淺談關(guān)于機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)與制造存在問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

孫廣悅

【摘? 要】隨著我國(guó)工業(yè)水平的不斷發(fā)展，機(jī)械設(shè)備的制造水平開(kāi)始相繼提高，它的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)也已取得良好的成績(jī)，機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的好壞與我國(guó)工業(yè)水平的發(fā)展息息相關(guān)，所以應(yīng)全力做好機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)。本文主要以機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)與制造的設(shè)計(jì)原則為根本，分析機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)與制造存在的問(wèn)題，并提出相應(yīng)的解決措施。

【關(guān)鍵詞】機(jī)械自動(dòng)化;設(shè)計(jì)與制造;存在問(wèn)題;應(yīng)對(duì)措施

一、機(jī)械設(shè)計(jì)與制造及其自動(dòng)化的優(yōu)勢(shì)

1.減少材料浪費(fèi)，保護(hù)環(huán)境

傳統(tǒng)生產(chǎn)方式?jīng)]有經(jīng)過(guò)精確的計(jì)算與規(guī)劃，一切都按照經(jīng)驗(yàn)做事，而非全面考慮科學(xué)方面的因素。工作中在很多精細(xì)化位置的處理或是在一些剩余面積的切除方面，傳統(tǒng)工藝中大多都是按照?qǐng)?zhí)行者的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行制作的，這樣主觀性非常強(qiáng)，會(huì)無(wú)可避免地導(dǎo)致物品的浪費(fèi)。在這樣的現(xiàn)狀下，機(jī)械全自動(dòng)的優(yōu)勢(shì)更加明顯，機(jī)器計(jì)算是客觀的，不會(huì)受到主觀因素的影響，因而在切割時(shí)可以最大程度地節(jié)省材料，并且還可以根據(jù)云計(jì)算的功能為剩下的邊角廢料找到適合運(yùn)用的領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)最大程度地不浪費(fèi)一點(diǎn)一滴的材料，保證材料的充分利用。

2.改進(jìn)生產(chǎn)方式，提高生產(chǎn)效率

原始的機(jī)械生產(chǎn)中需要大量的人力，人們以產(chǎn)線為基礎(chǔ)工作單位，產(chǎn)線上的每個(gè)人都按照規(guī)范完成屬于自己的那部分工作。這種生產(chǎn)方式中整體速度受到了每一個(gè)環(huán)節(jié)的人員速度的制約，當(dāng)其中一個(gè)人的速度變慢時(shí)，整體工作的效率也會(huì)因此而大打折扣。并且這種制造方法一般檢測(cè)環(huán)節(jié)都在最后一步，這也致使當(dāng)?shù)谝粋€(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)只有當(dāng)它達(dá)到最后一個(gè)環(huán)節(jié)才會(huì)被人們發(fā)現(xiàn)，導(dǎo)致大量工件報(bào)廢，也因?yàn)楦鞣N人工元素過(guò)多的原因?qū)е庐a(chǎn)品的質(zhì)量不高。而機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)則可以完全規(guī)避這些問(wèn)題，機(jī)械自動(dòng)化可以最大程度地減少人工的參與，隨著智能化的發(fā)展發(fā)展，未來(lái)生產(chǎn)過(guò)程中只需要人在控制臺(tái)觀測(cè)工作是否正常便可以。機(jī)器觀測(cè)具有精準(zhǔn)、客觀性強(qiáng)等特點(diǎn)，可以節(jié)省原材料加工中的經(jīng)濟(jì)投入，在最少的經(jīng)濟(jì)投入中獲得最大的回報(bào)。

3.完成極端任務(wù)，減少人力損失

在很多工作中，有一部分工作帶有很大的危險(xiǎn)性或者是無(wú)可避免地對(duì)人體有一定的副作用或是隱形傷害（例如：鏟火工），但由于這部分工作又必須有人做，傳統(tǒng)工業(yè)中采用高額工資聘請(qǐng)人員去完成。到了機(jī)械自動(dòng)化的問(wèn)世，人們只需要設(shè)計(jì)一個(gè)合適的結(jié)構(gòu)加上設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的程序便可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。保護(hù)人們的身體健康，同時(shí)艱苦的任務(wù)也有人完成。

