刍议自动化技术在机械设计中的应用

2018-09-25王技科

现代制造技术与装备 2018年8期

王技科

（深圳市吉祥云科技有限公司，深圳 518126）

我国机械设计制造业已经逐渐步入自动化技术时代，随着技术内容的逐渐丰富，个性化、即时化、人性化、智能化和多样化内容已经逐渐开始充斥市场，它们满足了当前市场的发展需求，提高了机械设计领域的整体水平。就目前来看，机械设计已经无法离开自动化技术。

1 自动化技术在机械设计中的应用价值

目前，自动化技术已经被广泛应用于各行各业领域，而在机械设计领域，它则发挥了更大的实际应用价值。比如，在机械行业，它就搭建了对计算机、机床生产线与机械设备三者相互沟通的桥梁，满足了技术联通条件，按照自动化生产需求与预先设计顺序提出了全新的生产模式。所以，自动化技术本身的加入打破了传统机械设计制造流程与技术内涵，以减小劳动量、节约生产成本的原则来实现自动化技术应用，提高机械设计水平。从实际应用价值角度来看，自动化技术应用是势在必行的，它符合市场快速发展背景下的现实产品供应需求规律，提高了企业的生产量。

2 自动化技术在机械设计中的实际应用分析

机械设计领域对自动化技术的应用非常广泛且深入，以下结合3点技术内容来展开实际应用分析。

2.1 计算机综合制造系统在机械设计中的实际应用

计算机综合制造系统也被称为集成制造系统，其集成了大量的自动化技术应用内容，可在机械设计制造周期中实现多项计算机辅助技术的相互融合，作为一种综合性自动化技术，可以为机械设计制造提供众多辅助设计制造内容、工艺规划、实际测量和质量控制等内容。如果可以合理应用这些技术，就能大幅度缩短机械设计的实际工作时间，减少人工成本，提高生产效率。而具体来讲，计算机综合系统所提供的制造技术应用辅助多为单项辅助技术内容，通过这些独立技术内容的组合，可以形成全新的数据模型与信息分享平台。而系统本身则强调对传感器、新型自动化管理理论系统以及生产物质集成协调模块的应用，它对提高劳动生产效率具有促进作用。而其中像数控技术、计算机复制智能化技术、自动化设计制造技术以及各种特种加工技术也非常具有针对性，它们都能从生产需求角度出发，最大限度降低机械产品的研发制造时间，减少机械设计中的重复设计内容，保证生产过程中不浪费过多生产资源[1]。

2.2 柔性自动化加工技术在机械设计中的实际应用

柔性自动化加工技术源于英国，它是英国人提出的机械自动化系统生产理念。它强调一产品生产信息为基础，结合协调物料储运与数字加工技术设备满足机械设计过程，最终达到适应各种生产与加工对象的实际技术需求，即实现个性化的机械设计过程。这里简要介绍3种柔性自动化加工技术在机械设计中的技术应用。

2.2.1 自动定位装夹系统

该系统相当于自动化加工线的系统之心。它拥有自动定位装夹功能，同时还有助力辅助装置。该系统能够加工处理某些毛坯零件，提高零件精度和柔性，是高效率的自动化加工技术。目前，许多机械设计企业都会通过机器人系统来配合自动定位装夹系统完成生产自动定位，其智能化表现程度已经非常高。

从该系统的国际硬件标准化角度来看，它的定位夹具专门由瑞士厂商提供。例如，比较有名的3R自动定位夹具，它的重复定位精度最高达到0.002mm，装夹可控时间最高达到15s，自动化应用表现水平已经相当之高。

2.2.2 机器人系统

该系统被称为机械设计领域的“系统之手”。它拥有机械手臂，配合伺服电机与传动装置，能够实现对系统中软硬件系统的同时控制，其具体应用功能就表现为快速运输、安放、加工和更换各种工件，比如比较常见的主轴刀更换就利用到了这一技术内容。另外，在实际的机械设计工作中，像旋转直线机器人、六自由度机器人也是比较常见的。机器人系统本身结合自动化生产线布局，还可配合各种模具零件和石墨电极满足自动化切削加工生产工艺，提高生产线的生产效率。

2.2.3 自动化校正与检验系统

自动化校正与检验系统是机械设计自动化技术应用的“系统之魂”。它采用目前最为先进的自动检测测量技术，结合高效率数据处理软件，通过三坐标测量技术对机械设计过程进行流程检验，并能实现二次开发过程。这一自动化校正与检验系统能够将质量结果检测转化为质量过程控制过程。而自动化校正系统本身也配合了工件装夹设备，为所设计加工工件设计坐标偏移值，同时为夹具部分导入智能化识别芯片。该芯片会将自动化软件管理系统收集的所有数据传输给机床，帮助机床在生产过程中提升自动化校正效率，优化其检测系统的检测效率，也能保证机外装夹有效校正，提高设备开机率[2]。