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1機械設計制造自動化的特點
1.1符合機械制造行業的需求
與傳統意義上的機械制造相比,自動化的機械制造在實際的生產中展現出了更高的效率。自動化的最根本目的就是滿足人們的生產需求,機械設計與制造的自動化,可以將設計、生產、制造等環節有機結合,成為一個完整的體系,從而提高生產效率,促進工業化的進程。
1.2技術上更具先進性
機械制造想要實現自動化,就離不開工作先進的科技。科技對于機械制造自動化的幫助主要表現在以下幾方面,首先,機械制造的自動化,離不開各種先進的加工設備。其次,機械制造的自動化,離不開先進的動力系統。最后,機械制造的自動化,離不開先進的信息儲存與傳輸設備。
2機械設計制造自動化的優勢
2.1促進企業生產效率的提高
在實際的生產活動中,自動化在機械制造行業中占有著越來越重要的地位。在自動化生產中,由于人工操作導致的失誤將大大減少,產品的合格率將得到顯著提高。機械制造中的自動化系統可以憑借精密的運算來發現和規避人工計算中容易出現的錯誤,按照預先設計好的流程進行自動化的工作。這樣就大大提高了生產的效率與質量。此外,在機械設計中,還可通過自動化來設計更多更好的產品,增加產品的種類。
2.2有利于維持機器的最佳狀態
自動化應用于機械制造行業,可以對生產設備進行更加優化的調整與改進,不僅有利于提高效率,滿足生產需求,更可以實時監測設備的運行情況,根據設備的運行時間、運行方式等數據隨時進行合理的調整,保障設備隨時以最佳狀態投入生產工作。這是由于自動化生產具有重復性,只要對最初的加工數據進行正確的設定,之后的生產就是一個不斷重復的過程。這時,只要保障原材料的及時供應,并定期對機器進行相關檢修,就能夠保證生產設備在最佳的狀態下穩定運行。
2.3有利于減少安全隱患
眾所周知,在機械制造行業中一直存在著生產安全上的風險。在應用自動化的生產設備之后,這類風險就會得到很大程度上的避免。自動化的生產設備可以及時的發現設備中出現的故障或隱患,并對工作人員發出預警。工作人員可以根據設備發出的預警信息,及時地排除故障與隱患。另外,生產過程的自動化,意味著在生產設備附近需要安排的員工變少。這樣即使萬一發生安全事故,造成的人員傷亡也會得到最大程度的規避。
3機械設計制造自動化的未來發展趨勢
3.1實現機電一體化
機電一體化是目前機械制造行業最新的發展趨勢。而且目前已經出現了比較完善的機電一體化系統,例如CAMELVEW,這是目前機械制造自動化領域應用較為廣泛的機電一體化系統。這套系統能夠適應復雜的工作環境,其對于產品設計與生產效率的提升都具有很大的促進作用。隨著機械制造行業與信息技術的巨大發展,機電一體化技術必將在機械設計制造行業得到更大的發展空間,并成為未來發展的趨勢與方向,使得產品的設計更加合理,生產效率得到更大提升。
3.2實現機械制造行業的智能化、數字化
隨著科技與信息技術的大發展,我國的機械設計與制造行業呈現出越來越智能化的趨勢,而且這一趨勢將隨著信息技術的不斷發展而越來越顯著,并不斷向更深的層次前進。智能化的出現與發展,對于機械制造行業來說,具有深遠的意義與巨大的作用。在機械設計與制造的過程中應用數字技術,可以使系統更加快速的完成對于數據的分析處理,進而實現對于產品設計及生產流程的高仿真模擬,從而更加快速的完成設計與生產。隨著數字技術的應用越來越廣泛,機械制造行業中產品的設計與生產過程將會更加精確,生產流程會更加方便簡潔。
3.3促進產品設計科學化
在傳統的機械設計中,設計人員首先要設計圖紙,之后經過一系列繁瑣的路程才能夠完成產品的設計工作。而隨著科技的發展,未來的機械設計工作將有望實現虛擬化。這不僅可以大大提升產品設計的效率,更能夠進一步保障產品設計的精確性與科學性,縮短設計需要耗費的時間。此外,現階段我國已經部分實現對于生產流程的自動化控制。可以預見的是,隨著我國科技的不斷發展,這一進程將會越來越快。
3.4減少環境污染與資源浪費
隨著人們對于環境保護理念以及可持續發展的重視程度越來越高,未來的機械制造行業必然會做出一定的改變來適應這一趨勢。而要真正適應可持續發展與環保的理念,就必須在生產活動中做到減少環境污染,提高資源與原料的利用效率。在實際的生產工作中,機械制造行業必須加大力度引進環保與資源回收再利用技術,盡最大努力減少企業的生產對于環境的危害。可以預見的是,未來的機械制造行業,其自動化設計與生產的流程必然會加入越來越多的有關環保的模塊,以適應國家、企業與群眾對于環境保護的硬性需求,并將成為機械制造行業自動化的一個重要的發展趨勢。
4結語
綜上所述,在機械設計與制造行業中應用自動化技術,可以更好地提升生產效率和產品的質量,減少安全隱患。憑借著這些優勢,在機械制造行業中,自動化已經成為發展的主要趨勢。在現今,自動化已經成為機械制造行業的重要技術手段。面對這樣的情況,我國的企業必須認真分析自動化的特點與優勢,以及其對于機械制造行業能夠提供哪些幫助。根據自身具體情況對設備進行自動化的升級與改造,這樣才不至于在激烈的市場競爭中處于不利地位,才能在完善自身的同時促進機械行業的健康發展。
作者:毛達望 單位:湖州師范學院求真學院工學系
參考文獻:
關鍵詞:機械設計制造;自動化技術;應用
數字信息技術和人工智能技術的不斷發展,不僅推動了自動化技術的迅速發展,同其在各個領域的應用也越來越廣泛。現代機械設計制造在應用了自動化技術之后,機械產品設計制造的質量和效率都有了極為顯著的提高。所以,工作人員必須加強自動化技術的認識,并將其應用于機械產品設計制造的過程中,為機械制造業的長期穩定發展奠定良好的基礎。
1機械設計制造中應用自動化技術必要性分析
(1)降低資源成本。由于傳統機械設計制造采用的是粗放型的制造方式,從而導致了生產過程中大量資源的浪費,在應用了自動化技術之后,不僅促進了機械設計制造精度的有效提高,同時資源利用率也得到了進一步的提高,從根本上降低了生產制造的成本。此外。在機械設計制造過程中應用了自動化技術之后,也實現了改善原材料適應性的目的,降低了產品生產過程中的損耗,為機械制造企業經濟效益的提高奠定了良好的基礎。
(2)生產效率得以有效提升。社會的進步和發展,使人們對產品質量和生產效率所提出的要求也不斷提高。機械設計制造在應用了自動化技術之后,不僅實現了兩者之間的緊密融合,同時也為機械產品生產效率和質量的提高奠定了良好的基礎。
