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關(guān)鍵詞:機械制造;自動化;技術(shù)特點
0引言
對于現(xiàn)代機械制造自動化技術(shù)來講,其是集系統(tǒng)性、交叉性為一體的技術(shù)手段,在眾多領(lǐng)域中都應(yīng)用了機械制造自動化技術(shù),主要是革新了機械工業(yè),為機械制造行業(yè)的提高了競爭力,使得機械制造運行成本降低等等。近年來,我國經(jīng)濟工業(yè)取得了較明顯的發(fā)展,機械制造行業(yè)也成功躋身在我國經(jīng)濟支柱性產(chǎn)業(yè)中,是國家大力發(fā)展與創(chuàng)新的重點產(chǎn)業(yè)之一。
1分析機械制造技術(shù)的特點
機械制造技術(shù)有著十分獨特的特征,對機械制造技術(shù)的特點分析,能為機械制造業(yè)技術(shù)的進一步發(fā)展與提升提供依據(jù)與方向:
1.1系統(tǒng)性
對機械制造技術(shù)來講,其不是一個獨立的技術(shù),是融合了信息技術(shù)、計算機技術(shù)、傳感技術(shù)、自動化技術(shù)、新材料技術(shù)等為一體的綜合系統(tǒng)性技術(shù),不僅是涉及到產(chǎn)品的設(shè)計與制造環(huán)節(jié),還包括了產(chǎn)品的銷售與售后服務(wù)等多方面。由此對機械制造業(yè)技術(shù)的分析,必須要認清其系統(tǒng)性特征,以整體為特征進行分析,使得其能吸收各種高新技術(shù)的的成果,能將機械制造技術(shù)發(fā)展成為一個物質(zhì)流、能量流以及信息利用的系統(tǒng)性工程。
1.2綜合性機
械制造技術(shù)有提高企業(yè)的綜合經(jīng)濟實力與企業(yè)整體的競爭力的目標(biāo),由此高技術(shù)不能局限于產(chǎn)品的制造與生產(chǎn)環(huán)節(jié),需要同時包含市場調(diào)研、產(chǎn)品工藝設(shè)計、生產(chǎn)準(zhǔn)備以及產(chǎn)品制造與售后服務(wù)等環(huán)節(jié)中,將其作為一個綜合性整體,提高制造業(yè)的經(jīng)濟效益和社會效益,需要重視機械制造技術(shù)的綜合特征。
1.3世界性
世界經(jīng)濟有全球化經(jīng)濟發(fā)展的大趨勢,使得市場競爭日益激烈,為了保證在市場激烈競爭中有一席之地,就需要密切關(guān)注市場的變化情況,并且以市場需求為指導(dǎo)來發(fā)展機械制造業(yè)。因此,機械制造業(yè)技術(shù)的應(yīng)應(yīng)當(dāng)具備世紀性特征,這樣才能順應(yīng)世界經(jīng)濟的需求進行工藝的改造以及創(chuàng)新。
1.4市場性
其實任何一種產(chǎn)品的生產(chǎn)都需要以市場需求為主導(dǎo),這樣才能保證產(chǎn)品的生產(chǎn)與制造的經(jīng)濟效益,機械制造業(yè)產(chǎn)品也不例外,也應(yīng)當(dāng)與市場保持密切的聯(lián)系,使得產(chǎn)品的生產(chǎn)與制造能更加具備市場性特征,這樣機械制造業(yè)的生產(chǎn)就能以市場需求為基礎(chǔ)進行技術(shù)的改進與升級,并且做好成本、質(zhì)量以及市場需求的環(huán)節(jié),協(xié)調(diào)產(chǎn)品的生產(chǎn),使得產(chǎn)品生產(chǎn)的效率得到有效提升,為機械制造業(yè)創(chuàng)造出更好的條件。
2機械自動化技術(shù)在現(xiàn)代企業(yè)的應(yīng)用
機械制造自動化技術(shù)的有效應(yīng)用使現(xiàn)代的工業(yè)生產(chǎn)更加地規(guī)?;透咝Щ6彝ㄟ^這樣自動化技術(shù)的應(yīng)用,也大大提高了工作的精準(zhǔn)度和效率減輕了人們的工作負擔(dān)和壓力等。在傳統(tǒng)的企業(yè)生產(chǎn)中,常常會應(yīng)為工程復(fù)雜或者人們的生產(chǎn)技術(shù)水平低,又或者因為人們工作勞累而出現(xiàn)種種的誤差等,而采用機械化自動化技術(shù)的時候,只需設(shè)置幾個相應(yīng)的指令和程序,就可以保證整個企業(yè)生產(chǎn)的效率和質(zhì)量。同時工作人員只要定時對機械設(shè)備進行檢查,看其是否有正常的運行就可以了。這大大減少了人們的勞動強度,而且也使產(chǎn)品的質(zhì)量和規(guī)格得到了統(tǒng)一。這樣的自動化技術(shù)大大保證了產(chǎn)品的合格率,同時也減少了傳統(tǒng)生產(chǎn)方式,因為各種因素的影響,造成生產(chǎn)物品出現(xiàn)不合格或者報廢的現(xiàn)象,這大大減少了對生產(chǎn)資源的節(jié)約,提高了生產(chǎn)效率,而且極大地提高了企業(yè)整體的生產(chǎn)力和多種效益。在現(xiàn)代機械自動化技術(shù)中通過對各種綜合技術(shù)的使用,使得機械自動化技術(shù)得到了加強,其工作性能也得到了大幅度的提高。而且也促進了這中智能化的自動技術(shù)可以面對更加復(fù)雜的和精細的環(huán)境進行工作,從而實現(xiàn)工作中高質(zhì)高量的完成工作項目。機械自動化技術(shù)在企業(yè)生產(chǎn)工作中,可以對其進行有效的控制,保證了工作中的安全。因為在任何生產(chǎn)工作中,安全問題一直是企業(yè)發(fā)展非常重視的問題。而機械自動化技術(shù)的操作,極大地提高了工作中的安全性。工作人員只需要對機械進行遠程的操控便可以了,無需再進行實地的近距離操作。這樣可以讓人們只要對機械設(shè)備進行好相關(guān)的安全監(jiān)管就可以了,而無需在考慮其他問題,在發(fā)生安全事故的時候,安全監(jiān)控系統(tǒng)也會發(fā)出警報,從而減少事故造成的影響。在現(xiàn)代信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展的時代,世界經(jīng)濟已經(jīng)一體化。所以在現(xiàn)代經(jīng)濟市場的競爭中,其競爭的核心就是科技的競爭。
所以在現(xiàn)代機械自動化技術(shù)的發(fā)展過程中這也是個不錯的機遇和挑戰(zhàn),這就像出現(xiàn)在其發(fā)展道路上的一個跳板,只要機械自動化技術(shù)能把握這種機會,和現(xiàn)代的信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有效地結(jié)合在一起,那么我國的機械自動化技術(shù)水平勢必會得到空前的發(fā)展,從而促進我國工業(yè)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展?,F(xiàn)代機械制造自動化技術(shù)也是在不斷地升級,其數(shù)控技術(shù)得到了很大程度的提高,同時實現(xiàn)了集中化和高精度,而其自動化和智能化的程度也得到了有效的提高,比如像自我檢測和修復(fù)功能以及根據(jù)具體的生產(chǎn)線自行調(diào)整運作效率等。而在未來的發(fā)展中,這種機械制造自動化技術(shù)勢必會向更加高速、高精度的方向發(fā)展,同時可以適應(yīng)更多的復(fù)雜工作環(huán)境和更加精細的工作。在現(xiàn)代的機械自動化制造的過程中,其還是一個能耗比較大的技術(shù),所以在其未來的發(fā)展中,在提高其工作效率的同時降低其能耗,從而起到優(yōu)化環(huán)境節(jié)約能源的作用。
3總結(jié)
隨著現(xiàn)代科技的不斷發(fā)展和進步,機械制造自動化技術(shù)也在不斷的創(chuàng)新和發(fā)展,在現(xiàn)代企業(yè)發(fā)展的要求下,對機械自動化技術(shù)也提出了新的要求。所以相關(guān)工作人員一定要大力探索、研究和創(chuàng)新機械自動化技術(shù),從而促進我國機械制造的發(fā)展。
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關(guān)鍵詞:機械制造技術(shù);機械制造業(yè);生產(chǎn)管理;制造設(shè)計;自動化裝備
中圖分類號:TH16 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1009-2374(2012)33-0018-03
機械制造技術(shù)是研究產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、加工制造、銷售使用、維修服務(wù)乃至回收再生整個過程的工程學(xué)科,并廣泛將電子學(xué)、信息科學(xué)、材料學(xué)、生物學(xué)、管理科學(xué)等最新科學(xué)成就融入其中,目的是提高產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和競爭力。
機械制造業(yè)為整個國民經(jīng)濟提供技術(shù)裝備,其發(fā)展水平是國家工業(yè)化程度的主要標(biāo)志之一。我國加入了WTO后,面對日益激烈的市場競爭環(huán)境,越來越多的制造企業(yè)開始將大量的人力、財力和物力投入到先進的制造技術(shù)研究中。近年來,我國制造科學(xué)技術(shù)有了日新月異的變化和發(fā)展,但與先進的國家相比仍有一定差距,為了迎接挑戰(zhàn),必須認清制造技術(shù)的發(fā)展趨勢,縮短與先進國家的差距,使我國的產(chǎn)品上質(zhì)量、上效率、上品種和上水平。
1 現(xiàn)代機械制造技術(shù)的特征
1.1 面向工業(yè)應(yīng)用的技術(shù)
