机械设计发展现状研究

机械设计发展现状研究

机械设计发展现状研究 篇1

摘要：如果说书籍是人类精神文明进步的阶梯，那么机械无疑是人类物质文化前进的动力。作为有五千年历史的大国，中国是世界上机械发展最早的国家之一。中国的机械工程技术不但历史悠久，而且成就十分辉煌，不仅对中国的物质文化和社会经济的发展起到了重要的促进作用，而且对世界技术文明的进步做出了重大的贡献。

关键词：发展史、传统机械、近代机械、现代机械

我国机械的发展大致可以分为三种：早期的传统机械；中期的近代机械；发展至今的现代机械。

传统机械方面，我国在很长一段时期内都领先于世界。到了近代由于特别是从18世纪初到19世纪40年代，由于经济社会等诸多原因，我国的机械行业发展停滞不前，在这100多年的时间里正是西方资产阶级政治革命和产业革命时期，机械科学技术飞速发展，远远超过了中国的水平。这样，中国机械的发展水平与西方的差距急剧拉大，到十九世纪中期已经落后西方一百多年。

一、传统机械

传统机械发展这一时期是中国机械发展的第一个时期，然而石器的使用标志着这一时期的开始。青铜器的出现，铁器的使用标志着我国传统机械的发展进入了一个新的时期。唐宋时期我国传统机械发展进入一个高水平发展的时期。石器时代：初期出现了磨制的石器，弓箭等一些简单的机械制造。到新石器时代对石器的选择、切割、磨制和钻孔等有了更高的要求，以及出现了桔槔、辘轳等复合机械工具和原始纺织机、制陶转轮等较复杂的机械，这都反映了这一阶段机械的发展水平有了显著的提高。但这一时期在动力方面只有人力、畜力等并用。在材料方面多以石质材料为主发展为以木、铜质材料为主。

商周时期：这一时期青铜冶铸技术达到了高潮。青铜器的出现标志着一种新的机械技术和制造工艺的诞生。到商中期已广泛使用分铸法等先进工艺，体现出机械工程的不断进步。并且这一时期机械在结构方面由简单工具发展为复合工具和较为复杂的机械。在原理方面从杠杆、尖劈等原理的利用发展为对惯性、摩擦、弹性和重力等原理的利用。在制造工艺方面经历了由石器制造工艺向铜器和其他机械工艺的转变。这充分说明在这一时期中国传统机械技术已经形成并有了

一定的发展。

春秋战国之汉代时期：这一时期铁器开始得到普遍使用，使古代机械在材料方面取得了重大突破。另外钢铁技术的产生、铸造、锻造和柔化处理等机械热加工技术在这时期都有很大的发展。标志我国传统机械的发展又进入了一个新的时期。

这一时期的农业机械发展也很快，出现了三脚楼这样的重要播种机械。出现了高效粮食加工机械—风扇车。磨、碓等谷物加工机械也都已出现，并有了很大的发展。东汉时期还出现了用了齿轮传动的连磨和用水力推动的槽碓和水碓。西汉时期已有犁壁出现，到东汉时期犁的结构已经基本定型。在纺织机械方面出现了手摇纺车、布机和提花机等重要机械。

这一时期的水上机械也开始发展，如造船技术已较发达，橹、舵、帆等部件逐渐完善了起来，并且能够制造大型的楼船和战船。在动力方面开始利用水力为机械的原动力，出现了一些水力机械。在结构原理方面也有新的突破。在不少机械上出现了齿轮机构、凸轮机构和曲柄连杆机构等复杂的传动机构。水排、水碓、指南车以及浑天仪、地动仪等机械的出现反映了这一时期的机械在结构原理方面已经达到了相当高的水平。

唐宋时期：这一时期我国的机械发展进入了一个新的时期。水利机械有了新的发展，水动力方面应用也有了很大的提高。如造船方面有，南朝齐祖冲之所造日行百里的所谓千里船和南朝粱侯景军中的160桨快艇，都是人力推进的快速舰艇，南北朝时期出现了车船。唐代的李皋对车船的改进起了承前启后的作用。另外计时仪的发展也有很大发展，北宋苏颂和韩公廉等制成的木构水运仪象台，能用多种形式表现天体时空的运行。它由水力驱动，其中有一套擒纵机构。水运仪象台代表了当时机械制造的高度水平，是当时世界上先进的天文钟。元代的滚柱轴承也属当时世界上先进的机械装置。

明清时期：出现了技术含量高的机械制造，如郑和所乘宝船是古代最大的远洋船舶，活塞风箱，风箱靠活塞推动和空气压力自动启闭活门，成为金属冶铸的有效的鼓风设备。千钧锚，制针用的冷拔钢丝等手工的高技术制作等。

《天工开物》就是当时机械技术的见证。其记载了不少有关机械制造和产品性能的情况。内容涉及泥型铸釜、失蜡法铸造以及铸钱等铸造技术，还记述了千

钧锚和软硬绣花针的制造方法、提花机和其他纺织机械以及车船等各种交通工具的性能和规格等。

在传统机械方面，我国在很长一段时期内都领先于世界。这也是作为炎黄子孙的我们值得骄傲的。只是随后，受社会的风气和闭关锁国的政策让我国机械逐渐落后。

二、近代机械

到了近代由于特别是从18世纪初到19世纪40年代，由于经济社会等诸多原因，我国的机械行业发展停滞不前，在这100多年的时间里正是西方资产阶级政治革命和产业革命时期，机械科学技术飞速发展，远远超过了中国的水平。

近代机械发展这一时期主要开始标志是洋务运动，洋务运动开始中国开始开设机械制造学校，及机械制造工厂。1866 年, 闽浙总督左宗棠奏准在福州马尾设立船政局, 并附设船政学堂, 亦名 “求是堂艺局”, 次年1月开学。它是中国最早的海军制造学校。1895 年在天津创办中西学堂, 又称北洋西学堂(1902 年改称北洋大学堂, 1924 年易名为国立北洋大学, 1929年又改称国立北洋工学院, 1951 年定名为天津大学)。这些学校打开了中国机械教育的先河。

从1840至1949年新中国成立前为近代时期，这期间中国的机械工业逐步由手工业作坊式小生产,向使用动力机器的生产方式转变。

鸦片战争后，中国社会由封建统治开始转变为半殖民地半封建统治。这个时期诞生的机械工业，从一开始就具有半殖民地半封建的特点：中国最早使用动力的机械厂是外商办的；中国人自己最早创办的机械厂是清政府经营的军火企业；中华民族资本创办的企业，一直处于帝国主义、封建主义、官僚买办的压迫之下。

鸦片战争以后，帝国主义取得了在中国沿海和内河的航行权。为了适应航运业发展的需要，外商首先在中国建立了船舶修造厂。1845年英国人柯拜在广州黄埔设立的柯拜船舶厂，是中国领土内最早的一家外资机械厂。

1854年第二次鸦片战争后不久，外商在黄埔经营的船坞船厂增至5、6家。英美商人并纷纷在华东设立船舶修造厂，其中较大的有英商办的上海祥生船厂、耶松船厂和和丰船厂。至19世纪60年代末，外商在广州、上海、厦门、福州等沿海口岸建立的大小船舶修理厂已达22家，雇用的中国工人达九千多人。

外商在中国经营的机械工业除船舶修造厂外，还有铁路车辆修理厂，如1880年英国人在唐山建立的中国第一个铁路车辆修理厂，1901年德国人在青岛四方村建立的青岛铁路工厂，都是当时规模较大的企业。据1908年统计，外资经营的34个主要机器厂中，船舶修造厂28个；铁路车辆工厂3个。这些厂以英商经营的最多，约占总数的三分之二。

