多元化分析視角下機械設計制造及自動化應用

華瑤

摘要：近些年，我國機械設計制造領(lǐng)域主動立足于科技前沿發(fā)展動態(tài)，主動借助先進的自動化技術(shù)以及智能化控制技術(shù)等科技方式，促進機械設計制造實現(xiàn)全面升級目標，滿足智能制造時代的發(fā)展要求。針對于此，本文主要立足于多元化分析視角，對機械設計制造及自動化應用發(fā)展進行研究與分析。并在此基礎上，以數(shù)控加工生產(chǎn)領(lǐng)域為重點研究對象，對其機械設計制造及自動化技術(shù)的應用實踐問題進行總結(jié)歸納，以供參考。

Abstract： In recent years， my country's mechanical design and manufacturing field has actively based on the frontier development trends of science and technology， actively using advanced automation technology and intelligent control technology and other scientific and technological methods to promote mechanical design and manufacturing to achieve a comprehensive upgrade goal， and to meet the development requirements of the era of intelligent manufacturing . In response to this， this article is mainly based on a diversified analysis perspective， research and analysis on the development of mechanical design and manufacturing and automation applications. And on this basis， with the field of CNC machining and production as the key research object， the application and practice problems of its mechanical design and manufacturing and automation technology are summarized for reference.

關(guān)鍵詞：多元化;機械設計制造;自動化;數(shù)控加工;應用

Key words： diversification;mechanical design and manufacturing;automation;numerical control processing;application

中圖分類號：TH122? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-957X（2021）17-0173-02

0? 引言

2021年作為十四五規(guī)劃的開局之年，該規(guī)劃重點針對國民經(jīng)濟各領(lǐng)域的發(fā)展方向以及戰(zhàn)略重點進行了統(tǒng)籌規(guī)劃與合理部署。從制造業(yè)角度來看，十四五規(guī)劃著重強調(diào)強化工業(yè)基礎以及優(yōu)化產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，促進工業(yè)制造領(lǐng)域不斷朝向數(shù)字化、智能化以及自動化方向發(fā)展。其中，為加強基礎研究、補齊產(chǎn)業(yè)短板，十四五規(guī)劃重點對數(shù)控加工等機械設計制造領(lǐng)域進行了前瞻性部署與規(guī)劃。主動立足于我國科技發(fā)展前沿動態(tài)，結(jié)合新興領(lǐng)域發(fā)展優(yōu)勢，促使數(shù)控加工產(chǎn)業(yè)迎來全新的發(fā)展機遇。期間，數(shù)控加工等機械設計制造領(lǐng)域應該站立在多元化發(fā)展視角，利用機械設計制造及自動化技術(shù)優(yōu)勢，對當前生產(chǎn)體系存在的滯后性問題進行及時處理，以保障我國機械設計制造及其自動化得以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標。

1? 機械設計制造及其自動化應用發(fā)展及現(xiàn)狀分析

1.1 自動檢測技術(shù)? 對于數(shù)控機床以及其他機械硬件設計制造領(lǐng)域而言，科學運用自動化檢測技術(shù)基本上可以實現(xiàn)對機械設備信號的自動調(diào)節(jié)，保障機械化運行效果得以達到預期。在處理數(shù)據(jù)期間，技術(shù)人員可利用自動檢測技術(shù)實現(xiàn)對所有生產(chǎn)零部件的快速加工與掃描處理。主動結(jié)合掃描反饋的數(shù)據(jù)參數(shù)進行精準識別與處理，如果發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)參數(shù)異常問題，技術(shù)人員可及時處理生產(chǎn)問題。

在原理表現(xiàn)上，自動檢測技術(shù)所獲取的數(shù)據(jù)信息可經(jīng)過篩選處理之后反饋給傳感器。傳感器接收相關(guān)信息之后，可對其進行有效處理并增強自動檢測技術(shù)的應用效率。最終所獲得的檢測結(jié)果可經(jīng)過自動化處理之后顯示到計算屏幕上，便于工作人員自主觀察。與常規(guī)生產(chǎn)方式不同，現(xiàn)場技術(shù)人員利用自動檢測技術(shù)之后，可初步實現(xiàn)無人值守生產(chǎn)目標，利于提高機械設備加工質(zhì)量以及節(jié)省人力資源，應用價值表現(xiàn)較強。

