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机械设计制造中机电一体化的应用研究
摘要:现阶段,机械设备已经成为了生产领域关键性的生产要素。机械产品的性能和质量关乎着生产的安全性、高效性。随着机械产品的使用范围日渐扩大,机械设计和制造企业都要在积极推进设计制造技术的更新,用崭新的机械设计制造要求和自动化技术来提升机械产品的功能,使机械设备具有更高的自动化水平。目前,自动化技术已经在机械设计和制造中得到了大范围的应用,而机械设计制造自动化仍然有着巨大的发展潜力。
关键词:机械设计制造 机电一体化
中图分类号:TD67 文献标识码:A
引言
工业现代化进程一方面促进了社会经济发展,另一方面也引发了环境问题。在全球环境严重恶化的背景下,能源消费负担加重和能源有限矛盾不断激化。随着人们对环保问题越来越重视,高耗能的机械制造和自动化行业必须尝试以多种策略来降低能耗,才能促进企业自身的长远发展。从实践来看,虽然我国非常重视环境保护,但是节能设计理念对各行业日常工作和经营的渗透并不理想,能源消耗过多仍是一个非常重要的问题。
1机械设计制造自动化的优势
1.1 优化传统生产模式在传统的技术条件下,由于技术工艺相对落后,在机械设计制造的过程中常常会存在方法、模式的滞后性,导致所设计制造的机械产品性能低下、功能不足。信息时代到来以后,计算机等现代化技术发展迅猛,使机械设计制造有了更多的技术选择性,且改变了原有的生产模式。例如,自动化技术在机械设计制造中的应用,实现了机械设计制造中生产模式的全面革新和优化。自动化技术与机械设计制造的高度结合,可在机械制造的过程中形成自动化生产模式,从而降低工作人员的工作强度,提高机械制造精度。
1.2提高安全性
机械设计制造的专业性突出,在传统的设计制造过程中,大部分工作都是由专业人员来完成的。这样的生产模式人员的工作量大且需要考虑的因素较多,不论是设计环节还是制造环节,往往都需要消耗较长的时间,而且机械设计制造的过程中会存在很多的安全风险,易诱发安全事故。自动化技术在设计制造中的应用可大大提高安全性,减少设计制造环节的各类安全风险,降低安全事故的发生概率。即使在设计制造中出现了安全事故,自动化控制系统也能够快速进行相应的问题处理。
1.3 提升工业智能化程度
随着信息技术深入发展,技术种类越来越多,技术应用范围明显扩大,从而有效发挥了此类技术的优势和作用。例如,自动化技术与其他计算机技术的高度结合,可大大提升设计制造的智能化水平。在设计制造的全过程中,由自动化模块完成对应的参数设置和流程优化。
1.4促使企业创新发展
机械中引入机电一体化数控技术,是随着时代发展及时创新应用的表现,除了生产率不同以往,也能够活化企业的生产力量,对于企业来说相当于一次改革创新,所带来的是经济效益的增加 员工利益的增长,由此激励员工进一步积极工作,对企业的向心力和凝聚力更强 不断应用新技术,企业就能源源不断地获得新动力 新活力,工作方式和管理模式也得到更新,企业也因此将更具备有利的发展优势。
1.5创造更多收益
目前各个行业的市场竞争都非常激烈,作为不可再生资源的煤炭更是如此,与此形成鲜明对比的是不断增长的煤炭需求量 针对此,煤矿企业只能通过合理且有效的手段持续 大量生产,才能满足市场所需 应用机电一体化数控技术之后,一方面煤矿生产以更高效的机械化取代了传统的人力,为煤矿企业节约了人力 物力和财力成本;另一方面,煤矿机械生产的效率远超以往,生产量不断提高,加之市场日益高涨的资源需求,使得煤矿企业在短时间内就能获得更多利润和收益 同时,机电一体化数控技术能够对系统内部进行检测,形成相关信息,方便施工人员据此优化施工环节,保证施工中资源的合理 切实利用。
2 机械制造与自动化的基本特征
2.1 更高的安全性
一方面,在传统的机械制造行业中,大多数操作需要人工和个人控制来执行前线操作。然而,机械制造过程往往涉及更大的设备和更高的功率输出,一旦发生错误,很可能对人员的生命安全造成严重威胁。另一方面,长期的人工操作会使人大脑疲劳,这样造成误操作的可能性更大,甚至会导致严重的安全事故。在机械制造和自动化行业,不仅人员参与少,而且大多数危险岗位不需要人员进行一线操作,仅依靠数据控制或自动化控制就能实现生产加工。另外,自动化的核心是信息技术,其加工过程往往更准确,出错的概率更低,而且即使发生错误,检测程序也能第一时间中断运行。
2.2 更广泛的应用
相对于传统的机械制造行业,机械制造和自动化行业的技术更加成熟,可以承担更多的工作内容。经过一段时间的发展,该行业不再只限于工业制造领域。产业的扩张不仅有效拓宽了机械制造和自动化行业自身的应用范围,也为众多具有精密特性和量产特性的产业发展提供了可靠的助力,从而构建了“互利共赢”的新格局。
3 机械设计制造自动化未来的发展方向
3.1柔性化
为优化机械设备的性能,在设计制造环节同样要加大对数控技术的应用,以保持数控系统的柔性。数控系统总体上实施模块化设计的概念,能够确保功能的可拓展性,从而满足用户的个性化需求。除此之外,数控系统的柔性化也体现在群控系统的柔性上。为达到这一标准,需要在同一群控系统内满足多种生产流程的切实需求,以确保机械设备能够最大程度发挥全控系统的效能。
3.3工艺复合性
与多轴化市场上出现的各种机械设备主要是为了满足生产加工的需求。随着自动化技术不断发展,人们对复合加工提出了更高的标准。由于复合加工的工序更少、时间更短,通过多种自动化技术的结合,可保持功能的多轴化、多系列发展。以数控技术的工艺复合化为例,工件在一台机床上一次装夹以后,经过自动换刀、旋转主轴头等方式,可达到多工序、多表面复合加工的目标。
3.4科学计算可视化
可视化也属于自动化技术发展的一大表现。在机械设计制造中的科学计算实现可视化,可在机械设计、制造和运行中高效地进行各类数据的处理和解释,打破了传统单一的信息交流方式,不再只局限于常规的文字和语言表达上,还可通过图形、图像、动画等可视化信息来完成相应的信息交流。将可视化技术与虚拟环境技术有效融合后,可使机械设计制造实现创新,从而达到无图纸设计。通过使用这些技术大大缩短了机械设计制造的周期,而且其成本也得到了有效的控制。数控技术领域,可视化技术在各种三维设计软件中的应用优势突出,通过自动编程设计、参数自动设定,解决了传统设计制造方面的技术难题。
3.5自动调整和自动控制
自动调整是现代智能机械中非常明显的特点,主要是指设备在运行的过程中要调整相应的程序参数,以满足实际的生产需求。在机械设备运行过程中,因为很多设备都不是一直处于固定的负荷水平,所以还需要结合实际的生产情况调整供气和供油。在传统的制造模式下,人工调整存在一定的不确定性,不能满足机械设备的生产需求,因此需要使用更加精确的控制方式。
结束语
自动化技术在机械设计制造中有着多方面的优势,不仅可以克服传统设计制造技术的不足,从而带动行业进步,也给各个设计和制造企业创造了巨大效益。然而,自动化技术在机械设计制造中的应用还存在着巨大的发展空间,因此专业的设计和制造企业应结合各种机械产品的配置要求,加强自动化技术的创新。
参考文献
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