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机械自动化技术及其在机械制造中的应用

邹丽娅
  
安家(建筑与工程)
2022年7期
南京自控仪表有限公司 江苏 南京 210000

摘要:进入到21世纪之后,我国社会经济和科技水平都在迅速的发展,在这一大背景之下,各行各业的机械自动化水平正在不断提高,逐渐替代了人力。为了满足更多需求,机械制造产业的生产能力必须要逐渐攀升,不断提升机械制造效率是机械制造技术自动化发展途中的必经之路。目前我国机械自动化发展领域存在的主要问题包括自动化水平较低和机械自动化效率较低。本篇文章围绕着机械自动化技术及其在机械制造当中的应用展开分析,希望能够给机械自动化研究领域的相关人员提供有效的参考。

关键词:机械自动化技术;机械制造;应用分析

1将机械自动化技术应用于机械制造行业的意义

机械自动化技术在历史发展过程中已经开始逐渐变得精细化、专业化,演变成集计算机辅助技术、计算机辅助制造、柔性制造系统以及计算机集成制造系统为一体的先进技术结合体。随着社会生活对于生产领域要求的提升,机械制造领域实现自动化发展已是必然需求,在现阶段的机械制造产业当中,自动化技术的深入研究和拓展应用成为了当前行业的发展重点。

只是应用传统的机械制造模式已经无法实现当前社会的高质量高效率制造目标,近几年的发展使得机械自动化技术与计算机技术达到了充分的融合,能够为机械制造产业注入崭新活力,在此发展基础上,让机械自动化在机械制造产业中表现出了其卓越作用,主要表现在以下几个方面:首先能够大大改善过度依赖劳动力的传统现象,传统机械制造模式,依赖于大量的劳动力达到生产制造目标,但在现代化的信息技术发展背景之下,实现机械自动化是有效促进机械生产制造效率提升的方法之一。其二则是能够促进机械生产向着规范化的方向发展,传统机械工程师的生产设计容易受到各种条件的限制,从而导致优化复杂。其三则是能够显著提高市场竞争力,如今国内外机械制造市场的竞争已经愈发激烈,如若能够实现大规模机械制造自动化技术的应用,才能够显著提升机械制造生产水平,并随之提升在国际上的竞争力,促进社会经济的增长。

2分析机械制造中机械自动化技术的应用途径

为了促进机械制造领域当中机械自动化技术的正确应用,需要从多个角度来进行该技术应用途径的分析,分别是CAM机械辅助设计、优化CAM人机交互制造以及完善FMS柔性体系建设和形成CIMS集成管理方式等等。

2.1实现CAD机械辅助设计

计算机辅助设计是在计算机运用的基础上实现机械设计工作的过程,被简称为CAD。这一过程能够使机械制造成本被大大降低,能够基于传统机械制造基础上获得生产力及生产效率的提高[1]。计算机辅助设计过程中,设计工程师可以借助计算机自带的自动化功能与信息存储功能,提高自身设计工作效率和设计工作质量,从而保障机械制造水准。实现机械制造设计自动化之后,能够让设计工程师的思维变得具象化,提高初级的设计思路的效率,为设计工程师后续进行设计修改赢得更加宽裕的时间,进而大大提高工程师最终设计的合理性和规范性。现阶段 CAD机械辅助设计普遍应用热点设计软件,通过规范地代码实现设计模具成型,利用自动化技术,可以进一步提高设计工程师的测绘准确度,进而在机械标准件库当中搜寻各类模具的精准数据进行转换和导入,最终借助CAD软件实现机械制造设计二维与三维之间的形式转换。利用自动化技术实现设计建模是这一软件所具备的核心功能,机械制造设计能够进行线框、实体和表面的多重建模,再借助机械模型的解构和重构,最终呈现出立体化的设计模型。

