《2022年2022年机电一体化技术在现代机械制造业中的应用 .pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年2022年机电一体化技术在现代机械制造业中的应用 .pdf（4页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、机电一体化技术在现代机械制造业中的应用张恒浙江工业大学机械工程学院200902070126 摘要：机电一体化技术是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物，是一种复合技术，是机电工业发展的必然趋势和现代科学技术发展的必然结果。机电一体化技术对于改变整个机械制造业面貌所起的意义重大。本文主要简述机械制造技术的发展状况，机电一体化技术在现代机械制造业中的主要应用和随着机电一体化发展机械制造业的发展趋势。关键词 ：机械制造机电一体化应用发展0 前言所谓机械制造技术是对产品的设计、加工、出售、使用、维修以及回收等整个过程进行研究的学科。当今大量应用先进机械制造技术的最终目的是迎合社会发展，提高产品
2、质量以及企业竞争力。众所周知，随着我国经济的飞速发展，人们对产品的要求也越来越高，不仅要求外形美观，质量高档，价格合理，使用方便，还要求有多样的品种，快捷的更新，满意的服务以及高程度的自动化。为了迎合社会的发展，满足当代人越来越高的要求，就必须采用先进的机械制造技术。1 机械制造业的现状与特点1.1 机械制造技术发展现状自机械制造业出现以来，得到了企业界领导人士的高度重视，经过几十年的发展，机械制造业已经成为我国工业中的最大产业之一，具备了一定的规模和技术基础。近年来，更是取得了明显进步，尤其是在自主开发创新能力方面以及行业整体技术水平方面显著提高。虽然我国也在不断开发、引进及采用现今的机械制
3、造技术，但与发达国家相比，仍然存在诸多问题，主要体现在设计、工艺、自动化以及管理等方面：设计方面，常出现所需数据与准则更新速度慢，设计方法落后(仍采用图纸设计和生产 )，计算机辅助设计技术 (CAD/CAM) 等新的设计方法应用比例较低等问题；制造工艺方面，我国对新型加工方法，如激光加工技术、电磁加工技术、高精度加工技术、精细加工技术、纳米加工技术、超塑性加工技术以及复合加工技术等仍处于开发研究阶段，使用比例不高；自动化技术方面，我国尚处在单机自动化及刚性自动化阶段，数控机床、加工中心及柔性制造单元(FMC)、柔性制造系统 (FMS)及计算机集成制造系统 (CIMS)使用较少，柔性自动化、知识
4、智能化及集成化还没完全实现。1.2 机械制造技术的特点先进的机械制造技术具有与时俱进性、系统性、市场性及全球性等特点。先进的机械制造技术，既保持了过去制造技术中的有效要素，又要不断吸收各种高新技术成果，并渗透到产品生产的所有领域及其全部过程，与时俱进，不断更新；先进制造技术并不限于制造过程本身，它涉及到产品从市场调研、产品开发及工艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 4 页 - - - - - - - - - 产品寿命周期的
5、所有内容，并将它们结合成一个有机的整体，是一个系统工程；20世纪80年代以后，机械制造业赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为时间、成本和质量的三要素的矛盾，先进的机械制造技术把这三个矛盾有机结合起来，是市场竞争三要素的统一。随着全球市场的形成，使得市场竞争变得越来越激烈，先进制造技术正是为适应这种激烈的市场竞争而出现的。2 机电一体化技术在现代制造业中的应用现代机械制造业的发展趋势是信息化和网络化、自动化和智能化、技术和管理柔性化、灵活化和绿色化，而计算机数字控制(CNC)、计算机集成制造系统 (CIMS)、柔性制造系统(FMS)、敏捷制造 (FA)、并行工程 (CE)等将成为机械
6、制造业的重要发展方向，因此运用现代信息技术、数字技术和现代管理技术改造传统制造业成为实现制造业跨越式发展的重要途径，运用机电体化技术改造传统制造业提高了运行可靠性、保证产品质量的稳定性和一致性，以利于提高产品的市场竞争能力和产品结构调整。机电体化技术是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程系统的综合体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。机电体化技术在机械制造中主要应用于以下几个方面：2.1 智能化控制技术由于器械制造具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术已不能满足需要，因此采用智能控制技术替代传统的技术
7、。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经网络等，智能控制技术广泛应用于机械制造的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面。2.2 分布式控制系统分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。2.3 开放式控制系统开放控制系统是目前计算机技术发展引出的新结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。2.4 计算机集成制造系统机械制造的 CIMS是将人与生产经营
