自动化技术在机械设计与制造中的应用研究论文_行瑞都

自动化技术在机械设计与制造中的应用研究论文_行瑞都

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摘要:我国社会在不断的进步,机械设计与制造也在不断的发展。机械制造行业是基本产业,是提高我国经济的重要产业。而现在日益激烈的经济市场上的竞争,给机械制造行业带来了巨大的挑战,为了使我国的机械制造行业有更好的发展,在机械设计与制造中要采取更新的技术模式-自动化技术。通过自动化的技术,在机械设计与制造中能够提高工作效率,增加产量,经济也随之得到了提高。本文就将对自动化技术在机械设计与制造中的应用现状进行分析,并研究了自动化技术在机械设计与制造中的应用。

关键词:自动化技术;机械设计制造;应用

引言

在实际的发展过程中,对机械设备的合理应用,可以有效推动工业的发展进程。而由于我国机械自动化水平的不断提升,其更有效打破了传统机械设计制造中存在的缺陷。但是,由于受到多方面因素的影响和干扰,使得我国自动化技术仍然需要进一步完善。所以,为了能够让机械设计制造与自动化技术有效的结合在一起,应该强化对其的研究,合理应用。

1.自动化技术在机械设计与制造中的应用现状

自动化技术可以应用在多个方面,就单从生产的设备上来讲,目前我国用在生产上的高精度的设备基本上都是进口的,处于核心的数控系统也大多应用西门子,法纳克等国外的数控系统,我国研发的数控系统很少被应用到实际生产中。而对于机械设计与制造中的自动化的管理,一般的发达国家都具有自主研发的自动化管理系统,并用于自动化生产中。而我国在自动化管理方面仍然用人工的管理方式,但是也有一些企业正在向着自动化生产的方向迈进,并且在渐渐扩大自动化的设备应用。

2.新形势下自动化技术在机械设计制造中的应用

2.1自动化技术的集成化应用

采用自动化技术实现复杂机械产品生产加工,能够对不同制造系统进行协调,使各级别制造系统能够协同完成机械设备的加工,使机械设计制造流程得到优化。目前在机械设计制造中,可以采用计算机集成制造系统进行生产流程的综合化管理,通过对分散的自动化系统进行有机集成,形成完整的生产系统,加强机械设计、制造、经营管理等各环节的联系,完成市场调研、生产计划、产品开发、产品设计、机械加工、产品销售等相关数据信息的收集,实现整个生产过程信息流和物料流的高度统一管理。以机械部件生产加工为例,按照NC代码,需要将毛坯加工成合格零件,然后通过零件装配得到机械部件,整个过程涉及多个环节,采用计算机集成制造系统能够对现场自动化设备数据信息进行采集,包含刀具管理工作站、物料贮运工作站、加工工作站、装夹工作站、检测工作站等,然后实现物料流和信息流的交汇,集中反馈至管理部门,按照机械设计制造任务进行集中控制与管理。在上一级计算机协调与控制下,各自动化系统能够实现不同功能,协同完成指定任务。机械式立体停车设备的车盘边梁生产加工中应用集成化系统,车盘边梁是冷弯薄壁钢板需要钻很多连接孔,集成化工艺是镀锌钢卷,通过自动化平板机、激光切割机、数控冲床、冷弯成形机、自动输送线、计算机控制组成自动化生产线,计算机协调每台生产设备的操作时间,控制材料进料速度。生产操作人员只需2人,比原来的8人减少6人,生产效率提成了500%。加强自动化技术的应用,能够进一步提高机械制造的集成化程度,实现生产流程创新,使机械生产模式达到高效自动化水平。

