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自动化机床论文

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自动化机床论文

自动化机床论文范文第1篇

动画电影的创作,就是将绘画艺术、文学艺术、影视艺术等许多的艺术结合,运用剧本创作的文学思想,采取影视表现手法展示出电影思维,重新构建出对人物造型、场景造型、动物造型等构成元素的创意性思维,创作动画电影作品。成功的动画电影,会非常注重表情达意、画面的设计、风格表现、构图等,基于其构图,就是在作品的原则上使内容更有表现力,画面中的人和物要以什么形式出现,表达什么感彩,这些都是通过动画设计者对灵感及创作技艺的完美诠释。动画电影创作中,对于传统创作手法中,多采取手绘在二维空间完成,但是对于当前动画电影市场来说,也显示出一定的不足,基于3D数字技术,为提升动画电影影院播放效果,不仅为动画创作带来一场革命,同时也创新动画电影创作手法,大大提高动画电影的制作水平。

2动画电影创作中的3D数字技术

2.1动画前期制作

3D数字技术的出现,给人最多的是视觉的震撼,导演能熟练运用数字技术,更加精彩的再现动画电影场景。例如,针对动画电影《疯狂原始人》中,应用3D数字技术,不论是人物造型还是场景设置,都是利用电脑平台,采取3D数字技术对其进行建模制作的,不仅使动画电影达到非常自然逼真的播放效果,同时也丰富了动画设计,使得动画电影创作更接近生活[3]。基于强大的3D数字技术,不仅开始对电影的人物真实性提出更高的需求,同时在动画电影的造型、构图、配色上,也要求可以有真实的观影效果。

2.2动画影院播放

在动画电影创作中,3D技术可以更好的深化主题,且动画创作中,还会按照音乐与影片之间的联系关系,采取3D数字技术描绘场景,有效渲染动画电影气氛,以音画同步式的配乐形式,在3D数字技术描绘场景中,很好的感染观众情绪,使观众对于动画电影的视觉感官得到提升,3D数字技术使得动画电影表现的感情不再孤立,更能够深化提升动画电影画面氛围。

33D数字艺术对动画电影创作的影响

3.1提升观众的观影体验

动画电影创作中,应用3D数字技术,再应用透镜组合,调节画面转换效果,采用精密机械式调节方式,使得动画电影创作发生技术上的改革。故此,在动画电影的创作中,更加注重动画的表现力与场景的真实效果,纵观每部动画电影,在其创作中,多具有奇幻、炫酷的3D场景,并且更是通过3D数字技术,深化与烘托动画电影中的人物与情节,有效填补动画电影场景之间的空白间隔,还很好的发挥一定的叙事功能,扩大动画电影的创作空间。同时,动画电影创作中,追求与3D技术的融合,采取3D技术创作动画电影,如在《龙骑侠3D》中,采用了3D数字技术进行动画播放,可以提升动画的震撼场面,基于3D影院转换设备的支撑,更是可以精彩再现动画中激烈的战斗镜头,塑造主人公坚强勇敢的正面形象,且延续了励志冒险的主题内容,增添了故事的趣味性和可看性,采用“控制景深,调节速率,善用颜色”手段,保证立体效果基础上,为观众带来极度震撼和华丽的视觉体验。3D数字技术,不仅会影响动画电影观众的心理,也会影响其视觉感官,深化动画电影的主题[4]。在动画电影中,通过3D数字技术,不仅可以抒发影片中人物的情感,还可以渲染场景以及刻画电影人物的性格,引导暗示观众在观看影片时的情绪,这是其他动画电影语言所无法代替的。