1.2 計算機綜合制造技術(shù)? 結(jié)合當前工業(yè)生產(chǎn)制造情況來看，我國機械制造領(lǐng)域多運用計算機技術(shù)以及網(wǎng)絡技術(shù)，實現(xiàn)對機械加工全過程的控制管理。與此同時，技術(shù)人員通過利用各種現(xiàn)代化工具以及輔助設計工具，可保障機械加工質(zhì)量與精度全面加強。然而從實際角度上來看，利用計算機技術(shù)以及網(wǎng)絡技術(shù)實行設計制造雖可在一定程度上獲取良好的成果，但是在實踐過程中還是存在技術(shù)應用缺陷問題，尤其是早期編程靈活性不高問題。為有效克服傳統(tǒng)設計難點以及制約性問題，機械制造領(lǐng)域技術(shù)人員主動利用計算機綜合制造技術(shù)，實現(xiàn)對生產(chǎn)全過程的精度加工與控制管理，有效規(guī)避了傳統(tǒng)技術(shù)手段存在的滯后性問題，并滿足了產(chǎn)業(yè)長期發(fā)展需求。

1.3 柔性自動化技術(shù)? 柔性自動化技術(shù)可實現(xiàn)對產(chǎn)品生產(chǎn)信息的綜合處理。在實際處理過程中，需要利用數(shù)據(jù)加工技術(shù)完成不同操作指令的生產(chǎn)要求。舉例而言，在產(chǎn)品生產(chǎn)過程中，柔性自動化技術(shù)可借助自身的監(jiān)測與控制功能，為機械設計制造提供安全可靠的數(shù)據(jù)信息。并利用柔性自動化生產(chǎn)技術(shù)的數(shù)據(jù)挖掘功能，及時發(fā)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)之間存在的差異性，并準確獲得產(chǎn)品信息，實現(xiàn)對產(chǎn)品質(zhì)量的集中控制。結(jié)合當前應用情況來看，柔性自動化技術(shù)的推廣應用有效助推了我國機械設計與制造領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展，具有重要的應用價值。

2? 多元化分析視角下機械設計制造及自動化應用優(yōu)勢分析

下文主要以數(shù)據(jù)加工生產(chǎn)領(lǐng)域為研究對象，對機械設計制造及自動化技術(shù)的應用優(yōu)勢進行總結(jié)與歸納。

2.1 生產(chǎn)研發(fā)操作便捷? 在當前機械設計制造及自動化應用背景下，數(shù)控加工生產(chǎn)操作可利用智能檢測系統(tǒng)實現(xiàn)對產(chǎn)品生產(chǎn)全過程的測試與把控。舉例而言，數(shù)控加工生產(chǎn)過程中可借助可視化運維管理模式，對機械產(chǎn)品使用以及研發(fā)情況進行全過程控制。并在此基礎上，利用安全可靠的編程序語言實現(xiàn)設計控制管理。舉例而言，在機械產(chǎn)品研發(fā)過程中，技術(shù)人員可利用編程序語言對研發(fā)指標進行調(diào)整優(yōu)化，并主動結(jié)合系統(tǒng)測試，完成對可校驗元件研發(fā)質(zhì)量的控制管理。

2.2 加工時間明顯縮短? 數(shù)控加工可在規(guī)?；约跋到y(tǒng)化的操作模式下，實現(xiàn)元件的集中加工與設計過程。舉例而言，在可視化管理模式下，技術(shù)人員可利用可視化管理手段實現(xiàn)對各元件生產(chǎn)情況的集中控制與管理。這樣一來，可有效縮短加工運作時間。除此之外，該項技術(shù)可同時完成多項加工程序，并且在一定程度上可以縮減誤差范圍，確保整體加工質(zhì)量得以深化加強。

