導(dǎo)語(yǔ)：自動(dòng)化技術(shù)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造的應(yīng)用一文來(lái)源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：我國(guó)現(xiàn)代科技發(fā)展的繁榮度十分穩(wěn)定，同時(shí)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)與制造行業(yè)之間的聯(lián)系也越來(lái)越密切，隨著技術(shù)種類(lèi)和應(yīng)用范圍擴(kuò)大，機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)開(kāi)始著手尋求自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與創(chuàng)新。在這樣的背景下，本文從機(jī)械自動(dòng)化的概述入手展開(kāi)分析，研究了發(fā)展現(xiàn)狀之后，系統(tǒng)地闡述了自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用方式，最終還分析了其實(shí)際應(yīng)用前景，希望能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作的優(yōu)化提供合理參考。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化；機(jī)械設(shè)計(jì)；機(jī)械制造

在現(xiàn)代社會(huì)發(fā)展進(jìn)程不斷加快的過(guò)程中，市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)穩(wěn)定運(yùn)行也對(duì)機(jī)械自動(dòng)化水平提出了更高的要求。我國(guó)目前正處于向制造強(qiáng)國(guó)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期，因此技術(shù)的創(chuàng)新以及行業(yè)發(fā)展模式的變革是必然情況。

1機(jī)械自動(dòng)化概述

從實(shí)際情況出發(fā)展開(kāi)分析，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的含義有四個(gè)方面，首先是機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展目標(biāo)本身就是能夠通過(guò)應(yīng)用合理技術(shù)，打造出流水線的機(jī)械制造局面，最終達(dá)到提升機(jī)械制造工作效率的目的。其次是機(jī)械化、自動(dòng)化以及機(jī)械制造工作本質(zhì)上對(duì)于技術(shù)和設(shè)備的依賴程度很高，向著自動(dòng)化的方向發(fā)展顯然是必然趨勢(shì)[1]。最后就是機(jī)械自動(dòng)化本身對(duì)人力資源的需求并不高，若合理使用還能夠有效控制生產(chǎn)成本，這對(duì)于幫助機(jī)械制造行業(yè)企業(yè)創(chuàng)造更高的經(jīng)濟(jì)效益而言意義重大。此外就是機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展能夠展現(xiàn)出我國(guó)比較先進(jìn)的生產(chǎn)理念，最終行業(yè)發(fā)展會(huì)隨著機(jī)械自動(dòng)化產(chǎn)品的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)展現(xiàn)出更加火熱的態(tài)勢(shì)。簡(jiǎn)而言之，機(jī)械自動(dòng)化必然會(huì)成為各行業(yè)企業(yè)提升自身綜合實(shí)力的主要方向，需要加速自動(dòng)化技術(shù)的研發(fā)以及應(yīng)用，機(jī)械制造企業(yè)才能夠把握住時(shí)代發(fā)展的機(jī)遇[2]，最終實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目的。在實(shí)際的機(jī)械制造工作流程當(dāng)中，各種系統(tǒng)相輔相成，能夠共同協(xié)作落實(shí)工作，同時(shí)構(gòu)建相對(duì)比較完整的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)體系，需要注意的就是各項(xiàng)系統(tǒng)在整個(gè)機(jī)械自動(dòng)化過(guò)程當(dāng)中都屬于不可或缺的內(nèi)容，應(yīng)注意實(shí)現(xiàn)同步發(fā)展。生產(chǎn)系統(tǒng)自動(dòng)化工程如圖1所示。

