机械设计制造及自动化的设计原则与发展趋势

刘猛龙

摘 要：自动化技术及信息技术的发展使得机械工作不再是简单地重复，而是利用各种程序来完成智能化操作，实现了机械的智能化操作与维护，大大提升了机械工作效率与总体稳定性，在工作时能够更加精准地完成任务。以生化、电脑、通讯为基础的自动化设计与指令机构替代了人工，智能程序能够更好地完成检测、分析与处理等工作，自动化程度的全面提升有助于实现机械设计制造的可持续发展。

关键词：机械设计制造;自动化;设计原则;发展趋势

1 机械制造自动化的源泉

19世纪，机械自动化技术出现并逐渐被应用到了冷加工领域，从20世纪60年代起，市场对自动化的需求显著提升。为进一步提升机械制造应用效率，增强制造灵活性，自动化技术开始进入至机械制造领域，并出现了适用于机械制造的相应自动化技术，设备。计算机技术的高度发展，通讯技术与电子技术的进步，逐渐让计算机取代了人工操作，赋予了制造系统自动化运作特性，可以自动完成检测、信息处理，并在这一基础上作出判断，进而达到对设备的控制，并可从制造特定机械部件，制造出多种机械产品。

2 机械设计制造及自动化的发展现状

2.1 机械设计方法

一些发达国家在机械设计领域展开了深入研究，特别是对设计准则保持了高度重视，不仅仅针对不同的机械领域制订了非常详细的设计准则，而且还会及时更新数据，新型设计方法的引入保证了设计始终与时代发展相适应。目前，大量企业已经实现了无纸化办公，机械图纸的设计与传输全部通过计算机网络来完成。CAD作为机械设计领域应用最为广泛的辅助工具被我国企业纷纷引入，在机械设计方面同时参考了一些发达国家的设计标准，有效缩小了我国与发达国家在机械设计领域的差距，但仍有部分小型企业在沿用传统的设计方式，这会影响到这些企业核心竞争力的提升。

2.2 机械制造工艺

机械设备在制造环节选择的工艺和工具会在很大程度上影响到产品的质量。通过机械制造工艺的改进和加工方法的优化能够有效提升自动化水平，使机械制造的质量与水平得到根本性提升。发达国家在机械加工方法与加工工艺方面投入了大量资金与人力来展开深度研究，包括激光加工、电磁加工、复合加工等方式在内的全新技术被广泛应用，机械加工设备实现了自动化。但我国机械制造工艺发展速度非常缓慢，关于新工艺的研究与应用较少，很多制造厂家还在沿用具有数十年历史的设备，自动化水平无法得到保證。

3 机械制造自动化技术的意义

3.1 有利于增进企业的经济效益

在机械制造领域引入自动化技术，不仅可以大幅降低企业制造成本，还节省了单位时间内的人力、财力支出与损耗。此外，自动化技术的应用，保障了产品的稳定性与质量，有助于增强企业在市场中的竞争力，为拓展市场，赢得更大的经济效益提供了有利条件。

3.2 提高了机械制造的运行效率

市场对机械制造也开始提出了更多的要求，经由自动化设备与技能的应用，促使机械制造的效率有所提升，可以令机械制造的性能有所提高，进而达到社会工业和经济发展的现实要求。

3.3 有利于推动机械制造技术的创新

机械自动化技术是计算机技术发展的一个重要成果，符合社会信息化快速发展的诉求。计算机技术上的进步与新技术的出现，都可能引起机械制造自动化技术的优化、改进，更好地将新的思想模式与自动化技术结合，提升人们的视野，推动技术革新。

4 机械制造设计及制造的原则

机械设计与制造需要遵循一定的操作原则，如功能开发更全面、操作更便捷、技术更先进、实用，将这些作为自动化技术创新与机械制造的基本原则，可以更好地达到技术升级的要求。

4.1 操作的简易性

传统机械制造设计具体到操作上来分析，是较为复杂且难以实现的，设计环节没有考虑操作可行性，在部分领域中，还要引入大量的机械设备作为物理支持，设计自动化设备的过程逐步的简化了操作过程。设备如果越简单，操作起来则越便捷。

