勿忘我1239
机械制造与自动化论文3000字篇2 浅析机械设计制造与自动化的发展趋势 摘 要:传统的机械制造以手工机械操作为主,工作效率和安全性能较低,机械设计制造与自动化的发展能够有效提高机械生产的安全性、效率性、节约型和环保性,对于促进机械制造业的发展有着重要意义。文章简要介绍了机械设计制造与自动化的发展优势,并对机械设计制造与自动化的未来发展趋势进行了些许分析。 关键词:机械设计制造与自动化;特点;发展趋势 0 引言 机械设计制造的自动化发展是机械制造业与科技相结合的产物,与传统的机械制造业相比,机械设计制造与自动化的发展能够有效提高机械生产的安全性、效率性、节约型和环保性,对于降低企业生产成本、提高企业经济效益以及促进企业的长远发展有着重要的意义。 1 机械设计制造及其自动化概述 传统的机械制造以手工机械操作为主,生产所需时间较多,且对操作工人的技术要求较高。传统机械制造中经常容易出现各种安全问题、技术问题及产品质量问题,同时还需要花费大量的劳力物力,大大提高了企业的生产成本。机械自动化以信息技术为支撑,使机械制造的生产时间和人员浪费大大减少,且更加安全,能够有效提高企业的工作效率和质量。目前我国机械自动化的发展仍然处于不断发展完善过程中,相信未来科学技术的不断更新以及专业领域的不断深化扩展,机械设计制造及其自动化将会得到进一步发展,生产效率各质量将会得到更多的保障。 2 机械设计制造及其自动化的设计原则 2.1 采用先进的科学技术进行设计 机械设计制造及其自动化的设计原则需要依靠各种先进的科学技术。首先,机械设计制造及其自动化需要利用多种先进的加工设备。较为常见的加工设备有机床、车床等,这些设备的主要工作原理即为对原有事物的加工,包括对产品原有形态的改变,增加或删减产品内容等;其次,机械设计制造及其自动化需要利用能量转换机械。我国目前主要的能量转换机械有各种电动机、内燃机等,能量转换机械的工作原理使将产品能量进行转换,例如将电能转换为机械能和谁能,将水能转换为机械能等等,不同的能量转换机械可以满足客户的不同生产需求; 再次,机械设计制造及其自动化需要利用各种信息处理机械。信息处理机械要信息技术为核心,是机械自动化的基础,没有信息处理机械将无法实现机械制造的自动化。主要的信息处理机械包括计算机、打印机、传真机等,打印机、传真机等可以于为企业和个人提供各种信息资料,促进生产,而计算机则是实现机械自动化程序的关键,控制着机械制造的所有程序设置;最后,其他多种功能机械。机械自动化的生产与发展还需要其他多种功能的技术机械配合,随着社会生活水平的提高,人们对于机械制造的需求也在不断提高。为了满足人们日益增长的不同生产需求,机械设计制造及其自动化的发展必然还将更进一步,其需要具备的各种科学技术也必将继续发展,机械功能将更加多元化和具体化。 2.2 符合机器的功能要求 机械设计制造及其自动化符合机器的功能要求是因为机械的设计必须满足于人们的生产所需,只有满足于客户的生产要求才能够促进企业生产效益的提高。客户的要求是机械自动化发展的根本出发点,为了按照客户的要求产出产品,机械制造自动化必然需要拥有较强的核心功能。核心功能的目的是促进生产,机械自动化所有的程序都必须围绕着这一核心功能进行设置,使整个机械生产形成一个完整的、相互联系的系统。机械自动化的核心功能要求更加有利于提高产品的质量和效率,促进企业的发展。 3 机械设计制造及其自动化的特点 3.1 安全性 传统机械制造业采用手工操作,工作人员在生产过程中出现一点技术失误即有可能引发安全事故,轻则产品质量受损,重则影响工人的生命安全。传统机械生产容易引发各种事故的原因有多方面,除却工作人员的操作失当意外,无法及时对生产过程中的意外故障采取有效的措施也是主要的原因 [1]。