隨著生活水平不斷提高,人們對各種產(chǎn)品的要求也越來越高,除了質(zhì)量的要求外,人們慢慢地也開始追求產(chǎn)品的精美外觀,因此,現(xiàn)代化的各種制造技術(shù),應(yīng)該滿足人們對產(chǎn)品的最實際要求與效果,這無形中也促進了企業(yè)競爭實力的提升,進而促進了國家經(jīng)濟實力的增長,從而提高了整個制造業(yè)的經(jīng)濟效益與社會價值。
1.2 CAD/CAM的廣泛應(yīng)用和開發(fā)
機械制造與電子技術(shù)、計算機技術(shù)的結(jié)合越來越緊密,計算機及其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展,使機械技術(shù)、制造和理論計算融為一體。NC、CAD/CAM、工業(yè)機器人、柔性制造系統(tǒng)、計算機集成制造系統(tǒng)等已成為提高勞動生產(chǎn)率的強大手段,成為制造業(yè)現(xiàn)代化的標(biāo)志。
1.3 設(shè)計與工藝一體化
隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展、社會需求的日益多樣化,更新?lián)Q代加快、品種越來越多、批量越來越少。因此,小批量的生產(chǎn)在產(chǎn)品生產(chǎn)中已成為主流,出現(xiàn)了面向制造設(shè)計的并行工程(CE)和精良生產(chǎn)(LP)新技術(shù),使設(shè)計與工藝一體化。隨著計算機的普及與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅速發(fā)展,設(shè)計與工藝一體化進程正在加速發(fā)展。
1.4 制造技術(shù)已成為系統(tǒng)
先進制造技術(shù)之所以具有強大的優(yōu)越性,其根本原因在于它在利用傳統(tǒng)制造技術(shù)的同時,能不斷結(jié)合當(dāng)今現(xiàn)代化的高新技術(shù)成果,這樣既避免了傳統(tǒng)制造技術(shù)的缺陷空白,又充分發(fā)揮了現(xiàn)代技術(shù)的能量流與信息流,使之成為一個完整的系統(tǒng)。
1.5 加強環(huán)境保護意識
生產(chǎn)者在生產(chǎn)的過程中,對環(huán)境的保護越來越重視,對一些可以再次利用的資源進行最大可能的回收,并加以利用,將資源的回收利用,這也是現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展的重要方向。
2 現(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r
近年來,我國制造業(yè)不斷引進世界先進制造技術(shù),并加大各領(lǐng)域的技術(shù)研究,形成了一定特色的制造新氣象,但是,對于高精尖端的領(lǐng)域,與歐美等一些工業(yè)發(fā)達國家相比,仍然存在很大一段差距,主要表現(xiàn)在如下幾個方面:
2.1 生產(chǎn)管理
工業(yè)發(fā)達強國在管理中廣泛采用計算機技術(shù),推出了準(zhǔn)時生產(chǎn)(JIT)、精益生產(chǎn)(LP)、敏捷制造(AM)、并行工程(CE)等新的管理思想和技術(shù),重視組織和管理體制、生產(chǎn)模式的更新發(fā)展。我國多數(shù)小型企業(yè)卻采用經(jīng)驗管理方法,只有少數(shù)大型企業(yè)采用了計算機輔助管理技術(shù)。
2.2 制造設(shè)計
隨著計算機輔助設(shè)計(CAD/CAM)的興起,世界各工業(yè)發(fā)達國家抓緊有利時機,不斷將該技術(shù)引用其中,并能做到對設(shè)計數(shù)據(jù)和規(guī)則進行定期更新與處理。我國對CAD/CAM技術(shù)的應(yīng)用卻不是很普遍,且該領(lǐng)域的人才較為緊缺。
2.3 自動化裝備
目前制造業(yè)正在從以機器為特征的傳統(tǒng)技術(shù)時代向著以信息為特征的系統(tǒng)技術(shù)時代邁進,進入了一個能夠增強企業(yè)在不可預(yù)見的多變環(huán)境中生存能力的全球化敏捷制造階段,世界各國十分重視發(fā)展先進制造與自動化技術(shù),許多工業(yè)國家應(yīng)用先進制造與自動化技術(shù)實現(xiàn)了設(shè)計、制造和經(jīng)營的一體化,加強了在國際市場的壟斷地位,而我國在這一方面卻顯得非常的薄弱。
2.4 制造工藝方面
精細加工、微細加工、微型機械和微米納米技術(shù)、高精密加工技術(shù)、超塑激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)以及復(fù)合加工技術(shù)等新型加工方法在工業(yè)發(fā)達國家應(yīng)用較廣泛。而我國普及率不高,尚在開發(fā)、掌握之中。
3 我國機械制造先進技術(shù)的發(fā)展趨勢
現(xiàn)代制造技術(shù)是在保留傳統(tǒng)制造工藝積極要素的同時,不斷融入當(dāng)今最新的研究發(fā)展技術(shù)而成,并在產(chǎn)品生產(chǎn)的所有領(lǐng)域及過程中廣泛滲透。
3.1 智能工程化
人類和智能機械共同組成人機一體化,形成智能系統(tǒng),該系統(tǒng)在制造過程中能進行如構(gòu)思、分析、判斷、推理、決策等智能活動。智能系統(tǒng)中,“智能”主要體現(xiàn)于系統(tǒng)具有極好的“柔”特性。在設(shè)計和制造中,采用模塊化,使其具有較大柔性。
3.2 自動技術(shù)化
自動化技術(shù)在制造系統(tǒng)中主要表現(xiàn)在集成技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)、柔性制造技術(shù)、人機一體化等各個方面,自動化技術(shù)向高科技方向縱深是制造業(yè)的發(fā)展趨勢所在。
3.3 虛擬技術(shù)化
虛擬技術(shù)在制造過程中可模擬和檢驗產(chǎn)品生產(chǎn)過程。為優(yōu)化產(chǎn)品的制造工藝、保證產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)周期和成本最低標(biāo),并檢驗產(chǎn)品的可加工性、加工方法和工藝的合理性,需進行生產(chǎn)過程計劃、管理、調(diào)度、供應(yīng)鏈及物流設(shè)計的仿真,以預(yù)知設(shè)計與生產(chǎn)中可能出現(xiàn)的缺陷和錯誤。
3.4 綠色環(huán)保化
在設(shè)計、工藝、生產(chǎn)過程、包裝等各個生產(chǎn)過程中進行綠色管理,產(chǎn)出綠色產(chǎn)品,產(chǎn)品在使用完后還可進行回收利用。通過綠色制造技術(shù)能使原材料和能源的利用效率達到最高,最大限度地減少制造對環(huán)境的負面影響。
3.5 全球一體化
自從加入WTO,世界各國之間的距離變得越來越小了,全球之間的貿(mào)易往來更加密切,世界是一個大工廠,全球一體化的進程日益加快。網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展,更是加速了各國企業(yè)之間的交流與合作,從而產(chǎn)生更激烈的競爭,這樣一種發(fā)展的模式有力地促進了國際市場間的競爭。
4 結(jié)語
在激烈的國際競爭環(huán)境中,一個國家科技發(fā)展水平的高低,制造業(yè)在其中起到了關(guān)鍵的衡量作用。我國正處于改革的轉(zhuǎn)型期,有相當(dāng)?shù)那把乜茖W(xué)技術(shù)還沒有自己的知識產(chǎn)權(quán),制造水平也非常薄弱,需要不斷地攻堅克難。只有把握住世界先進制造技術(shù)的發(fā)展潮流,順應(yīng)改革的步伐,將其放在戰(zhàn)略優(yōu)先的高度,加大投入,這樣才能縮短與先進工業(yè)國家的距離,才能在世界的競爭場上占有一席
之地。
參考文獻
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關(guān)鍵詞:機械設(shè)計制作;工藝方法;研究
1機械設(shè)計制作及自動化簡介
通過機械的設(shè)計,出現(xiàn)設(shè)計圖紙,按照設(shè)計要求,生產(chǎn)加工出合格的產(chǎn)品,達到機械制造的要求?,F(xiàn)代的機械設(shè)計及自動化與傳統(tǒng)的機械設(shè)計不同,傳統(tǒng)的設(shè)計方式的設(shè)計師通過手工繪制的施工圖紙,經(jīng)過機械加工得到需要的產(chǎn)品。而現(xiàn)代的機械設(shè)計是應(yīng)用電子計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的融合,采取人工智能的方式,設(shè)計出模型類的設(shè)計圖,使加工者一目了然,能夠展現(xiàn)立體的真實的效果,方便設(shè)計的效果展示,提高機械設(shè)計的效率。
2機械設(shè)計制造方法
機械設(shè)計制造的方法比較多,具有帶表性的方法有智能化、系統(tǒng)化、模塊化的設(shè)計理念,設(shè)計出新穎的設(shè)計圖,才能通過加工制作得到更先進的機械加工的產(chǎn)品。
2.1智能化的方法
應(yīng)用計算機軟件進行機械設(shè)計及自動化控制的過程,通過三維軟件繪制出立體的設(shè)計圖,滿足機械加工生產(chǎn)的需要,達到現(xiàn)代化的設(shè)計水平,節(jié)約設(shè)計師的時間,提高機械設(shè)計效率,是現(xiàn)代機械設(shè)計及自動化專業(yè)的需要,也是一種具有長遠發(fā)展前景的設(shè)計方法。依據(jù)設(shè)計方法學(xué)的理論,利用智能化設(shè)計軟件和計算機三維制圖軟件的組合應(yīng)用,描述產(chǎn)品的結(jié)構(gòu),啟發(fā)產(chǎn)品的構(gòu)思,經(jīng)過合理的設(shè)計構(gòu)成產(chǎn)品的設(shè)計圖,達到計算機系統(tǒng)輔助方案的設(shè)計。智能化的方法是通過計算機技術(shù)和虛擬現(xiàn)實技術(shù)的融合,有經(jīng)驗的設(shè)計師的設(shè)計,完成高標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計圖紙,經(jīng)過精細的加工制作,達到機械產(chǎn)品的質(zhì)量,滿足用戶的需要。
