計(jì)算機(jī)技術(shù)在焊接過程控制中的應(yīng)用

摘 要：焊接在目前機(jī)械制造業(yè)中占據(jù)著重要的地位，焊接過程控制涉及到的設(shè)計(jì)加工管理，操作人員管理以及檢驗(yàn)管理等比較復(fù)雜。應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)可以優(yōu)化焊接過程中的管理工作。本文介紹了目前焊接過程控制中存在的問題，再重點(diǎn)探討了計(jì)算機(jī)技術(shù)在焊接過程控制中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)技術(shù)；焊接過程控制

引言

目前，機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)是國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展和國防安全的重要支柱，也與人們的日常生活息息相關(guān)。焊接在目前機(jī)械設(shè)計(jì)行業(yè)中的應(yīng)用比較廣泛，先進(jìn)的焊接技術(shù)不僅能夠完成其它材料成型方法無法完成的產(chǎn)品，而且還節(jié)省原材料，節(jié)約工時(shí)，大大降低了企業(yè)的成本。一件焊接產(chǎn)品的完成包括設(shè)計(jì)過程，工藝制定，施工過程，檢驗(yàn)過程等，在上述的焊接過程中容易出現(xiàn)問題。問題的出現(xiàn)不僅會(huì)降低了焊接的效率和質(zhì)量，嚴(yán)重的話還會(huì)導(dǎo)致生產(chǎn)事故，威脅企業(yè)財(cái)產(chǎn)安全和操作人員的生命安全。將快速發(fā)展的計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用到焊接過程管理中，可以有效的提高管理工作的高效性，保證焊接工作的順利完成。本文先簡要介紹傳統(tǒng)焊接過程管理中存在的一些問題，然后探討計(jì)算機(jī)技術(shù)在焊接過程管理中的重要應(yīng)用。

1. 焊接過程控制中存在的問題

焊接過程控制的管理工作主要包括焊接設(shè)計(jì)管理，焊接操作人員的管理、焊接材料管理、以及焊接生產(chǎn)加工過程管理等。而在每個(gè)管理過程中都會(huì)存在很多的問題，下面針對(duì)各個(gè)管理環(huán)節(jié)可能存在的問題進(jìn)行分析。

第一，焊接設(shè)計(jì)管理中存在的問題。在傳統(tǒng)的焊接設(shè)計(jì)中，主要還是依靠設(shè)計(jì)人員的知識(shí)能力和經(jīng)驗(yàn)水平，而設(shè)計(jì)人員水平的差異可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)缺陷，如果設(shè)計(jì)人員不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)產(chǎn)品成型后再發(fā)現(xiàn)缺陷時(shí)，還需要重新設(shè)計(jì)再投產(chǎn)，延誤工期的同時(shí)還會(huì)造成人力和材料上的浪費(fèi)。

第二，焊接操作人員管理中存在的問題。目前，大多數(shù)的焊接都是靠焊接操作人員手工焊接完成，操作人員的一個(gè)小失誤都會(huì)造成焊接缺陷，影響將來產(chǎn)品的總體質(zhì)量，所以要加強(qiáng)操作人員的管理工作。企業(yè)在對(duì)操作人員管理方面存在一些問題，比如操作人員專業(yè)技能和工作態(tài)度是否過關(guān)，對(duì)每個(gè)操作人員的考核方式是否公平等。

第三，焊接材料管理方面存在的問題。根據(jù)焊接對(duì)象的不同，需要使用不同的操作人員具及不同的焊材或焊絲。在焊接材料管理方面，一是容易出現(xiàn)材料混淆誤拿的情況，二是每個(gè)材料的動(dòng)向不明，容易出現(xiàn)材料丟失問題。

第四，焊接生產(chǎn)加工過程管理中存在的問題。傳統(tǒng)焊接主要是依靠操作人員按照設(shè)計(jì)圖紙，根據(jù)工藝卡片一步一步進(jìn)行焊接，當(dāng)焊接工作量大時(shí)，焊接過程容易出現(xiàn)混亂和失誤，企業(yè)難以監(jiān)測(cè)到加工過程中的每個(gè)環(huán)節(jié)。

2. 計(jì)算機(jī)在焊接過程控制中的應(yīng)用

對(duì)于上面提出的焊接過程控制中存在的一些問題，可以通過應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)來進(jìn)行有效的解決。

2.1. 人員管理技術(shù)

利用計(jì)算機(jī)的人員管理軟件，能夠?qū)附硬僮魅藛T進(jìn)行有效管理。一方面，通過軟件可以直接查詢?nèi)藛T的專業(yè)能力，將操作人員進(jìn)行有效的分配，并且還可以記錄員工的培訓(xùn)情況。另一方面，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)公正公平的考核，提高操作人員的工作積極性。

