机械加工制造中自动化技术的应用分析

期刊: 环球探索 DOI: PDF下载

汪建萍

​杭州永创智能设备股份有限公司

摘要

当前社会发展背景下,我国社会生产对机械加工制造提出更高的要求,机械加工制造技术革新势在必行。其中自动化技术得到了重点应用,极大降低了制造加工环节的成本量,整体性提升了制造效率。为充分发挥自动化技术的功能作用,主要围绕自动化技术展开,基于机械的加工制造,分析自动化技术在机械的加工制造领域中具体应用要点,得到合理运用自动化技术的方式,致力于提升机械自动化水平。


关键词

机械加工制造;自动化技术;应用分析

正文


引言

随着我国科学技术与社会经济的高速发展,机械制造与加工企业也获得了蓬勃发展,成为工业领域的领军企业。制造业是各行业发展的重要支柱,机械设备在当前工业、农业、社会生活中有着广泛的应用,高效生产亦是现代机械制造业获取市场竞争力的必备条件。当前各行业对机械制造业生产效率及质量的要求提升,传统机械制造技术已无法满足此类发展需求。由此,在信息化、自动化以及智能化技术发展背景下机械设备也开始朝自动化及智能化方向发展,进一步提升了机械设备工作效率

1机械制造工艺

机械制造工艺,是指通过电焊、弧焊、气焊、摩擦焊、螺柱焊等焊接方式组成的,是工业生产制造的常见工艺。其中,电焊是指将待焊接的物品放在设备的两极处,待电源接通后,通过高温熔化的方式完成物品的焊接。该焊接工艺,对工作人员的技术水平有着很高的要求,需求其严格遵循相应的标准规范。弧焊,分为自动化模式与非自动化模式,需要根据具体的焊接过程进行区分。自动化模式,是指将焊接物与焊丝同时放入机器中,无须人员操作就可以完成焊接;而非自动化模式,是指通过人工的方式进行焊丝安装,焊接物位置的放置,然后进行焊接。气焊,是指将待焊接的物品放置在电弧上,通过电源的接通使其发生反应。在焊接过程中,需要与地面接触,且做好防护工作,才能保障焊接过程的安全与高效。摩擦焊,主要用于飞机、轮船等大型物件的焊接中。其原理为通过摩擦发热的方式,从而进行物品的焊接。螺柱焊,是指将螺柱与待焊接物品放置于同一位置,使焊接物品产生热量,然后利用电焊进行焊接。该焊接工艺具有着节约时间、成本等优点,因此有着非常广泛的应用。

2机械制造工艺与机械设备加工工艺的特征

2.1互联性

机械制造和加工工艺中突出的特征就是相互关联的特性,这种相互关联的特性主要在于除加工工艺所需要用到的技术外,还要考虑设备方面的能力以及在市场上所生产的产品的销售,以此达到相关生产产品的最终出路。在这个过程中,只有经过有效的处理,才能够使每个环节在机械制造加工的过程当中,都能够发挥出应有的作用,进一步提高机械加工的关联性。

2.2系统性

从当前机械制造总体的发展趋势来看,机械制造技术和计算机自动化等技术已经有了初步的融合,而这种融合下的机械制造工艺,相较传统制造工艺来说,其生产的质量效率等方面都有极大的提升和保证。技术是当前工业发展中的关键所在,因此,要对机械制造的技术进行研发和创新,对当前在制造过程中的重难点进行着重解决,从而使机械制造整体的工艺水平有较大的提升。我国工业当前处于一个转型发展期,对于各行各业来说,都在面临着机遇和挑战,尤其是对于机械制造业来说。因此,对相关的技术依赖程度非常的高,所以,要更加注意对于相关技术的重视程度、研发程度,及时引进国内外先进的机械制造技术,对机械制造生产过程中存在的不足及时给予完善,推动机械制造业在可以获得长足的发展。

3机械制造工艺与机械设备加工工艺现状

3.1忽视工艺管理

忽视工艺管理,是指机械制造企业对机械制造与机械设备加工工艺的管理,存在不够重视、不够规范的问题。第一,由于企业的资金、人员实力较弱,因此无法投入大量的时间与精力,参与制造与加工工艺的管理中。再加上整个机械设备的制造与加工过程较为烦琐,工艺较为复杂,因此监管难度较大,容易出现各种问题。第二,企业内部未能组建专业的监管人员队伍,建立相应的管理制度,因此无法严格、规范约束人员的行为,实现精细化加工生产、全过程监督管理。不仅威胁着生产人员的生命财产安全,而且造成了巨大的经济损失,不利于制造企业的良性持续发展。