2.2系統(tǒng)化的方法
將機械設(shè)計看做是由若干個元素組成的一個體系,在系統(tǒng)中各個元素之間既相互連續(xù),又保持獨立,將整體設(shè)計完成,就形成了一個系統(tǒng)的設(shè)計圖紙。如一個大型建筑的設(shè)計,包括每個組成部分的設(shè)計,綜合起來就是一個整體。將系統(tǒng)中的每個獨立的部分進行設(shè)計,再將其結(jié)合起來。從機械產(chǎn)品開發(fā)的宏觀出發(fā),利用產(chǎn)品的質(zhì)量控制設(shè)計方法,拓展設(shè)計思路,將用戶的需求轉(zhuǎn)換為各個階段的設(shè)計目標(biāo),并分步實施。將產(chǎn)品的設(shè)計過程劃分為不同的工能層次,并按照從底層到高層的順序進設(shè)計開發(fā),進行科學(xué)地歸納總結(jié),首先將產(chǎn)品看成一個系統(tǒng),其次是將設(shè)計過程看成是一個完整的設(shè)計系統(tǒng)。根據(jù)產(chǎn)品目標(biāo)設(shè)計出不同元素的結(jié)果,將所有元素進行組合,就完成了整個系統(tǒng)的設(shè)計,之后進行加工制造,達到產(chǎn)品的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。
2.3模塊化的方法
把機械設(shè)計產(chǎn)品的組成看成是一個模塊,其中有一些小的模塊集合而成的一個大的模塊,經(jīng)過精心設(shè)計,最后能夠達到同一個性質(zhì)的產(chǎn)品的模塊化處理的結(jié)果,形成了一些列模塊化的設(shè)計,滿足現(xiàn)代機械加工企業(yè)的需求。以產(chǎn)品結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),進行模塊化的設(shè)計及加工制造。將需要設(shè)計的產(chǎn)品進行分解,分成若干個模塊,分別進行設(shè)計加工制造,最終組合為一個完整的產(chǎn)品,達到設(shè)計的要求,滿足機械加工的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。結(jié)合計算機設(shè)計制圖軟件CAD的應(yīng)用,設(shè)計出立體的產(chǎn)品圖,方便進行加工制造,和以往的機械設(shè)計進行比較,更加直觀和清晰,方便加工制造,易得到合格的產(chǎn)品。
2.4以產(chǎn)品特征為目標(biāo)的設(shè)計
基于產(chǎn)品的特征,應(yīng)用計算機程序,描述產(chǎn)品的性能和特征,進行產(chǎn)品制造方案的設(shè)計,這種機械設(shè)計制造的工藝方法,是依據(jù)產(chǎn)品為基準(zhǔn)的設(shè)計理念,將設(shè)計變成實際的產(chǎn)品,方便加工制作??梢酝ㄟ^立體圖,直接能夠看到預(yù)加工產(chǎn)品的外觀和結(jié)構(gòu),更有利于加工出合格的產(chǎn)品,避免圖紙和加工結(jié)果不符的問題,提高了設(shè)計與制造之間的協(xié)調(diào)統(tǒng)一關(guān)系。將產(chǎn)品的特征作為機械設(shè)計制造的依據(jù),并按照特征進行設(shè)計的方法,突出產(chǎn)品的特征,滿足設(shè)計的理念,用設(shè)計領(lǐng)域的知識體系,去分析產(chǎn)品的特征,完成計算機的輔助設(shè)計,再進行加工制作,就可以得到合格的產(chǎn)品,滿足機械零部件的加工需求。
3機械設(shè)計制造的發(fā)展方向
隨著社會的進步及計算機技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展,機械設(shè)計制造具有網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展趨勢,可以通過計算機網(wǎng)絡(luò)的傳輸功能,實現(xiàn)資源共享。將機械設(shè)計圖紙進行加密處理,通過計算機網(wǎng)絡(luò)傳輸給用戶,達到用戶的需求,即可進行加工生產(chǎn)。人工智能技術(shù)的應(yīng)用,可以將機械設(shè)計及制造達到智能化的目標(biāo),通過智能機器人完善機械設(shè)計及自動化的過程,節(jié)約人的勞動強度,提高設(shè)計的時效。通過計算機程序的輸入,保證設(shè)計質(zhì)量,達到機械設(shè)計的高標(biāo)準(zhǔn),適應(yīng)不斷發(fā)展變化的機械制造業(yè)的需要。微機械設(shè)計自動化系統(tǒng)的建立,利用計算機技術(shù),將設(shè)計及制造幾何尺寸不超過1立方厘米的產(chǎn)品,作為微機械設(shè)計領(lǐng)域的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn),如目前手機上的元件,幾何尺寸雖小,功能巨大,設(shè)計加工難度比較大,加工精度要求高,體現(xiàn)了現(xiàn)代化的機械設(shè)計及制造技術(shù)的優(yōu)越性。微米、納米技術(shù)的出現(xiàn),光刻錄技術(shù)的應(yīng)用,超精密儀器和部件的生產(chǎn)加工,都需要機械設(shè)計制造及自動化的支持。
4結(jié)束語
通過對機械設(shè)計制作方法的研究,智能化、系統(tǒng)化、模塊化的設(shè)計方法在機械設(shè)計制造企業(yè)得到廣泛地應(yīng)用。
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【關(guān)鍵詞】機械制造;自動化;發(fā)展趨勢
近些年,機械自動化技術(shù)得到了快速發(fā)展,自動化技術(shù)被廣泛地應(yīng)用在當(dāng)代的機械制造行業(yè),該技術(shù)涉及的范圍較大、綜合性強,是機械制造在激烈的市場競爭環(huán)境下提升自身競爭力的重要措施。我國高度重視機械制造業(yè)的自動化程度,并制定相關(guān)的措施拓展自動化技術(shù)的應(yīng)用范圍。通過了解掌握新階段機械制造自動化的特征,能夠有效推進我國機械制造行業(yè)的自動化進程。
1 機械制造自動化的特征
自動化的提出最早提出是20世紀30年代,起初的意思是通過特殊的方式使機器部件的轉(zhuǎn)移無需人力搬運。目前,機械制造企業(yè)通過自動化技術(shù),使生產(chǎn)對象能夠順利自動生產(chǎn),促進生產(chǎn)過程的改善。現(xiàn)代機械制造技術(shù)主要有以下幾點特征。首先,機械制造自動化是基本特征是取代人力。生產(chǎn)活動通過自動化技術(shù)代替了繁瑣的體力勞動,運用科學(xué)的智能系統(tǒng)實現(xiàn)工作的自動化,依據(jù)不同的指令來完成簡易的操作。操作人員和機械以及自動化設(shè)備形成一個整體系統(tǒng),此系統(tǒng)可以得到協(xié)調(diào)的運行和調(diào)控,并促進各環(huán)節(jié)之間工作的優(yōu)化。其次,機械制造自動化不僅包含具體的加工制造,還對產(chǎn)品的生命周期造成影響。機械制造自動化技術(shù)圍繞著產(chǎn)品的整個生產(chǎn)環(huán)節(jié),很大程度上有效降低了人力資源和物質(zhì)資源的使用,促進機械制造企業(yè)生產(chǎn)效率的提高,為企業(yè)帶來了巨大的經(jīng)濟利益。最后,機械制造自動化不但取代了工作人員的體力勞動和腦力勞動,還使整個生產(chǎn)過程安全系數(shù)提高。機械自動化產(chǎn)品自身存在保護系統(tǒng),如果在運行過程中出現(xiàn)問題,能夠自行分析解決。這就提升了生產(chǎn)產(chǎn)品的安全性。
2 機械制造自動化的發(fā)展趨勢
隨著我國改革開放的不斷深入,制造業(yè)的自動化進程也在不斷推進。綜合以上對機械制造自動化特征的了解,我國機械制造自動化將會朝著更好的方向發(fā)展。
2.1 機械制造自動化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化
在過去的很長一段時期內(nèi),全球范圍內(nèi)的機械制造企業(yè)在產(chǎn)品的設(shè)計過程中,都是先利用圖紙構(gòu)思,然后根據(jù)圖紙上的方案進行試驗性生產(chǎn),用這樣的方式來完成產(chǎn)品的設(shè)計過程。這樣做的方法存在一定的不足。例如一定程度上浪費了人力、物力、時間和大量的資金。隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,電腦信息技術(shù)和軟件技術(shù)也日益進步,信息網(wǎng)絡(luò)對人們的生活方式產(chǎn)生了深遠的影響。通過計算機軟件,工作人員可以模擬在生產(chǎn)過程中的操作任務(wù),憑借互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù),可以在有效的時間內(nèi)對信息資料采取及時的傳達,使遠隔千里的雙方可以進行有效的交流、協(xié)作,給機械制造企業(yè)的生產(chǎn)帶來了極大的便利。因此機械自動化技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)化趨勢的是必然。
