自动化技术在机械加工中应用

2022-09-21 16:46:28 来源:写作指导

摘要:机械加工产业是国家着重推进的重要产业之一,属于社会的基础性产业,在机械加工生产中,自动化技术创造了更多的产能,在提高生产效率的同时,促进了机械加工业的改革与创新。因此,在机械加工生产中,深入研究自动化技术应用,有着重要意义。由于科技技术的创新和发展,中国现代化加工业的迅速发展正面对着很大的挑战。随着智能化技术的不断发展和运用,智能化技术已广泛运用于各个产业领域,有效减少了人力成本,将资源利用达到最佳使用价值。为此,人们应该通过进一步的深入研究和分析高智能化信息技术在我国机械行业领域中的实际运用,有效地对机械加工业进行市场化调整,从而不断提升中国制造业的生产技术水平,进一步增强中国制造行业的综合实力,有效推动中国工业的持续高速发展。

关键词:机器加工;自动化技术;运用

自动化技术应用,是现代机械最主要的发展方向。该方法主要是以电子计算机为基础,结合了计算机科学、微电子技术、工业自动化技术等。相较于传统的机械加工方式和机械加工技术,自动化技术的应用对机械加工的全过程进行了创新,优化了机械加工的工艺,创新了机械加工的方法,因此在各个方面都具有诸多应用优势。

1机械自动化技术的发展概述

1.1机械自动化技术定义

机械自动化技术就是机器或装置,在无人干预的情况下,按照预先编定的程序或指令自动进行各项操作,或者对某项工作进行控制的过程。机械自动化是机器或者装置通过机械方式实现自动化控制的过程。机械自动化是最早出现的自动控制系统,也是自动化的分支。机械自动化的发展具有悠久的历史,最早出现的时间已不可考。在我国的古代典籍《墨子》中记录最早的自动化应该是春秋战国时期鲁班制造的木鸟。近现代以来,随着工业革命开展,机械自动化技术开始在各个行业和领域有着广泛的应用,极大的提高了社会生产效率,转变了传统的生产方式。在机械加工领域中,通过自动化技术的应用能够优化机械加工的整个过程,并且创新机械加工的方法,极大的提高了机械加工的效率,节省了各项资源的投入。随着技术的不断革新,自动化技术在机械加工领域中的广泛应用促进了相关产业的蓬勃发展。

1.2自动化技术的发展历程

自动化技术的发展历程可以分为4个阶段:第一阶段是从18世纪中叶到工业革命时期。1870年到1950年间,纯机械控制随着电液控制的刚性自动化加工单机和系统得到长足发展。早在1870年美国已经发明了自动制造螺丝的机器,并于1895年发明了多轴自动车床,这些都是典型的单机自动化系统,主要采用纯机械控制的方式实现机械制造。第二阶段是1952年至1965年,这一时期数控技术和工业机器人技术,尤其是单机数控技术取得了长足的发展。这一时期数控技术的出现可以说是自动化技术应用以及自动化技术发展史上的里程碑。在机械制造领域中自动化技术对于多品种小批量生产的自动化意义重大,几乎是目前经济性实现小批量自动化生产的唯一使用技术。第三阶段是从1967年到20世纪80年代中期,这一阶段以数控机床和工业机器人组成的柔性制造自动化系统,得到了飞速发展。它的出现成功的解决了多品种小批量,复杂零件生产自动化,极大的降低了成本,提高了机械制造的效率。20世纪80年代初期建成了第一个由机器人进行装配的全自动化电机制造厂和利用激光加工的综合柔性制造系统。第四阶段是20世纪80年代中期至今。自动化技术的飞速发展,逐渐借助互联网和信息技术,实现了计算机集成制造系统,逐渐成为21世纪制造业的新模式,在机械制造领域中通过机械制造自动化为一体的自动化系统设计极大的提高了机械加工,以及机械制造的自动化程度,并且开始向智能化方向发展。

2机械自动化技术在机械加工过程中的重要性

制作机械工业的蓬勃开展对国家生产率水平提升具有积极意义,在中国全面建设小康社会的新发展环境下,国家为了保证人民的生活品质与水平提升,在对加工机械产品的生产品质与效益水平提升层面上也有着高度重视。而加工机械工业的发展中必须有新的技术,自动化技术也是关键应用技术,这对于提升中国加工机械行业的生产能力水平具有积极意义。通过把智能化信息技术在机械加工当中进行运用,对系统生产提升也能起到积极影响,能进一步改善加工品质。智能化信息技术的运用对加工机械的全面监控目标能得到实现。

