摘要:机械自 动化技术就是在机械制造中应用的自动化技术,是对传统的手工加工设计的改善,对机械领域的规模化发展起到了积极作用。在自动化技术的支持下,就能从总体上提高生产效率和质量,通过从理论上对机械自动化技术的发展进行研究分析,对其技术发展应用就能提供理论上的支持。
关键词:机械自动化; 技术发展; 现状; 分析
前言:所谓机械自动化就是在我国的机械制造中应用国际领先水平自动化技术, 达到连续加工的目的,从而要求增加生产投入物以生产更多的产品。提高机械自动化的技术水平有利于促进整个机械制造业的持续性发展,同时在技术手段上也可以有力支撑国民经济各部门的进步与发展。要想保证我国机械自动化技术的健康发展,则需依据我国实际情况,本着实事求是的态度,严格落实各项基本工作,才能创建具有我国特色的机械自动化技术。
1 机械自动化在我国的特点及作用
机械自动化包括大量特有的特性:第一,二十一世纪初在发达国家当中首先出现机械自动化技术,属于一种新型技术;第二,机械自动化技术主要应用于工业生产当中,可以帮助制造业实现持续性发展,可以为我国带来较大的经济收入;第三,提高机械自动化技术水平可以提高我国制造业的核心竞争力,有利于提高产品质量、降低生产成本。将机械自动化应用于工业生产当中具有很多优势:第一,应用机械自动化技术可以在生产中达到较高的安全标准;第二,应用机械自动化技术可以在较短时间内生产出较多的产品;第三,应用机械自动化技术可以使产品质量不断提高;第四,应用机械自动化可以节约大量生产资金。在工业生产中有机融合机械自动化的特点与优势可以发挥更大的作用,我国的机械自动化还不发达,还需社会各界积极努力,充分利用现有条件才能达到更高的自动化水平。
2 我国机械自动化的现状
2.1 管理方面
计算机管理成为工业发达国家的首选,在企业生产的各个方面实现创新与发展,出现准时生产、敏捷制造、精益生产、并行工程等新兴管理理念与管理技术。而我国国内还没有广泛采用计算机辅助管理手段,很多中小企业还主要应用过去长时间内积累的经验进行管理。
2.2 设计方面
工业发达国家全面引入计算机管理, 由此工业生产得到了突飞猛进,在管理思想与管理技术等方面产生了大量先进的做法与经验,而我国很多企业没有实力应用计算机管理系统,绝大部分中小企业在管理方面还主要依靠过去长时间积累的经验进行管理。
3 自动化技术发展趋势
3.1 性能发展方向
(1)高速高精度高效化。
速度、精度和效率是机械制造技术的关键性能指标。由于采用了高速 CPU 芯片、RISC芯片、多 CPU 控制系统以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统,同时采取了改善机床动态、静态特性等有效措施,机床的高速高精高效化已大大提高。
(2)柔性化
包含两方面:数控系统本身的柔性, 数控系统采用模块化设计,功能覆盖面大。可裁剪性强,便于满足不同用户的需求;群拉系统的柔性。同一群控系统能依据不同生产流程的要求,使物料流和信息流自动进行动态调整,从而最大限度地发挥群控系统的效能。
(3)工艺复合性和多轴化。
以减少工序、辅助时间为主要目的的复合加工,正朝着多轴、多系列控制功能方向发展。数控机床的工艺复合化是指工件在一台机床上一次装夹后,通过自动换刀、旋转主轴头或转台等各种措施,完成多工序、多表面的复合加工。
(4)实时智能化。
早期的实时系统通常针对相对简单的理想环境,其作用是如何调度任务,以确保任务在规定期限内完成。而人工智能则试图用计算模型实现人类的各种智能行为。科学技术发展到今天,实时系统和人工智能相互结合,人工智能正向着具有实时响应的、 更现实的领域发展,而实时系统也朝着具有智能行为的、更加复杂的应用发展。由此产生了实时智能控制这一新的领域。
3.2 功能发展方向
(1)用户界面图形化。
用户界面是数控系统与使用者之间的对话接口。由于不同用户对界面的要求不同,因而开发用户界面的工作量极大,用户界面成为计算机软件研制中最困难的部分之一。当前htcrnct、虚拟现实、科学计算可视化及多媒体等技术,对用户界面提出了更高要求。图形用户界面极大地方便了非专业用户的使用。人们可以通过窗口和菜单进行操作,便于蓝图编程和快速编程、三维彩色立体动态图形显示、图形模拟、图形动态跟踪和仿真、不同方向的视图和局部显示比例缩放功能的实现。
(2)科学计算可视化。
科学计算可视化可用于高效处理数据和解释数据,使信息交流不再局限于用文字和语育表达,而可以直接使用图形、图像、动画等可视信息。可视化技术与虚拟环境技术相结合,进一步拓宽了应用领域,如无图纸设计、虚拟样机技术等,这对缩短产品设计周期、提高产品质量、降低产品成本具有重要意义。在数控技术领域,可视化技术可用于 CAD/CAM,如自动编程设计、参数自动设定、刀具补偿和刀具管理数据的动态处理和显示以及加工过程的可视化仿真演示等。
(3)插补和补偿方式多样化。
多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、空间椭圆曲面插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2 螺旋插补、NANO 插补、NURBS 插补(非均匀有理 B 样条插补)、多项式插补等。多种补偿功能如间隙补偿、垂直度补偿、象限误差补偿、螺距和测量系统误差补偿、与速度相关的前馈补偿、温度补偿、带平滑接近和退出以及相反点计算的刀具半径补偿等。
(4)内装高性能 PLC。
数控系统内装高性能 PLC 控制模块,可直接用梯形圈或高级语言编程,具有直观的在线调试和在线帮助功能, 编程工具中包含用于车床铣床的标准 PLC 用户程序实侧,用户可在标准 PLC 用户程序基础上进行编辑修改,从而方便地建立自己的应用程序。
结语:综上所述,机械自动化技术在某种程度上代表着我国的经济和综合实力, 我国一定要加强对机械自动化技术未来发展的重视,加大对机械自动化技术的人力和物力投入,推动机械自动化技术朝着绿色化、实用化、智能化等方向发展,提升我国的综合国力。
参考文献:
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