(3)監控及改善機械使用情況。自動化技術與機械產品的使用相結合,不僅實現了實時監控機械產品運行狀態的目的,同時在分析整合相關數據的過程中,也確保了機械設備的正常溫度運行。此外,在分析實時監控數據的過程中,還可以及時的了解和掌握機械生產過程中存在的問題,并以此為基礎采取積極有效的措施加以解決,從根本上促進了機械制造生產質量的穩步提高。
2機械設計制造的自動化應用背景
(1)我國機械設計制造業的行業現狀。機械制造行業的生產模式在進入21世紀以后發生了翻天覆地的變化。以往傳統的以開發簡單機械結構為主體,進行固定生產和工作的加工方式已經無法滿足現代社會對機械制造加工行業所提出的要求。雖然我國機械設計制造行業在應用自動化技術的過程中已經取得了極為顯著的成效,但是因為我國針對這一技術的應用與西方發達國家相比較而言還存在很大的差距,因此必須進一步加大機械設計制造與自動化技術相互融合的研究力度,才能實現促進我國機械設計制造行業長期穩定發展的目標。
(2)自動化技術在機械設計制造中的應用意義。行業的不同,自動化技術的定義也會存在一定的差異。小機箱設計制造行業中所涉及的自動化技術主要指的是微機、機床等機器設備在無人或者少數人工干預的情況下,仍然可以按照實現設定好的程序完成相應的生產工作。這種新型的生產模式,不僅將勞動力從繁雜的機械設計制造流程中徹底解放出來,同時也促進了生產效率和質量的全面提升,從根本上降低了機械設計制造行業的生產成本。
3機械設計制造的自動化應用例舉
(1)計算機綜合制造系統的應用。所謂的集成制造系統就是我們所說的計算機綜合制造系統。在這一技術出現之前,機械制造的生產周期已經在計算機的輔助下開始了設計制造、工藝規劃、測試以及質量控制等工序。雖然這些獨立的輔助技術在每一行工作上都起到了優化生產成本的作用,但是因為其之間是相互獨立的,所以并不能在短時間內實現降低生產成本提升生產效率和經濟效益的目的。而計算機綜合制造技術則實現了將原有獨立的各個單項技術整合在一起,并建立統一的信息數據分享和數據模型平臺,在確保各個單項之間有機協調的基礎上,促進了機械產品生產效率的提高。這一技術最大的特點就是充分發揮了計算機、傳感器、新型自動化以及管理理論的作用,實現了控制整個生產工序的目的,是一種促進勞動生產效率提高的有效手段。
(2)柔性自動化生產技術的應用。英國經過不斷的研究和探索提出的機械自動化系統基本概念就是我們所說的柔性自動化技術,這一技術最大的特點就是將信息作為基礎,實現了對物料儲運以及數字加工技術設備的綜合協調,最終實現適應各種不同生產任務和加工對象的目的。柔性自動化生產技術之所以得到了廣泛的推廣和應用,主要得益于成組技術的形成和發展。所謂的成組技術就是根據實際的加工需求將加工對象排列成組,并以此為基礎選擇最佳的加工設備和儲運系統,從而實現促進生產效率穩步提升的目的。柔性自動化生產技術的信息控制模式采用的是由分到總的控制模式,其主要是將計算機作為信息控制的中心,實現對生產過程的監測和數據管理,從而實現生產計劃的動態調節。另外,柔性自動化技術中的計算機在控制群組生產過程的作用,是將實際的生產狀況利用計算機傳遞至上層的信息中心,而最底層的計算機則主要是負責相關生產設備的接口連接,并對各個生產接口的生產狀況信息進行實時的監測和收集,最后根據信息處理中心發出的指令完成實時挑戰生存行為的目的。隨著柔性自動化技術的廣泛應用,不僅促進了機械設計制造行業生產效率的提高,同時也有效的降低了企業的生產成本,為企業經濟效益的提高奠定了良好的基礎。
(3)自動檢測技術在機械制造中的應用。自動化技術中的自動檢測技術發揮著極為重要的作用。其主要的目的是在機械制造的過程中,通過自動檢測,降低不合格產品出現的概率,促進產品質量穩步提升。而自動檢測系統則主要是由傳感器、信號調節、數據處理以及結果輸出等幾個環節組成,一般情況下,都是利用先進的計算機信息處理系統,促進整體檢測可靠性的提高。
4結語
傳統機械制造行業的轉型和改革需要一個極為漫長的過程,但是在充分發揮計算機信息技術和自動化技術的優勢之后,無疑為傳統機械設計制造行業的發展提供了新的機遇。因此必須將自動化技術與傳統機械設計制造行業緊密的結合在一起,才能從根本上提高企業的生產效率,降低企業日常的生產經營成本,為企業的長期穩定發展奠定良好的基礎。
參考文獻
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【關鍵詞】機械設計;自動化;技術;發展;問題
【分類號】:TH122-4;TH16-4
一、機械設計制造及其自動化特點
機械設計制造及其自動化區別于傳統的機械設計, 其智能化與自動化是本質區別。 機械設計自動化是多種技術的應用,但絕不意味著機械設計制造自動化是多種技術的簡單疊加, 而是在各種技術的基礎上,實現了整體上的統一,使得現代的機械設計制造自動化具有智能化的特點。機械設計制造自動化可以滿足機器對于其功能的內在要求。 任何的產品都有其特定的內在要求,也即是其被開發出來的目的, 而機械設計制造自動化具備著使得產品符合其內在要求的性質。 通過對機械設計制造自動化系統進行設計,使得產品可以實現對于輸入端產生所需要的輸出,從而實現其功能要求。 機械設計制造自動化系統是一個符合概念, 部件包含了機電一體化,還包含了機電一體化產品的含義,這是指將產品的設計、制造以及功能的實現作為一個整體來看待,而其核心是為了功能實現的內在要求。
二、機械設計制造及其自動化的現狀
機械設計制造及其自動化,就是將自動化技術應用到機械制造中,來實現加工生產的連續性,對生產的工序進行程序化管理來優化生產的過程,我國是一個制造業大國,眾多的中國制造也紛紛涌入世界,國外的廠商也紛紛進入中國市場。我國的勞動力資源豐富,價格低廉,雖然整個世界的制造業在向中國轉移,但是僅僅依靠豐富的勞動力資源是不行的,依靠人力不是長久之計,所以必須要實現我國的機械制造的自動化,這樣不僅能加快生產的過程,節約人力資源,更重要的是實現了由勞動密集型生產轉變為技術密集型的生產。機械設計制造以及自動化必然是未來機械制造業的發展趨勢,科技始終是引領進步的有力工具,所以能夠實現一個國家的機械設計制造及其自動化,不僅能影響整個國家工業化的進程,更重要的是會影響國民經濟的實質性發展。所以我們必須根據我國的具體國情,做好技術準備,走有中國特色的機械設計制造和自動化的道路。我國的制造業的迅速發展需要有機械自動化的支撐。
三、機械設計制造及其自動化的特色和作用