2.1提升机械设计加工的生产效益

在机械设计加工业利用自动化信息技术,建立了自动化生产体系,达到生产过程高度集成化和智能,达到加工流程的全面自动化,达到加工流程中机械加工、组装、检验等的自动化、智能,从而降低了企业人力资源和在加工流程中的低效率,并通过所获得的大数据进行了生产方案优化,从而有效的提高了公司的产出效益。

2.2在改善机械设计加工的生产环境

新形势下,在我国倡导发展“绿色”加工业,我国加工业企业必须改善并优化加工环境。在机械设计生产过程中,通过利用自动化技术能够进行生产过程数据的自动分类管理,并进行加工方案优选,这样不但能够监测、管理产品能耗,同时还可以降低能源消耗,减轻环境污染,从而推动加工业产业结构优化发展。

2.3有利于促进整个机械加工行业的发展

新时代下我国在各个行业中注重促进技术的创新发展,由制造业大国向制造业强国迈进,由“中国制造”转向“中国智造”。在这一过程中自动化技术和机械加工行业作为创新型技术应用的前沿领域,应当积极通过机械自动化技术在机械加工领域中的应用积累丰富的经验,不断的创新方法和技术,在广泛应用的过程中推动整个机械加工行业的发展,从而更好的提高我国的现代化和自动化制造水平,进一步增强我国的综合国力。

3浅析自动化技术在机械加工中的运用

3.1机械加工的集成

利用计算集成技术开展加工已成为现代企业的最普遍方式,而计算机集成加工是由许多互相关联的信息系统所构成,主要包括:生产技术信息各个部门、生产管理信息各个部门、生产自动化各个部门、质量信息管理各个部门。这些电子控制系统的交叉配合与使用,实现了机器加工的智能,极大地提高了加工经济效益,节省了人力资源,推动了机械加工的集约化。

3.2机械加工的自动化

自动化生产控制系统,是由人机界面的设计与自动化共同形成的较为完备的生产管理体系,可以发挥计算机信息控制的优越性。在生产流程中使用的主要是模块化设计,使得设备有了适当的柔性。一方面体现了可靠性,另一方面节约资金,合理利用,实现无污染,进而提升了机械设计、分析、生产、反馈、回收等流程控制的有效性,从而充分体现了合适、合理、统一化的生产工艺要求。自动化生产管理系统能够有效地适应生产条件,实现生产流程的优化管理。在社会市场经济的发展下,机器加工商们对产品的需求也愈来愈大。尤其是在经济高速增长的新市场模式下,由于现阶段落后的机械生产技术早已不能适应市场发展的要求。所以在自动化技术的进一步开发下,对产品的认识已经出现了本质的转变,对产品的终极设计工作已经逐渐完成,从而达到了对加工产品的系统性和集成化。之所以说其生产技术变得越来越简洁,是因为其自动化技术已把生产技术与机器的系统技术巧妙的融合到了一起,并同时实现了先进的技术整合与渗透。而这种综合性的生产科技也已实现了人类所期望的一体化技术,并能够对机械加工的有关工作实现了管理,评估与决策的自动过程。这样当技术到达相当的水准后,其自动化控制系统就会具有超出专业的智能,同时能够实现专家们不能即时进行监控的效果,从而可以更有效的对意外事件做出发现与处理。最值得注意的是,这些自动化技术能够根据外界的环境进行自我调节,调节至最佳。

3.3机器加工的虛拟化

以现代系统模型设计与仿真工艺技术为基石的“虚拟加工”,于20世纪90时代初期明确提出,涉及并行工程技术、多媒体、信息、人工智慧、现代机械加工技术工艺、电脑图形学等,是一门由多个专业技术领域构成的综合系统科学技术。虚拟加工技术运用仿真电子计算机、信息化手段对机械生产流程中的物质、人、环境和整个生产流程进行了统一的模拟,对机械生产流程中可能存在的问题,及时找到解决问题,并及时采取措施,以提高生产的一次性成功率,这样就对降低成本、减少生产时间、增加生产的质量合格率,发挥了保障作用。

