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摘要:与传统的机械设计相比,机械设计制造及其自动化具有人性化、智能化的特点,其中涵盖着多种技术,并实行了有效整合。正是由于多种技术的存在,决定了机械设计制造及其自动化技术机械在功能性上可以满足机器的各种内在要求。本文对机械自动化系统的优势、机械设计制造及其自动化特点及机械设计制造及其自动化发展方向进行了分析和探讨。
关键词:自动化 机械 设计
中图分类号:TH122文献标识码: A
正文:
1.机械设计与自动化体系概述
不同工業领域中,对于机械机械的使用都存在着技术局限性,这种内在要求决定了产品的性质和功能要根据需要进行设计。机械设计制造及其自动化一起技术的职能性和可选择性,决定了产品的应用价值。从技术的角度而言,机械设计制造自动化系统在设计的过程当中,就充分地考虑到了其功能要求,产品可以根据需要实现输入端产生所需要的输出。从原理的角度而言,机械设计制造自动化系统涵盖了机电一体化产品的涵义,包括产品的设计、制造等等,都属于是系统化的有机整体,其目的是为了实现功能性的内在要求。机电一体化是机械自动化进一步发展,机电一体化技术是机械技术、电工电子技术、微电子技术等多种技术的交叉所形成的一门综合技术,现代化机械机械离不开机电一体化技术。
基于三维平台的复杂机械系统创新设计及其自动化系统的组成。主要包括:两种具有较强的获得创新性设计方案的能力的、适合于复杂机械系统方案创新设计的计算机化方法;直接支持产品设计方案的三维虚拟样机装配与仿真的自动化建模过程,能自动化地对创成的复杂机械系统符号方案进行建模、装配、仿真。方案设计的新性和产品开发过程的快速性是该体系的两个显著特点。
在概念设计阶段,系统提供了两种计算机辅助创新设计方法:基于设计规则的创新设计方法和改良的功能分解与重组创新设计方法。由这两种方法产生的设计方案最后都以符号方案的形式给出。对于概念设计阶段产生的用符号表达的设计方案,将被自动化地分解为基本机构及其连接关系。对于识别出的基本机构,可以采用基于基本机构的运动分析方法,得到基本机构内部各构件的平面运动分析数据。为了提高产品开发的速度,在基本机构的结构设计时,采用了面向对象的技术。通过对三维平台的二次开发,采用特征控制参数、数据库驱动等措施,实现了用少量特征控制参数驱动整体基木机构的三维造型设计过程解决了基本机构的快速虚拟建模问题。
为了提高产品的运动刚度和适应工业美学设计的要求,根据基本机构占据的空问,以及基本机构之问的连接关系,通过最优布局算法,确定每一基本机构在空间的位置.使复杂机械系统在空间所占的总体空间最小。根据基本机构的布局结果与运动分析数据,借助于"后台预置"装配方法,将基本机构的三维虚拟模型放置到特定的布局空间。连续变换驭动构件的位置,便可以得到概念设计符号方案对应的复杂机械系统的只维虚拟样机。流程概念设计阶段得到的符号方案将自动化生成与其对应的二维虚拟样机并进行虚拟仿真。这样,就可以将产品方案的评价由概念设计阶段的价值评价,推进到虚拟样机阶段的定量行为评价,使在三维虚拟样机层面上从众多的设计方案中快速地遴选出具有创新性、性能优良的设计方案成为可能。因此,利用复杂机械系统创新设计及其自动化体系,不仅提高了产品的开发速度,而且也提高了产品的创新性与新颖性。
2 机械自动化系统的优势
2.1提升作业速度以及品质
机械自动化商品的长处在于其拥有的各式优异措施能够更进一步的提升性能,强大的信息处置性能以及自动操纵性能,完全展现了智能化的优点,准确的保障机械循规蹈矩的操纵实施,能够替代工人实现作业,不仅节约了人力还能够提升作业速度,还提升了作业品质。还有,机械自动化商品的自动性能还能够提升生产力,例如数控机床的生产速度就比一般的机床快很多,不仅节约了机床的数量以及人力,还能够提升制造速度。
2.2提升机械安全以及稳定性
