浅析机械设计制造及其自动化的发展方向

2018-12-06张迎祥王谦

商品与质量 2018年44期

张迎祥王谦

1.东营区城市建设工程质量检测有限公司山东东营 257100；2.东营市特种设备检验所山东东营 257100

机械设计制造及其自动化是一项非常复杂且包含了多个学科技术的庞大技术领域，随着现代社会工业化进程的快速推进，对机械设计制造及其自动化领域提出了更高的要求，这给该领域既带来了发展机遇，也带来了挑战。因此，必须要明确机械设计制造及其自动化的发展方向，这对该领域的发展具有至关重要的影响，甚至具有极为重要的导向性作用，是促进机械设计制造及其自动化发展的重要因素。

1 机械设计制造及其自动化实际应用

1.1 农业领域

机械设计制造及其自动化在我国农业方面的应用，其不仅使农业生产因机械设备精度的提升而形成促进作用，同时还在一定程度上加快了经济建设。相比于发达国家，我国机械设计制造及其自动化技术在农业方面应用较晚，技术水平与精度控制差异明显，并且对于机械设备的精度建设主要集中在农业节肥与节水方面，例如通过精准控制技术应用，使农业灌溉在满足需求的基础上减少水资源的用量，以此达到节约用水的目的。但是基于国际形式与我国基本国情的分析，机械设计制造及其自动化建设在我国农业应用方面还远远不够，为达到精准化要求，本文建议：1)基于国外先进技术与经验的学习，同时结合我国农业机械设备的发展现状，集中农业发展科研力量，将农业机械自动化设备在技术实施完善，同时加快精度化建设速度。2)以科学技术为依托，优化农业机械自动化建设，解放劳动力，降低劳动量，实现农业自动化生产。

1.2 工业领域

相比于农业生产，机械设计制造及其自动化在我国工业领域应用更为广泛。以 Pro/E 数控加工过程为例，数控编程作为Pro/NC 数控加工的核心技术，其对几何图形数字化、形成器件加工轨迹与操作仿真到数控程序等过程，主要是通过图形、机器与操作员的互相融合来完成。为了确定数控加工方法、路线、工艺及其参数，需通过计算具体数据将器件轨迹获取，以此将工件的数控加工过程依据数控机床采用的代码和程序格式显示出来[1]。

（1）储存环境参数(包括零件尺寸及图形、技术要求和器件工艺要求等)于 Pro/NC 数据库，然后确定器件在数控加工中的工艺参数、加工路线及辅助功能参数，最后以数控机床原始加工代码为依据将数控机床驱动，以此实现器件的加工。

（2）对于加工轨迹在 Pro/E 数控加工中的设计，其过程必须以规定的加工工艺步骤为遵循，而数控程序流程和加工思路在实际加工逻辑中表现一致，在此过程中，通过对数控切割中刀具参数的设置，可根据实际需求合理设计刀具用来数控加工，而对于刀具的切割轨迹，则可通过工艺数据由加工系统计算得出并生成CL 文件。

2 机械设计制造及其自动化的发展趋势

2.1 微型化发展

事物随着技术的发展总是朝着由大到小的方向转变，机械设计制造及其自动化发展也不例外。这样我们就可以说，它的发展前景也会步入微型化。早在上世纪末，人们就有了发展微型机械的思想。但由于当时生产条件的限制，微型机械发展并不理想。现在随着科技进步，其发展已有很大改观。我们已经能够对大型机械中的构造进行有效改良，部件的精密度进一步提高，机械体积也逐渐缩小，物质消耗值也有所下降。这样，机械生产就更加轻便、灵活，使用者更易操作。这对于机械工业发展来说，是很有利的。

2.2 模块化方向发展

我国的机械设计和制造行业虽然在过去取得了很大的进步，但是和西方发达国家在大型设备制造方面还存在着很大的差距，一方面是由于技术积累不够，另外一方面是由行业的规范和技术标准不统一造成的，这样就会导致各个制造厂之间存在着很大的技术障碍，不利于形成专业体系的模块化规范，从而对于加快行业发展造成了严重的阻碍。由于像一些电气设备的接口、伺服电机的接口、电源接口的功能部件没有形成统一的规范，这样就会造成没法进行大规模的批量开发，对于用户来说也是一件很麻烦的事情。因此对于我国的大型机械设计制造企业以及电子元器件的加工制造来说，模块化都将是未来的发展趋势。而且行业之间制定统一的技术标准，对于促进各个行业的发展至关重要。在未来机械设计制造的发展中，一定会解决这些问题，并在国内乃至全球范围内建立标准的模块化机械产品规格。只有这样，机械设计制造领域才能更快地实现工业化发展，更大规模地提高生产效率。

2.3 环保工艺生产制造

绿色环保生产的集成概念的加工和生产过程可以有效地促进机械生产行业的可持续发展。同时绿色原则可以有效减低企业的生产成本，同时保证了产品的质量问题，可以有效地解决制造企业污染严重的问题。这样的问题，通过注重环保的加工工艺，有效地增加了加工生产环节中的生态制造环节，并能有效地提高企业的经济效益。目前，我国明确要求制造企业通过高科技技术提高产品的制造工艺，在设计生产环节充分考虑绿色的设计理念，在促进经济发展的同时，不会破坏我国的生态系统。在机械制造过程中，通过减少机械生产损失，减少生产废料排放，有效降低环境污染率，通过基础环保设施的建设可以实现系统的环保发展过程。使用环保材料生产提高生产材料的利用效率，促进原材料的生产环境更科学、有效地满足科学发展需要的机械生产流程，然后有效地实现环境友好过程生产过程通过废料的回收和重用，并促进环保加工制造过程[2]。