论文部分内容阅读
【摘 要】 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键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。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。在本文中，主要是相比传统的机械设计和制造，机械自动化，智能化的特点，现代化的机器和传统的机械功能的本质区别。机械自动化中的应用和发展的各界人士，机械自动化产品的优势和好处。这是多功能，高效率，高可靠性，节省材料，能源，不断满足人民群众的生产和生活的多样化需求。
【关键词】 设计制造；自动化；产品；发展；方向
一、机械自动化的产生和定义
早在1971年在长期机电一体化机械设计杂志的增刊出版，后来随着机电一体化技术的发展和广泛的应用。美国机械工程师学会于1984年，在现代机械定义为：“协调和控制，在计算机信息网络中完成的机械，包括机械力，运动和能量流的动态任务和（或）机电元件之间的相互作用。这与机电一体化系统极为相似，都属于现代机械操作系统的范畴。通过对国际上先机制造技术的认识，机械制造技术已经发展为一个对精密度要求极高的一项任务，已经开始由电子操控和计算机系统代替了人力劳动和系统掌控，在产品生产的整个过程中，机器慢慢取代了人的位置，并占有越来越大的比例，只需要少量的人对开关和必要措施加以监控即可。
二、分析机械设计制造及自动化的设计理念
1、根据机器的功能要求开发
不同产品对机械设备的要求也不一样，如今倡导小批量的生产就是根据客户的不同需要生产不同规模的产品，产品之间的功能差异，造成了对机器功能更大的考验。对于机械制造与自动化的设计中，必须根据机器本身的功能，通过计算机操作使用，使机器可以灵活的被使用。
机械自动化系统是一个综合概念，包括机电一体化技术和机电一体化产品的各个方面。作为一个产品，也包含了设计，制造和特定的功能，以满足要求，和其内部结构的有机联系的。
2、利用先进技术不断创新
不同产品的功能和系统都不一样，据此可以将产品分类，投入市场以后，对每一类产品的销售使用情况作市场调差，分析出据呗什么功能的产品被大多数人接受，然后分析原因，利用先进的科学技术着力成产开发，通过对产品原料的处理，加工，保证产品的质量和外形。先进科技的投入，大大增加了机械设备的功能，可以对数据，图像，文字，声音等进行识别分析，并作出相应的处理措施。除了这些主要功能的机械自动化系统中，应该还可以指定其他设备的内部功能，那就是，幂函数，检测，控制功能，结构功能。
综述以上的原理，上述的功能不仅有利于各种机械自动化产品的设计和分析，它有助于开拓新的思路，促进发明和创新。另外，不同的机械设备有着不一样的用途，造成了加工机构、运作方式的不统一，不协调。例如，金属切削机床，以产生相对运动的工件和刀具工作的原则的切割作用。因此，在机械生产过程中存在着很多有联系的变化，只要加之以灵活运用，就会起到事半功倍的效果，通过大胆的想象创新，每个人都可以设计出一流的操作工艺。
三、现代机械自动化系统的优点与效益
高新技术行业的快速发展，带动了机械自动化技术的革新，传统的机械产品已经很难满足人们的需求，如今的产品正向着体积小，功能多的方向发展，越来越要求产品的集成水平，新的机械产品取代传统的机械产品是机械制造技术发展的必然趋势，哪种产品可以更好的满足人们需求就可以在强大的市场竞争中存留下来。现在很多企业针对产品的生产开发都很注重产品的拥有高水平的功能性和附加值，这样可以使产品在市场中更加具有竞争力。产品的推新除旧不仅给机械制造业带来了新的动力，也推动了全球经济的快速发展。下面我们简单分析一下现代机械自动化系统的优势：
1、工作效率和产品质量的双重提高
