《机械设计制造及其自动化发展方向的研究论文...doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械设计制造及其自动化发展方向的研究论文...doc（16页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、机械设计制造及其自动化发展方向的研究摘要本文主要对传统的机械设计制造和机械自动化相比较，提出了具有智能化的特征是现代机械和传统的机械在功能上的本质区别。根据机械自动化在各行各业的应用和发展，显现出了机械自动化产品的优点和效益。即多功能化、高效率、高可靠性、省材料、省能源，不断满足人们生活和生产多元化需求。文章从系统的观念出发，综合运用机械技术、微电子技术，自动化技术，及过控技术在化工生产中的应用。着重例举了锅炉汽包水位的控制和冷却剂流量和气氨排量的最佳控制方案。提出了过程自动化控制今后的主要目标，指明了机械设计制造及其自动化的发展方向。关键词：设计制造; 自动化; 产品; 发展; 方向ABST
2、RACTThis paper mainly to the traditional mechanical design, manufacturing and mechanical automation phase comparison, this paper puts forward a intelligent characteristic is the modern machinery and the traditional mechanical on the function of the essential difference. According to the mechanical a
3、utomation in the application and development of all walks of life, showing the mechanical automation products advantages and benefits. Namely multi functionality, high efficiency, high reliability, save materials, save energy, and constantly satisfy the peoples life and production diversification de
4、mand. This article from the concept of system, the integrated use of mechanical technology, microelectronics technology, automation technology, and a control technology in the application of chemical production. Mainly enumerated the boiler drum water level control and coolant flow and ammonia displ
5、acement of the optimal control scheme. Puts forward the process automation control the main target in the future, and indicated the mechanical design, manufacturing and automation development direction. Keywords: design manufacturing; Automation; Products; Development; direction一 前 言1机械自动化的产生和定义早在19
6、71年日本的机械设计杂志副刊上刊登了机电一体化这一名词，后来随着机电一体化的发展而被广泛的应用。美国机械工程师协会于1984年为现代机械下了如下定义：“由计算机信息网络协调与控制的，用于完成包括机械力、运动和能量流等动力学任务的机械和（或）机电部件相互联系的系统”。它与前面提及的机电一体化是一致的，因此可以说现代机械就是指机电一体化系统。20世纪90年代国际机器与机构理论联合会，给出了这样的定义，机电一体化是精密机械工程、电子控制和系统思想在产品设计和制造过程中的协同结合。因此又可以说机电一体化就是在机械设计制造及其自动化基础上的发展。2 机械自动化的科学技术机械设计制造及其自动化是机械技术和
7、电子技术为主体，多门技术学科相互渗透、相互结合的产物，是正在发展和逐渐完善的一门新兴的边缘学科，机械自动化使机械工业的技术结构、产品结构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电器化”迈入了以“机械自动化”为特征的发展阶段。它的发展至今已经成为一门有着自身体系的新型学科，随着生产和科学技术的发展，还将不断被赋予新的内容。但其最基本的特征可概括为：机械自动化的设计制造是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感检测技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织结构目标，在多功
