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摘要:社会经济和科学技术不断发展,对现代工业的生产力也有了更高要求,于是,为了能够有效提高机械设计制造的生产能力和生产效率,逐渐实现了机械设计制造的自动化。机械自动化是一项综合性很强的新型技术,它是在有效结合计算机技术、网络技术、信息技术、电子技术、传感技术、自动控制技术、机械技术以及软件编程技术的基础上,通过自动化控制系统对机械生产过程进行有效控制。进而在保证机械生产质量的前提下全面提升机械生产能力和生产效率,最大限度的满足现代工业对生产力增长的需求,更好的推动现代工业的进步和发展。而经过这些年的发展,虽然在一些细节上还存在一定问题,但是机械自动化技术已经趋于成熟,并进一步进行提高和发展。
关键词:机械设计;制造;自动化;发展
1、机械设计制造及其自动化的特点分析
与传统机械设计制造相比,机械设计制造及其自动化最大优势和特点就是实现了机械设计制造的自动化和智能化,不仅大大降低了工作人员的工作负担,还提升了机械设计制造的精确度和工作效率,提高了机械的生产效率和生产能力。机械设计制造及其自动化是科学技术不断发展的产物,它是在数种现代化高科技技术的有效结合下而诞生的一种更加系统化、智能化和精细化的新型技术。通过该技术的应用,可以有效解决传统机械设计制造生产能力有限,效率低下等问题,使机械设计制造更好的满足现代工业发展对生产力增长的需求。
2、机械设计制造及自动化的符合设计原则
2.1满足对机器的功能要求
任何一种产品都是为满足人们的某种需要而开发的,都必须具有某种主要功能,不同的产品具有不同的主要功能。概而言之,都能对输入的物质、能量和信息(即所谓工业三大要素)进行某种处理,输出具有所需特性的物质、能量与信息。因此,机械自动化系统也必须具有这样的主功能,即对输入的物质、能量和信息进行某种处理,从而输出具有所需特性的物质、能量与信息。
2.2利用先进技术不断创新
以物料搬运、加工为主,输入物质、能量和信息,经过加工处理,主要输出改变了位置和形态的物质系统(或产品)称为加工机。如各种机床、交通运输机械、食品加工机械、起重机械、纺织机械、印刷机械、轻工机械等。
以能量转换为主,输入能量和信息,输出不同能量的系统(或产品)称为动力机,其中输出机械能的为原动机。如电动机、水轮机、内燃机等。以信息处理为主,输入信息和能量,主要输出某种信息。如数据、图像、文字、声音等的产品称为信息机。如各种仪器、仪表、计算机、传真机以及各种办公机械等。
机械自动化系统除了具备上述必须的主功能外,还应具备其它内部功能,即动力功能、检测功能、控制功能、构造功能。
基于上述的功能构成原理,既有利于设计或分析各种机械自动化的产品,又有利于开拓思路,便于创造发明和创新。
此外,对于不同主功能的加工机构,其运动方式不同,也构成不同用途的机械。例如,金属切削机床是根据工件与刀具相对运动产生切削作用的原理进行工作的。因此,工件与刀具的运动方式不同,便产生不同用途的机床。所以说机械自动化的发展空间非常广阔,具有极大的想向空间,需要我们利用先进技术符合科学原理来不断创新,设计制造出一流的自动化产品。
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3、机械设计制造及其自动化的发展方向探讨
3.1机电一体化
机电一体化是机械设计制造及其自动化发展主要趋势,算是其技术的提高和系统的升级。当前,在一些工业生产中机电一体化技术已经得到应用并取得了良好的应用效果。机电一体化是在机械设计制造及其自动化技术的基础上,通过机电一体化原理的指导,将不同机械和电子设备有效的组合在一起,形成一个由电子控制机械,能够自动化和智能化运行的电子机械系统。从某种意义上来讲,机电一体化就是机械设计制造及其自动化技术的延伸,因此,实现机电一体化,是机械设计制造及其自动化技术发展的必然趋势。
3.2智能化
