机械制造自动化技术的应用研究.doc

0 东莞职业技术学院 毕业设计 机械制造自动化技术的应用研究机械制造自动化技术的应用研究 学生姓名 谢柱良 学 号 201120060231 年级专业 11 级 2 年机械制造与自动化 2 班 指导教师 刘存山 系 部 机电工程系 广东 东莞 提交日期 2013 年 5 月 1 指 导 教 师 评 语 签 名 日 期 成 绩 注 成绩评定请按优 良 中 及格 不及格五级评定 2 开 题 报 告 毕 业 设 计 预 期 目 标 及 工 作 方 案 1 选题意义 机械自动化主要指在机械制造业中应用自动化技术 实现加工对象的连续自动生产 实现 优化有效的自动生产过程 加快生产投入物的加工变换和流动速度 机械自动化技术的 应用与发展 是机械制造业技术改造 技术进步的主要手段和技术发展的主要方向 2 论文总述 1 机械制造技术的应用现状 2 机械制造技术的应用与发展 3 机械自动化技术的应用现状 4 机械自动化技术的应用与发展 5 机械自动化的现状 6 精简模式大力发展机械制造产业 7 机械制造技术的特点 8 机械自动化在我国的特点及作用 3 毕业设计构成 1 打印文档 设计说明书一份 字数不少于 5000 字 2 电子文档 Word 文档 设计说明书 4 进度安排 1 搜集资料并确定论文题目及写好开题报告 1 周 2 完成论文初稿及复稿 1 周 3 复稿完善提交电子档 定稿打印 1 周 4 校验与修改 上交论文 1 周 3 目 录 摘 要 6 第 1 章 机械制造技术的应用现状 6 1 1 机械制造技术的管理方面 6 1 2 机械制造技术的设计方面 6 1 3 机械制造技术的制造工艺方面 6 1 4 机械制造技术的自动化方面 7 第 2 章 机械制造技术的应用与发展 7 2 1 机械制造技术的全球化发展 7 2 2 机械制造技术的网络化应用 7 2 3 机械制造技术的虚拟化应用 7 2 4 机械制造技术的绿色化应用 7 第 3 章 机械自动化技术的应用现状 7 3 1 机械制造的自动化信息系统 8 3 2 机械制造的自动化物资供输系统 8 3 3 机械制造的自动化生产系统 8 3 4 机械制造的自动化设备装配系统 8 3 5 机械制造的自动化检测系统 8 第 4 章 机械自动化技术的应用与发展 8 4 1 机械制造的集成化 8 4 2 机械制造的智能化 9 4 3 机械制造的敏捷化 9 第 5 章 机械自动化的现状 9 5 1 管理方面 9 5 2 设计方面 9 5 3 制造工艺方面 9 5 4 自动化技术方面 10 4 第 6 章 精简模式大力发展机械制造产业 10 第 7 章 机械制造技术的特点 10 7 1 机械制造技术是一个系统工程 10 7 2 机械制造技术是一个综合性技术 10 7 3 机械制造技术是市场竞争要素的统一体 11 7 4 机械制造技术是一个世界性技术 11 第 8 章 机械自动化在我国的特点及作用 11 8 1 机械自动化的特点 11 8 2 机械自动化的作用 11 第 9 章 结论 12 参考文献 12 致 谢 12 5 机械制造自动化技术的应用研究 作者 谢柱良 指导老师 刘存山 东莞职业技术学院 2011 级机械制造与自动化 摘要 机械制造技术主要以提高产品质量 企业竞争力与效益为目的 它主要包括产品的设计 产品的生产 产品的销 售使用 产品的维修服务 产品的回收等环节 随着人们生活质量的不断提高 人们也不断要 求具有多样性 快捷性 价格 合理 使用方便产品 在机械制造中融入自动化技术 不但能够缩短产品的生产周期 促进产 品的更新速度 节约生产成 本 降低工人的劳动强度 还能提高企业的产品质量和生产力 从而提升企业的经济效益 关键词 机械制造 自动化 应用 1 机械制造技术的应用现状 1 1 机械制造技术的管理方面 机械制造技术的应用源于20世纪20年代 并在各行各业中得到了快速的发展 工 