而随着科技的发展,机械设计制造逐渐自动化,工作人员能够在生产过程中远离操作机器,只需要通过电脑控制程序的设置即可进行操作,对保证工人的生命安全有着重要的意义。同时,机械设计制造及其自动化还能够通过科学的系统设置,使产品生产过程中能够实现自我检测,及早发现生产过程总产生的各种机器故障或者操作失当等情况,并能智能采取相应的补救措施,减少生产的损失,提高生产的安全性和产品的质量。 3.2 效率性 传统的机械制造需要人工进行机械操作,操作过程复杂,且操作要求较多,操作人员必须严格遵守操作规则并按步骤进行[2]。生产过程中一个生产环节的出错将会影响产品的质量,因此,传统机械制造所要花费的时间和精力较大,生产效率较低且产品的质量无法完全保证。机械设计制造及其自动化首先不需要大量的劳动力,只需要少量工作人员在控制是进行电脑程序控制即可,且机械自动化具有智能性和自动性等特点,产品生产过程中能够自我进行质量检测,且严格按照程序设计的步骤进行生产。机械自动化生产无论是在人力的节约方面还是在质量的保障方面都具有重要的意义,对比传统的机械制造更加具有效率性。 3.3 节约性和环保性 一方面,传统机械常常制造业由于技术操作的失误需要对产品进行再加工,甚至需要放弃现有产品进行重新生产,其中浪费了大量的能源和生产材料,机械自动化的发展能够有效提高产品的质量,降低能源和材料的浪费[3]。且经过机械自动化生产出的产品普遍存在体积较小、质量佳等特点,在数量上也体现了其节约性特征。 另一方面,机械制造业是专门制造各种装备的行业,机械生产的过程中对环境的伤害较大。例如机械生产中焊接、锻压等过程会向空中排放大量的有害气体,污染大气;工厂排放的废水会影响河流湖泊的水质;工厂排放的固体废弃物等会对地质产生一定的影响,损害地皮和土壤[4]。机械自动化的发展能够改善生产技术,使生产所产生的有害气体有效减少,并能够采用各种先进的空气净化技术、除雾技术、降噪技术等减少机械生产对环境的破坏,具有更强的环保性。机械自动化的节约型和环保型不仅能够降低能耗,提高产品的质量,还有利于营造更加良好的生产环境,促进机械制造业的长远发展。 4 机械设计制造及其自动化的发展趋势 4.1 智能化 目前,机械设计制造及其自动化智能化的程度仍然较低,机械制造人员在利用电脑控制程序进行技术操控时仍然需要人员守护在机械旁,以便解决系统无法解决的问题。可以看出,机械自动化的智能化有所发展,但还有足够的发展空间[5]。机械设计制造及其自动化的未来发展需要加深机械自动化的智能化程度,使机器及技术完全取代人工操作,最大程度提高生产的效率和质量。 4.2 机电一体化 狭义的机电一体化即指在现有机械自动化的基础上,将机械设备与电子实现完全的一体化。机电一体化是机械自动化发展的方向,它的主要内容包括机械技术、电脑技术、传感技术、自动技术等,其主要生产的意义在于使机械生产设备的功能进一步加强,且能够提高工厂生产的精度,进一步保障生产的安全性、效率和质量。目前机电一体化在我国仍处于研究发展阶段,相信未来几十年必定能够取得良好的效果。 5 结语 综上所述,机械设计制造与自动化的发展较传统的机械制造有着明显的优势,未来的机械自动化还将得到进一步发展,并逐步实现机电一体化和完全智能化,进一步提高工业生产的效率和产品质量,促进企业与经济的发展。 参考文献: [1]商月.机械设计制造自动化的发展与趋势[J].中外企业家,2014(24):93+95. [2]王D.机械设计制造与自动化的发展趋势[J].通讯世界,2015(02):212. [3]宋巍.机械设计制造及其自动化的发展方向刍议[J].商,2015(08):125. [4]周志常.机械设计制造及其自动化的趋势[J].工业设计,2015(08):95-96. [5]于海金.机械设计制造与自动化发展前景[J].山东工业技术,2015(23):221-222. 猜你喜欢: 1. 机械制造自动化毕业论文范文 2. 有关3000字机械类论文发表 3. 3000字机械类论文参考范文 4. 3000字机械类论文 5. 机械自动化论文范文
