于浩

摘 要： 機械工程主要包括機械產(chǎn)品的設(shè)計和制造，為在現(xiàn)有的基礎(chǔ)上，提高機械產(chǎn)品的性能，應(yīng)當(dāng)對設(shè)計制造過程進行優(yōu)化，該目標可以通過自動化技術(shù)中的虛擬技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及CAD/CAE/CAM技術(shù)來實現(xiàn)。借此下面就自動化技術(shù)在機械工程中的應(yīng)用展開分析探討。

關(guān)鍵詞： 自動化技術(shù);虛擬技術(shù);神經(jīng)網(wǎng)絡(luò);機械工程

【中圖分類號】F407.4 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-3733（2020）09-0202-01

1 機械自動化技術(shù)的主要特點

機械自動化的發(fā)展是我國機械制造領(lǐng)域現(xiàn)代發(fā)展的一個顯著特征，能夠更好的滿足制造領(lǐng)域高速發(fā)展對高科技自動化技術(shù)的需求。通過應(yīng)用該項技術(shù)，能夠大大提高機械設(shè)備的制造效率，保障機械的制造速度、更新速度緊跟市場需求，為以后機械制造行業(yè)的發(fā)展提供全新的技術(shù)支撐。機械自動化技術(shù)在機械制造領(lǐng)域應(yīng)用的特征主要體現(xiàn)在以下幾方面：首先，機械制造領(lǐng)域應(yīng)用機械自動化操作技術(shù)能夠進一步轉(zhuǎn)變?nèi)瞬判枨?，逐漸由過去的以單純勞動力輸出為主的需求，向著以專業(yè)性強掌握高新技術(shù)的精英人才需求轉(zhuǎn)變;其次，通過應(yīng)用機械自動化技術(shù)，能夠?qū)C械設(shè)備的內(nèi)部結(jié)構(gòu)進行進一步的升級換代，從傳統(tǒng)的笨拙生產(chǎn)向著更高效率、低成本投入轉(zhuǎn)變，同時還能夠大大縮短機械設(shè)備的體積，提高運行效率。

2 自動化技術(shù)在機械工程中的應(yīng)用

2.1 在機械智能化設(shè)計中的應(yīng)用。

智能化技術(shù)是一種近年來較為熱門的一項技術(shù)，同時智能化也是自動化技術(shù)的重要特征之一。智能化的優(yōu)勢主要在于，不僅能夠支持機械設(shè)備及系統(tǒng)在無人狀態(tài)下自動運行，還能夠通過人工智能強大的學(xué)習(xí)能力，整合海量數(shù)據(jù)自主進行學(xué)習(xí)和經(jīng)驗總結(jié)，模擬人腦對系統(tǒng)運行中出現(xiàn)的問題進行判斷，使控制系統(tǒng)不再是單純的執(zhí)行操作，而能夠根據(jù)實際出現(xiàn)的問題做出相對可靠的決策，自動進行問題處理，這也保證了異常情況反應(yīng)和處置的及時性，提高了機械控制運行的可靠性。

2.2 機械自動化技術(shù)的集成化應(yīng)用。

機械自動化集成技術(shù)主要應(yīng)用于機械產(chǎn)品在生產(chǎn)階段的技術(shù)集成，通俗來講，就是將人工的操作技藝和機械設(shè)備的制作工藝有效結(jié)合，通過將兩項技術(shù)有效合理的應(yīng)用，對制造企業(yè)的決策判斷和人工管理等項目進行合理的運用管理，確保資源利用更加合理，機械設(shè)備利用效率更高。另外具有機械自動化智能分析技術(shù)的機械，在運作過程中能夠?qū)Ξa(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)進行一定的分析，并在生產(chǎn)過程中對質(zhì)量品質(zhì)進行有效的監(jiān)督和檢測，確保生產(chǎn)出來的產(chǎn)品符合相關(guān)要求。通過應(yīng)用機械自動化集成技術(shù)，能夠?qū)鹘y(tǒng)的以人工操作管理為主的生產(chǎn)方式向著以機械電腦自動智能化操作為主的生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變。通過計算機進行有效的操作和智能化運轉(zhuǎn)，能夠完成制造企業(yè)的日常生產(chǎn)任務(wù)。機械自動化集成技術(shù)的應(yīng)用，極大程度的拓展了企業(yè)的經(jīng)營規(guī)模，提高了生產(chǎn)效率，同時還能夠嚴格控制機械產(chǎn)品的不良率，提高資源的利用效率，幫助企業(yè)更好的生產(chǎn)和發(fā)展。

