淺談關(guān)于機械自動化設計與制造存在問題及應對措施

孫廣悅

【摘? 要】隨著我國工業(yè)水平的不斷發(fā)展，機械設備的制造水平開始相繼提高，它的設計與制造技術(shù)也已取得良好的成績，機械設備運行的好壞與我國工業(yè)水平的發(fā)展息息相關(guān)，所以應全力做好機械自動化設計與制造技術(shù)。本文主要以機械自動化設計與制造的設計原則為根本，分析機械自動化設計與制造存在的問題，并提出相應的解決措施。

【關(guān)鍵詞】機械自動化;設計與制造;存在問題;應對措施

一、機械設計與制造及其自動化的優(yōu)勢

1.減少材料浪費，保護環(huán)境

傳統(tǒng)生產(chǎn)方式?jīng)]有經(jīng)過精確的計算與規(guī)劃，一切都按照經(jīng)驗做事，而非全面考慮科學方面的因素。工作中在很多精細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執(zhí)行者的經(jīng)驗進行制作的，這樣主觀性非常強，會無可避免地導致物品的浪費。在這樣的現(xiàn)狀下，機械全自動的優(yōu)勢更加明顯，機器計算是客觀的，不會受到主觀因素的影響，因而在切割時可以最大程度地節(jié)省材料，并且還可以根據(jù)云計算的功能為剩下的邊角廢料找到適合運用的領(lǐng)域，實現(xiàn)最大程度地不浪費一點一滴的材料，保證材料的充分利用。

2.改進生產(chǎn)方式，提高生產(chǎn)效率

原始的機械生產(chǎn)中需要大量的人力，人們以產(chǎn)線為基礎工作單位，產(chǎn)線上的每個人都按照規(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環(huán)節(jié)的人員速度的制約，當其中一個人的速度變慢時，整體工作的效率也會因此而大打折扣。并且這種制造方法一般檢測環(huán)節(jié)都在最后一步，這也致使當?shù)谝粋€環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題時只有當它達到最后一個環(huán)節(jié)才會被人們發(fā)現(xiàn)，導致大量工件報廢，也因為各種人工元素過多的原因?qū)е庐a(chǎn)品的質(zhì)量不高。而機械自動化技術(shù)則可以完全規(guī)避這些問題，機械自動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，未來生產(chǎn)過程中只需要人在控制臺觀測工作是否正常便可以。機器觀測具有精準、客觀性強等特點，可以節(jié)省原材料加工中的經(jīng)濟投入，在最少的經(jīng)濟投入中獲得最大的回報。

3.完成極端任務，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性或者是無可避免地對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人員去完成。到了機械自動化的問世，人們只需要設計一個合適的結(jié)構(gòu)加上設計一個簡單的程序便可以實現(xiàn)自動化。保護人們的身體健康，同時艱苦的任務也有人完成。

二、機械設計制造中的常見問題

1.產(chǎn)品表面質(zhì)量難以保證

機械產(chǎn)品整體作為重要判斷標準即為表面質(zhì)量， 其直接影響機械的使用壽命， 特別是對表面抗磨損性能而言具有非常嚴格的要求， 對于設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程兩方面。若零件選取韌性材料， 并通過刀具給予切削， 會極易導致材料發(fā)生塑性變形， 導致其表面粗糙;如果材料選用脆性材料則會在切割過程中因其自身特征極易導致碎屑掉落， 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于零件物理起著決定性的作用。同時， 機械產(chǎn)品表面質(zhì)量與加工所出現(xiàn)的殘余應力之間亦具有一定的聯(lián)系。

2.加工精度不高

機械作為經(jīng)貿(mào)設計工程， 為了保證其正常使用， 需保證所有零件嚴絲合縫， 根據(jù)相應的尺寸與構(gòu)造相互融合。因而， 機械加工對于精準度的要求相對較高。其中導致機械角鋼精準度低的原因主要包含加工機床故障、磨損， 刀具磨損變形， 設備運行中高低溫度差異導致的變形， 以及機床幾何誤差等， 因此， 為了更好的保證機械設計加工精度需進一步研究相關(guān)措施， 有效的把控以及縮小誤差的出現(xiàn)。

3.經(jīng)濟環(huán)保性有待提高

因機械制造會產(chǎn)生一定的污染， 包含噪音污染和空氣污染， 從而對生態(tài)環(huán)境產(chǎn)生一定的破壞。所以， 需采取相應的對策有效的減少機械制造所產(chǎn)生是各類污染， 在保護環(huán)境的基礎上， 最大限度的實現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟效益， 在此過程中， 需加強綠色環(huán)保技術(shù)的研究。

