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自動化技術在機械加工制造的應用

發布時間:2019-10-26   |  所屬分類:機械:論文發表  |  瀏覽:  |  加入收藏

  機械制造業是我社會經濟發展的重要支柱。隨著我國工業技術與高新技術的不斷發展,各個領域的生產制造活動都趨向于智能化。其中自動化操控技術生產制造活動中的應用程度較高,推動了工作效率與品質的不斷提高。本文首先分析現代自動化機械加工制造系統的構成及其運行原理,而后簡單闡述其大致發展趨勢。

自動化技術在機械加工制造的應用

  關鍵詞:機械制造;智能化;自動化技術;發展趨勢

  一、現代自動化機械加工制造系統的構成及其運行原理

  (一)機械加工制造設備及其運作系統

  當前機械加工設備及其生產系統的自動化操將傳統生產理念進行了更為優良的拓展,提高機械零件加工的生產效率與產品精度是核心問題。[1]而由于進出口業務,即應切實滿足當前市場對產品品控的高標準要求。因此首先是對單機設備的智能化革新,現已初步實信息化控制技術,機床與輔助設備支持的技術人員通過計算機編程而實現生產線的自動操作,而實現產品的自動化生產。其次,根據不同類型的企業生產特點,而設計對應的生產單元、加工中心以及生產線,都一并融入傳感技術等。基于硬性程序的支撐而實現機械加工流程的自動化運作,在一系列自動化技術的前提保障下,柔性制造單元與柔性生產線優化了大型企業的生產模式,降低了人工、時間成本等綜合成本,更高效、風險更低的特性,即更好地適應市場需求,提升其核心競爭力。

  (二)信息系統及其原理

  實現機械加工制造過程的動態控制,其保障核心即是信息系統,而同時也企業各部門進行信息交互運用的樞紐站。[2]首先,信息系統的數據庫整合存儲了所有部門的信息和數據,且基于設計、生產與營銷等部門的現實需求,處理不同且與之對應的信息。其次,信息系統通過管理控制網絡,各部門之間可實現在線信息共享,相關的生產管理和技術服務人員可通過終端設備遠程獲取且控制所需信息,繼而更高效開展工作。例如設計和研發人員的職能,基于信息系統的線上操作及其軟件的各項功能,進行線上處理如CAD同步設計部門實時進行產品結構、工藝的設計。而生產管理部門則可以實時調動各方面信息,合理分配資源、分配生產加工任務。

  (三)全過程管理調度的自動化系統

  生產過程中,對相關任務計劃進行設計、調控與優化,對于機械加工制造企業來說是關鍵點所在,通常決定著企業所有生產、管理資源的分配是否切實、合理。而機械生產系統中的調度自動化功能,可基于信息系統中的各項信息資源,再結合企業的生產規劃方案,日常管理中對各項生產計劃進行實時動態管理以及優化、調整,繼而更全面、更深入且靈活運用地安排生產管理工作。同時,對生產規劃方案也能起到一定的宏觀調控作用。

  (四)物料傳送系統中自動化技術的應用

  物料傳送是機械加工制造的重要環節,連帶到產品加工的每個環節。原材料與半成品、輔助加工設備與成品的流轉,都交由物料傳送系統完成。而自動化生產系統中,現階段主要是應用智能機器人、自動化傳送帶與立體倉庫,由信息系統基于生產需求而自動化調配與輸送物資。系統與加工設備之間的聯合運作,可實現設備自動更換刀具與模具等等,進一步降低加工設備的運行對人工操作的依賴程度。實際機械加工制造過程中,設備通過應用實時監控系統,可實現根據生產需要動態調節運行參數,自動切換工作狀態以及輔助加工硬件的更換,顯著提升整體運作效率。

  二、機械加工制造中自動化技術的發展趨勢簡析

  就自動化技術的整體宏觀發展角度來看,在機械加工制造領域的發展大致可劃分為3個方向:其一,高效、高精度、高穩定的“三高”發展,這是發展的第一階段。[3]機械加工機床的高速運作顯著提升了原件加工效率,降低機械加工制造中的時間、經濟成本,綜合成本的縮減,即相應的提高市場核心競爭力;高精度,顧名思義即是產品的達標全優甚至是超過標準,著重體現在某些精度要求較高的產品設備,例如齒輪、轉換器等等。高精度特性往往是決定其市場競爭力的關鍵;穩定性,機械加工制造中經濟效益與社會效益等重要指標的基礎保障,唯有生產活動的穩定性較高,也才能確保機械加工制造成果的高效性、高精度以及安全性。其二,復合、聯合作業發展方向。就多軸聯動加工方式為例,此技術主要發揮刀具的最佳幾何狀態進行切割加工,此操作不僅僅有效保障零件加工的效率,以往需要多次反復切割加工的零件,直接減少了次數。同時又能以確保零件表面的光潔度,產品的加工速率可獲得明顯的提高,加工的質量與精度也顯著的提升。其三,互聯網+自動化+開發化的信息化一體化發展。著重體現在生產程序與各環節的操控模式等方面向著信息一體化的方向發展,互聯網實現在線掌控、實時通訊,自動化即生產線的自動化操作,而開發化即是關聯到程序、技術的拓展、優化、升級。提升加工效率是基礎,更有效形成聯動作業是輔助,重點在去可自動形成加工工藝的各項參數,實現前饋控制與調整電機參數,自動識別設備對應的模型,以實現一系列操作的精簡化等,以及自動化與人為操作的交互活動。而同時,對故障問題的自我診斷與即時防護也是重點研發內容之一。

  三、結語

  自動化技術儼然已經帶動了整個機械制造行業逐步趨向于現代化、全面智能化的發展。要想全面促進行業的進步,即必須對現有技術穩定掌控以外進行一定拓展,即技術或設備的創新,同時需重視的即是根據日常實際使用中發現的問題,而再次不斷挖掘自動化技術應用過程中的一系列潛在性問題,及早發現、及早解決,才能促進其發展。實際來說,首先技術人員需要優化自動化技術的集成性,使得各個生產環節可更有效的實現協同作業,同時即可讓自動化技術與日常管理工作進行高效的交融并行,以達到生產過程的全面管理優化目的。而當前更為智能的其覆蓋面更廣泛、深入更細致的人工智能技術,使其部分生產程序具備一定的自控功能,工作效率與品質的提高是十分明顯的,符合現代智能化發展的需求,由此可見機械自動化技術所面臨機遇十分可觀,同時也是更大的挑戰。

  參考文獻:

  [1]焦太安.機械加工制造中自動化技術的應用研究[J].現代工業經濟和信息化,2019,9(05):53-54.

  [2]周美容.淺談自動化技術在機械制造中的應用[J].山東工業技術,2018(21):46.

  [3]楊建偉.自動化技術在機械加工制造中的應用研究[J].科技展望,2016,26(34):36.

  作者:何升祖 單位:廣西動力技工學校


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