智能化是机械设计制造及其自动化技术所具有的主要特点,也是其与传统机械设计制造相比最本质的区别。当前,在机械设计制造及其自动化技术中,智能化特点虽然也有体现,但却远远没有达到设计要求,更达不到解放人力资源,实现生产的全智能化的要求。但是,可以肯定的是,智能化就是机械设计制造及其自动化发展的主要方向,相信终有一天,全智能化的实现会让机械彻底解放人力资源,模拟工作人员进行设计、制造及生产操作。
3.3数字化
实现机械设计制造及其自动化的数字化是提高生产能力和生产效率的基础保障。数字化技术在工业中具有其特有的发展意义,它可以将包括图形、技能、数据以及声音等各种复杂多变德尔信息统计转化成数字信息,然后通过数字化技术对这些数字信息进行高效处理和分析,并通过建立数字化模型对产品的功能设计和加工生产过程进行全真模拟,进而完成产品原型的生产制造,在避免出现设计和生产错误的同时全面提高生产能力和生产效率。
3.4虚拟化
目前,几乎在所有的机械设计制造过程中,设计环节都是在图纸上实现的,也就是在对产品进行制造生产之前,设计人员现在图纸上将产品的功能和产品特点设计出来,然后再通过参考产品设计生产产品样品,在确定无误之后方能够投入生产。即使在机械设计制造及其自动化技术得到应用之后,而是先在图纸上,先进一点的在计算机设计辅助软件(CAD)上完成产品设计,确定没有问题之后将生产要求输入到自动化控制系统中开始生产操作。这种方式,不仅需要消耗大量的人力物力,还会增加出错率,而随着科学技术的继续发展及在机械设计制造中的应用,未来可以实现产品设计虚拟化,直接通过专业设备或者是程序直接在系统中通过虚拟技术完成产品的虚拟设计和验证。如果验证显示产品设计有问题,则继续进行改进设计,如果没有问题则直接将相关数据录入到系统中进行生产操作。
3.5网络化
当前,在机械设计制造及其自动化应用过程中,虽然已经通过网络技术实现了对机械设计制造生产过程进行了系统化控制,但是却没有实现生产控制的网络化。比如,在应用机械设计制造及其自动化对产品进行设计和生产过程中,一旦出现设计或者是系统方面的细节问题影响了产品生产的正常进行,而且要专业设计人员和技术人员都不在现场,那么生产管理工作人员只能停止生产,等到专业人员将问题解决之后方能够投入生产,严重影响产品生产效率。而在未来,可以通过利用网络技术、信息技术、传感技术以及远程监控技术等实现机械设计制造及其自动化生产的网络化,即使出现上述问题,也可以通过网络求助,让不在现场的专业人员通过网络远程操控及时解决问题,保证生产的顺利进行。
3.6无污染化
工业生产虽然有效带动了经济的发展和人们生活水平的不断提高,但是其也对环境造成了极大污染,在一定程度上影响着人们的正常生活,甚至威胁着人们的身体健康。因此,在机械设计制造及其自动化发展中,也将无污染化列入了未来的主要发展方向之一。通过引入无污染管理理念,对机械设计制造过程中废水、废弃的排放以及垃圾的处理进行有效控制,最大限度的减少工业生产对环境的污染和对人们正常生活的影响。
4、结束语
机械设计制造及其自动化增强了机械设备的稳定性和可靠性,使现代机械不断走向智能化和人性化,我们应清醒的认识到机械自动化设计制造的重要性,不断创新和探索,不断拓宽机械设计制造及其自动化的新发展方向,为其发展提供源源不断的动力支持。
参考文献
[1]刘武发,刘德平《.机电一体化设计基础》.北京化学工业出版社.2007.5
[2]杨世明,腾献银,赵镇宏,段巍《.机械设计》.电子工业出版社出版2007.3
[3]范荣鑫,左继成.先进机械制造技术的发展现状和发展趋势[J].机械设计与制造.2003年04期
论文作者:高金虎
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第11期
论文发表时间:2017/10/11
标签:机械设计制造论文; 及其自动化论文; 机械论文; 技术论文; 产品论文; 功能论文; 信息论文; 《建筑学研究前沿》2017年第11期论文;