自动化机械设备研发设计及制造要点研究

自动化机械设备研发设计及制造要点研究

李庆、黄振宇

中联重科股份有限公司 湖南 长沙

摘要：随着科技的不断进步，自动化机械设备的应用越来越广泛。在自动化机械设备中，结构设计是非常关键的一环。它直接影响着设备的性能、使用寿命以及安全性。合理的结构设计可以有效地提高设备的效率，降低维修成本，同时也可以防止设备故障和事故发生。

关键词：自动化；机械设备；研发设计；制造

中图分类号：TH122

文献标识码：A

引言

针对机械制造和电子技术而言，它是研究自动化机械设备的重要依据，并在对应结构和制作出构造上，无不有赖于与之相适应的科学观念，能使工业生产在科学的驱动下不断向前发展。其实，有关设备的研究与开发并不简单，全过程均需相应合作，并给予足够评价与考量，能使总体投入生产就有其对应可行性，如此，才能保证机械制造设备能够满足客户的使用需求。目前自动化技术在不管是在农业、工业、还是日常生活和商业贸易中，都得到了广泛的应用。

1自动化机械设备的特点

1.1自动化程度高

自动化机械设备的最大特点在于其自动化程度高，能够在不需要人工干预的情况下完成烦琐、复杂的操作。这些设备由计算机系统、机械传动系统和控制系统组成，可以实现较高的精准度和稳定性。

1.2生产效率高

自动化机械设备的高度自动化也意味着其能够完成大量的生产任务。例如，在汽车工业中，自动化机械设备能够完成多个零部件的加工、组装和检验，并且能够按照预定的生产计划进行操作。这大幅提高了生产效率和质量，减少了人力成本和生产时间。

1.3安全性高

自动化机械设备还具有高安全性的特点，在生产过程中，机械设备能够在不需要人工干预的情况下完成工作，从而避免了操作人员因危险操作而导致的人身伤害。此外，自动化机械设备还能够监控自身的运行情况，及时发现并解决故障，确保生产过程的稳定性和安全性。

2自动化机械设备研发设计

2.1结合功能要求优化设计

在自动化机械设备的结构优化设计中，应结合设备的功能要求和使用场合进行优化设计。因此，需要结合多方面因素进行结构设计，以设计出满足功能要求的高性能机械设备。（1）模块化设计。将机械设备分为多个模块，每个模块都有特定的功能。这样方便维护和升级，同时也可以根据需要组合不同的模块来满足不同的功能要求。（2）紧凑型设计。将机械设备的结构设计得更加紧凑，以便在有限的空间内承载更多的功能模块。这可以通过使用更小的零部件、减少不必要的间隙和空隙等方式实现。（3）自适应设计。机械设备应该具有自适应能力，能够根据不同的工作环境和工作要求进行自动调整。这可以通过使用传感器、控制器和智能算法等技术实现。（4）高效能设计。机械设备应该具有高效能的特点，能够在最短的时间内完成工作。这可以通过使用高效的电机、传动系统和控制系统等方式实现。（5）可靠性设计。机械设备应该具有高可靠性，能够在长时间的工作中保持稳定的性能。这可以通过使用优质的材料、精密的加工工艺和严格的质量控制等方式实现。

2.2优化材料选择

材料选择是结构设计的重要一环，合适的材料可以提高设备的耐用性和承载能力，同时也可以减少设备的质量和成本。同时，优化材料选择可以使设备更加经济和实用。在设备结构优化设计中，应结合实际需求，以科学合理的方式，选择合理的材料，做好相应的加工处理，确保其在机械设备结构中得到有效应用，达到设备优化的作用。不同的材料具有不同特性，具体如下。（1）铝合金。铝合金具有轻质、强度高、耐腐蚀等优点，适用于制造自动化机械设备的结构件。可以采用铝合金型材进行组装，减少焊接工艺，提高生产效率。（2）碳纤维。碳纤维具有高强度、高刚度、低密度等优点，适用于制造自动化机械设备的轻量化结构件。可以采用碳纤维复合材料进行制造，减轻设备质量，提高运动速度和精度。（3）钢材。钢材具有高强度、耐磨性好等优点，适用于制造自动化机械设备的承载结构件。（4）聚合物。聚合物材料具有轻质特性，能够使设备具有较强的灵活性和便携性；具有较好的耐腐蚀性能，能够耐受高温、潮湿等恶劣环境的腐蚀和氧化；具有较好的绝缘性能，可以防止电流泄漏和电击事故的发生。（5）塑料。塑料具有轻便、耐用、易加工的特性，在自动化机械设备结构设计中具有极大的优势。相比金属材料，塑料的密度较低，在保证结构强度的同时，可以减轻设备的质量。此外，由于塑料材料的柔韧性，设备在运输过程中更不容易受到损坏。