2.3 元件外觀整體性較強? 數(shù)控操作技術(shù)可利用三維CAD操作原理對原件曲線設計及實體進行針對性操作與設計分析。在操作處理過程中，技術(shù)人員可通過借助數(shù)控操作技術(shù)觀測不同元件的運動軌跡，并精準確定運行軌跡線路。與此同時，數(shù)控操控技術(shù)可對簡單或者復雜的零件結(jié)構(gòu)加工情況進行精準分析。根據(jù)分析反饋結(jié)果，利用設定程序?qū)崿F(xiàn)對原件的輔助切削。這樣一來，基本上可以提升運行加工過程的操作精準度。除此之外，利用數(shù)控加工生產(chǎn)技術(shù)所獲得的機械元件產(chǎn)品在外觀整體性方面表現(xiàn)較強。并且數(shù)控技術(shù)可針對不同運行模塊實現(xiàn)可視化生產(chǎn)處理，可有效縮短切削加工操作時間。

3? 多元化分析視角下機械設計制造及自動化應用方向及建議分析

為助推數(shù)控加工領(lǐng)域自動化應用可持續(xù)發(fā)展，本文主要立足于多元化分析視角，主動結(jié)合機械設計制造及自動化應用發(fā)展趨勢，對數(shù)控加工生產(chǎn)應用方向及相關(guān)建議進行總結(jié)歸納。

3.1 基于自動化機械制圖的數(shù)控加工應用? 在機械設計制造及自動化應用發(fā)展的態(tài)勢下，數(shù)控加工技術(shù)可在自動化軟件中完成制圖以及加工處理等操作流程。這樣一來，不僅可以減少以以往人為操作模式存在的精確度不高問題，同時還可以大幅度提高現(xiàn)場生產(chǎn)作業(yè)質(zhì)量。舉例而言，在前期繪圖設計中，技術(shù)人員可根據(jù)機械現(xiàn)場運行情況以及元件設計要求對制圖流程的合理性進行精準分析。與此同時，技術(shù)人員可利用三維以及平面設計圖是對項目實際情況進行動態(tài)分析，并根據(jù)軟件中的數(shù)據(jù)指標對制圖預期狀況進行合理判斷。在這一過程中，技術(shù)人員應該利用信息化軟件及相關(guān)技術(shù)方式，對傳統(tǒng)制圖工作存在的設計不精確以及滯后性問題進行有效解決。在加工監(jiān)測過程中，技術(shù)人員可利用CAD圖示分析方式對成品加工情況是否達標進行合理判斷，主要可以根據(jù)零件出廠信息以及零件材料使用情況等參數(shù)指標作為判斷基準，完成校對制圖過程。除此之外，技術(shù)人員可根據(jù)加工技術(shù)特點以及數(shù)控生產(chǎn)實況，對數(shù)控加工生產(chǎn)體系進行適當健全與完善。需要注意的是，在實際檢測過程中，技術(shù)人員也可以引入光電開關(guān)系統(tǒng)，實現(xiàn)對加工元件指標的傳導測試過程。舉例而言，技術(shù)人員可通過發(fā)光管以及信號統(tǒng)計計算機等方式利用遠程監(jiān)控手段獲取圖像信息。結(jié)合當前應用情況來看，基于自動化機械制圖的數(shù)控加工方式在一定程度上可以有效解決零件邊緣問題，同時也可以大幅度提高數(shù)控加工質(zhì)量。

