机械设计制造及其自动化的应用研究

机械设计制造及其自动化的应用研究

郑佳林

海目星激光科技集团股份有限公司  518109

摘要：随着工业化时代的快速发展，越来越多的自动化技术应用到了机械设计制造当中，对于提升机械设计制造水平并促进工业行业高质量发展起到了重要的促进作用。鉴于自动化技术的诸多优势，将其深入地应用到机械设计制造中是保障工业企业进一步提升自身效益的有效途径。本文主要分析了机械设计制造及其自动化的优势及具体应用。

关键词：机械设计制造；自动化；具体应用

    当前，市场经济快速发展，行业竞争也变得更加激烈，传统的机械设计制造已经无法满足现代化的工业生产发展需求。要想促进工业机械设计制造行业的高质量发展，就必须要认识到自动化技术在该行业所发挥的重要作用，并积极探索先进的自动化技术，将其应用于机械设计制造过程，从而实现机械设计制造自动化水平的持续提升。

一、机械设计制造及其自动化应用优势

1、生产效率高

通过应用自动化设备进行生产加工，可以取代大量人工劳动，确保生产过程中的每一个动作如削切和打磨等都达到高度一致性，从而实现对产品尺寸和性能质量的优化控制[1]。此外，与传统人工操作相比，自动化技术在机械加工过程中能够有效降低安全风险及事故发生几率，不仅能够排除由生产环境因素引起的问题，还可以提高生产制造水平，从而不断提高线路加工效率，使得企业在保持高质量标准的同时实现更高效、更安全的生产流程。

2、保障生产安全性

在机械加工过程中安全是第一要求，通过应用自动化技术实现机械设备实时监控和远程控制能够大幅提升安全管理水平。在加工过程中，生产企业可以利用先进的监控系统对加工全过程进行动态监控，一旦设备发生运行故障系统便能及时发出警报，甚至对一些小型故障实现自动修复，从而极大地降低重大安全事故发生几率。此外，由于机械设计制造环节众多，工序间关联紧密，而通过自动化系统，技术人员能更加灵活地监控与维护设备，有效识别并处理常见故障警报，从而使检修和排障工作更加有针对性并避免由于设备长时间停运造成的损失。

3、提高设备控制水平

随着设备长期运行，由于机械疲劳等因素影响会导致系统性误差逐渐累积，尤其是对尺寸精度要求较高的产品，误差会导致严重的质量问题[2]。随着机械设计制造及其自动化的应用，通过定期自动收集机械设备运行参数，可以有效监控和调整设备性能，将参数上传、对比和分析后可以用来调整优化设备运行以保证其精确度。此外，技术人员可以在自控系统中预设各种加工设备的工作参数阈值，系统将通过参数对比分析开展设备性能检验，从而在提高生产线精细度的同时提升设备自动调整能力，确保生产过程的稳定可靠，还可以减少由于设备故障导致的停机时间，从而为企业带来更大的经济效益。

4、适用范围广

机械设计制造及其自动化技术不仅适用于常规机械加工和复杂精密部件生产，还能在恶劣的生产环境中保持稳定性并提升抗干扰能力。在应用自动化技术的过程中可以根据不同生产需求灵活调整优化相关的功能参数，从而减少人工干预，可以仅通过程序设置即可完成设备驱动控制，使得设备操作变得简单高效。因此无论是在传统工业制造领域还是在要求更高精度和复杂度的生产领域，机械设计制造及其自动化技术都能够提供高效、可靠的解决方案，为生产加工带来极大便利性。

二、机械设计制造及其自动化的具体应用

1、自动化设计

随着机械部件和功能变得更加复杂，传统依赖于设计师经验和能力设计的方法可靠度下降，这就需要借助自动化技术来弥补传统设计的不足[3]。利用先进的计算机辅助设计（CAD）工具和算法，设计师能够更高效地完成设计任务，并在设计阶段就识别出潜在的问题和偏差，从而在制造前进行必要调整以减少返工修改。此外，设计师可以通过自动化工具轻松测试和比较不同的设计方案，从而在短时间内开发出更优秀的产品，同时也能够实现产品标准化设计以确保即使是复杂的设计任务也能按照高标准完成。