科技的發展離不開經濟的需求和促進,然后經過開發應用反作用于經濟,促進經濟更進一步的發展。作為一種高效的技術,機械設計制造及其自動化有著很多的特色,首先它是經濟發展催生的技術,作為一種工業化升級的技術和手段,他在自身不斷發展的同時也帶動著工業的不斷進步。工業作為國家的支柱性產業,她的使用可以很大的提升制造業的整體實力,增加經濟效益,再次面對全球的經濟的融合,機遇和挑戰都將倍增,采用機械設計制造可以降低成本,增加單位數量,提高生產的質量,從而在市場的競爭中贏得自己的一席之地。
在科技高度發達的今天,制造業的自動化生產有著重要的作用,首先機械設計以及自動化技術的應用,不僅可以節約大量的人力資源,機器化作業還可以提高生產過程的安全性,使人員和機器能夠安全工作。其次還可以在自動化生產的過程中提高單位產出,提高生產的效率,在高效生產的同時保證較高的質量,從而獲得更多的經濟效益。再次自動化技術的應用能夠加快生產的過程提升一個企業的軟實力,在生產的過程中還可以減少浪費降低成本。
四、我國機械設計制造及其自動化的問題
近年來, 制造業不斷采用先進制造技術, 但與工業發達國家相比,仍然存在一個階段性的整體上的差距。
1、管理方面。工業發達國家廣泛采用計算機管理,重視組織和管理體制、生產模式的更新發展,推出了準時生產(JIT)、敏捷制造(AM)、精益生產(LP)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術。我國只有少數大型企業拒不采用了計算機輔助管理,多數小型企業仍處于經驗管理階段。
2、制造工藝方面。工業發達國家較廣泛的采用高精密加工、精細加工、微細加工、微型機械和微米、納米技術、激光加工技術、電磁加工技術、超塑加工技術以及復合加工技術等新型加工方法。普及率不高,尚在開發、掌握之中。
3、設計方面。工業發達國家不斷更新設計數據和準則,采用新的設計方法,廣泛采用計算機輔助設計技術(CAD),大型企業開始無圖紙的設計和生產。現在采用 CAD技術的比例比較低。
4、自動化技術方面。工業發達國家普遍采用數控機床、加工中心及柔性制造單元(FMC)、柔性制造系統(FMS)、計算機集成制造系統(CIMS),實現了柔性自動化、只是智能化、集成化。現在尚處在單機自動化、剛性自動化階段,柔性制造單元和系統僅在少數企業可見。
五、機械設計制造及其自動化的發展之路
1、應結合現形生產實際進行發展機械設計制造及其自動化技術。先進制造技術的全部真諦在于應用。發展機械設計制造及其自動化技術,應以企業的生產和技術發展的實際需要及具體條件為導向。發展機械設計制造及其自動化技術,應結合實際,注重實用,即對國民經濟產生實際效益。所以,應結合具體生產實際,逐步實現機械設計制造及其自動化發展的普遍化,一方面由于國際和國內市場上的競爭中越激烈,例如在機械制造業中,國內外已有不少企業,甚至是知名度很高的企業,在這種無情的競爭中紛紛落敗,有的倒閉,有的被兼并。不少暫時還在國內市場上占有份額的企業,不得不擴展新的市場;另一方面,網絡通訊技術的快速發展推動了企業向著既競爭又合作的方向發展, 這種發展進一步激化了國際間市場的競爭。這兩個原因的相互作用,已成為全球化制造業發展的動力,全球化制造的第一個技術基礎是網絡化,網絡通訊技術是制造的全球化得以實現。
2、發展投資少、見效快的低成本自動化技術。發展低成本自動化技術,潛力大,前景廣,投資省,見效快,提高自動化程度,可以收到事半功倍的經濟效果,適合我國現階段的而發展需要和國情。這需要未來機械設計制造及其自動化技術向網絡化和虛擬化方向發展。網絡通訊技術的迅速發展和普及,給企業的生產和經營帶來了革命性的變革。產品設計、物料選擇、零件制造、市場開拓與產品小勺都可以異地或跨越國界進行。此外,網絡通訊技術的快速發展,加速技術信息的額交流、加強產品開發的合作何經營管理的學習,優化產品的制造工藝、保證產品質量、生產周期和最低成本為目標,進行生產過程計劃、組織管理、車間跳讀、供應鏈及物流設計的建模和仿真,推動企業向著既競爭又合作的方向發展。
3、提倡發展機械設計制造及其自動化技術是毋庸置疑的,作為一個未來機械制造發展的主題,一定要在依據客觀實在,根據我國的國情進行發展,不能照搬西方的模式,聯系我國的實際,同時在發展機械設計制造及其自動化的同時要注意和環境的協調,環保是現今一個必須重視的問題,隨著經濟的發展,人們的環境的污染和生態的破壞已經到了一個嚴重的地步,所以在實現機械設計制造及其自動化的同時,要做到綠色生產,加強資源的可循環,做到生產和經濟效益的結合,促進經濟和環境共同發展。
六、結語
綜上所述,經濟的發展需要我們去不斷的實踐機械設計制造及其自動化,我們不但要引進西方的先機技術和經驗,更要實現先進技術和我國國情的結合,做到具體情況具體分析,使我國的機械制造業能夠走進世界先進的水平。
參考文獻:
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關鍵詞:機械設計制造;自動化;途徑;措施
隨著科學技術的發展與進步,傳統的人工生產模式已越來越不能滿足社會發展需求。對此,需要有關企業切實加強對機械設計制造及其自動化的研究實踐,采取有效措施來改善傳統機械制造中的不足,以此來確保機械生產效率以及產品品質。
1實現機械設計制造自動化的優勢及發展現狀
目前,為了進一步提高機械設計制造的效率以及質量,很多企業紛紛開始嘗試將自動化技術與機械設計制造相融合,并衍生出一種全新的、高效的生產制造模式。相較于傳統模式,機械設計制造及其自動化可以借助先進的自動化技術,實現對機械自動化的合理把控,保證機械設備的精準度,有效減少工作時間以及工作強度。另外,實現機械設計制造的自動化,還能大大減少設備發生故障后的維修以及檢查時間,降低由此帶來的損失。值得注意的是,機械設計制造及其自動化具備自我檢查的功能,可以幫助人們在第一時間發現并解決問題,以提高設備安全性以及可靠性。盡管機械設計制造及其自動化具有上述種種優勢,但是在實踐中依然存在許多問題:第一,與其他發達國家相比,我國的機械設計制造自動化仍處于初級階段,雖然也研發推廣了一些新方法與新技術,但是大體還是以模仿、借鑒西方發達國家技術為主;第二,除了照搬、模仿西方技術,我國的機械設計制造及其自動化還面臨著人才稀缺等問題。這些問題的重重疊加,使得我國機械設計制造及其自動化發展十分緩慢,甚至于有些企業生產制造的產品會因設計不合理等原因而滯銷,讓設計者以及制造者都蒙受巨大損失。所以,急需我們采取有效措施來緩解上述現象。
2新形勢下提高機械設計制造及其自動化的有效途徑
2.1加強與計算機科技的有效融合