8、、生产管理以及过程控制连成体，用以实现从原料设计、加工到产品发货的整个生产过程全局和过程体化控制。目前机械制造已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代企业产的要求。2.5 现场总线技术名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 4 页 - - - - - - - - - 现场总线技术是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技
9、术。就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。2.6 交流传动技术传动技术在机械制造中起作至关重要的作用。随着电力电子技术和微电子技术的发展交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。3 现代机械制造技术的发展趋势机电体化技术是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成
10、化、带源化和绿色化等。因此随着机电一体化技术的发展和进步，现代机械制造业也正向着信息化和网络化、自动化和智能化、技术和管理柔性化、灵活化和绿色化方向发展。3.1 信息化和网络化信息化时代的到来，标志着机械制造技术也必将朝着信息化方向发展。网络通讯技术的迅速发展和普及，给企业的生产和经营活动带来了革命性的变革。产品设计、物料选择、零件制造、市场开拓与产品销售都可以异地或跨越国界进行。此外，网络通讯技术的快速发展，加速技术信息的交流、加强产品开发的合作和经营管理的学习，推动了企业向着既竞争又合作的方向发展。所谓机械制造技术信息化是指机械制造业以信息为主导，借助于物质和能量的力量生产出价值，而不同于
11、以往以物质和能量为主导，借助于信息的力量生产出价值。不久的将来，信息产业和智力产业将成为社会的主导产业。3.2 自动化和智能化目前我国关于自动化的研究较多，在机械制造业中主要表现在制造系统中的集成技术、人机一体化制造系统、制造单元技术、柔性制造技术和适应现代化生产模式的制造环境等方面。智能化是柔性自动化的重要组成部分。随着社会的发展，人类早已从繁重的体力劳动中解放出来，然而生活水平的提高促使人类不满足于此，如今我们还要从繁琐的计算、分析等脑力劳动中解放出来，以便有更多的精力从事高层次的创造性劳动，智能化促进柔性化的发展，它使生产系统具有更完善的判断与适应能力。智能制造将作为一种模式，是集自动化
12、、柔性化、集成化和智能化于一身，并不断向纵深发展的高技术含量和高技术水平的先进制造系统，也是一种由智能机器和人类专家共同组成的人机一体化系统，它突出了在制造诸环节中，以一种高度柔性与集成的方式，借助计算机模拟的人类专家的智能活动，进行分析、判断、推理、构思和决策，取代或延伸制造环境中人的部分脑力劳动。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 4 页 - - - - - - - - - 3.3 技术和管理柔性化实现机械制造的柔性化是为了更好的适应多变的市场和产品需求，
13、柔性化包括技术柔性化和管理柔性化。所谓技术柔性化是指使用装备和技术路线不受工艺及产品种类的约束，能用于各工艺生产各种所需产品。管理柔性化，必须重视组织和管理体制、生产模式的更新发展，推出如准时生产、敏捷制造、精益生产、并行工程等新的管理思想和技术。鉴于企业的一切活动都离不开人的参与，为了使整个制造生产系统无论在技术、管理或是人员、组织上都具备充分的柔性必须进行柔性化管理。柔性化管理必须重视人性化管理，尊重人性，从而增强员工的责任感和自主精神，充分调动员工积极性，在日益强调环保的今天，绿色制造技术的出现，赋予柔性化更深的含义。3.4 灵活化和绿色化实现机械制造灵活化也就是尽可能地缩短产品从设计生
14、产到出售使用的时间，使机械制造厂的机制能灵活转向。未来的市场是具有高度不确定性的，为了迎合多变的不可预期的市场，机械制造必须具有高度的灵活性。随着环保意识的增强， 绿色制造应运而生并得到高度关注。所谓绿色化是指产品的设计，加工，及出售等整个过程都是绿色无污染的，所用的材料，设备是绿色无污染的，所得的产品自然是绿色产品，产品使用完以后再通过绿色处理加以回收利用。4 总结机电体化技术是制造业自动化的重要支撑，随着微电子技术计算机技术、软件技术、传感器技术和自动化技术的快速发展，信息流成为机电体化的主要特色。技术上的改革和与之相配套的技术支持是创新技术的基础，其产品实现了自动化、数字化、智能化，在性
15、能和功能方面均实现了质的飞跃。在机械技术中恰当地引入电子技术，产品的面貌和行业的面貌就可以迅速发生巨大变化，产品实现机电体化，便具有很高的功能水平和附加水平，将给开发生产者和用户带来巨大的社会经济效益。参考文献1 计时鸣 . 机电一体化控制技术与系统M. 西安：西安电子科技大学出版社，2009. 2 王润孝 . 先进制造技术导论 M. 北京：科学出版社， 2004. 3 Serope Kalpakjian ， Steven R. Schmid. MANUFACTURING ENGINEERING AND TECHNOLOGY(MACHINING)M. 北京：机械工业出版社， 2012. 4 张
16、训文 . 机电一体化系统设计与应用M. 北京：北京理工大学出版社，2006. 5 欧阳娟 . 机电一体化技术在现代机械制造业中的应用J. 中国新技术新产品， 2010(12)：148149 6 贺艳. 论发展先进制造技术振兴传统机械制造业J. 机械， 2004(31)：67，53. 7 关振兴 . 我国企业机电一体化技术的应用现状及发展趋势J. 工业技术， 2011(11):75. 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 4 页，共 4 页 - - - - - - - - -