2.2自动化技术的数控化应用

采用计算机软件进行自动化编程,能够实现数控加工生产控制,实现机械制造自动化。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在机械设计方面,采用计算机辅助技术,能够完成数控仿真分析,在虚拟环境中对机械产品形状、尺寸、结构等进行生动直观展示,使产品生产性能得到全面反映,为设计人员编辑和修整图纸提供技术支持,从而确保机械产品设计的精确度和可靠性。针对普通的二轴车床或三轴铣床,可以在机床上进行数控系统和驱动装置的安装,然后实现零件编程加工,完成自动化生产改造。在更换加工对象时,只需要进行刀具、装夹方式和程序的调整,即能实现工件批量加工。在机械控制实现上,目前主要采用PLC可编程逻辑控制器,能够使设备逻辑和开关控制问题得到解决,达到较高的加工精度和效率。在机械设计制造中,采用的数控系统拥有不同结构,但通常包含控制单元、数控机床、控制中心、可编程单元等部分,能够通过特定信息输入实现系统电路驱动。经过计算机分析处理后,可以得到加工坐标轴移动输入分量,经过放大和转换后输入伺服电机等控制装置,达到控制机床运动的目标。

2.3自动化技术的柔性化应用

采用自动化技术,能够实现机械产品的柔性化生产,即将自动化技术与机械制造技术相结合,加强各生产环节串联,对机械生产制造流程进行优化和升级。现阶段,较多机械设计制造企业已经完成了柔性化生产线的建立,采用电子凸轮和电子齿轮进行机械零部件的代替,实现多轴间柔性连接。采用快速高精度的伺服控制技术和联锁控制技术,能够加强生产线各工艺段设备间的耦合,加强各生产线间的联动。采用独立PLC伺服控制器,能够对不同工艺段和生产线进行控制。而采用集成控制系统,使各控制器间能够实时进行机械设计制造生产数据信息的传送,可以及时掌握产品生产状态,加强工厂生产信息管理系统和关系型数据库的双向通讯,实现机械设计制造的柔性化管理。柔性化生产的实现以自动化技术为基础,因为单纯采用机械零件容易出现信息迟滞问题,还要引入自动化设备在瞬息间进行排产,实现生产规格的调试,使生产系统恢复时间最少,继而达到连续生产最大化的目标。机械式立体停车设备的钢框架生产场景应用,钢框架各部件的通用工艺流程:型钢本体的切割、钻孔、连接板装配焊接,引入柔性化生产,同一个工位可以生产各种钢柱和钢梁[1]。钢框架生产过程:材料输入到数控锯床,按图纸尺寸锯料;然后输入9轴三维钻床,可以同时钻3种孔;再自动输入到柔性胎架,固定好型钢;红外线检测型材尺寸,定好O点,一只机械手自动寻找傍边的零件板,自动检测并找到板件在型钢上的定位,另一只机械手自动寻找等焊接点,负责焊接。采用柔性生产线,所有连接板的定位都是由机械手完成,无需制造大量的工装胎架作连接板件的定位。

2.4自动化技术的虚拟运用

将虚拟技术合理的应用于机械设计制造中,其不仅可以对应用效果进行提升,还能够从根本上对机械设计制造的质量进行提高,强化其制造以及生产的效率。并且,应用虚拟技术,其一般都会被应用在机械设计制造结束以后,因为,在机械设计工作完成以后,不可以直接进行制造生产。但是,依靠虚拟技术,可以对制造过程进行模拟,及时发现设计方案中存在的不足和问题,全面掌握整个制造过程,从而让制造过程可以进行的更加顺利和有序,大大节约生产成本。

结论

简而言之,在对社会发展状况进行衡量的过程中,机械设计制造水平是重要的技术指标,与人们生产生活之间关系密切。伴随着科学技术的发展,还应加强自动化技术的应用,以便通过引入先进技术推动机械设计制造的集成化、数控化、柔性化和智能化发展,促使企业生产效率和质量得到不断提升,继而推动社会经济可持续发展。

参考文献

[1]高洁.机械自动化在机械制造中的应用[J].内燃机与配件,2019,12(11):195-196.

[2]朱吉宇.机械自动化技术及其在机械制造中的应用研究[J].科学技术创新,2019,19(15):150-151.

论文作者:行瑞都

论文发表刊物:《基层建设》2019年第22期

论文发表时间:2019/11/12

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