误生产的连续性。

为对取料过程进行双料检测和剔选，首先考虑板材的拆分方法，有机械分离法、磁性分离法、称重分离法、微变形分离法和吹气分离法等，其中高压吹气法和微变形分离法相结合的方式，可以很好的完成板料分离。

本文设计一种基于双料检测的板料分离方法，料垛预先进行独立吹气处理，端拾器采用微变形模式，分为动吸盘和静吸盘，并安装有厚度传感器，对抓取板料的厚度进行检测，若为单张厚度，则进行送料处理，若为多张厚度，则说明前面进行的分离操作失败，进行甩料处理，重新抓取。

2.3 柔性生产线中的“积木式”组合设备

当今市场订单呈现多品种、中小批量等特点，导致生产换线频繁，柔性生产线的灵活性和“积木式”的组合形式，能让产品变型过程耗时最少，让生产及早恢复。若干数量的独立设备根据生产现状安装在溜板上，组成“积木式”的组合设备，这样不仅增加了一个整体工作自由度Z5，而且仅需要一个动力源，在独立设备Z5方向同步的前提下，还有效减少了机构动作与控制指令的复杂程度。

3 结语

本文对生产线工艺自动化改良中的设备创新进行了工作研究，尝试提出了生产线自动化改造中的几种有效设备与方法：折叠伸缩臂的创新技术充分考虑到了车间布局与生产线产能、工人工作环境的有机协调；基于产品质量的板料分离方法为类似生产线对产品质量的实时监测方法打开了一个新的思路；设备的“积木式”组合方法针对柔性生产线的多品种、中小批量、换线频繁等特点，实现了产品变型生产的灵活。

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1前言

机械设计制造及其自动化是我国开展建筑生产等工程的重要环节之一。随着社会的不断发展和社会生产力的不断提升，我国的工程生产在对于机械设计制造及其自动化生产的技术的应用的需求量不断的增多的同时，对于技术的应用水平的要求也在不断的提升。开展提高机械设计制造及其自动化的有效途径分析，全面提升我国的机械设计制造及其自动化的水平，不仅可以实现我国的机械工程技术水平的全面提升，同时也可以有效的为我国的社会和经济的发展奠定稳定的基础和提供强大的推动力。

2机械设计制造及其自动化的现状探究

开展提高机械设计制造及其自动化的有效途径分析，首先应当明确机械设计制造及其自动化的现状。开展机械设计制造及其自动化的现状探究，主要可以将探究内容总结如下:

2．1机械设计制造及其自动化的当下的优势

机械设计制造及其自动化技术在机械工程的全面应用，实现了机械工程的实效性和时效性的全面的提升。以先进的机械自动化技术代替传统的人工技术，不仅节约大量的人力资源成本，同时也实现了机械工程的开展的精确度的全面提升［1］。

2．2机械设计制造及其自动化的当下的运用原则

机械设计制造及其自动化技术具有较强的科学性。开展机械设计制造及其自动化的当下的运用原则的探究可知，在运用机械设计制造以及自动化技术的过程中，应当尽可能的实现能源的高效运用，同时也应当不断的完善机械设计制造及其自动化技术，促使其精确性和效率性得到进一步的提升，进而实现机械设计制造及其自动化技术获得更加迅猛的发展速度，实现我国的机械工程的全面的、持久性的发展。开展机械设计制造及其自动化的现状探究，主要可以将机械设计制造及其自动化的现状总结为两点:机械设计制造及其自动化的当下的优势和机械设计制造及其自动化的当下的运用原则。通过探究机械制造及其自动化技术的应用，可知机械工程技术及其自动化的应用可以有效的实现我国的机械工程技术水平的全面提升，进而为我国的社会发展提供了强大的推动力。

3提高机械设计制造及其自动化的有效途径探究

在明确了机械设计制造及其自动化的现状后，开展提高机械设计制造及其自动化的有效途径探究，主要可以将提高机械设计制造及其自动化的有效途径总结为:

3．1将先进的计算机技术应用于机械设计制造及其自动化的技术改革中

随着社会的不断发展和科学技术的不断进步，我国的计算机技术也迎来了更加广阔的发展空间和更加光明的发展前景，并且被应用于人们的生产和生活中的方方面面，将先进的计算机技术应用于机械设计制造及其自动化的技术改革中，可以使得开展提高机械设计制造及其自动化技术的应用工作中，绘图工作的开展更加具有精确性和准确性。同时计算机技术与机械设计制造及其自动化的技术的结合应用，可以使得技术人员在应用技术的过程中有效的实现了资源的共享。因此将先进的计算机技术应用于机械设计制造及其自动化的技术改革中，可以有效的提升机械设计制造及其自动化的技术应用水平［2］。

3．2将先进的环保理念应用于机械设计制造及其自动化的技术改革中

随着社会的不断发展和人们的思想观念的不断加强，对于环保工作的开展的重视程度也在不断的提升。为了实现机械设计制造及其自动化的技术的可持续利用和机械工程的长久发展，将先进的环保理念应用于机械设计制造及其自动化的技术改革中，这一发展理念的重要性也不容忽视。提升资源的利用率，并且尽可能的使用可再生资源和环境友好型资源进行发展，是机械设计制造及其自动化技术的改革和提升的重要方向。