20世纪初，日本在东北加紧了对中国的经济侵略。日俄战争后，在南满地区，开办了一批机械工厂。到20年代已有较大的铁路、造船、矿山机器等机械制造厂20多家。南满铁道株式会社于1906年扩建了接收帝俄的大连铁路工厂、抚顺煤矿机械厂。1907年新建了沙河口铁路工厂。

1908年，川崎造船所扩建了接收帝俄在大连的船坞和工场，设大连分厂，至1914年已发展成为拥有日籍职工2800余人、中国工人1万余人的大型修造船厂，能修造5000吨级轮船。

1919年，美商在上海曾建立专为装配机器的慎昌工厂。美商对中国主要是输出机器设备，长时期占中国进口机器设备总额的五分之一到四分之一，所办机器厂较少。

到民国时期中国的机械发展又有了新的进展，1931年南京政府开始筹备中央机械厂，其设备状况较强。另外当时中国也能仿制一些进度较高的机器，如自动缫丝机、钨丝拉细机等。民营机械厂也迅速发展，如新中工程公司、永利化学公司机器厂、大隆机械厂、顺昌机械产等等。都体现了中国机械工程的发展计入了一个新的时期。但由于战争的关系这时代的机械工程发展受到了种种的阻碍。

三、现代机械

新中国建立后特别是近三十年来，我国的机械科学技术发展速度很快。经过中国不懈的努力，中国机械工业已经逐步发展成为具有一定综合实力的制造业，初步确立了在国民经济中的支柱地位。向机械产品大型化，精密化、自动化和成套化的趋势发展。在有些方面已经达到或超过了世界先进水平。总的来说，就目前而言中国机械科学技术的成就是巨大的，发展速度之快，水平之高也是前所未有的。

“八五”期间，中国共产党十四大明确提出要把机械工业、汽车工业建成国民经济的支柱产业。按照这一战略要求，原机械工业部会同原国家计划委员会

制定了《机械工业振兴纲要》，经国务院批准颁布实施，要求用15年时间，到2010年基本实现机械工业的振兴，使之成为国民经济的支柱产业。

“九五”期间，机械工业取得了长足的发展。突出表现在机械工业产值在全国工业中的比重超过25％，生产保持稳定增长，为国民经济提供了大量可靠装备；先进制造技术得到大量采用，同时在高新技术产业化方面取得重大进展；研制、制造重大、精密、成套装备的能力显著提高；全方位、多层次的对外开放格局基本形成，机械产品出口的迅速增长，有力地支持了机械工业乃至全国经济的发展；体制改革取得突破性进展，市场机制已在机械工业发展中起主导作用，以建立现代企业制度为目标的国有企业改革稳步推进，民营企业、乡镇企业成为机械工业发展的新兴力量。

“十五”期间是机械工业历史上发展最快、变化最迅速的时期。整个行业发展成绩喜人，亮点频现：产出规模增长迅猛、发展环境显著改善、产业结构变化喜人、服务质量明显提高。多年来中国机械工业的高位运行，盈利能力的持续提升，为国民经济可持续发展和综合国力的提高作出了无可替代的贡献。因此，大力发展机械工业，用先进的机械设备去装备国民经济各部门，对促进中国国民经济和社会发展具有重大意义。2007年机械设备制造行业增长形势较好，投资继续保持较为快速的增长以及国民经济的结构调整、技术改造都对机械制造行业产生了大量的市场需求，为机械设备制造业的稳定增长提供了良好的产业环境。

“十一五”将为机械行业带来新的发展契机。众所周知，国家的每一个五年计划都涉及到许多大型工程的建设，而每项工程都将率先拿出接近10%的总投资额做设备投资，其中机械设备就是最为重要的设备投资之一。按照五年计划的一般规律，重大工程在2007年、2008年投资将会达到高潮。由于设备投资提前进行，因此机械行业就在固定投资增长高潮到来前提前进入辉煌期，即未来若干年将是传统机械行业高速发展期。两大行业拉动机械产品需求。从行业关联性来看，由于汽车和航天产业是与传统机械保持最为紧密的两大行业，这两大行业的高速发展必然直接带动传统机械的大幅增长。面对新的发展契机，中国机械企业应把握市场需求、行业发展趋势，抢占先机，制订未来的发展战略。

"十二五”期间市场需求预测、发展战略与指导思想、规划目标、发展重点及主要任务、政策性建议和措施意见七个方面对行业发展状况和前景进行了阐述

和规划。明确了推进我国工程机械产业由制造大国向制造强国转变的发展战略。提出通过5年努力，初步形成具有国际前沿水平的主机产品、基础技术、功能部件的研发与制造体系，实现我国工程机械产业由粗放型、模仿型、数量型向科技创新、质量、工程机械行业早早地迎来了一场寒流效益型的转变。移动式破碎机具有灵活方便，机动性强，可节省大量基建及迁址费用等优点，能够对物料进行现场破碎，并可随原料开采面的推进而移动，从而大量降低了物料的运输费用。移动破碎站可以把建筑垃圾变废为宝，建筑垃圾中的许多废弃物经分拣、剔除或粉碎后，大多可以作为再生资源重新利用如：废钢筋、废铁丝、废电线和各种废钢配件等金属，经分拣、集中、重新回炉后，可以再加工制造成各种规格的钢材；废竹木材则可以用于制造人造木材；砖、石、混凝土等废料经粉碎后，可以代砂，用于砌筑砂浆、抹灰砂浆、打混凝土垫层等，还可以用于制作砌块、铺道砖、花格砖等建材制品。具有实现建筑垃圾减量化、资源化、节约天然资源、保护生态环境等优势，并具有较高的经济价值。需求呈现‘四化’：即功课功能多样化、使用说明简朴化、操纵要点傻瓜化、维护保养人道化，这‘四化’实际上也离不开农机技术与农艺的有机结合。

“十二五”期间，中国工程机械工业协会将协同各分支机构参与到标准制定工作中来，同工信部科技司、装备司，大型骨干企业，各标委会及时联系沟通，积极推进协会标准、行业标准及国家标准的制定和修订工作，随着国内相关标准的及时跟进和不断完善，我国工程机械行业发展将进入标准化时代。

这一时期还没有结束，我国的机械科学技术还将向更高的水平发展。只要我们能够采取正确的方针、政策、用好科技发展规律并勇于创新，我国的机械工业和机械科技一定能够振兴，重新引领世界机械工业的发展潮流。

机械设计发展现状研究 篇2

“机械电子工程” (Mechatronics) 是英语机械学 (Mechanics) 的前五个字母和电子 (Electronics) 的后七个字母拼合而成。我们通常称“机械电子工程”为“机电一体化”。Mechatronics没有统一的定义, 欧洲定义为“在设计产品或制造系统时所思考的精密机械工程、电子控制以及系统的最佳协同组合”。机械电子工程是集机械、电子、计算机控制为一体的, 在传统的机械领域逐步渗透了微电子技术, 它能利用微型计算机控制大型集成电路, 使其自动化运行。机械电子技术被大面积地应用到工业中。机械电子技术包括:微电子技术、电力电子技术、以及软件编程技术等。合理安排各功能模块及整体系统, 实现高质量、多功能、低能耗的高速率的优良系统甚至可以自动控制来完成系统功能等。