2.2优化CAM人机交互制造

CAM是计算机辅助制造的简称,在机械制造产业当中,如若能够运用电子信息技术对于机械数据进行合理的分析和运用,就可以更加顺利的完成后续机床等设备的自动化管理工作。计算机辅助制造是直接影响机械制造品质的核心技术之一,它所具备的技术特点在于仿真加工、数控编程、生产流程管控和规范化管理等等。这一项技术可以在应用时与CAD自动化设计进行联合的信息交互,首先借由CAD自动化设计完成计算机标准G代码的规范,实现设计模型之后转换成NG代码,再运用CAM技术将其代码传送至机床,完成后续的加工制造部分,最终通过自动化处理形成制造轨迹,逐渐在机械制造产业当中发展,形成标准的操作规范,以提高机械自动化的应用水平。将CAM技术与CAD技术进行比较,可以发现,CAM更加注重对于各类机械工艺制造过程中数据的管控,而非对于设计数据的掌控,CAM可以借助自动化技术完成多项实际制造加工流程的优化工作,譬如机械零件和工具设定等等,从而不断推进机械制造过程中误差的降低[2]。

在机械制造产业当中可以看出,CAM技术的运用领域主要在零部件的加工组装与整机的配置、验收等方面,譬如在对于机械部件进行组装制造时,首先会借助计算机完成基础部分的组装工程设计工作,然后再根据实际组装数据参数来调整组装顺序和组装位置,从而确保整个机械安装的组装精确度。CAM自动化技术是在计算机软件的应用基础上完成机械制造工作的,所以为了能够推进这一技术的准确应用,最好需要结合机械制造产业的实际情况,构建起充盈的数据资料库,为后续的机械设计提供准确的数据支撑。在CAM实现自动化制造生产的过程中,可以将其分为数控系统和编程系统,数控系统的工作流程是借助人机交互来完成机械制造设计图导入和数据分析等多项工作,继而借助于编程系统完成机能、地址码等指令的编号。

2.3完善FMS柔性体系建设

柔性制造系统的简称为FMS,它借助中央计算器实现对于机床与传统的控制,能够在机械设备与零件之间实现信息传输,实现了机械制造与加工的准确化操作水平。运用FMS自动化技术可以实现物料与加工零件的自动装卸和自动运输,基本可以通过机器指令的传输实现全覆盖的机械化操作,从而大大降低了人工操作成本,并且还能够提高零件传输效率和传输准确性。

在机械制造过程中,FMS技术的最大价值体现在各种物料的储存和搬运过程,借助于托盘库和立体仓库,能够迅速完成物料的储存工作,其中毛坯还需要生产制造工人将其放入FMS系统托盘夹具当中,进一步借助指令完成针对指定位置的运输和加工工作。FMS具有柔性化管理应用功能,可以及时针对外界环境因素的变化来实现自动化差异性调节,借助于指令撰写和导入实时更新数据,从而让机械制造环节能够及时根据市场的变化来进行适应性的改动,从而保障自动化技术为机械制造产业切实创造出丰厚的经济收益。

2.4形成CIMS集成化管理方式

从机械制造产业的角度来看,集成化改革也就是将技术功能和技术经营,实现全面化集成改革在信息技术的支持之下实现计算机集成化制造,则可以促进企业切实参与到整个制造过程当中来。企业在实际经营管理过程中能够覆盖各种动态集成工作,从而促进企业内部动态形成统一的整体,使其业务水平能力不断提升,并在全球化竞争当中占据关键地位,实现关键需求的全面融合。合理应用自动化机械技术,可以帮助在制造系统当中顺利引入数控加工技术和企业信息管理系统等等。

结束语

总而言之,在当前机械自动化技术的改革背景之下,必须要促进机械制造生产水平的不断提升和效率的不断提升,从而使机械自动化技术广泛应用于机械制造产业,这也是推进社会进步的必然发展趋向。

参考文献

[1]石铭浩.浅谈自动化技术在机械制造中的应用及其发展[J].能源与节能,2021(12):222-223.

[2]刘顺华,王延申.机械自动化技术及其在机械制造中的应用分析[J].中国管理信息化,2021,24(22):206-207.

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