自動化技術在機械設計制造中的應用分析

覃玲惠 陳杜

摘? 要：當前，計算機技術得到了比較普遍的應用，計算機技術的應用改變了人們的生活、學習與工作方式，極大地促進了社會經(jīng)濟的發(fā)展。尤其是在機械設計制造領域，自動化技術應用程度的高低儼然成為機械生產(chǎn)加工企業(yè)自身競爭力強弱的重要象征。在機械設計制造中，應用自動化技術不僅可以縮減企業(yè)的生產(chǎn)成本，同時可以提高企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量，給企業(yè)創(chuàng)造更多經(jīng)濟效益。所以，當前眾多科研人員致力于該領域的研究，確保機械設計制造和自動化技術有效融合，充分發(fā)揮機械設計制造的作用，并使之更好地服務于社會。

關鍵詞：自動化技術;機械設計制造;應用

1機械自動化發(fā)展的必要性以及意義

隨著時代的進步和發(fā)展，傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式已經(jīng)不能適應當前經(jīng)濟發(fā)展的速度，為了促進企業(yè)經(jīng)濟效益的最大化，有必要不斷探索新的發(fā)展模式。目前，由于科學技術的發(fā)展，對工業(yè)生產(chǎn)的要求越來越高，傳統(tǒng)的人的生產(chǎn)已經(jīng)不適應時代的發(fā)展。因此，有必要將信息技術融入生產(chǎn)過程，逐步提高機械設計制造的自動化水平。機械設計和制造的復雜性不亞于設備調(diào)試的復雜性，因為在整個機械設計和制造過程中沒有誤差。同時，在將所有機械設備制造成可維修部件之前，必須對機器的各個部件進行嚴格的分析和設計，以促進各部件之間更好的工作。機械設計和制造是整個制造業(yè)的基礎。只有當機械設計制造成為科技的“龍頭”時，其他行業(yè)才能得到更快的發(fā)展。這也是計算機技術應用于相應機械設計制造的主要原因。如今，為了減少生產(chǎn)過程中的誤差、降低成本、實現(xiàn)機械自動化，許多企業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)了整個生產(chǎn)過程。并能解決機械設計制造過程中遇到的許多問題，進一步提高自動化性能。

2機械設計制造及自動化特點

2.1系統(tǒng)性

機械設計制造及其自動化結合了各種技術的優(yōu)勢，建立了一個獨立的設計制造系統(tǒng)。在系統(tǒng)中，各技術充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，實現(xiàn)了機械設計與制造的自動化應用。例如，信息技術為機械制造自動化系統(tǒng)提供可靠的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，遙感技術為機械制造自動化系統(tǒng)提供可靠的控制系統(tǒng)。這些技術的應用不斷提高了機械制造系統(tǒng)的自動化水平。

2.2科學性

機械設計制造業(yè)是一個集多種技術于一體的綜合性產(chǎn)業(yè)。它的多項技術可以完美地融入機械制造業(yè)，依靠科學合理的規(guī)劃整個設計制造過程，進一步推動新機械設計的應用。有效提升設備應用的經(jīng)驗價值，進一步拓寬機械行業(yè)的發(fā)展范圍。

2.3智能性

智能性也是機械設計制造及其自動化的關鍵特點，目前已經(jīng)普遍地滲入各個行業(yè)領域中。同樣，在機械設計制造行業(yè)中得到了應用，先進的人工智能技術將機械設計制造水平推向了更高層次的領域，不僅優(yōu)化了機械制造的自動化系統(tǒng)，而且還進一步提高了機械制造的效率。

