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機械制造自動(dòng)化方式研討論文
現有的機械制造系統可以根據系統的加工方式和設備，分為自動(dòng)線(xiàn)、專(zhuān)用自動(dòng)機、柔性制造系統、制造單元和通用機床等五大類(lèi)。近年來(lái)，隨著(zhù)計算機技術(shù)的迅速發(fā)展，制造系統中又相繼提出了并行工程、精益生產(chǎn)、敏捷制造、智能制造等新的概念和哲理，使得機械制造業(yè)不斷煥發(fā)青春，走向更加燦爛的明天。
1數控加工技術(shù)
數控加工是把加工零件的全部過(guò)程以數字代碼形式記在控制介質(zhì)上，并輸入到機床的數控裝置，由數控裝置自動(dòng)控制機床各運動(dòng)部件的動(dòng)作順序、運動(dòng)速度、位移量及各種輔助運動(dòng)等，以實(shí)現自動(dòng)化加工的一項技術(shù)。其工作過(guò)程可分為二個(gè)階段：①加工準備階段。此階段完成數控程序的編制，目前主要有竽工編程和自動(dòng)編程兩種方法，編寫(xiě)的程序單中包括組成零件的圖形數據和工藝數據，如圓的圓心坐標及圓弧終點(diǎn)坐標、直線(xiàn)起點(diǎn)、終點(diǎn)坐標、零件的加工順序、主軸狀態(tài)及進(jìn)給量等。②數控加工階段。此階段將數控程序輸入機床的數控裝置,數控裝置通過(guò)對輸入的數字代碼指令進(jìn)行一系列的處理和運算，將結果輸出到機床的伺服裝置，驅動(dòng)機床部件按規定的速度和位移量進(jìn)行運動(dòng)，自動(dòng)地完成對零件的加工。數控系統概括起來(lái)主要由三個(gè)部分構成：數控裝置、伺服系統和機床床體。機床數控裝置由輸入部分、控制運算部分和輸出部分組成，隨著(zhù)微處理器和微型機的發(fā)展，機床數控裝置逐步由通用的計算機代替了專(zhuān)用的計算機裝置，使數控機床的功能進(jìn)一步的擴大和完善。數控伺服系統將數控系統發(fā)送來(lái)的電脈沖信號經(jīng)處理后，轉變?yōu)闄C床各部件的運動(dòng)，是數控機床運動(dòng)部件與數控系統連接的裝置。
2工業(yè)機器人
在現代機械制造系統中，工業(yè)機器人發(fā)揮著(zhù)重要的作用。目前，工業(yè)機器人已廣泛地應用于物料的裝卸與搬運、焊接、噴漆、產(chǎn)品裝配和檢驗等各種工作中。工業(yè)機器人是一種具有人的某些特點(diǎn)和功能，并且能夠自動(dòng)地進(jìn)行多種操作的機電一體化設備，是一種多用途的可重復編程的自動(dòng)控制操作機。它可以按照事先編好的程序完成各種機械動(dòng)作，代替人完成某些工作。工業(yè)機器人能用于各種生產(chǎn)領(lǐng)域，如物料搬運、涂裝、點(diǎn)焊、弧焊、檢測和裝配等工作。目前，它已成為柔性制造系統、計算機集成制造系統等現代制造系統必不可少的重要組成部分，對促進(jìn)機械制造業(yè)的自動(dòng)化、柔性化發(fā)揮了巨大的作用。在船舶工業(yè)，機器人可廣泛地應用于焊接和涂裝，使人們從較差的工作環(huán)境中解脫出來(lái)，并提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
3柔性制造技術(shù)
柔性制造技術(shù)是集數控技術(shù)、計算機技術(shù)、機器人技術(shù)以及現代生產(chǎn)管理技術(shù)于一體的先進(jìn)制造技術(shù)。隨著(zhù)科技、經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，多品種、中小批量生產(chǎn)已成為機械制造業(yè)一個(gè)重要的發(fā)展趨勢。FMS作為一種高效率、高精度和高柔性的制造系統，自1967年誕生之日起，就顯示了強大的生命力，已成為當今乃至今后機械制造自動(dòng)化發(fā)展的重要方向之一。柔性制造系統是在計算機統一控制下，由自動(dòng)裝卸與輸送系統將若干臺數控機床或加工中心連接起來(lái)而構成的一種適合于多品種、中小批量生產(chǎn)的先進(jìn)制造系統。主要由五個(gè)功能系統組成：自動(dòng)加工系統、自動(dòng)物流系統、自動(dòng)倉庫系統、自動(dòng)監控系統、計算機控制系統FMS具有高度的柔性、設備利用率高，在制品減少、市場(chǎng)反應能力增強、勞動(dòng)生產(chǎn)率提高，工人數減少、產(chǎn)品質(zhì)量提高等多方面的特點(diǎn)。