2.2 .數(shù)據(jù)庫技術(shù)

計(jì)算機(jī)中的數(shù)據(jù)庫技術(shù)可以對(duì)焊接材料進(jìn)行實(shí)時(shí)管理和監(jiān)督。數(shù)據(jù)庫技術(shù)可以對(duì)大量的焊接材料進(jìn)行科學(xué)的分類，方便操作工的存放和查找。數(shù)據(jù)庫技術(shù)還可以記錄每個(gè)焊接材料的使用情況及去向，當(dāng)材料被使用時(shí)，需要進(jìn)行登記并輸入數(shù)據(jù)庫中，這樣企業(yè)就能夠監(jiān)督到所有焊接材料的走向。

2.3 .計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)

在焊接設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)難以達(dá)到最佳水平。而借助計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，可以在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行初步的試驗(yàn)和研究。通過仿真，可以找到最佳的焊接角度、焊接長度以及焊接形狀等關(guān)鍵參數(shù)。仿真軟件還能夠模擬出焊接過程中的溫度變化和應(yīng)力變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)焊接中存在的缺陷。所以計(jì)算機(jī)的仿真技術(shù)能夠確定出各種材料的最優(yōu)焊接參數(shù)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的最優(yōu)焊接設(shè)計(jì)，從而保證了產(chǎn)品的低成本和高質(zhì)量等優(yōu)勢(shì)。

2.4. CAPP的應(yīng)用

目前大多數(shù)企業(yè)都選擇引入CAPP來保證的焊接工藝的質(zhì)量。工藝人員可以通過CAPP完成焊接工藝評(píng)定報(bào)告，工藝卡片的編制，提交流程進(jìn)行審批和定版。實(shí)現(xiàn)了工藝流程的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化。CAPP的應(yīng)用不僅減輕了工藝人員的工作強(qiáng)度，還能縮短工藝設(shè)計(jì)的周期，提高工藝設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率。

2.5. 焊接加工管理技術(shù)

在焊接加工管理過程中引入計(jì)算機(jī)技術(shù)具有重要的作用。首先，在焊接工作開始時(shí)，計(jì)算機(jī)會(huì)對(duì)操作人員的身份進(jìn)行驗(yàn)證，保證是具有焊接資質(zhì)的操作人員來進(jìn)行焊接。其次，計(jì)算機(jī)會(huì)對(duì)焊接材料進(jìn)行辨識(shí)，當(dāng)發(fā)現(xiàn)不是正確的焊接材料時(shí)會(huì)發(fā)出警報(bào)和提醒信息。再次，進(jìn)行焊接時(shí)操作人員需要輸入焊接步驟和焊接參數(shù)的簡單代碼，計(jì)算機(jī)可以根據(jù)國家的相關(guān)焊接要求對(duì)焊接信息進(jìn)行識(shí)別，從而保證焊接工作的順利進(jìn)行。最后，焊接結(jié)束時(shí)，計(jì)算機(jī)可以通過傳感器等來檢查焊接結(jié)果是否合格。在整個(gè)焊接過程中，計(jì)算機(jī)會(huì)對(duì)焊接操作人員、材料以及步驟等各個(gè)信息進(jìn)行收集，方便企業(yè)的監(jiān)督和管理。此外，設(shè)計(jì)人員已經(jīng)創(chuàng)造出了焊接機(jī)器人來代替人工焊接，提高了焊接水平和效率。

3.結(jié)語

目前，計(jì)算機(jī)技術(shù)在焊接過程控制中具有重要的作用。人員管理技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)能夠?qū)附拥南嚓P(guān)信息進(jìn)行有效的監(jiān)督和管理。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)極大的優(yōu)化了焊接設(shè)計(jì)水平，例如Solid work軟件可以對(duì)焊接對(duì)象進(jìn)行三維構(gòu)造，ANSYS軟件可以對(duì)焊接過程進(jìn)行仿真，fluent軟件還可以對(duì)焊接溫度場(chǎng)變化進(jìn)行模擬。但是針對(duì)具體焊接的專業(yè)仿真軟件，市場(chǎng)上見到的還不是很多。目前，因?yàn)槊總€(gè)企業(yè)的焊接水平和標(biāo)準(zhǔn)都不一樣，以及實(shí)際情況的制約，企業(yè)均是自己開發(fā)一套適合自己企業(yè)的計(jì)算機(jī)軟件來輔助生產(chǎn)，所以開發(fā)出一套通用的計(jì)算機(jī)技術(shù)來輔助生產(chǎn)是以后研究的一個(gè)方向。

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