2 机械电子技术的主要应用领域

2.1 机械电子技术在数控机床中的应用

数字控制机床简称为数控机床, 它由控制系统、机动传动系统、检测系统、伺服系统及其他辅助系统构成。控制机床由程序控制机床自动运作完成零件的加工。机床的控制系统主要是完成运算、管理、控制的工作, 读取输入介质传输的数据, 对其进行运算以此控制机床;读取指令, 伺服系统驱动机床;检测系统检测机床零件的位移和速度, 将所得结果反馈到其输入端, 以此来矫正偏差;机床传动系统是零件的传动装置;辅助系统种类繁多。经过多年发展, 数控机床在其结构、操作、功能、控制精度上都有很大的提高, 如以下方面:采用多主总线、多CPU的体系;具有兼容性、层次性、符合接口标准的功能化模块, 提高用户使用权益;智能化;利用系统的多级网络功能加强系统组合和系统多功能化的能力;多个独立加工任务由一台机床控制完成或者控制多台机床的多通道、多过程控制;用加上专用芯片的单板或单片机作为控制机组成结构完善的数控装置;软件采用模块化设计、应用大容量存储器。

2.2 计算机的集成制造系统

计算机集成制作系统又名CIMS, 它不是简单组合现有各个分散的系统。它打破原有界限, 各部门之间组合达到最优状态, 潜力得到最大的发挥, 使制造中的各个部分达成紧密相关的整体。

2.3 柔性制造系统

柔性制造系统 (Flexible Manufacturing System) 的英文缩写是FMS, 制造系统更为计算机化, 主要由信息控制系统 (计算机) 、机器人、数控机床、自动搬运小车和自动化仓库等组成。

确定工艺过程后, 选择相应的设备、工具、工件等物料的储运系统, 用计算机控制以上系统, 以此来自动调整并实现成批的高效生产, 此种控制系统被称作柔性控制系统。

2.4 机器人

第一代机器人只能进行简单的重复运动, 缺乏灵活性、适应性;第二代机器人可以利用先进的传感元件获取对象、环境的简单信息, 用计算机处理、分析、判断, 反馈信息并进行控制, 即可以完成低级智能控制;第三代机器人有感知功能, 具有复杂的逻辑思维并进行判断、决策, 完全可以独立行动, 即智能机器人。

3 国内外机械电子工程的发展状况

3.1 国外发展状况

国外机械电子工程的发展分为三阶段。第一阶段:初级阶段, 是20世纪60年代以前。在这个阶段, 人们初步应用电子技术并使之得到较为广泛的认可。第二阶段:发展阶段, 是在20世纪70-80年代, 极大地发展了机电一体化产品及技术。第三阶段:90年代后期, 人们关注并支持此项技术, 在产品研制中投入此项技术, 技术逐步智能化。机电一体化又被分为微机电、光机电等新的分支。机电一体化正在逐步形成完整的科学体系。

目前, 在机电一体化领域处于领先地位的是日本、美国。他们把智能传感器、智能化的工业机器人、计算机芯片制作、柔性化制造技术等当作重大研究课题, 投入大量资金开展相关的研究。

3.2 国内发展状况

我国在机电发面的研究起步较晚, 从20世纪80年代才开始了机电方面的研究及应用。

我国对机电方面的研究非常重视, 国务院成立了机电一体化研究项目小组, 机械电子工程技术被列入“863计划”中。许多高等院校、研究院及一些企业也开始逐步渗透到这项技术中, 对其发展及应用做出重大贡献。但是我国与发达国家相比有很大差距。

4 机械电子技术的发展前景

4.1 人工智能化

智能化控制, 是指模拟人类智能, 使所控制的机器具有推理判断、自主决定、行为感知、逻辑思考等能力。

4.2 模块化

将一个任务量繁多的系统模块分解成小的单元, 通过各种接口与机电一体化产品单元连接在一起共同完成任务。分解模块后的小单元具有方便移植的特点, 用移植模块开发出新的产品, 高效快速地扩大生产规模。制定一些标准以便于各部件、单元相匹配。

4.3 网络化

网络技术飞速发展给科学研究、产品生产等带来了巨大改革。机电一体化新技术开发的产品可以通过网络推广到全世界, 另外可以通过网络进行远控、监视。

4.4 微型化

将微型计算机等运用于机电一体化中, 使机电一体化开发出的产品具有体积小、运用灵活、低功耗等优良特点。采用精细加工技术加工微机电一体化产品。

4.5 绿色化

工业的发展不是以牺牲环境为代价的, 机电一体化发展时要避免污染环境, 废物可以回收利用, 节约资源等。

5 总结

机电一体化是社会生产力发展的必然产物, 随着科技的发展, 随即出现各种新技术, 机电一体化会越来越智能化、系统化, 我国要不断进步, 在机电领域取得更大的成就。

摘要：随着现代科学技术的不断发展, 机械电子领域经历了数次改革。机械电子工程又被称为机电一体化技术。该课题首先论述了机电一体化的定义, 主要涉及领域, 其次论述了电子工程由“机械电气化”发展为“机电一体化”的发展史及其关键技术, 再次论述了电子技术的国内外研究现状及其发展趋势。

关键词：机械电子工程,研究现状,发展趋势

参考文献

[1]胡嘉琦, 邓梅玲, 赵新, 杜彬, 何丽娇.中国典型地区废弃电器电子产品的现状研究[J].日用电器, 2011 (11) :44-48.

自动化发展的机械设计研究 篇3

关键词：自动化；机械设计

自动化技术在我国机械设计中应用相当广泛，其为我国机械设计发展做出了极大的贡献。面对向前经济迅速发展、科学技术应用于生产设计之中越来越广泛，提升机械生产的智能化和高效率至关重要。将自动化技术合理的融入机械设计之中，将我国机械设计自动化水平提升到一个新层次。目前我国机械制造行业主要以可持续发展为主要的前提，发展机械设计的时候必须要强化市场作为主要路径，切实将自动化就似乎和现代制造技术相结合，逐步实现现代科技发展水平的提升。

一、机械设计自动化设计的发展现状

自从我国入世以来经济建设和制造工业业均迎来了新的机遇，政府部门出台的政策积极应对世界工业技术水平的发展，不断完善工业制造水准，同时将我国的核心竞争力落实到实处，积极推动机械自动化技术的发展。随着外资企业冲击我国市场，面对世界机械自动化技术的冲击，我国机械设计必须抓住机遇加强自动化建设。目前我国机械设计自动化技术看着比较单一，刚性自动化程度较为严重，较之发达国家机械自动化水平还存在着很大的差异，通过不断改进我国机械设计的手段，吸取国外企业发展的经验，促进机械自动化技术的改进发展不断完善信息和系统技术[1]。

机械设计自动化研究的时候必须注重其基本的现状及存在着问题分析，开展机械设计自动化研究必须从各项基础工作开始，积极将实践技术应用于其中，对于机械自动化技术进行深入分析，实现机械自动化全面发展。针对机械设计自动化问题的分析应从更加深层次进行研究，采用针对性手段进行改进，促进机械设计过程中以科学技术作为整改发展的基础。

二、机械设计与自动化发展方向分析

由于生产技术快速发展，机械自动化在制造行业的应用变得越来越广泛，而且获得了巨大的成果。我国机械设计自动化发展起步较晚，与发达国家相比而言我国处于相对落后的地位。现阶段对于机械设计和自动化发展的科目建设仍然存在着一定的问题，对于机械设计自动化的研究应该立足于现实，根据理论知识寻找实践的成功点，然后再根据我国机械设计以及自动化的发展程度进行发展方向分析。未来机械设计自动化会逐渐实现智能化发展、机电一体化、网络化、可持续发展以及绿色发展，总之机械设计逐渐会将先进理念逐渐融入到现实的发展之中[2]。