2機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展現(xiàn)狀

2.1制造工藝不完善

在我國(guó)的現(xiàn)代制造行業(yè)發(fā)展規(guī)劃落實(shí)的過(guò)程當(dāng)中[3]，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)也能夠注入到各行業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)以及運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，但這種技術(shù)的推廣，實(shí)際上始終沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的落實(shí)效果。簡(jiǎn)而言之就是制造工藝不完善以及生產(chǎn)粗放等問(wèn)題始終存在，若從細(xì)節(jié)著手分析，一部分機(jī)械制造企業(yè)比較看重短期的經(jīng)濟(jì)效益，導(dǎo)致自身發(fā)展的自動(dòng)化難以從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度入手規(guī)劃，后續(xù)發(fā)展效果也不好。同時(shí)，部分機(jī)械制造企業(yè)還存在明顯的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)單一，以及生產(chǎn)方式缺乏交替性等問(wèn)題。在實(shí)際工作落實(shí)的階段，任何一個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生問(wèn)題，都有可能影響最終的生產(chǎn)和制造效果。此外需要注意解決的就是制造工藝本身不夠完善的問(wèn)題，企業(yè)若是想嘗試新的技術(shù)手段，為保障生產(chǎn)工作穩(wěn)定落實(shí)，還需要具備自動(dòng)化技術(shù)相應(yīng)的管理策略，尤其是要避免產(chǎn)生交叉管理的情況，將體制不健全的問(wèn)題完全暴露出來(lái)影響企業(yè)日常生產(chǎn)工作。這方面的問(wèn)題也是機(jī)械制造企業(yè)在較長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)需要解決的關(guān)鍵，若能取得良好的成果，還能夠?yàn)樽詣?dòng)化技術(shù)和機(jī)械工程的融合構(gòu)建更加適宜的環(huán)境。

2.2設(shè)計(jì)具有局限性

在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的社會(huì)背景當(dāng)中，機(jī)械制造行業(yè)需要面臨的市場(chǎng)壓力逐漸提升[5]，因此在行業(yè)企內(nèi)企業(yè)制定發(fā)展戰(zhàn)略的階段，應(yīng)該優(yōu)先考慮行業(yè)科技水平提升方面的要求，在深入掌握市場(chǎng)發(fā)展和行業(yè)需求的格局之后，還能夠?qū)崿F(xiàn)合理的全流程一體化格局，在這一階段當(dāng)中，企業(yè)需要注意的內(nèi)容有兩個(gè)方面，一方面就是不能放松引進(jìn)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員，另一方面就是要加大自動(dòng)化系統(tǒng)的推廣以及發(fā)展力度，確保工作細(xì)節(jié)能夠滿足行業(yè)企業(yè)在創(chuàng)新性方面的要求，以此促使機(jī)械自動(dòng)化與實(shí)際制造之間形成更深入的融合。

3機(jī)械自動(dòng)化在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用

3.1智能化

現(xiàn)階段的機(jī)械自動(dòng)化以及機(jī)械制造行業(yè)處于融合的趨勢(shì)當(dāng)中，在這一過(guò)程中，智能化屬于最主流的特征。同時(shí)智能化應(yīng)用還能夠在編程、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)等先進(jìn)技術(shù)的支持下實(shí)現(xiàn)高度智能化發(fā)展。機(jī)械制造智能化水平的穩(wěn)定提升需要在科學(xué)技術(shù)的輔助下實(shí)現(xiàn)持續(xù)創(chuàng)新，同時(shí)也需要在源頭上尋找發(fā)展中存在的問(wèn)題，盡快摒棄掉傳統(tǒng)的人工機(jī)械制造工作模式以及相關(guān)技術(shù)理念。要點(diǎn)就是應(yīng)該保障人為以及商品因素在市場(chǎng)背景當(dāng)中的重要性，最終促使產(chǎn)品加工技術(shù)與用戶需求相契合。且在機(jī)械制造領(lǐng)域當(dāng)中融入智能化技術(shù)，實(shí)際上是在尋找合理方式提升行業(yè)內(nèi)人工智能以及尖端自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的能力，通過(guò)促進(jìn)這兩方面技術(shù)的融合能夠有效控制制造工作中的不完善情況產(chǎn)生概率降低，最終達(dá)到優(yōu)化智能化加工制造的目的。