二、機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的常見(jiàn)問(wèn)題

1.產(chǎn)品表面質(zhì)量難以保證

機(jī)械產(chǎn)品整體作為重要判斷標(biāo)準(zhǔn)即為表面質(zhì)量， 其直接影響機(jī)械的使用壽命， 特別是對(duì)表面抗磨損性能而言具有非常嚴(yán)格的要求， 對(duì)于設(shè)備整體使用功能具有重要影響。影響因素主要包含材料及加工過(guò)程兩方面。若零件選取韌性材料， 并通過(guò)刀具給予切削， 會(huì)極易導(dǎo)致材料發(fā)生塑性變形， 導(dǎo)致其表面粗糙;如果材料選用脆性材料則會(huì)在切割過(guò)程中因其自身特征極易導(dǎo)致碎屑掉落， 制約到原材料質(zhì)量以及零件表面粗糙程度。通過(guò)以上分析可知， 材料內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)以及零件表面冷作硬化對(duì)于零件物理起著決定性的作用。同時(shí)， 機(jī)械產(chǎn)品表面質(zhì)量與加工所出現(xiàn)的殘余應(yīng)力之間亦具有一定的聯(lián)系。

2.加工精度不高

機(jī)械作為經(jīng)貿(mào)設(shè)計(jì)工程， 為了保證其正常使用， 需保證所有零件嚴(yán)絲合縫， 根據(jù)相應(yīng)的尺寸與構(gòu)造相互融合。因而， 機(jī)械加工對(duì)于精準(zhǔn)度的要求相對(duì)較高。其中導(dǎo)致機(jī)械角鋼精準(zhǔn)度低的原因主要包含加工機(jī)床故障、磨損， 刀具磨損變形， 設(shè)備運(yùn)行中高低溫度差異導(dǎo)致的變形， 以及機(jī)床幾何誤差等， 因此， 為了更好的保證機(jī)械設(shè)計(jì)加工精度需進(jìn)一步研究相關(guān)措施， 有效的把控以及縮小誤差的出現(xiàn)。

3.經(jīng)濟(jì)環(huán)保性有待提高

因機(jī)械制造會(huì)產(chǎn)生一定的污染， 包含噪音污染和空氣污染， 從而對(duì)生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的破壞。所以， 需采取相應(yīng)的對(duì)策有效的減少機(jī)械制造所產(chǎn)生是各類污染， 在保護(hù)環(huán)境的基礎(chǔ)上， 最大限度的實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益， 在此過(guò)程中， 需加強(qiáng)綠色環(huán)保技術(shù)的研究。

三、改善機(jī)械工程自動(dòng)化技術(shù)的措施

1.充分認(rèn)識(shí)機(jī)械自動(dòng)化的發(fā)展方向

改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)大力引進(jìn)國(guó)外機(jī)械制造技術(shù)的引進(jìn)和學(xué)習(xí)，國(guó)家重視教育行業(yè)，科研實(shí)力逐步增強(qiáng)，我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)逐漸發(fā)展起來(lái)了。目前我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)雖然有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，與發(fā)達(dá)國(guó)家的機(jī)械制造業(yè)水平相比，我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)技術(shù)水平還處于較低階段。針對(duì)我國(guó)的具體國(guó)情，發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)，應(yīng)該以企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展的實(shí)際需要以及市場(chǎng)需求為基本導(dǎo)向，以“科技是第一生產(chǎn)力”為指導(dǎo)，大力發(fā)展科技創(chuàng)新，加大技術(shù)投資，優(yōu)化產(chǎn)業(yè)鏈為首要任務(wù)。在我國(guó)，切忌盲目搞自動(dòng)化、搞自動(dòng)生產(chǎn)線的做法。以往的經(jīng)驗(yàn)告訴我們，盲目生產(chǎn)只能造成低效率、低質(zhì)量的生產(chǎn)，不僅產(chǎn)生不了經(jīng)濟(jì)效益，還會(huì)浪費(fèi)大量的人力、物力和財(cái)力。做到效率和質(zhì)量的有機(jī)統(tǒng)一，充分考慮市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)下的物資平衡，才是我們發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)所要達(dá)到的目標(biāo)。