智能化发展可以说是机械设计的发展根本，其主要是实现机械生产效率提升，将机械制造业与智能化技术逐渐融合在一起，将结合机械设计、动力学知识以及社会学发展等学科，实现机械设计科技核心化。通过学科间的融合，人工智能技术和计算机技术逐渐实现了机器人和人脑推理、逻辑和生产。其在机械设计自动化中的应用成为今后的发展主流。

机电一体化其主要是一种信息化技术、计算机技术、机械设计技术、微电子技术以及电子工程技术不断融合的结果。机电一体化发展主要是一种交叉学科的融合，在学科发展以及单一学科之间之间进行融合，并且融合技术逐渐被应用机电发展之中。现代机械设计必须要从传统的思维进行设计和思考，采用创新机械设计思路，将学科之间的技术进行融合，并且所有的机电技术立足于科学建设，将机电一体化作为机械设计的重要发展方向。

网络模式发展其主要是基于当前先进的网络发展模式，随着互联网技术逐渐应用广泛，在国民生产以及生活之中得到了极其广泛的应用。网络化可以说加速了互联网的发展，同时对于机械设计而言网络化可以实现设计理念等交流，设计者在进行机械自动化设计的时候可以进行相互交流，将先进的技术应用到自己的设计系统之中。由此可有效提升机械产品换代、理论更新，发达的网络技术还可以实现机械生产的远程控制，实现实时监测能够为机械设计提供实时数据支持，从而为机械设计自动化发展提供重要技术支持。

可持续化发展和绿色发展均是今后工业发展的重要指导方向，可持续化发展主要是实现机械设计自动化发展能够更上时代步伐。另外绿色发展理念主要是在进行机械设计的时候多考虑机械生产的时候能够对环境进行保护。因为环境保护正是当前我国非常重视的问题，机械设计的时候必须强化这方面的技术，否则机械设计的时候难以满足时代的需求，那么必将会引起时代大流的冲击。

结束语：现阶段随着我国科学技术在新时期不断进步与创新，我国社会各领域对高质量机械制造产品的需求量也在不断增加。因此机械设计的时候必须注重自动化发展，在机械设计的过程中尤其要注重智能化发展、机电一体化发展、网络化发展、可持续化发展以及绿色发展模式。时代正在不断进行变革，各项技术也在不断的发生着变化，只有打造出适应时代变迁的技术才能够生存下去。本文针对机械设计自动化发展方向进行分析，为机械设计时提供设计方向参考。

参考文献：

[1] 胡程晔.试议机械设计制造及其自动化发展[A].中国武汉决策信息研究开发中心、决策与信息杂志社、北京大学国家发展研究院：，2015：1.

机械工程应急设计研究论文 篇4

关键词：机械工程；应急设计；途径；

一、引言

近年来，全世界人为和自然灾害造成的灾难日益严重，并且呈现出社会性、突发性、破坏性、连续性、难预报性等特点。自然灾害如洪水、地震、台风、森林自然大火、海洋自污染等；人为灾害如人为环境污染、交通事故、计算机网络入侵、火灾、核电站事故等。为了抗灾、减灾和救灾，保证人类社会持续发展和国家安全已成为当今国际社会普遍关注的一项重要课题和共同的紧迫任务，引起各国的重视。

二、机械工程应急设计的含义及对象

（一）机械工程应急设计的含义

它是这样一个设计系统，即在由于人为或自然灾害致使设计系统内部和外部环境波动的非正常情况下，实现特殊要求的急需的非现成的机械产品、装备的快速设计系统。机械工程的应急设计是非常重要的问题。所谓机械工程应急设计是指非现成的而需快速应急的设计，往往包括快速设计与制造，而且是属带灾难约束的非正常情况下的快速设计与制造。

（二）机械工程应急设计的意义

开展机械工程应急设计研究的目的不仅是提高自身学术水平，更主要是获取较大的经济效益和社会效益。其意义在于：

一是机械工程应急设计的深入研究将为人们发明创造新机器、新机械提供有效的理论方法；

二是机械工程应急设计研究能加速机械专家智能化，实现真正的“专家”系统，有利于加速机械工程设计水平向自动化、智能化、最优化、集成化实现；

三是应急设计的机械产品提高了产品在同类产品中的竞争力，特别是当专利产品技术形成产业化的时候，可以创造出较高的经济效益及社会效益；

四是在机械工程应急设计的实践中培养了设计人员的创造性思维，增强了其创新能力，提高了人们进行应急设计的自觉性及技术上的可操作性，使机械工程创新成为一种工具和手段。这样，就促进了新产品的繁荣与更新，为社会创造了财富。

机械工程应急设计充分发挥设计者的创造力，利用人类已有的相关科学技术成果(含理论、方法、技术原理等)进行构思，设计出具有新颖性、创造性及实用性的机构或机械产品(装置)的一种实践活动。它包含两个部分：一是改进完善生产或生活中现有机械产品的技术性能、可靠性、经济性、适用性等；二是创造设计出新机器、新产品，以满足新的生产或生活的需要。机械工程应急设计是建立在现有机械设计学理论基础上，吸收科技哲学、认识科学、思维科学、设计方法学、发明学、创造学等相关学科的有益知识，经过综合交叉而成的一种设计技术和方法。

三、加强机械工程应急设计的途径

（一）运用现代的设计方法

如快速设计、模块化设计、协同设计、自适应设计、大规模定制设计等也隐含着快速设计的含义。但是一般很少考虑人为和自然灾害的非正常情况下的特点，特别是考虑设计资源和设计系统本身受损情况。换言之，应急设计有自己的属性和特点，应该在吸取或借鉴现代设计理论、方法和工具中有益的思想、方法基础上，针对应急设计带灾难约束的特点去研究。

（二）坚持模块化设计创新

产品机械结构的模块化，必然带动控制系统的模块化。制造系统的模块化，除加工设备的模块化以外，又将带动物流系统和系统控制的模块化，就是要求在相对独立的不同层次中都实现高度规范化和模块化，给不断按需求重构设备或重构制造系统提供了条件。

解决相似问题的关键是找出相似系统各尺寸参数的相似比。根据各种物理现象的关系式推导出的由物理量组成的无量纲数群为相似准则。与相似准则各参数对应相似比组成的关系式称为相似指标。在基本相似条件基础上，用相似准则、方程分析、量纲分析列出相似比方程，可求得相似比。

模化设计是在开发新产品时，在相似的模拟工作条件下，设计相似的模型进行试验，通过测定模型性能，预测产品原型性能，分析设计的可行性并进行必要的修改，进一步取得最优参数和结构。产品系列设计是在基型设计的基础上，通过相似原理求出系列中其他产品的参数和尺寸。设计步骤是先设计基型产品，确定产品系列是几何相似还是半相似，选择计算级差，求得扩展型产品的参数尺寸，确定系列产品的结构尺寸。几何相似的产品还可按相似关系以生产成本进行估算。

（三）应急设计的研究要具体问题具体分析

应急设计的研究应针对各种机械产品和装备的灾难约束进行具体灾因和特性分析、决定对策，研究设计方法及其实现，提高应急研究的理论水平，从而更好的指导实践；利用上述先进的方法、技术、工具，建立设计系统平台；从而形成其系统理论和体系，并注意在理论与实践相结合的过程中不断地完善。

