自动化技术在机械设计及制造领域的应用研究
DOI10.12721/ccn.2021.157084,PDF 下载: 342  浏览: 2618 
作者徐景德
关键词自动化机械设计机械制造
摘要:
在国家发展中,机械自动化水平代表着机械制造业能力,自动化技术属于新型技术,是在诸多先进技术的基础之上创新而来的,能够极大的提升机械生产效率和质量。和传统手工设计与制造模式相比较而言,自动化技术具备更高的安全性、高效性。当前我国机械设计与制造能力尚处于落后状态,无法很好的满足发展需求,因此将自动化技术应用于机械设计与制造领域成为发展的必然趋势。本文主要分析自动化技术在机械设计及制造领域的应用研究。

近年来,随着科学技术的不断发展,机械领域已经基本全面普及了自动化技术,这项技术的应用,使得机械相关的企业获得了更高的经济效益。为此,作为企业而言,必须根据自身的实际情况,来对现有的机械设计制造自动化技术进一步研发和创新,确保企业能够拥有更大的发展空间,进而不断提高企业产品的生产效率和生产质量。

1、机械自动化技术概述

机械自动化技术,将机械设备作为主体,然后融合微电子技术、计算机信息技术、传感器技术、机电一体化技术等诸多先进技术,构建现代化、自动化应用系统,并将其应用于机械设计与生产制造中,实现自动化设计制造。当前随着我国科学技术水平的不断完善,自动化技术越来越成熟化,在机械设计与制造领域中的应用,替代了传统人工劳作模式,实现了全过程机械设计与制造,作业模式转变为流水线自动化式,大量劳动力被解放,劳动强度明显下降,仅仅需要少量人员操控机械设备即可进行流水线作业。在这一过程中,自动化技术起到了不可替代的作用,自动化技术整合了多项先进技术,赋予了机械制造技术更加完善的功能,使得机械设计与制造业具备了更加强大的发展动力,引领了机械设计制造业发展新领域、新方向。

2、机械设计制造自动化技术现状分析

2.1制造工艺现状分析

机械工艺是工业生产中最为总要的一个产品质量要点,它直接决定了产品品质和技术强度。虽然我国很多机械制造企业已经实行了自动化技术,但是从精细化程度和智能化程度上与工业发达国家相比还存在着一定的差距。尤其是在激光加工、复合加工、纳米加工等方向,我国的技术还需要较大的提升空间,提高机械自动化的普及率和精细度是我国需要关注的要点。

2.2自动化现状分析

自动化技术的现状目前,自动化技术已经贯穿于机械设计和机械产品生产的全过程,特别是在机械产品设计的环节当中,采用自动化技术,能够为新产品的设计增添灵感,并能够从不同的维度整理相关的设计信息,不断推陈出新,满足企业和用户多方面的实际需求。

3、自动化技术在机械设计与制造中的具体应用探讨

3.1自动化技术的集成化应用

将自动化技术应用于机械设计与制造中,能够实现对复杂化、高精度机械产品的设计与生产加工,通过协调各个制造系统,促使彼此之间相互协调配合进行生产,极大的优化了机械设计制造流程。在机械设计制造生产流程综合化管理中,计算机集成制造系统发挥着至关重要的作用,通过集成原本处于分散状态的自动化系统,构建完整的生产系统,密切机械设计、机械制造以及机械管理等多个环节的联系,并对市场调研、产品开发和设计、产品加工和销售等各项数据展开收集、整合、分析、利用,有助于统一化管理机械生产的信息流和物料流。举个例子来说,在机械生产制造期间,按照NC代码将毛坯件加工成为合格的零部件,然后对多个零部件进行装配,最终得到机械设备,在这一过程中,会涉及到非常多的内容,流程非常复杂,然而利用计算机集成制造系统,采集生产制造现场自动化设备的数据信息,如:物料储运、产品加工、质量检测等,并对所采集到的海量物料流、信息流进行融合交汇上传到管理部门,然后按照机械设计制造任务实施集中化、动态化管控。利用计算机集成控制系统对各个自动化控制系统进行整合,协调、高效完成各项工作任务。以机械式立体停车设备车盘边梁设计与制造为例,通过应用集成化系统,借助自动化平板机、数控冲床、激光切割机以及计算机控制程序,构建自动化生产线,对各个生产设备操作时间进行预先设定,合理调整材料进料速度,原本生产操作至少需要8人,而现在仅需2人,生产效率得到了大幅度的提升,生产流程得到了极大的创新,机械设计与制造自动化水平及集成化程度进一步提升。