事實上,機械設計制造及其自動化的逐步完善,離不開計算機技術水平的提高與推動。但是從系統的智能化功能來看,在此之中最主要的技術就是要實現生產信息以及生產制造資源的共享,并在資源共享以及信息技術的作用下,實現自動化生產。當前,計算機技術的創新發展與進步,使得越來越多的計算機技術被運用于機械制造領域,比如說繪圖軟件、設計軟件等,這不僅縮短了設計人員所消耗的時間,同時還能消除人工繪圖帶來的不利影響。打個比方來說,我們可以借助計算機技術,來生成虛擬產品,并將其投放到市場中,再檢驗虛擬產品所帶來的效益空間,通過這種方式來縮短產品試驗時間,既節約了生產資源,同時又為企業創造了巨大效益。
2.2加強與網絡技術的有效融合
近年來,計算機技術的普及也讓網絡技術得到了迅猛發展,很多行業通過與網絡技術的有效融合,進一步擴寬了本行業的發展前景。而從機械設計制造領域來看,盡管在機械生產過程中有部分環節加入了網絡技術,但是其應用范圍相對較窄,并沒有實現全面的網絡化。這就導致企業很難有效解決實現自動化過程中遇到的各類問題,既影響到生產效率,又浪費了時間以及資源。所以,為了減少不必要的損失與浪費,提升生產效率,相關企業需要盡可能的促進和落實機械設計制造及其自動化的全面網絡化,及時穩妥的解決生產中存在的各種問題,從而真正意義上的提高企業的經濟效益以及社會效益。
2.3堅持可持續發展原則,落實環保要求
隨著我國社會經濟的發展,由工業生產帶來的環境污染問題已成為全社會乃至全人類關注的話題。可以說,“保護環境”、“可持續發展”已成為各行各業發展必須要遵循的原則。基于此,在機械設計制造過程中,要深化落實環境保護要求。具體來說,在生產設計環節,相關設計師以及制造者應該優先選用那些節能環保技術,并不斷改進以及升級技術,從而大大提升生產設計工藝技能,在避免或者減少環境污染的前提下,減少社會資源的浪費。另外,在選擇制造材料時,也要盡量選用對自然環境污染較小的材料,并配套使用相應的環保工藝,從源頭就把好環保關。
2.4重視和推動配套發展
現如今,我國的機械制造自動化正逐漸向著數字化、智能化以及綠色化等方向發展,因此,要重視生產制造環節中人與物流作用,并對其進行綜合分析。在實際發展過程中,企業不僅要重視對基礎項目與實際推動使用,同時還要積極推動機械制造領域的配套式發展。這里的配套發展主要就是指在機械自動化快速發展的基礎上,與其相關的零件監測、電子學、計算機技術等也應獲得相應發展,以實現全面發展。對此,要求從事機械制造業的技術人員、管理人員以及操作人員等,既要掌握傳統制造技藝,還要主動學習和了解最新、最尖端的技術,在豐富自身知識儲備的同時,為機械設計制造及其自動化發展提供人才支持。
3結語
總之,機械設計制造及其自動化水平的不斷提高,不僅有助于我國機械設計制造行業的穩定發展,同時還在經濟建設進程中起著積極促進作用。所以,相關企業需要提高對機械設計制造及其自動化的重視,加強與計算機科技、網絡技術的有效融合,堅持可持續發展原則,落實環保要求,重視和推動配套發展,從而確保機械設計制造及其自動化的科學性以及可靠性。
參考文獻:
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關鍵詞:機械設計制造;自動化;發展
中圖分類號:TQ171文獻標識碼: A
一、對機械自動化系統的優勢分析
1、自主進行系統修復和調整
計算機技術的廣泛使用,使得機械自動化產品可以依據需求的不同進行調試,以生產處所需要的產品。對于控制程序中出現的問題可以實現自動化的修復,不需要對機器進行拆除。每一種自動化設備都要保證設備具有存儲能力,存儲的數據都要進行經常的維護。如果程序出現故障,可以根據存儲的程序對產品進行自動修復,從而大大節省了人力。每一項工作的內容都是預先設定好的,無需使用人力,系統能夠自行轉動和循環。當今,隨著技術的改進,根據被管控的對象,自動化產品可以按照需要自動的進行調整,從而實現技術的突破。
2、信息的自動加工和控制
機械設計制造及其自動化產品可以實現信息的自動加工和控制。與傳統的機械機電產品相比,機械自動化產品具有非常大的優勢,其加工的精度以及加工過程中的控制能力都有了很大的提升。此外,機械自動化產品可以根據人的意圖進行深入的擴展,使得產品的性能大大的提升。自動化的加工使得在產品的加工過程中,排除了人工因素導致的錯誤,這樣使得產品的精度及質量都會得到很大的保證。
3、生產安全性大大提升
使用自動化系統進行生產,首先應該保證生產設備的安全性和穩定性,這就需要提前對設備進行預先的設定。在生產的過程中如果出現故障,自動化系統可以隨時報警。如果在生產中突然出現電力故障,可以快速的將其轉換到其它模式,并且同時切斷電路,防止大型安全事故的發生。由于機械設備的內部有許多電子元件,可以代替一部分可動構件,這樣可以減少事故發生的幾率,機械設備的應用也就更加的可靠。自動化產品由于是自動操作,對于一些潛在的安全事故,可以減少人工的傷害,無論是對設備還是對人,其生產的安全性大大提升。
二、改善措施
1、加強機械自動化技術的發展力度
對于我國這種發展中的工業大國來說,機械制造業的發展是經濟命脈,它決定了國家經濟的強弱。在發展機械自動化技術時,應將原有的設備作為基礎,合理調整機床布局,通過添置少量的數控設備,以求得四兩撥千斤的效果,充分發揮電子計算機自動化管理的優勢,建造一個以人為中心、以信息自動化為先導的單元化生產系統。
2、以適用為前提
先進的制造技術都會注重實際應用,只有擁有了市場的需求,技術才能發展和推廣。想發展機械自動化技術,就要以企業的生產和技術發展的實際需要及具體條件為導向,生產適應市場需求的產品。只有對合適的產品采用與之相適應的自動化方式進行生產,才能收到良好的技術經濟效益和社會經濟效益。
3、節約能耗,提高生產效率
作為一個制造業加工大國,我國負擔了巨大的能源消耗,如石油、煤炭這種能源,都是不可再生能源,所以#節能減排$的目標就誕生了。這對于機械加工的器械和生產方式提出了更高的要求,以較少的投入獲得較大的收益,與此同時還要注重環境保護,加工中排放的氣體和液體都要經過安全處理再排出。
4、合理地使用機械自動化技術
目前我國的電子計算機集成制造系統的高度自動化,并不具備相應的基礎技術、發展經驗和所需資金,所以應當揚長避短,推廣生產工藝成熟的大批量生產的自動化技生產自動化技術在我國仍只用于半自動機床、自動機床、組合機床及其組成的自動線、回轉體零部件加工自動線等方面,沒有更好地發揮它的優勢。
5、注重配套發展
堅持走自動化技術的發展道路,對于機械自動化技術的發展至關重要。在機械制造自動化技術走向數字化、綠色化與智能化的大環境下,我們應當著重對生產的物流和人的作用進行綜合性研究。所有的生產技術離不開人力的支持,生產技術也是為人服務的。所以如何將機械自動化和人力進行完美的搭配,使之既能發揮機械生產的優越性又能體現人力的畫龍點睛之處。
