摘要：在我国科学技术稳步发展的背景下，国家十三五规划对机械制造工业提供了充足的政策支撑，也对机械设计制造提出了新的工作目标。在这一背景下，本文以机械设计制造为研究背景下，从传感单元、制定单元、控制单元、作用单元、程序单元等方面，分析了机械设计制造领域自动化技术应用各模块特点。并对机械设计制造领域自动化技术的具体应用进行了论述分析。
关键词：机械设计制造；自动化技术；
前言：在现代社会发展进程中，机械制造业在现代社会中发挥着越来越重要的作用。这种情况下，只有采取先进的科学技术，才可以促进机械制造业产品质量达到国际化水平。而自动化技术是机械设计制造中产品质量提升的主要抓手，其可以从源头上提升机械设计制造质量，并促使整体机械设计流程更加完善，形成规模化机械设计制造体系。因此，对机械设计制造领域自动化技术的应用措施进行深入分析具有非常重要的意义。
一、机械设计制造中自动化技术的应用组成
机械设计制造领域自动化技术主要以控制系统的形式，通过各模块联动运行发挥作用。其主要包括传感单元、制定单元、控制单元、作用单元、程序单元等几个模块[1]。其中传感单元为整体机械设计制造基础执行模块，其可以对系统运行指标、性能参数进行全过程监督检测；制定单元主要是在传感单元运行的基础上。结合数据指令，制定出具有一定智能效果的动作信号；作用单元及控制单元主要是针对自动化系统前期工作及后期运行要求，在位置确定、能量施加的基础上，将单元、动作进行协调连接的一个模块；程序单元为整体机械制造自动化技术的核心控制单元。其可以帮助机械设计制造人员明确工作关键点。
二、机械设计制造中自动化技术的应用特点
1、综合应用性
机械设计制造领域自动化技术具有综合性特征。其不仅局限在制造生产环节，而且可以将机械设计制造中产品工业设计、生产环境、产品销售、市场调研等模块进行有机整合，将前端设计、中端检查、终端服务串联成一个系统，为企业内各机构资源的充分利用提供依据。
2、系统科学性
机械自动化系统是多学科相互结合的整体。其涵盖了新材料、传感、通信、软件等多学科技术。而通过在机械设计制造过程中将上述学科技术进行系统整合应用，可以将机械设计制造工作制作成一套集技术流、物质流、能量流为一体的系统，保证机械设计制造工作科学科学、平稳进行[2]。
3、市场针对性
机械设计制造产品的特性决定了其需要以市场需求为导向，保证自身设计制造成果与市场需求一一对应。而机械设计制造中自动化技术可以针对市场需求，进行准确分析论证。不仅可以促进机械设计制造中技术升级，而且保证设计制造中技术的有效应用。
三、机械设计制造中自动化技术的主要应用措施
1、机械设计制造中自动化技术主要应用类型
根据机械制造行业、工艺上的区别，机械设计制造自动化生产线中具有自动化电镀生产线、自动化设计制造生产线、自动化装配生产线、自动化喷涂生产线、自动化焊接生产线各种各样的类型。其中应用作广泛的为自动化设计制造生产线及自动化装配生产线，两者分别应用于机械零件加工管理、各种机械产品的后期装配生产。其中自动化设计制造生产线主要从事零件的铣削、钻孔及其他类似的回转切削加工工序。如大批量零件生产加工、已设计成熟的零件加工、需要多种加工程序的零件加工、需长期生产的零件加工等。在具体机械设计制造过程中，通过自动化技术在机械加工生产线中的应用，可以在降低制造成本及人工成本的同时，提高机械设计制造精确度。