8、能、高质量、高可靠性，低能耗的意义上实现特定功能价值并使整个系统最优化的系统工程技术。需要强调的是，机械自动化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合性技术，而不是机械技术，以及其他新技术的简单组合、拼凑，这就是现代机械与机械电气化在概念上的根本区别。现代机械设计制造出的产品，不仅是人和手与肢体的延伸，还是人的感官与头脑的延伸，具有智能化的特征是现代机械自动化和传统的机械在功能上的本质区别。二 机械设计制造及其自动化发展1 机械设计制造及其自动化技术应用的优势分析（1）大大提升机械生产的效率随着社会发展的速度越来越快，社会各行各业的发展和人们的生活对于机械制造行业有着更高的需求。机械制造行业想
9、要满足社会发展的需求，不但要努力的提升机械生产的效率，还要实现机械生产的精细化。通过引信自动化技术，机械生产一方面能够满足生产企业对生产效率的需求，另一方面还能节省人力资源，避免生产过程中的人为操作错误，提升机械生产的质量。机械生产自动化技术的应用，还能适应很多恶劣的生产环境，从而在实现生产目标的同时，避免对生产人员的健康损害。（2）提升机械生产制造的安全性在过去的机械生产制造过程中，大部分的生产环节都需要生产人员进行操作和控制。在实际的生产过程中，一旦机械出现故障，往往需要操作人员凭借维修经验对机械故障进行判断和维修，这样的处理方式不但低效，而且缺乏科学性。自动化技术能够利用电子元件对各个生
10、产环节进行远程操控，还能够对生产设备的运行状态、设备故障进行实时的监测和诊断。不但能在一定程度上确保生产设备的正常运行，还能为设备故障的诊断和维修提供大量数据基础。另外，应用自动化技术，能实现对机械生产设备安全性的全面监测与实时监控，一旦设备运行出现异常，就会及时向操作人员预警，从而避免安全事故的出现。（3）优化机械生产流程机械设计与制造自动化技术的应用，可对传统机械生产工序进行有效优化，能结合实际机械生产的特点和需求，简化生产程序，降低生产周期和难度。同时，通过简化生产流程，也能节省生产企业的人力资源，在保障操作人员人身安全的同时，避免传统生产过程中人为操作造成的失误，从而提升生产的质量和水
11、平。自动化技术的应用，不仅仅有利于生产企业经济效益的提升，对于整个机械制造行业的发展都有着巨大的推动作用。（4） 自动化技术应用的局限性较小机械设计生产及其自动化技术是一项具有非常强的综合性和系统性的技术，由智能技术、信息技术以及计算机技术等多种技术融合而成，因此自动化产品并不会受到功能单一的局限。在实际应用过程中，自动化技术能够通过电子控制实现生产过程中自动补偿和调节，同时还能对生产过程中的安全性进行有效保障，在提升机械产品质量的同时，丰富机械产品的功能，满足社会发展的需求。（5）实现机械生产的节能化相比于传统的机械化产品，机械自动化产品在结构和用料上都趋向于轻便化和微型化，因此在材料使用以
12、及能源消耗方面具有较强的节能型。机械自动化产品的这一特点与现阶段机械制造行业发展的趋势相符合，能够有效降低生产企业的生产成本，实现经济效益的提升2 机械设计制造及其自动化发展的重要性（1）降低能源耗用率任何一项生产制造活动的直接目的是为了创造最大的经济效益， 机械自动化设备不仅能够满足企业控制生产成本，还能够通过低能耗驱动机构对产品加工过程进行成本控制。 在实际的加工过程中，产品的精准度会出现大幅提高，同时减少能源消耗率，促进机械设备向着自动化的方向发展，并节约能源消耗量，减少工业原料浪费这一现状，提高企业的产品质量与生产效率1。 机械的自动化能够促使企业采取科学合理的方向控制成本，进而保证企
13、业今后的健康和谐发展。（2） 减少事故发生率所谓机械自动化，就是采用计算机电子技术，增强对周边事物的可靠性与灵敏度，当工作人员在实际的工作中遇到问题时，可以采取相关自动保护措施，减少因机械故障问题导致安全事故的发生。 当故障一直潜伏其中，就能够在第一时间发出报警信号，技术管理人员可以在最短的时间内发现故障问题，同时采取相关补救措施，将安全事故的损失控制在一定范围内，最终保证人们的人身安全。（3） 适用范围广泛在工业制作过程中，工序相对较为复杂，同时存在一定难度系数，机械设备在创新的过程中需要与实际情况相互结合，对功能进行二次设计，在设计过程中充分考虑机械设计制造以及自动化系统， 并将自动控制与
14、校验等功能涵盖其中，这些设备的功能相对较为广泛化，可以在不同行业领域中广泛使用2，在实际的生产过程中，满足机械自动化的需求，在遇到问题或者发生事故的过程，具备极强的应变能力。三 机械设计制造及自动化的符合设计原则1 满足对机器的功能要求任何一种产品都是为满足人们的某种需要而开发的，都必须具有某种主要功能，不同的产品具有不同的主要功能。概而言之，都能对输入的物质、能量和信息（即所谓工业三大要素）进行某种处理，输出具有所需特性的物质、能量与信息。因此，机械自动化系统也必须具有对输入的物质、能量和信息进行某种处理，从而输出具有所需特性的物质、能量与信息的主功能。如上所述，机械自动化系统是一个综合的概