业发达国家的机械制造企业在管理方面已经广泛地采用了计算机进行管理 并且非 常重视生产模式 管理体制与组织更新和发展 同时推出了并行工程 敏捷制造 准时生产 精益生产等先进的管理思想和管理技术 而国内大多数机械制造企业在 管理方面仍以经验管理为主 只有少数的大型制造企业采用计算机进行管理 1 2 机械制造技术的设计方面 目前 国内的机械制造企业在设计方面很少采用计算机CAD技术进行辅助设计 而工业发达国家的机械制造企业在设计方面则不断地更新设计准则和设计数据 并 采用新的设计方法 大多数大型的制造企业已经开始进行无图纸的设计与生产 广 泛地采用计算机CAD技术进行机辅助设计 1 3 机械制造技术的制造工艺方面 国内的机械制造企业虽然在制造工艺方面不断地采用先进的制造技术 相对工业 发达国家的机械制造企业而言 还是存在一定的差距 工业发达国家的机械制造企 业已经广泛地采用纳米技术 复合加工技术 微型机械和微米技术 电磁加工技术 高精密加工技术 激光加工技术 超塑加工技术 精细加工技术等新型的加工方法 而国内机械制造技术的制造工艺仍在开发 掌握中 普及率 6 并不高 1 4 机械制造技术的自动化方面 随着计算机的高度集成化 工业发达国家的机械制造企业已开始采用数控机床 计算机集成制造系统 加 中心 柔性制造系统 柔性制造单元 实现了机械制造的 集成化 智能化 柔性化 进一步加快了机械制造自动化 的发展 但国内的机械制造企业仍处于单机自动化 初级 操作自动化 刚性自动化阶段 只有少数机械制造企业在使用柔性制造系统和柔性 制造单元 2 机械制造技术的应用与发展 2 1 机械制造技术的全球化发展 随着国内市场与国际市场的竞争日益激烈 国内有许多知名的机械制造企业在激烈的竞 争中落败或者被其它企业所兼并 有的机械制造企业甚至面临倒闭 破产 同时网 络技术的快速发展与计算机的广泛应用进一步激化了机械制造行业的竞争 为了实 现机械制造技术的全球化发展 首先要让机械制造技术的网络化得以实现 2 2 机械制造技术的网络化应用 人们随着网路的迅速发展和普及 给企业的管理与生产带来了革命性的改变 无 论是产品的那个方面向设计 材料的采购 零件制造 市场开拓与销售都可以从全 世界的方面 令外 网络科技的快速发展 可以加强我们与世界各地信息交流 我 们还可以加强产品开发与合作和学习更先进的经营管理经验 推动了企业的发展 2 3 机械制造技术的虚拟化应用 机械制造技术的虚拟技术主要是指利用计算机系统的仿真功能来模拟真实的操作 系统 通过模拟生产产品 检验产品的制造过程 可以通过机械制造技术的虚拟化 对产品的可加工性进行检验 对产品的制作 艺与加1 方法的合理性进行探讨 从 而确保产品的质量安全 保障产品的制造工艺 避免产品出现错误或者缺陷 2 4 机械制造技术的绿色化应用 机械制造的绿色化应用包括很多方面 例如 产品的绿色生产 产品的绿色设计 采用绿色设备 使用绿色包装 采用绿色管理等 机械制造技术的绿色化不但能够 提高能源和原材料的利用率 还能减少不良副产品造成的环境影响 3 机械自动化技术的应用现状 3 1 机械制造的自动化信息系统 机械制造的自动化信息系统包括 计算机辅助设计 辅助制造 产品数据库系统 工艺辅助设计等 计算机辅助设计主要是指辅助工程师通过计算机的相关设备和图 7 形设计软件对机械部件以及构造进行设计 工艺辅助设计主要是指优化和提高产品 的生产工艺 增加其标准化程度 辅助制造主要是指采用计算机的数值控制技术 在产品的生产工艺过程中控制生产 产品数据库系统主要对计算机在设计和生产制 造过程中的相关数据信息进行合理 系统化地管理 3 2 机械制造的自动化物资供输系统 机械制造的自动化物资供输系统能够自动将机械制造中所需的成品与各种原材料 输送到具体的 预定的位置 机械制造的自动化物资供输系统主要由自动化软件系 统 自动输送设备 单机自动装置等组件构成 它是机械制造自动化过程中必不可 少的细分系统 3 3 