自动化技术在机械制造中的应用及发展 李昕航

发表时间:2021/7/5   来源:《基层建设》2021年第10期   作者:李昕航1 徐海明2
[导读] 摘要:目前机械工程及自动化技术在不断的发展,并且广泛的应用于制造业领域,在提高生产效率和生产质量的同时,促进了我国经济的发展和进步。
        1、身份证号:23012819921129XXXX 2、身份证号:15263019860914XXXX
        摘要:目前机械工程及自动化技术在不断的发展,并且广泛的应用于制造业领域,在提高生产效率和生产质量的同时,促进了我国经济的发展和进步。改革开放的不断推进,机械工程在蓬勃发展,为我国成为机械制造大国打下了坚实的基础。我们还需要一如既往的重视对机械工程及自动化在制造中的应用进行探讨,以期促进我国工业化的发展以及经济水平的提高。鉴于此,文章对机械制造中自动化技术的应用进行了研究,以供参考。
        关键词:机械加工;自动化技术;应用措施
        1机械自动化技术在机械制造中的意义
        机械自动化技术在发展过程中逐渐演变成集计算机辅助技术(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、柔性制造系统(FMS)、计算机集成制造系统(CIMS)为一体的先进技术集合,随着社会生产要求的不断提高,机械制造实现自动化已迫在眉睫,在现阶段机械制造产业发展中,自动化技术的应用将成为行业发展重点[1]。传统机械制造模式已无法完成社会高质量高效率目标,在近几年发展中,机械自动化技术实现了与计算机技术的充分融合,为机械制造发展注入新的活力,在此基础上,机械自动化在机械制造中体现出显著意义,具体表现在以下方面:①改变传统劳动力依赖现象,在传统机械制造模式下,主要依赖劳动力完成生产制造目标,虽在机械化生产中实现了生产技术的革新,但在现代信息技术环境下,机械自动化是促进机械生产制造进一步发展的有效方式;②促进机械生产规范化,在传统机械工程师实现生产设计时,受各种条件限制导致优化复杂,除机械制造设计外,继而实现机械制造操作优化;③提高市场竞争力,在现代国内外机械制造市场竞争逐渐激烈的形势下,实现机械制造大规模自动化技术应用可提高机械制造生产水平与产业国际竞争力,促进社会经济增长。
        2机械制造中自动化技术的具体应用探讨
        2.1集成化技术的应用
        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。


        2.2计算机辅助制造技术
        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。CAM自动化技术是基于计算机软件进行机械制造的,因此为保障CAM技术的准确运用,需结合机械制造产业实际情况进行构建数据资料库,为机械自动化提供技术依据,在CAM实现自动化制造生产中可分为数控系统与编程系统,数控系统通过人机交互完成机械制造设计图导入、数据分析、制造参数导入等多项工作,传统机械制造机床是基于数控纸带与广电阅读器进行加工控制,实现机械自动化技术运用后,可通过计算机完成传统纸带与阅读器的工作,对机床刀具位置补偿、故障诊断、加工仿真对多项机械制造环节实现自动化转变,继而根据CAM编程系统完成机能、地址码的指令编号,例如NO15G00G49X073Y029T32程序代表意义为快速运动到点(73.29),二号刀取三号拨盘上刀补值,其中NO15指第15条质量,G00代表到点控制,而G49为刀补准备,X073与Y029代表X与Y坐标值,T32为刀具编号,运用计算机地址码完成机械自动化制造,提高机械生产效率。
        2.3柔性化技术的应用
        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。
        结语
        综上所述,机械设计与制造水平直接影响着我国工业生产与发展实力。新时期,以往传统的人工设计与制造模式所存在的弊端日益突出,逐渐无法满足发展需求。将自动化技术应用于机械设计与制造领域,充分发挥自动化技术的价值作用,实现对自动化技术的集成化、数控化、柔性化、智能化应用,切实提高机械设计与制造水平,提升企业机械生产效率和质量,促进企业经济效益的提升,带动社会经济稳步增长。
        参考文献:
        [1]惠骁晨.探索新形势下自动化技术在机械设计制造中的应用[J].内燃机与配件,2019(08):205-206.
        [2]李军.新形势下自动化技术在机械设计制造中的应用[J].电子技术与软件工程,2019(05):120.
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