现代机械自动化技术具备自动控制和自动修复能力，对生产产品的控制要求更加精确，检测更加灵敏，在生产过程中对产品的精确度要求更加仔细，保证了产品的质量。机械自动化技术同时也大大提高了工作的效率，有机器代替人力劳动，对操作的控制更加简单，通过计算机技术可以实现机械统一操作，只需要在操作室对每个机器的正常运作进行监控，调整，保证机器的正常运作。现代机械自动化技术的使用大大提高了产品的合格率和机械设备的稳定性。例如：数控机床加工工件的稳定性大大提高，产量相对于普通机床增加了5到6倍以上的效率。柔性制造系统，生产设备的利用率可以增加1.5至3.5倍，并节省约50%的操作人员和40%的操作人员，缩短生产周期的40%，减少约50%的处理成本。此外，由于机械自动化工作可以通过调整软件，以适应良好的柔韧性，特别适合于小批量多品种的生产要求，缩短产品的开发周期，加快更换。
2、使用安全性和可靠性提高
机械自动化产品通常都具有自动监测，报警，自动诊断，自动保护功能。在工作过程中遇到过载，过压，过流，短路电源故障时，应及时采取防护措施，避免和减少人员和设备事故，大大提高设备使用的安全性，机械自动化产品使用电子装置，机械产品在可动部件和零件的磨损减少，因此，它具有高度的灵敏度和可靠性。故障率降低，寿命延长。
3、调整和维修方便，使用性能改善
机械自动化产品的安装和调试，通过变更控制程序，实现工作方式的改变，以适应不同用户的需求的目标以及不断变化的现场参数。这些控制程序可以通过各种方式输入到控制系统中的机械自动化产品，而不需要改变任何产品中的元件和零件。对于机械自动化的存储功能的主要产物，可以预先存储在一些不同配套的程序执行，并针对不同的对象，然后根据给定的代码信号输入到指定的程序中工作。机械自动化产品的自动检测和自动监测功能可以在出现故障后自动采取措施，保证在其稳定工作过程并解决故障使工作恢复正常。由于机械自动化产品，通常使用程序来控制和数字显示，操作按钮的数目和处理显著减少，使得操作大大简化和方便。机械自动化产品的工作过程中，根据预先设定的程序逐步由电子控制系统，该系统可以重复，以实现所有的行动命令。高级机械自动化产品，通过数学模型，以及外界对被控对象的参数变化随机找到自己的最佳工作程序，自动优化操作。
4、多功能，便于使用
机械自动化产品融合了机械制造和电气生产的技术，同时具备两项功能，避免了产品功能的单一性，双效合一的先进产品不仅自动化程度高，而且便于使用。机械自动化产品的使用简单是因为大多数自动化产品都具有自动调整能力，可以根据外围环境的不同将设备自动调整为最佳使用状态，起到自我保护和最优工作状态。并且很多产品可以在不同的位置，不同的环境因素下使用，产品的适用性大大提高。
四、结论
近年来，我国政府加大了对机械自动化建设的投入，培养了一批又一批的专业化人才，这将对我国现代化建设带来巨大的财富，对我国机械制造技术的提升，管理模式的提升有着巨大的促进作用，发展机械自动化就是发展机械制造技术，让广大设计者明白机械制造自动化技术是机械设计和制造的主要发展方向，只有明确这个思路，才能确保我国机械工业的飞跃。在寻求突破的过程中，设计人员不能把所有的重点和希望都放在高新技术引进上，应该大胆创造，所有的新技术都是从长期的经验中总结出来的，要努力成为一个技术创造者而不是传播者，为我国机械制造自动化技术开辟新的天地。
参考文献：
[1]刘武发，刘德平.《机电一体化设计基础》.北京化学工业出版社，2007.5
[2]杨世明腾献银赵镇宏段巍《机械设计》.电子工业出版社出版，2007.3
[3]张建民等.机电一体化系统设计.北京：高等教育出版社，2001.
[4]赵松年，张奇鹏.机电一体化机械系统设计.北京：机械工业出版社，1996.
[5]溫希东.自动控制原理及其应用.西安：西安电子科技大学出版社，2004.
