摘要:随着我国科学技术的不断发展,当今自动化技术在机械设计与制造领域应用范围愈加广泛,并且还有很大的发展趋势。自动化技术的发展,能够有效提高机械设计与生产力,对推动我国工业发展有着重要意义。基于此,本文重点探究了自动化技术在机械设计中的应用以及自动化技术在机械生产领域未来的发展趋势。
关键词:自动化技术;机械设计及制造;应用
引言
现代科技不断进步,机械自动化技术也随之快速发展,机械自动化技术在很多领域均得到了广泛的应用,自动化技术在机械设计制造中的应用逐渐普及。通过提升现代机械设计及制造的效率,是完善现代产业升级的重要途径之一。而将现代自动化技术,同现有的机械制造相融合,能够提升我国工业生产的整体水平。本文笔者将从机械设计制造入手,浅谈自动化技术在其中的应用。
1自动化技术概述
自动化技术,通俗的来说,主要是去除繁重枯燥的人工操作,通过机器来完成重复的生产活动。它的优势在于脱离了原本大量的劳动力资源,通过机器运转,节省了大量的生产成本,并且极大地提高的平均精度和生产效率。也有助于操作人员减轻负担。自动化技术的应用体现了以人为本的核心理念,它是机械生产的一个新的阶段。
2自动化技术在机械设计制造中的发展现状
我国的机械设计制造中的自动化技术手段仍处在萌芽阶段。从自动化技术上看,我国自动化仍以单子、刚性自动化技术为主,国外发达国家自动化技术水平已经以柔性化、集成化和智能化为主;从自动化管理水平上看,国内的自动化技术仍然使用人工管理,国外发达国家已经实现自动化管理和信息化管理;从生产规模上看,国内的机械设备市场需求量较大,但一定单位内的生产数量远远低于发达国家,发达国家由于自动化技术发展迅速,大大提高了机械设备的生产规模,国内的自动化技术并不完善,在生产规模上与国外存在较大差距;从人才管理上看,国内加工制造人才都停留在理论知识上,对于实践和创新意识较为薄弱,在新的自动化技术引进后,加工者没有根据实际情况创新的实践能力,这在一定程度制约着我国自动化技术在机械设计制造领域的发展。
3自动化技术在机械生产和制造中的应用方式
3.1设计方面的应用方法
在机械设计过程中,设计软件种类有很多,以CAD为例,CAD在机械设计中更多是体现在二维平面图开发、思维建模与仿真测试、设计与生产衔接方面。
在二维平面设计当中,采用CAD软件进行平面图设计,该软件可以提供强大的图形处理能力,设计人员不需要手动画图即可呈现出高质量的绘图工作,同时在计算机中进行机械设计,如果设计不合理或存在漏洞可以随意进行修改,并且对设计图样信息进行自动化管理,也可以通过云端查询之前的设计内容,提供设计参考。在实际应用中,设计人员在CAD软件中输入机械参数,计算机通过自主计算得出框架信息,之后采用绘图工具进行框架填充、修补、调整保证设计效果。
CAD的三维建模与仿真测试是重要的功能项,可以设计出机械零部件的三维图形,通过在软件中输入机械设计的三维数据信息,这样就会呈现出三维模型框架。这时设计人员只需要对基本框架形态进行调整,从而提出三维示意图,如果设计内容符合标准可以进行上色,并进行二维、三维的图形转换,帮助完成设计。
可见,当今的CAD技术已经能够和机械设计初步融合,这也是机械生产的基础,通过采用CAD软件中的特有插件,将二维图形转换为三维图形,采用3D打印机将模型打出来,测试模拟生产效果,这样即可提高机械设计的自动化水平,加快生产效率。
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3.2机械制造领域中的应用方法
