高東勇
(遼寧科技學(xué)院,遼寧 本溪 117004)
機(jī)械制造中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用研究
高東勇
(遼寧科技學(xué)院,遼寧 本溪 117004)
在我國(guó)當(dāng)前的機(jī)械制造技術(shù)發(fā)展中,自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用占據(jù)著重要位置。本文結(jié)合自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械生產(chǎn)中發(fā)揮的主要作用,開展了其在機(jī)械設(shè)計(jì)、生產(chǎn)中的應(yīng)用研究,并提出了未來技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)預(yù)測(cè),為我國(guó)機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用提供理論支持。
機(jī)械制造;自動(dòng)化技術(shù);應(yīng)用
機(jī)械制造行業(yè)工業(yè)、農(nóng)業(yè)等各行業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè),其技術(shù)水平?jīng)Q定了一個(gè)國(guó)家的整體技術(shù)水平。隨著我國(guó)機(jī)械生產(chǎn)制造行業(yè)的不斷發(fā)展,各類自動(dòng)化技術(shù)得到了廣泛采用。特別是隨著網(wǎng)絡(luò)信息化技術(shù)發(fā)展,新型自動(dòng)化技術(shù)的時(shí)代已經(jīng)來臨。為此機(jī)械制造技術(shù)研究者,針對(duì)新型自動(dòng)化技術(shù)造在設(shè)計(jì)生產(chǎn)中的實(shí)踐應(yīng)用,開展了技術(shù)發(fā)展研究。這一研究的開展一方面有助于我國(guó)機(jī)械制造技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展;另一方面還可以推動(dòng)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展。
在當(dāng)前的機(jī)械制造領(lǐng)域中,自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)得到了技術(shù)研究、設(shè)計(jì)與生產(chǎn)人員的廣泛認(rèn)可。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中,自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的主要作用可以概括為以下三點(diǎn)。
在機(jī)械制造過程中,自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用可以有效地提高整體生產(chǎn)效率。這種生產(chǎn)效率的提升,主要來源于以下兩個(gè)方面。(1)生產(chǎn)效率的提升。利用自動(dòng)技術(shù)替代人力勞動(dòng)操作,一方面可以有效的避免因生產(chǎn)勞動(dòng)者重復(fù)勞動(dòng),造成的生產(chǎn)效率重復(fù)下降;另一方面可以根據(jù)自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備(如機(jī)械手、傳送帶等)運(yùn)行情況,形成最佳的生產(chǎn)運(yùn)行狀態(tài),進(jìn)而確保其生產(chǎn)效率的最大化。(2)自動(dòng)控制技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過程的保證。在生產(chǎn)過程中,因環(huán)境、設(shè)備問題造成的生產(chǎn)停滯也是影響機(jī)械制造效率的一個(gè)主要問題。而自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用,可以有效的避免這類問題的出現(xiàn)。如在生產(chǎn)中,自動(dòng)環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)可以很好地確保生產(chǎn)環(huán)境安全,避免了因環(huán)境問題造成的生產(chǎn)效率下降。
在機(jī)械制造中,其質(zhì)量問題主要是由于設(shè)備中的生產(chǎn)誤差造成的。因此在自動(dòng)化技術(shù)支持下,機(jī)械生產(chǎn)中的各類誤差減少,就會(huì)有效的提高機(jī)械制造質(zhì)量。這種誤差控制主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面。(1)設(shè)備自身精度的提升。與傳統(tǒng)的機(jī)械制造設(shè)備相比較,自動(dòng)化數(shù)字生產(chǎn)設(shè)備具有極高的可控制性,進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)機(jī)械微米級(jí)加工要求,有效的減低了因加工誤差率造成的質(zhì)量問題。(2)避免了人為誤差問題。在機(jī)械生產(chǎn)中,由于操作者主管或客觀問題造成的人為誤差,也是造成生產(chǎn)質(zhì)量問題的一個(gè)重要原因。而在自動(dòng)化技術(shù)的支持下,由于其采用了非人工操作過程,因此有效的避免了人為誤差的出現(xiàn),極大的提高機(jī)械生產(chǎn)的精度。
將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械制造中,其主要的領(lǐng)域領(lǐng)域包括了設(shè)計(jì)、生產(chǎn)等各個(gè)環(huán)節(jié)中。其主要的應(yīng)用包括了以下幾點(diǎn)。