2.2 機械制造自動化技術(shù)的數(shù)字化
機械制造自動化技術(shù)的數(shù)字化是貫穿整個自動化過程中的關(guān)鍵部分。數(shù)字化主要表現(xiàn)在機械制造生產(chǎn)的過程中,各類信息包括圖像、文字、技術(shù)等都將通過數(shù)字的形式傳輸,利用廣大的網(wǎng)絡(luò)平臺,使企業(yè)內(nèi)部的信息可以有效傳達。企業(yè)依據(jù)市場信息,采集相關(guān)的資料,利用網(wǎng)絡(luò)上的數(shù)據(jù)庫和多媒體等各種數(shù)字化技術(shù),分析產(chǎn)品的基本信息,模擬產(chǎn)品的生產(chǎn),完成對原型的制作,促使生產(chǎn)產(chǎn)品和消費市場能夠有效響應(yīng),以達到客戶的需求。世界各地的機械制造企業(yè)通過信息網(wǎng)絡(luò),根據(jù)自身的需求,利用電子商務(wù)平臺,對信息采用有效的傳遞,為不同企業(yè)共同設(shè)計開發(fā)產(chǎn)品提供可能。因此機械制造信息技術(shù)的數(shù)字化也是勢在必行。
2.3 機械制造自動化技術(shù)的節(jié)能化
機械制造的自動化過程,一定程度上取代了人類的體力勞動和智力勞動,還有效地減少了不必要的物質(zhì)資源,避免了資源的浪費,充分體現(xiàn)了機械制造的節(jié)能化。隨著世界范圍內(nèi)的資源不斷縮減,世界各國都在號召節(jié)能、保護環(huán)境。人類社會的發(fā)展必然得與自然和諧相處,人類應(yīng)該從各領(lǐng)域促進人和自然的和諧,制造技術(shù)的自動化也應(yīng)做到這一點。制造業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計、制造、銷售、應(yīng)用都應(yīng)考慮到節(jié)能問題。生產(chǎn)的產(chǎn)品從某種角度上來講,又是一件藝術(shù)品,當(dāng)一種新的科學(xué)技術(shù)被運用時,應(yīng)該考慮到它能否實現(xiàn)綠色節(jié)能,促進生產(chǎn)效率的提高的同時,有沒有造成資源的浪費,從而實現(xiàn)經(jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展。
2.4 機械制造自動化技術(shù)的智能化
隨著科學(xué)技術(shù)的進步,很多領(lǐng)域都實現(xiàn)了智能化。實現(xiàn)機械制造自動化技術(shù)的智能化會給機械制造企業(yè)帶來巨大的競爭優(yōu)勢。機械制造過程中采用的大多是智能系統(tǒng),該系統(tǒng)主要依靠智能設(shè)備和專業(yè)的操作人員共同完成,此系統(tǒng)能夠有效解決生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種問題,具有自我調(diào)控能力。智能制造技術(shù)依靠人和設(shè)備的協(xié)調(diào)配合,拓展了操作人員在機械制造過程中的腦力活動,對整個制造過程進行優(yōu)化處理,促進企業(yè)生產(chǎn)效率的提高和避免了不必要資源的浪費。隨著社會生產(chǎn)力的不斷提升,人類的思想將會往更深層次發(fā)展,智能化的技術(shù)是人類拓展思維的重要手段。機械制造自動化的智能化發(fā)展趨勢需要依靠人類在思想領(lǐng)域的不斷探究,進而促進智能化在機械制造行業(yè)的進一步發(fā)展。
3 結(jié)束語
綜上所述,機械制造自動化技術(shù)是機械生產(chǎn)過程中的重要技術(shù)手段,對機械制造行業(yè)的起著積極的作用,極大程度促進了機械制造的進步,提升了機械制造企業(yè)的生產(chǎn)效率。在以后的實踐過程中,企業(yè)應(yīng)該加大對自動化技術(shù)的探索,順應(yīng)機械制造自動化的發(fā)展趨勢,增加機械制造行業(yè)的技術(shù)含量,促使自動化在機械制造行業(yè)發(fā)揮更大的積極作用。
【參考文獻】
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1.1精密加工技術(shù)的分類
隨當(dāng)今信息化網(wǎng)絡(luò)的普及性的快速發(fā)展,科學(xué)技術(shù)在機械制造中也得到快速發(fā)展,精密加工技術(shù)也多樣化起來,例如:精密切削技術(shù)、模具成型技術(shù)、超精密研磨技術(shù)、微細加工技術(shù)及納米技術(shù)等。
1.2精密加工技術(shù)分類的特點
(1)精密切削技術(shù)在當(dāng)今實際機械工作中為獲得高精度切割,直接運用切削技術(shù)仍是常用的方式。也由此,使得精密切削技術(shù)受外界因素影響較為嚴重,因此,利用切削方法獲得高精度和高水平的表面粗糙度,必須排除機床、刀具、工件和外界因素的影響。(2)模具成型技術(shù)模具成型技術(shù)作為衡量一個國家制造技術(shù)水平的重要標(biāo)志之一,在機械加工中占有重要作用。而電解加工工藝更使模具達到微米級精度。并有效的解決了工件表面的質(zhì)量問題。數(shù)控電火花成型機床更能可靠的解決點擊自動更換像重復(fù)定位精度問題,有利于復(fù)雜型腔的加工。(3)超精密研磨技術(shù)為滿足集成電路極板的硅片的原子級的研磨拋光,采用各種新原理、新方法的超精細研磨技術(shù)應(yīng)運而生。其利用機械加工液,促進化學(xué)反應(yīng)的機械化學(xué)研磨。而這些新的研磨技術(shù)和方法,一定會為超精密研磨做出巨大貢獻。(4)細微加工技術(shù)為滿足機械運行中電子元件體積越來越小、運行速率越來越高、耗能原來越小的要求。日本利用超微細離子技術(shù),在電子原件的半導(dǎo)體上進行加工,使得精度達到幾百個埃的水平。(5)納米技術(shù)將現(xiàn)代物理和先進的工程技術(shù)結(jié)合,將多學(xué)科進行交叉形成的產(chǎn)品,即使納米技術(shù)。自其發(fā)展開來后,其發(fā)展速度十分迅速。它可以在硅片上刻寫幾個納米寬的線,這表明信息儲存數(shù)據(jù)密度能夠提高幾個數(shù)量級別。
2現(xiàn)代機械制造工藝與精密加工技術(shù)的聯(lián)系
2.1二者的關(guān)聯(lián)性聯(lián)系
在制造技術(shù)上,二者涉及機械行業(yè)的多方多面,這種關(guān)聯(lián)系不僅體現(xiàn)在制造工程中,在產(chǎn)品的設(shè)計和開發(fā),產(chǎn)品的工藝設(shè)計、加工制造、銷售等方面都有涉及,這些內(nèi)容之間都具有緊密聯(lián)系。若中間任何一個環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題,都可能對整個工程鏈產(chǎn)生不良影響,甚至影響整個工程生產(chǎn)鏈的進行。由此可見,現(xiàn)代機械制造工藝與精密加工技術(shù)之間相互關(guān)系性對于機械技術(shù)的進步有著主管重要的影響作用。因此,在促進機械技術(shù)進步的同時一定注意將現(xiàn)代機械技術(shù)與精密加工技術(shù)相結(jié)合,最終實現(xiàn)更好的技術(shù)發(fā)展與進步。
2.2而這具有的一定的系統(tǒng)性聯(lián)系
在生產(chǎn)過程中,先進的機械生產(chǎn)制造技術(shù)離不開現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)的綜合應(yīng)用,例如在產(chǎn)品的設(shè)計、制造、生產(chǎn)、銷售等方面。由此可見,只有更好的結(jié)合現(xiàn)代機械制造工藝與精密加工技術(shù),才能更好更快的提高技術(shù)設(shè)備的生產(chǎn)效率。
2.3二者都具有全球化特征
經(jīng)濟的全球化發(fā)展,不僅影響經(jīng)濟全球化的發(fā)展,更影響這產(chǎn)品制造技術(shù)在各個行業(yè)的競爭;不僅如此,隨著經(jīng)濟市場競爭越發(fā)激烈起來,若想在市場競爭中占有穩(wěn)定有利的發(fā)展地位,那么先進的機械制造技術(shù)的先進化發(fā)展更是必不可少,只有這樣,才能使一個企業(yè)在全球激烈的技術(shù)競爭中處于不敗之地。而企業(yè)內(nèi)機械制造技術(shù)的發(fā)展更為企業(yè)的競爭提供了競爭優(yōu)勢??梢?現(xiàn)代機械制造工藝與精密加工技術(shù)的全球化特點更是極其突出的。
關(guān)鍵詞:機械制造 自動化 實踐
中圖分類號:TH16 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1007-3973(2013)004-064-02
1 前言
機械制造及自動化是一類知識豐富,具有較強專業(yè)性、技能性的學(xué)科。自動化技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展令其綜合優(yōu)勢滲透至機械制造領(lǐng)域中,并發(fā)揮了核心效用價值。因此兩者的結(jié)合需要豐富實踐生產(chǎn)經(jīng)驗,提升技術(shù)工藝水平,應(yīng)重點關(guān)注生產(chǎn)制造階段中各類常見問題,制定科學(xué)有效的應(yīng)對策略。
2 機械自動化發(fā)展?fàn)顩r
