自动化技术在机械设备中的应用研究

摘要：随着信息技术的快速发展，自动化技术也得到了较快的进步，而且在机械设备制造过程中得到了日益广泛的运用。从机械的设计以及制造过程的自动化技术运用来看，它指的是在在加工机械设备时运用相关的自动化技术。从这篇文章来看，在机械设备的生产与制造过程中，实现制造工艺过程的自动化的若干途径，例如，在制造信息流化、物料供输、加工、刀具、装备、检测等方面的机械化以及相关的集成制造系统。

关键词：机械制造；自动化技术；集成制造系统

随着科技的进步以及信息技术的快速发展，人类社会的自动化也日益提升，它也在很大程度上提高了企业的个别劳动生产率发展。它能够使得机械设备发挥自身的最大生产率，获得最好的产品质量，而且也能够最大限度地降低企业成本。从机械设备来看，运用自动化技术的状况在很大程度上展示出一个国家在科技方面的水平。从机械设备实现了自动化技术制造后，能够取得较好的技术进步以及更为显著的经济效益。它的优点重点涵盖了以下方面：提升产品质量、生产率以及经济效益、而且还促进了企业产品的不断更新能够最大限度地降低生产成本和劳动者的劳动强度，而且还能够很好地改善企业的劳动环境。

一、信息流自动化

1、计算机辅助设计、辅助制造以及工艺设计

计算机辅助设计在机械设备中有着非常广泛的运用，它涵盖了概念设计以及优化设计，也包括了有限元分析、计算机仿真、辅助设计过程管理以及辅助绘图等。

计算机辅助制造有着极为广泛的运用，广义来讲涵盖了在制造活动中所有和物流密切关联的全部过程，狭义则指的是从产品设计到加工制造这些过程中的全部生产以及装备活动。制造信息化也在持续进步，当前最为狭义的计算机辅助制造可以被看作是数控编程的代名词。但是，计算机辅助工艺设计则是另外较为独立的专门系统，甚至连生产计划制订、工时定额计算以及制定资源需求计划也出现了特定的ERP或MRP子系统。

从计算机辅助工艺设计来看，它也是建设制造信息化领域的重点方面，它在计算机辅助设计以计算机辅助制造间搭起了必不可少的桥梁。运用计算机辅助工艺设计可以在很大程度上完善手工工艺设计的此类问题，能够很好地提升工艺编程的效益，优化工艺设计的步骤和思想，并使其变得标准化。

2、产品数据管理系统

从这种管理系统来看，它能够跟踪在设计以及制造过程中所要用到的相关信息以及数据，而且还能够通过这些过程来管理产品的相关数据，使其发挥产品研发过程的工具作用。除此之外，PDM还集成与整合了和产品有关的全部信息以及与产品相关的过程。和产品有关的全部信息涵盖了CAD/CAE/CAM等文件、产品订单、生产成本、产品配置、物料清单、事务文件以及供应商状况等；和产品相关的过程则涵盖了加工工序、指南以及与使用权、批准、工作方法、安全、工作标准、工作机构关系以及工作流程等全部需要过程处理的相关程序。从此种意义来讲，PDM管理着整个产品的生命周期中所需要的一切数据。

二、物流供输自动化

从物流系统来看，它是机械制造系统最为核心的部分之一，它能够很好地将制造系统中的物料在第一时间输送到各个仓储设施处或设备仓储处。物流收件借助相关的物流机械设备系统输入到相关的制造系统中，此后，还要将其输送至所指定的相关位置。

（1）单机自动装置能够很好地开展单机自动的上料以及下料任务，它的组成部分涵盖了储料器、上料器、输料器、隔料器、定向装置以及定位装置等。（2）自动输送系统则能够很好地开展自动的线上物料的特点输送任务，这个系统涵盖了以下组成部分：随行夹具返回装置、连续输送机和有轨导向小车及通用悬挂小车等组成。（3）FMS能够处理FMS物料的传输任务，它涵盖了以下组成部分：自动导向小车、积放式悬挂小车、自动化仓库以及积放式有轨小车和搬运机器人等重要组成部分。

三、生产过程中的自动化

1、刀具自动化

在金属切削以及加工的过程中，刀具具有非常重要的地位，普通车床、比较发达的数控机床、柔性制造系统以及加工中心都要借助刀具来完成这些切、削加工任务。从刀具自动化来看，在切削过程中的加工机械设备能够很很好地位完成自动选刀、换刀、对刀、走刀等特征的工作流程。

