1、1机械设计制造及其自动化研究摘要：本文通过对传统机械设计制造和机械自动化之间的区别进行研究分析，进而阐述现代机械的智能化特征和功能，进而在一定程度上为机械设计制造以及自动化指明发展方向。 关键词：机械制造 自动化 发展趋势 1 机械自动化的定义 对于现代机械的定义，由于研究的角度不同，进而给出不同的定义。例如美国机械工程师协会，在 1984 年将其定义为：“现代机械就是通过计算机信息网络协调与控制的机械和（或）机电部件相互联系的系统，该系统可以完成机械力、运动和能量流等动力学任务” 。而国际机器与机构理论联合会将现代机械定义为：机电一体化是精密机械工程、电子控制和系统思想在产品设计和制造过程中
2、的协同结合。 2 机械设计制造及自动化的设计原则 2.1 满足机器的功能要求 机械自动化系统通过处理进入系统的物质、能量和信息等，进而在一定程度上输出所需特性的物质、能量与信息。 2.2 利用先进技术进行创新 基于物料搬运、加工、能量转换、信息处理等功能构成原理，便于对各种机械自动化的产品进行设计或分析。 3 机械自动化系统的应用 3.1 锅炉汽包水位控制 3.1.1 单冲量控制系统 2汽包水位控制是通过对给水控制来实现的，单冲量控制系统如图 1所示： 3.1.2 双冲量控制系统 引入蒸汽流量信号，购入双冲量控制系统，如图 2 所示： 3.1.3 三冲量控制系统 在实施方案方面，三冲量控制系统
3、比较多，典型控制方案如图 3 所示： 三冲量控制系统的方框图，如图 4 所示： 加法器可以接在控制器之前或者之后，如图 5（a） 、 （b）所示： 3.2 冷却器控制方案的研究 3.2.1 冷却剂流量的控制 如图 6 所示： 物料出口温度与液位的串级控制方案，如图 7 所示，对液位的上限进行限制。或者采用选择性控制方案，如图 8 所示： 3.2.2 控制气氨排量 4 机械自动化的优势 4.1 提高工作质量 根据设计的要求，机械的执行机构完成预定的动作，自动化控制系统提供了精确地保证，工作质量和产品合格率得到有效地保证。 4.2 安全和可靠性高 机械自动化产品在工作过程中，由于使用电子元器件，可
4、动构件和磨损部件在机械产品中明显减少，在一定程度上确保了灵敏度和可靠性。 34.3 调整和维修方便 借助被控对象的数学模型和外界参数的变化，高级机械自动化产品在一定程度上寻找最佳的工作程序，进而对自动化操作进行最优化。 4.4 复合功能 自动化控制，以及自动补偿、校验、调节、保护等，以及智能化是机械自动化产品必须具备的基本功能，通常情况下都能满足用户的需要。 4.5 改善劳动条件 机械自动化产品自动化程度高，工厂、办公、农业、交通等的自动化，以及家庭的自动化等，在一定程度上都可以实现。4.6 节约能源 对于机械自动化产品来说，通过降低驱动机构的能耗，通过调节控制，在一定程度上提高了能源的利用率
5、，实现节能效果。 5 机械设计制造自动化的发展方向 5.1 机电一体化 机械工业发展的唯一出路就是向着机电一体化的方向发展和延伸。 5.2 智能化 机械自动化产品具有低级智能或人的部分智能。 5.3 模块化 电气产品的模块化在一定程度上为机械自动化企业指明方向。 5.4 网络化 以计算机为中心，将各种家用电器利用家庭网络进行连接，构成计算机集成家电系统，让人民享受高科技带来的便利和快乐。 5.5 微型化 微机械自动化具有不可比拟的优势。 5.6 绿色化 通常情况下，机械自动化产品的绿色化是指使用时不对环境构成污染，报废后能回收利用。 45.7 人性化 一方面人是机械自动化产品的最终使用者，另一方面结合生物机理、研制机械自动化产品。 6 结论 综上所述，我们可知，机电一体化的发展从本质上就是机械自动化的发展，为此，广大设计人员需要对机械设计制造提高认识，因为只有机械自动化设计制造才是未来的发展方向。 参考文献： 1刘武发，刘德平.机电一体化设计基础M.北京化学工业出版社，2007.5. 2杨世明，腾献银，赵镇宏，段巍.机械设计M.电子工业出版社出版，2007.3. 3张建民.机电一体化系统设计M.北京：高等教育出版社，2001.