3機械設計制造中自動化技術的應用

3.1集成化應用

針對一些比較復雜的機械產(chǎn)品，應用自動化技術進行加工，就可以實現(xiàn)各個生產(chǎn)系統(tǒng)間的有效配合，各個級別的機械生產(chǎn)系統(tǒng)間可以相互配合完成對產(chǎn)品的設計加工，從而優(yōu)化了機械設計生產(chǎn)過程。當前，在機械設計生產(chǎn)過程中，使用計算機集成系統(tǒng)能夠根據(jù)設計生產(chǎn)的制造流程進行綜合化生產(chǎn)管理，并通過對各種分散自動化系統(tǒng)的高效整合，促成相對完善的生產(chǎn)制造體系，加強機械設計、生產(chǎn)和營銷管理等多個環(huán)節(jié)間的聯(lián)系，實現(xiàn)對市場調(diào)研、產(chǎn)品設計和銷售、機械加工等過程有關信息資料的收集，滿足整體生產(chǎn)過程物料流與信息流之間的統(tǒng)一化管理的要求。針對機械部件的生產(chǎn)加工進行舉例說明，根據(jù)NC代碼，需要把毛坯加工成符合相關尺寸和質(zhì)量要求的零件，接下來對零件進行裝配，獲取相應的機械部件。整體過程中包含眾多不同的環(huán)節(jié)，通過使用計算機集成化制造過程管理系統(tǒng)能夠完成對自動化機械設備生產(chǎn)關鍵數(shù)據(jù)信息的有效采集，主要包括材料儲運工作站、加工工作站、質(zhì)量測量工作站、刀具管理工作站等，之后設備信息流和物料流之間就會相互交叉，信息集中化并向管理部門進行反映，從而針對機械設備生產(chǎn)任務進行集中性的管理和監(jiān)控。不同的智能化控制系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)不同的功能，并彼此協(xié)同完成特定的生產(chǎn)任務。

3.2智能化應用

2015年中國提出了“中國制造2025”戰(zhàn)略，2016年又發(fā)布了《智能制造發(fā)展規(guī)劃（2016—2020年）》，明確了機械制造智能化發(fā)展的方向。將自動化技術應用其中，能夠在生產(chǎn)現(xiàn)場針對數(shù)控加工機床、傳感器等智能化相關生產(chǎn)設備進行合理布設，實現(xiàn)對工廠中物聯(lián)網(wǎng)的有效創(chuàng)建，這樣便可針對機械設備進行自動化控制，完成智能化生產(chǎn)過程。隨著網(wǎng)絡智能化的逐漸發(fā)展，數(shù)控系統(tǒng)模塊化設計得到有效實現(xiàn)，同時通過強化不同模塊之間的關聯(lián)，可實現(xiàn)群控系統(tǒng)的有效創(chuàng)建，然后根據(jù)實際生產(chǎn)需求進行智能化分析，編制合理的機械產(chǎn)品生產(chǎn)方案，并針對相關生產(chǎn)資料與信息及時進行調(diào)整。

3.3柔性化應用

自動化技術在機械生產(chǎn)加工中的應用，可以保證機械產(chǎn)品柔性生產(chǎn)的有效實現(xiàn)，即機械設計制造技術與自動化技術的有機結合。加強各生產(chǎn)環(huán)節(jié)之間的聯(lián)系，提高和優(yōu)化機械制造工藝。目前，許多機械設計制造企業(yè)都建立了相應的柔性生產(chǎn)線，采用電子凸輪和電子傳動齒輪代替相關機械零件。從而有效地實現(xiàn)軸間的柔性連接。應用快速、高精度的伺服控制技術和計算機現(xiàn)場通訊控制技術，可以改善生產(chǎn)線各環(huán)節(jié)單元間的耦合，提高各生產(chǎn)線之間的相關性。通過使用相對獨立的PLC伺服控制，也可以更有效地管理各工藝段的設備和生產(chǎn)線。應用于嵌入式控制器，可以在控制器之間實時有效地傳遞機械設計制造過程中的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，首次獲得相應的產(chǎn)品生產(chǎn)條件。從而增強了制造過程信息管理系統(tǒng)與產(chǎn)品關系模型信息數(shù)據(jù)庫之間的雙向通信能力。機械設計和生產(chǎn)過程的柔性管理可以很好的實現(xiàn)，對于柔性產(chǎn)品來說，主要依靠自動化技術，但由于機械零件中容易產(chǎn)生信號滯后的缺陷。為了有效地實現(xiàn)生產(chǎn)規(guī)范的調(diào)試，需要引入智能裝置及時完成生產(chǎn)調(diào)度，從而縮短整個生產(chǎn)系統(tǒng)的相應恢復時間。保證連續(xù)生產(chǎn)，達到生產(chǎn)目標。

4結論

大量的機械設備被運用到了生產(chǎn)中，這樣就會需要更多的自動化設備，導致很多機械生產(chǎn)企業(yè)都變得供不應求，這些機械設計制造只有通過不斷地提升生產(chǎn)效率或者是自動化生產(chǎn)才能夠維持市場的需求，希望本文的相關分析與論點，能夠給實際工作中的相關技術人員一定的啟示和幫助。

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