6、發展機械數字化
數字化是先進制造技術發展的核心,是制造技術、計算機技術、網絡技術與現代管理科學交叉作用的共同結果,這將是機械自動化技術發展的必經之路。隨著時代的飛速發展和人類對環境保護的認識,如何更快更好地發展機械加工業,又不污染環境就成了大家所關心的問題,可持續發展路線才是我們應當遵守的原則。我國的機械制造業系統正在由原來的能量驅動型轉變為信息驅動型,這種系統不僅要具有柔性,還要具備一定的智能性。在對大量復雜信息處理的同時,還能自主進行選擇與處理。
三、自動化技術的發展前景
近些年,我國的機械設計制造自動化技術得到了突飛猛進的發展,未來的發展趨勢包括多功能、模塊化、智能化、微型化、網絡化、綠色化等方面。
1、多功能
在機械零件的加工過程中,會有大量的時間消耗在工件搬運、上下料、安裝調整、換刀和主軸的升降上。為了盡可能降低這些時間,人們把不同的加工功能組合在同一臺機床上,從而使一臺機床具有多種功能,這種復合功能的機床已成為近年來發展最快的機種。
2、模塊化
機械設計和制造的產品數目眾多,在某種程度上將導致在對產品進行設計時各種復雜研發需求的出現,絕大多數新研發的產品在發展及其開發上均不可脫離標準單元的利用,模塊化不僅具有良好的適應性和擴展性,而且模塊化易于組織規模生產,從而保證質量,形成批量。
3、智能化
智能化是21世紀機械設計制造發展的一個大方向。當前,機械制造技術的核心功能即是智能加工,智能加工是一種基于模糊控制、數字化控制的機床加工,它主要是在加工過程中模擬人類專家的智能活動,從而解決以前需要在人工干預下才能解決的問題。智能化主要體現在機械設計制造及其自動化發展中的兩個方面:一是提高加工效率的智能化;二是智能診斷、智能監控以及智能化的自動編程等。
4、微型化
由于新技術、新材料的廣泛應用,很多機械設計制造及其自動化產品呈現出新的特點,比如,操作更為便捷,產品的體積也更為精細、精致。由于呈現出這些特點,使其作為占據經濟市場的重要手段和特色,體積微小的機械設計制造及其自動化產品主要是指微電子機械。
5、網絡化
當前社會,計算機網絡技術發展迅猛,這給人們的生活帶來了極大的正面影響,而對工業生產方面的影響也極大。機械設計制造及其自動化產品都和計算機網絡技術聯系密切,使得這些產品在市場競爭中具有明顯的優勢。因此,在機械設計制造及其自動化領域會越來越凸顯出計算機網絡技術的有效利用和優勢。
綠色化
隨著經濟的快速發展,很多人也開始注重保護環境,
有較強的環保意識。這樣,綠色產品這一概念應運而生,
因其對環境污染較小而得到人們認可和推廣。因而,在機
械設計制造及其自動化產品方面也就呈現出綠色化。這
里所說的綠色化,除了強調對環境污染較小之外,更為主
要的是在考慮產品的功能、質量和成本的同時,優化有關
設計要素,使整個產品從設計制造、包裝、使用到報廢處理
的生命周期中,對環境的影響最小,資源效率最高。
結束語
由上述可知,我國雖然已經在機械制造業取得了一定的成就,但是還有許多的不足之處需要我們來改進。只有秉承低成本,高收益的綠色環保發展理念,我國的機械制造業才能快速、健康地發展下去。
參考文獻
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[關鍵詞]機械設計 自動化
中圖分類號:TH122;TH16 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)27-0050-01
對于現代機械的定義,由于研究的角度不同,進而給出不同的定義。例如美國機械工程師協會,在1984年將其定義為:“現代機械就是通過計算機信息網絡協調與控制的機械和(或)機電部件相互聯系的系統,該系統可以完成機械力、運動和能量流等動力學任務”。而國際機器與機構理論聯合會將現代機械定義為:機電一體化是精密機械工程、電子控制和系統思想在產品設計和制造過程中的協同結合。
1 機械制造自動化符合設計的原則
1.1 滿足對機器的功能要求。任何一種產品的開發都是為了滿足人們某種需求為目的的,不同的產品具有不同的性能。任何機械設計都要能夠對輸入的物質、能量和信息進行處理,輸出需要的物質、信息和能量。機械自動化系統也應該具有這種功能,能夠對物質、信息和能量進行處理。機械自動化系統包括和機電一體化產品和機電一體化技術的內容,作為產品, 又包含著設計、 制造和特定的功能以滿足使用要求,而功能是由其內部有機聯系的結構所決定的。
1.2 利用先進技術不斷創新。根據產品或系統的功能不同,可對產品或系統進行分類。以物料搬運、加工為主,輸入物質、能量和信息,經過加工處理,主要輸出改變了位置和形態的物質系統稱為加工機。以能量轉換為主,輸入能量和信息,輸出不同能量的系統,稱為動力機,其中輸出機械能的為原動機。以信息處理為主,輸入信息和能量,主要輸出某種信息。
機械自動化系統除了具備上述必須的主功能外,還應具備其它內部功能,即控制功能、動力功能、檢測功能、構造功能。基于上述的功能構成原理,既有利于設計或分析各種機械自動化的產品,又有利于開拓思路,便于創造發明和創新。
2 機械自動化系統的優點與效益
2.1 生產能力和工作質量提高。機械自動化產品具有信息自動控制和自動處理的功能,其檢測的精度和靈敏度有很大的提高,通過自動化控制系統能夠保證機械的能按照計劃完成動作,使制造過程不受操作者主觀因素的影響,保證最佳的工作質量和較高的產品合格率。同時,由于機械自動化產品實現了工作自動化,所以生產力大大提高。
2.2 使用安全性和可靠性提高。機械自動化系統都有報警、監視、診斷和保護等功能。如果在工作中遇到過流、過壓、過載、短路等電力故障時,能夠自動停止工作,保護機械設備的完好,避免或減少人身事故,提高了設備的安全性。機械自動化產品由于采用電子元器件,減少了機械產品中的可動構件和磨損部件,從而使其具有較高的靈敏度和可靠性,故障率降低,壽命得到了延長。
2.3 調整和維修方便,使用性能改善。機械自動化產品在安裝調試時,可通過改變控制程序來實現工作方式的改變,以適應不同用戶對象的需要,以及現場參數變化的需要。這些控制程序可通過多種手段輸入到機械自動化產品的控制系統中,而不需要改變產品中的任何部件和零件。對于具有存儲功能的機械自動化產品,可以事先存入若干套不同的執行程序,然后根據不同的工作對象,給定一個代碼信號輸入,即可按指定的預定程序進行自動工作。機械自動化產品的自動化檢驗和自動監視功能可對工作過程中出現的故障自動采取措施,使工作恢復正常。