3.2丰富动画电影播放色彩

色彩在动画电影作品创作中,可以赋予作品以艺术基调,直接关系到动画电影作品的成功。动画电影创作中,应用3D数字技术,提升动画电影播放精度,有效调控电影画面色彩,给观众带来更好的观影体验。采用了光回收系统,分光路不同光转换系统、PLC电气精准控制系统的组合,达到提高3D转换设备的整体光效值和对比度值。其中光回收系统,采用同一束光在经过特制光学原件后进行分光,并对原本的一束不可用光进行回收重新转换,在分光路不同光转换系统中,对光回收系统中分光产生的两束光分别进行机械式和液晶式的调制,达到两束光的光学同步投影,在PLC电气精准控制系统中,采用PLC对整个电气运行系统进行控制,保证控制精度。应用3D数字技术,将DLP放映机放出来的画面进行转换分离,使左右眼图像光束分别具有不同的偏振特性,观众再佩戴上对应的偏振眼镜,就可以使左右眼看到对应的画面,从而在观众的大脑中合成出立体画面。目前市面上使用的3D转换系统主要有主动式和被动式两种。动画电影创作中,应用3D数字技术,通过修改材料的配方,使得数字放映机透射出的画面颜色损失最小,从而具有较好的色彩还原性。播放方面应用主动式设备,根据3D数字技术特征,主要依靠色彩原理实现了对光的转换,从而使左右眼画面分开交替显示。应用3D数字技术,对于动画电影播放中的被动式设备,则主要依靠光学偏振片完成了对光的转换。主动式设备由于转换效果不彻底、重影严重、色彩饱和度差及转换后画面亮度太低而被市场逐步淘汰。在被动式设备中又分为两类,机械偏振式和液晶偏振式。机械偏振式主要通过偏振调制器(主要材料偏振膜片)被伺服电机带动高速旋转来实现高帧率的左右眼画面分离并交替显示,从而达到3D转换的目的。而液晶偏振式则是通过液晶分子对电压趋向性的快速反应来实现3D转换目的。3D数字技术的出现,提升了动画电影后期创作水平。

3.3优化动画电影播放效果

在3D动画电影的播放中,当显示器在显示左眼画面时,右眼镜片应该是全黑的,若是快门式眼镜开关周期与显示器刷新周期没准同步,会导致漏镜片的鬼影的出现,影响人们观看3D电影的效果。故此,在3D动画电影创作中,应用面向影院的3D转换设备,强化对此问题的重视,不论是3D动画电影的内倾角,还是平行光轴,以及外倾角,强化其3D动画电影的播放效果,提高左右画面的重合度,使人们观看3D动画电影时的视野更开阔。3D数字技术的应用,使观众能毫无阻碍地通向导演构思,通过3D技术,让观众站在原地就可以看到更为广阔的世界。动画电影创作中,更加关注播放效果,故此,拟采用组合透镜的方式对光程差进行调节,首先通过整个机械系统和光学系统,精确计算出两路光的光程差,然后根据光程差设计组合透镜的相关参数,但是通常由于机械系统的机械加工进度等误差,这些微观的误差会在光学系统中做宏观的表现,所以需要在设计完成后通过反复的实验进一步确认。就如对于动画电影《豚鼠特工队》之中,不管是简单模型的创作,还是对于动画中豚鼠形象的创作,总是秉持人们的立体视觉体验,结合3D数字技术,进行活动跟踪,对指定地区举行活动的跟踪阐发,有效应用3D数字技术,并主动创建出主要的动画帧,将3D数字技术得到的跟踪结果,应用到动画电影创作之中,用实体任务动作标记动画人物的行动,使用计算机设计动画人物行为,使得动画电影的效果更加逼真。动画电影创作中,应用3D技术,产生积极的影响。

3.4促使动画电影创作向3D发展

基于3D数字技术的动画电影,带给人更多的新奇感,特别是在影院播放中,基于3D数字技术的支持,不仅提升动画电影的逼真效果。同时震撼观众心灵,呈现出美丽且动人的画面,给人的心理上产生巨大感触,增加人们在视觉上的认知度。动画电影创作中,也开始构建更具想象力的场景,动画电影创作也开始走向3D技术方向。并且在动画电影中可以应用3D数字转换技术,将动画电影虚拟在人的眼前,使人们产生更加真实的观影体验。例如,对于动画电影《大闹天宫》,该片应用3D数字技术,不仅制造的动画电影色彩浓重,动画人物造型奇异,动画的场面也是十分的雄伟壮丽,赋予动画形象鲜明的人格特征,使得动画电影的情节跌宕有致,将孙悟空这一中国式的神话英雄,生动地再现于银幕;3D数字技术版的《大闹天宫》,保留了中国传统的艺术风格,同时节奏更加紧凑,并且配合3D数字效果,更是在片中设计了几十个镜头,做出“冲出银幕”的效果处理,突出地表现孙悟空机智乐观、大胆反抗神权的无畏精神,不仅满足观众立体观影感,同时也唤起观众对中国传统动画作品的热爱。在动画电影创作中,还需结合动画电影播放效果考虑,因为当前3D技术在电影行业中已经广泛应用,不仅在动画电影播放中做出一定的改进,还采取先进技术,使得动画电影的画面更加精细,色彩也更加丰富,更能提高动画电影制作水准,有效提升观众喜爱度,做出巨大技术上的提升,有效提高观众对动画电影的观影体验。例如在动画电影《怪物史瑞克》中,就采取3D数字技术,设计出其主要的故事人物形象,“怪物”史瑞克不仅是可爱的绿色怪物,同时也是极富正义感的故事人物,他在动画电影中的神态、动作、语言以及周围的场景,美化动画电影的影院播放水平,使人们可以接受这样的动画形象,通过3D数字转换播放设备,使史瑞克更加真实。

