浅谈机械设计制造及其自动化的发展方向

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在我国，机械设计制造行业是国民经济各个部门技术设备的重要源头之-，同时机械设计制造还是制造行业中的关键构成部分，它对我国工业体系的建立健全发挥着不可取代的重要地位。所以，就机械设计制造及其自动化展开系统的 全面的分析与研究，以便促进机械设计制造行业的创新与快速发展，是十分有必要的。我国在机械设计制造及其自动化的工程与技术方面，得到了-定的进步，但是还必须加强对其基础理论层面的分析。

1#Lilt设计制造和自动化符合设计原则1.1满足机器的功能性要 求机械自动化产品的设计与制造均是为了达到人们生活、生产的需要，必须具有-项关键的核心技术与作用，把能量与信息加以必要的转化，以后生成人们实际生产所需的能量或者是信息数据。机械自动化系统把技术与产品两者有机结合，形成统-的整体，由产品的设计到产品的功能，构成-个健全的、完善的机械自动化系统。下图1为机械自动化系统功能图。

1.2利用各种先进 的技术机械设计制造及其 自动化的关键保证与核心是先进的技术，不管是系统还是产品，它们所拥有的功能均是技术占主要地位，只有这样方能体现出现代机械设备人性化与智能化的特性。依据不同机械自动化产品或者是系统的主要功能，能够将系统或产品分成几种类型。

(1)加工设备。利用处理或者是加工过程，对已经存在的形态进行改变，添加输出产品或者是物质的作用，具体的现代机械有各种加工设备等。(2)信息处理设备。把输入的信息进行-定的处理，之后将实际所需的信息输出，目前市场上较为普遍的信息处理设备包含传真机、计算机等办公设备。信息处理为主要功能的机械设备叫做信息机，其主要作用就是对人们需要的各种直观信息加以传递，例如文字、声音以及图像等信息。(3)其它功能的机械设备。要想设计出各种各样的机械 自动化产品，首先就必须对机械自动化的功能进行充分的研究，掌握其各种功能，并且充分发挥设计人员 自身的创造力。用途不同的机械设备的运动形式也是不-样的，这表明机械设计制造及其自动化发展具有极大的空间。只要人们充分发挥创新精神，大胆设计，那么将来机械设计制造及其自动化产品将会更加的丰富多样。但是这-点的实现必须依靠成熟的技术支持，且对其进行科学合理的设计与规划。

2机械设计制造和自动化技术的优点科学技术的发展推动了机械自动化技术的变革，传统老旧的机图1为机械自动化系统功能流程图1 16 201 3年9月上第1 7期总第1 73期械产品难以达到现今人们的需要。目前的机械产品均朝多功能、小体积的方向前进，且对产品集成度要求逐渐提升，传统机械设备被新的自动化机械所取代，这已近成为-种发展趋势。以下笔者将对机械设计制造及其自动化技术的优点进行分析与说明。

2.1优化生产力机械设计制造及其自动化产品最为显著的-个优点，就是其产品拥有诸多先进技术，能够对功能加以提升2。机械设计制造及其自动化产品拥有较高的自动控制水平与信息处理能力，说明了产品智能化的特性 ，有效保证了机械设备操作的顺利、有序进行，能够替工作人员开展作业，不但降低了工作人员的劳动强度，同时也提升了工作的质量与效率。此外，机械设计制造及其自动化产品的自动性能够对生产力进行优化。例如与-般机床的生产效率相比较，数控机床的效率比较高，不但能够节约机床量，减少工作人员的数量，同样还能提升生产的效率。

2.2提高可靠性和安全性在实际的工作中，机械自动化产品-旦遇见问题与故障，可以对故障进行自动处理，且及时启动保护对策，有效提升了产品使用的可靠性与安全性。这主要是由于机械设计制造及其自动化产品均具备自动保护、自动诊断、自动警报以及自动监视等作用3。产品的这些作用能够降低在生产过程中问题或故障发生的概率。所以，在工作时，-旦发生短路、过流、过压以及过载等问题，机械设计制造及其自动化产品将自动启动保护措施，降低甚至是避免设备与人身事故的发生，有效提升装置设备使用的安全性。因为产品均是依据机械设计制造及其自动化系统而生产制造出来的，该类产品因为使用的是电子元器件，对机械自动化产品内的磨损与松动构件进行了有效的控制，进而有效提升了产品的可靠性以及灵敏性，降低故障发生的概率，延长产品的使用期限。