2.4 改善勞動條件,有利于自動化生產。機械自動化產品自動化程度高,是知識密集型和技術密集型產品,是將人們從繁重的體力勞動中解放出來的重要途徑,可以加速工廠自動化、辦公自動化、農業自動化、交通自動化甚至是家庭自動化,從而可促進我國四個現代化的實現。
3 機械設計制造及其自動化的發展方向
3.1 智能化
智能化是21世紀機械自動化技術發展的一個重要發展方向。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、運籌學、計算機科學、模糊數學、心理學、生理學和混飩動力學等新思想、新方法。模擬人類智能,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力,以求得更高的控制目標。然而,使機械自動化產品具有低級智能或人的部分智能,則是完全可能而又必要的。
3.2 模塊
模塊化是一項重要而又艱巨的工程。 由于機械自動化產品種類和生產廠家繁多, 研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的機械自動化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能減速、 電動機于一體的動力單元, 具有視覺、 圖像處理、 識別和測距等功能的控制單元以及各種能完成典型操作的機械裝置。 這樣, 可利用標準單元迅速開發出新的產品,同時也可擴大生產規模。
3.3 網絡化
網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產、政治、軍事、教育以及人們日常生活帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一體,企業間的競爭也趨于全球化。機械自動化的新產品一旦研制出來,只要其功能獨到,質量可靠,很快會暢銷全球。由于網絡化的普及,基于網絡的各種遠程控制和監測技術方興未艾,而遠程控制的終端設備本身就是機械自動化產品。現場總線和局域網技術使家用電器網絡化已成大勢。
3.4 微型化
微型化指的是機械自動化向微觀領域發展的趨勢。國外將其稱為微電子機械系統,或微機械自動化系統,泛指幾何尺寸不超過1 cm3的機械自動化產品,并向微米、納米級發展。微機械自動化產品體積小、耗能少、運動靈活, 在生物醫療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優勢。微機械自動化發展的瓶頸在于微機械技術,微機械自動化產品的加工采用精細加工技術,即超精密技術,它包括光刻技術和蝕刻技術兩類。
結語
機械自動化設計與系統性發展能夠全面支撐高可靠性和低能耗規范標準,結合共性傳感與信息綜合調控理念進行長遠研究,涉及細化的接口調整與系統總體管控標準都應該借助機電一體化設計理念進行廣泛擴張,這是目前機械產業布局的主體技術標準。因此,大部分技術管理人員必須沿著機械智能化設計與開發模式進行細致工序銜接,主動吸引各類經濟主體進行階段發展活力元素灌輸,穩定創新技術的長遠發展優勢。相信經過長遠的技術節點挖掘與發展之后,有關機電一體化的延展前景將會更加優越,進而全面滿足整體社會人群正常的生活需求與生產管制愿望。
參考文獻:
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關鍵詞:機械設計制造及其自動化;特點;優勢;發展趨勢
1引言
工業是一個國家國民經濟的重要支柱,而機械設計制造為工業發展提供了強有力的基礎。縱觀歷史,一個國家雄厚的經濟基礎離不開機械設計制造及其自動化,所以我國必須促進機械設計制造及其自動化的發展,這樣才能推動我國機械制造業的發展,為我國的工業制造與軍事實力打下良好的基礎。與傳統的機械設計制造相比,現代機械設計制造及其自動化更加先進、科學,更加適合當代的機械化生產,對促進我國的機械設計制造業的發展起著重要的作用。
2機械設計制造及其自動化的特點與優勢分析
2.1環保性
傳統的機械設計制造業對專業人員的依賴性強、要求高。在實際操作中的時候,傳統機械設計制造業的專業人員會出現或大或小的過失,這使得部分產品需要重復加工或者重新生產才能投入使用。傳統機械設計制造業的這種生產方式不僅會浪費大量的人力與時間,而且還會造成大量資源浪費,不符合我國社會當前的可持續發展理念。而現代機械設計制造及其自動化弱化了其對專業人員的依賴性,主要依靠電腦程序進行系統設計,降低了機械設計制造的出錯率,提高設計操作的正確率,生產出的產品質量高,而且生產效率高,為企業節約了能源成本。此外,機械設計制造及其自動化充分利用先進的空氣凈化技術等,使產品生產具有更強的環保性,減少環境污染,有利于實現綠色可持續發展。
2.2安全性
傳統機械制造生產主要采用機械手工操作來完成,一旦人工操作出現失誤,就很有可能出現人身安全事故,存在安全隱患。而現代機械設計制造及其自動化融合了先進的現代科學技術,工作人員可以通過電腦程序遠程控制機械,即可實現機械自動化生產,大大改進了工作人員的工作環境,提高了安全性。雖然機械自動化也會發生意外,但是機械設計制造及其自動化能夠在既定的程序中檢測到安全隱患,發生意外時會及時采取相應的補救措施。在機械設計制造及其自動化的背景下,工作人員與機械生產設備直接接觸的機會減少,由于操作機械不當而發生安全事故的可能性大大降低了,員工的安全性得到了保障。
2.3效率性
與傳統機械制造業相比,機械設計制造及其自動化所需工作人員減少,生產流程更加有條理,避免了人為因素導致的生產遲緩問題,大大提高了機械生產的效率。在傳統機械制造生產中,工作人員必須花費一定的時間來熟悉生產操作,遵守規則規范生產,這會浪費寶貴的時間,影響生產進度。而機械設計制造及其自動化則依靠機械自動化生產,只要啟動機械,就能在預設的程序操作中準時完成生產。機械自動化生產不僅為企業減少了人工成本,而且生產操作規范,減少了生產時間,提高機械自動化生產效率。
3機械設計制造及其自動化的發展趨勢
3.1智能化
機械設計制造及其自動化將趨于智能化,弱化人為因素在其中的影響。隨著科學技術的飛速發展,機械設計制造業將充分利用科學技術的優勢,建立完善制造結構體系,使機械生產流程會更加系統化、規范化,提高機械自動化生產的效率。機械設計制造業通過先進的科學技術與電子信息技術,開發出有針對性的電腦程序,把電腦程序與機械生產自動化緊密聯系起來,智能控制機械生產,提高機械自動化的生產效率與質量。例如,開發一種先進程序,使機械能自動打螺絲。
