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机械制造自动化技术特点与发展趋势


河南科技

2013. NO. 04 Journal of Henan Science and Technology

机械与自动化

机械制造自动化技术特点与发展趋势
张西平
( 天水星火机床有限责任公司 , 甘肃 天水 741024 ) 摘 要:现代化的机械制造技术是一种一体化 、 综合性、 系统

的技术手段。随着现代科学技术的不断发展 , 机械制造技术逐渐 沿着高度自动化和精密工程技术上发展 。本文首先介绍了一些机械制造技术的特点 , 然后就我国机械制造自动化技术的现状做 了几点总结, 最后讨论了一下机械制造自动化技术的日后发展趋势 。 关键词:机械制造; 自动化技术; 特点; 发展 Abstract: Modern machinery manufacturing technology is an integrated,comprehensive system technique. With the continuous development of modern science and technology,machinery manufacturing technology gradually along the high degree of automation and precision engineering technology development. This article first describes some of the characteristics of the machinery manufacturing technology,and the status quo of China's machinery manufacturing automation technology to do some summary concludes with a discussion about future trends in machinery manufacturing automation technology. Keywords: Machinery Manufacturing; automation technology; Features; development 中图分类号 : TH16 文献标识码:A 文章编号:1003 - 5168 ( 2013 ) 08 - 0078 - 01 机械制造技术是一门致力于研究机械产品的设计 、 加工 生产、 使用、 销售、 维修甚至回收再生的整个流程的工程 制造、 学科。这门学科主 要 是 以 提 高 效 益 、 质 量 和 竞 争 力 为 目 标。 机械制造自动化技术是我国国民生产经济的最重要基础产业 之一, 也是机械工业不断发展的动力和基础 。 造业企业都具备相应的准则 , 而且企业的管理广泛采用计算 生产系统运行精确高效 , 生产模式更新换代的周期 机管理, 短。而我国的制造业企业大都还处在摸索阶段 , 只有少数的 企业运用了计算机管理模式 , 而大部门小型企业仍然处于人 工管理阶段。 ( 3 ) 自动化生产程度低。 发达国家已经普及了计算机集 成管理系统、 自动化数控机床、 柔性制造系统等全自动机械 , 实现了生产自动化、 集成化以及智能化。 而我国仅有极少的 大部分民间的制造企业处在刚 大型企业采用柔性制造系统 , 性自动化阶段, 非常依赖人工管理。 ( 4 ) 企业管理方面。信息时代的带来使得发达国家将计 算机运用到制造业管理中 。国外的企业更加重视企业的生产 提出了精益生产、 准时生产、 高效生产都全 模式和组织管理, 新的管理思想。而我国进入信息时代较晚 。 计算机管理模式 运用并不广泛。



机械制造技术的几点特点

1. 现代机械制造已经成为一个系统工程 计算机技术、 感应技术、 自动化技术、 信息管理技术、 新材 料开发技术等逐渐运用在现代机械制造技术中 。 其中系统工 程中的产品设计、 组织管理、 销售网络分布以及售后服务已经 具有相当成熟的现代技术的应用 。 机械制造已经从传统的生 产制造业发展成了以高新技术为基础 , 传统技术与现代信息 技术相结合的高新产业 。新技术的使用使制造技术迈入全新 的领域, 使之可以贯穿整个制造业的生产过程 。 2. 现代机械制造是一项综合技术 运用先进的制造技术是为了提高企业的行业竞争力以促 进整个国家的经济实力 。 所以, 机械制造业已经不仅仅是制 造产品的过程本身, 而它涉及到市场调查、 产品设计和开发、 生产加工、 销售手段和售后服务等各个环节 , 并将这些过程串 集中式开发。 制造销售一体化大大提高了 联成一个集合体, 制造企业的经济效益。 3. 现代机械制造技术体现了市场竞争要素 提高产品生产率是市场竞争力的核心所在 。 随着经济市 场化的进一步发展, 全球经济一体化速度加快 , 在 20 世纪 90 年代之后, 制造业要具有市场竞争力的主要矛盾已经由提高 成本和质量三者综合考虑的矛盾 。 劳动生产率转变成了时间 、 而先进制造业技术就是建立在高效地基础上 , 同时兼顾产品 的成本和质量, 将三者有机地结合了。