四、结语

包括机械工程设计在内的一切设计成功的关键，无不在于设计中的创新，而应急设计不仅需要知识和经验，更需要具有强烈的创新意识和创新思维能力。爱因斯坦说过：“想象力比知识更重要，因为知识是有限的，而想象力概括着世界上的一切，推动着进步，并且是知识进化的源泉，严格地说，想象力是科学研究中的实在因素。

农机机械化发展策略研究 篇5

[摘要]为了保证农机发展的效果，应认识到农业机械在促进农业体系发展中贡献力量，并能结合农业种植需要以及农机设备特点，制定科学的农业机械发展应用策略。本文就农业机械化发展的相应策略进行了分析。

[关键词]农业；机械；发展；现代化

中图分类号：S909 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2018）16-0231-01

在现代的农业生产领域中，农机设备无疑贡献了强大的生产力，在粮食生产以及粮食种植等方面为农业工作者提供了强大助，促进了农业生产领域各种作物产量的提升。而农业领域的机械化发展也成为了现代农业发展的主要内容，从而通过农机的发展推动农业的发展。

农机技术先进国家当中农机发展现状

农机发展程度往往和相应地区农业产业发展成熟度成正比，也有较多地区将农业机械的发展水平作为主要的标志。目前一些发达国家发展农业的时候也将重点放到了农业机械的升级优化方面，而这种发展模式也值得参考，让我国农业机械发展更具科学性。

1.1 劳动力较少、耕地多类型地区的农业机械发展

这些地区的农业基本以大面积的农场和牧场作业为主，其耕作、播种、施肥、喷药、灌溉、收获、加工等环节已全面进入机械化、自动化、社会化的阶段。当前正向着精准农业方向发展，主要研究拖拉机等农机的无人驾驶、自动操作和自动监控技术，并将3s技术应用在农业机械作业中，实现农作物长势和产量监测与估产、土壤水分和养分测定、农业灾害监测、生态环境监测、农业资源调查等功能。

1.2 劳动力富足、耕地少类型地区的农业机械发展

其农业规模虽小，但机械化程度很高，主要发展小规模精细农机设备。这些国家十分重视集约化生产和机械化耕作，90%以上的农业作业实现了机械化。

1.3 土地资源以及劳动力比较均衡的地区

这些地区既重视现代工业装备农业，又重视现代科学技术的普及与推广，以提高劳动生产率和土地生产率为主要目标，推行规模集约机械化模式。纵观发达国家建设现代农业和实现农业现代化的历程，虽然各国在建设现代农业的道路和技术路线的选择上有所不同，但却无一例外地先实现农业机械化，进而实现农业现代化。

农业机械化发展分析

2.1 农机化应用范围

衡量农业现代化水平的主要指标是农业劳动生产率，而农业机械化是提高农业劳动生产率的主要手段。在主要粮食作物生产中，农业机械的作用尤为突出，如水稻育秧、移栽以及收割机械化效率较人工均提高10倍以上。随着农业产业结构的调整，该市农业机械化走向了畜牧、水产、蚕桑等特色农业领域，引进了规模畜禽养殖场消毒防疫装置，油菜种植收获机械，大棚耕作、植保机械，鱼塘高效微孔增氧机，桑园耕作植保机，桑树修剪机，枝条粉碎机，果蔬保鲜库等特色农机，用新的科技成果装备农业，提升了特色农业的科技水平。

2.2 农机作业效率

农业机械突出的特点是提高生产效率，提高农业生产力，更重要的是直接为农业增效、农民增收。在粮食生产方面，通过应用水稻、小麦全程机械化标准化生产等技术，减少了人力作业成本，提高了作业效率和土地产出率，确保农业丰产丰收，增加农民收入。据专家测算，使用先进的农机化技术对于增加粮食产量的贡献率可达到20%。

促进农机机械化优化发展的措施

3.1 结合不同地区实际需要进行推广

目前农业机械的规格、型号较多，不同类型农机设备在其特点方面存在差别，并且农机也根据不同农作在种植、培育等方面的特点实现了细化的优化，在提升了针对性的同时也让农机性能得以??化。而在农机深化发展的阶段中，要能注意到不同地区的实际需要，只有以当代的实际需要为引导，才能真正实现农机其机械化发展的落实。其次，在向相应地区引入机械设备的时候，还要能实现成体系的发展，建立起以某种作物为核心的粮食种植产业。

比如，某地以粮油生产加工为主，则在实现农业发展的时候，就可以引入相应的农业机械，让农业生产的质量能得到保证。而且相应的农业生产环节融入农机设备的时候，要能放眼整个农作物生产环节，让农机的力量得到充分展现，实现农业生产效率的全面提升。

3.2 注意设施农业的重要性

在众多农机机械当中，设施农业是当代农业朝向机械化、现代化发展的一个重要方向。而且设施农业有着其他农机机械不可比拟的优，比如钢制大棚的运用就能实现植物生长环境的优化，延长植物种植的时间，让植物即使在寒冬也能成功的种植，并有良好的产量以及成活率。但这种钢制大棚从结构方面来看，依旧是采用了过去普通大棚的结构以及模式，因此在对大棚内光照条件调整、大棚管理方面有加大的发展空间。而这也是智能化类型大棚的优势，在推进农业机械发展中，智能大棚一类的设施能更有效的保证植物的生产效率。现代新型的农机设备往往具备一定智能化，比如智能大棚就能更为有效的对大棚内空间环境的温度情况、光照情况进行调整，为植物创造出最佳的生长环境。

另外，由于设施农业机械在结构以及规格方面的特点，也使得这些设施农业机械在组成中更容加入节水、节能等类型技术。

3.3 加快发展农产品加工机械化

产后保鲜加工是提高农产品效益的关键，也是一项重要的研究课题。随着农产品短缺时代的结束，产后保鲜、加工能力不足的矛盾日益显露。应积极探索农产品产后加工升值的机械化发展路子，加速冷藏保鲜技术和真空包装技术的推广应用，引进果品清洗、分级处理、打腊包装、蔬菜脱水加工等产品加工机械，进一步提高农产品的附加值，增强市场竞争力，促进农业增效、农民增收。

3.4 大力发展特色板块产业机械化

近几年该市蚕桑产业逐渐萎缩，需要从农业机械化角度促进其发展。应积极引进桑园全程管理机械、小蚕自动饲育装置、大蚕条桑喂育机具，积极引进畜禽、水产养殖及饲料加工机械，提高特色板块种养业的装备水平，加快推进特色产业机械化。

3.5 不断完善农业机械化服务体系建设

以市场为导向，积极引导农机社会化服务组织的发展和农机社会化服务体系建设，鼓励农业生产经营者共同推广、使用、合作经营农业机械，提高农机利用率，促进农机服务社会化、标准化、专业化、产业化发展，增强服务功能，打造农机社会化服务品牌，促进农民增收。积极推进农业机械化信息服务体系建设，建设农业机械化公共信息平台。

结束语

大力促进农机技术进步、技术创新发展农机化，必须注重技术进步和创新，促进农机科研成果的转化和推广应用，不断满足农民对先进农业生产工具的需求。尤其要集中力量解决紧缺农机产品的关键技术装备，加大农机装备更新改造和升级换代力度；加强农业机械技术质量监管保证工作，提高农机产品质量、性能和安全可靠性。