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浅论运动控制新技术在机械工业自动化中的应用 摘要:目前,运动控制新技术已经逐渐发展成熟。运动控制新技术在机械工业自动化领域中得到推广和应用,必将促进机械工业自 动化的发展。本文从四个方面探讨了运动控制新技术在机械工业自动化中的应用。 关键词:运动控制新技术机械工业 随着现代科学技术的快速发展,高新 技术不断引导传统产业实施变革。机械工 业作为传统产业之一,在这种潮流的影响 下也在逐渐开展一场大规模的机电一体化 技术革命。随着电子计算机技术、电子电 力技术和传感器技术的发展,各个国家的 机电一体化产品层出不穷。在机电一体化 技术迅速发展的同时,运动控制技术作为 其关键的组成部分,也得到了前所未有的 发展和进步。本文主要介绍全闭环交流伺 服驱动技术、可编程计算机控制器、直线 电机驱动技术和运动控制卡等几项具有代 表性的新技术。 1全闭环交流伺服驱动技术 交流伺服系统在一些定位精度或动态 相应要求比较高的机电一体化产品中的应 用越来越广,其中数字式交流伺服系统更 符合目前数字化控制模式这一潮流,并且 这一系统使用简单,便于调试。数字是交 流伺服系统运用先进的数字信号处理器作 为驱动器的主要组成部分,可以对电机轴 后端的光电编码器进行位置采样,从而在 驱动器和电机之间构成位置和速度的闭环 控制系统,并且充分发挥数字信号处理器 的高速运算能力,进而自动完成整个伺服 系统的增益调节,甚至还可以跟踪负载的 变化,实时调节系统增益。 这种数字式交流伺服系统在一般工作 在半闭环的控制方式中,也就是伺服电机上 的编码器既要作为速度环,同时也要作位置 环。但是这种控制方式存在一个弊端,也就 是不能克服和补偿传动链上的间隙和误差。 为了能够实现更高的控制精度,一般应该在 最终的运动部分安装上高精度的检测元件, 从而实现全闭环控制。相对比较传统的全 闭环控制方法是伺服系统只是接受速度指 令,完成对速度环的控制,而位置环的控制 是由上位控制器来完成的。这样,就增加了 上位控制器的难度,也在一定程度上阻碍了 伺服系统的推广和应用。 目前,国外的数字式伺服系统发展比 较好,出现了能够很好地实现高精度自动 化设备的运行,这就是全闭环数字式伺服 系统。这一系统能够有效克服上述半闭环 控制系统存在的问题,伺服驱动器可以直 接采用装在最后一级机械运动部件上的位 置反馈元件作为位置环,电机上的编码器 只是作为速度环。这样一来,伺服系统就 可以消除机械传统上存在的间隙,也可以 补偿机械传动件的制造误差,从而实现真 正的全闭环位置控制功能,得到较高的定 位精度。 2计算机控制器技术 目前,可编程计算机控制器已经成为 新一代可编程控制器。与传统的可编程控 制器相比,可编程计算机控制器最大的特 点在于它类似于大型计算机得分是多任务 操作系统和多样化的应用软件的设计。传 统的可编程控制器大多采用单任务的时钟 扫面或监控程序来处理程序本身的逻辑运 算指令和外部的I/O通道的状态才与与刷 新。结果是这样的处理方式直接导致了可 编程控制器的控制速度主要有应用程序的 大小来决定,这与I/O通道中高实时性的 控制要求并不相符。