我国机械制造技术日后的发展趋势



我国机械制造技术的发展现状

改革开放以后, 虽然我国的制造业一直是国家重点发展 但由于起步较晚, 基础设施落后, 与工业发达国家相 的行业, 比还有不小的差距。 其主要表现有: ( 1 ) 设计方案及制造工业落后 。 西方发达国家完整经历 传统制造工艺手法成熟 , 制造 了蒸汽时代和电气时代的改革 , 业的高速发展时期也高于我国 。 相比工业强国的制造业技 术, 我国的制造业工艺粗糙 , 现代化水平较低, 尖端技术仍在 开发中。比如工业发达国家已经开始普及纳米技术 、 微激光 加工技术、 复合型加工技术等, 而我国大部门大部分的制造业 仍是农间作坊的模式, 虽有一定的机械工艺雏形 , 但缺乏高新 技术。 ( 2 ) 制造行业制度落后。 工业强国经过原始资本的积累 和发展已经制定出一套科学的行业制度 , 在体制内的所有制

1. 自动化技术性能的发展方向 自动化和智能化。机械制造业中早期的自动化系统通常 只能对理想情况下进行简单的操作来调度任务 , 使任务可以 顺利完成。而智能系统则是基于计算机模型来模拟人类的思 想行为然后得出最优命令并执行 。 随着科学的发展, 自动化 智能化系统发出的指令通 和智能化系统已经可以相互结合 , 过机械自动化系统可以自动完成各种人类工作 , 智能自动化 系统正朝着更复杂、 更精确的方向发展。 精确高效化。衡量一个机械制造技术的关键性指标是精 机床硬件的发展日新月异 , 度和效率。随着信息时代的来临, RISC 芯片迅速的更新换代以及机 尤其是高频 CPU、 多核 CPU、 床数字控制系统地不断优化改善 , 使得数控机床的效率和精 确度都得到了质的飞跃 。 工艺多元化和复合化。复合加工是通过多轴控制来减少 工序和辅助时间的一种科学制造业技术 。 工艺多元化指当制 造某一产品的时候可供选择的方案不仅仅只有一种 , 可以择 优而取。工艺多元化和复合化的结合是未来制造业改革的 方向。 2. 自动化技术功能的发展方向 多媒体技术的运用。多媒体技术即指广义上的计算机技 术, 也指通讯和声像技术。将计算机、 声像和通讯技术有机结 合后, 可以直接在计算机上进行图像声音的编辑或者是通讯 功能。在数控领域, 应用多媒体技术可以高效地对信息进行 综合处理以及通过通讯设备实时监察生产现场的设备运行参 数及故障。而多媒体技术的运用需要专业的数控人员 , 因此, 尖端人才的培养显得愈发重要 。 ( 下转第 82 页)

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机械与自动化 变灭磁技术能有效的吸收主励转子能量防止操作过电压对主 励转子绝缘的危害。 ( 4 ) 增加 Q4 、 Q5 开关, KQD1 、 KQD2 开关联跳 Q7 开关回 路。取消了原主励磁机过负荷减励磁的接线 , 由励磁调节装 以及机端电压来自动调节 。 置自动根据转子电流大小来判断 , ( 5 ) 发电机并网信号原由发电机出口开关辅助接点状态 来判断, 现改为由发电机定子电流大小来判断 , 发电机并网信 解决了接点状态长距离电缆传输所带来的 号作为辅助判据, 干扰问题, 以及并网信号消失导致的机组甩负荷故障发生 。 电压检测两柜均采用 0. 5 级的 ( 1YH) 仪用 PT 二次电压, 提高 测量电压的精度解决了 PT 一、 二次回路断线对调节器输出稳 定性的影响。 ( 6 ) 发电机解裂灭磁原由发电机出口开关辅助接点状态来 判断, 现改为由发电机 Q7 开关辅助接点状态及发电机电流来 判断, 并实现了光电隔离, 提高了抗干扰能力和运行稳定性。

电压环 / 恒角度开环切换试波形如图 9 所示, 切换过程发 电机电压平稳, 无波动。 光电隔离较弱, 接口线路励磁调节过负荷 , 影响到发电机 的抗干扰性与稳定性。 三相短路灭磁时间测定曲线图如图 10 所示。