3．3将良好的竞争理念应用于机械设计制造及其自动化的技术改革中

社会对于机械设计制造及其自动化的技术的应用的需求度在不断的增加的同时，对于技术的水平的要求也在不断的提升，与此同时，越来越多的机械工程开展企业也在逐步的兴起，在这种大背景下，机械工程企业间存在的竞争状况也在不断的加剧。将良好的竞争理念应用于机械设计制造及其自动化的技术改革中，可以促使机械设计制造及其自动化技术在应用的过程中，不断的被完善，实现了技术良好提升［3］。开展提高机械设计制造及其自动化的有效途径探究，主要可以将提高机械设计制造及其自动化的有效途径总结为:将先进的计算机技术应用于机械设计制造及其自动化的技术改革中、将先进的环保理念应用于机械设计制造及其自动化的技术改革中、将良好的竞争理念应用于机械设计制造及其自动化的技术改革中三点。通过开展提高机械设计制造及其自动化的有效途径探究可知，只有从技术上和理念上双方面进行机械设计制造及其自动化技术的应用改革，才能够真正实现机械设计制造及其自动化技术水平的全面提升。

4结语

开展提高机械设计制造及其自动化的有效途径分析，首先应当明确机械设计制造及其自动化的现状，在明确了机械设计制造及其自动化的现状后，开展提高机械设计制造及其自动化的有效途径探究。进行提高机械设计制造及其自动化的有效途径分析，将科学的、有效的手法全面的应用于机械设计制造及其自动化工程的开展进程中，全面提升我国的机械设计制造及其自动化的水平，可以实现我国的工业生产水平的全面提升，进而为我国的综合实力的全面提升奠定稳定的基础和提供强大的推动力。

作者:罗健 单位:池州学院

参考文献:

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DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.24.030

0 引言

在经济全球化的时代。机械设计制造及其自动化作为我国经济发展的重头戏，其所起到的作用不可小觑。具体来说，机械设计制造及其自动化，主要是指将互联网等技术融入到机械设计制造的过程中，使得自动化技术和网络技术结合，由此进行多样技术的交融，从而提高机械制造自动化的水平，加快工作效率，从而使机械制造过程更加智能化。

1 机械设计制造及其自动化特点以及优势分析

相比于一般的机械设计制造，机械设计制造及其自动化有内涵，具有前瞻性、智能性。对于机械设计制造及其自动化来说，它拥有智能化的科技水平，利用互联网的设计理念将多种技术结合，使其发挥自身特点，以此提升机械制造的生产效率以及质量，机械设计制造及其自动化的核心就是自动化，要完成自动化的系统设计，通过使用自动化提高机械生产效率，增加生产产品的质量，使得人们更加喜爱生产的产品。简单来说，机械设计制造及其自动化的强于传统的机械设计制造，现阶段，机械设计制造及其自动化在我国的机械行业中得到了全国的实施，这是因为它具有方便智能的自动化技术，可以通过互联网技术处理，与人工处理相比，提高了准确率。在机械设计制造及其自动化中，提供了各种技术，提升了自动化工艺，有效保证了机生产水准，使得商品更加人性化，为机械制造未来发展提供了可行性。机械设计制造及其自动化具有优势，其中表现较为明显的是自动化程度高。由于机械设计制造及其自动化中使用了互联网技术，在执行工作时，可以通过计算机进行计算，快速实现机械生产制造，提高生产效率，有效保证机械设计制造的生产过程处于健康状态.

传统的机械设计制造没有完整的监管系统统，并且缺少报警装置，如果在生产的过程中发生故障，工作人员很难发现，致使生产过程被耽误，影响生产质量和效率，紧急情况还可能伤害到工作人员。由于市场竞争压力加大，传统的机械设计制造已经满足不了现在的经济体制。在此背景下，机械设计制造及其自动化顺势而生，并且马上得到人们的认可.不同于传统的机械设计制造，机械设计制造及其自动化自动的内部检查，快速检查出问题和问题原因，自动解决问题，使机械制造更加稳健的进行。此外，机械设计制造及其自动化还可以延长设备的使用年限。机械设计制造及其自动化技术结综合各种领域，充分发挥了机械自动化技术的优点，保证了生产效率。

2 机械设计制造及其自动化的大概发展前景

现在，互联网技术接近成熟，我国也进入了信息化互联网时代，网络开始全民普及，广泛融入于人民群众的日常生活中。因此，为了顺应时代的潮流，机械设计制造及其自动化技术中也加入了互联网因素，并借助互联网基础将其他机械生产装置合成起来，以此来提升生产水平。一般来说，在生产产品之前，要设计商品的方案，然而，在设计图开发时，图纸的设计过程的经济成本过高。因此，要根据产品的实际需要，在图纸设计环节中参合互联网技术，这不仅节约了成本还节省了时间。

近年来，随着能源日益枯竭，人们对资源使用偏向于低能耗。因此，机械设计制造及其自动化技术在生产的过程中必须重视资源的使用，节约能源.。在机械设计制造及其自动化技术中的每个环节中都要考虑到资源的使用情况，尽量提高资源的使用效率，做到可持续发展，在最大程度上人与自然和谐共处。国外的技术对比，我国的机械设计制造及其自动化技术发展较晚，技术水平比较落后，发展时借鉴国外的技术，但是在国外的方案时，要结合我国的基本国情以及机械制造行业的实际需要，研发出我国特有的技术，降低对西方技术的依赖。中而言之。机械设计制造及其自动化的未来发展趋势会更加注重质量和环境保护，做到人类社会和自然和谐发展。

3 结语

文章主要说明了机械设计制造及其自动化的优势与特点以及未来的发展趋势。随着社会的发展，传统的机械设计制造已经逐渐落伍，而机械设计制造及其自动化中通过加入互联网技术自动化技术，将改头换面。互联网的发展增加机械装置的功能，从而使得机械设计制造及其自动化全面应用到各行业各业中，为社会发展贡献更多的力量。