[6]陆德民.石油化工自动化控制设计手册.北京：化学工业出版社，2000.
[7]孙虎章.自动化控制原理.北京：中央广播电视大学出版社，1994.
【关键词】 设计制造；自动化；产品；发展；方向
一、机械自动化的产生和定义
早在1971年在长期机电一体化机械设计杂志的增刊出版，后来随着机电一体化技术的发展和广泛的应用。美国机械工程师学会于1984年，在现代机械定义为：“协调和控制，在计算机信息网络中完成的机械，包括机械力，运动和能量流的动态任务和（或）机电元件之间的相互作用。这与机电一体化系统极为相似，都属于现代机械操作系统的范畴。通过对国际上先机制造技术的认识，机械制造技术已经发展为一个对精密度要求极高的一项任务，已经开始由电子操控和计算机系统代替了人力劳动和系统掌控，在产品生产的整个过程中，机器慢慢取代了人的位置，并占有越来越大的比例，只需要少量的人对开关和必要措施加以监控即可。
二、分析机械设计制造及自动化的设计理念
1、根据机器的功能要求开发
不同产品对机械设备的要求也不一样，如今倡导小批量的生产就是根据客户的不同需要生产不同规模的产品，产品之间的功能差异，造成了对机器功能更大的考验。对于机械制造与自动化的设计中，必须根据机器本身的功能，通过计算机操作使用，使机器可以灵活的被使用。
机械自动化系统是一个综合概念，包括机电一体化技术和机电一体化产品的各个方面。作为一个产品，也包含了设计，制造和特定的功能，以满足要求，和其内部结构的有机联系的。
2、利用先进技术不断创新
不同产品的功能和系统都不一样，据此可以将产品分类，投入市场以后，对每一类产品的销售使用情况作市场调差，分析出据呗什么功能的产品被大多数人接受，然后分析原因，利用先进的科学技术着力成产开发，通过对产品原料的处理，加工，保证产品的质量和外形。先进科技的投入，大大增加了机械设备的功能，可以对数据，图像，文字，声音等进行识别分析，并作出相应的处理措施。除了这些主要功能的机械自动化系统中，应该还可以指定其他设备的内部功能，那就是，幂函数，检测，控制功能，结构功能。
综述以上的原理，上述的功能不仅有利于各种机械自动化产品的设计和分析，它有助于开拓新的思路，促进发明和创新。另外，不同的机械设备有着不一样的用途，造成了加工机构、运作方式的不统一，不协调。例如，金属切削机床，以产生相对运动的工件和刀具工作的原则的切割作用。因此，在机械生产过程中存在着很多有联系的变化，只要加之以灵活运用，就会起到事半功倍的效果，通过大胆的想象创新，每个人都可以设计出一流的操作工艺。
三、现代机械自动化系统的优点与效益
高新技术行业的快速发展，带动了机械自动化技术的革新，传统的机械产品已经很难满足人们的需求，如今的产品正向着体积小，功能多的方向发展，越来越要求产品的集成水平，新的机械产品取代传统的机械产品是机械制造技术发展的必然趋势，哪种产品可以更好的满足人们需求就可以在强大的市场竞争中存留下来。现在很多企业针对产品的生产开发都很注重产品的拥有高水平的功能性和附加值，这样可以使产品在市场中更加具有竞争力。产品的推新除旧不仅给机械制造业带来了新的动力，也推动了全球经济的快速发展。下面我们简单分析一下现代机械自动化系统的优势：
1、工作效率和产品质量的双重提高