三、改善機械工程自動化技術(shù)的措施

1.充分認識機械自動化的發(fā)展方向

改革開放以來，我國大力引進國外機械制造技術(shù)的引進和學習，國家重視教育行業(yè)，科研實力逐步增強，我國的機械制造業(yè)逐漸發(fā)展起來了。目前我國機械制造行業(yè)雖然有了突飛猛進的發(fā)展，與發(fā)達國家的機械制造業(yè)水平相比，我國的機械制造業(yè)技術(shù)水平還處于較低階段。針對我國的具體國情，發(fā)展機械自動化技術(shù)，應該以企業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展的實際需要以及市場需求為基本導向，以“科技是第一生產(chǎn)力”為指導，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。在我國，切忌盲目搞自動化、搞自動生產(chǎn)線的做法。以往的經(jīng)驗告訴我們，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)濟效益，還會浪費大量的人力、物力和財力。做到效率和質(zhì)量的有機統(tǒng)一，充分考慮市場經(jīng)濟下的物資平衡，才是我們發(fā)展機械自動化技術(shù)所要達到的目標。

2.加強機械自動化技術(shù)的發(fā)展力度

機械制造業(yè)作是我國基礎工業(yè)，對國家經(jīng)濟基礎命脈，機械制造業(yè)自動化技術(shù)的先進程度也決定了國家經(jīng)濟的強弱。我國機械制造業(yè)各企業(yè)具有大量的通用設備，在發(fā)展機械自動化技術(shù)時，應將原有設備作為基礎，合理調(diào)整機床布局，通過添置少量的數(shù)控設備，充分發(fā)揮電子計算機自動化管理的優(yōu)勢，充分發(fā)揮人的創(chuàng)造性，共同創(chuàng)造一個以人為中心、以信息自動化為先導，建立自主的單元化生產(chǎn)系統(tǒng)。我國經(jīng)濟發(fā)展很快，問題也相對較多，首先是能源的巨大消耗，和環(huán)境的破壞。雖然說我國的能源相對來說比較豐富，用我們13億人口這個龐大的數(shù)字平均一下，就顯得非常匱乏。黨和國家在新的歷史時期提出了經(jīng)濟發(fā)展要遵循 “節(jié)能減排”的目標，這樣就要求我們在產(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)濟性產(chǎn)業(yè)，利用最少的能源創(chuàng)造最大的利潤的同時要注重環(huán)境的保護和能源的可持續(xù)利用。發(fā)展機械自動化技術(shù)應該立足于自我研發(fā)，然后配套國外先進技術(shù)的引進，共同來完成技術(shù)的升級和改造，要重視降低能源消耗，并減少污染物的排放，走一條低成本的機械自動化發(fā)展之路。

3.合理地使用機械自動化技術(shù)

目前，中國機械制造業(yè)同世界先進水準之間存在著階段性的差距。在這種情況下，普遍應用電子計算機集成制造系統(tǒng)的高度自動化，并不具備相應的基礎技術(shù)、發(fā)展經(jīng)驗和所需資金。因此，應該發(fā)展生產(chǎn)工藝成熟的大批量生產(chǎn)的自動化技術(shù)。目前在我國，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，自動化設備被仍然是以半自動機床、自動機床、組合機床及其組成的自動線、回轉(zhuǎn)體零部件加工自動線等為主。在大批量的鑄造、鍛造、焊接、沖壓、熱處理以及裝配等生產(chǎn)過程中，采用自動單機和自動線則是符合現(xiàn)實的，也是可行的。針對品種較多的成品生產(chǎn)，應該采用可快速重新調(diào)整的設備組成成組工段或者流水線 可更換主軸箱組合機床自動線、短自動線和復合制造單元從而實現(xiàn)成組自動化。針對單件小批量生產(chǎn)，應該從推廣成組技術(shù)人手，適當發(fā)展采用數(shù)控機應用或加工中心。

結(jié)語

隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，科技不斷進步，機械自動化技術(shù)在機械制造領(lǐng)域中所發(fā)揮的作用越來越明顯，已經(jīng)成為未來機械制造業(yè)發(fā)展的必然趨勢。如今我國在機械自動化發(fā)展政工還面臨著各種挑戰(zhàn)，因此應找出機械自動化設計和制造中所存在的問題，并加以改進，從而進一步推動我國機械制造行業(yè)的發(fā)展。

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