自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中首先應(yīng)用在其設(shè)計(jì)過程中,在實(shí)際應(yīng)用中其主要功能包括了以下幾點(diǎn)。(1)完善設(shè)計(jì)手段。在機(jī)械設(shè)計(jì)過程中,自動(dòng)設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用可以完善現(xiàn)有的設(shè)計(jì)手段,進(jìn)而提高設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量與效率。如在設(shè)計(jì)過程中,技術(shù)人員可以利用將傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)圖,制作成三維立體模型,進(jìn)而對(duì)機(jī)械的外觀、內(nèi)部構(gòu)成等結(jié)構(gòu)形成立體的認(rèn)知,減少了設(shè)計(jì)完成后的模型制作與制造中的部分實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),極大地提高了機(jī)械的設(shè)計(jì)與制造中的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)。(2)提高設(shè)計(jì)的整體效率。在機(jī)械設(shè)計(jì)中,自動(dòng)化設(shè)計(jì)技術(shù)特別使計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的應(yīng)用,可以很好地提高設(shè)計(jì)整體效率。在當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)中,較為常見的軟件系統(tǒng)包括了Solidworks、UG、CATIA、Invinter、Proe等。在簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)者只要將設(shè)計(jì)中需要的有關(guān)數(shù)據(jù)與要求輸入軟件,即可完成機(jī)械設(shè)計(jì)工作,極大地提高了機(jī)械設(shè)計(jì)效率。
與傳統(tǒng)的人工生產(chǎn)相比較,自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用主要包括了以下幾點(diǎn)。(1)自動(dòng)控制技術(shù)的應(yīng)用。自動(dòng)控制技術(shù)是當(dāng)前機(jī)械生產(chǎn)中最為常見,也是效果最為明顯的自動(dòng)生產(chǎn)技術(shù)。目前在機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)中,大量的自動(dòng)控制技術(shù)被應(yīng)用于制造領(lǐng)域的各個(gè)方面。如在機(jī)械儀表板塑壓生產(chǎn)中,自動(dòng)控制技術(shù)可以有效的控制塑壓模具的預(yù)熱溫度;設(shè)備的沖壓頻率與力量等,進(jìn)而確保面板生產(chǎn)質(zhì)量。(2)自動(dòng)監(jiān)測(cè)技術(shù)的應(yīng)用。對(duì)于機(jī)械生產(chǎn)而言,除了直接的生產(chǎn)過程外,對(duì)于設(shè)備運(yùn)行、環(huán)境以及產(chǎn)品質(zhì)量的檢測(cè)過程,也是自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的主要內(nèi)容。
隨著機(jī)械制造中自動(dòng)化技術(shù)的不斷發(fā)展,未來自動(dòng)化控制技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)包括了以下幾點(diǎn)。(1)集成性。在未來的自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展中,隨著集成化技術(shù)的不斷發(fā)展,其控制系統(tǒng)(包括了工控機(jī)、重要計(jì)算機(jī)等)集成化趨勢(shì)更加明顯。這種集成化特征會(huì)使自動(dòng)化控制系統(tǒng)的體積進(jìn)一步減小,進(jìn)而為自動(dòng)技術(shù)應(yīng)用的成本降低,以及控制效果的提升提供了支持。(2)網(wǎng)絡(luò)化。隨著網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的來臨,網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成為了自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)。這里所指的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)包括了有線網(wǎng)絡(luò)、無線網(wǎng)絡(luò)、藍(lán)牙等各種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。特別是隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的應(yīng)用,通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)完成對(duì)機(jī)械制造整體控制的的實(shí)現(xiàn),已經(jīng)成為了機(jī)械制造未來的主要發(fā)展方向。(3)虛擬智能化。對(duì)于未來的自動(dòng)化生產(chǎn)過程而言,通過信息化計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)過程進(jìn)行虛擬模仿,進(jìn)而利用計(jì)算機(jī)人工智能完成對(duì)生產(chǎn)過程的控制,是自動(dòng)控制技術(shù)必然過程。特別是在大型機(jī)械生產(chǎn)過程中,合作化的虛擬智能控制技術(shù)將是研究者主要的研究方向。
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10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.01.037