3.2技术水平较低

技术水平较低,是指制造企业的相关制造与加工技术水平较低,工艺有待优化。第一,由于制造企业的高素质人才较少,因此新型技术的研发步伐远远滞后于发达国家,无法满足社会经济发展的需求。第二,在新型技术的借鉴中,未能结合企业的实际情况,根据制造工艺与加工工艺的特征,进行相应的优化与调整,从而影响制造加工工作的开展。第三,缺乏相应的技术交流、资源共享平台,从而影响技术水平的提升以及工艺的优化完善。第四,缺乏现代化信息技术的应用,导致整个制造加工过程的耗资较大,成本较高,为企业带来了一定的经济压力,无法投入大量的资金进行技术研发与创新。

3.3精准度无法保证

机械零件的加工精度与其自身的加工精度密切相关。若加工设备的精度达不到规范要求,则产品的精度将得不到有效的保证。其原因比较多,主要表现在:制造设备没有进行常规保养,将逐步引起精度的偏差;比如,引进的加工设备因其本身的专业技术水平不达标,不能进行精确的标定;再如,部分设备要在几个不同的工厂来回流转,就难以有效地保证其精确度。同时,部分机械制造业企业缺乏严格科学的审核与校验制度,既没有一个专业的审核团队,也没有一个科学的管理机制,这就造成了不能有效地保证设备本身的精度,从而造成了产品质量的一些问题。

3.4管理不够科学

机械自动化在机械加工制造中应用面临的困境之一是管理不够科学。尽管自动化系统可以提供大量实时数据,但一些企业可能面临难题,即如何充分利用这些数据进行科学决策和管理。缺乏有效的数据分析和智能化管理手段可能导致生产过程中存在的问题未能被及时识别和解决。

3.5专业人才缺失

机械自动化在机械加工制造中的应用困境之一是专业人才缺失。自动化系统涉及多个领域,包括机械工程、电气工程、计算机科学等,需要高度专业化的技能和知识。然而,目前市场上存在对于自动化领域专业人才的紧缺情况,企业往往难以招聘到具备全面能力的工程师和技术人员。这种人才缺失可能导致自动化系统的设计、安装、调试和维护等方面存在困难,影响了自动化设备的稳定性和性能。

4机械加工制造中自动化技术的应用分析

4.1集成化应用

机械加工制造环节引入现代的自动化技术,旨在突破原本的生产制造模式,不断完成集成化目标,改善机械加工制造的水平,为现实生产带来保障,基于不同的生产活动、要素,在管理中达到集成化效果,此外,还能为机械加工制造带来便利条件,不断实现三维模型的驱动。自动化技术的集成化应用中,加工制造工序中驱动性特征较为明显,纵观原来的生产加工制造工艺落实阶段中,表现为二维状态,当引进自动化技术后,能够将其顺利转入三维环境,慢慢地改变了生产模型,对于机械加工零件来讲,所产生的模型转为三维的形式,从而保证各个加工系统实现信息的稳定、安全输送。对于机械生产规划,采用三维立体系统展开方案的全面编制,发挥其他软件的功能作用,优化几何模型。同时,模型内运用的技术也能得到完善,促使三维生产工序变得更加可靠。

4.2虚拟化应用

纵观先前应用的机械设计制造手段,一般借助设计的图纸内容,将样机标准地制造出来,然后执行全面的性能检测,从而更改设计内容,利用这样的方式导致诸多资源未能应用在所需领域中,同时耗费时间长,可见性能方面与预期设计存在明显的差距。虚拟化技术的运用,能够通过计算机的虚拟功能,设计质量的提升得益于分析技术,同时也受到了三维建模的支持,减少了返工问题,避免设计时间过久。通过运用自动化的虚拟技术,能够保证相关人员预先掌握产品的外在形态、功能,从而明确机械的制造加工中的弊端,从而优化调整,与此同时,对工作人员起到协助作用,有效降低了工作强度,在规范的机械制造下有效提升生产的质量,减少浪费,促进生产制造实现标准化。