機械自動化技術(shù)產(chǎn)生自上世紀初期階段,便實現(xiàn)了快速發(fā)展,在社會生產(chǎn)眾多行業(yè)實現(xiàn)了廣泛應(yīng)用。尤其是信息時代,計算機、網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的集成化發(fā)展,創(chuàng)建了計算機集成生產(chǎn)制造體系,全面加快了機械自動化的優(yōu)化更新速率。良好的發(fā)展環(huán)境為機械自動化開創(chuàng)了廣泛的發(fā)展機遇,發(fā)達國家則取得了驕人成績。而在我國,機械自動化發(fā)展還需進一步深化擴充。雖然,我國較多制造生產(chǎn)行業(yè)意識到機械自動化應(yīng)用技術(shù)的綜合優(yōu)勢,并逐步積極引進,然而,同工業(yè)發(fā)達區(qū)域比較,我國機械制造自動化發(fā)展程度仍舊存在一定差距。
管理層面,工業(yè)發(fā)達地區(qū)全面應(yīng)用計算機技術(shù)進行管控,注重組織以管理,推進實踐生產(chǎn)模式的優(yōu)化更新,并創(chuàng)立了準(zhǔn)時生產(chǎn)、精細化建設(shè)、敏捷快速制造、并行工程建設(shè)等新型管理思想與豐富技術(shù)手段。然而我國一些大型企業(yè)單位對于引入計算機技術(shù)手段強化服務(wù)管理卻沒有全面重視,而較多小型企業(yè)單位則仍舊停留在經(jīng)驗管理發(fā)展階段。設(shè)計工作中,較多工業(yè)大國均快速優(yōu)化更新設(shè)計準(zhǔn)則以及信息數(shù)據(jù),應(yīng)用創(chuàng)新設(shè)計方式,并引入CAD計算機輔助手段優(yōu)化開發(fā)規(guī)劃,逐步進入了無紙化設(shè)計以及高效生產(chǎn)的時代。而我國應(yīng)用CAD技術(shù)的整體百分比仍需進一步提升,致力于設(shè)計投入,方能提升綜合發(fā)展水平。應(yīng)用制造工藝階段中,較多工業(yè)發(fā)達地區(qū)應(yīng)用高精密性生產(chǎn)、精細化加工、納米、微米手段、微型機械生產(chǎn)、激光加工、電子技術(shù)手段、復(fù)合生產(chǎn)模式以及超塑加工生產(chǎn)等創(chuàng)新方式,令產(chǎn)品制造更為精密、細致,生產(chǎn)效率全面提升,發(fā)揮了機械制造自動化技術(shù)顯著優(yōu)勢價值。然而我國在實踐生產(chǎn)階段中對該該技術(shù)的普及應(yīng)用卻仍舊需進一步強化,擴充開發(fā)投入與細化研究。機械制造自動化技術(shù)的快速發(fā)展,令數(shù)控機床、現(xiàn)代化集成管控制造體系、柔性化生產(chǎn)單元、系統(tǒng)以及加工生產(chǎn)中心創(chuàng)立形成,并實現(xiàn)了大范圍應(yīng)用,營造了柔性化、集成性、自動化與智能化的生產(chǎn)模式。我國機械化生產(chǎn)中應(yīng)用該類高尖端自動化技術(shù)手段則呈現(xiàn)出普及率有限,沒有注重擴充投入,自動化生產(chǎn)水平有待進一步提升的狀況問題。
3 機械制造自動化同CAPP技術(shù)的集成應(yīng)用
機械制造生產(chǎn)階段中,工藝流程設(shè)計為有效連接產(chǎn)品規(guī)劃以及工廠生產(chǎn)制造的媒介樞紐,可進行各類生產(chǎn)計劃以及管理控制的統(tǒng)籌協(xié)調(diào),為其提供必要依據(jù)。還為企業(yè)生產(chǎn)工藝過程創(chuàng)建了良好的法規(guī)制度。進行工藝過程的規(guī)劃設(shè)計,需要積累豐富經(jīng)驗,實踐階段中會受到較多因素的作用影響。倘若一味的進行傳統(tǒng)生產(chǎn)工藝的設(shè)計,則無法全面適應(yīng)當(dāng)前機械制造生產(chǎn)市場產(chǎn)品多樣性、小批量性的綜合需求。為全面適應(yīng)現(xiàn)代化機械制造技術(shù)的快速發(fā)展以及市場建設(shè)的現(xiàn)實特征,應(yīng)用CAD以及CAM技術(shù)系統(tǒng),實現(xiàn)集成智能的發(fā)展則成為形勢所需,而該過程之中CAPP技術(shù)起到了無可替代的重要作用。
伴隨計算機、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在機械制造生產(chǎn)行業(yè)中的擴充應(yīng)用,實現(xiàn)輔助設(shè)計技術(shù)CAD以及輔助制造技術(shù)CAM的有效集成成為必然趨勢。在兩類技術(shù)之間,發(fā)揮橋梁媒介作用的工藝過程設(shè)計的相關(guān)輔助技術(shù)CAPP則逐步誕生。該技術(shù)優(yōu)勢功能在于,可進行設(shè)計信息的整體錄入,比選具體的工藝路線并進一步明確工序內(nèi)容以及應(yīng)用的機床工具、生產(chǎn)刀具等設(shè)備。同時,應(yīng)用該技術(shù)可明確機械制造生產(chǎn)具體的切削量,并進行所需工時以及投入成本的進一步估算,將相關(guān)工藝文件進行全面輸出。從上述工作過程不難看出,應(yīng)用該技術(shù)需要掌握有關(guān)金屬切削的技術(shù)手段與理論知識,同時應(yīng)明確機械生產(chǎn)加工具體的工藝規(guī)程,熟悉典型零部件的生產(chǎn)加工工藝,了解表面質(zhì)量信息,掌握成組技術(shù)、明確切削機床操作應(yīng)用、各類刀具夾具生產(chǎn)應(yīng)用技巧。還應(yīng)學(xué)會應(yīng)用計算機技術(shù)進行繪圖制作,完善數(shù)據(jù)信息整理,進行豐富圖形的集成操作,構(gòu)建幾何以及特征系統(tǒng)建模,組建系統(tǒng)化工程數(shù)據(jù)庫,掌握相關(guān)CAM以及CAD應(yīng)用技術(shù)。
由此可見CAPP技術(shù)應(yīng)用具有一定難度,且相對復(fù)雜。然而其優(yōu)勢作用顯著,可全面摒棄以往手工制作工藝文件的滯后模式,令實踐工作效率顯著提升,并令生產(chǎn)周期全面縮減,確保工藝文件內(nèi)容的良好一致,提升工藝規(guī)程整體精密性,預(yù)防生產(chǎn)管理階段中出現(xiàn)的偏差錯誤,并為機械自動化工藝生產(chǎn)過程的良好優(yōu)化以及集成生產(chǎn)開創(chuàng)有利的環(huán)境條件。
集成生產(chǎn)制造計算機體系核心內(nèi)容為全面優(yōu)化集成,CAD以及CAM技術(shù)的集成應(yīng)用則構(gòu)成了計算機集成制造體系的技術(shù)單元以及內(nèi)容核心。該體系之中CAPP技術(shù)可由CAD模塊內(nèi)快速的掌握各零件的內(nèi)容信息。包括幾何、工藝參數(shù)以及材料信息等,進而可取代人機交互進行的零件信息錄入,節(jié)省生產(chǎn)環(huán)節(jié)所需時間。應(yīng)用CAPP將輸出CAM需要的各類資訊信息,而該目標(biāo)的實現(xiàn)需要設(shè)計以及制造產(chǎn)品的兩環(huán)節(jié)完成集成化的信息提取、綜合交換、共享應(yīng)用與全面處理。
伴隨計算機集成制造系統(tǒng)的全面推廣與拓寬研究應(yīng)用,CAPP逐步成為機械制造自動化生產(chǎn)領(lǐng)域的核心工具,并逐步受到全面重視。倘若仍舊采用傳統(tǒng)的人為操作與干預(yù)指導(dǎo),進行CAD技術(shù)以及CAM技術(shù)的集成,借助圖紙實現(xiàn)信息的獲取交換以及綜合處理應(yīng)用,該類過程將包含不斷的重復(fù)處理,還會引發(fā)中斷等不良問題,增加了中間冗余環(huán)節(jié),并會對產(chǎn)品的規(guī)劃設(shè)計,機械制造生產(chǎn)工藝的整體質(zhì)量以及工作效率造成不良影響。為此只有科學(xué)應(yīng)用CAPP體系技術(shù),方能有效的應(yīng)對CAD、CAM同CAPP的互聯(lián)操作問題。還可全面實現(xiàn)數(shù)據(jù)庫信息通過CAPP完成加工處理與現(xiàn)代化集成應(yīng)用。計算機集成制造體系各類分系統(tǒng),則需要應(yīng)用CAPP完成各類數(shù)據(jù)信息的呈現(xiàn)應(yīng)用,進而制定有效應(yīng)對決策。
由此可見CAPP的創(chuàng)新應(yīng)用,全面開發(fā)研究是確保機械制造生產(chǎn)單位實現(xiàn)自動化發(fā)展、集成生產(chǎn)管控的必要條件,可全面實現(xiàn)自動化制造階段中的信息暢通、高效處理,完成智能化、高效性、現(xiàn)代化應(yīng)用。
4 發(fā)展機械制造自動化,提升實踐生產(chǎn)效率
基于機械制造自動化技術(shù)的綜合優(yōu)勢,應(yīng)繼續(xù)擴充研究開發(fā)力度,引入計算機、自動化技術(shù),完善數(shù)控編程,優(yōu)化數(shù)控操作系統(tǒng),提升實踐生產(chǎn)效率。同時可引入計算機虛擬仿真技術(shù),進行機械制造自動化生產(chǎn)加工的有效模擬與仿真,豐富工作人員實踐操作經(jīng)驗,令其通過綜合訓(xùn)練,提升自動化生產(chǎn)水平。機械制造數(shù)控加工開放性特征,適應(yīng)于引入計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù),利用其通信協(xié)議,基于網(wǎng)絡(luò)平臺,借助圖形呈現(xiàn)、動態(tài)模擬、快速通信完成獨立功能系統(tǒng)模塊的開發(fā),并借助通信通道高效完成信息處理交換,符合開放機械自動化數(shù)控加工管控的整體需求。
5 結(jié)語
總之,機械制造及自動化生產(chǎn)發(fā)展是適應(yīng)時代特征、滿足市場需要的必然趨勢。實踐工作中,我們只有明晰自動化、現(xiàn)代化技術(shù)、計算機手段應(yīng)用特征,促進機械制造科學(xué)引入自動化手段,實現(xiàn)系統(tǒng)集成應(yīng)用,方能提升工作效率,實現(xiàn)創(chuàng)新發(fā)展,擴充生產(chǎn)效能,創(chuàng)設(shè)顯著的經(jīng)濟效益與社會效益。
