机械设计制造中自动化技术的应用探讨

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摘 要 自动化技术是近年来随着技术不断发展而出现的新技术，是现代科学技术的结晶，是基于传统技术的发展，并且广泛地应用在机械设计制造过程中。自动化技术的应用，对于机械设备产品的自身价值提供了更多的价值。机械产品融入自动化技术，通过信息处理和交互，实现了更多的功能，突破了传统机械设备的技术水平限制。机械设计制造与自动化技术的同步发展和相互交融，提高了机械产品的使用效率和安全性，对于提高生产力有着至关重要的意义。
關键词 机械设计；自动化；应用；发展
前言
作为重要的计算机信息化技术，自动化技术的应用对于提高机械设计的质量和水平具有重要作用。本文首先分析了自动化技术在机械设计中的应用，然后对自技术发展的趋势方向进行分析。
1 自动化技术在机械设计中的应用
1.1 机械设计与自动化体系
产品的概念设计是指产品的原理方案设计过程，其是提高产品创新性的重要关节。为保证机械产品设计的新颖性，需要利用多种思维方法和角度对同一问题进行重复考证以形成一系列解，组成解空间。以三维平台为急促的复杂机械系统创新设计及自动化系统组成自动化体系，其具有快速的产品开发和创新性的方案设计功能。
（1）在概念设计过程中，系统将采用改良功能分解与重组创新设计方法和利用设计规则的创新设计方法两种计算机辅助创新设计方法。此两种方法提供的设计方案都将利用符合方案方式呈现；符号方案随后被自行分解为基本机构及其连接关系。对于能够识别的基本机构，可以采用基本机构运动分析方法对机构内部构件进行分析以获取平面运动分析数据。为保证产品开发的速度，通常还会将面向对象技术应用到基本机构的结构设计中。利用三维平台的二次开发过程，通过数据库的驱动和特征控制参数过程，并能完成使用较少特征控制参数驱动整体基本机构的三维设计过程，从而有效克服了基本机构的短时虚拟建模难题。
（2）在概念设计中形成的符号方案会通过自动化转换过程生成相应的二维虚拟样机以开展虚拟仿真，利用此种方式，产品方案的评价过程就从概念设计的价值评价转换为虚拟样机的定量行为评价，使得更多具有创新性和可靠性的设计方案能够被选择出来。
（3）为保证产品的运动刚度要求及工艺美学设计特点，按照基本机构之间的连接关系与机构占据空间，可以采用最优布局算法对机构的空间位置进行确定，从而使复杂机械系统的空间占据体积最小。依据运动分析数据与机构的布局方式，采用“后台预制”装配技术，便能将基本机构的三维虚拟模型安置到特定的布局空间中。通过对驱动构件位置进行连续变化，就能获取同概念设计符号方案相一致的复杂机械系统的虚拟样机[1]。
因此，采用复杂机械系统创新设计与自动化体系，既能改善产品设计的新颖性与创新性，又能提升产品的开发速率。
1.2 信息自动化与生产自动化
信息自动化过程主要是在机械生产中利用自动化设备对电子信息进行识别来完成的。通过信息自动化技术能够实现对生产系统管理、工艺方式、过程设计、生产参数设定等过程的数据化改进。如在钢铁企业生产中采用的高炉自动化技术，其利用了软测量技术、智能化检测技术、数据处理技术、高精度传感器技术及恶劣环境的可靠性技术为手段对高炉工艺流程进行连续性检测，并采用数字成像技术使炉内经验模型、检测等具有可视化特性。其可根据用户的不同需求进行模块化设计，且在图像设计中可以利用离线三维成像及在线二维成像，具有较高的成像速度。
2 自动化技术发展的趋势方向分析。
2.1 信息网络化发展
信息网络技术已经成为现代社会的一个重要技术，并且对于各行各业都带来了深入的影响。机械设计制造及自动化技术也受到信息网络技术的影响，其专业深度与广度得到了大幅度的提升。很多基于信息网络技术的新技术应用于自动化技术当中，使得很多远程监控、信息交互等都得到了实现。例如，在企业生产机械设备的过程中，通过远程监控，可以使管理者实时的掌握企业生产情况，并且对于设备生产状态进行控制和调整，提高了对生产过程的控制能力。与此同时，在企业生产的过程中，自动化技术与信息网络技术相结合，实现了不同生产部门之间的信息交流与共享，更好的提高了不同生产部门之间的配合程度，有效地提高了生产质量和生产效率，是现代机械制造行业生产力发展的不可或缺的重要动力之一[2]。
2.2 智能化与模块化发展
智能化是一个重要的标准，是区别传统机械与现代机械的一个重要指标。智能化是机械产品的发展目标，是提高机械产品自身适应现代生产与社会需求的重要前提。通过智能化技术的应用，可以更好地拓展机械设备的应用范围。模块化是现代社会生产中一个重要的思想，通过模块化思维的推广，使得机械产品从研发到使用的效率都得到了大幅度的提高，标准化建设成为可能，有效的促进了机械制造业的规范、标准的发展。
2.3 绿色化与生活化发展
现代社会的一个重要发展理念就是可持续化，持续发展是保证人类长远生存的关键。机械产品的研究与生产，其根本目的是为了促进社会发展，为人们营造舒适的生活环境。机械设计制造及自动化技术的发展必须以绿色化为根本目标。通过环保技术的应用，提高机械产品的循环利用，进而为后续生产降低成本。机械产品应该与人类的生活进行深入的融合，并且体现出机械制造业的技术密集和知识密集的特点。机械设计制造及自动化技术融入生活的一个重要特点就是，农业生产、办公、居住等多方面的内容都实现了自动化，为人类生活带来了极大的便利[3]。
3 结束语
自动化技术的应用水平将直接关系着机械生产的整体质量与效率，因此，相关技术与设计人员应当加强有关机械设计自动化技术的应用探讨，总结提高机械设计自动化水平的技术措施与设计要点，以逐步提高自动化技术在机械设计中的应用质量。
参考文献
[1] 刘超.我国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J].河南科技，2013，（6）：105.
[2] 农应斌.机械设计制造及其自动化发展方向的研究[J].科技传播，2013，（2）：89.
[3] 周一鸣，索春英.浅谈自动化技术在机械设计中的应用[J].价值工程，2011，30（12）：275.