15、念，包含了机电一体化技术和机电一体化产品两个方面的内容。作为产品，又包含着设计、制造和特定的功能以满足使用要求，而功能是由其内部有机联系的结构所决定的。2 利用先进技术不断创新 根据产品或系统的主功能不同，可对产品或系统进行分类。以物料搬运、加工为主。输入物质、能量和信息，经过加工处理，主要输出改变了位置和形态的物质系统（或产品）称为加工机。如各种机床、交通运输机械、食品加工机械、起重机械、纺织机械、印刷机械、轻工机械等。以能量转换为主，输入能量和信息，输出不同能量的系统（或产品）称为动力机，其中输出机械能的为原动机。如电动机、水轮机、内燃机等。以信息处理为主，输入信息和能量。主要输出某种信息
16、。如数据、图像、文字、声音等的产品称为信息机。如各种仪器、仪表、计算机、传真机以及各种办公机械等。机械自动化系统除了具备上述必须的主功能外，还应具体备其它内部功能、即动力功能、检测功能、控制功能、构造功能。基于上述的功能构成原理，既有利于设计或分析各种机械自动化的产品，又有利于开拓思路，便于创造发明和创新。例如，根据3种不同的主功能及其不同的输入，组合起来可形成9大类型的系统产品。 此外，对于不同主功能的加工机构，其运动方式不同，也构成不同用途的机械。例如，金属切削机床是根据工件与刀具相对运动产生切削作用的原理进行工作的。因此，工件与刀具的运动方式不同，便产生不同用途的机床。所以说机械自动化的
17、发展空间非常广阔，具有极大的想向空间，需要我们利用先进技术符合科学原理来不断创新，设计制造出一流的自动化产品。四 机械设计制造及其自动化的发展方向我国从20世纪80年代初才开始这方面的工作研究和应用，研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，并取得了一定的成果。但与日本等先进国家相比，仍有相当差距。任何一门科学都是由基础理论、技术和工程系统组成的完善体系。机械自动化在技术和工程系统方面已有很大的发展，但基础理论方面尚在发展中，还很不完备，所以今后的发展方向是：1绿色化每个国家在发展工业的过程中，必定会为环境造成不可泯灭的影响，这些破坏的程度大小不一。 当前人们的环保意识逐渐
18、加强， 意识到了工业发展对生态环境产生的恶劣影响，在这样的大环境下，机械设计制造及其自动化发展应紧跟时代发展的步伐，坚持可持续发展的理念，实现行业的绿色化发展。 机械设计制造及其自动化实现绿色化发展，能够顺应人与自然和谐发展的理念，最终设计出的产品还具备清洁生产节能减排的特点，对生态环境进行保护2网络化无论是哪一个行业，都应给予计算机与网络技术高度重视，真正做到与时俱进，否则就会被这个时代所淘汰。 机械设计制造这一行业必须充分考虑自身实际情况与计算机网络技术结合的可行性，才能够实现自动化发展的目标，将计算机网络技术与机械设计制造技术有机相互融合，探索出全新的发展途径。 当今许多企业都提出了物联
19、网这一概念，通过远程控制系统对电子设备进行统一管理3。 机械设计制造也可以这样， 将所有机械与同一网络相连接进行统一控制，提高自身工作效率，使机械制造更加稳定与准确 3智能化前沿科技的优秀代表就是智能化，由此可以看出智能化是机械设计制造发展的主要趋势。 站在机械设计制造的角度，智能化的发展更是现代机械自动化追求的根本目标。 不仅要求机械在操作过程中具有能动性，还需要在人们可接受的范围内，根据实际情况进行自我评判与选择。4模块化与机械设计制造自动化有关的产品种类繁多，部分传统的机械设计具有较为复杂的接口，其中包含电气接口、环境接口、标准接口等，因此在机械设计与制造的过程中，应秉承着严谨的工作态度
20、，保证所设计产品的质量。 在机械设计与制造的过程中存在的各种问题必定会为工作人员带来一定困扰，在这种情况下可以研究出新型装置，如模块化设计制造就属于一个较好的方法4，模块化之后不仅能够扩大生产规模，还可以将生产成本与时间压缩到最低，对于机械设计制造以及自动化的发展有着至关重要的意义。五 结论因为现代机械自动化在设计和制造上具有多功能、高质量、高可靠性，低能耗的意义所以机械的设计、制造、都是围绕着机械自动化来进行的。机械自动化技术所面临的共性关健技术是传感检测技术、信息处理技术、伺服驱动技术、自动化控制技术、接口技术、精密机械技术及系统总体技术等。所以说，机械自动化系统就是机电一体化系统。机电一
21、体化的发展就是机械自动化的发展，所以广大设计人员应清醒的认识到机械设计制造只有向机械自动化设计制造方向发展，才是机械工业发展的唯一出路。所以设计人员不能只热衷于技术引进，不能仅仅安心于作为新技术的传播者，而应该作为新技术产业化的创造者。为机电一体化技术发展开辟广阔的天地。参考文献1丁凌杰,张柳叶,倪竞泓.浅析机械设计制造及其自动化的发展方向J.内燃机与配件,2018(23):94-95.2王雪峰.机械设计制造及其自动化发展方向分析J.时代农机,2018,45(09):52.3姚雪飞.我国机械设计制造及自动化发展方向初探J.价值工程,2018,37(29):210-211.4程城.机械设计制造及自动化未来发展方向探究J.中国新技术新产品,2018(16):73-74.5韩爱花.我国机械设计制造及其自动化发展方向研究J.世界有色金属,2018(11):275-276.6肖永生.浅析我国机械设计制造及其自动化发展方向J.民营科技,2018(08):47.7向勇.浅谈我国机械设计制造及其自动化发展前景J.河北农机,2018(07):69.8刘枫.浅淡机械设计制造及其自动化的发展方向J.内燃机与配件,2018(12):132-133.致谢