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摘 要:机械产品质量的高低直接影响着现代工业的发展,行业研究的中心工作也是围绕提升机械产品质量开展的,本文基本上是针对机械加工设计过程中的常见问题加以解答,达到机械加工质量得以提升的目的,并能满足广大人民群众的需求,同时对业内人士也给予一定的指导。
关键词:机械加工;设计;注意事项
引言：在经济快速推进和工业技术稳步发展的进程中，自动化逐渐成为现阶段各个行业，尤其是机械设计与制造的重要趋势及现代化表现形式，自动化的出现与引入为工业发展增添了极大的活力，同时也促进了新兴技术的提高，可见自动化技术是现阶段工业生产与发展核心动力和技术，必须引起相关人员的高度重视，最大限度发挥其作用，以达到理想的效果。
一、自动化技术概述
自动化技术属于综合技术，无论与信息论与控制论等理论，还是和计算机、液压气压等技术，都具有极为紧密的联系，同时又以计算机与控制理论最为重要，对自动化技术有着很大影响。工程师可以对自动化设备进行数字控制，在这种情况下，能迅速扩大技术实际应用范围。自动化目标的实现有赖于各类自动化工具，现在常用的工具有以下几种：ANN，即人工神经网络；DCS，即分布式控制；HMI，即人机用户；SCADA，即数据采集和监控；PLC，即可编程逻辑控制器
二、机械设计自动化现状
1.基于有限元法的机械设计
就目前来看，有限元法是最常用技术之一，将结构离散模式作为设计核心，对不同的设计单元进行分解以后，把分解后简单的单元进行合理处理，然后根据数学知识来计算，这样能使设计的求解过程更加简单，减小解答难度。在机械设计过程中，采用有限元法可以对不同参数的转换实施准确计算，使设计对结果准确度的关注程度减小，而更加关注设计结果和其基本需要之间是否相符[2]。
2.基于优化法的机械设计
基于优化法的机械设计是在机械设备持续发展中出现的产物，它能把复杂的机械设计问题采用适当的方法转变为数学模型，然后设计人员针对该模型实施解答和深层设计，促使各项指标与参数都能达到理想状态，最终获取最优设计效果。在此过程中，解决计算问题实际上就解决了机械设计中最为重要的问题，将这一问题解决之后，相关设计人员可以得到完整且最优的设计方案。如今，计算机技术不断普及和快速发展使采用优化法进行机械设计时遇到的计算均采用计算机来完成，这样不仅能节省大量的人力，降低机械设计成本，而且还能保证计算结果的准确度、加快计算速度、消除人为因素的影响。
3.基于模糊方法的机械设计
基于模糊方法的机械设计主要将模糊理论与其相关知识作为基础，在科学技术快速发展刺激下，机械设备的结构越来越复杂，对机械设备的使用要求也逐步升高，在机械设计中，应充分考虑的问题与因素持续增多，而且不同因素之间相互影响，使得机械设计成为一个极为复杂的问题，细节因此也变得十分模糊。基于此，想要保证设计质量，提高机械设计工作效率，需要将模糊理论作为出发点，对不同要素间存在的关系进行科学衡量，对各个要素之间的界限进行模糊，摆脱传统设计理念存在的束缚[3]。实践表明，采用模糊设计的方法，能使看起来极为复杂的设计工作变得简单与快捷，并能有效保证机械设计的整体质量及最终效果。
三、机械设计的优化措施
