機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)與制造存在問題及改進(jìn)方法

陳顯平

摘要：本文對(duì)機(jī)械自動(dòng)化的產(chǎn)生以及其在工業(yè)中的應(yīng)用作了簡(jiǎn)要闡述，并對(duì)機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)與制造中存在的問題以及改進(jìn)方法加以研究。

機(jī)械自動(dòng)化指的是在將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械制造業(yè)當(dāng)中去，在產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中能夠使之實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化連續(xù)生產(chǎn)，從而達(dá)到節(jié)省勞動(dòng)力并提高效率的效果。機(jī)械自動(dòng)化對(duì)于機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展進(jìn)步起著至關(guān)重要的作用，是整個(gè)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)所在。與過去相比，我國(guó)的機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)已經(jīng)有了很大的進(jìn)步，但是與西方發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍處于起步階段。我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化的設(shè)計(jì)與制造依然存在著一系列的問題，需要我們?nèi)グl(fā)現(xiàn)并找到有效解決的辦法。

1.機(jī)械自動(dòng)化的產(chǎn)生及在工業(yè)中的應(yīng)用

20世紀(jì)20年代，在機(jī)械制造的冷加工中最早出現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)來進(jìn)行大批量生產(chǎn)。隨著市場(chǎng)需求的增加以及人們對(duì)于機(jī)械制造產(chǎn)品的要求的增多，逐漸形成了機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)系統(tǒng)，被稱為柔性自動(dòng)化。在該系統(tǒng)控制下，可以實(shí)現(xiàn)零件的自動(dòng)加工、檢測(cè)等一系列工序。目前，除極少數(shù)工業(yè)比較發(fā)達(dá)的國(guó)家外，包括我國(guó)在內(nèi)的很多國(guó)家仍舊處在過度摸索階段。

不管是機(jī)械自動(dòng)化的現(xiàn)有規(guī)模還是其發(fā)展空間以及目前的發(fā)展速度，都決定了其在工業(yè)生產(chǎn)中不可撼動(dòng)的重要地位。機(jī)械自動(dòng)化作為機(jī)械制造業(yè)中的一個(gè)新技術(shù)領(lǐng)域，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中，大大提高了機(jī)械制造業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，并成為全球市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的重要因素。

2.機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)與制造存在的問題

近些年來，機(jī)械自動(dòng)化在我國(guó)發(fā)展很快，但是還是處在自動(dòng)化的操作階段，離理想中的自動(dòng)化還有很長(zhǎng)的路要走。我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化的產(chǎn)業(yè)層次比較低，存在著一系列的問題，主要包括以下兩點(diǎn)：一是我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)發(fā)展不平衡，缺乏能夠獨(dú)自開發(fā)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的企業(yè)，相當(dāng)一部分企業(yè)的技術(shù)十分落后，主要依靠人力；二是我國(guó)機(jī)械制造企業(yè)的自動(dòng)化裝備落后，這不僅表現(xiàn)在數(shù)量上同工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家相比有著很大的差距，還表現(xiàn)在裝備的種類、加工精度等方面也大大落后于西方發(fā)達(dá)國(guó)家。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的提高是一個(gè)長(zhǎng)期而緩慢的過程，我國(guó)需要對(duì)此引起重視，不斷努力創(chuàng)新，爭(zhēng)取逐漸趕上甚至超越世界先進(jìn)國(guó)家。

3.機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)與制造中的改進(jìn)方法

3.1實(shí)現(xiàn)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)代化

機(jī)械自動(dòng)化是一個(gè)由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，、由人工操作逐漸向自動(dòng)化操作過度的過程。機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展是人類社會(huì)發(fā)展的進(jìn)步，它節(jié)省人力勞動(dòng)，提高生產(chǎn)效率。機(jī)械自動(dòng)化是衡量一個(gè)國(guó)家綜合實(shí)力的標(biāo)準(zhǔn)，只有建立健全的機(jī)械自動(dòng)化，才能提高生產(chǎn)效率，達(dá)到理想的自動(dòng)化階段。目前我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)存在很多不足，雖然有很多大規(guī)模企業(yè)，但設(shè)備相對(duì)落后，自動(dòng)化水平低，自動(dòng)化還處于人工操作階段。要早日實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化，需要不斷努力，不斷創(chuàng)新，重視教育，加大科研力度，引進(jìn)國(guó)外先機(jī)械制造技術(shù)，向自動(dòng)化技術(shù)現(xiàn)代化階段邁進(jìn)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)化、數(shù)字加工自動(dòng)化。

3.2全面發(fā)展核心產(chǎn)業(yè)