4结束语

自动化机床论文范文第2篇

【论文关键词】自动编程;PowerMILL;数控机床

1 自动编程技术的产生

自动编程(Automatic Programming)也称为计算机编程。将输入计算机的零件设计和加工信息转换称为数控装置能够读取和执行的指令(或信息)的过程就是自动编程。随着数控技术的发展,数控加工在机械制造业的应用日趋广泛,数控编程能力与生产不匹配的矛盾日益明显。随着计算机技术的逐步完善和发展,给数控技术带来了新的发展奇迹,其强大的计算功能,完善的图形处理能力都为数控编程的高效化、智能化提供了良好的开发平台。目前,CAD/CAM图形交互式自动编程已得到较多的应用,是数控技术发展的新趋势。随着CIMS技术的发展,当前又出现了CAD/CAPP/CAM集成的全自动编程方式,其编程所需的加工工艺参数不必由人工参与,直接从系统内的CAPP数据库获得,推动数控机床系统自动化的进一步发展。

2 多轴数控机床加工的造型和编程

所谓多轴加工就是在原有三轴加工的基础上增加了旋转轴的加工.如4轴、5轴等。多轴加工一般不可能再用手工编程,多轴数控机床加工零件的复杂性,决定了编程必须采用CAM软件自动编程。经过几十年的发展,CAD/CAM技术在五轴联动、五面体加工等高端的应用也已经相当广泛,在中国,引进的有关CAD/CAM系统就有Cimatron,Delcam,Mastercam,UG,Solidege, Solid-works, Pro/Engineer等,国内自主品牌的CAD/CAM系统几乎只有北航海尔的CAXA系统。对于五轴加工,根据不同的加工对象,这些系统各有所长,比如说,在磨具制造的五轴加工方面,Delcam的Powermill功能在特征技术、后处理、干涉检查、加工循环和仿真切削等方面都比较强大,建筑工程论文操作使用方便。

3 数控加工编程软件PowerMILL

Delcam 是世界领先的专业 CAD/CAM 软件公司。PowerMILL是英国Delcam Plc公司出品的数控加工编程软件系统。PowerMILL功能强大,加工策略丰富,采用全新的中文WINDOWS用户界面,并且提供完善的加工策略。能够帮助用户产生最佳的加工方案,来提高加工效率,软件可以减少手工修整,快速产生粗、精加工路径,并且几乎能够在瞬间完成任何方案的修改和重新计算,因此缩短了85%的刀具路径计算时间,对2-5轴的数控加工包括刀柄、刀夹进行完整的干涉检查与排除。PowerMILL具有集成的加工实体仿真,方便用户在加工前了解整个加工过程及加工结果,节省加工时间。PowerMILL 中包含有多个全新的高效初加工策略,这些策略充分利用了最新的刀具设计技术,从而实现了侧刃切削或深度切削。PowerMILL 提供了多种高速精加工策略,如三维偏置、等高精加工和最佳等高精加工、螺旋等高精加工等策略。

4 典型零件多轴数控机床的加工

3)数控编程

根据预设的加工工艺路线完成各阶段数控编程,贴出加工表格截图。

4)数控程序后处理

输出零件的数控加工程序,并完成表1的工艺单编制。

5)将程序导入五轴加工中心,进行加工,加工结果如图7所示。

5 结语

从叶轮的数控编程和加工可以看出,采用自动编程技术,能够提高CAM 系统的使用效率 ;支持多轴加工,提升企业技术的应用水平;先进加工模拟,降低加工中心的试切成本;无过切与碰撞,排除加工事故的费用损失。多轴数控机床结构的复杂性,工艺设计的周密性,编程技术的复合性,机床操作的灵活性,决定了多轴数控机床应用的广泛性。

【参考文献】

[1]杜玉湘,陆启建,刘明.五轴联动数控机床的结构和应用[J].机械制造与自动化,2008,37(3).