2、加工自动化

这些辅助工件都具有一定水平的自动化特征。从半自动化设备来看，它们是仅仅能够完成自动化的加工以及循环设备。大量采用自动化加工设备以及半自动化加工设备，能够很好地开展半自动化或自动加工，而且还能够很好地集中相关工序，使得相关的加工系统具备一定程度的柔性特征。假如自动化的程度以及要求不一样，则也要采用不一样的加工设备设备以及自动化方式。例如，可以借助一些加工设备来开展自动化改装工作，而且也能够采购专业化的自动加工设备，或设计以及制造符合相关要求的自动化加工专机，甚至还能够运用数控加工设备来开展工作。

在机械制造的过程中，要采用一定数量的自动化加工设备，它们能够完成自动化的加工以及循环，而且还可以装卸工件，能够让自动机取代本来由劳动者所从事的简单、枯燥的体力劳动，而且部分自动机还能够代替劳动者从事较为简单的脑力劳动。从加工系统来看，都涵了机器或机床这些部分。多种类型的自动化装置或机构分别实现部分动作功能，在开展较大批量的生产过程中，考虑到单一的产品品种，稳定的产品结构和较大的产量，通常都会有一些最为基础的设备和流程：流水作业、工步以及工序自动化等，这样就能够在很大程度上提升劳动者在自动线上的生产率，而且还能够构建自动化生产线，从而很好地改进和提升产品零件的加工工艺自动化水平，这也是企业通常所采用的较为吻合生产实践活动的少品种、大批量生产的工业自动化过程。

3、装配自动化

从装配自动化来看，要根据相关的技术规定，借助搬送、调整、检查以及联接操作，将有着既定几何形状的零件配合，联接成为相关的套件、组建、部件以及产品等相关的工艺流程。这是全部生产系统至关重要的部分之一，也是全部制造工艺的最终流程。要通过装配来保证机械质量，而且在相当程度上决定了所装配机器最后的质量。从机械装配所采用的自动化技术来看，要深入地讨论代替人工技巧以及判断力的纷繁复杂的操作的整体性工程，它在很大程度上影响了产品质量、生产过程综合化以及生产效率。所以，从机械设备自动化来看，自动装配技术是非常重要的战略目标。

4、检测过程自动化

从当代的制造、自动控制、计算机、人工智能以及系统工程等多领域的进步与发展来看，大量采用了新型的刀具、材料和较为复杂的加工设备，这些都进一步增加了检测困难。所以，要采用更加发达的自动化技术以及识别技术，例如以电流信号刀具为基础的磨损状态检测、以时序分析为基础的刀具磨损状态识别，此外还采用了多专家系统智能设备检测与诊断技术以及人工神经网络刀具磨损状态识别等内容。

5、柔性制造系统和集成制造系统

从柔性制造系统来看，它运用了集成物料运储装置、计算机以及柔性工作站等，而且还实现了工件族某个工序或的一种集成制造系统。在此过程中，它存在柔性加工、柔性装配等系统以及柔性自动线，但是它通常运用在大批量生产过程中。柔性自动线通过固定输送以及路径，从而联系了若干台的柔性装配设备或加工装置。在开展现代化生产的过程中，计算机集成制造是其中的哲理之一，但计算机集成制造系统则可以实现这种哲理，也就是说，CIMS是处在CIM哲理构成中的，这种企业制造系统能够优化自身的运行。详细地来讲，CIMS以信息、机械设备制造以及自动化技术等为基础，而且还借助计算机和相关软件，从而有机地整合了制造过程中较为分散的自动化系统。这样以来，这种智能制造系统就能够组合成满足中小批量、多品种生产的需要，而且还能够取得不错的总体效益。CIM和通常情况下的自动化技术并不相同，这种技术手段具有战略性特征，CIMS的运用不但能够压缩生产成本，而且还能够进一步提升这些企业或公司的市场竞争力。

四、结束语

在技术已经高度发展的现代社会中，人们也在持续不断地追求着具有自动化特征的机械设备技术。随着国内外在机械设备技术方面的科学技术取得了持续进展，因此也一直在提升机械设备领域的自动化制造水平。在此过程中，充分运用自动化技术，不仅能够很好地减少劳动者的劳动强度，提升劳动生产率，而且还能够最大限度地增强产品质量，持续地增强制造系统在适应市场变化的反应能力以及革新能力，进而不断提升本企业在国内外市场上的竞争力。

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