機(jī)械制造業(yè)是我國(guó)工業(yè)實(shí)力的重要標(biāo)志，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，是實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代化的動(dòng)力源泉。目前我國(guó)機(jī)械制造企業(yè)在發(fā)展自動(dòng)化技術(shù)時(shí)，應(yīng)將原有生產(chǎn)設(shè)備為基礎(chǔ)，逐步增設(shè)自動(dòng)化設(shè)備，以點(diǎn)概面，充分發(fā)揮自動(dòng)化設(shè)備價(jià)值，實(shí)現(xiàn)以自動(dòng)化為主線，基礎(chǔ)設(shè)備相并行的自動(dòng)化生產(chǎn)線。

在全面發(fā)展核心產(chǎn)業(yè)的同時(shí)，也要充分考慮能源利用和環(huán)境保護(hù)。雖然我國(guó)的資源比較豐富，但是人均占有量并不高。因此，在產(chǎn)品的生產(chǎn)制造中，應(yīng)考慮到能源節(jié)約的問題，爭(zhēng)取以較少的能源盡可能創(chuàng)造更大的利潤(rùn)，降低成本，這就要求我們?cè)谠O(shè)計(jì)制造時(shí)，要加大科研創(chuàng)新，發(fā)展節(jié)能環(huán)保型設(shè)備，實(shí)現(xiàn)能源的可持續(xù)利用。在對(duì)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行發(fā)展的過程中，應(yīng)該著重于自主創(chuàng)新研發(fā)，創(chuàng)造出屬于我們自己的技術(shù)，并與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)相結(jié)合，摸索出符合我國(guó)發(fā)展?fàn)顩r的自己的發(fā)展道路。

3.3機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)的發(fā)展要結(jié)合國(guó)情

隨著自動(dòng)化控制逐漸取代機(jī)械操作，機(jī)械制造的生產(chǎn)方式將會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械控制自動(dòng)化、數(shù)字控制自動(dòng)化、計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)化。由于我國(guó)自動(dòng)化技術(shù)相對(duì)落后，與世界先進(jìn)技術(shù)存在很大差距，我們要從實(shí)際出發(fā)，要適應(yīng)我國(guó)基本國(guó)情。目前我國(guó)機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)普遍采用計(jì)算機(jī)集成設(shè)計(jì)系統(tǒng)，其特點(diǎn)是技術(shù)要求不高、不需太多前期經(jīng)驗(yàn)、所需資金少，較容易形成生產(chǎn)工藝，滿足大規(guī)模生產(chǎn)。

目前，我國(guó)在機(jī)械加工生產(chǎn)中，機(jī)械自動(dòng)化機(jī)床主要有半自動(dòng)、自動(dòng)、組合等種類，針對(duì)這一現(xiàn)象，大批量生產(chǎn)中采用剛性自動(dòng)化設(shè)備，中等批量生產(chǎn)中采用組合機(jī)床和復(fù)合機(jī)床，小批量或單件生產(chǎn)中采用數(shù)字機(jī)床或加工中心。

3.4機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)并行發(fā)展，培養(yǎng)高素質(zhì)人才

加快發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)，首先要做好前期準(zhǔn)備，理論與實(shí)踐相結(jié)合，主機(jī)與配套自動(dòng)化元件并行發(fā)展。隨著控制理論的深入發(fā)展，機(jī)械技術(shù)已不能單獨(dú)的完成系統(tǒng)要求，還要考慮系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，零件剛度、質(zhì)量、體積等物理特性在機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)中的影響。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)要充分利用先進(jìn)技術(shù)，如傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、可編控制器、新型刀具、系統(tǒng)仿真軟件等都是機(jī)械自動(dòng)化的應(yīng)用基礎(chǔ)。

在機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)發(fā)展中，要不斷學(xué)習(xí)其他學(xué)科的新理論、新概念，將其與機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)結(jié)合起來，改進(jìn)更新現(xiàn)有產(chǎn)品，形成一個(gè)良性的產(chǎn)業(yè)鏈。同時(shí)，要培養(yǎng)高素質(zhì)、多方位的人才，隨著機(jī)械制造逐漸轉(zhuǎn)向?yàn)樽詣?dòng)化制造，科學(xué)技術(shù)將在機(jī)械自動(dòng)化中發(fā)揮重要作用。提高工作人員的技術(shù)水平，使工人向技術(shù)人員轉(zhuǎn)型，這就要求所有機(jī)械制造業(yè)的人員都要不斷的學(xué)習(xí)各種新理論、新知識(shí)、新方法，應(yīng)用到機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)中。

4.結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的不斷進(jìn)步，機(jī)械自動(dòng)化在機(jī)械制造業(yè)中的作用也越來越顯著，已成為制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。我國(guó)在機(jī)械自動(dòng)化這條路上還面I臨著各種各樣的挑戰(zhàn)，我們應(yīng)找出機(jī)械自動(dòng)化在設(shè)計(jì)與制造中目前存在的問題并加以改進(jìn)，爭(zhēng)取早日讓我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)站在世界的前列。

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