3.2集成化

在機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)不斷發(fā)展的過(guò)程中，機(jī)械制造工作本身的集成化技術(shù)也不容小覷，作為其中比較關(guān)鍵的技術(shù)，集成化技術(shù)當(dāng)中涉及到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及微電子等多種技術(shù)融合應(yīng)用，優(yōu)勢(shì)在于能夠通過(guò)多項(xiàng)技術(shù)的協(xié)調(diào)配合達(dá)到優(yōu)化機(jī)械制造集成的效果。顯而易見(jiàn)，在機(jī)械自動(dòng)化相關(guān)技術(shù)當(dāng)中，各技術(shù)之間存在明顯的關(guān)聯(lián)性以及互補(bǔ)性，若企業(yè)想要提升自身的機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)效率水平，就要綜合應(yīng)用現(xiàn)代化的高新技術(shù)和柔性制造等技術(shù)。這些技術(shù)屬于機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)當(dāng)中的基礎(chǔ)性內(nèi)容，因此在正式投入使用之前，需要先進(jìn)行優(yōu)化配置，最終形成新型管理應(yīng)用技術(shù)。例如，某車(chē)架在設(shè)計(jì)階段，結(jié)合160km/h的客運(yùn)內(nèi)燃機(jī)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，以及比較經(jīng)典的車(chē)型設(shè)計(jì)元素，整體提高了機(jī)械產(chǎn)品的性能。該車(chē)架的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)如下：車(chē)架總長(zhǎng)22500mm，車(chē)架總寬3100mm，車(chē)鉤中心線距離軌面距離為88依10mm，而這些參數(shù)在集成化的技術(shù)輔助下都能夠比較輕松的實(shí)現(xiàn)。在后續(xù)設(shè)計(jì)優(yōu)化階段，技術(shù)人員在車(chē)架位置采用的是模塊化設(shè)計(jì)，根據(jù)總體參數(shù)要求以及各部位的接口尺寸確定了主要梁以及置換獨(dú)立結(jié)構(gòu)模塊的細(xì)節(jié)，后續(xù)使用該結(jié)構(gòu)模型完成了車(chē)架當(dāng)中大部件的焊接，最終組成車(chē)架。

3.3敏捷化

在機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的階段，機(jī)械制造企業(yè)需要對(duì)市場(chǎng)需求具有更加精確的反應(yīng)速度，這對(duì)企業(yè)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力提升而言的提升效果十分明顯。機(jī)械制造企業(yè)的工作人員在計(jì)算機(jī)技術(shù)的輔助下，能夠構(gòu)建虛擬的機(jī)械制造平臺(tái)，這也是未來(lái)該行業(yè)向著敏捷化發(fā)展的目標(biāo)。在虛擬制造平臺(tái)當(dāng)中，能夠通過(guò)帶入市場(chǎng)信息的方式，對(duì)未來(lái)機(jī)械制造業(yè)的生產(chǎn)需求進(jìn)行預(yù)測(cè)，這對(duì)企業(yè)信息處理和理解能力提升來(lái)講也有明顯效果。若此項(xiàng)工作落實(shí)比較完善，還能夠有效避免資源配置不合理以及戰(zhàn)略規(guī)劃不科學(xué)的問(wèn)題，最終為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展構(gòu)建優(yōu)質(zhì)內(nèi)外部環(huán)境。

3.4虛擬化

在機(jī)械制造行業(yè)的日常生產(chǎn)階段，虛擬制造技術(shù)的應(yīng)用程度越來(lái)越高。尤其是在近幾年互聯(lián)網(wǎng)人工智能技術(shù)發(fā)展速度加快以及技術(shù)更新迭代加速之后，虛擬制造技術(shù)的發(fā)展也得到了帶動(dòng)。在當(dāng)下的虛擬制造技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)的應(yīng)用階段，途徑十分廣泛，主要工作細(xì)節(jié)就集中在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及管理的環(huán)節(jié)當(dāng)中，且機(jī)械化生產(chǎn)控制管理以及現(xiàn)代工藝制造等領(lǐng)域都能夠融合多媒體以及人工智能技術(shù)。