2.3 在機械制造產(chǎn)品檢測環(huán)節(jié)的應(yīng)用。

在完善設(shè)計的基礎(chǔ)上，機械產(chǎn)品的制造質(zhì)量，也很大程度上影響著產(chǎn)品應(yīng)用價值的發(fā)揮。要保證機械產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，避免劣質(zhì)產(chǎn)品流入市場或投入使用，就必須要對產(chǎn)品檢測環(huán)節(jié)進行嚴格把關(guān)?，F(xiàn)代化生產(chǎn)已經(jīng)可以達到極高的效率，僅僅是對同類產(chǎn)品的檢驗，單純依靠人力已經(jīng)不能保證檢驗效果。同時，一個完整的機械設(shè)備需要有大量零部件，組裝質(zhì)量的檢測也具有一定的復(fù)雜性和難度。通過自動化技術(shù)的應(yīng)用，機械制造企業(yè)可以研發(fā)建立自動化的產(chǎn)品檢測線，與生產(chǎn)線、組裝線對接，通過現(xiàn)代檢測技術(shù)及工藝，對產(chǎn)品規(guī)格、質(zhì)量以及機械設(shè)備組裝質(zhì)量進行精準而嚴格的自動化檢測，這樣不僅提高了檢測工作的開展效率，還能夠有效避免人為判斷失誤導(dǎo)致的疏漏，提高了檢測結(jié)果的可靠性，對于保證機械制造精度、提高產(chǎn)品質(zhì)量都具有積極價值。

2.4 CAD/CAE/CAM技術(shù)在機械工程中的應(yīng)用。

CAD/CAE/CAM全都歸屬于計算機輔助工具的范疇，是具有代表性的自動化技術(shù)，其中CAD是計算機輔助設(shè)計，CAE是計算機輔助工程，CAM是計算機輔助制造，它們以計算機作為主要的技術(shù)手段，以軟件的形式為用戶提供輔助工具，從而快速完成模具結(jié)構(gòu)、數(shù)據(jù)加工、機械產(chǎn)品的設(shè)計與優(yōu)化。

2.4.1 在數(shù)控加工中的應(yīng)用。

在數(shù)控加工中，對CAM技術(shù)進行應(yīng)用時，需要對工藝性加以充分考慮，具體包括刀具進給方式的合理性;以直線加圓弧的方式對進退刀進行引入，這樣可以使工件上的刀痕達到最小化;在處理對稱特征的過程中，要以確保工件的加工質(zhì)量作為前提，將加工方向調(diào)整為順銑;采用轉(zhuǎn)角減速的處理方法，保證切削質(zhì)量。

2.4.2 在鍛造中的應(yīng)用。

傳統(tǒng)的鍛造方法由于存在一定的缺陷，使得原材料大量浪費，同時鍛造出來的工件存在局部應(yīng)力集中的現(xiàn)象，從而導(dǎo)致鍛件表面常常會出現(xiàn)裂紋。因鍛造模具的模膛填充不足，使得鍛件的質(zhì)量無法得到保障。為解決這一問題，可以應(yīng)用CAD和CAE技術(shù)，對鍛造工藝進行優(yōu)化改進，經(jīng)輔助設(shè)計后，將原本的直棒料改為圓盤料，通過試鍛造，鍛件的性能比未優(yōu)化前得到進一步提升，從而達到節(jié)約材料和提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。

2.5 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在機械工程中的應(yīng)用

2.5.1 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。

BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其具有多維函數(shù)映射能力，能夠解決疑惑問題，由此使得BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)得到越來越廣泛的應(yīng)用。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)能夠進行自我調(diào)節(jié)和組織，它的硬件一經(jīng)實現(xiàn)后，便可達到較高的分類速率，能夠快速完成數(shù)據(jù)信息的實時、精確處理。非線性映射能力以及柔性網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)是BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)最為突出的優(yōu)點，在BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中，神經(jīng)元的數(shù)量可任意設(shè)定，基本沒有任何限制，通過加快網(wǎng)絡(luò)的收斂速度能夠避免局部極小值的出現(xiàn)，從而確保解的準確性。

2.5.2 在機械優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用。

機械優(yōu)化設(shè)計需要以原本的設(shè)計作為基礎(chǔ)，通過改進和完善，來達到優(yōu)化的目的，從而提高機械性能。在對機械進行優(yōu)化設(shè)計時，可利用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的非線性映射功能，對機械控制系統(tǒng)的整體架構(gòu)進行優(yōu)化。由于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)本身所具備的特殊屬性，從而使其在優(yōu)化設(shè)計中能夠規(guī)避已經(jīng)認定的目標函數(shù)權(quán)值，這樣便可高效完成多目標的優(yōu)化設(shè)計。

結(jié)語：綜上所述，在機械工程中，可以對自動化技術(shù)中的虛擬技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及CAD/CAE/CAM技術(shù)進行合理運用，由此除了能夠?qū)C械設(shè)計制造過程進行優(yōu)化之外，還能進一步提升機械產(chǎn)品的性能，對于促進機械工程領(lǐng)域的發(fā)展意義重大。

參考文獻

[1] 李小龍.關(guān)于機械工程及其自動化的創(chuàng)新效果研究[J].裝備維修技術(shù)，2019（8）：98-99.

[2] 張寶.新時期下智能化技術(shù)在機械工程自動化中的應(yīng)用研究[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2019（7）：66-68.

[3] 馬斌，汪國慶.淺析機械自動化技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用[J].民營科技，2018（09）：20.