机械工程类论文

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浅谈机械设备自动化技术

摘要：机械设备在工业生产中占有很重要的地位，特别是难度高、危险、工作量大的

工程都是需要机械设备的使用。文章首先对机械设备自动化技术进行了简单的概述，之后

着重分析了其实践应用。

关键字：机械设备;自动化技术;实践运用

在工业经济的大背景下，自动化技术一直处于不断发展之中，自动化至今为止并没有

一个准确的定义，因为其在相关技术的支持下不断革新，当前的自动化技术主要将计算机

技术和人工智能技术作为基础，通过计算机程序来模拟人的思维，用机械设备代替人类进

行各项活动，当前机械设备自动化技术已经被广泛应用于各个领域中。

1机械设备自动化技术概述

总结来说机械设备自动化技术具备以下优点：首先，能够节省大量人力，机械设备自

动化被应用以后，很多产业真正实现了批量生产，一个机床甚至一个车间只需要一个操控

人员，生产效率大大提升;其次，机械设备在计算机系统的操控下能够精确完成各项动作

指令，只要指挥没有失误，机械动作就不会出现失误，可以说设备技术水平比经验最丰富

的生产师傅还要高，因此产品质量明显提升;最后，该项技术的应用能够排除一些不确定

因素的干扰，大大提升生产速度，人们可以根据标准生产速度预计月、季度以及年生产量，而且随着技术的进一步发展，生产速度仍有上升空间[1]。

2机械设备自动化技术的实践运用

2.1各类刀具的自动化应用

工业生产过程中离不开各类刀具，尤其是与金属加工相关的行业，切削过程中都要将

刀具作为主要工具，机械设备自动化技术还不发达的年代，使用这些刀具时对人的依赖程

度比较高，换刀以及走刀过程需要浪费很多时间，切削时还容易出现失误，随着机械设备

自动化技术的发展，刀具的使用向着自动化的方向发展，普通机床以及自动机床在使用刀

具时对人的依赖程度大大降低，工人们不再需要亲自动手完成选刀、换刀以及走刀等一些

列过程，这些刀具会根据计算机程序自动完成这些动作，不仅节省时间，且不容易出现失误，技术人员只需要在操控室里观察整个过程，如果出现偏差直接在电脑中调整参数即可，既便捷又安全。

2.2运用于机械加工中

机械设备自动化技术在机械加工中的应用非常普遍，比较典型的就是自动化加工设备，自动化加工设备主要有两种类型，一种是全自动化，其能够完全实现循环自动化加工，同

时装卸工件的过程也完全实现自动化，另一种是半自动化，只能做到前半部分，装卸工件

过程需要依靠人工，加工过程自动化可以代替人们绝大多数的体力劳动，甚至可以代替一

部分脑力劳动。例如当前大多数机械加工过程所使用的都是数控机床，对加工过程进行自

动化控制，能够按照人们的要求批量加工出各类零件，实现流水作业。

2.3运用于计算机辅助设计与工艺中

计算机辅助制造包含很多内容，需要计算机辅助设计提供帮助，从广义的角度来说，

设计内容包括所有与物流相关事项，从狭义的角度来说，是指生产装备间的活动，我们可

以将其理解为数控编程，无论是广义的角度理解还是从狭义的角度理解，设计中都要将机

械设备自动化技术作为根本依据。而在一些辅助工艺的设计中，人们可以根据实际需要对

工艺流程进行优化，提升编程效率的同时，还能提升技术的精准度。而无论是设计过程还

是在生产过程，都涉及到大量与生产过程有关的数据，将这些数据集中在一起进行统一管理，包括生产物料信息、生产工艺流程、年度生产计划、成本控制计划以及产品订单信息等，这些信息共同构成了生产过程的信息流，信息流的自动化管理实际上就是对整个产品