3.5實(shí)例分析

該案例為一種內(nèi)燃機(jī)車(chē)車(chē)架設(shè)計(jì)，主要采取的設(shè)計(jì)方式為模塊化，技術(shù)人員按照總體要求以及接口尺寸等參數(shù)，確定了結(jié)構(gòu)當(dāng)中主要梁以及各獨(dú)立結(jié)構(gòu)模塊的設(shè)計(jì)，最終將模塊組裝焊接成為大部件。3.5.1車(chē)架端部該車(chē)架的端部分為前后兩端，這兩個(gè)位置的結(jié)構(gòu)基本相同，具體細(xì)節(jié)如圖2所示。尾鉤位置的設(shè)計(jì)借鑒了HXN5B型的機(jī)車(chē)結(jié)構(gòu)，主要是使用立板、前后從板等組成，這兩者都焊接在車(chē)鉤尾框立板位置。該內(nèi)燃機(jī)機(jī)車(chē)的斜撐被設(shè)計(jì)為箱型梁結(jié)構(gòu)，主要就是使用上蓋板、立板以及下蓋板組成，在幾次設(shè)計(jì)優(yōu)化之后，確認(rèn)上下蓋板的參數(shù)為8mm和25mm，立板的厚度則是12mm。方案當(dāng)中的防撞墻以及角柱都是使用橫豎筋板和蓋板拼接而成的結(jié)構(gòu)，與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)相比較來(lái)講，這種設(shè)計(jì)更加輕量化。3.5.2車(chē)架側(cè)梁裝配該內(nèi)燃機(jī)機(jī)車(chē)架的側(cè)梁分為左右兩個(gè)部分，其中都有側(cè)板以及腹板等組成部分，具體如圖3所示。該工程當(dāng)中的側(cè)梁整體結(jié)構(gòu)為箱型，長(zhǎng)度是18080mm，在后續(xù)安裝階段能夠與燃油箱形成穩(wěn)定的連接，且支持輕量化設(shè)計(jì)，即能夠?qū)?cè)板厚度從10mm降低至8mm，減重效果躍10%。3.5.3承載式燃油箱案例當(dāng)中車(chē)架油箱使用的是承載式結(jié)構(gòu)，其中還包含后柴油機(jī)梁、油箱端部梁等，具體結(jié)構(gòu)如圖4所示。該油箱的兩側(cè)能夠和側(cè)梁相互連接，屬于發(fā)電機(jī)的關(guān)鍵載體。同樣的，承載式燃油箱也需要輕質(zhì)化設(shè)計(jì)，其上面設(shè)有燃油吸油口和回油口，底部則設(shè)置了污油排放口和檢修口等。輕量化設(shè)計(jì)需要注意的關(guān)鍵就是在減輕零件質(zhì)量的同時(shí)，不能對(duì)油箱本身的性能和質(zhì)量造成影響。3.5.4旁承梁裝配在該車(chē)架設(shè)計(jì)方案的旁承梁當(dāng)中，采用的結(jié)構(gòu)是內(nèi)外分體板梁式結(jié)構(gòu)，在設(shè)計(jì)階段還融入了經(jīng)典車(chē)型元素。即改車(chē)價(jià)的轉(zhuǎn)向架風(fēng)道以及風(fēng)道的出口都定位在旁承梁的位置，能夠?qū)⑴猿辛簲嚅_(kāi)，在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方式當(dāng)中，旁承梁需要加寬，這樣做是為保障零件剛度，但這種設(shè)計(jì)方案必然會(huì)增加零件重量，且旁承梁本身就需要和斜撐以及側(cè)梁三角相互連接，因此該設(shè)計(jì)方案當(dāng)中引用了節(jié)板連接的思路，選擇使用長(zhǎng)大節(jié)板連接各種零件，既能夠均勻分散連接應(yīng)力，也能夠達(dá)到輕質(zhì)化設(shè)計(jì)的目的。具體結(jié)構(gòu)如圖5所示。在該設(shè)計(jì)當(dāng)中，車(chē)架在司機(jī)室位置，且比其他的位置低30mm，因此需要將上節(jié)板設(shè)計(jì)成具有一定坡度的階梯形狀，臺(tái)階一側(cè)與外旁承和邊梁的上平面連接之間相互平齊，另一側(cè)則與其等高。

4機(jī)械自動(dòng)化在機(jī)械制造中的應(yīng)用前景

隨著機(jī)械制造行業(yè)的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)逐漸激烈起來(lái)，機(jī)械自動(dòng)化在制造行業(yè)當(dāng)中的應(yīng)用也就成為時(shí)代發(fā)展的大勢(shì)所趨，能夠在現(xiàn)代建設(shè)理念德育影響下產(chǎn)生更加明顯的技術(shù)性突破。

4.1實(shí)用化

機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展顯然不能脫離實(shí)用化，這也是行業(yè)發(fā)展的根本需求。機(jī)械制造企業(yè)本身也要為生產(chǎn)效率以及生產(chǎn)質(zhì)量營(yíng)造相應(yīng)的發(fā)展環(huán)境，目的就是能夠在根源上提升企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。從客觀角度分析，我國(guó)的機(jī)械制造行業(yè)已經(jīng)融入了數(shù)字化、自動(dòng)化等相關(guān)技術(shù)，并在多種技術(shù)的輔助下展開(kāi)了創(chuàng)新局面。但需要注意的是整體資金以及技術(shù)的投入有限，自動(dòng)化機(jī)械制造工作實(shí)際上還沒(méi)有形成比較成熟的體系，還有提升空間。若想要順應(yīng)時(shí)代發(fā)展的趨勢(shì)獲得更快的發(fā)展速度，企業(yè)有必要積極的引進(jìn)專(zhuān)業(yè)技術(shù)和設(shè)備，并且在自動(dòng)化以及機(jī)械制造行業(yè)的融合當(dāng)中最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)。

