CAD技术在机械设计制造及其自动化专业中的应用

CAD技术在机械设计制造及其自动化专业中的应用

曾钒

身份证号：420626198601270112

摘要：随着社会的发展，科技水平的提升，带动了自动化技术的多元化发展，也让自动化技术在众多领域得以广泛使用。尤其是自动化技术、数控技术同机械设计制造领域的结合，使机械设计制造在合理控制生产成本的同时，提升产品生产效率及质量，对推动机械制造企业升级转型具有积极的促进作用。因此，机械设计制造在融入虚拟技术、智能技术、柔性技术、集成技术等自动化技术的基础上，通过系统设计与模块设计等数控技术的应用实践，实现高精准操作的维持运行，促进机械设计制造行业的长足发展。

关键词：CAD技术；机械设计制造；自动化专业；应用

引言

自动化技术一般指消除人力设计、生产、制造等各种繁琐流程，在自动化机器、系统、软件等工具的应用下顺利完成生产任务。一般条件下，机械自动化是自动化技术分支下的一种技术，通常是机器利用自动化技术获得自动化生产效果，进而获得效率高与质量高的连续作业，进而有效提升自动化程度，充分节约人力、物力、财力。充分实现机械自动化，应推动电气化和自动化技术的互相结合。伴随市场需求的不断改变，机械自动化技术呈现出翻天覆地的变化，自动化生产系统也在不断出现改变。在不同产品的生产过程中，应相应调整自动化系统，充分满足生产标准，节省成本。

1新形势下自动化技术在机械设计制造中应用的优势

1.1有助于改善生产方式和提高生产效率

机械设计制造中应用自动化技术有助于机械设备操作的精准性，为生产的高效开展提供保障，为自动化生产的顺利进行提供保障，促使传统人工生产操作的优化创新，缓解人工劳动量，有效提升生产效率，最大限度地减少传统人工操作模式下可能发生的人身损伤。除此之外，在机械设计制造之中，数控技术等自动化技术的广泛运用，有利于生产制造实现智能化，利用提前设置操作流程，即可顺利开展设计制造，推动传统生产模式的优化创新，有效提高生产效率和效能。

1.2强化机械生产安全

机械自动化技术的应用能够根据机械设备的实际情况，随时随地进行全面检测与调整，强化机械生产的安全性。由于传统机械设备容易在生产制造过程中出现各种故障，且不能及时查找排除各种故障因素，而机械自动化技术的应用能够快速定位故障点，准确分析出故障类型、引发原因等，同时为检测人员提供精准的数据报告，减少生产活动的相关干扰。这是因为机械设备若在生产过程中出现故障，自动化技术会第一时间检测出相应的危险等级，并根据危险等级自动启动制动机制，停止机械生产作业，降低各类安全事故的发生率，为机械设备良好运行增加一道安全屏障。

1.3有助于提升生产速度

在机械设计制造工作中应用自动化技术，能进一步提升机械生产的工作效率，保障生产设备或零部件的质量安全[3]。传统意义上的机械设计制造需要消耗大量的人力资源和精力时间，但在应用自动化生产技术后，重复烦琐的劳动被机器设备替代，不仅降低了现场工作人员承受的工作压力，全面释放了企业劳动力，还减少了因人为操作产生的生产问题。自动化技术在改善传统生产制造模式的同时，将大型机械群组整合到一起，在全面监控机械运行状态的基础上，尽快发现潜藏的安全问题并及时报警。尤其是对较为先进的机械设备而言，在应用自动化技术后，工作效率得到了提升，现场工作质量得到了保障，机械设计制造的应用产品和应用成本得到了改善。