自动化机床论文范文第3篇

随着计算机技术的高速发展,传统的制造业开始了根本性变革,各工业发达国家投入巨资,对现代制造技术进行研究开发,提出了全新的制造模式。在现代制造系统中,数控技术是关键技术,它集微电子、计算机、信息处理、自动检测、自动控制等高新技术于一体,具有高精度、高效率、柔性自动化等特点,对制造业实现柔性自动化、集成化、智能化起着举足轻重的作用。目前,数控技术正在发生根本性变革,由专用型封闭式开环控制模式向通用型开放式实时动态全闭环控制模式发展。在集成化基础上,数控系统实现了超薄型、超小型化;在智能化基础上,综合了计算机、多媒体、模糊控制、神经网络等多学科技术,数控系统实现了高速、高精、高效控制,加工过程中可以自动修正、调节与补偿各项参数,实现了在线诊断和智能化故障处理。

长期以来,我国的数控系统为传统的封闭式体系结构,CNC只能作为非智能的机床运动控制器。加工过程变量根据经验以固定参数形式事先设定,加工程序在实际加工前用手工方式或通过CAD/CAM及自动编程系统进行编制。CAD/CAM和CNC之间没有反馈控制环节,整个制造过程中CNC只是一个封闭式的开环执行机构。在复杂环境以及多变条件下,加工过程中的刀具组合、工件材料、主轴转速、进给速率、刀具轨迹、切削深度、步长、加工余量等加工参数,无法在现场环境下根据外部干扰和随机因素实时动态调整,更无法通过反馈控制环节随机修正CAD/CAM中的设定量,因而影响CNC的工作效率和产品加工质量。由此可见,传统CNC系统的这种固定程序控制模式和封闭式体系结构,限制了CNC向多变量智能化控制发展,己不适应日益复杂的制造过程,因此,大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为我们国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

2.数控技术的发展趋势

数控技术的应用不但给传统制造业带来了革命性的变化,使制造业成为工业化的象征,而且随着数控技术的不断发展和应用领域的扩大,他对国计民生的一些重要行业的发展起着越来越重要的作用。从目前世界上数控技术发展的趋势来看,主要有如下几个方面:

2.1高精度、高速度的发展趋势

尽管十多年前就出现高精度高速度的趋势,但是科学技术的发展是没有止境的,高精度、高速度的内涵也在不断变化,目前正在向着精度和速度的极限发展。

效率、质量是先进制造技术的主体。高速、高精加工技术可极大地提高效率,提高产品的质量和档次,缩短生产周期和提高市场竞争能力。为此日本先端技术研究会将其列为5大现代制造技术之一,国际生产工程学会将其确定为21世纪的中心研究方向之一。在轿车工业领域,年产30万辆的生产节拍是40秒/辆,而且多品种加工是轿车装备必须解决的重点问题之一;在航空和宇航工业领域,其加工的零部件多为薄壁和薄筋,刚度很差,材料为铝或铝合金,只有在高切削速度和切削力很小的情况下,才能对这些筋、壁进行加工。近来采用大型整体铝合金坯料"掏空"的方法来制造机翼、机身等大型零件来替代多个零件通过众多的铆钉、螺钉和其他联结方式拼装,使构件的强度、刚度和可靠性得到提高。这些都对加工装备提出了高速、高精和高柔性的要求。

2.25轴联动加工和复合加工机床快速发展

采用5轴联动对三维曲面零件的加工,可用刀具最佳几何形状进行切削,不仅光洁度高,而且效率也大幅度提高。一般认为,1台5轴联动机床的效率可以等于2台3轴联动机床,特别是使用立方氮化硼等超硬材料铣刀进行高速铣削淬硬钢零件时,5轴联动加工可比3轴联动加工发挥更高的效益。但过去因5轴联动数控系统、主机结构复杂等原因,其价格要比3轴联动数控机床高出数倍,加之编程技术难度较大,制约了5轴联动机床的发展。当前由于电主轴的出现,使得实现5轴联动加工的复合主轴头结构大为简化,其制造难度和成本大幅度降低,数控系统的价格差距缩小。因此促进了复合主轴头类型5轴联动机床和复合加工机床(含5面加工机床)的发展。

2.3智能化、开放式、网络化成为当代数控系统发展的主要趋势

21世纪的数控装备将是具有一定智能化的系统,智能化的内容包括在数控系统中的各个方面:为追求加工效率和加工质量方面的智能化,如加工过程的自适应控制,工艺参数自动生成;为提高驱动性能及使用连接方便的智能化,如前馈控制、电机参数的自适应运算、自动识别负自动选定模型、自整定等;简化编程、简化操作方面的智能化,如智能化的自动编程、智能化的人机界面等;还有智能诊断、智能监控方面的内容、方便系统的诊断及维修等。为解决传统的数控系统封闭性和数控应用软件的产业化生产存在的问题。

目前许多国家对开放式数控系统进行研究,数控系统开放化已经成为数控系统的未来之路。所谓开放式数控系统就是数控系统的开发可以在统一的运行平台上,面向机床厂家和最终用户,通过改变、增加或剪裁结构对象(数控功能),形成系列化,并可方便地将用户的特殊应用和技术诀窍集成到控制系统中,快速实现不同品种、不同档次的开放式数控系统,形成具有鲜明个性的名牌产品。目前开放式数控系统的体系结构规范、通信规范、配置规范、运行平台、数控系统功能库以及数控系统功能软件开发工具等是当前研究的核心。网络化数控装备是近两年国际著名机床博览会的一个新亮点。数控装备的网络化将极大地满足生产线、制造系统、制造企业对信息集成的需求,也是实现新的制造模式如敏捷制造、虚拟企业、全球制造的基础单元。国内外一些著名数控机床和数控系统制造公司都在近两年推出了相关的新概念和样机,反映了数控机床加工向网络化方向发展的趋势。

3.结束语

随着人们对数控技术重视,它的发展越发迅速。文中简要陈述当前的发展趋势,另外数控技术的正不断走向集成化,并行化,仍有广阔的发展空间。

【论文关键词】:数控技术;趋势;智能

【论文摘要】:随着计算机业的快速发展,数控技术也发生了根本性的变革,是近年来应用领域中发展十分迅速的一项综合性的高新技术,文章结合国内外情况,分析了数控技术的发展趋势。

参考文献

[1]王立新.浅谈数控技术的发展趋势[J].赤峰学院学报.2007.

[2]董淳.数控系统技术发展的新趋势[J].可编程控制器与工厂自动化.2006.

自动化机床论文范文第4篇

论文摘要:文章对数控机床的爬行与振动故障原因作了简单分析,指出一些诊断排故的方法和策略

数控机床是集机、电、液、气、光等为一体的自动化机床,经各部分的执行功能,最后共同完成机械执行机构的移动、转动、夹紧、松开、变速和换刀等各种动作,实现切削加工任务。工作时,各项功能相互结合,发生故障时也混在一起,故障现象和原因并非简单一一对应。一种故障现象可能有几种不同的原因,大部分故障以综合形式出现,数控机床的爬行与振动就是一个明显的例子。

数控机床进给伺服系统所驱动的移动部件在低速运行时,出现移动部件开始不能启动,启动后又突然作加速运动,而后又停顿,继而又作加速运动,如此周而复始,这种移动部件忽停忽跳,忽快忽慢的运动现象,称为爬行;而当其高速运行时,移动部件又出现明显的振动。这一故障现象就是典型的进给系统的爬行与振动故障。

造成这类故障的原因有多种可能,可能是因为机械部分出现了故障所导致,也可能是进给系统电气部分出现了问题,还可能是机械部分与电气部分的综合故障所造成,甚至可能因编程有误也会产生爬行故障。

一、分析机械部分原因与对策

因为数控机床低速运行时的爬行现象往往取决于机械传动部分的特性,高速时的振动又通常与进给传动链中运动副的预紧力有关,由此数控机床的爬行与振动故障可能会在机械部分。

如果在机械部分,首先应该检查导轨副。因为移动部件所受的摩擦阻力主要是来自导轨副,如果导轨副的动、静摩擦系数大,且其差值也大,将容易造成爬行。尽管数控机床的导轨副广泛采用了滚动导轨、静压导轨或塑料导轨,如果导轨间隙调整不好,仍会造成爬行或振动。对于静压导轨副应着重检查静压是否到位,对于塑料导轨可检查有否杂质或异物阻碍导轨副运动,对于滚动导轨则应检查预紧措施是否良好。关注导轨副的也有助于分析爬行问题,导轨副状态不好,导轨的油不足够,致使溜板爬行。这时,添加油,且采用具有防爬作用的导轨油是一种非常有效的措施。这种导轨油中有极性添加剂,能在导轨表面形成一层不易破裂的油膜,从而改善导轨的摩擦特性防止爬行。

其次,要检查进给传动链。因为在进给系统中,伺服驱动装置到移动部件之间必定要经过由齿轮、丝杠螺母副或其他传动副所组成的传动链。定位精度下降、反向间隙增大也会使工作台在进给运动中出现爬行。通过调整轴承、丝杠螺母副和丝杠本身的预紧力,调整松动环节,调整补偿环节,都可有效地提高这一传动链的扭转和拉压刚度(即提高其传动刚度),对于提高运动精度,消除爬行非常有益;另外传动链太长,传动轴直径偏小,支承座的刚度不够也是引起爬行的因素。因此,在检查时也要考虑这些方面是否有缺陷,逐个排查。

二、分析进给伺服系统原因与对策

如果故障原因在进给伺服系统,则需分别检查伺服系统中各有关环节。数控机床的爬行与振动问题属于速度问题,与进给速度密切相关,所以也就离不开分析进给伺服系统的速度环,检查速度调节器故障一是给定信号,二是反馈信号,三是速度调节器自身故障。根据故障特点(如振动周期与进给速度是否成比例变化)检查电动机或测速发电机表面是否光整;还可检查系统插补精度是否太差,检查速度环增益是否太高;与位置控制有关的系统参数设定有无错误;伺服单元的短路棒或电位器设定是否正确;增益电位器调整有无偏差以及速度控制单元的线路是否良好,应对这些环节逐项检查、分类排除。

三、其它因素

有时故障既不是机械部分的原因,又不是进给伺服系统的原因,有可能是其它原因如编程误差。如FANUC6M系统数控机床在一次切削加工时出现过载爬行。经过仔细核查,发现电动机故障引起过载,更换电动机过载消除,可爬行还是存在。先从机床着手寻找故障原因,结果核实传动链没问题,又查进给伺服系统确认无故障,随后对加工程序进行检查,发现工件曲线的加工,采用细微分段圆弧逼近来实现,而在编程中用了G61指令,也即每加工一段就要进行一次到位停止检查,从而使机床出现爬行现象,将G61改为G64指令连续切削,爬行消除。

如果故障既有机械部分的原因,又有进给伺服系统的原因,很难分辨出引起这一故障的主要矛盾,这是制约我们迅速查出故障原因的重要因素。面对这种情况,要进行多方面的检测,运用机械、电气、液压等方面的综合知识,采取综合分析判断,排除故障。

数控机床是技术密集和知识密集的设备,故障现象是多样的,其表现形式也没有简单的规律可遵循,这就要求维修的技术人员要有电子技术、计算机技术、电气自动化技术、检测技术、机械理论与实践技术、液压与气动等较全面的综合技术知识,还要求具有综合分析和解决问题的能力。

参考文献:

自动化机床论文范文第5篇

机械自动化技术从上个世纪20年代首先在机械制造冷加工大批量生产过程中开始发展应用,上世纪60年代后为适应市场的需求和变化,为增强机械制造业对市场灵活快速反应的能力,开始建立可变性自动化生产系统,即围绕计算机技术的柔性自动化。它是在制造系统不变或变化较小的情况下,机器设备或生产管理过程通过自动检测、信息处理、分析判断自动地实现预期的操作或某种过程,并能够自动地从制造一种零件转换到制造另一种不同的零件。社会实践证明,这种定义下的制造系统自动化与当代大多数企业的实际不相容。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。

二、我国机械自动化的现状

机械自动化技术从上个世纪20年代开始发展应用以来,已经得到了迅速的发展,特别是近年来计算机的高度集成化,开始采用了计算机集成制造系统,大大加快了机械自动化的发展,但我国仍处于初级操作阶段的自动化。目前,世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外,大多数还处于操作阶段的自动化。我国也不例外,我国的产业结构层次低。我国机械制造业目前有11.4万个企业,发展很不平衡,有大量落后于现代水准的产业,大部分企业还比较落后,手工劳动占有相当的比重,我国能独立开发现代机械自动化技术的企业可以说没有;我国机械制造业企业中自动化装备少、水准低,不仅在数量上同世界先进国家有较大差距,而且在品种上、质量上、使用上,同世界先进水准也存在阶段性差距。实现我国机械自动化技术是一个长期的过程,不可能一蹴而就。需要循序渐进,不断努力,创造条件,向自动化的高级理想阶段迈进。当前,我国还处在社会主义初级阶段,经济、财力、生产力水准、国民素质等,与世界主要国家的差距是很大的;我国有丰富的劳动力资源,每年城镇新增就业人口达两千多万,且今后每年的就业人数还会增加。机械自动化最大限度地提高劳动生产率,劳动力的过剩和分工的转移就是一个现实问题。