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在实际应用过程中，自动化设计制造生产线主要包括 “L”形自动化设计制造生产线、“U”形自动化设计制造生产线、矩形自动化设计制造生产线、上下输送形加工装配生产线等几种类型。其中“L”形自动化设计制造生产线主要指依据“L”形式，在场地中进行生产线布置，以降低生产线占用区域；而“U”形自动化设计制造生产线主要是依据“U”形，进行自动化设计制造生产线设置，其可以在生产线中对机械待加工零件进行想象创作，获得不同表面的加工工件；矩形自动化设计制造生产线主要是在“U”形生产线设置的基础上，根据随行夹具运行需求，设置的自动循环运行形势；上下输送形加工装配生产线主要是直接在输送线上连接固定随行夹具，并促使随行夹具与链条在自动化机械生产线路上、下两个模块循环运行。在上部分可以设计各种机械装配工作站零件装配形势及面层；在下部部分可以采用托盘，在皮带或者链板运输线上进行自动输送加工。由于托盘可以利用定位销准确定位机械零件位置，整体自动化设计制造加工效率较高。
2、自动化机械设计制造系统原理及流程
在自动化设计制造生产线中，根据生产线结构形式的区别，可以分为未设置内部零件存储缓存区的自动化设计制造生产线、设置内部零件存储缓存区的自动化设计制造生产线两种类型。上述两类自动化设计制造生产线在节拍原理方面存在较大的区别[3]。
以未设置内部零件存储缓冲区的自动化设计制造生产线为例，在实际机械设计制造过程中，未设置内部零件存储缓冲区的自动化设计制造生产线应用范围较广。其主要包括零件自动输送系统、单一机械加工工作站（自动机床）及控制系统三个模块组成。通过零件自动输送系统，可以将各台机械加工工作站进行有机连接。此时，没有加工的原始零件可以从自动化设计制造生产线一端进入，在另外一台工作站中完成加工。随后由输送系统输送至与工作站距离较近的另外一台工作站。每一台工作站均可完成对应的加工制造任务，在最后一台工作站，可以获得全部加工工序执行完毕的机械零件。同时在自动化设计制造生产线上可能还有部分检测工作站。其可以针对机械设计制造工件特征，配合部分人工操作的工作站，对机械工件加工过程中的加工质量进行自动检测。在一定程度上代替技术上极难实现自动化设计制造，或者在成本上不够经济的自动化设计制造工序。
3、自动化机械设计制造系统应用要点
由于机械零件的自动化设计制造对加工精度及定位精度具有较高的要求。因此，在自动化技术应用于机械设计制造时，相关人员可以采用专用的随行夹具用于零件的自动化传输。通过随行夹具的合理利用，不仅可以准确定位待加工机械零件，而且可以在移动或者加工定位工作站中将机械零件固定在规定的位置，保证零件相对于加工工具位置准确。同时考虑到随行夹具循环使用特点，应将整体自动化设计制造生产线设置为首尾封闭形式。在这个基础上，为避免随行夹具运输时出现卡顿情况，在自动化机械设计制造生产线设置过程中，可以依据矩形特点，构建随行夹具可自行循环的生产优化线路。并配置专门的清洗工作站，对随行夹具进行清洗，以保证随行夹具重复使用过程中与生产要求相符。
总结：
综上所述，机械设计制造领域中自动化技术的应用主要以科学技术为基础，协同机械生产作业将自动化技术融入机械设计制造工业内。其可以实现机械设计制造连续、高效、自动进行。因此，在机械设计制造过程中，相关人员可依据机械设计制造领域自动化技术系统性、综合性、市场性特点，合理设置程序单元、制定单元、控制单元、作用单元、传感单元等自动化控制系统模块，保证自动化技术在机械设计制造领域优势的充分发挥。
参考文献：
[1]李闯, 韩磊, 安龙哲. 机械设计制造中自动化技术的应用研究[J]. 南方农机, 2017, 48(7):117-117.
[2]种文军. 机械设计制造中自动化技术的应用研究[J]. 世界有色金属, 2017(11):63-63.
[3]孙冉, 孙启明. 机械设计制造中自动化技术特点及发展评价[J]. 电子制作, 2018, No.353(12):42-43.
论文作者:董绳佶
论文发表刊物:《防护工程》2019年11期
论文发表时间:2019/9/4
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