现代机械自动化技术具备自动控制和自动修复能力，对生产产品的控制要求更加精确，检测更加灵敏，在生产过程中对产品的精确度要求更加仔细，保证了产品的质量。机械自动化技术同时也大大提高了工作的效率，有机器代替人力劳动，对操作的控制更加简单，通过计算机技术可以实现机械统一操作，只需要在操作室对每个机器的正常运作进行监控，调整，保证机器的正常运作。现代机械自动化技术的使用大大提高了产品的合格率和机械设备的稳定性。例如：数控机床加工工件的稳定性大大提高，产量相对于普通机床增加了5到6倍以上的效率。柔性制造系统，生产设备的利用率可以增加1.5至3.5倍，并节省约50%的操作人员和40%的操作人员，缩短生产周期的40%，减少约50%的处理成本。此外，由于机械自动化工作可以通过调整软件，以适应良好的柔韧性，特别适合于小批量多品种的生产要求，缩短产品的开发周期，加快更换。
2、使用安全性和可靠性提高
机械自动化产品通常都具有自动监测，报警，自动诊断，自动保护功能。在工作过程中遇到过载，过压，过流，短路电源故障时，应及时采取防护措施，避免和减少人员和设备事故，大大提高设备使用的安全性，机械自动化产品使用电子装置，机械产品在可动部件和零件的磨损减少，因此，它具有高度的灵敏度和可靠性。故障率降低，寿命延长。
3、调整和维修方便，使用性能改善
机械自动化产品的安装和调试，通过变更控制程序，实现工作方式的改变，以适应不同用户的需求的目标以及不断变化的现场参数。这些控制程序可以通过各种方式输入到控制系统中的机械自动化产品，而不需要改变任何产品中的元件和零件。对于机械自动化的存储功能的主要产物，可以预先存储在一些不同配套的程序执行，并针对不同的对象，然后根据给定的代码信号输入到指定的程序中工作。机械自动化产品的自动检测和自动监测功能可以在出现故障后自动采取措施，保证在其稳定工作过程并解决故障使工作恢复正常。由于机械自动化产品，通常使用程序来控制和数字显示，操作按钮的数目和处理显著减少，使得操作大大简化和方便。机械自动化产品的工作过程中，根据预先设定的程序逐步由电子控制系统，该系统可以重复，以实现所有的行动命令。高级机械自动化产品，通过数学模型，以及外界对被控对象的参数变化随机找到自己的最佳工作程序，自动优化操作。
4、多功能，便于使用
机械自动化产品融合了机械制造和电气生产的技术，同时具备两项功能，避免了产品功能的单一性，双效合一的先进产品不仅自动化程度高，而且便于使用。机械自动化产品的使用简单是因为大多数自动化产品都具有自动调整能力，可以根据外围环境的不同将设备自动调整为最佳使用状态，起到自我保护和最优工作状态。并且很多产品可以在不同的位置，不同的环境因素下使用，产品的适用性大大提高。
四、结论
近年来，我国政府加大了对机械自动化建设的投入，培养了一批又一批的专业化人才，这将对我国现代化建设带来巨大的财富，对我国机械制造技术的提升，管理模式的提升有着巨大的促进作用，发展机械自动化就是发展机械制造技术，让广大设计者明白机械制造自动化技术是机械设计和制造的主要发展方向，只有明确这个思路，才能确保我国机械工业的飞跃。在寻求突破的过程中，设计人员不能把所有的重点和希望都放在高新技术引进上，应该大胆创造，所有的新技术都是从长期的经验中总结出来的，要努力成为一个技术创造者而不是传播者，为我国机械制造自动化技术开辟新的天地。
参考文献：
[1]刘武发，刘德平.《机电一体化设计基础》.北京化学工业出版社，2007.5
[2]杨世明腾献银赵镇宏段巍《机械设计》.电子工业出版社出版，2007.3
[3]张建民等.机电一体化系统设计.北京：高等教育出版社，2001.
[4]赵松年，张奇鹏.机电一体化机械系统设计.北京：机械工业出版社，1996.
[5]溫希东.自动控制原理及其应用.西安：西安电子科技大学出版社，2004.
[6]陆德民.石油化工自动化控制设计手册.北京：化学工业出版社，2000.
[7]孙虎章.自动化控制原理.北京：中央广播电视大学出版社，1994.