3基于GPRS技术下机械设计制造和自动化的发展方向3.1智能化和 网络化(1)智能化，指的就是在控制理论的前提下，吸取大量新办法与思想，对人类智能进行模拟，进而加强机械行为的自主决策、推理判断以及逻辑思维等能力，最终达到较高的控制 目的，促进机械智能化的进-步提高。

(2)网络化，上世纪九十年代，计算机网络技术得到迅猛发展，机械自动化产品也开始朝网络化方向前进 。全球经济在网络技术的推动下实现了-体化发展，-旦机械自动化产品拥有了较好的质量与性能，那么将在全球范围内广泛运用。当前，因为各种网络监测技术与远程控制技术的快速发展，机械自动化产品在其中起着不可忽视的关键作用。

3.2微 型化在上世纪八十年代，机械自动化逐渐朝微观方面发展，微机械自动化产品具有-定的优越性，例如产品体积比较孝能源消耗少、活动灵巧，能够极大的降低资源的浪费，且缩减投入成本。在信息、生物医疗以及军事等行业，微机械自动化的优越性更加的明显。但是微机械自动化产品在发展过程中遇到了-定的阻碍，即微机械技术，这种类型的产品在加工的过程中必须使用十分精密的加工技术，难度系数较大，这种技术科学开发与运用还有待开发与研究。

· · ·下转第ll 8页高端装备制造 China Science&Technology Overview轴上，翻转电磁铁固定在翻转臂上。其动力装置布置在长轴两端，可用摆动油缸驱动，也可用电机减速机驱动。

主要参数：摆动油缸，ASBJKD140/ASBJKD160，行程190。(最终型号据长轴长短而定)。

此种码垛方式多用于中型厂，正-反码垛周期约lmin，双工位布置年产量可达80万吨。此种码垛机的优点在于，可适用多个品种，如角钢、槽钢、工字钢、U型钢、轨道钢等。

3.2双翻转式型钢码垛机双翻转机型最初来 自达涅利公司，近几年经各大设计院转化，在各人钢厂运用也相当广泛。此种码垛方式更适合于新上项目，其前后辊道间距要达到～17m，更适于大型型钢的码，尤其适于大H和大型槽钢。此种形式的码垛分组和码垛关系甚为密切。分组在前，码垛在后，均与输送链交错布置。

双翻转核心码垛部分由分组机构、第1可调升降挡料机构、第2升降挡料机构、第3可调挡料机构、第1翻转装置、第2翻转装置及堆垛升降台等组成。

尤其是对于角钢，由于平移小车电磁铁下方有 自由度较大的导磁条，可安全的吸惹钢，无需更换模板。不足之处在于，码垛小车由于体积庞大，运行速度有限，故产量有限，不太适合用于小型型钢的码垛。柳钢、宣钢、唐钢等中型厂均选用的此机型。

3.2.1分组机 构结构：该分组机构为倒L”型托盘升降机构。油缸驱动长轴装配上的摆臂，进而带动托盘升降。与前后输送配合，完成对来料型材的分组。有接近开关和行程开关对相关位置进行检测。

3.2.2第1可调升降挡料机构结构：该可调升降挡料机构为四连杆机构，油缸驱动升降，电动推杆驱动进行前后调整。机构的升降由接近开关进行检测。

参数：油缸 ，63/45-200；电动推杆，行程500(带位移传感器)2.2kw。

3.2.3第2升降挡料机构结构：该升降挡料机构由挡料头、可调连杆、长轴装配等组成。

由油缸驱动摆臂，进而带动挡料头升降。机构的升降由接近开关进行检测。

3.2.4 第3可调挡料机构 上接第116页3.3人格 化将来，机械自动化的发展必须更加关注人和产品之间的关系，换句话讲就是机械 自动化朝人格化方向发展。机械产品最主要的运用对象是人类，所以，将来机械 自动化产品必须具备人性、感情以及智能等特征。此外，机械自动化产品的人格化还表现在能够对生物机理加以模仿，对不同的机械自动化产品进行有效的研究与开发。