生产周期的管理。

2.4运用于物流供输中

机械制造中有一个非常重要的环节就是物流供输，只有物流供输过程顺利进行，生产

过程所需要的物料才能被及时运送到设备处或者是仓储处，机械生产过程才能持续下去。

物流供输过程的自动化，就是在生产系统中输入物料名称，系统就会根据流程判断出该物

料应该输送到何处，并作出输送指令，输送机械就会根据指令完成输送动作。物流供输系

统中包括以下几项内容：其一是单机供料装置，该装置中包括五种机器，分别用于存料、

隔料、上料以及输料，另外其中还包括一组定位装置，用来判断物料输送的具体位置;其

二为连续输送装置，其中包括带式、棍式以及链式输送系统，还包括很多传送带，除此之

外还有一个特殊的装置叫做返回装置，如果由于输入错误或者是指令错误导致物料运输失误，就可以启动该装置将物料运回;其三为运输小车，对于一些特殊物料就需要使用运输

小车运输，例如钢厂会使用有轨小车运煤，使用悬挂车运输钢卷等;其四是工业机器人，

由于位置特殊其他设备无法将物料输送到时，工业机器人就能发挥作用;其五的存储设备，其中包括中央刀库以及自动化立体仓库。

2.5应用于装配过程中

工业生产除了加工以外还有一个重要的过程就是转配，就是将加工好的零件按照技术

要求组合在一起，形成基础部件或套件，最终装配成完整的产品，机械设备自动化技术最

初发展起来的时候人们都将重点放在加工环节，而装配环节主要依靠人工，大量技术工人

由加工环节向装配环节转移，但是实践表明人工装配无论如何也满足不了实际需求，于是

人们开始研究自动化装配。零件装配质量会对产品质量产生直接影响，从技术角度来说，

装配过程要比加工过程更加复杂，因为其不属于完全的流水化生产过程，需要自动化装配

系统具有一定的判断力，能够自动判断出连接处或者是接触处是否符合标准要求，连接的

是否牢靠等，这就需要人工智能技术提供支持，使自动装配系统能够模仿人脑思维。

2.6应用于检测过程中

检测是所有工业生产过程中必须可少的环节，能够及时发现零件或者成品中存在的问题，避免一些不合格产品流入市场，例如汽车制造业就会对每一个零件进行检测，确认尺寸、材料等所有特性都符合标准要求以后才可以进行装配，同样装配完成以后仍旧要对装

配情况进行检测，随着加工和装配过程的自动化，人工检测已经不能满足生产要求，各类

自动化识别技术应运而生，例如，在对切削刀具的磨损情况进行检查时，就可以将电流信

号作为依据，也可以根据人工神经网络做出判断，自动化技术的应用大大提升了检测效率，也提升了检测结果的准确性。

机械设备自动化技术具有悠久的历史，在工业经济的发展中具有不可替代的作用，到

目前为止其仍旧处于进一步发展中，在计算机技术以及人工智能技术越来越发达的今天，

机械设备自动化技术仍旧有非常大的发展空间。

参考文献

[1]黄学俊.自动化技术在机械设备制造中的应用[J].中国高新技术企

业,2021,111330:60-61.

浅析机械结构优化设计的应用与展望

一、机械结构优化设计的关键技术与理论

机械结构优化设计中有许多的关键技术与理论，它们对机械结构优化设计的发展和应

用起着十分重要的作用。归结起来，其中的主要关键技术与理论有以下几个方面：

机械结构优化设计的思想和理论;优化方法;建模技术;结构分析技术;结构重分析技术;敏度分析技术;软件开发技术。机械结构优化设计的研究与开发主要集中在这几个方面，

不断有新的理论、方法与技术出现，也有一些其他学科的相关知识和新理论被引入结构优

化设计，并且大大拓宽了该方法的应用领域和范围，为机械结构优化设计的发展注入了新

的活力。

二、机械结构优化设计的应用

1.航空航天

航空航天技术代表着一个国家科学技术的综合水平与实力，大量的先进科学技术首先

在航空航天领域推广应用或发明、开发，而机械结构优化设计发展最快、应用最广和作用

最大的领域也在航空航天。由于该领域的特殊地位，机械结构优化设计得到了广泛的应用

和充分的重视。目前，结构优化设计的大量研究集中在航空航天领域，同时也发表了大量

的研究论文和研究报告。国内进行了有关飞机机身、飞机翼面、飞机结构整体、火箭发动