机械制造的自动化生产系统 机械制造的自动化生产系统能够自动的装卸机械的相关组件 自动地 持续地循 环工序 机械制造企业采用自动化生产系统不但可以减少机械在生产过程中人为操 作的失误率 还能够代替工人的体力劳动 改善工人的劳动环境 提升产品的质量 3 4 机械制造的自动化设备装配系统 设备装配系统是机械制造生产过程中十分重要的环节 而机械制造的自动化设备 装配系统能够将特定形状与规格的机械零配件通过预定设计好的技术要求 实现组 装 搬运 试验 调试 验收等步骤 从而形成一套能够进行自动生产制造的流水 线 自动化设备装配系统的应用时现代化机械制造中非常重要的技术 它不但取代 了人工循环复杂的装配工作 还提高了机械的产品质量和生产效率 3 5 机械制造的自动化检测系统 随着科学技术水平的快速发展 机械制造中不断地运用到各种有特殊功能要求的 复杂的加工设备和新型的材料与部件 增加了产品检测工作的难度 仅凭传统的人 工检测方法 已不能满足现代化机械产品高精度工艺水平的检测要求 自动化检测 技术的应用时机械制造发展的必然结果 目前应用较多的检测技术包括有 具有多 判断系统的智能设备诊断技术与基于人工神经网络 电流信号 时序的识别检测技 术 4 机械自动化技术的应用与发展 4 1 机械制造的集成化 计算机集成制造系统是21世纪机械制造企业最主要的生产方式 它主要包括 制 造自动化分系统 工程技术信息分系统 质量信息分系统 管理信息分系统等 工 程技术信息分系统主要包含计算机辅助工程分析 计算机辅助设计 数控程序编制 计算机辅助工装设计 计算机辅助工艺过程设计等 管理信息分系统主要包含物料 8 管理 经营管理 生产管理 人事管理 财务管理等 制造自动化分系统主要包含 自动装配 加工中心 计算机数控 柔性制造单元 工业机器人等 质量信息分系 统主要包含计算机辅助测试 计算机辅助检测 三坐标测量机 计算机辅助质量控 制等 4 2 机械制造的智能化 智能化制造系统在机械制造过程中能够进行相关的智能活动 比如分析 判断 构思 推理等 机械制造的智能化主要体现在智能系统具有良好的适应性与友好性 在机械的设计和制造过程中 一般采用模块化方法 让它产生较强的柔性 智能化 制造系统主要强调友好性和安全性 并且能够节约能源 无污染 能够充分回收资 源 4 3 机械制造的敏捷化 机械制造的敏捷化要以企业的信誉度和竞争力为基础 通过组成虚拟公司 进行 分工合作 从而增强企业的整体竞争能力 同时对用户的需求快速做出反应 敏捷 制造为了实现快速地应变能力 要以虚拟制造技术为核心 以虚拟制造技术为关键 技术 敏捷制造是现代机械集成制造技术的发展方向 是现代机械集成制造系统由 信息集成发展向企业集成跨越的必经之路 敏捷制造的发展影响着现代集成制造系 统的发展 5 机械自动化的现状 机械自动化技术从上世纪 20 年代开始发展应用以来 在各行各业都得到了迅速 发展和广泛的应用 特别是近年来计算机的高度集成化 开始采用计算机集成制造系 统 大大加快了机械自动化的发展 但我国让处于初级操作阶段的自动化 近年来 我国的制造业不断采用先进制造技术 但与工业发达国家相比 仍然存在 一个阶段性的整体上的差距 5 1 管理方面 工业发达国家广泛采用计算机管理 重视组织和管理体制 生产模式的更新发展 推 出了准时生产 JIT 敏捷制造 AM 精益生产 LP 并行工程 CE 等新的管理思想 和技术 我国只有少数大型企业拒不采用了计算机辅助管理 多数小型企业仍处于经 验管理阶段 5 2 设计方面 工业发达国家不断更新设计数据和准则 采用新的设计方法 广泛采用计算机辅 助设计技术 CAD 大型企业开始无图纸的设计和生产 我国采用 CAD 技术的比例比 较低 5 3 制造工艺方面 9 工业发达国家较广泛的采用高精密加工 精细加工 微细加工 微型机械和微 米 纳米技术 激光加工技术 电磁加工技术 超塑加工技术以及复合加工技术等 新型加工方法 我国普及率不高 