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[摘 要]随着我国经济和科技的发展,人们对机械加工制造的产品要求提高,而自动化技术是新时期的先进生产技术,能够提高机械加工制造的工作效率、减少投入成本、降低工作强度。本文介绍了机械自动化技术的相关理论,分析了自动化技术在机械加工制造中的应用。
[关键词]机械加工;自动化技术;应用
中图分类号:TP543 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)14-0381-01
前言:近些年,自动化技术在机械加工制造中的应用得到了发展,但在实际的技术应用的过程中还存在着许多问题,而且还面对着自动化技术不再符合时代发展的现象。因此,机械加工制造行业要寻求改变,创新自动化应用技术推动行业的良性发展。
1 机械自动化技术
1.1 概念
机械自动化的概念是随着时代变化的,传统形式的机械自动化就是指机械无需工人操作自行的进行产品生产的工作流程。而现今的机械自动化受到科技发展和信息化大数据工具的影响,指的是在网络计算机技术的运用下结合机械加工技术形成的新的自动化加工形式。构成自动化系统的主要部分包括控制单元、制定单元、传感单元、作用单元和程序单元。而且,它集合了多学科技术领域,是一种技术密集型技术,同传统的加工技术相比机械构成更加简单,功能和性能也更优越且体积小、重量轻,在运行中的精确程度和动态性能也是飞跃性的提高[1]。
这种技术的应用在很大程度上减轻了工程生产人员的工作强度,解放了更多的人员,避免出现过压产生的人员问题。而且自投入使用以来给机械加工制造业带来了新的发展高峰期,在降低企业生产成本、减少生产周期以及提高机械生产的工作效率和产品质量方面发挥了巨大的作用。基于此种优势,机械自动化技术的应用范围十分广泛,对机械加工制造业的发展尤其重要。
1.2 发展现状
机械自动化技术在我国的发展经过了数十年的发展和研究,累积的经验丰富,在多个领域范围内得到了使用。目前,科技水平高速发展、信息化技术的应用技术逐渐成熟,机械自动技术也将这两方面的成果引进,利用信息化技术优化了自动化程度,使企业的发展更快。如今,机械自动化技术的现代化和信息化程度更加深入,但随着技术的迅速发展,我国机械制造业还要及时的调整自动化技术创新方向,时刻同时代发展保持一致,為人们的生产生活带来便利,更好的服务社会。
2 自动化技术在机械加工中的应用
机械自动化技术可以概括总结为四个方面,分别是由辅助设计和辅助制造构成的信息自动化、物资运输和调度的自动化、生产自动化和装配的自动化,而当前新的自动化技术在机械加工制造中的应用主要有以下几种。
2.1 集成化技术的应用
集成化技术对于机械加工制造业来说是产业的总体发展方向,是通过计算机技术进行整合后再投入生产。在应用的过程中,第一个步骤是要将设计的工艺源数据导入数据库,形式可以是文档、表格等文本文件,在数据导入时要下建立模板。然后,工艺数据的迁移过程复杂,要按照迁移零件图号表到零件路线表再到迁移零件路线结构表最后到设计结构表的顺序完成迁移工作。其次,对工艺路线文件进行编制,编制过程需要项目编码库的支持具体的编制流程是先按照加工部件的工艺类型选择路线编制,如工程机械加工的顺序一般是备料、机加、焊接等。再根据加工部件的属性选择工艺路线,并按照部件的工艺形式和属性进行智能编制。再次,对工艺规程文件进行编制,在编制的过程中需要依据工艺类型、操作顺序、工步操作进行编制。第二个步骤是构建工艺管理业务模块,要保证设计的系统包含工艺编码库、工艺资源库、工艺文件库、工艺路径编制以及智能录入等业务模块[2]。
2.2 虚拟化技术的应用
虚拟化技术是依托计算机技术,结合控制理论形成的先进技术,在机械加工制造中的应用主要是在机械产品的设计和加工程序。首先,进行特征建模。建模信息要包含工艺信息的特征,为之后的加工工艺分析和加工过程提供条件。然后,虚拟化技术还包括快速原型制造软硬件系统的技术,可以使工作人员在制造前就能看到产品,从而对产品进行改进设计。也可直接用于制造数量少的零件和模具通过材料、工艺及软件来提高产品的精度。其次,构建加工生产能力模型。根据企业的加工设备信息和企业的其他资源信息建立加工能力模型,实现对产品零件的可制造性、加工单元布局、制造成本、生产能力、生产布局和调度方案的预估。再次,规划产品零件的可制造性分析及计算机辅助工艺。并根据零件的特征信息以及制造资源模型进行可制造性分析,以确定加工制造的路线和步骤。最后,对加工制造的工作流程进行动态模拟。根据工艺规划所确定的加工路线以及制造资源用三维形式展示制造过程,直观的检查工作过程。此外,还可以借助虚拟化对产品的质量进行评估。