机械自动化商品在作业中假如遇到问题,可以自己进行处置,同时实时使用维护手段,提升了安全以及稳定性。机器自动化商品的人性化以及智能化获得了完全的证实,经过自身连续的自动监督、判断、处置、维护程序,节省了人力操纵的步骤,降低了故障的出现。并且,机械自动化商品拥有高灵敏性,所以更能够完成其安全以及稳定性。
2.3方便操作
机械自动化商品中的操纵体系拥有完整强大的性能,假如要转变作业模式,不需要转变商品中的配件,只要改变当时的运行软件就可以。输入不一样的操纵软件亦或实行软件,就能够自动开展不一样的作业模式。机械自动化商品拥有自动监视的性能,出现事故能够自己进行判断同时使用相关措施,自动维护。使用软件操纵机械自动化商品,能够使操纵变得简单,这就是机械自动化商品简单容易操纵的长处。经过各式软件的操纵,实现优化操纵,完成自动化。
3. 机械设计制造及其自动化发展方向
3.1模块化
机械设计制造及其自动化在模块化设计的推动下,能够适应时代的需要加速发展。鉴于机械自动化产品分为不同的类别,那么在设计机械自动化产品单元接口的时候,要充分考虑到产品的符合产品类别的各项接口,模块化设计就是为了适应这一需求。特别是对于新产品的研发,在扩大生产规模的同时,还要对于产品单元进行标准化设计。机械自动化产品的单元包括机械接口、环境接口、电气接口以及动力接口等等,那么在进行接口设计的时候,要充分地考虑到通用性,以促进机械产品的系列化发展。比如,新研制的机械机械要实现包括控制单元,如测距、图形处理以及图像的识别;动力单元,如智能减速、电动机减速等等;以及各项典型操作,就要设计保准单元,以利于各项单元的有效实施。可见,模块化能够突出产品的巨大优势,以利于机械自动化产品的技术创新。
3.2数字化
计算机网络技术的发展,数字化成为了机械制造技术发展的中心环节。机械制造企业所传递的信息经过了数字化处理之后,通过网络进行传递,不仅仅是知识和图形的传输,包括技术能力在内,都已经实施了数字化技术处理。数字化信息技术可以实现机械设计资料的搜集、分析,重新组合以及规划处理。这其中所涉及到的计算机技术包括多媒体技术、数据库以及环境的虚拟化等等,实施机械产品的方针设计、生产组织、加工重组等等,为满足用户的需求。由于数字化技术是将制造技术与计算机及网络技术实现有效结合,因此制造业对于自身的产品通过网络进行信息发布,建立起行业联盟,以实现优势互补的基础上研制出机械产品成为了必然发展趋势。
3.3智能化
机械设计制造及其自动化的未来发展方向中,智能化是重要的发展趋势。机械制造系统的智能化,就是人机一体化智能系统所具备的各种智能操作行为,其主要构成为智能机器和人类专家。从控制理论的角度而言,智能化机器行为涉及到多领域学科,诸如计算机科学、模糊数学、混沌动力学以及运筹学之外,智能化部分主要涉及到人工智能智能制造技术,其中涉及到生理学和心理学。在智能机器的协作下人类专家的工作就会被优化,甚至于在某种程度上取代了人类专家的脑力劳动。在实施机械制造的过程中,可以通过智能化系统分析数据,针对于数据进行推理和判断,并据此而做出决策。另外,智能化机械自动化产品还具备思维判断能力和逻辑推理能力,并以控制为目标进行独立决策。可见,在机械自控化产品的设计上注入智能化技术是可以实现的。
3.4 微型化
现在,很多机械自动化商品都朝着更小的体型、操纵简便等特征发展,占据广阔的市场,体型小的商品一起被称之为微电子机械,同时慢慢的向微米、纳米方向前进。将来的时代,就是一个微时代。
结论
机械设计制造及其自动化机械的设计正逐步向智能化和人性化方向发展,不但增强了机械机械操作使用过程中的安全可靠性,而且为机械设计制造及其自动化的未来发展开阔了新的领域。
参考文献
[1]刘超.我国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J].河南科技,2013,(27):33.