尚在开发 掌握之中 5 4 自动化技术方面 工业发达国家普遍采用数控机床 加工中心及柔性制造单元 FMC 柔性制造系 统 FMS 计算机集成制造系统 CIMS 实现了柔性自动化 只是智能化 集成化 我国尚处在单机自动化 刚性自动化阶段 柔性制造单元和系统仅在少数企业可见 6 精简模式大力发展机械制造产业 机械制造业是我国的基础工业 机械制造技术决定着国家经济的强弱 为发展 机械制造自动化技术 要以我国机械制造企业中的通用设备为基础 合理添置数控 设备 合理调地整机床布局 充分发挥计算机的自动化管理技术 以信息自动化技 术为先导 建立起自主的单元化生产系统 虽说我国是能源大国 但是人均平均就 显得非常地匮乏 国家提出了节能减排的经济发展道路 就需要我们不断地加大机 械制造技术的科研创新力度 向经济型和节能型产业发展 要追求用最少的能源创 造出最大的利润 同时还要注重能源的可持续利用和环境保护 大力发展机械制造 产业就要不断发展自动化技术 以自我研发为基础 配套国外的先进技术 降低能 源的消耗 减少环境污染 高利润的机械制造自动化发展道路 7 机械制造技术的特点 做好基础自动化得工作仍是我国制造企业一项紧迫而艰巨的任务 但加工中心 无论是数量还是利用率都很低 可编程控制器的使用并不普及 工业机器人的应用 还很有限 因此 我们要立足于我国的实际情况 在看到国际上制造业发展趋势的 同时扎扎实实地做好基础工作 7 1 机械制造技术是一个系统工程 先进制造技术特别强调计算机技术 信息技术 传感技术 自动化技术 新材 料技术和现代系统管理技术在产品设计 制造和生产组织管理 销售及售后服务等 方面的应用 它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合 使制造技术 成为能驾驭生产过程的物质流 能量流和信息流的系统工程 7 2 机械制造技术是一个综合性技术 先进制造技术应用的目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增 长 因此 它应不限于制造过程本身 它涉及产品从市场调研 产品开发及工艺设 计 生产准备 加工制造 售后服务等产品寿命周期的所有内容 并将它们结合成 一个有机的整体 以便提高制造业的综合经济效益和社会效益 7 3 机械制造技术是市场竞争要素的统一体 10 市场竞争的核心是如何提高生产率 随着市场全球化的进一步发展 20 世纪 80 年代以后 制造业要赢得市场竞争的主要矛盾已经从提高劳动生产率转变为以时间 为核心的时间 成本和质量的三要素的矛盾 先进制造技术把三个矛盾有机结合起 来 使三者达到了统一 7 4 机械制造技术是一个世界性技术 20世纪80年代以来 随着全球市场的形成 发达国家通过金融 经济 科技手段争 夺市场 倾销产品 输出资本 使得市场竞争变得越来越激烈 为适应这种激烈的 市场竞争 一个国家的先进制造技术应具有世界先进水平 应能支持该国制造业在 全球市场的竞争力 同时 机械制造技术是面向21世纪的技术 应与现代高新技术 相结合 应有明确范畴的新的技术领域 8 机械自动化在我国的特点及作用 机械自动化 主要指在机械制造业中应用自动化技术 实现加工对象的连续自 动生产 实现优化有效的自动生产过程 加快生产投入物的加工变换和流动速度 机械自动化技术的应用与发展 是机械制造业技术改造 技术进步的主要手段和技 术发展的主要方向 机械自动化的技术水准 不仅影响整个机械制造业的发展 而且对国民经济各 部门的技术进步有很大的直接影响 如何发展我国的机械自动化技术 应实事求是 一切从我国的体国情出发 做好各项基础工作 走中国的机械自动化技术发展之路 8 1 机械自动化的特点 机械自动化的特点很多 第一 机械自动化是面向 21 世纪的技术 是具有明确的 范畴的新的技术领域 第二 机械自动化技术是面向工业应用的技术 可以提高制造业 的综合经济效益和社会效益 第三 机械自