摘要:机械设计制造及自动化作为传统的工科工程专业,近年来技术日益成熟,已广泛应用在各个行业中,并以功能多样、效率高、可靠性强、经济实用等诸多优势赢得了市场的青睐,更好的满足了人们生产生活多样化的需求。本文就机械设计制造及其自动化的发展方向进行了分析。
关键词:设计制造;自动化;产品;发展方向
引言
机械设计制造及自动化作为传统的工科工程专业,近年随着技术的日益成熟,机械设计制造及其自动化以机械工程、电子信息技术为重要支撑,并有效整合多种相关技术,形成了一套完善的技术体系,已广泛应用在各个行业中,并以功能多样、效率高、可靠性强、经济实用等诸多优势赢得了市场的青睐,更好的满足了人们生产生活多样化的需求。
1机械自动化概述
所谓机械自动化指的就是以机械设备为主体,有效整合电工电子技术、微电子技术、信息机电一体化技术、传感器技术、接口技术、信号变换技术等多种技术为一体,形成一个科学化集中化的应用系统,综合应用到具体生产实践中。机械制造自动化技术的精密度要求极高,随着技术的日益成熟,已经逐渐由电子操控和计算机系统代替人力劳动和系统掌控。在产品生产过程中人工越来越多的被机器所取代,流水线自动化式的作业方式,将大量的人工从繁重的生产劳动中解脱出来,往往只需要少量人员对开关和一些必要措施进行监控,就可以保证整条流水线的正常工作。机械制造与其自动化技术成为新兴学科已经有好多年,近年来机械设备和机械技术的开发作为机械制造技术的重点,结合机器设备与电子技术、产品的开发不断完善发展。可以说一个优良的机械自动化系统工程融入整合了多种先进技术,并进行了系统的分析和设计,满足机械制造技术的多种功能。所以说机械自动化技术并不是简单的机械+技术的结合,而是智能化一体化的高效整合。
2机械设计制造及自动化设计理念
2.1满足机器功能要求。机械自动化系统包括机电一体化技术和机电一体化产品的各个方面,其作为一种系统性产品,同时包括设计、制造和特定的功能。简单来说,生产不同的产品对机械设备的要求也有所不同,产品之间的功能差异造成了机器要满足不同需要、不同规模的产品生产,这是对机器自动化功能的一种严峻的考验。在机械制造与自动化的设计中,要依托机器本身功能,借助于计算机的控制,灵活的控制和使用机器。
2.2加强技术创新。不同产品的功能和系统是不相同的,不同的机械设备有着不一样的用途,在机械生产过程中存在着很多有联系的变化,只要灵活运用各种先进技术,大胆创新和实践,就能研究设计出一流的操作技术。所以对于机械类产品,制作完成后要进行分类,投入市场,并要对市场的销售和使用状况进行跟踪调研,看被市场认可和关注的产品所具备的的功能,分析其制作原理,通过不断地研究和探索,进行模拟开发。对原材料进行科学的加工和处理,使产品的质量和功能更加符合市场大众需求。
3机械自动化系统的优势
高新技术的发展辐射带动了机械自动化技术的改革进步,如今的产品正逐渐向轻质化、集成化、功能多元化发展,都十分注重高水平的功能性和附加值。传统的机械产品已经难于满足当前人们的需求,必然要被具备更多优势的新的机械产品所代替。
3.1有助于提高工作效率和产品质量。机械自动化技术所具有的自动控制和自动修复功能,能更加精确的对产品进行控制和检测,在保证产品质量的同时提高工作效率。比如数控机床加工产量是普通机床的5到6倍,而且工件稳定性和质量大幅度提高。
3.2有助于提升使用安全性和可靠性。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆机械自动化产品所具备的的自动监测、报警、自动诊断、自动保护功能,工作中出现过载、过压、过流、短路电源故障等情况,能自动采取保护措施,提升灵敏度和可靠性,减少事故和安全问题发生。
3.3有助于调试维修和改善性能。自动化系统可以通过控制程序的改变来实现工作方式的改变,适应不同用户需求。自动检测和自动监测功能可以在出现故障后自动采取保护措施。机械自动化产品一般通过使用程序来控制,操作简洁方便。机械自动化产品由电子控制系统进行控制,来实现所有的行动命令。
3.4功能多元,操作简单。
机械自动化产品双效合一的先进产品,自动化程度高、便于使用,可以根据外界环境变化调整优化使用状态,提高了产品的适用性。把人工从繁重的劳动中解脱出来,提高了工作效率。机械自动化系统不断优化调整控制设备,能源利用效率大大提高,降低了材料消耗。
4机电一体化的发展方向
机械一体化能全面融合了机械技术、微电子技术和信息技术等各方面的优势,包括机械运行主体、传感器、信息处理仪器、执行构件等硬件设备和相关运行软件。常见的机械一体化系统有数控机床、加工中心、工业机器人,不仅可以应用于对单个机器、设备、生产系统、技术改造,也可以应用在柔性制造系统、计算机集成制造系统、工厂自动化、办公自动化等,逐渐向智能化、模块化、网络化、微型化方向发展。
4.1智能化发展方向。机械工程智能化融入了先进的人工智能技术、运筹学、逻辑学、程序学、心理学等多种科学,模仿人的智能化的行为进行相关运行程序的编制,使机器具备简单的判断能力、推理能力,从而自由掌控操作行为。当前智能化概念已经渗透到生产生活的各个方面,比如智能住宅小区、智能医院等建筑的出现,智能化系统、智能化建筑系统、智能化机械管理等也开始逐渐应用于生产实践中。
4.2模块化发展方向。机械自动化产品类型繁多,标准机械接口、电气接口、动力接口等单元式模块化的研制发展还没有做到齐头并进,比如具有视觉、图像处理、识别、测距功能的多功能控制模块;具有多种操作功能的机械装置模块等,还没有做到集中化、一体化开发。
4.3网络化发展方向。互联网信息技术的普及给社会各方面带来重大变革,网络化发展也推进了着机械自动化的网络化发展进程,具有监测技术和远程控制功能的机械设备不断研究开发发,局域网技术加快了工业机械一体化进程,网络化的动态监控管理将成为以后发展的愿景,很可能在不久的将来得以实现。
4.4微型化发展方向。微机械自动化系统指几何尺寸在1 cm以内的机械自动化产品,并越来越向微米、纳米级发展。因为其体积小、耗能少、运动灵活的特点,广泛应用于生物医疗、军事、信息等领域。当前微机械技术还不太成熟,比如超精密技术中的光刻技术和蚀刻技术,都还处于初级阶段,成为微机械自动化发展的主要技术瓶颈,需要不断的学习研究和探索。
5结语
机械设计制造及其自动化具备功能多元、运行可靠、质量安全、能耗低等优势,已经被广泛的应用到社会发展的方方面面,其发展方向都是基于机械自动化技术。随着科技和电子电器技术及高新技术的不断提高,机械自动化产品也日益向一体化、智能化、模块化、网络化、微型化方向发展。
参考文献:
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论文作者:杨明
论文发表刊物:《基层建设》2017年第27期
论文发表时间:2018/1/8
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