2.3优化设备零部件

在自动化机械设备结构设计中，对零部件的数量和安装位置进行优化设计，可以提高设备的性能和效率，降低成本和维护难度。（1）减少零部件数量。在设计过程中，应尽可能减少零部件的数量，以降低制造成本和维护难度。可以通过使用多功能零部件、减少重复部件等方式实现。（2）合理安排零部件位置。在设计过程中，应根据设备的功能和工作流程，合理安排零部件的位置，以提高设备的效率和性能[3]。例如，将相互关联的零部件放在相邻位置，减少传输距离，提高生产效率。（3）采用标准化零部件。在设计过程中，应尽可能采用标准化零部件，以降低制造成本和维护难度。标准化零部件具有通用性和互换性，可以降低零部件的制造成本和库存成本。（4）优化零部件材料。在设计过程中，应根据零部件的功能和使用环境，选择合适的材料进行制造。例如，在高温环境下使用耐高温材料，可以提高零部件的使用寿命和稳定性。（5）采用模块化设计。在设计过程中，应采用模块化设计，将设备分为多个模块，便于维护和更换。模块化设计可以降低维护成本和停机时间，提高设备的可靠性和可维护性。

3自动化机械设备制造要点

3.1保证生态化发展

当前，我国工业发展除了强调生产的效率与质量外，环境保护同样不可忽视。且当前，我国所施行的可持续发展战略也是将绿色生产的理念作为了主要的发展宗旨。因此，机械设计制造及自动化的生态化发展亦要契合保护环境的主题，时效内绿色化机械设计制造及自动化。此外，机械设计制造及自动化要想顺应时代发展要求，还需提高资源的利用率并最大限度的节省能源，这也是机械设计制造及自动化行业实现可持续发展的必经之路。

3.2机械制造的数据信息共享

在机械制造的过程中，过程比较繁琐，机械制造生产作业人员如果没有做好各个环节的衔接和互动，将会给最终的产品质量造成不利的影响，也会阻碍机械设备自动化水平的提升。机械制造企业人员应该实时共享设备生产各项数据信息，纠正机械设备设计参数中的问题，做出改进和调整，才能够提高机械设备的设计总体水平。因此，充分的利用现代信息技术，加强信息沟通交流平台的建设，使各个单位都能够共享使用各项数据信息，提高机械设计总体水平。机械制造企业构建完善的企业数据库，利用网络信息化平台加强数据信息的共享和应用，促进机械生产效率的全面提升，每项工作顺利的完成，保证机械制造过程顺利实施。

结束语

从整体上看，自动化机械设备的生产率得到了有效提升，能使整个过程更容易，它的要点是，应在设备上进行技术性和标准化分析，安全性可以有一个比较突出的焦点，存在于生产过程中，能够较好地调节后期制造，在技术的不断变化和转变下，自动化设备生产将有更大发展。

参考文献

[1]贲兰贵.自动化机械设备设计研发与机械制造创新研究[J].黑龙江科技信息,2016,(20):66.

[2]褚晓林.自动化机械设备设计研发与机械制造思路探索[J].内燃机与配件,2019,(21):221-222.

[3]李孝芳，蒋政委.自动化机械设备研发设计及制造的要点分析[J]决策探索(中),2018,(11):66-67.