3.4机 电-体化机械自动化的深入发展就变成了机电，机电-体化是由多种技术交叉而构成的-个综合性的技术，例如电工电子技术、机械技术等等。

3，5绿 色化现今在社会经济快速发展的同时，自然环境受到严重的破坏，资源被大量消耗，因此，人们为了保护自然环境，开始提倡绿色环保，而绿色产品也随之产生。绿色产品的出发点就是保护人类的身体降与 自然环境，提倡绿色环保思想，以便避免自然环境受到破坏，提升资源的使用率。但机械自动化绿色产品的设计必须满足社会发展的需要，对生态环境有利，产品在报废之后能够将其回收再利用，以便有效节约自然资源，实现可持续发展。

4结语近些年来，我国对机械设计制造及其自动化的发展投入了大量ll8 201 39Y7上第1 7期总第1 73期结构：该可调挡料机构为连杆机构，分别为长连杆、z”型连杆及摆臂。由带位移传感器的电动推杆驱动摆臂，进而使挡料头做前后调整。极限位由两行程开关检测。

3.2.5第1翻转装置结构：该翻转装置由传动轴、轴承座、连杆、翻转臂、连接臂、电磁铁、减速机、电机、联轴器、油缸等组成。磁铁焊于连接臂上 ，连接臂铰接与翻转臂上，翻转臂把合在长轴上，长轴由轴承座固定在平移链固定支架2k，连杆-端固定在轴承座上，-端固定在磁铁上中后部，起限制磁铁旋转自由度的作用。磁铁的翻转由电机驱动，翻转臂上盖与油缸铰接，油缸尾部固定在升降台的固定支架上，油缸工作所用力为拉力，起配重作用 堆垛角钢时，电磁铁两侧带模板。

3.2.6第2翻转装置结构 ：该翻转装置由传动轴、轴承座、翻转支架、电磁铁、减速机、电机、联轴器、油缸等组成。磁铁焊于翻转支架上，翻转支架把合在长轴上，长轴由轴承座固定在平移链固定支架2上，油缸工作所用力为拉力，起配重作用。堆垛角钢时，电磁铁两侧带模板。

3.2.7堆垛升降台结构：堆垛升降台由升降托架、导向架、传动轴等组成。托架、导向架均为焊接件，托架呈7”型，侧面装有齿条，两侧装有导向轮，导向轮在导向架的导槽内作上下滚动，导向架固定在平移链固定架2上，传动轴由轴承座固定在平移链固定支架2上，长轴上装有齿轮，电机驱动传动轴，齿轮与齿条啮合，带动托架作升降运动。零位由接近开关检测，上下极限位由行程开关检测。

此种机型的特点为：运行稳定，节奏性强，对 自动化要求甚高，适用范围广(角钢、槽钢、工字钢、u型钢、轨道钢等)，但对于角钢，不同型号需更换不同的模板，较为烦琐。该机更适合于大型型钢的码垛◎西、包钢、等钢厂的大H项目均用的此机型。(如图2)4结语除以上几种类型外，国外还有几种单磁头平翻-体式型钢码垛机，但是无论是双磁头还是单磁头，均为靠磁力工作的码垛机，并且多为电磁。此种码垛机不适于非磁性轧件，如不适于不锈钢角钢的码垛等。随着国民经济现代化的不断推进，对钢材种类需求的增多，适于非磁性金属的机械式码垛机的推广指 日可待。

的人力、物力以及财力，引进并培养了大批机械自动化方面的人才，这将为我国社会发展带来积极影响，有效提高我国的机械设计制造及其自动化水平，并为我国机械自动化制造管理的改进带来-定的推动作用，大力推动机械自动化的发展也就是促进我国机械制造技术的进步，使设计人员意识到机械制造 自动化技术是机械设计制造前进的重要方向，只有在这个思路的引导下，我国的机械工业方能得到飞速发展 设计人员在寻