4.2 创新技术的运用

自动化技术并非是一成不变的，而是需要持续优化、更新，不断引入新技术，在机械制造的整个生产阶段要引入创新技术。令机械制造自动化工作得以全面创新。机械制造及自动化如果要保证稳定的进步，要以技术更新、创新、发展为支撑。

4.3 功能开发的全面性

机械制造与自动化设计在功能层面应凸显全面性，逐步满足人们群众的新要求。技术创新应以新功能实现为基础，逐渐推动自动化操作的多样性，丰富操作功能。

4.4 提升机械产品品质

自动化技术的引入使得来自机械运行与生产环节人为因素的影响大大减少，人工操作带来的负面影响也被最大程度降低，生产效率与生产质量得到了根本性提高，机械实现了长期的连续稳定运行，工人也可以从繁重的流水线操作转向自动化控制，有效节省了人力与物力的投入。系统自动化运行可以保证整个生产流程的控制更加精准，产品的生产精度与生产效率得到同步提升，有助于提升整体机械产品的品质。

4.5 充分利用先进技术

将信息技术引入机械设计制造领域能够切实提升产品系统性能，保证设备的智能化与人性化。在生产过程中，机床与生产设施的使用能够有效改变机器形状与结构，提升了产品的质量与性能。利用信息技术对机械设计进行处理能够进一步提升信息处理的全面性，可以将各种信息有效引入设计环节，使强大的信息处理功能能够将各种资料直观地呈现在设计者与生产者面前。先进技术的应用能够使机械设计与制造更加科学、高效、智能，进而实现机械设计制造水平的持续提升。

4.6 有效满足设备需求

机械设备的设计与制造是为了更好地满足人们的使用需要，特别是工业生产，对机械设备的效率与可靠性都提出了较高要求。不同产品的核心竞争力与主要工作目标是不同的，例如车床，必须在短时间内完成高精度零部件的加工，因此，在机械设计环节必须要充分考虑到用户对机械的使用要求，明确机械的具体应用环节，准确把握机械设计的主要目标与研究方向，确保产品在制造和生产后能够较好地实现其应有功能，以满足用户的不同需求。

5 机械设计和自动化的发展趋势

5.1 智能化技术的运用

如今机械制造的市场竞争要应对的是比较严峻的考验，依靠网络技术特征，围绕创新、智能、安全、持续等原则，打造高水平的技术系统，切实保障机械制造自动化的应用质量、效益。

5.2 绿色发展

打造环境友好型社会，推动资源节约型社会建设，都需要机械制造和设计中对资源进行科学的利用，使得通过这些资源能获得最好的效益，同时也降低对自然环境的影响。自动化技术中也需体现环保性，如创新技术，对废物进行合理的回收和利用。此外要把能源的消耗控制在一定的区间内。

5.3 网络化

互联网技术与机械设计制造及自动化的融合能够更好地实现机电设备一体化。远程控制与远程监视能够保证对制造过程展开全面控制，进而对全过程展开有效监管，从根本上改变了机械生产方式，有效解放了工人，在减少人力、物力投入的同时还保证了生产效率与生产质量。

6 结束语

综合机械制造自动化技术的发展态势与方向来看，笔者得出了自动化技术在机械制造中的局限性，能更好地提升其经济与社会效益，有助于企业市场开发、拓展，有助于社会良性发展，可以为国家经济与技术进步等提供有力的支持。

参考文献

[1] 何威.机械设计制造及其自动化的特点与优势及发展趋势[J].内燃机与配件，2019（22）：214-215.

[2] 韩佳轩.从机械设计制造及其自动化的特点看机械设计的发展趋势[J].南方农机，2019，50（22）：263.

[3] 张俊.机械设计制造与自动化发展趋势研究[J].中国新通信，2019，21（19）：244.

[4] 陈恒.自动化技术在机械设计与制造中的应用研究[J].南方农机，2019，50（21）：108.