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自动化技术在机械设计制造中的应用及优化措施
摘要:随着中国科技水平的高质量发展,机械自动化技术已经形成了许多创新的管理理念和创新的生产技术,机械技术依靠智能设备不断优化和升级性能,提高设备的操作便利性和生产效率。随着生产需求的提高,机械自动化在技术和生产精度上的科学性和合理性不断提高,不仅符合绿色环保的理念,而且可行,可以帮助机械行业转型升级。如何将自动化技术与智能化技术有机结合到机械设计制造工作中,推动社会主义市场经济发展,是一项值得研究人员深入思考的问题。
关键词:自动化技术;机械设计制造
引言
机械设计与制造是中国最重要的工业建设领域,自动化机械设计与制造是工业领域最先进的技术,随着科学技术水平的不断发展,加强机械设计与制造的自动化操作,现阶段,中国机械设计与制造业仍有很大的提升空间;如何将自动化技术和智能技术有机地结合到机械设计制造工作中,促进社会主义市场经济的发展,是一个值得研究者深入思考的问题。
1.机械设计制造自动化的优势
1.1提升工业智能化程度
当前,信息技术发展迅速,人工智能全面普及,计算机技术已经渗透到许多工业领域。工业智能化是制造业的大发展趋势,从机械自动化出发,将信息技术与机械设计有机结合,不断强化设计与生产的创新成果,全面实现生产信息与制造资源的高度共享。无论是从图纸设计还是生产施工,都将计算机制造的虚拟产品应用到机械设计工作中,利用人工智能技术实现机械设计的自动维护和诊断,从而大大提高了机械生产的效率,缩短了产品加工生产的时间,并且能够降低人力与物力的投入成本,减少人工操作带来的工业误差和材料损耗,促使企业获得可观收益,因此,产业智能化是未来机械设计的必然发展趋势[1]。
1.2增强产品的可靠性
机械装置的运行性能严重影响其部件的质量和精度。小的质量问题就会导致整个装置的运行出现问题,甚至导致安全事故。因此,在设计过程中必须注意各种功能的实现,提高零部件的协调性和设备的可靠性。在机械设计中,现代智能自动化技术可以提供丰富多样的功能和工具,以提高设计效率和产品可靠性。这些技术可以将复杂设计内容高清可视化,以三维模型形式呈现,使设计人员直观观察和分析每个部件及配合关系,有效发现并解决潜在冲突和问题。
2.自动化技术在机械设计制造中的应用
2.1智能化设计制造
智能应用是实现自动化技术的重要途径。随着自动化技术的不断发展,机械设计制造更加智能化、现代化。机械设备可按预定程序进行操作,操作人员只需要在旁边检查和辅助即可起到辅助作用。此外,如果在生产中出现故障,生产设备会自动停止运行并报警,以便工作人员前来检查和维修,减轻了工作人员的工作负担。而自动化技术则是利用数据分析软件,快速地收集、整理和分析各种设备的运行情况,让工作人员能够根据数据分析,找到设备的缺陷,并进行分析,甚至还能自动调节,而不是人工调整。
2.2虚拟样机系统的应用
虚拟样机系统的应用包括降低设计成本和可视化显示设计细节。在大型、精密机械产品的设计中,虚拟样机系统可以代替物理样机,并且可以零成本地改变设计方案。设计师可以通过三维模型直观地展示每一个设计细节,并不断优化模型的精度,为后续机械产品的加工制造奠定基础。虚拟样机系统还可以模拟机械产品的运行情况,通过观察和操作虚拟环境中的机械产品,设计人员可以及早发现潜在的问题和不足,并进行调整和改进。
2.3自动检测技术
自动检测技术在农机制造中的应用,可以有效地提高生产效率和质量,还可以开展具体的活动,可以解决制造中存在的隐患,对存在的隐患进行故障排除。应用自动检测技术对生产中的波动进行分析,可以将制造过程中的所有数据应用到生产中,对生产活动的数据进行监控,从而利用农机数据分析,对应用技术中的所有信息进行研究,评估问题,从而可以更早地发现问题。农业机械制造中自动检测技术的运用可以改变机械内部的结构,还可以加强农业机械质量监控,同时还可以合理地运用到生产中[2]。