参考文献

机械设计发展现状研究 篇6

1 机械工程设计制造及自动化的符合设计原则

1.1 满足对机器的功能要求

所有产品的开发都是为了更好满足人们各种需要的，因此其都将具有独特的功能。不同产品之间的功能都有相互区别之处，都有属于自身的主要功能。换句话来说，这些产品都能够将不同信号、能量、物质进行特定的处理，从而输出具有不同特性的信号、能量、物质。而机械工程及自动化产品正是具有如此功能的产品，其能够科学化、自动化的自主处理来自外部输入的信号、能量、物质，依据自身特性对这些内容进行加工，输出符合用户需求的信息、动力、产成品。机械工程及自动化系统不仅拥有机电一体化这项技术所具有的功能，而且能够利用这项技术开发适配的机电一体化产品。而这种机电一体化产品可以通过其设计不同、制造工艺不同打造不同功能，从而满足用户多样化的需求。

1.2 利用先进技术不断创新

机械工程及自动化系统可以根据其拥有的主功能，对这类产品或系统进行分类。（1） 加工机。这是一种主要以物料的搬运和加工为主的自动化机械，其通过将输入的信息、能量及其物质通过加工处理步骤，输出改变原有物质形态、位置的一种机械，例如在生活当中经常看到的机床、交通运输的机械、食品加工的机械、用于纺织和印刷的机械等等；（2） 动力机。这是一种主要以能量输出的机械，其在获取输入信息之后，在自主判断能量来源、成本的基础上输出不同能量的一种系统，例如：运输工具的电动机、内燃机、发动机等等。（3） 信息机。其是以信息处理为主要功能的自动化机械系统，其对输入的信息或指示进行处理，为用户输出需求的信息，例如运输工具或加工机械上的仪表、生活中经常用到的计算机和打印机以及其他各种信息终端等等。

另外，机械工程及自动化系统还具有其它的功能，例如：检测的功能、控制的功能、构造的功能。这些功能都是机械工程及自动化系统的辅助功能，其在以上的功能系统运作原理基础上，为用户开发出的更有利于模型设计或者是数据分析的各种自动化机械的产品。这些产品的设计和开发非常有利于开拓人类的思维，延伸用户的思路，让创造发明更加容易被实现。例如，金属切削机床就是受到了工件和刀具之间会产生相对运动启发而设计的，其利用这种切削作用的基本原理设计出了更方便工作的机械设备。而科学家们又根据工件和刀具之间运动方式的差别，设计出了具有不同功能的机床。可以发现，机械工程及自动化这一领域的发展空间是非常广阔的，其拥有开拓的想象空间，而我们需要做的就是将机械工程设计的原理融入到我们的生活中不断的创新，不断的设计出方便人类生活、工作的自动化产品。

2 机械工程及自动化系统在化工生产中的应用

在每个产品的生产过程中，都对每个生产工艺过程的工艺变量（ 或叫做物力量） 进行一定的控制。这些被控制的工艺变量将直接影响整个生产过程，并在产品的数量和质量当中表现出来。例如，如果要控制精馏塔的塔顶或者是塔釜的温度，就一定要保证其内部操作压力时刻不变，只有才能才能够得到一批合格的产品。假如在加热过程中加热炉的出口温度所产生的波动超出了允许范围，就会导致下一工序出产半成品的质量和数量。另外，在加热过程中还要时刻控制化学反应器内的反应温度，只有保持温度平稳波动，才能让整个过程的生产效率达到要求。另外，虽然有些工艺变量不会直接的影响到产品的数量极其质量，但是保持其平稳波动却是确保整个加工生产过程得到控制的重要保证。

2。1 锅炉汽包水位控制方面的研究

锅炉汽包是一种用于生产蒸汽的重要设备，其在工业生产当中发挥着不可缺少的作用。在生产蒸汽过程中，如何保持锅炉汽包内液位的高度维持在规定的范围内对整个生产过程都是至关重要的。如果水位低于标准水平，将会直接影响到气体产生的`数量，而且会导致锅炉内水分被烧干的事故出现。相反，如果内部水位高于标准区间，就会导致所生产蒸汽的含水量过大，从而降低蒸汽的质量。可以发现，汽包液位的准确、动态控制在锅炉生产过程中扮演着重要的角色。为了更好的保证液位适当，可以为其设计以下机械工程及自动化系统。

（1）单冲量控制系统：这一系统当中“冲量”一词的实际意思是指变量，而“单冲量”一词就是指汽包的动态水位。单冲量控制系统是一种非常典型和常见的简单控制系统。其运作原理如下：在蒸汽所产生的负荷突然产生大幅度的增加时，会产生假水位的现象，控制器会开始工作，从而调整控制阀的实际开度，大大减小供水量以保证锅炉内所有物料之间的平衡。接着，在假水位现象消失之后，由于炉内的蒸汽量开始增加，控制器就会增大送水量，从而减少反而炉内水位快速下降所带来的气泡波动。控制器在这一系统中发挥着关键的作用，通过单冲量控制系统可以大大降低蒸汽生产过程中发生事故的风险几率。但是，这一体统也有自身的弱点。对于大型锅炉来说，当炉内产生时间短以及负荷波动非常大的情况时，该系统无法进行快速反应，从而不能让炉内的水位得到保证。相反，当该系统被加载于小型锅炉时，由于炉内的水汽包中会在一个时间段长久停留，从而让蒸汽负荷产生变化时其所产生假水位现象并不是很明显，需要在此系统上安装连锁的报警装置来保证单冲量控制系统满足蒸汽生产的实际需求。

（2）双冲量控制系统：双冲量能够有效避免单冲量系统的弱点，其能够在汽包水位的控制过程中，通过主要的扰动来控制蒸汽负荷的动态变化。主动扰动系统让双冲量系统能够根据蒸汽的流量对水汽泡的高度进行动态的校正，从而不仅能够减少“虚假水位”所导致的失误操作，并且能够使供水控制阀更加灵敏，不断根据水位的减少或者增加，根据既定标准对水位进行调整，大大提高了科技含量，并提高了产品的品质和加工效率。从另一方面来看，其实双冲量这一控制系统是一种充分结合前馈控制和单回路反馈两种控制原理的复合控制的系统。但是，这种融合却也导致双冲量控制操作性和设计性难度的提高，为了更好的保证整个系统的有序运作，就需要在这两个系统之间找到平衡点并加以控制。

2.2 冷却器控制方案的研究

冷却器在机械工程及自动化控制当中也扮演着重要的地位。冷却剂是冷却器的热载体，在当前化工生产中通常会采用液态氨等化学介质。通过利用冷却器内化学介质的蒸发来吸收整个工艺物料生产过程中所产生大量的热量，从而使这些工艺物料能够达到其规定的出口温度。

（1）控制冷却剂的流量：其是控制主要是通过改变传热面积F 的传热速度来运作的。此方案在控制过程中比较平稳，能够保证冷却剂得到充分的利用，并且并不会对压缩机的入口产生过大压力。但是，这种方案控制也存在不够灵活，不能保证蒸发的空间从而导致气氨带液对压缩机造成伤害的弱点。

（2）控制气氨排量：该机械的运作原理是通过机械内部的平均温度来实现对工艺物料输出温度的控制的。此种方案的控制具有很高的灵敏度，但是必须保证该冷却机内的制冷系统能够适应压缩机入口的动态压力波动，从而保证冷却剂得到充分利用。另外，为了更好的确保整个系统的顺利运行，还要在此系统上加载另一个液位的控制系统，从而防止液氨泄露导致压缩机内部的损坏。

