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摘要:機(jī)械自動化給工業(yè)生產(chǎn)帶來了方便,它可以連續(xù)化地自動化生產(chǎn)加工對象,使自動化的生產(chǎn)過程得到改進(jìn)與優(yōu)化,因而機(jī)械自動化已成為機(jī)械制造和設(shè)計的目標(biāo)。本文圍繞機(jī)械的設(shè)計制造進(jìn)行分析研究,并提出其設(shè)計原則以及發(fā)展趨勢,以供參考。
關(guān)鍵詞:機(jī)械設(shè)計制造;自動化設(shè)計原則;發(fā)展趨勢
前言
機(jī)械設(shè)計制造的自動化已成為工業(yè)發(fā)展的主流方向,在當(dāng)前國際間日益激烈的競爭面前,只有不斷創(chuàng)新機(jī)械設(shè)計制造技術(shù),實(shí)現(xiàn)其模塊化、微型化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化、綠色化,才能使我國的工業(yè)整體實(shí)力和國際競爭力有效地提高。
1.機(jī)械自動化系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)
1.1使用安全性和可靠性提高
機(jī)械自動化產(chǎn)品一般都具有自動監(jiān)視、報警、自動診斷、自動保護(hù)等功能。在工作過程中,遇到過載、過壓、過流、短路等電力故障時,能自動采取保護(hù)措施,避免和減少人身與設(shè)備事故,顯著提高設(shè)備的使用安全性。機(jī)械自動化產(chǎn)品由于采用電子元器件,減少了機(jī)械產(chǎn)品中的可動構(gòu)件和磨損部件,從而使其具有較高的靈敏度和可靠性,故障率降低,壽命得到了延長。
1.2調(diào)整和維修方便,使用性能改善
機(jī)械自動化產(chǎn)品在安裝調(diào)試時,可通過改變控制程序來實(shí)現(xiàn)工作方式的改變,以適應(yīng)不同用戶對象的需要以及現(xiàn)場參數(shù)變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機(jī)械自動化產(chǎn)品的控制系統(tǒng)中,而不需要改變產(chǎn)品中的任何部件和零件。對于具有存儲功能的機(jī)械自動化產(chǎn)品,可以事先存入若干套不同的執(zhí)行程序,然后根據(jù)不同的工作對象,給定一個代碼信號輸入,即可按指定的預(yù)定程序進(jìn)行自動工作。機(jī)械自動化產(chǎn)品的自動化檢驗(yàn)和自動監(jiān)視功能可對工作過程中出現(xiàn)的故障自動采取措施,使工作恢復(fù)正常。由于機(jī)械自動化產(chǎn)品普遍采用程序控制和數(shù)字顯示,操作按鈕和手柄數(shù)量顯著減少,使得操作大大簡化,并且方便、簡單。
1.3提升作業(yè)速度以及品質(zhì)
設(shè)備自動化商品的長處在于其擁有的各式優(yōu)異措施能夠更進(jìn)一步的提升性能,強(qiáng)大的信息處置性能以及自動操縱性能,完全展現(xiàn)了智能化的優(yōu)點(diǎn),準(zhǔn)確的保障設(shè)備循規(guī)蹈矩的操縱實(shí)施,能夠替代工人實(shí)現(xiàn)作業(yè),不僅節(jié)約了人力還能夠提升作業(yè)速度,還提升了作業(yè)品質(zhì)。
而且設(shè)備自動化商品的自動性能還能夠提升生產(chǎn)力,例如數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)速度就比一般的機(jī)床快很多,不僅節(jié)約了機(jī)床的數(shù)量以及人力,還能夠提升制造速度。
2.機(jī)械設(shè)計制造及自動化的符合設(shè)計原則
2.1滿足對機(jī)器的功能要求
機(jī)器自動化體系的設(shè)計和生產(chǎn)一定要符合人民的需求,必須要擁有一個中心性能,把信息以及能量展開有必要的變換之后改變?yōu)槿嗣袼枨蟮男畔⒁约澳芰繝顟B(tài)。機(jī)器自動化體系把商品和措施結(jié)合在一起,從策劃、生產(chǎn)到性能,變成完好的機(jī)器自動化體系。
2.2利用先進(jìn)技術(shù)
各式優(yōu)異措施是機(jī)器策劃生產(chǎn)與自動化的根本和關(guān)鍵保障,不管是商品還是體系,所擁有的性能還是以措施為根本,這樣才可以完全體現(xiàn)現(xiàn)代機(jī)器的智能化以及人性化。
(1)各式生產(chǎn)設(shè)施。經(jīng)過生產(chǎn)以及處置程序改革之前的形狀,增多運(yùn)出物質(zhì)以及商品的性能,例如機(jī)床、各式生產(chǎn)設(shè)施等現(xiàn)代機(jī)器。
(2)能量變換機(jī)器。動力設(shè)備關(guān)鍵是以能量的變換為基礎(chǔ),例如電動設(shè)備、水輪設(shè)備、內(nèi)燃設(shè)備等各式能量轉(zhuǎn)變機(jī)器。
(3)信息處置機(jī)器。把輸入的資料通過處置后得到想要的資料,最常見的資料處置機(jī)器有電腦、傳真設(shè)備等各式辦公用品。以信息處置為關(guān)鍵的機(jī)器統(tǒng)稱為信息設(shè)備,給人們輸送人們需要的直觀資料,例如圖片以及文字。
(4)其他性能的機(jī)器。必須完全清楚機(jī)器自動化的關(guān)鍵性能,才可以策劃出不一樣的商品,開拓新思路。不一樣功能的機(jī)器擁有不一樣的活動行為,這完全證明了機(jī)器自動化前進(jìn)的范圍很廣,按照人們的改革以及策劃,將來的機(jī)器自動化式樣會更多更完整。這些全部都是要憑借有力的措施手段作為撐持,同時做出適宜的策劃以及合理的計劃。