參考文獻:
關(guān)鍵詞:現(xiàn)代制造;閉環(huán)式;現(xiàn)代制造技術(shù)
引言
隨著人類科技的不斷進步,工業(yè)成為了一個國家經(jīng)濟和綜合國力發(fā)展的基礎(chǔ),而機械制造是工業(yè)的命脈。現(xiàn)代機械制造技術(shù)是一門融合了機械工程、工業(yè)工程、計算機技術(shù)、信息技術(shù)和自動化控制技術(shù)等多種學(xué)科在內(nèi)的綜合性技術(shù)。伴隨著人們對制造需求的個性化和多樣化,現(xiàn)代機械制造技術(shù)趨向于智能化、系統(tǒng)化和高效化發(fā)展,同時也極大地改變著人類的生活方式和生產(chǎn)方式。一方面,制造企業(yè)大量引入高新技術(shù)來武裝自己,推動了現(xiàn)代制造技術(shù)的不斷發(fā)展,使其成為了世界經(jīng)濟發(fā)展的重要支撐;另一方面,現(xiàn)代機械制造技術(shù)對提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率,促使產(chǎn)品的發(fā)展,促進國家工業(yè)和現(xiàn)代化的發(fā)展起著重要的作用。
一、現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展
科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展促進了現(xiàn)代制造技術(shù)的蓬勃發(fā)展,使現(xiàn)代制造業(yè)成為了技術(shù)創(chuàng)新能力強、發(fā)展速度快的產(chǎn)業(yè),而信息技術(shù)將更加影響現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展。日益嚴峻的環(huán)境問題也影響著現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展方向,應(yīng)力求發(fā)展對環(huán)境的負面影響最小,資源利用效率最高的可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)代制造技術(shù)。隨著市場環(huán)境的變化,現(xiàn)代制造技術(shù)追求的核心是產(chǎn)品的質(zhì)量、成本和生產(chǎn)效率,只有這樣,才能去適應(yīng)市場,引導(dǎo)市場,滿足顧客的需求,獲取最大利潤。
我國制造業(yè)發(fā)展不算晚,但是遠遠落后于世界發(fā)達國家,特別是高新技術(shù)含量、大型精密儀器的開發(fā)方面,缺乏現(xiàn)代設(shè)計理論,試驗研究和研發(fā)能力較發(fā)達國家弱,基本在引進與仿制國外同類相關(guān)產(chǎn)品,很多關(guān)鍵技術(shù)不能自主開發(fā)和獨立設(shè)計。其主要原因之一是缺少相關(guān)的高級技術(shù)人才。
總之,隨著社會的發(fā)展,現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展成為了提高社會生產(chǎn)、國際經(jīng)濟競爭、科技水平、綜合國力的一種重要手段 [1]。
二、現(xiàn)代制造技術(shù)應(yīng)用與工科教育的關(guān)系
現(xiàn)代制造技術(shù)應(yīng)用的特征主要表現(xiàn)如下:現(xiàn)代制造技術(shù)的使用者對其技術(shù)的基本原理不了解;技術(shù)與生產(chǎn)實際密切結(jié)合,要求使用者能夠掌握工藝設(shè)計、工裝設(shè)計、接口設(shè)計以及程序編制等,從而建立技術(shù)與產(chǎn)品的聯(lián)系;生產(chǎn)線上不同環(huán)節(jié)各個崗位的技術(shù)人員須要協(xié)同作業(yè),這要求技術(shù)人員精通本行,觸類旁通,具有合作意識。
現(xiàn)代制造技術(shù)的引入、消化和發(fā)展主要依靠其應(yīng)用,可以說現(xiàn)代制造技術(shù)應(yīng)用是現(xiàn)代制造技術(shù)的根本立足點,它能產(chǎn)生巨大的社會效益和經(jīng)濟效益,從而實現(xiàn)自身價值,促進企事業(yè)引入、消化、吸收國內(nèi)外的先進技術(shù),激發(fā)企事業(yè)投入人力、物力去研發(fā)新技術(shù),帶動整個現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展。作為現(xiàn)代制造技術(shù)的應(yīng)用者或使用者決定著其發(fā)展的水平和狀況,可以說沒有大量一線的技術(shù)人員、掌握現(xiàn)代技術(shù)設(shè)計理論知識、具有試驗研究和創(chuàng)新的研發(fā)人才,制造業(yè)勢必受到巨大的影響。
工科教育的目的就是為社會培養(yǎng)理論知識和實踐相結(jié)合的應(yīng)用型技術(shù)人才,這些人才擔(dān)負著技術(shù)應(yīng)用和現(xiàn)代化設(shè)備運用的重要責(zé)任,其業(yè)務(wù)水平和能力直接影響到現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展方向?,F(xiàn)在人們已經(jīng)形成共識,擁有大量合格的應(yīng)用型技術(shù)人才對我國制造業(yè)的發(fā)展具有決定作用。因此,工科院校應(yīng)該主動適應(yīng)這一社會發(fā)展需要,這種適應(yīng)性決定了院校的發(fā)展前景,同時具有這種適應(yīng)社會發(fā)展的教育對現(xiàn)代制造技術(shù)的進步也將起到積極的推動作用。
三、 “現(xiàn)代制造”閉環(huán)式實踐教學(xué)體系
為了實現(xiàn)人才培養(yǎng)目標(biāo),充分發(fā)揮社會服務(wù)職能,黑龍江科技大學(xué)于2005年成立了現(xiàn)代制造工程中心,2006年初成立了工程訓(xùn)練與基礎(chǔ)實驗中心,并明確了中心的6項職能。一是對學(xué)生開展工程認知素質(zhì)教育;二是對學(xué)生進行“大工程”訓(xùn)練;三是開展公共基礎(chǔ)實驗教學(xué);四是對學(xué)生開展創(chuàng)新實踐活動;五是對青年教師開展工程素質(zhì)培訓(xùn);六是面向社會開展繼續(xù)教育和科技開發(fā)與服務(wù)。中心成立后,構(gòu)建了融入學(xué)校人才培養(yǎng)體系之內(nèi)的應(yīng)用型人才集意識、知識和能力于一體的閉環(huán)式實踐教學(xué)體系,即:學(xué)生與老師的雙向互動,老師與企業(yè)的雙向互動,理論知識與實踐的雙向互動。具體實施如下:
第一,針對大學(xué)一二年級的學(xué)生,其目的在于通過工程教育和基本的技能訓(xùn)練,讓學(xué)生對工程有一個初步了解,能夠接受到人文教育,尤其是科學(xué)精神的教育,培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力和自我學(xué)習(xí)能力,對制造業(yè)有所了解。學(xué)生通過動手強化了工程意識、形成一定的工程實踐動手能力和自學(xué)能力。
第二,針對大學(xué)二三年級學(xué)生,其目的在于通過訓(xùn)練,讓學(xué)生形成較強的專業(yè)實踐能力,培養(yǎng)學(xué)生的獨立思維能力,學(xué)以致用,從而鞏固所學(xué)的理論知識。
第三,針對大學(xué)三四年級,通過讓學(xué)生參加各種賽事、素質(zhì)教育、大學(xué)生創(chuàng)新基地和選修課的方式來培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力,其目的在于進一步強化學(xué)生的工程實踐能力、創(chuàng)新精神和邏輯思維能力。
第四,針對大學(xué)四年級學(xué)生,吸收部分學(xué)生加入到現(xiàn)場加工,并依托具有歐洲資質(zhì)的CNC數(shù)控培訓(xùn)開展了 “3+ 1” 培養(yǎng)模式,目的在于在實際的生產(chǎn)環(huán)境下培養(yǎng)學(xué)生的工程實踐、工程設(shè)計及工程創(chuàng)新能力,讓學(xué)生參與到實際的加工生產(chǎn)環(huán)節(jié),讓學(xué)生作為準(zhǔn)員工, 體會真實的工作環(huán)境和工作過程, 強化學(xué)生的職業(yè)技能, 培養(yǎng)學(xué)生的職業(yè)操守, 鍛煉學(xué)生的團隊精神、 溝通能力和責(zé)任心。至今為止,“3+ 1” 培養(yǎng)模式已成功開展了4屆,共培養(yǎng)了111名畢業(yè)生,畢業(yè)生一次就業(yè)率為100%,其中74人就業(yè)于中國500強以上企業(yè),占畢業(yè)生總數(shù)的66.7%。
第五,以“主動向企業(yè)學(xué)習(xí)、主動為企業(yè)服務(wù)、主動尋求與企業(yè)合作”的理念,先后與哈爾濱飛機工業(yè)集團有限責(zé)任公司、華中科技大學(xué)等著名企業(yè)、高校開展了合作 [2]。
通過以上方式,黑龍江科技大學(xué)教育實現(xiàn)了 “五合一”, 即教學(xué)任務(wù)與生產(chǎn)任務(wù)合一、教室與車間合一、 教師與師傅合一、 學(xué)生與學(xué)徒合一、作業(yè)與產(chǎn)品合一, 使學(xué)習(xí)與工作有機結(jié)合 [3]。
參考文獻:
[1]李偉光.現(xiàn)代制造技術(shù)[M].機械工業(yè)出版社,2001.7.