2.4数控技术应用
在农业机械制造过程中使用数控技术,可以有效地提高应用效果,还可以与计算机、自动化和精密测量数据相结合,开展各种活动,可以保证制造业的有序发展。在工业生产中使用数控技术可以改变以前的生产条件,还可以提高加工效率和质量,使您可以更好地执行工作,还可以控制不同的结构系统。利用数控技术在农业机械制造中使用工业机器人可以为农业活动提供基础,较多的繁重活动交给机器人,按照既定的程序完成相关活动。数控技术在农业生产中运用能够自动完成相关活动,还可以提高农业机械各个零部件的质量。农业机械制造中运用数控技术能够加工更多的零部件,提高加工效率和质量,这样可以优化传统的农业机械制造流程。数控技术在农业机械设备生产和制造中运用能够实现机械设备的量产,还能够有效地解决生产问题,这样可以更好地提高生产效率和质量。
2.5工业机器人
不同的机器人有不同的结构类型,通过分析机器人的结构可以进一步对机器人进行分类。工业机器人可分为直角坐标机器人、球坐标机器人、柱坐标机器人和多关节机器人。在选择和设计码垛机器人的配置时,应遵循四个原则:保证机器人手臂的工作空间能够满足作业要求;在满足工作环境的前提下,将自由度最小化;为了避免出现机械臂不可控制和损坏机械臂的情况,需要消除机械臂的奇异位型;以及合理设计机构,机械臂能够正常运动和方便制造。从机械手的坐标结构来看主要分为直角坐标、圆柱坐标、球坐标、关节坐标。气爪的气动控制,气爪部分是用来实现抓取的功能,是实现现代机械手控制的关键,气爪由气缸提供抓取力,可以实现对于重物的抓取。
3.机械设计自动化未来的发展方向
3.1功能发展方向
在传统的机械设计过程中,所涉及的设备都比较复杂,首先需要高级工作人员严格操作才能正常操作,在未来的开发中会使操作系统更加人性化,充分考虑用户的需求,根据实际应用设计出简单明了的操作界面,即用户界面图形化,让非专业人员也能快速上手;它更具互动性,更容易操作。其次,可视化技术在数控技术领域的应用也可以解决传统行业的通用性问题,有效缩短机械设计的开发周期。我们知道的是PLC指利用电力线传输数据和话音信号的一种通信方式,在未来的功能发展方向上,会选择内置高性能PLC提升流水线自动化水平,使机械设计整体流程具备在线解决问题的能力[3]。
3.2机电一体化发展
从科学的角度来看,机电一体化是自动化和智能化发展相结合的重要系统,利用各种科学技术实现机械设计制造的自动化发展,使机械设备和产品具有自动化控制能力,减少人工操作中可能出现的问题和错误,提高机械设备的操作成功率。现阶段,机械设计制造行业面临的是更新换代的问题,机电一体化能够让机械设计制造行业焕发生机,让机械设计制造可以朝着自动化的发展方向稳步前进。
结束语
综上所述,中国机械设计制造工作在未来发展的道路上仍有很大的进步空间,生产潜力仍有待挖掘。相关工作者应加强对自动化技术的重视和学习,合理应用人工智能技术,贯彻绿色机械设计理念,在理论研究的基础上,将智能化与绿色生产有机结合,朝着性能发展和功能发展的方向不断优化系统和设备,在激烈的市场竞争中获得更强的发展动力。进而不断完善机械设计制造的整体自动化结构,大力促进社会经济的持续健康发展。
参考文献:
[1]董广宇.刍议自动化技术在机械设计制造中的应用[J].电子技术与软件工程,2015(17):150.
[2]刘洪.机械设计制造自动化在现代企业中的发展[J].现代制造技术与装备,2017(5):143+160.
[3]庄宛睿.浅谈自动化技术在机械设计制造中的应用[J].南方农机,2019,50(5):118+120.