[2]农应斌.机械设计制造及其自动化发展方向的研究[J].科技传播,2013,(2):65,51.
关键词:自动化 机械 设计
中图分类号:TH122文献标识码: A
正文:
1.机械设计与自动化体系概述
不同工業领域中,对于机械机械的使用都存在着技术局限性,这种内在要求决定了产品的性质和功能要根据需要进行设计。机械设计制造及其自动化一起技术的职能性和可选择性,决定了产品的应用价值。从技术的角度而言,机械设计制造自动化系统在设计的过程当中,就充分地考虑到了其功能要求,产品可以根据需要实现输入端产生所需要的输出。从原理的角度而言,机械设计制造自动化系统涵盖了机电一体化产品的涵义,包括产品的设计、制造等等,都属于是系统化的有机整体,其目的是为了实现功能性的内在要求。机电一体化是机械自动化进一步发展,机电一体化技术是机械技术、电工电子技术、微电子技术等多种技术的交叉所形成的一门综合技术,现代化机械机械离不开机电一体化技术。
基于三维平台的复杂机械系统创新设计及其自动化系统的组成。主要包括:两种具有较强的获得创新性设计方案的能力的、适合于复杂机械系统方案创新设计的计算机化方法;直接支持产品设计方案的三维虚拟样机装配与仿真的自动化建模过程,能自动化地对创成的复杂机械系统符号方案进行建模、装配、仿真。方案设计的新性和产品开发过程的快速性是该体系的两个显著特点。
在概念设计阶段,系统提供了两种计算机辅助创新设计方法:基于设计规则的创新设计方法和改良的功能分解与重组创新设计方法。由这两种方法产生的设计方案最后都以符号方案的形式给出。对于概念设计阶段产生的用符号表达的设计方案,将被自动化地分解为基本机构及其连接关系。对于识别出的基本机构,可以采用基于基本机构的运动分析方法,得到基本机构内部各构件的平面运动分析数据。为了提高产品开发的速度,在基本机构的结构设计时,采用了面向对象的技术。通过对三维平台的二次开发,采用特征控制参数、数据库驱动等措施,实现了用少量特征控制参数驱动整体基木机构的三维造型设计过程解决了基本机构的快速虚拟建模问题。
为了提高产品的运动刚度和适应工业美学设计的要求,根据基本机构占据的空问,以及基本机构之问的连接关系,通过最优布局算法,确定每一基本机构在空间的位置.使复杂机械系统在空间所占的总体空间最小。根据基本机构的布局结果与运动分析数据,借助于"后台预置"装配方法,将基本机构的三维虚拟模型放置到特定的布局空间。连续变换驭动构件的位置,便可以得到概念设计符号方案对应的复杂机械系统的只维虚拟样机。流程概念设计阶段得到的符号方案将自动化生成与其对应的二维虚拟样机并进行虚拟仿真。这样,就可以将产品方案的评价由概念设计阶段的价值评价,推进到虚拟样机阶段的定量行为评价,使在三维虚拟样机层面上从众多的设计方案中快速地遴选出具有创新性、性能优良的设计方案成为可能。因此,利用复杂机械系统创新设计及其自动化体系,不仅提高了产品的开发速度,而且也提高了产品的创新性与新颖性。
2 机械自动化系统的优势
2.1提升作业速度以及品质
机械自动化商品的长处在于其拥有的各式优异措施能够更进一步的提升性能,强大的信息处置性能以及自动操纵性能,完全展现了智能化的优点,准确的保障机械循规蹈矩的操纵实施,能够替代工人实现作业,不仅节约了人力还能够提升作业速度,还提升了作业品质。还有,机械自动化商品的自动性能还能够提升生产力,例如数控机床的生产速度就比一般的机床快很多,不仅节约了机床的数量以及人力,还能够提升制造速度。
2.2提升机械安全以及稳定性
机械自动化商品在作业中假如遇到问题,可以自己进行处置,同时实时使用维护手段,提升了安全以及稳定性。机器自动化商品的人性化以及智能化获得了完全的证实,经过自身连续的自动监督、判断、处置、维护程序,节省了人力操纵的步骤,降低了故障的出现。并且,机械自动化商品拥有高灵敏性,所以更能够完成其安全以及稳定性。