2、自动化加工

自动化加工在现代机械制造业提升加工效率、准确性和安全性方面发挥着重要作用。通过应用先进的自动化技术可以实现复杂加工工序自动执行，极大地减少了对人力的依赖，从而提高了生产速度，而且通过精确控制可以显著提升加工质量。在自动化加工过程中，机器人和计算机控制系统扮演着核心角色，能够精确执行编程指令，进行切割、焊接、装配等多样化加工操作，即便是对于精度要求极高的航空航天、医疗器械等领域也有较高的适用性。此外，自动化加工还大幅提高了工作环境安全性[4]。在传统加工中由于人为因素常常存在着安全隐患和事故风险，而自动化技术应用则减少了工人与高风险操作的直接接触，从而降低了工作场所风险事故发生几率。当前随着自动化加工技术发展及在机械制造加工中的深入应用，不仅使得生产流程更加流畅，还确保了产品质量大大提升。

3、自动化装配

随着机械设计制造日益复杂，手动装配已经无法满足生产加工需求，这就需要通过自动化技术来加速生产流程并降低人为错误和装配偏差。在自动化装配系统中，机器人和其他自动化设备按照精确编程的指令进行操作，从而确保零件准确装配，在提高装配速度的同时提升产品整体质量并保障生产连续性与可靠性。另外，传统人工装配过程中零件损坏或者错误装配常常会导致重工和资源浪费，而自动化装配系统应用能够通过精确操作以降低物料损耗和零部件损坏风险，从而提高经济效益。需要注意的是，技术人员在实施自动化装配时需要深入理解装配需求并制定合理的装配程序，以确保装配过程高效顺畅并为生产线顺利运行提供有力保障。

4、自动化检测

机械设计制造及其自动化技术在产品检测中也发挥着重要作用，能够保证最终产品的质量和安全[5]。随着机械复杂性不断增加，传统检测方法已无法满足现代生产的高标准需求，而自动化检测技术通过使用先进的传感器、摄像头和其他检测设备能够进行细致且全面的检查，以确保机械各部件和系统正常运作并及时发现产品缺陷和不符合规范的地方，从而避免由于产品质量不达标而造成的潜在安全风险。自动化检测不仅能够提高检测效率和准确性，还可以通过数据分析来识别并解决问题的根本原因。例如应用时序检测技术通过分析生产过程中的数据来识别潜在问题，能够提高最大限度提高产品质量。此外，自动化检测还大幅减少了人为错误，提高了检测客观性，同时能够连续不断地进行检测工作，保证检测结果的连续性和一致性，对于进一步提升机械产品质量起到了显著的促进作用。

结语

    综上可知，机械设计制造自动化不仅与企业的生产效益有着密切联系，同时也关系着现代化工业发展实现绿色环保的目标。因此在未来发展过程中，相关企业应当积极探究自动化技术的内涵，并将其科学地应用到机械设计制造的各个环节，从而实现机械设计制造自动化水平的持续提升，在提升工业企业经济效益的同时也为我国的工业化可持续发展奠定坚实基础。

参考文献

[1]郭仁贵. 信息技术背景下机械设计制造及其自动化的应用分析[J]. 时代汽车, 2023, (19): 139-141.

[2]史建军. 提高机械设计制造及其自动化的途径[J]. 模具制造, 2023, 23 (09): 151-153.

[3]郁雯霞. 节能设计理念在机械制造及其自动化中的应用方法分析[J]. 石河子科技, 2023, (04): 32-34.

[4]李红. 人工智能技术在机械设计制造及其自动化中的实践[J]. 现代制造技术与装备, 2023, 59 (07): 182-184.

[5]张子彪. 智能制造背景下机械设计制造及其自动化技术发展趋势分析[J]. 大众标准化, 2023, (11): 140-142.