3 机械工程及自动化系统对生产和生活的影响

3.1 生产能力和工作质量提高

机械工程及自动化自产生到如今已经经历了五十个年头，伴随这一技术的发展，为人类社会带来了更加便利的交通设施，更加容易的沟通渠道，更加高效的生产模式。机械工程及自动化促进了人类整个社会的发展，带来了生产能力和工作质量的提高。现有的机械工程及自动化设备（ 机械） 已经开始朝着更加高科技方向发展，其控制灵敏度、可用度、适应性都较其出现之初得到了长足的发展，并且这些设备能够对参数、温度、湿度等主观环境得到有效的控制，从而让产品的生产大大的克服了地域、时间、空间的限制。

3.2 使用安全性和可靠性提高

机械工程及自动化的产品能够根据动态环境来配置资源、能量、信息的输入和输出，让产品的生产、信息的传递更加具有安全性。自动化操作系统也减少了繁琐的信息交互，让信息的传递跨越人为主观意识的阻碍。通过结合信息管理系统与机械一体自动化系统，为企业战略的制定和实施更加容易，让对整个产品生产线的操控更加简单和准确，从而大大提高了当代企业运作的可靠性。生产厂区人工数量的减少，对危险操作流程采用机械工程及自动化系统避免了有害工种对员工产生的健康威胁，通过远程操作、前馈程序编制的方式，大大提高了工作过程当中的安全性。

3.3 节约能源，减少耗材

机械工程及自动化大大的节约了能源，其通过对动态环境做出不同反应，减少了人工生产过程当中的失误，大大避免了人工工作过程中产生的风险，从而让产品的生产效率更高、产品次品率更低、产品质量更高。通过大规模机械之间的相互组合，新型机械工程及自动化生产线极大的减少了人工成本，缩短了整个产品出产的时间，从而减少了生产过程当中失误几率、信息传递误差的产生，带来了企业生产成本、耗材数量的降低。

4 结语

机械设计发展现状研究 篇7

1 机械设计制造及其自动化

机机械设计及其自动化是现代化科学进步必然的结果,机械设计及其自动化包含多种现代高科技。与传统的机械制造相比,现在的机械制造具有更加人性化化、高效率等特点。机械设计制造及自动化不仅可以使企业的生产效率得到有效提升,还可以使机械系统运行的稳定性得到保障,设备变得更加完善,产品质量得到进一步保障。机械设计制造及自动化与现在的科学技术的进步紧密相关。未来,随着科学技术和经济的不断发展进步,机械设计制造及自动化的潜力会得到充分的挖掘,可以使企业的生产效率大幅提升,大大解放工人的劳动力,企业可以实现高速、稳定的发展。

2 机械设计制造及其自动化的设计特点

2.1 切合设备的功能需要

机械设计制造及自动化的设计需要遵循人们的一般使用习惯。要实现这个功能,就要求机械设计制造及自动化具备超强的数据处理功能。这种功能可以实现信息数据和电能之间的相互转换,进而满足人们的需要。机械设计制造及自动化是技术和产品的完美结合,是设计过程到制造过程的一个完整的自动化系统,对企业的生产效率有着深远的影响。

2.2 新兴高科技的应用

机械设计制造及自动化的发展壮大离不开各种新兴高科技的应用,具体体现在以下几方面:(1)机械设计制造及自动化的生产需要多种加工设备同时工作。加工技术运用的是最前沿的技术,主要作用就是对最原始的事物进行加工,改变事物本来的形态和面貌,然后再为事物增加其他的物质和材料。(2)机械设计制造及自动化过程需要转换能量,实现能量之间的自由转换,比如热能转换为电能、电能转换成动力。这些功能的实现需要的能量转换机是新兴的高科技的应用实践,可以有效提升企业的生产能力,满足生产需求。(3)机械设计制造及自动化能够实现数据的自由传输,但前提是有信息处理设备。信息处理设备是电子科技的高精尖技术。机械设计制造及自动化使用以电脑为技术核心的计算机信息处理设备,比如各种办公设备(传真机、打印机等)。为企业和个人提供各种信息资料是信息处理机械最主要的用途,能够实现办公效率的最大化。(4)机械设计制造及自动化发展需要依靠各种最先进的具有强大功能的设备的配合。各种设备具有不同的用途,未来的机械设计制造及自动化的发展进步离不开人类的伟大创新。为此,需要不断地丰富机械自动化的内容,为社会的进步贡献巨大的力量,为企业提供更加人性化的机器。

3 机械设计制造及自动化的优点

3.1 提高工作效率,缩短工作时间

人工操作一般是传统意义上的机械制造,一件产品需要花费大量的时间生产。在生产过程中,由于误差的存在,很难实现预定的精准程度,产品质量根本得不到有效的保证。但机械设计制造及自动化可以利用当代高精尖的技术解决这一难题。用机械设计制造及自动化代替人工操作,不仅可以缩短产品生产的时间,还可以使产品的质量得到提升,工作效率也会显著提高。

3.2 生产的安全性得到保障

机械生产需要各种大型设备和强大的电力系统同时工作。一旦疏忽或安全意识不强,很容易发生安全事故。我国每年因机械故障而导致的安全事例枚不胜举,很大一部分原因就是在机械生产过程中,工人操作不规范或出现突发状况没有及时处理。由于机械设计制造及自动化可以实现智能化生产,生产过程基本没有人为的操作,只需要通过机械设计时自动化的设定,自动化机械就可以实现自动检测和监控。这样可以及时发现操作和生产过程中所出现的突发状况并触发报警系统。与人为操作相比,自动化机械能够在很大程度上避免安全事故的发生,显著降低因安全事故而造成的人员伤亡,企业的安全生产也可以得到进一步的保障。

3.3 操作更加简单

没有实现自动化机械制造的操作程序繁杂无比,工人出现操作错误的概率很高,严重影响了工人的生产效率和人身安全。但应用机械设计制造及自动化技术可以通过自动化系统任意操作,基本不会出现复杂的操作,操作的简单化使得安全也得到了保障。机械设计制造及自动化具备很完整的功能,工人在工作时,只需要输入控制程序即可控制多种设备的生产。通过机械系统的控制,输入不同的程序即可实现不同的生产方式,不需要大量的人力和物力,就可以实现生产效率的提高。机械设计及其自动化在生产过程中的自测功能避免了故障的发生。机械设计及其自动化使设备操作非常方便。这是机械设计及其自动化的一个较显著的优势。

3.4 拓宽使用的领域

机械设计制造及自动化的使用领域很广。从机械设计制造及自动化的学科来说,主要涉及的领域包括机械装备、工程设计等方面。多种技术的结合使得机械设计制造及自动化的功能得到大大强化,更加广泛的使用范围可以满足不同客户的需求,且随着机械自动化的进步,其发展空间将得到进一步的扩大。

4 结束语

综上所述,机械设计及其自动化的应用领域非常广阔,随着经济和科学技术的不断发展,在未来,机械设计及其自动化的相关技术将会被应用到各种设备中,从而为人类社会的进步作出不可预估的贡献!

摘要：机械设计制造及其自动化有效提高了机械设计制造的自动化程度,同时,机械设备的安全性和稳定性也得到了显著的提高,并且与以往的操作相比,显得更加环保、便捷。机械设计制造及其自动化的发展能够提高企业的生产效益,有着非常重要的意义。随着社会的进步和发展,机械制造的自动化会不断得到创新,其自动化程度也将进一步提高。

关键词：机械设计制造,自动化,发展方向,设计特点

参考文献

[1]刘武发.机电一体化设计基础[M].北京:化学工业出版社,2010.