3.機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的發(fā)展趨勢
3.1數(shù)字化
這是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的核心。數(shù)字化制造是制造技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與管理科學(xué)的交叉、融合、發(fā)展和應(yīng)用的結(jié)果。對制造企業(yè)而言,各種信息(如圖形、數(shù)據(jù)、知識、技能等)均以數(shù)字形式,通過網(wǎng)絡(luò)在企業(yè)內(nèi)傳遞,應(yīng)用數(shù)字化技術(shù)迅速收集資料信息,在虛擬現(xiàn)實(shí)、數(shù)據(jù)庫、多媒體等多種數(shù)字化技術(shù)的支持下,對產(chǎn)品信息進(jìn)行分析、規(guī)劃與重組,實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品設(shè)計和產(chǎn)品功能的仿真、加工過程和生產(chǎn)組織過程的仿真,或完成原型制造,從而實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的快速重組與對市場的快速響應(yīng),以滿足客戶化要求。對全球制造業(yè)而言,用戶借助網(wǎng)絡(luò)發(fā)布信息,各類企業(yè)通過網(wǎng)絡(luò),根據(jù)需求,應(yīng)用電子商務(wù),實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢互補(bǔ),形成動態(tài)聯(lián)盟,迅速協(xié)同設(shè)計并制造出相應(yīng)的產(chǎn)品,因此機(jī)械制造的數(shù)字化發(fā)展也是必然趨勢之一。
3.2綠色化
“綠色”是從環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域中引用來的,人類社會的發(fā)展必將走向人類社會與自然界的和諧。人類社會本質(zhì)上也是自然世界的一個部分,部分不能脫離整體,更不能對抗與破壞整體。人類必須從各方面促使人與人類社會同自然界和諧一致,制造技術(shù)的自動化也不能例外。制造業(yè)的產(chǎn)品從構(gòu)思開始,到設(shè)計、制造、銷售、使用與維修,直至回收、再制造各階段,都必須充分考慮環(huán)境保護(hù)。作為“綠色”制造,產(chǎn)品必須在一定程度上是藝術(shù)品,以與用戶的生產(chǎn)、工作、生活環(huán)境相適應(yīng),給人以高尚的精神享受,體現(xiàn)出物質(zhì)文明、精神文明與環(huán)境文明的高度交融。每發(fā)展與采用一項(xiàng)新技術(shù)時,應(yīng)站在哲學(xué)高度,反思“塞翁失馬,安知非福”,即必須充分考慮可持續(xù)發(fā)展,保持環(huán)境文明。因此,機(jī)械設(shè)計制造自動化必然要走向“綠色”自動化。
3.3智能化
這是未來制造自動化發(fā)展的重要方向。所謂智能制造系統(tǒng)是一種由智能機(jī)器和人類專家共同組成的人機(jī)一體化智能系統(tǒng),它在制造過程中能進(jìn)行智能活動,諸如分析、推理、判斷、構(gòu)思和決策等。智能制造技術(shù)的宗旨在于通過人與智能機(jī)器的合作共事,去擴(kuò)大,延伸和部分地取代人類專家在制造過程中的腦力勞動,以實(shí)現(xiàn)制造過程的優(yōu)化。機(jī)械設(shè)計制造及其自動化具有深刻的內(nèi)涵和美好的發(fā)展前景。把握其發(fā)展趨勢可以更清楚的認(rèn)識機(jī)械設(shè)計制造及其自動化的未來出路,開辟更廣闊的發(fā)展空間。智能化是在控制理論基礎(chǔ)上,吸收多種新思想和方法,模擬人類智能,提高機(jī)器行為的推理判斷能力、邏輯思維能力和自主決策等能力,以實(shí)現(xiàn)更高的控制目標(biāo),推動其智能化的不斷提升。
3.4網(wǎng)絡(luò)化
20世紀(jì)90年代,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)飛速發(fā)展,機(jī)械自動化產(chǎn)品也不斷走向網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)促進(jìn)了經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展,只要具備良好性能和質(zhì)量,機(jī)械自動化的新產(chǎn)品必將在全球推廣應(yīng)用。目前,基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)測技術(shù)發(fā)展迅猛,機(jī)械自動化產(chǎn)品在其中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。例如利用家庭網(wǎng)絡(luò)將各種家用電器連接成以計算機(jī)為中心的集成家電系統(tǒng),使人們不出門便可充分利用各種高科技生活和娛樂,豐富人們的日常生活。
4.總結(jié)語
雖然我國在工業(yè)設(shè)計制造及自動化領(lǐng)域得到了發(fā)展和創(chuàng)新,但在這方面同發(fā)達(dá)國家相比仍存在很大差距,因而我們要對其今后的發(fā)展趨勢和方向進(jìn)行相應(yīng)的分析,以便更好促進(jìn)我國機(jī)械設(shè)計制造自動化的發(fā)展。
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