新形势下自动化技术在机械设计制造中的应用 王崇

发表时间:2021/7/5   来源:《基层建设》2021年第10期   作者:王崇
[导读] 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。
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        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。
        关键词:自动化技术;机械设计制造;应用
        1导言
        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。
        2自动化概述
        自动化技术,属于一门综合性技术手段,它和计算机技术、电子学、自动控制技术等学科之间均有关联。随着社会技术手段不断发展,自动化技术实际应用范围也在不断的拓展,它所带来的社会效益性也在不断的增加。现以机械设计制造领域为代表,将自动化技术应用其中,在借助互联网及计算机技术的基础上,对机械设计和制造流程进行科学的管理,其优势归纳为:首先,自动化技术的运用,能够借助程序运作、电力供应等方式,提升机械生产效率,并减少了人工操作环节,将不必要的生产周期排除掉,从而使人工成本降低,生产效率提高。其次,自动化技术的运用,能够将原有的大规模损耗性生产,转变为计量化材料加工,从而适应了绿色化、可持续性的发展趋向。最后,自动化技术的运用,能够将多样化生产因素很好的串联在一起,实现生产成本的综合控制,增加生产企业的经济效益。随着社会生产技术方式的不断调节,技术人员需要综合把握自动化技术优势,从多个角度进行技术操作方式的调控与优化。
        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智能化应用
        在机械设计制造工作当中,自动化技术的智能化应用得到了较为明显的体现。在自动化控制系统中,安全防护的技术水平得到了很大进步,制造流程得到了进一步的优化,这是以往人工操作模式下所不具备的。具体来看,自动化技术应用的关键则体现在自动化系统、机械制造系统和人工智能三部分,机械设计制造及自动化中的智能化应用则主要用于将各种先进的信息技术融合到机械设计和制造的环节当中,使得生产流水线能够按照预定好的程序来完成生产任务,在机械制造的过程中,通过智能化技术,能够对生产流水线的情况进行实时的准确分析,并随时进行调整。就目前而言,在国内的机械设计制造领域,自动化技术已经在一定程度上具有了智能化的特点,这显著提高了机械产品的生产质量和生产效率。与此同时,智能化技术也能够实时监控和协调生产过程中的各个参数,及时纠正生产过程中发生的错误,并针对不足之处进行改善,将可能出现的隐患及时清除。
        3.3自动化技术的数控化应用
        将计算机软件应用于机械设计与制造中,能够实现自动化编程、自动化制造和数控加工生产制造。具体来说,将计算机辅助技术应用于机械设计中进行数控仿真分析,在虚拟的环境中生动形象的展示机械产品的形状、尺寸以及结构,全面完成反映产品生产性能,为接下来产品编辑及图纸修整工作的开展提供强有力的参考,使得所设计制造的机械产品具备更高的精确度。以普通二轴车床、三轴铣床为例,通过将数控系统、驱动装置安装于机床上不仅能够完成对零件的编程加工,并且还能够实现自动化生产改造。如需要更换加工对象,只需适当调整刀具、装夹方式及生产程序即可完成对产品的批量化生产与加工。此外,机械生产操控过程中,应用PLC可编程逻辑控制器即可有效解决设备逻辑和开关控制问题,同时具备较高的生产效率,加工精度更加有保障。机械设计制造中对于数控系统的应用,包含着多个结构,如:控制单元、变编程单元、数控机床等等,通过输入特定的指令即可驱动系统电路,利用计算机分析处理,即可得到坐标轴移动输入分量,然后将其输入现伺服电机等装置,即可实现对数控机床运动目标的准确、高效控制。
        3.4虚拟化管理
        虚化管理是指自动化技术在机械设计与制造中融合时,主要以大数据虚拟模型为条件,在机械前期设计、中期制造、以及后期检验三个部分,均借助虚拟数据模型实现跟踪化管理,以实现在机械设计制造具体工作安排活动上,各个部分内容和信息之间的完美化承接。以现有的机械设计制造领域中的运用为例,可将自动化虚拟化管理的要点概括为:利用大数据信息模型,对机械生产设计中的小零件、齿轮等方面都进行模拟。通过虚拟环境下的对应评估,分析机械设计制造工作局部开展的可行性;采用虚拟化设计制造评分结构,对机械设计、制造、实际运用等方面的实施价值进行研究,以实现多样化信息综合管理的成效;采用模拟分析结构图,更加直观、更立体的,对经过改装后的机械制造不合理部分进行调节。自动化技术在机械设计制造中的应用时,虚拟管理方式的合理应用,能够借助大数据虚拟空间,对机械设计制造中的可能存在的隐患问题进行模拟反馈,最终实现高品质生产和管理的效果。
        结束语
        总之,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。
        参考文献:
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        [2]张锦程.自动化技术在机械设计制造中的应用研究[J].南方农机,2020,51(18):72-73.
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        [4]李昊.自动化技术在机械设计制造中的应用研究[J].信息化建设,2016(07):276-277.
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