[2]杨世明.机械设计[M].北京:电子工业出版社,2007.

机械设计发展现状研究 篇8

[关键词]机械设计制造；自动化；发展趋势

引言

机械制造业是国民经济各部门技术装备最主要的来源，也是工业制造业最重要的组成部分，起到了完善我国原有的工业体系的作用。对机械设计制造进行自动化改革的原因就是推动其自身的发展和创新，从而通过这一环节对整体的工业发展产生影响。

1、机械自动化的含义

机械设计制造及其自动化是一种结合了众多学科的新兴学科，一直到现在都仍处于探索和创新发展阶段。通过机械设计制造及其自动化能够突出机械自动化的特点，让其自动化的水平更高，从而带来一场针对于工业生产的改革。自动化就是结合多种技术对机械进行控制，从而对机械系统质量的提升，功能的增强有显著的效果，同时能够增强机械的稳定性和可靠性。现代机械具备了智能化和人性化之后所带来的巨大效益，是传统机械的人工控制化所不能企及的。

2、机械自动化系统的优点与效益

2.1生产能力和工作质量提高。机械自动化产品大都具有信息自动处理和自动控制功能，其控制和检测的灵敏度、精度以及范围都有很大程度的提高，通过自动化控制系统可精确地保证机械的执行机构按照设计的要求完成预定的动作，使之不受机械操作者主观因素的影响，从而实现最佳操作，保证最佳的工作质量和较高的产品合格率。同时，由于机械自动化产品实现了工作自动化，所以生产力大大提高。此外，由于机械自动化工作方式具有可通过调整软件来适应需求的良好柔性，特别适合于多品种、小批量产品的生产，是缩短产品开发周期、加速更新换代的重要途径。

2.2使用安全性和可靠性提高。机械自动化产品一般都具有自动监视、报警、自动诊断、自动保护等功能。在工作过程中，遇到过载、过压、过流、短路等电力故障时，能自动采取保护措施避免和减少人身与设备事故，显著提高设备的使用安全性。机械自动化产品由于采用电子元器件，减少了机械产品中的可动构件和磨损部件，从而使其具有较高的灵敏度和可靠性，故障率降低，寿命得到了延长。

2.3调整和维修方便，使用性能改善。机械自动化产品在安装调试时，可通过改变控制程序来实现工作方式的改变，以适应不同用户对象的需要以及现场参数变化的需要。这些控制程序可通过多种手段输入到机械自动化产品的控制系统中，而不需要改变产品中的任何部件和零件。对于具有存储功能的机械自动化产品，可以事先存入若干套不同的执行程序，然后根据不同的工作对象，给定一个代码信号输入，即可按指定的预定程序进行自动工作。

2.4具有复合功能，适用面广。机械自动化产品跳出了机电产品单技术、单功能的限制，具有复合技术和复合功能，使产品的功能水平和自动化程度大大提高。机械自动化产品一般具有自动化控制、自动补偿、自动校验、自动调节、自动保护和智能化等多种功能，能应用于不同场合和不同领域，满足用户需求，应变能力较强。

2.5改善劳动条件，有利于自动化生产。机械自动化产品自动化程度高，是知识密集型和技术密集型产品，是将人们从繁重的体力劳动中解放出来的重要途径，可以加速工厂自动化、办公自动化、农业自动化、交通自动化甚至是家庭自动化，从而可促进我国四个现代化的实现。

3、机械设计制造及其自动化的发展趋势

3.1虚拟化。通常情况下，机械制造企业要想获得一个新产品的最终设计图纸，必须通过设计、筛选、整合、试验等多道工序，不仅费时费力，还不利于企业实现资金的优化合理配置，阻碍了企业的进一步发展。随着信息时代的到来，计算机技术为人们的工作与生活提供了极大的便利，将计算机技术用于机械制造及其自动化技术中，能通过计算机模拟试验设计方案的可行性，简化了试验环节，节省了机械设计时间、减少了人力劳动量、提升了机械设计效率，为企业获取最大的经济效益奠定了基础。除此之外，网络的普及也为机械制造及其自動化技术的发展做好了铺垫，技术工作人员能通过网络无线传导数据资料，大大节省了设计耗时，帮助设计双方无障碍地沟通合作，为进一步完善设计方案提供了帮助。

3.2人机一体智能化。智能化是机械制造及其自动化技术未来重要的发展方向。技术人员要构建出一个方便操作的人机一体化智能系统，以实现先进的智能机器与制造领域专家有机结合的人机智能制造技术。该系统不仅能用于简单的人工劳动，如筛选、分析、归纳、整理原始数据资料等，还能取代较为高级的人力脑力劳动，如构思、拟定、决策设计方案等，大大节省了技术人员的工作量，利于企业实现人力、物力、财力资源的优化配置，为机械制造业未来的发展奠定了基础。

3.3节能环保化。当前全球污染都较为严重，我国更是将建设资源节约型、环境友好型社会当成一项基本国策，试图促进我国经济更好更快地发展。在机械制造及其自动化技术中体现出节能环保的绿色理念，是时代发展的必然要求，以实现人与自然的和谐共处。对此，机械行业必须充分认识到环保的重要性，并将其充分融入机械生产的各个环节，从设计到回收都要体现出环保绿色理念，使其与客户的生产、生活环境相适应相融合，以科学的发展观为基础，在机械生产中体现全面发展可持续的发展理念，利用可回收重复利用的材料与清洁能源生产机械设备，使机械行业走向更好更快的发展之路。

3.4微型化。出于机械设备的实用性能考虑，当前机械多向低能耗、小体积、灵活便利等方向发展，大大节省了储存空间、减轻了人力搬运劳动强度。由此可见，微型化将会成为机械设备未来发展的必然趋势。机械生产企业将资金投入于改造大型、笨重、操作灵便较低的机械设备，能减少生产资源的浪费，降低生产、运输、储存费用，还能扩大其运用范围，为机械企业谋求更大的经济利益打下了坚实的基础。机械设备微型化除了为机械制造行业的未来发展提供了新思路外，还为其带来了更大的挑战，因为设备体积缩小、能耗降低，所以在生产时要求更高的技术支持，操作的精确度也较原有设备有所提升。

3.5网络化。随着网络技术的迅猛发展，我国机械自动化产品也将顺应时代的潮流，逐渐向网络化方向靠拢。机械行业为了拓宽销路，可以充分利用网络资源，将优质、节能、高效的机械设备向全球推售。在设备设计生产环节，还能够利用网络的远程控制与监测管理技术，不断完善机械设计漏洞，为提高设计性能与使用性能提供条件。

结语

综上所述，机械自动化迎合了当今时代的发展需求，是机械制造业向现代化生产过渡的必然趋势。机械设计制造及其自动化大大提升了机械设备的稳定性、实用性、灵便性与节能性，使其逐渐走向现代机械发展之路，突显出卓越的使用性能。机械行业要想健康、长远、快速地发展，就必须不断创新和探索，从根本上认识到机械自动化设计制造的重要性，以实现人力、物力、财力资源的优化配置，提升机械生产的科学技术含量，为机械制造向虚拟化、智能化、节能环保化、网络化与微型化方向发展打下坚实的基础。

参考文献

[1]吴俊松.机械设计制造及其自动化的发展方向[J].黑龙江科技信息，2013（11）.

[2]杨凤秋.机械设计制造及其自动化发展方向的研究[J].经济生活文摘（上半月），2012（9）.