關(guān)鍵詞:機械工藝;機械制造;技術(shù)特點;發(fā)展趨勢
中圖分類號:TD404 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:
機械制造加工是把原材料、半成品轉(zhuǎn)化為成品的生產(chǎn)過程,包括產(chǎn)品圖紙設(shè)計、生產(chǎn)組織準(zhǔn)備和技術(shù)準(zhǔn)備、原材料購買、標(biāo)準(zhǔn)件統(tǒng)籌、毛坯制造、零件機械加工與熱處理、裝配等一系列工序。在所有生產(chǎn)流程中占據(jù)最重要地位的是工藝,它包括鍛壓、鑄造、沖壓、焊接、機械加工、熱處理、裝配和試驗等。在加工過程中,所有加工條件和加工方法都是有區(qū)別的,零部件的制作工藝也是多種多樣的。
1 現(xiàn)代機械工藝的廣義概念
工藝是制造技術(shù)的靈魂,也是核心力量?,F(xiàn)代制造工藝可以說是先進制造技術(shù)的重要組成部分,也是其最有活力的部分。一件產(chǎn)品從設(shè)計變?yōu)楝F(xiàn)實必須通過生產(chǎn)加工才能完成,故而工藝是設(shè)計、制造的橋梁,設(shè)計的可行性一般會受到工藝水平的制約,由此工藝也就很容易成為設(shè)計的“瓶頸”,所以,不是所有被設(shè)計師設(shè)計出來的產(chǎn)品都能被加工出來,也不是所有設(shè)計出來的產(chǎn)品都能通過加工達到預(yù)定的技術(shù)要求?!霸O(shè)計”和“工藝”非常重要,缺一不可。很多人把二者割裂或?qū)α⑵饋?,這顯然不正確,應(yīng)用廣義的“制造”概念把它們統(tǒng)一起來。現(xiàn)在,人們常會較為看重設(shè)計師在產(chǎn)品創(chuàng)意上的作用,卻未能正確評價工藝制造師的作用。事實上,很多例子都能生動說明制造技術(shù)的成功離不開較高的工藝水平。
機械制造是一門歷史悠久的學(xué)科,在人類文明的發(fā)展進程中占據(jù)了重要地位。而機械制造工藝是專門研究產(chǎn)品設(shè)計、生產(chǎn)、加工制造、銷售使用、維修服務(wù)乃至回收再生的整個過程的工程學(xué)科。隨著社會的發(fā)展,人類在進入21 世紀后對產(chǎn)品的要求也發(fā)生了極大的變化,品種多樣、更新快捷、使用方便、物美價廉成為產(chǎn)品必須具備的品質(zhì),如果產(chǎn)品還包含自動化程序,則進一步要求售后服務(wù)必須到位。綜上所述,為適應(yīng)時代要求,必須采用現(xiàn)代機械制造技術(shù)。
2 機械制造工藝的發(fā)展趨勢
在機械制造工藝不斷發(fā)展的今天,其在國內(nèi)外表現(xiàn)出全球化、自動化、環(huán)保化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化等發(fā)展趨勢,下面我們就其中幾個方面作個簡單探討。
(1)全球化。機械制造業(yè)的國內(nèi)、國際市場競爭越來越激烈,不少企業(yè),甚至包括知名企業(yè),在無情的競爭中落敗,倒閉的倒閉,被兼并的被兼并,不少暫時還得以在國內(nèi)市場立足的知名企業(yè)只能另辟蹊徑,拓展新市場。網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展進一步推動了企業(yè)間既競爭又合作的發(fā)展趨勢,它與激烈的市場角逐相互作用,成
為了制造業(yè)全球化的發(fā)展動力。當(dāng)然我們也需要明確,全球化機械制造的基礎(chǔ)是技術(shù)網(wǎng)絡(luò)化,是網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展使得制造全球化得以完整實現(xiàn)。
(2)自動化。自動化信息管理一直是機械制造工藝領(lǐng)域追求的終極目標(biāo),制造技術(shù)自動化可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)率,同時又能降低成本,減輕工人的勞動強度。目前,制造技術(shù)自動化的研究方向主要是制造系統(tǒng)中的集成和系統(tǒng)技術(shù)、制造單元技術(shù)、人機一體化制造系統(tǒng)、工業(yè)機器人、制造過程的計劃和調(diào)度、柔性制造技術(shù)以及適應(yīng)現(xiàn)代化生產(chǎn)模式的制造環(huán)境等。
(3)網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的迅速發(fā)展和普及為企業(yè)生產(chǎn)、經(jīng)營等活動帶來了新的變革,零件制造、產(chǎn)品設(shè)計、產(chǎn)品銷售與市場開拓都變得可以在異地甚至異國進行。網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展同時也加快了技術(shù)信息的交流,加強了產(chǎn)品開發(fā)的合作與經(jīng)營管理模式的學(xué)習(xí),在一定程度上推動了企業(yè)向既競爭又合作的方向發(fā)展。
眾所周知,現(xiàn)代機械制造技術(shù)突出表現(xiàn)為現(xiàn)代技術(shù)和工業(yè)創(chuàng)新的集成,它不僅是國民經(jīng)濟的重要組成部分,也是衡量國家科技發(fā)展水平的重要標(biāo)志,是國際間科技競爭的重點。我們要抓住機遇,了解機械制造技術(shù)工藝的發(fā)展特點,把握現(xiàn)代機械制造技術(shù)的發(fā)展趨勢,緊跟發(fā)展先進制造技術(shù)的世界潮流,將發(fā)展現(xiàn)代機械制造工藝放在戰(zhàn)略優(yōu)先地位,盡快縮小與發(fā)達國家的差距,才能在全球化的激烈競爭中立于不敗之地。
3 機械制造工藝的發(fā)展現(xiàn)狀分析
我國的現(xiàn)代制造技術(shù)主要沿著“廣義制造”(或稱“大制造”)的方向發(fā)展,具體的發(fā)展方向可以歸納為4 個方面和多個大項目。這4 個方面體現(xiàn)為現(xiàn)代設(shè)計的技術(shù)、現(xiàn)代成形和改性的技術(shù)、現(xiàn)代加工的技術(shù)、制造系統(tǒng)和管理的技術(shù),大項目則包括反求工程、分層制造技術(shù)、微納米技術(shù)、中尺度制造技術(shù)、極限制造技術(shù)、高速加工技術(shù)、表面工程技術(shù)、質(zhì)量控制工程、虛擬制造、智能制造、協(xié)同制造、綠色制造和共生制造等。當(dāng)前,我國工藝發(fā)展的重點是并行設(shè)計、創(chuàng)新設(shè)計、改性技術(shù)與現(xiàn)代成形、材料成形過程仿真和優(yōu)化等。
3.1 機械制造工藝中自動化的發(fā)展現(xiàn)狀
自動化制造單元在機械制造工藝領(lǐng)域已經(jīng)逐漸得到廣泛應(yīng)用,其主要特征就是利用多臺或者單臺加工機器、數(shù)控機床等進行多種產(chǎn)品的加工,因此可以看成是一種小型化的較為靈活的自動系統(tǒng)。這是機械制造中自動化生產(chǎn)與成本相互配合作用下的產(chǎn)物,其最大的優(yōu)勢就是能夠提高生產(chǎn)效率從而降低生產(chǎn)成本。
機械制造中的自動化系統(tǒng)由多個自動化數(shù)控機床構(gòu)成,在統(tǒng)一的計算機體系之下接受控制,進而形成一個簡單的加工性的流水線,具有很強的實用性,在我國的企業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。該系統(tǒng)中自動化制造和分散控制是主導(dǎo),具有生產(chǎn)線自動化的特點,已經(jīng)在很多技術(shù)領(lǐng)域廣為使用。
自動化制造工廠將單一的制造過程連接起來,并配備健全的儲運系統(tǒng),使得原材料采購、產(chǎn)品生產(chǎn)與裝配以及成品檢驗與配送等一系列的工序都在自動化中完成運轉(zhuǎn)。在我國,具備這樣的自動化系統(tǒng)的工廠仍僅占少數(shù)。
3.2 機械制造工藝中激光技術(shù)的發(fā)展應(yīng)用
激光技術(shù)是利用激光快速成型的技術(shù),這里主要指的是利用激光的快速切割功能,輔之以計算機的CAD 模塊,以制造出所需要的商品零件樣品。這種技術(shù)的主要特征是在計算機的CAD 模塊指揮下實現(xiàn)快速的切割以及成型,應(yīng)用該技術(shù)可以直接制造出零件的模型甚至是零件本身,且在沒有模具和其他相關(guān)輔助工具幫助時也能進行一次性加工,這對于較為復(fù)雜的零件加工尤為有用。因此,這項技術(shù)以其獨特的優(yōu)勢在機械工藝制造中獲得了越來越
廣泛的應(yīng)用。
在機械制造業(yè)中,為了提高使用壽命或機械性能,很多零件都需要做熱處理。特別是一些容易磨損的零件,為了延長其使用壽命,一般都需要對其表面進行一些必要的處理。在機械制造工藝過程中最為常見、應(yīng)用范圍最廣的就是在零件表面添加熔覆材料來提高其耐磨程度,使其表面形成一個特殊的保護層。在這種方式的基礎(chǔ)上,機械制造工藝將激光的高溫特性運用到一些材料的熱處理工序中,使得零件表面固化。與此同時,激光技術(shù)還被運用到默寫模具生產(chǎn)的修復(fù)工序中,在不改變原有尺寸大小的情況下加長其使用期限。
4 當(dāng)前制造技術(shù)面臨的形勢和任務(wù)
從整體發(fā)展趨勢可以看出,機械制造工藝得以順利發(fā)展,最重要的推動力量是數(shù)字化,這同時也是機械制造工藝重要的發(fā)展方向,其主要包括3 個組成部分:(1)機械制造中設(shè)計環(huán)節(jié)的數(shù)字化;(2)數(shù)字化生產(chǎn)過程的可實現(xiàn)目標(biāo)在機械設(shè)計工藝中的作用;(3)實現(xiàn)生產(chǎn)過程的大眾數(shù)字化管理。