3.2網絡化
互聯網能打破地域的限制,使各個工作區連接起來。當前互聯網技術發達,機械設計制造及其自動化要充分利用好互聯網,將必要的生產流程連接起來,實時關注管理各個生產流程,一旦其中的一個生產流程出現問題,員工就能在互聯網上及時發現問題,并采取有效的措施解決問題,保證機械生產順利進行。例如,當工業生產的某一環節出現問題時,負責該環節的工作人員可通過互聯網及時同時技術管理人員前來修理。
3.3虛擬化
虛擬化、電子化是機械設計制造及其自動化的一個發展趨勢,它減少了資源浪費,而且真實度較高,有助于企業實現機械自動化生產。未來的機械設計將會在電腦上完成,由專業人員先在電腦上設計并繪出完整的電子圖,在討論中適當修改,并在電腦上實現虛擬生產,虛擬產品最終會在電腦上以三維的方式呈現出來,這為企業的實際機械自動化生產奠定了基礎,為企業降低了生產成本,并提高機械自動化生產效率。
4結語
綜上所述,機械設計制造及其自動化的發展前景可觀,它需要吸收先進的科學技術與信息技術,以實現高水平的自動化。機械設計制造及其自動化打破了傳統的機械制造,不僅對環境友好,而且生產效率高,生產質量高,為企業節約不少能源成本與人力成本,所以探討機械設計制造及其自動化的特點與發展趨勢為企業的機械設計制造及其自動化提供了寶貴的參考意見。
參考文獻:
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關鍵字:機械制造;自動化;優化設計;合理選材;改進工藝
中圖分類號:U673.38文獻標識碼: A 文章編號:
一、機械的節能與優化設計
(一)低公害發動機的選用
發動機作為工程機械系統中的最大部件,對環境有著很大的影響。因此,采用噪聲低、排放量低、油耗低的環保型發動機有助于緩解環境的壓力,提高機械的加工效率。
(二)液壓系統的設計
液壓系統一定要保持清潔,這樣才能有助于液壓的有效傳動,這就要求設計師們對液壓系統進行精心設計,將油液中的磨損物以及微塵垃圾雜質進行徹底清除,使故障發生的幾率減小,從而延長其使用壽命,減少配件的更換次數,增加換油的時間間隔,嚴格控制污染。滲漏是港口機械液壓系統在運行過程中常見的現象,會對周圍的環境造成極大的污染,因此,液壓管的設計常使用密封優良、防老化能力突出、耐腐蝕性強的優質管路。此外,為了有效降低軟管的損壞與廢棄量,還應在設計過程中盡可能以硬管代替,減少由于管道破裂而造成不必要的環境污染。
(三)環保安全關懷型駕駛室的設計
如采用防紫外線輻射玻璃的全密封整體式、經減震降噪處理的“安全環保型”駕駛室,室內配置無氟環保型冷暖空調,并設計FOPS及POPS駕駛室以確保駕駛員的安全;充分運用人機工程學設計原理,如司機座椅可全方位調節、功能集成的單操縱手柄、可調式轉向驅動器、全自動換擋裝置、電子監控與故障自診斷系統,再輔以合理美觀的顏色搭配,可大大改善司機的工作環境,緩解疲勞,提高作業效率。
(四)配備自動加脂裝置
通常情況下,以傳統手動方式來進行脂的加注工作往往既耗時又費力,同時,溢出的油液還會對周邊的環境造成污染。因此,應給機械系統配備自動加脂系統,實現對各個設備的定時加脂,比如集中系統,該系統能對各鉸銷定時加注黃油,其油量已于事前計算并設定好,在保證銷軸充足油量的同時還不會造成油液溢出浪費,方便又環保。此外,小型機械出于對設計成本的控制,可使用新型軸套材料與密封性的銷軸,或者安裝二級防塵裝置,有效防止內部油脂排出以及外部異物進入,使油加注的時間間隔得以延長,從而降低環境污染。
(五)系統可靠性設計
盡量運用高可靠性的成熟技術和借用經市場考驗后的成熟系列零部件可延長各關鍵系統或零件的使用壽命,減少更換次數。例如降低制動元件的更換頻率就相當于減輕了對周圍環境的破壞與污染。盡可能使用硬管,以免軟管發生破裂而造成油液的流出,進而對環境造成污染。
二、環保型材料的使用與節能
(一)設計盡量采用可再生、可回收的材料和資源,降低資源消耗
在選取機械制造與自動化的相關材料時,應遵循可再生、能回收、易分解的原則,且這些材料在加工時不會排出有害物,無法對環境造成污染。特別是一些結構用零件,其結構設計一定要滿足易裝配與易分解的原則,杜絕有毒材料的使用,提高材料的循環利用率。
(二)在設計中盡量利用長壽命、低能耗、輕重量原則
一般情況下,產品的壽命得到延長就意味著機械生產產量的減少及其報廢速度的降低,對原材料的消耗也有所減少。與此同時,產品能耗的降低也從另一方面減少污染,保護了環境;輕重量更是有助于降低對材料的能耗。此外,還應從減少對環境的負荷方面展開設計,讓設計符合通用標準,實現機械構件的通用性,為此在設計中要從綜合性考慮設計對象的具體功能,將結構強度、尺寸標準、材料選取綜合的權衡,從而實現節能目標。
(三)盡量考慮采用低環保負荷,并保證零件報廢后的處理污染最小,綜合成本最小化的材料機械制造與自動化設計中盡量不要使用氟利昂、含氯橡膠、樹脂和石棉等材料。如非主要部位的零件應當盡量采用工程塑料或非金屬材料,在設計中盡量開發和使用新型的環保材料,還要減少重金屬的使用。另外,在材料選取的時候也要考慮到零件報廢后的處理過程,做到處理簡單、費用低、污染小等環保要求。零件的肢解、破碎等簡單方便或者滿足焚燒或者回收。
三、合理的設計制作工藝保證節能
(一)優化或改進產品設計
1.前面已經提到了設計的優化,可見一般情況下,機構越簡單,涉及的產品零件越少就可以在制造過程中減低能耗。另外,零件本身的形狀對于制造過程中的能耗也有影響。所以應當發揮零件設計的優化的作用,即保證產品的基本性能的情況下,盡可能的簡化零件、減小體積、優化產品的結構減少零件數量。
2.根據生產的條件選用合理的材料,在前面已經詳細的表述了材料選取的原則和實現的目的,在這里再次強調材料的適應性,即考慮實際生產過程不同材料對能源消耗的差異來選擇低能耗的材料。
(二)設計低能耗的工藝流程
對于同一種零件或者產品,在實際的生產過程中可以采用不同的工藝進行加工,但是不同的加工工藝消耗的能源是不同的,合理的設計加工工藝可以減少加工載荷的波動,即利用合理的工藝設計讓設備達到最佳的運行載荷,盡量的讓設備處在滿負荷運轉,避免出現能量的浪費。因此在保證生產效率和制造質量和經濟性等前提下,降低制造工藝能耗。
1.選擇正確的加工方式。
在一個零件的多種加工方式中,應當選擇適合現場設備的最佳加工方式。例如:鍛壓,可以是冷鍛壓、溫鍛壓、熱鍛壓。其中冷鍛和溫鍛的能量利用效率高于熱鍛壓,但是冷鍛壓的工藝要求往往會造成環境的危害,所以采用溫鍛壓將優于冷鍛和熱鍛。