但是,可编程计算机 控制器却能完全解决这个问题,主要表现 在可编程计算机控制器采用了分时多任务 机制打造应用程序的运行平台,这样应用 程序的运行周期与程序的大小没有必然的 联系,而是由操作系统的循环周期来决定 时间的长短。因此,可编程计算机控制器 能将应用程序的扫描周期同外部的控制周 期分开来,从而满足了实时控制的要求。 随着电子计算机中央处理器技术的发展, 电子计算机处理数据的能力极大地提高, 这就为可变成计算机控制器提供了相应的 硬件技术支持。 可编程计算机控制器在工业控制中已 经显现出了强大的优势功能,体现了可编 程控制器与工业控制计算机及分布式工业 控制系统技术的相互融合。虽然说这一技 术的发展历程并不长,还仍是一项正被探 索的技术,但是其被越来越多地应用到各 个领域中,显示出了强大的生机与潜力。 3直线电机驱动技术 机床进给伺服系统中应用直线电机技 术,近些年来得到了世界范围内机床行业的 重视,特别是在西欧的发达工业地区,已经 出现了“直线电机热”这一高潮。在机床 的进给系统中,运用直线电机直接驱动比原 旋转电机传动的最大优势是取消了从电机 到工作台之间的机械传动环节,进而将机床 进给传动链的长度缩短为零,因此这种传动 方式有被称为“零传动”。正是因为这种“零 传动”的方式,给机床带来了原旋转电机驱 动方式无法达到的性能和优势。 这些性能和优势主要体现在:快速响 应。由于伺服系统中直接取消了一些响应 时间较长的机械传动建,使得整个闭环控 制系统的反应速度大大提高,变得快速直 接;高精度。直线驱动系统取消了由丝杠 等机械结构所产生的传动间隙和误差,减 少了插补运动时因传动系统之后所可能带 来的跟踪误差,运用直线定位检测反馈控 制,大大提高了机床的定位精度;高传动 刚度。由于直接驱动避免了气动、变速和 换向时因为中间传动环节的弹性变形、摩 擦磨损和反向间隙所造成的运动滞后现 象,提高了传动刚度;行程长度不受限制。 在导轨上通过串联直线电机,可以无限制 地延长其行程长度,具有过去间接驱动系 统所无法比拟的优势;噪音低。由于现代 工业生产所要求的排放的噪音具有一定的 指标,而直接驱动系统由于取消了传动丝 杠等部件的机械摩擦,同时其导轨又可以 采用滚动式或者磁悬浮式,因而大大降低 了运动时所产生的噪音;高效率。无中间 传动环节,消除了机械摩擦时的能量损耗, 大大提高了传动效率。 4运动控制卡 运动控制卡是一种上位控制单元,主 要运用于工业电子计算机和各种运动控制 场合上。之所以运动控制卡能够出现,主 要体现在以下几个方面:首先,为了满足 新型数控系统的标准化、柔性和开放性的 需求。运动控制卡可以自行调节,来达到 上述要求;其次,对运动控制模块硬件平 台的需求。当前,各种工业设备、国防装备 制造与操作、医疗智能设备在进行自动控 制系统研制和改造过程中急需运动控制模 块硬件平台,而运动控制卡则能满足上述 要求;第三,发挥电子计算机功能的需求。 电子计算机在各种工业现场的应用,要求 配备相应的控制卡来提高电子计算机的性 能和功能。 目前,由于运动控制模式在国外自动 化设备的控制系统中相当流行,因而运动 控制卡耶行程了一个独立专门行业,不少 国外的公司专业从事运动控制卡的研发, 在国内,也有同类产品的出现,并已经被成 功地应用到数控打孔机、汽车零部件性能 检验等自动化设备上。 参考文献 [1]江平宇.网络化计算机辅助设计与制造 技术(第1版)[M].北京:机械工业出版 社,2004. [2]王德祥.柔性控制技术在包装机械自动 化中的应用[J].石油化工应用,2007(4). [3]冯衡滨.试论我国机械自动化技术的发 展[J].民营科技,2008(2).
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