傳統(tǒng)技術(shù)是高新技術(shù)的基礎(chǔ),在最大化發(fā)展高新技術(shù)的同時,我們應(yīng)注意傳統(tǒng)技術(shù)的繼承與發(fā)展以及原始技術(shù)的改造與應(yīng)用,從而使機械制造工藝更上層樓。我國在20 世紀六七十年代時已經(jīng)建成一個非常完整的制造業(yè)體系。但在相當(dāng)長的一個時期中,我們雖然注意了高新技術(shù)的迅猛發(fā)展,卻對傳統(tǒng)技術(shù)的改革顯得有些手足無措。
最后,筆者認為,我國的機械制造工藝發(fā)展前景是很好的,我們要從小處著眼,不斷發(fā)展和完善機械制造工藝。
[參考文獻]
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【關(guān)鍵詞】 飛機 數(shù)字化 柔性裝配
1 引言
傳統(tǒng)的飛機裝配采用剛性工裝定位、手工制孔連接、基于模擬量傳遞的互換協(xié)調(diào)檢驗方法和分散的手工作坊式生產(chǎn)。自20世紀 80 年代以來,隨著計算機輔助設(shè)計/制造(CAD/CAM)技術(shù)、計算機信息技術(shù)、自動化技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字化技術(shù)在現(xiàn)代飛機制造中得到了廣泛的應(yīng)用,飛機制造進入了數(shù)字化時代。
在數(shù)字化技術(shù)的推動下,飛機裝配技術(shù)快速發(fā)展,形成了現(xiàn)代飛機的數(shù)字化柔性裝配模式。數(shù)字化柔性裝配模式具體表現(xiàn)為:在飛機裝配中,以數(shù)字化柔性工裝為裝配定位與夾緊平臺,以先進數(shù)控鉆鉚系統(tǒng)為自動連接設(shè)備,以激光跟蹤儀等數(shù)字化測量裝置為在線檢測工具,在數(shù)字化裝配數(shù)據(jù)及數(shù)控程序的協(xié)同驅(qū)動下,在集成的數(shù)字化柔性裝配生產(chǎn)線上完成飛機產(chǎn)品的自動化裝配。
2 飛機裝配生產(chǎn)線特點
一般機械制造中的裝配線是指人和機器的有效組合,通過將生產(chǎn)中的輸送系統(tǒng)、隨行夾具和在線專機、檢測設(shè)備等進行有機組合,從而滿足多品種產(chǎn)品的裝配要求,充分體現(xiàn)了設(shè)備靈活性。裝配生產(chǎn)線的應(yīng)用,提高了生產(chǎn)效率縮短了制造周期,但自動化生產(chǎn)線的成本較高,主要用于批量生產(chǎn),如在汽車行業(yè)。
但飛機產(chǎn)品型號多、批量少的特點使得飛機裝配生產(chǎn)線需要在具有一般機械產(chǎn)品裝配生產(chǎn)線的特點基礎(chǔ)上,還應(yīng)具有一定的柔,這樣同一生產(chǎn)線既能用于同型號同批次,又能適用于同型號改進改型系列機型的飛機產(chǎn)品裝配,從而滿足了裝配生產(chǎn)線對產(chǎn)品產(chǎn)量的要求,可充分發(fā)揮其優(yōu)勢,實現(xiàn)現(xiàn)代飛機產(chǎn)品的精益制造。
與國外發(fā)達國家相比,我國現(xiàn)代飛機柔性裝配生產(chǎn)線技術(shù)無論在研究層面還是應(yīng)用實踐層面都存在較大的差距,主要表現(xiàn)在:
(1)現(xiàn)有的產(chǎn)品設(shè)計模式和產(chǎn)品特征沒有充分考慮產(chǎn)品柔性裝配技術(shù)的應(yīng)用需求,不適應(yīng)柔性裝配生產(chǎn)線的發(fā)展要求。
(2)基于MBD的數(shù)字化裝配工藝規(guī)劃與管理技術(shù)缺乏系統(tǒng)研究和應(yīng)用。工藝設(shè)計手段還停留在二維工藝設(shè)計和表述為主的水平,存在與數(shù)字化產(chǎn)品設(shè)計不銜接、設(shè)計周期長、返工量大、需要實物驗證和示教性差等諸多問題,大量制造依據(jù)信息以工藝文件形式分離存在,管理混亂,不能滿足柔性裝配生產(chǎn)線可視化裝配、無圖制造的發(fā)展要求。
(3)數(shù)字化檢測技術(shù)嚴重滯后。
大量采用專用工裝、標(biāo)準(zhǔn)量具等模擬量設(shè)備進行產(chǎn)品的測量與檢驗,測量效率低、精度差,不能滿足柔性裝配生產(chǎn)線快速精確測量、在線質(zhì)量控制的需求。
3 數(shù)字化柔性裝配生產(chǎn)線內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù)
通過研究國外數(shù)字化裝配技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r,結(jié)合飛機裝配及其生產(chǎn)線的特點,可得出構(gòu)建新一代飛機數(shù)字化柔性裝配生產(chǎn)線必須包括以下內(nèi)容及關(guān)鍵技術(shù):(1)面向裝配的數(shù)字化產(chǎn)品并行設(shè)計,為實現(xiàn)柔性裝配、敏捷制造提供前提和基礎(chǔ);(2)數(shù)字化三維裝配工藝設(shè)計與仿真系統(tǒng),實現(xiàn)整個裝配過程中數(shù)字量傳遞;(3)數(shù)字化柔性工裝系統(tǒng),實現(xiàn)工裝快速響應(yīng)、快速重構(gòu)以及數(shù)字化定位;(4)先進的連接設(shè)備及技術(shù)(包括柔性制孔技術(shù)、自動鉆鉚技術(shù)、電磁鉚接技術(shù)等),保證裝配質(zhì)量和效率,實現(xiàn)裝配過程的自動化;(5)數(shù)字化測量檢驗系統(tǒng),實現(xiàn)裝配過程中的精確測量和協(xié)調(diào)裝配,裝配完成后的精確檢驗;(6)數(shù)字化裝配生產(chǎn)線輔助裝備及管理,建立數(shù)字化柔性裝配生產(chǎn)線集成管理系統(tǒng),實現(xiàn)從產(chǎn)品設(shè)計、工藝、裝配、檢驗和現(xiàn)場管理各裝配生產(chǎn)環(huán)節(jié)信息的高度集成和移動生產(chǎn)線的自動配送物流管理。
上述各項內(nèi)容在實際應(yīng)用中互相聯(lián)系、互相支撐,通過將其整合和集成,可構(gòu)建現(xiàn)代飛機的數(shù)字化柔性裝配生產(chǎn)線,實現(xiàn)現(xiàn)代飛機產(chǎn)品的數(shù)字化、柔性化、自動化裝配。
數(shù)字化三維裝配工藝設(shè)計與仿真系統(tǒng)是實現(xiàn)飛機數(shù)字化裝配模式、構(gòu)建飛機數(shù)字化裝配生產(chǎn)線的軟件基礎(chǔ),現(xiàn)代飛機整個裝配過程都是建立在數(shù)字化工藝設(shè)計的基礎(chǔ)之上的,只有采用基于單一產(chǎn)品三維數(shù)字量模型的數(shù)字化工藝設(shè)計方式,為整個裝配過程從源頭上提供數(shù)字量數(shù)據(jù)基礎(chǔ),基于數(shù)字化裝配的柔性裝配生產(chǎn)線才有可能真正實現(xiàn)。
數(shù)字化柔性工裝系統(tǒng)、先進連接設(shè)備及技術(shù)、數(shù)字化測量檢驗系統(tǒng)是實現(xiàn)數(shù)字化柔性裝配生產(chǎn)線的硬件基礎(chǔ)。通過數(shù)字化裝配工藝設(shè)計仿真系統(tǒng)得到的數(shù)字量數(shù)據(jù)必須由數(shù)字化的工裝及設(shè)備來執(zhí)行,才能保證整個裝配過程的全數(shù)字量傳遞,從而實現(xiàn)整個裝配生產(chǎn)線的數(shù)字量協(xié)調(diào)。
4 結(jié)論與展望
當(dāng)前國內(nèi)軍機產(chǎn)品的數(shù)字化設(shè)計與零件制造技術(shù)發(fā)展迅速,但是裝配技術(shù)作為飛機制造的關(guān)鍵還停留在二、三代機的制造水平,與其他軍機制造技術(shù)相比嚴重滯后,已成為軍機型號快速研制和生產(chǎn)的瓶頸。數(shù)字化產(chǎn)品定義取代二維工程圖樣已成為必然趨勢,零件精準(zhǔn)制造技術(shù)的快速發(fā)展為實現(xiàn)飛機柔性裝配提供了必要的前提,新一代飛機長壽命、隱身、高可靠性、低成本快速研制的需求對數(shù)字化柔性裝配生產(chǎn)線的應(yīng)用提出了迫切要求。
(1)發(fā)展應(yīng)用柔性裝配生產(chǎn)線是現(xiàn)代飛機制造業(yè)大勢所趨,通過發(fā)展應(yīng)用柔性裝配生產(chǎn)線,可大幅度提高產(chǎn)品裝配質(zhì)量和效率,是現(xiàn)代飛機產(chǎn)品制造的顯著特點。
(2)通過發(fā)展柔性裝配生產(chǎn)線,可促進數(shù)字化柔性裝配技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,從而解決現(xiàn)有裝配技術(shù)難以滿足新一代飛機長壽命、隱身和高可靠性等要求的瓶頸問題。
(3)通過發(fā)展柔性裝配生產(chǎn)線,可建立飛機柔性裝配多系統(tǒng)異構(gòu)測量平臺和集成檢測系統(tǒng),形成數(shù)字化裝配模式下的新質(zhì)保體系和產(chǎn)品檢測機制,從而解決現(xiàn)有模式下測量手段簡單、無法實現(xiàn)空間大尺寸動態(tài)測量,測量數(shù)據(jù)手工記錄,與產(chǎn)品設(shè)計和工藝規(guī)劃系統(tǒng)脫節(jié),難以保證裝配的高精度與產(chǎn)品及工藝的完整性等關(guān)鍵技術(shù)難題。
綜上所述,在國內(nèi)發(fā)展應(yīng)用數(shù)字化柔性裝配生產(chǎn)線勢在必行,但應(yīng)充分利用前期研究工作基礎(chǔ),圍繞數(shù)字化裝配技術(shù)的發(fā)展趨勢和生產(chǎn)線的迫切需求,根本上改造傳統(tǒng)的設(shè)計體系、制造體系、技術(shù)體系和管理體系,實現(xiàn)流程再造、資源整合和生產(chǎn)組織調(diào)整,從而構(gòu)建現(xiàn)代飛機數(shù)字化柔性裝配生產(chǎn)線。
參考文獻: