摘 要:在整個國民經濟之中,機械制造業(yè)無疑占據著極為重要的位置。它不僅在國民經濟中占比的份額較大,而且眾多其他產業(yè)都與之密切相關。機械制造業(yè)未來的走向,將直接關乎其他行業(yè)的發(fā)展,并最終影響到整個國民經濟與國防力量的走向。遍觀全世界,不難發(fā)現,在制造業(yè)中,尤其是機械制造業(yè)與新興科技之間關系緊密,其基本有兩種走向,一者是智能化科技改造制造業(yè),二者是制造業(yè)逐漸實現全面智能化。
關鍵詞:機械制造;智能化技術;發(fā)展趨勢
一、機械制造智能化技術的發(fā)展
我們所提到的機械智能化技術,簡單來說就是在以往的機械制造技術上,賦予當前新興科技的靈魂,借助信息技術滲透、新產品的研發(fā)、市場營銷等各方面,組成結合精密成型加工、先進制造技術、智能控制等為一體的技術。放眼當前制造系統(tǒng),智能化技術是其核心環(huán)節(jié)。并且,智能化技術也在悄然出現歷史性革新,正逐漸摒棄傳統(tǒng)的單一型封閉式開環(huán)控制形式,發(fā)展成為一種多用途開放型閉環(huán)控制模式。在系統(tǒng)優(yōu)化的過程中,系統(tǒng)正在變得越來越小巧精致。在引入計算機、多媒體等多項先進科技之后,數控系統(tǒng)變得越來越智能化,在進行作業(yè)時,可即時進行修正、補償各主要參數,完成在線診斷與故障處理的目標。
二、智能化技術發(fā)展趨勢
1.性能發(fā)展方向
(1)高速高精度高效化。當前機械制造技術有一條重要的分支,就是進行精密加工,技術與微型機械的探索。就現今科技水平而言,納米技術發(fā)展多年已然結出了一定的碩果,其被廣泛運用于納米機械學、納米電子學等領域,這同時也極大的推動了相關行業(yè)的進步。超精密加工技術經過多種嘗試之后,也將目光轉向了納米技術。以當今科技最發(fā)達的美國為例,該國在一九九七年即研發(fā)出了直徑在六十微米的靜電微型電機,不僅如此,其還研制出了直徑不超過幾十微米的微型齒輪、彈簧等單元。
(2)柔性化。一般來看有兩大部分:一者來自數控系統(tǒng)自身,二者就是將系統(tǒng)以模塊化理念進行設計,這將覆蓋很大的區(qū)域。有極強的適應能力,能夠滿足不同使用者的需求。
(3)工藝復合性和多軸化。對機械制造業(yè)而言,智能化正在走向工藝復合性與多軸化的道路,其核心的目標就是要實現更強大的復合加工,具體來看就是要去掉諸多不必要的生產環(huán)節(jié)、簡化生產工序、盡量縮短生產輔助周期。舉例而言,在進行數控機床的智能化加工時,在安裝環(huán)節(jié)就將工件固定下來,這個過程只進行一次,然后借助自動換刀等操作,執(zhí)行多項工序,進行多個表面的加工處理。
2.功能發(fā)展方向
(1)向用戶界面圖形化發(fā)展。之所以開發(fā)用戶界面,就是為了在數控系統(tǒng)中完成與用戶的交互。以圖像的形式向用戶進行展示,顯得更加直觀清晰,操作也相應的簡化了不少。在很多情形下,使用者只用借助鼠標進行單擊操作即可達成目的,在計算機系統(tǒng)中,一般會使用窗口彈框的形式作為載體進行信息展示。圖形化用戶界面最大的好處就是,非專業(yè)人士在使用系統(tǒng)時,能夠更加容易理解。工作人員一般借助窗口和菜單展開作業(yè),這是一種更容易理解的模式。
(2)向科學計算可視化發(fā)展。這里所指的科學計算可視化,一般都是用來進行信息分析和處理的,這將突破以往信息只能借助文字和語言傳播的障礙,實現了運用圖形、動畫等可視信息進行表示的方法。當虛擬環(huán)境技術發(fā)展到一定的程度時,將其運用于此,將更進一步擴大運用的范圍,比如逐漸發(fā)展成了無圖紙設計、虛擬樣機技術等,這首先帶來的就是設計周期的壓縮,然后對于產品質量也是有所促進的。反觀數控技術,上文所提到的可視化技術一般被用在計算機輔助技術的CAD/CAM上等。
(3)向插補和補償方式多樣化發(fā)展。多種插補方式最典型的就是進行直線插補、圓弧插補等。至于在補償方式上,也是呈現出多樣性的,典型的有間隙補償、垂直度補償等。
(4)向集成化發(fā)展。高度集成化CPU,RISC芯片等高性能裝置,極大的優(yōu)化了機械制造業(yè)智能化水平,與此同時,最新的LED平板顯示技術就顯得更加突出了,它不但濃縮了當代科技的精華,而且十分小巧便于裝攜,此外,其在能量消耗上也比同類產品更加優(yōu)秀。這里提到的集成化,說白了就是實現半導體和表面安裝技術的完美結合。當前旨在實現一種密度的提升,以此來降低成本,優(yōu)化性能參數,提升系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
3.體系結構的發(fā)展
(1)集成化。此處的集成化基本就是上文所提及的向集成化發(fā)展的理念,主要也就是利用集成化CPU和專用集成電路等控制模塊,最大限度的提升行業(yè)的智能化水平,此處具體細節(jié)可以參見上文。
(2)模塊化。這個地方我們所指的就是硬件模塊化,這是一種快速完成集成化和標準化的方式,不僅如此,它還能夠依據各種方式的功能需要,把諸如CPU、存儲器等一系列元件在內的部件,一同做成可隨時換裝的標準化的系列產品,根據各種功能組合和模塊數量的差異,搭建不同類型的數控系統(tǒng)。
(3)網絡化。將機床與互聯(lián)網連接之后,便可實現遠程操作以及自動化控制,只要這些機床處于一個網絡下,技術人員就能夠擇取任意一個機床,在那上面對其他機床進行編譯、操作等。顯示屏功能強大,能夠在同一時間顯示不同機床所處的畫面。除此之外,網絡通訊技術的飛速提升,加快了信息交流、產品研發(fā)和市場營銷與管理的步伐,最近幾年,讓計算機聯(lián)網的技術備受業(yè)界追捧,這是一種對計算機工作效率的提升。在機械制造業(yè)智能化的進程中,由于引入了遠程操作與自動化控制,對產品實施編譯、操作等,極大的帶動了企業(yè)的良性發(fā)展。
三、結論
綜上所述,機械制造的智能化技術完美的融合了現今科技成果與工業(yè)創(chuàng)新能力,成為了中國機械制造業(yè)發(fā)展的標桿,這也正是國家工業(yè)化的基石。故而,我們必須要對機械制造智能化技術有一定的理解,以期推動國內機械制造技術向世界先進水平看齊。
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作者簡介:
蘇超(1990-), 男,民族:漢族,籍貫: 河北省承德縣,當前職務:機械助理工程師,學歷:本科,研究方向:機械設計。