在我国目前的发展阶段,工业依然是最主要的国民经济支柱产业,加强工业的发展,提升工业的生产水平和生产效率仍然是当前我国最主要的发展任务。而制造业作为工业的重要组成部分,更是需要积极向着现代化不断发展,提高机械制造产业在国际市场中的竞争力,促进我国工业经济水平的快速提升。从当前国际机械制造产业的发展趋势来看,智能化己经成为了现代机械制造的主要发展方向。以下本文就针对机械制造智能化发展的相关问题进行简单研究探讨。
一、机械制造技术的发展概况
在现代泡沫切割设备制造业的技术发展中,数控技术无疑是发展最快,也是应用最广泛的一个现代化机械制造技术。其不但有效的将计算机技术、数字技术、微电子技术以及信息技术等高新技术有效的融合在一起,而且还能够实现高精度和高效率的设计效果,对于现代机械的自动化、智能化发展提供了重要的技术支持。近年来,计算机技术、数字技术以及通信技术都得到了飞速的发展,促进了数控技术在本质上的变革,使数控技术朝着实时动态全闭环控制模式的方向不断发展。提高了数控技术的集成化水平,使机械的数控系统结构更加轻薄小巧,且数控系统功能更加完善,更加智能化,这也是机械制造智能化发展的主要推动力量。总之,当前的机械制造技术正在朝着更加先进、更加智能的方向快速发展。
二、机械制造智能化发展的必然性
首先,数控技术己经成为现代数控泡沫切割设备的关键技术,在数控技术的应用下,机械制造必然会朝着信息化和智能化方向发展。其次,现代社会生产对机械的性能提出了更高的要求,要求机械产品的精度和效率更高,也要求其自动化水平更高,而人工制造过程中受人为因素的影响,常常会出现各种误差现象而影响机械的精度和整体性能,而采用智能化的机械制造技术则能够很好的满足机械高精度的要求,因而智能化的发展是势在必行的。第三,现代机械制造技术要想进一步提高机械的整体性能,完善机械的功能,就必须要对机械设计和制造中的各项参数进行相应的调整和修改,而智能化技术正好能够在此过程中起到非常大的帮助作用,能够使机械的在线诊断和故障排除效率大大提高。
三、现代机械制造智能化的发展趋势
1、性能发展方向
1)高速高精度高效化。由于采用了高速CPU芯片、多CPU控制系统、RISC芯片,以及带高分辨率绝对式检测元件的交流数字伺服系统,此外,采取能有效改善机械动、静态特性等的措施,大大提高了机械的高速高精高效化。
2)柔性化。包含数控系统本身的柔性,其采用模块化设计,功能的覆盖面更大,可裁剪性更强,能满足不同用户的需求;群拉系统的柔性,同一群控系统可依据不同的生产流程的要求,使物料流与信息流能自动的进行动态调整,从以最大限度的发挥群控系统的效能。
3)工艺复合性和多轴化。复合加工正朝着多轴、多系列控制功能的方向发展。数控机械的工艺复合化为工件在一台机械上经过一次装夹后,通过自动的换刀、旋转主轴头或者转台等各种措施,以完成多工序、多表面的复合加工。
4)实时智能化。现代机械的智能化与传统的智能化概念有着本质区别,之前的智能化是指通过人工调控来实现任务的自动调度与分配,并保证完成任务。但是现代的机械智能化则是指使机械按照人类的行为实现运行和自我操作,能够实现实时智能化。
2、功能发展方向
1)用户界面图形化。当前虚拟现实、Internet、科学计算可视化及多媒体等技术,对用户界面提出了更高的要求,图形用户界面极大的方便了非专业用户的使用,使用者可通过窗口、菜单进行操作。
2)科学计算可视化。可视化技术同虚拟环境技术进行结合,进一步的拓宽了应用领域,对提高产品的质量、缩短产品设计的周期、降低产品的成有着重要的意义。
3)插补和补偿方式多样化。多种插补方式如直线插补、圆弧插补、圆柱插补、螺纹插补、极坐标插补、2D+2螺旋插补、NURBS插补、多项式插补等。
4)内装高性能PLC。数控系统内装高性能PLC控制模块,可以直接用梯形圈或者高级语言进行编程,具有直观的在线调试与在线帮助功能,在编程工具中包含用于车床铣床的标准的PLC用户程序实例,用户可以在标准PLC用户程序的基础上进行编辑修改,以方便的建立自己的应用程序。
5)多媒体技术应用。在数控技术领域应用多媒体技术可做到信息处理的综合化、智能化,在实时监控系统与生产现场设备的故障诊断、生产过程的参数监测等方面都有着重大的应用价值。
3、体系结构的发展
1)集成化。采用高度集成化的CPU、RISC芯片,以及大规模的可编程集成电路EPLD、FPGA、CPLD、专用集成电路ASIC芯片等,可以提高数控系统的集成度、软硬件运行速度。应用先进的封装和互连技术,把半导体与表面安装技术融为一体,通过提高集成电路的密度,减少互连的长度及数量来降低产品的价格,改进产品的性能,减小组件的尺寸,提高系统的可靠性。
2)模块化。根据不同的功能需求,将CPU、存储器、PLC、通讯等基本的模块作成标准的系列化产品,通过积木方式实现功能裁剪及模块数量的增减,以构成不同档次的数控系统。
3)网络化。EPS线条设备联网可以进行远程控制,以及实现无人化操作,通过对机械的联网,可在任何一台机械上对其它机械实现编程、设定、运行等操作,并且不同机械的画面可以同时展示在每一台机械的屏幕上。
4)通用型开放式闭环控制模式。基于机械制造是一种相对极为复杂的加工工艺,要实现多目标优化以提高机械性能,因此最好闭环控制。而通用型开放式闭环控制模式的应用则更有利于实现计算机实时智能技术、自适应控制、动态仿真的统一和融合。
综上所述,现代机械制造智能化发展己经成为机械制造行业的必然发展趋势,但是在实现机械制造智能化的同时,还需要同时考虑到所使用的智能化技术是否具有较高的实用性和应用价值。只有经济、实用、可行、高效的机械制造智能化技术才能促进机械制造技术水平的提升,提高机械制造产业的发展速度。我国目前的智能化机械制造技术发展还相对较为缓慢,很多制造工艺仍然采用落后的传统技术,这是阻碍我国机械制造产业发展的主要因素,必须要加以改进和完善,最大程度的提高机械制造的智能化水平。
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