所屬欄目:機械論文 發布日期:2017-08-22 14:32 熱度:
隨著技術的進步,機械自動化已經成為發展趨勢,機械自動化水平的提高也大大提升了各行各業的生產效率,本文主要研究機械設計制造自動化。
《機械科學與技術》(月刊)曾用刊名:(機械設計)創刊于1981年,由西北工業大學主辦,從2004年開始為月刊,大16K,每期正文128頁,向國內外公開發行。辦刊宗旨:力求反映機械科學與技術的研究成果及其在生產實踐中的應用成果。讀者對象為從事機械科學技術的研究、設計、實驗、開發、應用與教學的科技工作者、管理干部、情報人員及理科院校師生。
隨著現代科學技術的發展與應用,機械設計制造自動化已經成為了機械制造業的發展趨勢。機械自動化技術是一項涵蓋了多個技術領域的新型技術,具有很大的發展潛力和廣闊的發展空間。為了推動機械設計制造自動化在實際生活中的應用,有效的提高生產效率,本文深入研究了機械設計制造的自動化技術,指出了其未來的發展方向及發展趨勢。
機械設計制造經過多年的深入發展,尤其是機械設計制造的自動化較傳統的機械設計有了突破性的提高,以其良好的性能贏得了越來越廣泛的關注。無論是精密機械還是大型機械設備都是人類生產生活的重要工具,隨著我國經濟的發展,機械設計制造行業也進入了蓬勃發展的新時期。先進的機械設備能夠有效提高企業的生產能力,為企業帶來巨大的經濟效益。面對這一情況機械設計制造企業也在積極的引入新的科學技術,不斷的改進設計思路和制造工藝。其中自動化技術的引入是機械設計制造行業進入了一個嶄新的時期,能夠實現機械設備的連續化、自動化生產,從而達到解放大量的人力,提高生產效率、降低能源消耗、以減少生產成本。因此必須充分了解自動化的技術特點,清楚的認識到機械自動化的發展與趨勢。
一、機械設計制造自動化分析
(一)、機械設計制造及其自動化的內涵
機械設計制造及其自動化是一項融合了設計理論、制造技術、自動化技術的綜合性的學科,其目的是利用先進的科學技術全面改革機械制造的系統、模式、技術。完美的將自動化技術與機械設備融入到一起,充分利用計算機軟件構建一系列新的制造技術,例如CAD(計算機輔助設計)、CAM(計算機輔助制造)、FMC(柔性制造系統)等等,最終形成大規模計算機集成制造系統(CIMS)。相比于傳統的機械加工方式,自動化的引入是機械設計制造發生了質的飛越。像日常所接觸的數控機床、加工中心等都是機械設計制造自動化在實際工業中的應用形式。
(二)、機械設計制造及其自動化的特點
1、技術多樣性
機械設計制造及其自動化融合多種先進的技術手段,例如機械裝備設計及加工技術、CAD/CAM集成及相關技術、數字化產品設計與制造、機械動力學等。完善的解決了設計不合理、制造緩慢、功能匱乏等傳統問題。
2、組合科學性
機械設計制造及其自動化應用到了多種先進的技術,然而并不是簡單的將多種技術疊加到一起。它充分考慮了各種技術之間的關系,采用科學的組合方式,協調各項技術之間的關系,做到了優勢互補。
3、系統性
機械設計制造及其自動化是一個有機的整體,從理念、技術到產品每一個環節都緊密的結合在一起。因此說它是為了實現產品最終功能而建立的一個產品設計、制造的龐大復雜的系統。
二、機械設計制造自動化的發展方向
機械制造業是我國經濟發展的支柱型產業,雖然我國在這一領域的起步較晚,但是在國家的大力支持和專業人員的不懈努力下,機械設計制造自動化已經取得了顯著的成果。相信只要把握好其總體的發展方向,在正確方向的指引下繼續努力一定可以彌足目前所存在的不足,為健全完善的工業體系做出貢獻。目前,機械設計制造自動化的發展方向主要包括模塊化、數字化、綠色化、智能化、微型化、網絡化、虛擬化等七個方向。
(一)模塊化