3.2自动化技术的柔性化应用

自动化技术在机械设计与制造领域的应用,能够柔性化生产机械产品,自动化技术和机械制造技术的深度融合,将各个生产环节进行有机串联,优化升级完善机械设计与生产制造流程,为柔性化生产提供便利。与此同时,利用伺服、联锁控制技术,凭借其较高的精度,有助于强化生产线各个工艺段多个设备彼此之间的有效耦合,使得生产线更加的密切联动。应用独立的PLC伺服控制器,即可控制不同工艺段和生产线的控制,集成控制系统的应用,有助于机械设计制造期间各个控制器数据信息的高效传递,便于管理人员实时化了解产品的生产状态,密切信息管理习系统和关系型数据库的双向通讯,提升机械设计与制造柔性化管理效果。机械设计与制造的柔性化管理,离不开自动化技术的强有力支撑,单纯应用机械零件,往往会出现信息迟滞的现象,通过应用并发挥出自动化设备的价值作用,规范机械设计与制造,出现故障问题的情况下,能够及时排查并快速恢复正常的状态,促进生产效率的提升,达到既定的生产目标。以机械式立体停车设备的钢框架生产为例,将柔性化生产技术应用于型钢本体切割、钻孔、连接板装配、焊接等各个环节,能够在同一工位实现对多种钢柱和钢梁的生产。生产过程中,连接板定位均是由机械手所完成的,效率、精度更高。

3.3智能化制造技术

智能化是当前我国机械设计制造领域自动化技术的应用特点和表现,智能化技术的运用推动了我国机械设计制造领域的飞速发展。智能化的机械制造能提升设备的自动化分析和判断能力,让工人从烦琐的重复性机械劳动中解放出来,减少了人力资源的成本和占有率,提高了机械设计制造的工作效率。工作人员可以采用高端的仪器设备和分析处理软件对生产全过程进行把控,有效提升机械设计制造的最终应用价值和效果,发挥出智能化的现代优势。特别是在当前智能化技术迅猛发展的背景下,智能化在机械设计制造中的运用越来越广泛。当前,我国机械设计制造自动化技术虽然发挥了应有的价值,但依然存在一定的漏洞需要弥补。研究人员要继续发挥智能化的技术优势,挖掘智能化科技的潜能,对人工智能系统进行进一步研究,从现有的机械制造工作中总结出符合实际的智能化运用途径,提高智能化技术的实际应用价值,从而降低人工操作可能带来的判断失误等风险。

3.4虚拟化模式在自动化技术中的应用

虚拟化网络技术是将多媒体、人工智能、电子信息等技术融合在一起,实现机械制造的仿真效果。尤其是在机械高端制造行业遇到困难的时候,利用虚拟化的仿真系统可以模拟实际发生的情况,有效找出存在的问题,明确解决问题的方式,保证企业的正常运转。具体来说,在石油测验的试验中,在传感器的协助下,虚拟一个全仿真具有视觉、嗅觉、听觉的真实环境,通过工作人员和虚拟环境的互动影响,互相联系,工作人员所有的感受与真实情况都是相同的,这样就可以判断不合格产品产生的原因,减少企业的生产成本。

结束语

总的来看,自动化领域在机械设计及制造领域中发挥着举足轻重的作用,对于推动相关领域的发展有着重要的现实意义。为此,相关的企事业单位工作人员都应当对此给于足够的重视,及时关注行业内的最新前沿动态,对现有的技术不断优化创新,实现自身行业的更好发展。

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