2.加強(qiáng)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展力度

機(jī)械制造業(yè)作是我國(guó)基礎(chǔ)工業(yè)，對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)命脈，機(jī)械制造業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的先進(jìn)程度也決定了國(guó)家經(jīng)濟(jì)的強(qiáng)弱。我國(guó)機(jī)械制造業(yè)各企業(yè)具有大量的通用設(shè)備，在發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)時(shí)，應(yīng)將原有設(shè)備作為基礎(chǔ)，合理調(diào)整機(jī)床布局，通過(guò)添置少量的數(shù)控設(shè)備，充分發(fā)揮電子計(jì)算機(jī)自動(dòng)化管理的優(yōu)勢(shì)，充分發(fā)揮人的創(chuàng)造性，共同創(chuàng)造一個(gè)以人為中心、以信息自動(dòng)化為先導(dǎo)，建立自主的單元化生產(chǎn)系統(tǒng)。我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展很快，問(wèn)題也相對(duì)較多，首先是能源的巨大消耗，和環(huán)境的破壞。雖然說(shuō)我國(guó)的能源相對(duì)來(lái)說(shuō)比較豐富，用我們13億人口這個(gè)龐大的數(shù)字平均一下，就顯得非常匱乏。黨和國(guó)家在新的歷史時(shí)期提出了經(jīng)濟(jì)發(fā)展要遵循 “節(jié)能減排”的目標(biāo)，這樣就要求我們?cè)诋a(chǎn)業(yè)方面要加大科研創(chuàng)新力度，大力發(fā)展節(jié)能型產(chǎn)業(yè)和經(jīng)濟(jì)性產(chǎn)業(yè)，利用最少的能源創(chuàng)造最大的利潤(rùn)的同時(shí)要注重環(huán)境的保護(hù)和能源的可持續(xù)利用。發(fā)展機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)該立足于自我研發(fā)，然后配套國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的引進(jìn)，共同來(lái)完成技術(shù)的升級(jí)和改造，要重視降低能源消耗，并減少污染物的排放，走一條低成本的機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展之路。

3.合理地使用機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)

目前，中國(guó)機(jī)械制造業(yè)同世界先進(jìn)水準(zhǔn)之間存在著階段性的差距。在這種情況下，普遍應(yīng)用電子計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)的高度自動(dòng)化，并不具備相應(yīng)的基礎(chǔ)技術(shù)、發(fā)展經(jīng)驗(yàn)和所需資金。因此，應(yīng)該發(fā)展生產(chǎn)工藝成熟的大批量生產(chǎn)的自動(dòng)化技術(shù)。目前在我國(guó)，在數(shù)量較大的同類產(chǎn)品連續(xù)流水作業(yè)的切削加工生產(chǎn)中，自動(dòng)化設(shè)備被仍然是以半自動(dòng)機(jī)床、自動(dòng)機(jī)床、組合機(jī)床及其組成的自動(dòng)線、回轉(zhuǎn)體零部件加工自動(dòng)線等為主。在大批量的鑄造、鍛造、焊接、沖壓、熱處理以及裝配等生產(chǎn)過(guò)程中，采用自動(dòng)單機(jī)和自動(dòng)線則是符合現(xiàn)實(shí)的，也是可行的。針對(duì)品種較多的成品生產(chǎn)，應(yīng)該采用可快速重新調(diào)整的設(shè)備組成成組工段或者流水線 可更換主軸箱組合機(jī)床自動(dòng)線、短自動(dòng)線和復(fù)合制造單元從而實(shí)現(xiàn)成組自動(dòng)化。針對(duì)單件小批量生產(chǎn)，應(yīng)該從推廣成組技術(shù)人手，適當(dāng)發(fā)展采用數(shù)控機(jī)應(yīng)用或加工中心。

結(jié)語(yǔ)

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科技不斷進(jìn)步，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域中所發(fā)揮的作用越來(lái)越明顯，已經(jīng)成為未來(lái)機(jī)械制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。如今我國(guó)在機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展政工還面臨著各種挑戰(zhàn)，因此應(yīng)找出機(jī)械自動(dòng)化設(shè)計(jì)和制造中所存在的問(wèn)題，并加以改進(jìn)，從而進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)的發(fā)展。

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