三、我国机械自动化发展之路探索

(一)结合生产实际发展机械自动化技术

先进制造技术的全部真谛在于应用。发展机械自动化技术,应以企业的生产和技术发展的实际需要及具体条件为导向。只有对合适的产品采用与之相适应的自动化方式进行生产,才能收到良好的技术经济效益和社会经济效益。我国发展机械自动化技术,应结合实际,注重实用,即对国民经济产生实际效益。那种盲目搞自动化、搞自动线的做法,全年生产任务只需1~2个月就完成的低负荷率生产也要搞的倾向应当纠正,对国民经济不产生显著促进、效率低下的要缓搞。我们要的是效益,而不单纯是速度。国产造型生产线因产品质量差、可靠性低、实用性差,开工率一般仅在50%~60%。而能在生产中长期服役的主力生产线很少,像第一汽车制造厂的01线、第二汽车制造厂的BMD线等具有全年开工业绩的线更是凤毛麟角。这种现象不属偶然或局部,而是带有普遍性。据调查,我国引进的弧焊机器人,完全正常运转、充分发挥效益的只占1/3;另外1/3处于负荷不满或不能完全正常运转状态;还有1/3不能正常使用,直接影响了用户使用更多机器人的信心。

(二)发展投资少、见效快的低成本自动化技术

发展低成本自动化技术,潜力大,前景广,投资省,见效快,提高自动化程度,可以收到事半功倍的经济效果,适合我国现阶段的发展需要和国情。美国麻省理工学院提出的精节生产LP模式,就是以最小的投入,取得最大的产出的具体表现。日本丰田公司采用适时生产JIT、全面质量管理TQC和成组技术GT、弹性作业人数和尊重人性为支柱的精节生产方式,使自动化程度不高的工厂取得了良好的效益。芬兰NOKOAData机工厂的组装车间内拥有一条能制造286、386和486微机的灵活生产线,它并不完全由自动化设备组成,中间穿插着借助计算机指导的人工参与,将高新技术与原有工艺基础巧妙灵活地结合在一起,从而使这种生产线的造价较低,同时却具有柔性制造系统的性能。实际上精节生产本身就意味着从国情和企业实际情况出发,借鉴国外发展机械制造业低成本自动化技术的经验是有益的。我国机械制造业各企业有大量的通用设备,在发展现代机械自动化技术时,若以原有的设备为主,合理调整机床布局,添加少量的数控设备,引入CAD/CAM技术,就能充分发挥计算机自动化管理的优势和人的创造性,共同构成一个以人为中心、以信息自动化为先导、树立自主的单元化生产系统,为我国机械制造业自动化技术发展应用提供了一条投资少、见效快、效益高、符合我国国情的机械自动化技术发展应用新途径。

(三)注重配套发展机械自动化技术

现代自动化技术在机械制造中的应用就是在控制理论的指导下,对生产的物流和人的作用进行综合的研究,涉及到机械技术、微电子技术、自动控制理论和计算机技术等。发展机械自动化技术,必须主要地关注电子学、电子计算机技术、零件检测和机床装料自动化,广泛采用程序数控机床,以及研制高效的和可靠的自动化生产线、计算机应用于生产的信息系统和自动化控制系统等。发展应用机械自动化技术,要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发的推广应用工作,既要发展主机,也要配套发展自动化元件及控制系统。可编程控制器、微处理机、各种传感器、新型刀具、控制系统及系统软件、电子计算机等,这些都将是今后机械自动化的主要技术基础。

参考文献:

[1]马志平.机械自动化的未来与现状[M].北京:机械工业出版社,2003.5.

[2]张世昌.先进制造技术[M].天津:天津大学出版社,2004.

[3]王先逵.机械制造工艺学[M].北京:机械工业出版社,2006.1.