3.4工业机械加工的环保绿色

清洁化环保绿色生产,是指以节水、降耗、减污为基本目标,以管理与科技为主要手段,进行生产中全过程污染管理,使污染的形成量最小的一项综合手段。洁净产品,包括清洁的能源生产和加工流程;使用无污染、低污染的技术设备、新设备,以节约能源和资源;加强生产工序、机械设备、原料运输管理以及对产品组装流程的管控,以降低对原材料的短缺和泄露事故等有关要求。不过,目前能把绿色生产技术实际运用到公司产品上的,也大多集中在汽车行业、家用电器等支柱产业上。

4改善机械自动化技术应用的对策

通过近几年来计算机的进一步发展,再加上它在计算机加工技术领域的应用,为机器加工产业带来了革命性的改变,使得传统的机械加工产业也显得越来越发达与智能。在中国机械加工与自动化未来的发展趋势中,计算机技术也必将成为推动中国产业继续创新发展的一条主要方向。首先,为了可以实现市场需求,在机械加工领域的设计集成化进展得较为快速,产品设计具有模块化的特征,并逐步的消灭了最原本的简单的零件加工。在机械工程中,它主要是以模块化的机器部件装配方式取代了机械零件的重复组装,既节约了组装的时间,同时又可以大大提高机器的质量,从而延长使用寿命。其次,运用计算机仿真技术,还能够实现机械加工的虚拟现实化生产。公司通过借助并运用计算机控制和图像技术,将机器生产的整个过程在实验室中提供完全的仿真效果,公司能够从中认识并洞察到机械在工业生产过程中出现的一系列实际问题。这也能够降低机械在实现大量产中的不合格度,从而较大程度的节省各种资源,从而降低了公司的成本。自动化信息技术在机械加工业中的运用和开发反映在各个方面,对中国机械加工科技工业的发展有着很重要的影响。

4.1以实现创新技术为引导的科技创新

从目前机械行业的实际情况来看,中国机械工业必须以市场需求变化为契机,按照企业的实际需要,通过科技的引入和科技自主开发,进行创新,从而实现生产率的提高。在新技术引进领域,机械公司必须以新技术发展为引导,根据传统机械设备技术与新型机械智能化应用技术的不同特征,增加对机械智能化科技研究的投入,并引进市场和企业实际需要的新技术。在自主研发领域,我国需要以时效性和实际操作为标准,制定相应福利优惠政策,以激励公司开展智能化的创新性研发。

4.2利用先进机械加工智能的技术设备

在机械加工方面,应逐步实现机械加工智能技术设备的自主知识产权。在加工过程中,应采用先进机加装置,以减少资源耗费,从而达到高度智能和资源经济性。此外,机械工程智能的应用也将针对不同产业加以优化。而在工业信息化技术的发展下,新一代智能化技术也会向更开放式结构方向发展,达到高控制性能的工程智能。

4.3重视机械自动化高科技人才

既重视机械自动化高科技人才,也需要加强机械工程自动化教学体系发展,强化校企合作,培育高科技应用型人才。在培育人才的过程中,逐步转变过去的理论性教学方法,转为实践性教学,以促进中国高科技人才培养理论和实际的融合发展,并通过对科技理念的培育与管理,提高中国机械工程自动化人才培养质量与吸纳工作的顺利进行。在培育应用型人才的过程中,也应重视对科学技术人才培养潜力的发掘,让科学人才培养真正成为促进我国技术创新发展的关键动力。

5结语

综合归纳,机械加工技术产业将对我国的综合国力发展产生很大影响,因此必须加大机器自动化发展力度,增强科技创新,有效地推动机械工业的全面发展。在机械加工领域,通过智能化技术设备的合理使用,可全面提高生产质量和加工生产效益,降低劳动力工资生产成本投入规模,创造最佳效益,同时又因劳动力投资降低,更突出了其规范性,降低产品中质量问题和安全问题同时出现的可能性,这已成为加工效益提升、生产质量优化的重要途径。因此,在机械加工中,通过合理应用智能化技术手段,给企业带来了更多的社会利益与效益。综上所述,在机械加工中有效运用自动化与智能化技术,是促进机械加工业迅速发展的需要,对于提高机械加工业的工作效率及发展进程有着积极的促进作用。

作者:宋玲 单位:怀化职业技术学院