2.3方便操作
机械自动化商品中的操纵体系拥有完整强大的性能,假如要转变作业模式,不需要转变商品中的配件,只要改变当时的运行软件就可以。输入不一样的操纵软件亦或实行软件,就能够自动开展不一样的作业模式。机械自动化商品拥有自动监视的性能,出现事故能够自己进行判断同时使用相关措施,自动维护。使用软件操纵机械自动化商品,能够使操纵变得简单,这就是机械自动化商品简单容易操纵的长处。经过各式软件的操纵,实现优化操纵,完成自动化。
3. 机械设计制造及其自动化发展方向
3.1模块化
机械设计制造及其自动化在模块化设计的推动下,能够适应时代的需要加速发展。鉴于机械自动化产品分为不同的类别,那么在设计机械自动化产品单元接口的时候,要充分考虑到产品的符合产品类别的各项接口,模块化设计就是为了适应这一需求。特别是对于新产品的研发,在扩大生产规模的同时,还要对于产品单元进行标准化设计。机械自动化产品的单元包括机械接口、环境接口、电气接口以及动力接口等等,那么在进行接口设计的时候,要充分地考虑到通用性,以促进机械产品的系列化发展。比如,新研制的机械机械要实现包括控制单元,如测距、图形处理以及图像的识别;动力单元,如智能减速、电动机减速等等;以及各项典型操作,就要设计保准单元,以利于各项单元的有效实施。可见,模块化能够突出产品的巨大优势,以利于机械自动化产品的技术创新。
3.2数字化
计算机网络技术的发展,数字化成为了机械制造技术发展的中心环节。机械制造企业所传递的信息经过了数字化处理之后,通过网络进行传递,不仅仅是知识和图形的传输,包括技术能力在内,都已经实施了数字化技术处理。数字化信息技术可以实现机械设计资料的搜集、分析,重新组合以及规划处理。这其中所涉及到的计算机技术包括多媒体技术、数据库以及环境的虚拟化等等,实施机械产品的方针设计、生产组织、加工重组等等,为满足用户的需求。由于数字化技术是将制造技术与计算机及网络技术实现有效结合,因此制造业对于自身的产品通过网络进行信息发布,建立起行业联盟,以实现优势互补的基础上研制出机械产品成为了必然发展趋势。
3.3智能化
机械设计制造及其自动化的未来发展方向中,智能化是重要的发展趋势。机械制造系统的智能化,就是人机一体化智能系统所具备的各种智能操作行为,其主要构成为智能机器和人类专家。从控制理论的角度而言,智能化机器行为涉及到多领域学科,诸如计算机科学、模糊数学、混沌动力学以及运筹学之外,智能化部分主要涉及到人工智能智能制造技术,其中涉及到生理学和心理学。在智能机器的协作下人类专家的工作就会被优化,甚至于在某种程度上取代了人类专家的脑力劳动。在实施机械制造的过程中,可以通过智能化系统分析数据,针对于数据进行推理和判断,并据此而做出决策。另外,智能化机械自动化产品还具备思维判断能力和逻辑推理能力,并以控制为目标进行独立决策。可见,在机械自控化产品的设计上注入智能化技术是可以实现的。
3.4 微型化
现在,很多机械自动化商品都朝着更小的体型、操纵简便等特征发展,占据广阔的市场,体型小的商品一起被称之为微电子机械,同时慢慢的向微米、纳米方向前进。将来的时代,就是一个微时代。
结论
机械设计制造及其自动化机械的设计正逐步向智能化和人性化方向发展,不但增强了机械机械操作使用过程中的安全可靠性,而且为机械设计制造及其自动化的未来发展开阔了新的领域。
参考文献
[1]刘超.我国机械设计制造及其自动化发展方向研究[J].河南科技,2013,(27):33.
[2]农应斌.机械设计制造及其自动化发展方向的研究[J].科技传播,2013,(2):65,51.