1.选材合理。机械加工的第一步就是优选材料，材料的应用需体现实用性。在材料设计过程中，设计人员必须考虑材料应用的实用性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于机械材料的加工，有很多种加工技术可供选择，如车工工艺、锻造工艺以及热处理工艺等，不同的加工工艺对材料的应用要求是不同的。车工工艺是以车床进行加工的工序方法，它可用于加工各种回转成型面，如：内外圆柱面。因此，它需要材料的应用具备车床作业的可操作特征；锻造工艺是通过对机械材料施加压力，使其产生塑性变形以获得机械性能和具体形状的，它需要材料的应用具备一定的承载力；而热处理工艺是在不改变机械材料形状的情况下，通过改变其内部显微组织，给予其使用性能的，因此，它需要材料的应用具备淬透性。［4］另外，材料的应用需体现经济性在保证各个零部件的材料都能满足各种加工工艺要求的基础上，还要根据企业的发展状况，对机械材料的加工成本实施有效的控制，以体现材料应用的经济性。以日本的汽车制造为例，从一个小小的零件到整个车身，日本汽车的整个设计过程都十分重视机械材料的加工成本，为了降低成本，日本的汽车企业不断更新设计理念和制造技术。由此可见控制机械材料的加工成本对企业的经济效益有着深远影响
2.依靠科技，运动自动化技术。
我国机械设计对自动化技术的实际应用越来越多，其中以并联机器人最具代表性。对于并联机器人，它是指采用独立运行链对运动平台和定平台进行连接，促使机械自由度不低于2，最终形成一个并联驱动的新模式。并联机器人早在30年代就被提出，并在70年代末正式用于机械手臂，由于其结构紧凑、承载力强、精度高，在机械设计与制造中发挥出巨大作用。经过长时间的完善与发展，并联机器人现在已延伸至多个领域，比如并联机床，它是现阶段并联机械具体应用中最具吸引力的方面，不仅结构十分简单，而且具有很大的刚度与更短的传动链，可做到六轴驱动，能对三维曲面进行加工。另外，通过重组或者是模块化设计，还能使机械整体布局更加多样，增强对环境的适应性[5]。例如由Micromat研发的并联机床，它采用一个伸缩杆，长度变化极为灵活，可对主轴部件进行灵活驱动，满足加工轨迹每个运动要求，并且处于工作台的所有工件都能长时间保持固定。又比如工业机器人，它也是现阶段在工业领域有着良好发展前景的自动化机械设计方法，可以在保证产品整体质量的基础上，取代人力完成特殊环境条件下的各项作业，以此大幅降低安全风险，为工作人员提供有效的安全保障，减小劳动强度和。在这种情况下，我国对医疗设备的设计制造就给予了极高的重视，尤其是在现在医疗设备还以进口为主的局势下，亟需通过自主研发，以及对自动化技术的研究与引入，解决目前只能依赖进口的问题[6]。
结语：
随着科学技术的迅猛发展，工业生产中所用机械设备的内部构造也越来越复杂，工业生产量的增加使得生产机械设备的工作负荷越来越大，为了确保机械设备在高负荷量的工况下能够高速、平稳地运转下去机械设计显得尤为重要，设计中材料的优选和科学应用对整个机械设计来说非常重要。我们只有充分制定科学合理的设计和应用方案，才能不断提高机械设计的水平，促使机械设计行业长效发展。
参考文献:
[1]张衡.机械设计加工注意事项探析[J].山东工业技术，2019（11）：43，68.
[2]陆春，贡金金，何奇，林超亮，袁盼.机械设计自动化设备安全控制[J].科技经济导刊，2019，27（15）：81.
[3]鑫龙，崔世超，焦可如，候天阳.智能自动化技术在机械设计中的应用研究[J].装备制造技术，2019（05）：116-118.
[4]梁凤尧.热处理工艺在金属零件加工中的作用［J］.轻工科技，2012，05[5]张海滨.浅谈机械设计制造中应该注意的问题[J].黑龙江科技信息,2015(23):47
[5]陈振江.机械设计自动化设备安全控制措施[J].现代制造技术与装备，2019（05）：205-206+155.
[6]刘宁.计算机技术在机械设计制造及其自动化中的实践应用分析[J].电子测试，2019（09）：124-125.
论文作者:白光勇
论文发表刊物:《电力设备》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/15
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