2.選擇合理的工藝參數。
在確定加工方式后,恰當的工藝參數就是節能的另一個重要因素,如毛坯形狀和加工余量等。比如對于直徑相差較大的階梯軸類零件,可以采用直徑棒料作毛坯,也可以采用精鍛毛坯,但在毛坯制備方面所消耗的能量卻相差很大,因此應綜合考慮,優化選擇。
3.選用可以節能的冷卻工藝。
在機械制造與自動化的過程中一般都需要使用到冷卻液,因此在加工中冷卻液的選擇也是工藝性節能的重點考慮層面。在原則上應盡量少用或者不用油冷卻。
4.進行合理工序改進和設計。
在節能設計時,不僅要正確選用合理的節能工藝,還應合理地安排加工工序。例如:普遍用于港口機械生產中的冷軋薄板,因為冷軋過程中,鋼板要經受七成以上的塑性變形,其結晶組織延伸為纖維狀,并極端硬化,因此必須經過退火處理,才能適于復雜的成形加工。
四、結束語
本文主要從機械優化的設計與節能、環保型材料的使用與節能、合理的設計制作工藝保證節能三方面進行了探討,闡述了節能設計理念的具體內容,將節能設計理念融入到機械制造及其自動化的過程當中,使系統設計更具高效性,材料更環保,設備能耗更低,使整個制造與自動化過程更加節能。
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關鍵詞節能設計理念;機械制造;自動化
前言
機械制造與自動化是工業發展的重要成果,鑒于工業產品在現代社會生產生活中的重要作用,將節能設計理念應用其中十分必要。近年來,全球環境的惡化引起了各界的廣泛擔憂,節能設計一方面能夠降低消耗,提升企業經濟效益,另一方面也有利于控制溫室氣體排放,逐步實現社會發展和環境保護的和諧。就節能設計理念在機械制造與自動化中的應用進行分析有一定的實際意義。
1機械制造和自動化產業發展現狀簡述
隨著我國國民經濟的不斷發展,機械制造業已經成為我國產業結構中非常重要的組成部分。當前,機械制造業隨著科學技術的不斷發展,已經向著自動化方向演變。通過自動化技術,讓機械制造工作效率得到了提升,從本質上促進了其行業發展的整體水平。從另一個層面上來分析,機械制造業的發展過程,還沒有完全實現轉型。無論從制造技術還是能源消耗來分析,都呈現出較為陳舊的發展模式。當前全世界的能源已經出現了緊缺的問題,世界各國對于節能理念非常關注。為了能夠促進機械制造行業的轉型發展,需要將節能設計理念融入機械制造與自動化設計當中。通過節能環保技術來降低機械制造及自動化行業的能耗,提升機械制造及自動化的高效性的同時,還可以促進產業競爭實力的穩定增長,最終實現機械制造及自動化的長久發展[1]。
2節能設計理念在機械制造與自動化中的應用
2.1在機械優化設計中的滲透
①合理選擇環保型發動機。機械設備在運行過程中,能源消耗非常大,主要原因是機械設備中發動機造型的不合理性。此外,發動機作為其設備的關鍵組件,會排放大量的污染性物質,同時還會產生非常大的噪音。無論是對設備應用企業還是周邊人群的健康,都會造成一定的影響。所以,在進行機械設備發動機設計過程中,需要制造低排放且噪音小的發動機,讓其機械設備可以實現第一個環保目標;②節能設計理念在液壓系統和防滲漏系統設計中的滲透。機械制造及自動化工程中,液壓系統可以為整個機械設備的穩定運行提供保障。為了能夠提升液壓系統的性能,降低系統的能源消耗,在進行系統設計時,必須要關注液壓元件和除液油環節設計。通過這樣的優化設計,可以很大程度上減小機械元件的磨損,從而降低機械設計的故障率。由于機械元件磨損的減少,與傳統元件相比其微塵雜質會得到最大化的改善,讓其液壓元件使用壽命得到了提高。同時,通過優化設計,液壓油無須經常性更換,從環保角度來分析,可以減少液壓油對環境的污染。此外,傳統機械設備經常會出現液壓油滲漏的問題。因此,為了防止出現液壓油滲漏造成對環境的污染,在進行防滲漏系統設計時,應該重點從其使用量以及防滲透漏性能來進行綜合考慮,從而實現節省液壓油,以及提升防滲漏性能的目的;③節能設計理論在工程機械駕駛室設計中的滲透。許多大型的機械設備都需要有專屬駕駛室來進行操作。在對其駕駛室進行設計時,可以選擇防紫外線輻射玻璃來對機械設備運行過程中產生的輻射進行阻擋,確保工作人員在一個良好的工作環境中開展工作[2]。
2.2在選材方面進行結構優化
在針對機械制造當中,選材方面也是節約能源的重要途徑。選擇環保且可回收的材料對于制造而言,不僅可以實現設備的科學化,還可以達到最佳的設計理念。在傳統的機械制造過程當中,固有的理念就是為了達到的使用壽命,開發更多的功能,通過選擇更為優質的材料或者打造更加厚重的結構來實現延長機械的使用年限。隨著科技的發展和進一步的研究,對各個構件的受力分析,能夠合理性的針對結構進行優化設計,以達到降低材料等級或者是使用數量的目的[3]。
2.3優化機械的加工工藝流程
在機械零部件的加工方式中,應當選擇合適的方式為其加工,這樣可以避免資源浪費。合理的設計加工工藝可以減少加工載荷的波動,實現機械在全工況內良好運轉,而任何超負荷和不足負荷的情況都是對能量的浪費。這就要求在加工過程中可以通過選擇最佳的加工方式來實現機械的最佳狀態。比如鍛壓,可以是冷鍛壓、溫鍛壓、熱鍛壓。其中冷鍛壓和溫鍛壓的能量利用效率高于熱鍛壓,也利于機械材料發揮其最大功用,在具體選擇鍛壓方式的時候也要結合當前機械生產的目標與實際運行的環境來決定。
2.4設備運轉過程中的節能
在完成機械設備的設計和制作之后,實際的應用和運轉過程中也會消耗較多的能源,所以需要使用更加先進、智能的管理系統,降低設備在運轉時消耗的能源。應用智能化的管理系統,可以對整個生產線中的任何一個部分進行控制,然后使用先進的傳感設備,對生產過程中產生的數據進行完整的收集,將生產設備調節到相適應的負荷下,用最小消耗滿足最大的需求。比如在制造業中,部分設備都是在不停地運轉,而其他的設備都只是在需要的時候才運轉。對于需要關閉的設備應該及時的關閉,而需要保持待機狀態的設備應該保持最小消耗,減少不必要的能源消耗[4]。
3結束語
總而言之,隨著節能理念在全世界范圍內的不斷深化,人們的節能環保意識得到了提高,并將理念廣泛應用到了各行各業中。機械制造與自動化行業,本身屬于高能耗行業,為了能夠順應時展需求,加快產業的快速轉型。需要在機械制造與自動化設計中滲透節能設計理念。并在其理念的指導下,可以大幅度降解行業對資源消耗量,促進機械制造與自動化行業的良性發展,提高制造業總體發展水平。
參考文獻
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