机械设计制造及其自动化的发展趋势探讨

发表时间:2021/7/1   来源:《科学与技术》2021年第29卷第7期   作者:王璐
[导读] 随着我国综合国力的不断提升,我国机械制造行业的发展水平也得到了极大的提高,自动化机械设备设计有非常严格的要求,
        王璐
        天津光电通信技术有限公司 天津市 300202
        摘要:随着我国综合国力的不断提升,我国机械制造行业的发展水平也得到了极大的提高,自动化机械设备设计有非常严格的要求,设计必须具有系统性和完整性的特征,对研究机械设备的人员更是提出来了高层次的标准。在具体设计过程中,需要详细了解不同领域的内容,结合具体的需求,将创新元素合理融入到设计中。
        关键词:机械设计制造;自动化;发展趋势
        引言
        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。
        1机械设计与制造应用自动化技术的优势分析
        首先是改善生产方式和生产效率。机械设计与制造过程中,应用自动化技术能够实现对机械设备的精准操作,指导生产,实现自动化生产,这改变了传统的人工生产操作模式,人工劳动强度明显下降,生产效率显著提升,并且还极大的降低了传统人工操作模式下所可能出现的人身损伤现象的发生几率。不仅如此,机械设计与制造中应用数控技术等自动化技术,使得生产制造更加的智能化,通过提前设定操作流程,即可按部就班的进行设计与制造,使得传统生产方式得到了转变,生产效率及效能能够得到极大的提升。传统人工无法操控的生产内容,应用自动化技术则能够进行生产,即使在极限环境下,依然能够进行机械化操作,规避人为操作不当所造成的损失,达到安全、高效设计与制造的目的。其次是推进了产业革命。将自动化技术应用于机械设计与制造生产中,严格按照设计程序展开各个阶段的生产工序,摆脱了来自人为控制的诸多局限性因素,实现了对生产工序的优化,机械操作难度下降,整个设计与制造流程更加的安全化、可靠化,加快推动了机械设计与制造业改革,提升了企业核心竞争力与综合实力,有助于企业的稳定发展。
        2机械设计制造及其自动化的应用
        2.1生产活动智能化监管
        智能化监管手段的运用,一方面采用智能化程序,对机械设计制造生产过程进行综合监管,另一方面是从机械生产流程、人工干预等层面,形成与企业发展相互适应的日常工作监管结构,从而第一时间将机械设计制造工作中存在的隐患处理掉.某机械设计制造企业采用自动化技术生产过程中,技术人员将新形势下的自动化技术应用要点归纳为:①采用智能化程序替代简单的数据信息程序。一方面是直接借助操控手段,形成语言沟通、视频互动、信息碎片智能化拼接等,多方相互协调的日常结构。②智能化检测和管理生产程序,对于系统提示错误问题,智能化程序可第一时间给予反馈。③采用自动化技术创建机械设计制造加工环节安全监管模式。一旦企业日常操作中的某一个环节出现问题,技术人员均可以在操控程序内,启动应急指令,以达到保障生产活动安全有序实行的目的。智能化监管实践策略的实现,不仅实现了智能化制造和程序管理领域中的运用,还在具体活动整体运用领域有了更深层次的解读,这是结合自动化技术新形势下技术运用趋向实际运用的体现。


        2.2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。
        2.3优化CAM人机交互制造
        计算机辅助制造简称CAM,在机械制造产业中,运用电子信息技术进行机械数据分析与运用,继而完成对机床等设备的自动化管理,CAM计算机辅助制造作为直接影响机械制造质量的核心技术,具备仿真加工、数控编程、生产流程控制与规范等多种功能,可与CAD自动化设计实现联合信息交互,由CAD自动化设计完成计算机标准G代码,实现设计模型后转换成为NG代码并运用CAM技术送至机床完成加工制造,并通过自动化处理形成制造轨迹,在机械制造产业发展中逐渐形成操作规范,进一步提高机械自动化应用水平。CAM相较于CAD而言,更加注重各类制造工艺过程数据控制,而非设计数据掌握,CAM通过自动化技术完成机械零件、工具设定等多项实际制造加工流程优化,不断降低机械制造误差。在机械制造产业中,CAM的运用主要体现在零部件加工、组装与整机配装、验收与包装、自动化仓储控制等方面,例如在进行机械部件组装制造时,需借助计算机完成基础组装工程设计,根据实际数据参数进行调整组装顺序与位置,在确保机械整体质量基础上提高组装精确度。
        3机械设计制造自动化的发展趋势研究
        3.1微型化趋势
        机械制造的微型化也是制造行业的新发展趋势,使用微型化技术能够对产品生产细节进行计算,来实现节约能源、节约成本的目的。在未来,微型化技术要依托于更高端的科技技术,但是目前现有的生产技术还不能够实现微型化的制造,因而制造公司就要加强,对微型制造技术的研究和资金的投入。
        3.2网络化趋势
        由于当前信息网络技术飞速的发展,使用高端的网络化通信技术会使整体生产制造变更加高效,将所有生产设备都连接起来。通过利用后台的计算机终端控制前端的生产线,应用远程的监控对于执法线作出全面监控,如果在生产线上,有些设备出现故障,这时后台的管理人就能够及时通过远程终端,采取有效的措施来处理故障,避免在生产制造中,出现一些人身伤亡事故。当某些生产环节产生问题,能够被工作人员及时地检查,而且也可以告知相关修理人员来修理。
        结语
        综上,在设计自动化机械设备的过程中,必须遵循科学的设计原则,以确保设计的合理性,同时必须准确把握制造要点,以促进自动化机械设备设计与制造质量的提高。只有如此,才能为企业创造更多的经济效益。
        参考文献
        [1]汪小冰,王鹏飞.自动化机械设备研发设计及制造的要点分析[J].内燃机与配件,2020,01(21):163-164.
        [2]欧钦庆,周玉凤.自动化机械设备研发设计及制造要点分析[J].技术与市场,2020,27(11):101+103.
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