以自动化数控下料为例。为了能够实现自动化生产通常可以选择AutoCAD自动操控平台,结合机械加工板材特点,提出更具针对性的管理系统。AutoCAD平台中包括零件、板材、生产工艺的综合管理形式,保证排样模板更加合理,通过编程系统编程提出工程图,将工程图导入到AutoCAD平台中。通过AutoCAD平台图形格式,采用更改、读写的形式,采用DXF进行图形编辑,这样即可排版编辑,从而提高生产率,同时也能够方便管理。采用数控仿真技术,通过Delphi可视化Windows编程程序软件来读取相应的NC代码,从而获取到加工信息,设置好生产模拟的直线、圆弧以及timer控件、canvas控件实现数控加工模拟,这样即可实现轨迹、周期、状态加工,并且能够提出仿真显示,通过编程代码与要求,即可控制自动化设备自动生产。在生产过程中,编程软件能够对流程进行自动化检验,并考量程序和生产应用中的可行性与精准性。采用该种方法能够大大降低数控下料中的损耗与浪费问题,保证下料的科学化、合理化,不仅能够有效降低毛坯余料,也能够减少对人工劳力的依赖性,提高生产效率和质量,保证经济效益。
4自动化技术的发展趋势
4.1以互联网为基础,发展全能型自动化技术
结合当前机械制造自动化的特点,以计算机互联网为基础,不断创新全能型自动化机械技术,是推动我国机械制造业快速发展的有力保障,更是机械制造向创造转变的重要途径。计算机技术的不断发展,网络技术不断运用到机械制造自动化技术中,两者已基本实现机电设备一体化的发展。例如现在很多食品、药品生产企业都会卫生环境要求很高,如果是使用传统的设备就不能满足企业需求。往往这些企业都在网络技术支持的条件下,都有一套自动化生产管理系统,在产品的培育阶段,能够从直接反应储藏室的温度、湿度、时间等,在产品成熟后,可以通过生产流水下统一处理、统一包装,整个过程实现全程监控,既环保又节能。在产品的生产、包装、运输、储存阶段,都通过统一系统进行维护,不需要人力,也不需要多个系统叠加工作,这种全能型技术就是现在机械制造自动化研究的方向之一,能够满足不同要求,从事不同工作,完成系列指令,工人们不需要再守在机械制造生产线面前,大大降低了人工劳动量,节约了人工资源。
4.2以新材料为支撑,发展环保型机械自动化技术
绿水青山同样是金山银山,现在国家社会对生态环境保护要求尤为严格,也是企业需要担负的社会责任,企业必须改变其过去传统的以高耗能低产出的制造模式,采用绿色环保的新型材料、新型技术。环保型机械自动化技术,不仅是对制造材料的挑战和创新,也是对制造工艺的创新,从产品设计到生产管理、产品包装、销售使用等环节都要实行绿色流程,而且加大了对产品的回收利用率,提高了机械制造产品的可回收率与使用率,实现资源的最大优化配置,必须符合我国可持续发展的生产原则。
4.3以新技术为目标,不断推动机械自动化发展
科技水平的发展日新月异,需要不断研究新技术,以推动机械自动化创新、发展,赶超发达国家,比如时下流行的光机电一体化就是将计算机技术、微电子技术以及光学技术等实现融合,例如,采取光机电一体化技术能够生产出更具有高附加值的机械产品,同时光机电一体化技术中的激光技术、传感检测技术、光能驱动技术等技术均是机械制造自动化技术发展的主要趋势之一。
结语
综上所述,自动化技术已经成为了机械生产领域发展的主要驱动力,在应用中可以大大提高机械生产质量,并且自动化技术的应用还处于初期发展阶段,未来还有很大的发展空间,设计与加工参数精度会不断提高,最终实现“一人多机”的形态,可以大大提高机械设计和生产的效率与质量。
参考文献:
[1]柳琨鹏,吴昊阳,王浩宇.自动化技术在机械设计制造中的应用分析[J].南方农机,2017,4807:100+104.
[2]孙伯明.自动化技术在机械设计制造中的应用[J].化工管理,2016,05:39.
论文作者:单丽娜1,张朋飚2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第16期
论文发表时间:2018/10/1
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