4.2綠色化

當(dāng)下我國(guó)的機(jī)械制造行業(yè)推崇可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，在此種時(shí)代背景下，各行業(yè)都需要將綠色環(huán)保作為最終發(fā)展主題。在基尼全球化和一體化趨勢(shì)的影響下，機(jī)械制造行業(yè)也需要比較客觀地看待傳統(tǒng)機(jī)械制造生產(chǎn)模式對(duì)于環(huán)境產(chǎn)生的影響。此外機(jī)械制造企業(yè)本身也需要制定更加綠色化以及可持續(xù)發(fā)展的工作目標(biāo)，注意避免盲目追求經(jīng)濟(jì)利益而忽略環(huán)保。

4.3智能化

在信息化時(shí)代來(lái)臨之后，人工智能只能為代表的新型技術(shù)整體就呈現(xiàn)出了比較蓬勃的發(fā)展趨勢(shì)，同樣也是機(jī)械制造行業(yè)的智能化發(fā)展動(dòng)力。其中的人工智能技術(shù)和機(jī)械制造行業(yè)之間的融合更重視將人腦的研究成果以及功能概念大量地應(yīng)用到機(jī)械生產(chǎn)工作當(dāng)中。這對(duì)于機(jī)械制造以及加工質(zhì)量和效率提升而言有比較穩(wěn)定的推動(dòng)力。近幾年傳統(tǒng)的人工作業(yè)模式，也難以滿足機(jī)械制造行業(yè)在現(xiàn)代化發(fā)展方面的要求，因此在行業(yè)發(fā)展階段可以推動(dòng)計(jì)算機(jī)、大數(shù)據(jù)、人工智能等相關(guān)技術(shù)的融合。如：某內(nèi)燃機(jī)車(chē)通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)了各種工況下的應(yīng)力分布仿真計(jì)算，具體細(xì)節(jié)如表1所示。按照我國(guó)的內(nèi)燃機(jī)車(chē)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)分析，在該車(chē)價(jià)的最大應(yīng)力發(fā)生在縱向壓縮載荷的3000kN左右的情況下，車(chē)架端部位置的斜撐下蓋板，就需要和車(chē)鉤的尾礦裝配端立板相連接，產(chǎn)生的祖達(dá)應(yīng)力值為422.2MPa，約材料的許應(yīng)力值也會(huì)達(dá)到440MPa。在其余工況下，該車(chē)體車(chē)架的應(yīng)力值都比許用應(yīng)力值更小，因此分析表1內(nèi)容可以得知，該車(chē)架的靜強(qiáng)度與設(shè)計(jì)要求相符。

5結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)迅猛發(fā)展已經(jīng)成為我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了新的契機(jī)，針對(duì)機(jī)械制造行業(yè)當(dāng)中存在的制造工藝不完善以及設(shè)計(jì)局限性等問(wèn)題，行業(yè)內(nèi)相關(guān)企業(yè)需要加大力度創(chuàng)新技術(shù)研發(fā)和投入，并且積極吸收國(guó)內(nèi)外先進(jìn)的機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)，最終打造出相應(yīng)的人才體系，為我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的可持續(xù)繁榮發(fā)展提供持續(xù)穩(wěn)定的推動(dòng)力。

參考文獻(xiàn)

[1]陳至歡，劉云韓.新形勢(shì)下自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2021（19）：155-156.

[2]蘭國(guó)榮.探討自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2021，11（09）：129-130，155.

[3]楊鵬飛.談機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)及其在機(jī)械制造中的應(yīng)用[J].現(xiàn)代工業(yè)經(jīng)濟(jì)和信息化，2021，11（09）：156-157，161.

[4]張子成，郝萍.自動(dòng)化技術(shù)在汽車(chē)機(jī)械制造中的應(yīng)用探析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2021（18）：184-185.

[5]周劍，謝堯.自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的有效運(yùn)用分析[J].中國(guó)設(shè)備工程，2021（18）：163-164.

[6]高改會(huì).淺談機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在汽車(chē)制造中的應(yīng)用實(shí)踐研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件，2021（17）：187-188.

作者：牛璐 單位：鄭州工業(yè)應(yīng)用技術(shù)學(xué)院