徐海威

（福建星云电子股份有限公司，福建 福州 350015）

对于机械产品来说，其结构是否实用和可靠在很大程度上取决于其结构设计的合理性，同时，机械结构的设计水平也能反映出我国在机械制造领域上的整体水平，一直以来，机械制造业都在我国经济发展中占据着举足轻重的地位。正是机械制造业的不断发展，使得越来越多的自动化设备得以进入人们的生活中，并为人们的工作、生活和生产提供了巨大的便利。在对机械结构进行设计过程中，要对自动化设备的尺寸、材料及形状等各方面因素进行综合考虑，通过对机械结构进行创新设计，可实现对自动化设备的有效优化，从而使自动化设备具备更加丰富的功能与强大的运行性能，这也将进一步推动我国机械制造业的可持续发展。为此，以下便对自动化设备中有关机械结构设计的几点体会进行浅要的探讨。

1 自动化设备中机械结构设计的相关要求

1.1 需要以用户至上的设计理念为指导

对于自动化设备来说，其产品设计是以用户需求为基础而建立的，只有对用户使用需求和市场需求进行全方位的了解，才能使自动化设备的使用性能得到优化，才能更好地顺应市场发展，并为企业创造更多的经济效益。因此，在对自动化设备中的机械结构进行设计前，需要分析其使用需求数据，确保整个设计工作能够不会脱离其使用价值。

1.2 严格把控产品质量

自动化设备产品质量是否良好，将对其使用价值产生直接的影响。在对自动化设备中的机械结构进行设计过程中，需要对设备的最终质量予以充分考虑，确保产品能够按照理想的强度、刚度和稳定性进行设计。同时，还要对可能影响自动化设备产品质量的各方面因素进行全面的分析，严格控制这些影响因素，以确保自动化设备的产品质量得到切实保证。当然，对自动化设备产品的使用便捷性、安全性及环保性进行考虑也是必不可少的，这些都决定着整个产品的最终质量。只有对产品实施全过程化控制，才能保障企业获得良好的产品合格率，即通过动态控制方法对自动化设备产品的机械结构设计与加工过程进行控制，对其中存在的问题予以及时发现和处理，确保发现的问题能够得到及时的反馈，这样才能使产品设计得到优化。

1.3 确保功能设计满足使用要求

在确保自动化设备产品的机械功能得到充分发挥的基础上，应对其原材料进行加工，以使其成为新的成品。在对自动化设备的机械结构进行设计过程中，需要确保设备功能不仅能够与使用者所提出的使用要求相一致，更重要的是发挥其创新性。对机械结构的设计需要满足相应的工作原则，使机械能够稳定运行，并达到设备在装配性能和材料力学性等所提出的各方面要求。

1.4 开展产品优化与创新设计

国家经济的高速发展，使我国机械制造业正面临着愈发激烈的市场竞争环境，而对于企业而言，其产品质量以及使用性能更是决定企业能否继续生存的关键所在。只有加大机械结构的创新力度，才能使企业具备更强的竞争力。在对自动化设备中的机械结构进行设计时，需要将创造性思维引入其中，并结合现代化科学技术的运用，这样可为产品创造更高的市场价值。并且，在优化设计机械结构时，还要制定一些具有优化空间或可能性的实施方案，例如，优化产品尺寸、改进产品制造工艺等方面的方案。

1.5 应用智能化技术来创新设计

现阶段，我国在自动化设备机械结构的设计中，对智能化技术的应用正逐渐深入，智能化技术的应用也为机械结构设计工作提供了以下优势：首先，能够对另加装备环境实施真实、高效的模拟，可以有效把控零件尺寸、位置及形状所带来的影响，进而使机械结构中的零部件设计变得更加高效。其次，智能化技术的发展，使人们能够利用平台来演示各个零部件的具体装配路径，从而使不匹配现象得以大幅减少的同时，也能更加直观地把控零部件的具体装配情况。再次，通过智能化技术的应用，可以大幅缩短自动化设备对机械结构的设计周期，从而显著提升了自动化设备的生产效率。最后，相比传统的设计方法，通过应用有限元分析、虚拟化设计等多种现代手段，能够极大提升自动化设备中机械结构的设计合理性，进而保障自动化设备的产品质量。