機械設計制造自動化的產品種類和制造廠商繁多,產品質量也不一而論,如果缺乏統一的標準便會給機械的使用帶來很多的不便。現代機械設備的環境、電氣接口等都需要嚴格按照統一標準進行制造,這樣才能保證在組裝、維修的過程中可以及時找到配到的元件,因此自動化產品單元便成為了機械設計制造的關鍵。例如在拆彈機器人的就是由很多不同功能的模塊所組成,動力模塊實現其運動、圖像處理模塊實現現場畫面的傳送、距離測量模塊是為了輔助精確度運用與拆彈操作。功能不同模塊完美的組合到一起,可以隨時更換損壞的模塊單元。
(二)數字化
數字化是機械設計制造自動化的核心,機械設計制造過程中所用到的計算機技術、通訊技術、互聯網技術共同組成了數字化系統。例如機器視覺系統就是將機械信息轉化成數據的形式,通過網絡線路將其傳遞到中央處理器進行處理和轉化,并將一個個數據重組成圖形、影響等,通過顯示屏展現出來。機械設計和制造的各個環節都離不開信息的采集、處理和反饋,肯定也離不開數字化技術的應用,所以說數字化必將成為機械設計制造與自動化的發展方向之一。
(三)綠色化
在環境污染嚴重的今天,我國特別重視綠化環保工作的進行,各行各業都需要做好污染的防治與環境保護工作,機械制造業也不能例外。首先,在機械制造的過程中要盡量減少原材料的浪費,高效的利用資源。其次,要主要廢舊機械設備的回收與再利用。最后,保證產品的綠色健康,保證產品在使用過程中不會造成嚴重的環境污染。例如,在發動機的制造過程中,要做好廢氣的處理系統,盡量減少發動機運轉時造成的大氣污染。
(四)智能化
智能化技術是近年來發展最為迅速的技術手段,它運用到了心理學、運籌學、人工智能等多個學科。使得機械設計與制造過程的自動化程度得到了顯著的提高,可以使設備具有邏輯性更強的自動化運行能力,同時增強了人機交互功能。例如智能機器人,它配備有大量的距離、重力、光線等感應器,通過植入智能芯片控制其在遇到不同的情況是做出不同的行動。簡單的說便是智能機器人可以通過距離感應器感知到前方有阻擋物,通過智能芯片的處理后,智能機器人可以實現轉向移動。
(五)微型化
微型化是機械自動化長期發展的最終目標,近年來隨著納米技術、微米技術的發展與成熟,機械自動化的微型化得以實現的可能性越來越大。例如在軍事方面常用的微型偵察機器人等,其體積小便于攜帶,組裝方便,同時由于其體積小,使其具有很強的隱秘性。
(六)網絡化
隨著計算機的普及和網絡技術的飛速發展,網絡技術極大的改變了人們的生產生活,給人們帶來了極大的便利。網絡化已經成為當前的時展潮流,機械設計制造自動化當然也不例外。例如預警機器人,所有的機器人通過網絡連接到統一的處理終端,通過網絡反饋信息并接受相應的指令。
(七)虛擬化
在設計產品時,可以借助電子計算機進行事先的模擬,通過輸入和改變數據,可以進行效果比較,幫助設計人員選取最佳設計。另外,便捷的數據傳輸系統還便于工作人員的交流和設計分工。例如現代虛擬仿真技術的發展已經能夠實現在利用計算機軟件構建一個虛擬的立體機械產品,通過預先設定的程序使機械完成啟動、運行、停止等環節,節省了大量的時間,降低了生產成本,還有效的提升了勞動效率。
結語
綜上所述,機械設計制造的自動化發展取得了重大進展,呈現出一些統一性的發展方向,發展勢頭良好。然而不可避免的是,機械設計制造自動化的發展中還存在著一些問題,設計人員要順應當前機械設計制造自動化的發展方向,結合出現的問題,深入探索研究,采取行之有效的措施,推動機械制造實現更好更快的發展。
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文章標題:機械制造自動化的發展方向
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