例如,在加工飞机零件的过程中,就可以利用这项技术对整体零件的设计进行虚拟运行,产品设计者可以观察其中存在的问题,从而优化产品的设计。再利用计算机的三维仿真技术将零件的加工方法、加工顺序和加工工艺进行建模模拟,进而提高制造过程的效率。
2.3 智能化技术的应用
以往的机械加工制造中,自动化系统运行时常会因加工对象的运动无法实现有效的控制,导致模型存在问题。而运用智能化技术可以很好地解决这一问题,保证自动化系统运行的准确性。另外智能化技术的应用还可以对机械加工过程进行实时检查,一旦发生问题立即解决。除此之外,对加工制造业而言智能化还可以连接加工制造和经营的整体运作过程。在实际的机械加工过程中要推进智能生产,广泛应用制造执行系统、分布式控制系统及数字化控制系统,提高在线监控、远程监控故障诊断和分析水平。同时,推进智能管理,促进生产与销售、业务与财务、产业链上下游企业间的协同。也要推进智能服务,发展基于互联网的新型制造模式,形成基于个性化定制需求的企业设计、生产、供应链管理和服务体系,并发展智能制造装备,提高智能制造系统集成能力。
2.4 柔性化技术的应用
柔性化技术的应用能够使机械加工制造的生产具有弹性,根据各种因素的作用力及时调整,保证产品的规格符合市场和客户的需要。工作人员可以通过对比人机交叉界面对机械设备的产品性能根据外界因素做出适当的调整,并利用计算机的手段来创设产品的详细信息系统,充分的发挥自动化技术的作用。它主要表现在机械加工制造业的编程上,对产品的参数数据自由灵活的调整,实现机械产品外形、属性和功能等方面的改变,提高生产的效率和质量,减少产品大批量返工的问题。柔性化技术的应用过程通常可以按照以下的步骤进行,先对机械加工生产的零部件的规格进行原始数据记录,对加工过程中出现的偏差进行调整。然后,面对需要大范围更改的产品要立即停止制造过程,重新的对数据参数进行编程后,再开始作业。
结语:总而言之,自动化技术在机械加工制造中的应用是当前的发展形式,对其的发展有着重要的积极作用,能够减少成本投入,提高企业的整体生产实力。因此,在应用自动化技术的过程中,可以使用虚拟化、智能化、柔性化和集中化四种技术,实现机械加工制造业的健康发展。
参考文献
[1] 公丕兵,提高机械加工制造效率途径的相关研究[J].现代制造技术与装备,2016,11(03):41+43.
[2] 邢巧莹,浅析自动化技术在机械工程中的应用[J].科技经济市场,2015,25(07):5.
[关键词]机械加工;自动化技术;应用
中图分类号:TP543 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)14-0381-01
前言:近些年,自动化技术在机械加工制造中的应用得到了发展,但在实际的技术应用的过程中还存在着许多问题,而且还面对着自动化技术不再符合时代发展的现象。因此,机械加工制造行业要寻求改变,创新自动化应用技术推动行业的良性发展。
1 机械自动化技术
1.1 概念
机械自动化的概念是随着时代变化的,传统形式的机械自动化就是指机械无需工人操作自行的进行产品生产的工作流程。而现今的机械自动化受到科技发展和信息化大数据工具的影响,指的是在网络计算机技术的运用下结合机械加工技术形成的新的自动化加工形式。构成自动化系统的主要部分包括控制单元、制定单元、传感单元、作用单元和程序单元。而且,它集合了多学科技术领域,是一种技术密集型技术,同传统的加工技术相比机械构成更加简单,功能和性能也更优越且体积小、重量轻,在运行中的精确程度和动态性能也是飞跃性的提高[1]。
这种技术的应用在很大程度上减轻了工程生产人员的工作强度,解放了更多的人员,避免出现过压产生的人员问题。而且自投入使用以来给机械加工制造业带来了新的发展高峰期,在降低企业生产成本、减少生产周期以及提高机械生产的工作效率和产品质量方面发挥了巨大的作用。基于此种优势,机械自动化技术的应用范围十分广泛,对机械加工制造业的发展尤其重要。
1.2 发展现状
机械自动化技术在我国的发展经过了数十年的发展和研究,累积的经验丰富,在多个领域范围内得到了使用。目前,科技水平高速发展、信息化技术的应用技术逐渐成熟,机械自动技术也将这两方面的成果引进,利用信息化技术优化了自动化程度,使企业的发展更快。如今,机械自动化技术的现代化和信息化程度更加深入,但随着技术的迅速发展,我国机械制造业还要及时的调整自动化技术创新方向,时刻同时代发展保持一致,為人们的生产生活带来便利,更好的服务社会。
2 自动化技术在机械加工中的应用