2自动化技术在机械设计制造中的应用方向

2.1应用虚拟化

在实际的应用过程中，机械设计制造过程会使用多样化的设备和系统。为了消除冗余步骤，提高工作效率，可以将自动化技术应用于机械设计制造。待总的控制计算机中生成多个逻辑计算机后，便可以控制不同的生产环节。此时，所有的应用程序都可以在独立的系统中运行，不会受其他系统运作的影响。通过这种形式能够进一步提升机械设计制造过程的资源配置灵活度，并且提高信息的共享效率，有效减少企业对基础设施的维护与管理成本。对产品进行研发和设计时，可以通过虚拟化方式，根据市场需求进行改良，避免以往设计制造过程中出现的资源浪费现象。我国吉利汽车集团在汽车生产过程中应用该项技术对生产线进行集中管理，其中应用了控制器、感应器以及传感器等多样化的设备，能够针对监测结果快速地生成问题报告，并通过自动化虚拟操作平台进行问题处理，大大提高了生产效率。

2.2自动集成化系统技术

从本质上讲，机械制造集成化是指在机械设计制造过程中，将技术经营和技术功能集成到一起，通过引用先进的信息技术手段，真正实现计算机的集成化制造。比如说，在机械产品生产过程中，企业要动态集成生产经营管理工作，将内部所有工作融为一体，最大程度实现各项需求的有机结合。传统意义的集成控制系统业务较多，需要工作人员在实践操作中有效规划制造工艺，在生产制造结束后做好质量检验工作，以此从基础上保障生产产品的质量安全。通过在集成系统中应用自动化技术，能保障机械设计制造的各项技术有机协调，以此组成多样化的生产流程，充分展现数据模型的独特作用。由于自动化技术可以为生产环节提供共享信息，确保系统中的任何一个环节独立运行，所以实践生产制造的效率会随之提高。在创新优化现有集成制造系统后，工作人员可以全面掌握所有材料特征和参数信息，利用计算机、传感器等，综合管控生产信息和能源信息，以此提高产品生产的经营效率。

2.3柔性技术

柔性技术是综合自动化技术与信息技术为一体的现代化机械制造技术。该技术是以计算机技术、数据库技术为依托，组建成覆盖所有机械制造系统的控制网，改变了机械设计、生产制造、运营销售“各自为政”的局面，提升机械制造适应水平。技术人员可以根据最新的机械制造工艺要求、流程、理念对现有机械制造计划与资源进行适当调整，使企业各部门形成内在合力，以最低风险、最小成本展开最大效益化的机械制造活动。与传统刚性技术相比，柔性技术是以设备、工艺、运行柔性为前提，灵活完成小批量、多元化的机械制造任务，使现代化机械制造更加适应多样化市场需求。以柔性制造线（FML）为例，该生产线主要由自动化加工设备、工件运输系统、控制系统组成，且对物料搬运柔性机制要求较低，借助分散型控制体系与离散型生产模式，高效完成机械制造生产目标。

2.4智能技术

随着人力技术逐渐被智能技术所取代，机械设计制造在数据分析、规划设计、质量管理等方面，也开始应用智能技术。如在获取大量的机械制造生产数据后，可根据某产品的生产要求与制造标准采用智能合约技术，按照生产制造目标规定相关合约细则。倘若企业现有机械设计制造系统符合智能合约实现条件，该智能系统就会自动开展机械制造活动，并一同开启智能控制、机器学习、模式识别、神经网络等技术功能，以此解决机械制造在生产过程中较为常见的问题。

结语

自动化技术对于工业发展的影响极大，机械设计制造作为推动工业化发展的关键因素，在其中应用自动化技术，不仅可以提升生产力，还提高了产品设计与制造的质量。当前，许多西方发达国家都将其作为优化产业结构、提升企业竞争力的关键技术。我国虽在此方面有了重大突破，但也要提升绿色化应用水平，从而提升国际地位。

参考文献

[1]孙铭泽.电气自动化技术在电气工程中的应用现状及发展趋势[J].南方农机，2020（24）：193-194.

[2]王培利.新形势下自动化技术在机械设计制造中的应用研究[J].时代汽车，2022（23）：139-141.

[3]王勇.工业电气自动化中数字技术的应用创新[J].通讯世界，2022（5）：169-171.