4.3智能化技术的应用

智能化技术可以自动化和优化机械加工过程,利用数据采集、分析和处理等方法来实现。举例来说,通过安装传感器和监控设备,可以实时监测机床的工作状态、温度、振动等参数。通过数据采集和分析,能够实现对机床操作的智能化控制和优化,从而进一步提高加工质量和效率。此外,利用人工智能算法和机器学习技术,还能实现对机床的智能诊断和预测性维护,这样可以及时发现机床故障和磨损等问题,有效减少停机时间和生产损失。此外,智能化技术还可以利用数字化模拟和虚拟现实技术对产品设计和加工过程进行优化。例如,在产品设计的阶段,可以利用虚拟现实技术对产品的外观、结构与性能等方面进行模拟,进一步优化设计方案,从而提高产品质量与可靠性。数字化模拟技术则可应用于机械加工制造过程,用于预测可能产生的问题,如切削力、变形等,并提前进行优化和调整,以提升加工精度和稳定性。

4.4柔性技术应用

柔性化技术的应用可以通过智能设备和智能控制系统实现自动化生产。例如,可以使用自动化设备和机器人来搬运、装配和测试零件,减少人力投入,提高生产效率和安全性。同时,使用智能化控制系统来优化和控制生产过程,可以提高生产效率和产品质量。柔性化技术可以通过采用智能设备和智能控制系统来实现产品生产的灵活性和个性化。例如,利用智能控制系统和柔性生产线可以实现快速调整和流程变更,以满足不同的生产需求和任务。此外,数字化模拟和虚拟现实技术还可以应用于产品的个性化设计和生产,以满足客户的个性化需求

4.5加工数字控制应用

在机械加工环节的机器设备中,若引进并应用PLC控制技术,能够通过细致的编程,对设备的芯片起到控制作用,有关人员结合零部件在加工阶段给出的要求,完善工业生产,科学设置自动化形式的控制处理技术,这一技术的实现,主要利用对已经设置完成的程序命令展开识别,从而有序实现生产任务的分配,当相关条件已经达到标准,设备的指令会在自动的水平下激活,进一步操控机器的生产工作。对于生产管理人员,通过计算机实现指令的输送,负责生产的机器设备收到信息后,加工并处理目标零部件,而生产阶段会形成大量的信息,面对信息时自动化的控制系统发挥检测功能,使信息随时得到反馈,方便相关人员结合生产进度实现调整。应用自动控制技术的同时,结合运用数字控制技术,能够全面把控机器生产,促进生产过程能够稳定运行,保证指令信息传输到位,反馈信息及时传送,在完整的自动化系统中实现控制。另外,机械加工制造的信息系统在控制生产上发挥着重要作用。数字技术为自动化控制充分赋能,通过数据库系统进行数据信息的整理与储存。

4.6综合化系统的应用

运用自动化技术来实现复杂机械产品的生产加工,通过协调不同的制造系统,使得各工序的制造系统可以相互协作。在实际生产过程中,对机械设计与制造的各流程进行优化,提升整体的制造效率与流程。在机械设计和制造过程中,可以使用微机综合制造系统,对设计与生产过程进行综合化管理,通过对各环节中的自动化系统进行完善的数据分析及信息整合,从而构成一套系统的完整的生产流程,不仅可以进行市场调研、机械产品开发、机械设计和研发制造等相关信息资料的综合整理,同时还能做好机械设计与制造、运营管理及经营销售等后期工作的衔接,以此来达到对整个生产过程中的信息、制造、运行管理的高度统一。另外,在实现综合化的系统应用时,对设备参数与技术人员的专业水平和操作能力都有较高的要求,如果设备参数设置不符合机械制造的要求,就会造成生产中物料损失、产品质量不达标、机械损坏甚至是停产。可见,技术人员需要对设备参数进行综合化的检测与考核,才能从整体上提升机械设计与制造的质量。

结束语

综上所述,机械加工制造领域在应用自动化技术方面势在必行。采用这一技术能够显著增加生产效率、改善产品质量和提升市场竞争力,使其具备更高的灵活性和效率。机械制造工艺是机械生产制造和应用领域应用的关键性技术,该技术在当前社会发展背景下应用已经取得全面进步。随着一系列自动化技术在机械加工制造中的应用,机械加工制造工艺将继续发展和创新,为制造业的升级和发展提供有力支撑。

参考文献

[1]陈晓林.自动化技术融入机械加工制造的路径研究[J].造纸装备及材料,2023(3):59-60.

[2]支龙.机械类专业课程思政实效性建设路径探索——以切削加工智能制造单元实训课程为例[J].产业与科技论坛,2023(11):227-228.

[3]柯泽豪.浅析基于机电一体化数控技术提升机械加工成效的路径[J].中国设备工程,2021(18):165-166.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


...


阅读全文