机械自动化技术可以概括总结为四个方面,分别是由辅助设计和辅助制造构成的信息自动化、物资运输和调度的自动化、生产自动化和装配的自动化,而当前新的自动化技术在机械加工制造中的应用主要有以下几种。
2.1 集成化技术的应用
集成化技术对于机械加工制造业来说是产业的总体发展方向,是通过计算机技术进行整合后再投入生产。在应用的过程中,第一个步骤是要将设计的工艺源数据导入数据库,形式可以是文档、表格等文本文件,在数据导入时要下建立模板。然后,工艺数据的迁移过程复杂,要按照迁移零件图号表到零件路线表再到迁移零件路线结构表最后到设计结构表的顺序完成迁移工作。其次,对工艺路线文件进行编制,编制过程需要项目编码库的支持具体的编制流程是先按照加工部件的工艺类型选择路线编制,如工程机械加工的顺序一般是备料、机加、焊接等。再根据加工部件的属性选择工艺路线,并按照部件的工艺形式和属性进行智能编制。再次,对工艺规程文件进行编制,在编制的过程中需要依据工艺类型、操作顺序、工步操作进行编制。第二个步骤是构建工艺管理业务模块,要保证设计的系统包含工艺编码库、工艺资源库、工艺文件库、工艺路径编制以及智能录入等业务模块[2]。
2.2 虚拟化技术的应用
虚拟化技术是依托计算机技术,结合控制理论形成的先进技术,在机械加工制造中的应用主要是在机械产品的设计和加工程序。首先,进行特征建模。建模信息要包含工艺信息的特征,为之后的加工工艺分析和加工过程提供条件。然后,虚拟化技术还包括快速原型制造软硬件系统的技术,可以使工作人员在制造前就能看到产品,从而对产品进行改进设计。也可直接用于制造数量少的零件和模具通过材料、工艺及软件来提高产品的精度。其次,构建加工生产能力模型。根据企业的加工设备信息和企业的其他资源信息建立加工能力模型,实现对产品零件的可制造性、加工单元布局、制造成本、生产能力、生产布局和调度方案的预估。再次,规划产品零件的可制造性分析及计算机辅助工艺。并根据零件的特征信息以及制造资源模型进行可制造性分析,以确定加工制造的路线和步骤。最后,对加工制造的工作流程进行动态模拟。根据工艺规划所确定的加工路线以及制造资源用三维形式展示制造过程,直观的检查工作过程。此外,还可以借助虚拟化对产品的质量进行评估。
例如,在加工飞机零件的过程中,就可以利用这项技术对整体零件的设计进行虚拟运行,产品设计者可以观察其中存在的问题,从而优化产品的设计。再利用计算机的三维仿真技术将零件的加工方法、加工顺序和加工工艺进行建模模拟,进而提高制造过程的效率。
2.3 智能化技术的应用
以往的机械加工制造中,自动化系统运行时常会因加工对象的运动无法实现有效的控制,导致模型存在问题。而运用智能化技术可以很好地解决这一问题,保证自动化系统运行的准确性。另外智能化技术的应用还可以对机械加工过程进行实时检查,一旦发生问题立即解决。除此之外,对加工制造业而言智能化还可以连接加工制造和经营的整体运作过程。在实际的机械加工过程中要推进智能生产,广泛应用制造执行系统、分布式控制系统及数字化控制系统,提高在线监控、远程监控故障诊断和分析水平。同时,推进智能管理,促进生产与销售、业务与财务、产业链上下游企业间的协同。也要推进智能服务,发展基于互联网的新型制造模式,形成基于个性化定制需求的企业设计、生产、供应链管理和服务体系,并发展智能制造装备,提高智能制造系统集成能力。
2.4 柔性化技术的应用
柔性化技术的应用能够使机械加工制造的生产具有弹性,根据各种因素的作用力及时调整,保证产品的规格符合市场和客户的需要。工作人员可以通过对比人机交叉界面对机械设备的产品性能根据外界因素做出适当的调整,并利用计算机的手段来创设产品的详细信息系统,充分的发挥自动化技术的作用。它主要表现在机械加工制造业的编程上,对产品的参数数据自由灵活的调整,实现机械产品外形、属性和功能等方面的改变,提高生产的效率和质量,减少产品大批量返工的问题。柔性化技术的应用过程通常可以按照以下的步骤进行,先对机械加工生产的零部件的规格进行原始数据记录,对加工过程中出现的偏差进行调整。然后,面对需要大范围更改的产品要立即停止制造过程,重新的对数据参数进行编程后,再开始作业。
结语:总而言之,自动化技术在机械加工制造中的应用是当前的发展形式,对其的发展有着重要的积极作用,能够减少成本投入,提高企业的整体生产实力。因此,在应用自动化技术的过程中,可以使用虚拟化、智能化、柔性化和集中化四种技术,实现机械加工制造业的健康发展。
参考文献
[1] 公丕兵,提高机械加工制造效率途径的相关研究[J].现代制造技术与装备,2016,11(03):41+43.
[2] 邢巧莹,浅析自动化技术在机械工程中的应用[J].科技经济市场,2015,25(07):5.