4計算機輔助工程設計技術(shù)
4.1計算機輔助設計
計算機輔助設計是在計算機硬件與軟件的支撐下，通過(guò)對產(chǎn)品的描述、造型、系統分析、優(yōu)化、仿真和圖形處理的研究，計箅機輔助設計師完成產(chǎn)品的全部設計過(guò)程，最后輸出滿(mǎn)意的設計結果和產(chǎn)品圖形。由此可知，支持設計過(guò)程的各個(gè)階段，即方案設計、總體設計和詳細設計,可以輸出有關(guān)的技術(shù)文檔，如工程圖樣、零件明細表等。
4.2成組技術(shù)
成組技術(shù)是一門(mén)生產(chǎn)技術(shù)和管理相結合的科學(xué)，它研究如何識別和發(fā)展生產(chǎn)活動(dòng)中有關(guān)事物的相似性,并利用相似性分類(lèi)歸族，針對每族零件所具有的相似性信息，找出相對統一的最優(yōu)方案，以達到提高效率、節省資源、降低費用之目的。由此可知，成組技術(shù)就是通過(guò)對零件之間客觀(guān)存在的相似性進(jìn)行標識，按相似性準則將零件分類(lèi)歸族,在零件族的基礎上完成產(chǎn)品生產(chǎn)的各個(gè)環(huán)節的任務(wù)，從而實(shí)現產(chǎn)品設計、制造工藝和生產(chǎn)管理的合理化。眾所周知，機械制造業(yè)中，多品種、中小批生產(chǎn)占有較大的比重。根據不同的行業(yè)機械產(chǎn)品零件的統計分析，約80%左右的零件均屬單件小批生產(chǎn)，并且隨生產(chǎn)水平的提髙，多品種、小批量生產(chǎn)的比重將繼續增長(cháng)。長(cháng)期以來(lái)，多品種、小批量生產(chǎn)一直處于落后的狀態(tài)，存在著(zhù)幾個(gè)方面的主要問(wèn)題，為此，雖然在組織上、技術(shù)上提出了不少措施和方法，取得一些效果，但都有其局限性。而成組技術(shù)的科學(xué)理論及實(shí)踐表明，它能從根本上解決生產(chǎn)中由于品種多、產(chǎn)量小而帶來(lái)的矛盾。在機械制造領(lǐng)域，由于成組技術(shù)的實(shí)質(zhì)是開(kāi)發(fā)和利用生產(chǎn)活動(dòng)中客觀(guān)存在的相似性，因此，如何描述相似性信息及如何按一定的分類(lèi)準則對有關(guān)事物分類(lèi)歸族，是成組技術(shù)研究和應用的重要基礎。
4.3計算機輔助工藝設計
計算機輔助工藝設計是根據產(chǎn)品圖樣信息及現有生產(chǎn)條件，制定出原材料加工為成品所需要的一系列加工方法、制造過(guò)程以及有關(guān)資源需求的計劃過(guò)程。它通常包括制定工藝路線(xiàn)、進(jìn)行詳細工藝設計和輸出完整的工藝文件等功能。長(cháng)期以來(lái)，工藝設計是工藝人員靠經(jīng)驗和手工完成。由于個(gè)人經(jīng)驗的局限性和手段落后，造成工藝設計工作存在著(zhù)許多問(wèn)題，如工藝設計工作的重復性和同類(lèi)零件的工藝設計的多樣性等。計算機輔助工藝設計可以改變工藝的手工方式及完全對人的依賴(lài)，提高工藝設計的效率和質(zhì)量，從而為工藝設計的標準化和自動(dòng)化創(chuàng )造良好條件。
4.4計算機輔助制造
計算機輔助制造通常是指計算機在制造領(lǐng)域有關(guān)應用的統稱(chēng)。目前還沒(méi)有統一的定義，它有廣義和狹義之分。廣義的是指利用計算機輔助從毛坯到產(chǎn)品制造過(guò)程中的直接和間接的活動(dòng)，包括計算機輔助工藝設計、計算機輔助工裝設計與制造、計算機輔助數控編程、計算機輔助作業(yè)計劃、物流過(guò)程的運行控制、生產(chǎn)控制、質(zhì)量控制等主要方面。而狹義的是指數控程序的編制，包括刀具路徑的確定、刀位文件的生成、刀具軌跡仿真以及代碼的生成等。
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