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摘要:在机械设计制造及智能化领域,计算机技术的普及程度越来越高,它推动了机械行业快速发展以及质量的提高,提高机械制造行业生产成效,相应节省生产成本和生产制造周期,这一系列的改进促使我国机械制造业在国内外竞争中发挥出巨大优势。在采用现代计算机技术的诸多领域中改进比较典型的有一体化机电技术、微型机电操作系统等。基于此,本文就从智能机械制造的特点入手,对智能制造时代机械设计技术进行研究分析。
关键词:智能制造;机械设计;技术研究
1、智能机械制造概述 1.1智能机械制造的特点 与传统的工业制造设备技术相比,现代智能化工业技术设备的制造具有许多新型的特点,具体可归纳为以下三个方面:首先,现在智能化工业设备的操作准确度更高,因为在在进行智能工业设备的制造过程中,每一环节都将设置相应的计算机软件监控系统,并在其中输入相应的流程和具体参数。然后系统再根据所输入的参数按照指定信息完成整套设备的生产和制造。同时,机器设备内的预警装置可以在生产流程中出现问题时第一时间发出报警,以便人工及时发现问题处理问题,从细节上提升设备的精确度。其次,可有效控制资源的使用量,减少资源浪费。在智能机械的制造过程中,由于机械内部的控制变压器可根据提前预算的资源使用量生产设备。因此,对于原材料的投入可以做到基本准确的把控,这就有效的减少了资源的浪费。除此之外,由于设备各部件之间的配合由变压器所控制和完成,因此,可有效减少各部位之间的摩擦,减少机器损耗。最后,现代智能设备进行设备的操作程序更为合理和简单。在使用智能方法制造机械时,人工只需要在前期在计算机中输入相应的程序和技术参数指定,智能设备就可以依据指令自行完成一整套生产和制造过程。 1.2智能机械制造的必然性 智能机械制造技术作为现代经济发展不可或缺的一环,已经成为全世界工业制造体系中的共同科学课题,对于现代经济的发展具有十分重要的意义。具体来说,它主要表现在以下两个方面:首先,智能机械制造技术非常符合中国当前所提倡的绿色环保可持续发展的理念,因此在进行设备的制造时,生产商可以适当增加设备中关于绿色环保等元素的应用。并将其逐步添加到具体的设备生产过程中,此举不仅可以有效提高设备的环保度,也可以提升整体的设备制造能力和水平。二是设备的控制方式逐渐轻量化,据此,我们可以推断出,在进行智能机械设备的制造过程中,人工只需设定相应的设备参数,智能设备便可以完成整个设备的生产活动,并能够有效地监督整个生产过程。因此。受此功能影响,智能设备制造技术对于整个制造工作控制的灵活性将大大提高。
2、机械智能化带来的影响 机械智能化的发展带来了很大的便利及改变。第一,生产条件的改善。机械智能化技术的应用,是通过机械代替部分人力工作,大大减轻了工人的工作量和劳动强度,从而在很大程度上提高了工作效率。而机械智能化的应用使得工业操作更为安全,一些高危的操作以前需要通过人力来完成,现在可以通过操作机器或设备达到目的。例如在煤矿生产方面,对煤矿的开采、挖掘、运输等,如果仅仅依靠人力开采、运输,这不仅需要花费大量的人力物力,而且由于煤矿中的一些不安全因素,经常会导致安全事故的发生。现在,通过机械智能化设备事先设定好程序,电牵引采煤机就能自动进行采煤作业。其次,控制成本,达到高效率,高质量。机械智能化设备一般耗能较低,能源利用率却很高,与传统的手工作业相比,节约了资源的同时就能使成本相对的减少。另一方面其生产效率高,可以批量生产,使原料、成本得到最大利用。第三,设备的调整、维修更加方便。在不同的生产类型中,机械智能化设备可以根据实际情况和需要进行安装调试,只需设备匹配,而不需要改变硬件的条件下就可以安装使用。在安全性上,机械智能化设备可以在工作过程中对故障进行自我监控及检查,进而使工作人员能及时发现故障及时解决。
3、智能机械制造的设计技术要点 3.1 关注节能环保设计 近年来,在我国经济快速发展的背景下,不仅消耗了大量资源,对环境造成了严重破坏,而且还逐渐改变了人们的生活理念,并对节能环保提出了更高的要求。针对这一现象,智能机械制造设计的过程中,应关注节能环保方面的设计。具体来说,主要从以下两个方面着手:首先,在对智能机械制造设计的过程中,加强对材料的研究力度,并从重复使用的角度出发,选择出最佳的材料用来机械的制造;其次,对产品进行设计时,应考虑到机械产品使用一定时间后,是否具备回收的价值,是否会环境造成破坏,是否会对人体造成伤害等,之后利用当前先进的科学技术,最大程度提高设备的环保性能。 3.2 智能制造环境下的资源分类 智能机械制造的过程中,产品制造与技术应用之间具备紧密的联系。首先,智能系统运行时,能够主动地采集设计信息,并根据现有的信息,对制造流程进行模拟,从而打造出以“机械制造”为主的资源共享中心。在控制器内,存在机械的标识模块,通过该模块的作用下,使信息保存在制造链中,同时,针对材料商提供的信息,对机械的活动情况进行分析。若信号感应器发出信号后,指示灯出现变化,表明设计与制造存在差异,应对其进行调整;若指示灯未出现变化,说明设备正常运行,无需对其进行调整。其次,在智能化系统内,安装了电子机械控制软件,该软件能够对机械展开分析,并将分析的结果传递到监控中心内,监控中利用获得的结果,校验机械的运行情况,同时模拟制造流程,并做出准确的判断。 3.3设计细节检验 CAD 程序之中还包含零件回放功能,能够通过播放动画,将整个机械产品各类零件装配细节生动直观地演示出来,如果其间发现某些部件结构或是功能处理不当,就能够借助资源查找器进行实时改善,规避由于零件错误而出现机械产品装配失败的不良状况。而在全新机械产品设计和开发环节中,有关零部件设计智能化的检验方式,也可以保障机械零件彼此间适配的精准度,在避免重复引发质量和性能问题基础上,维持整个设计的可行性和高效率。 3.4工程分析与结构优化调试 机械设计与加工活动存在必不可少的环节,就是科学调整机械产品的力学性能和结构。特别是经过有限元和动力学建模分析,涉及 CAD 程序的工程分析和结构调整功能得以有机拓展。实际上,目前我国许多 CAD 程序都提供了和 ANSYS 等有限元分析软件相互匹配的接口,涉及主体可以选择将机械产品三维实体模型直接导入有限元分析程序之中,保证针对这类模型进行工程分析之后,依照结构实施优化改进。另外,能够借助机械 CAE 程序,针对机械设计的动态特征、碰撞问题、运动情况、结构合理状态、材料强度等,进行细致认证和妥善优化。
结语:科学技术飞速发展,各种技术手段不断更迭,我国智能机械制造设计技术成为社会生产的主要技术支持。借助于智能化技术手段,机械制造设计大大提升了工作质量与工作效率,同时技术手段更加先进、科学,如开始引进节能环保设计,高度重视智能制造环境下资源的合理分类等,优化智能技术的同时也引进了创新思维,促进了机械智能化制造的长远发展。
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