3.2 基于元件處理設計的數(shù)控加工應用? 軟件設計基本上可以視為數(shù)控加工生產(chǎn)體系的重要組成內(nèi)容，在具體設計過程中，技術(shù)人員可利用數(shù)控加工技術(shù)對元件輪廓性能以及設計要求進行精準分析。結(jié)合當前應情況來看，為進一步助推數(shù)控加工可持續(xù)發(fā)展進程，行業(yè)內(nèi)部主張利用機電一體化技術(shù)實現(xiàn)對機床生產(chǎn)運維過程的集中管理。然而，因傳統(tǒng)產(chǎn)品設計精確度不高且部分元件所涉及到的材料性能比較嚴格。在設計檢測過程中可能會受到不確定因素的影響而出現(xiàn)弊端問題。為及時解決這一問題，技術(shù)人員主動立足于數(shù)控加工技術(shù)的前沿發(fā)展動態(tài)，利用計算機綜合制造技術(shù)以及柔性自動化技術(shù)，完成對生產(chǎn)工作的統(tǒng)一化與集成化處理過程。舉例而言，技術(shù)人員可利用CAXA軟件完成多軸數(shù)控以及參數(shù)測試等生產(chǎn)流程。并通過創(chuàng)建仿真技術(shù)模型對不同運行模塊進行分析測試，根據(jù)測試結(jié)果消除刀具過切操作中存在的不足問題。與此同時，在工業(yè)生產(chǎn)規(guī)劃管理期間，技術(shù)人員可通過利用運行控制以及及執(zhí)行管理等方式手段，對數(shù)控生產(chǎn)流水線進行健全完善，也可利用工業(yè)機器人方式提高數(shù)控加工效率。但是需要注意的是，在應用工業(yè)機器人時，應該對數(shù)控加工環(huán)境進行嚴格控制，以避免對工業(yè)機器人運行操作過程造成負面影響。除此之外，技術(shù)人員也可利用操作程序遠程監(jiān)控加工手段對機械生產(chǎn)過程所涉及到的風險點問題進行精準識別，并采取科學合理的防范措施進行針對性處理。如果生產(chǎn)作業(yè)期間出現(xiàn)機械加工故障問題，技術(shù)人員可利用相關(guān)技術(shù)手段實現(xiàn)對故障信息的精準判斷與分析。并結(jié)合伺服系統(tǒng)以及機械處理等數(shù)控加工動力功能，保障其他執(zhí)行單元可以在正常狀態(tài)下完成相關(guān)任務操作。

3.3 相關(guān)建議? 為確保數(shù)控加工處理效率及質(zhì)量得以深化加強，技術(shù)人員應該深刻意識到傳統(tǒng)加工模式已經(jīng)難以適應于當前數(shù)控機床加工處理背景。因此在新時期，技術(shù)人員應該對編程語言，組織與設計進行健全與完善，以期可以降低系統(tǒng)bug發(fā)生概率。與此同時，技術(shù)人員應該熟練掌握數(shù)控加工過程所涉及到的控制流程及模式，主動結(jié)合數(shù)控機械制造技術(shù)特點以及生產(chǎn)流程，及時更新刀架以及刀具等配置情況，并重點對軸承組件進行潤滑操作，以確保整體生產(chǎn)效率得以深化加強。

4? 結(jié)論

總而言之，在當前科學技術(shù)迅猛發(fā)展的背景下，我國機械設計制造產(chǎn)業(yè)應該主動立足于科技前沿發(fā)展動態(tài)，對當前技術(shù)體系存在的弊端問題進行及時處理。與此同時，為助推機械設計制造產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展，全面促進機械設計制造行業(yè)轉(zhuǎn)型升級，行業(yè)內(nèi)部研究人員應該主動應用先進技術(shù)內(nèi)容以及管理模式，對當前生產(chǎn)體系進行適當健全與完善。并主動立足于節(jié)能環(huán)保以及可持續(xù)發(fā)展理念要求，減少生產(chǎn)作業(yè)期間存在的環(huán)境污染問題。除此之外，對于數(shù)控加工等機械設計制造產(chǎn)業(yè)而言，應該主動立足于多元化發(fā)展背景，準確應用自動化技術(shù)以及智能控制技術(shù)，保障加工生產(chǎn)效率以及質(zhì)量得以深化加強。相信在全體人員的不斷努力下，我國機械設計制造及自動化應用發(fā)展水平將會得到進一步提高。

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