史跃杰
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摘要:现代机械设备是智能化机械工程的主要组成部分,复杂性、精巧性是智能化机械工程的主要特征,通过智能化机械工程制造出的产品更为精确,智能化机械工程是一种自动化控制技术,它是以传统的机械工程技术为基础发展起来的。然而,智能化是我国机械设计制造及其自动化的重要发展方向,没有智能化就不可能实现真正的自动化。利用自动化技术可以提高机械产业的智能化与人性化,对于发展机械产业有着不可忽视的作用。本文主要探讨机械工程智能化设计考虑问题。
关键词:机械工程;智能化设计;问题
1 引言
现代机械设备是智能化机械工程的主要组成部分,复杂性、精巧性是智能化机械工程的主要特征,通过智能化机械工程制造出的产品更为精确,智能化机械工程是一种自动化控制技术,它是以传统的机械工程技术为基础发展起来的。通过对机械工程智能化发展趋势的探讨,可以为智能化机械工程实现进一步的推广提供参考依据。
2机械工程中智能化技术的应用
2.1集成自动化技术
在机械智能化研究中,集成自动化技术比较受关注,该技术挖掘了信息技术新优势,使其功能得到优化,机械制造全过程也得到了优化,这极大提高了机械生产效率。该技术主要通过本身依赖的相关系统实现数据采集分析目的,该功能使技术与实际生产有效联合在一起,而系统也通过实践完成了自我改善更新工作。在机械行业,相关人员可以将该技术应用在零配件加工制造中,技术系统会采集零配件的相关信息,会对该信息进行反馈,在生产参数调控中,零配件生产可控力度加大,所以零配件尺寸、外型等的精确度和准确度总能得到保证"。该技术还会将采集和反馈回来的信息储存在系统内部,使数据得到有效利用。在集成工程中,该集成技术发挥了核心作用,其会与质量系统结合起来,会与生产数据融合,会在动态监测中,使产品满足生产标准要求。集成自动化技术开发力度越大,应用优势越显著,机械智能化程度越高。
2.2柔性自动化技术
在智能技术应用后,机械工程柔性化程度有所提升,归根结底,这需要归功于柔性自动化技术,该技术虽来源于计算机信息技术,但其比信息技术更加细致,功能更有针对性,该技术可以使机械生产实现自动化,其会根据生产目标,自动控制生产过程,直到完成任务。在智能操作生产中,该技术还可以和其他先进技术融合起来,共同完成机械数控生产任务。融合后的技术具有柔性化特点,其可以对目标体系和生产体系进行改善,可以对设计图纸和生产过程进行调整优化,最终使生产制造水平提升。柔性自动化技术属于融合性复合技术,该技术中的数控技术作用优势最显著,所以在研究智能化技术时,应将其作为深度研究对象。弧焊机器人系统主要应用于机械焊接中,这种机器人代替人工的方式,正是智能化技术内涵和优势,相关人员还可以将其与PLC控制技术结合起来,使机械智能化程度更高。
2.3智能自动化技术
该技术是智能化技术和自动化技术的集合,其主要利用人工智能和神经网络等,来使系统设备拟人化,拟人化的系统在信息采集、分析等方面具有自动控制优势。将该技术引入到机械工程中,可以使生产环节和生产方式得到优化,技术在机械生产中主要以神经网络系统形式存在,系统会对需要加工制造的零配件进行判断和模拟,在模拟中发现原生产流程的不足,其会自动调控生产方式,使生产过程重新归于正常状态,这可以减少生产中的突发事件,使机械生产制造效率更高。
3机械工程智能化设计考虑问题
我国在设计智能化制造时也不能按照自己的想法不去结合实际随便的进行设计,在进行设计的时候还是应该考虑它有没有设计的意义以及设计出来的东西有没有价值和具体的实用性。
假如我们所进行的智能化设计的自身没有广阔的使用范围,那我们所进行的设计就缺少了实用性以及设计上的价值。假如我们所进行设计的智能化制造在工作的力度上没有起到节省作用的话,可以说所进行的设计就是毫无意义的。
3.1变速箱的设计
面向对象的知识表示法和将数据和设计两者分开的方式不同,可以在设计过程中将数据和方法统一的封存在“类”的数据结构当中,每一个事物都有其对应的对象,可以从单一的零件开始,比如从螺栓到齿轮再到整部的机器当中,这些看似复杂的对象都可以用简单的对象以及其他的某种方式进行组合,而且由对象组合而成的系统当中,那些最复杂的对象通常都是从最为原始的对象起步的,然后再通过层层的组合形成。以变速箱的设计为例,变速箱就被设计成由多个轴系组合而成,其中单个的轴系通常可以看作为一个较为独立的系统对象。轴系的设计构成是由齿轮、轴和轴承,还有套筒和轴上的其他零件组合而成,因此,可以通过面向对象的属性槽来促使其真正实现各个结构当中的分解知识表达。
3.2现代模具设计特点和问题
在人工智能技术得到迅速发展并不断被实际应用的今天,将人工智能技术引入现代模具设计中可以解决模具设计的瓶颈问题。智能化设计技术建立在基于特征的三维参数化设计技术的基础上,不仅能够将清晰表达模具的各个零部件之间参数关系,而且能保存设计中的各种设计经验知识,根据冲裁产品的变化自动完成模具结构和尺寸的设计修改,还能利用以往模具设计的事例设计新型模具。模具的智能化设计与一般复杂产品设计具有一定的相似性,它们都是建立在其零部件参数化的基础上。但是对于一个产品来说,它的各个零部件从逻辑上说都属于一个集体,而模具设计则不然,它是为了加工制件,所以它必须和冲压制件保持密切的关系,冲压制件是模具设计的原始基本数据,是模具设计的根本依据,如何使得模具与冲压制件之间的数据交换得以畅通是一个重要的问题。
4智能化设计方法
“智能”这个词是随着信息时代和网络时代的发展而出现的,因此智能设计方法在一定程度上来说,可以借指所有通过计算机网络实现的设计方法。其基本的要素是基于计算机技术,运用信息技术,实现计算机对人类思维活动的模拟或设计。在这个过程中,计算机承担越来越多的复杂任务,如数字计算、三维展示等。并且,随着时代的发展,计算机技术也在不断向前,通过计算机能实现的设计空间越来越大,越来越多的设计者或科学家更依赖计算机进行一系列的设计活动。如模拟技术的运用可以使设计者在不生产实物的情况下,就能对产品性能、使用寿命和使用强度等进行分析和估测,从而不断对其进行优化和改进,最终能够快速制造最终产品,这是用数字模型取代实物模型的一大优势,也可以说是新型机械设计方法中最为先进和重要的方法。具体而言,如RT技术,即快速原型技术。另外,从社会的角度而言,智能不仅仅是通过电子信息技术实现产品的一次性设计,更重要的是,产品所具有的智能功能,产品在设计时所具有的智能特征,如飞机和汽车制造中的智能设计。可以说,随着人类的发展,人们对智能化的设计越来越期待,智能化的设计方法也越来越普及。
5结束语
机械设计是一个复杂而又庞大的工程,需要对各种数据进行分析和计算,需要将创新点和已有的机械设备进行重组和结合,需要考虑社会的不同需求,并将其转化为机械的内在机理。人类自从有了系统的力学和机械学以后,各种设计理论的出现弥补了机械设计的真空地带,使得传统的盲目的设计正变得有计划、有目的地进行。
参考文献
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