2 自动化设备中机械结构设计中的几点体会

2.1 结合设备使用场合开展设计优化

本文将创新创业竞赛的某个获奖作品作为分析实例，该作品的创作目的是能够自主行走、可远端遥控的一种自动化教学设备，该设备的机械结构属于组合式机构，其机械结构主要是通过曲柄遥杆机构、双摇杆与曲轴连杆之间的相互作用来发挥其仿生功能的。该设备虽然具有较为简单的结构，不过，却便于携带，能够满足用户的使用需求，因此，使用价值非常高。从该作品也可以看出，对市场及用户使用需求有一个充分的了解，方可提高自动化设备的使用价值，相应的，其内在机械结构也将具备更高的设计价值。

2.2 对材料进行优化创新

在设计机械结构时，往往要采用很多不同的原材料，这些种类不同的原材料都有其对应的作用和使用价值。因此，在对自动化设备的机械结构进行设计时，应根据设计要求，采取不同方式科学、合理地选择各种原材料，同时，还要部分原材料实施相应的加工处理，确保其能够在自动化设备的机械结构中得到合理的应用。在机械结构设计中，实现对材料的创新运用，也就是在确保结果不发生改变的基础上，通过改变机械结构中的各个变量来达到优化产品性能的目的。

2.3 优化零部件的使用数量

对于企业来说，需要以最小的投入来获取最大的效益，而零部件在机械结构中的使用数量则对整个产品的最终价值及其功能作用有着直接的影响，而这便需要合理确定零部件的使用数量，在此基础上，还要进行一定的优化。一方面，企业需要对零部件的测评方案进行制定，以便于科学评测零部件的节能效果、精确程度、使用频次以及安全性。另一方面，还要根据综合测评结果来筛选合适的机械零部件，以优胜劣汰为原则来调整自动化设备产品中机械结构的零部件数量，以使产品的机械结构得到不断优化，进而提高产品性价比。

2.4 改变零部件的安装位置

对于自动化设备产品中的机械结构来说，零部件是其基础性的构成单位，对零部件的不同排列方式及位置都会在一定程度上影响整个设备的最终质量。在进行机械结构设计时，需要确保某些零件的高贴合要求得到充分满足，通过改变零部件的排列位置，控制各个零部件间的距离，以此提高自动化设备产品的质量。

2.5 改变和优化产品外形

对于消费者来说，其对产品的第一印象来源于其外形，因此，需要通过改变自动化设备的外形，以此改变产品总体性能，而这便离不开对整个机械结构外形的调整。在设计时，应使自动化设备保持美观的外型，在此过程中，便要调整机械结构中各个零部件的形状与尺寸，以此提高机械结构的精确度，从而更好地优化自动化设备产品的总体性能。

2.6 绿色化的优化创新

对于自动化设备产品来说，无论对其机械结构进行哪种形式的优化创新，均需要按照“绿色化”的设计主题进行设计。现如今，整个社会都尤为强调绿色化发展；在自动化设备的机械结构设计中也同样如此，对其实施绿色化设计也是整个行业在发展与建设过程中所提出的刚性要求。具体来说，机械结构的设计人员需要合理、科学的规划与制定材料、数量、位置等设计方案，在确保基础资源得到有效节约的同时，确保自动化设备中机械结构零部件的设计能够向着节能环保化的方向进行发展，使机械结构设计工作能够同时兼顾其工程意义和生态意义，这样才能更好地推动我国现代化社会的可持续发展。

3 结语

总而言之，对自动化设备中的机械结构进行创新设计和智能化，可以使整个自动化设备的设计水平得到有效提升，实现对产品设计性能的有效优化。只有在用户至上的设计理念的指导下，通过改变机械结构中零部件的数量、材料、位置、形状乃至于制造工艺，才可以对以往机械结构设计中存在的不足进行有效弥补，从而使自动化设备能够更好地适应整个社会的发展需要，并为我国机械制造领域的发展提供有力支持。