图 10 发电机短路灭磁曲线 A / B 通道切换试验波形如图 11 所示, 切换过程发电 无波动。 机电压平稳,

6

结语

图 11

A / B 通道切换试验波形

5

发电机机组改进方案
通过以上 试 验 及 试 验 结 果 分 析 , 给出发电机机组改进

WkkL - 2000 、 RCS - 9400 发电机励磁调节器能实现发电 并能 机恒机端电压和恒转子电流调节的两种调控方式运行 , V / H 限制及 相互跟踪实现无扰切换 。 同时, 设有欠励、 过励、 保护功能, 并满足发电机组进相运行的要求 , 及 PSS 电力系统 稳定器投入要求。 励磁系统的应用在供电系统中非常广泛 , 尤其对于处于 超高压电网连接枢纽位置 , 超高压系统的潜供电流在系统低 载的电网, 合理应用励磁控制系统 , 以维持系统稳定及电压水 平。通过对发电机励磁调节系统的技术改造 , 励磁调节参数 PSS 电力系统稳定器参数差测定 , 测定, 进相运行参数测定, 电 厂系统运营过程中线路故障明显下降 , 电网电压水平趋于合 使系统得以优化和完善 , 为当地带来了诸多经济效益 、 社 理, 会效益和安全效益。

方案 ( 1 ) 半导体可控硅选用 300A 管子, 代替原 200A 可控硅管 因为可控硅管子不需要强迫通风冷却即能满足发电机额 子, 定运行工况, 减少可控硅故障率以及和冷却风机引起的一次 、 二次设备积灰引起的设备损坏几率 。 ( 2) 励 磁 调 节 装 置 工 作 电 源 采 用 永 磁 机 机 端 电 压 和 Dc220V 双电源供电, Q4 、 Q5 、 开关及相关开入量采用 DC24V 双电源控制, 解决了直流电源消失或直流系统异常对励磁调 节器的影响。 ( 3 ) 主励转子回路采用了非线性 ZnO 电阻灭磁技术, 击逆 ( 上接第 78 页) 操作界面简单化。 因为数控系统软件多如牛毛 , 而用户 界面的设计没有统一的行业标准 。 大量的系统软件导致用户 一方面加大了开发软件者的工作 客户端操作界面差异很大 , 量, 同时也提高了对软件操作者的要求 。 如果软件开发行业 能够制定统一的用户界面 , 并且将操作的界面简化 , 不但可以 也间接提高了企业运行速度 。 简单 减少软件开发者的任务 , 用户可以通过窗口中的 的操作界面以形象的图形界面为主 , 菜单和工具栏的工具直接进行操作 , 大大降低了操作人员的 操作难度。所以软件界面的简化也是未来机械技术的发展 方向。 科学计算直观化。计算结果的直观化可以更高效的对数 据进行处理和解释。 信息的交流通常是通过文字信息 , 而借 用可视化技术可以将文字信息内容转化成更直接的图像或者 可视化信息交流要借助于多 是动画等可视信息。 一般来说, 媒体技术, 从而诞生出如虚拟样机技术 、 无纸设计等。 采用这 类技术可以 有 效 地 缩 短 产 品 的 生 产 周 期 , 并且提高产品的 质量。

参考文献:
[ 1] .北 刘取. 电力系统稳定怀及发电机的励磁控制[M] 2007 : 267 - 270. 京: 中国电力出版社, [ 2] M] . 中国电力出版社, 竺士章. 发电机励磁系统试验[ 2008 : 80. [ 3] 孙孜平, 高春如, 沈俭, 等. 自动励磁调节器的速写计 J] . 电力系统自动化, 2003 , 27 ( 3 ) : 68 - 70. 算的探讨[

作者简介:
张珺( 1994 年—) , 女, 汉族, 本科学历, 就读于华南理工 大学。 发展过程中的一个薄弱环节就是机械制造技术 。 唯有跟上先 进制造技术发展的潮流 , 做好机械制造自动化技术的改革 , 并 使其得到有力的实施, 才能尽快将我们与发达国家的差距拉 立足于激烈的市场竞争中 。 因此把握机械制造自动化技 小, 术的特点, 掌握其在未来的发展趋势 , 对于我国机械制造企业 来说是十分重要的工作基础 。

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参考文献:
[ 1] ;时 田贞; ; 浅谈机械制造业的综合运用发展趋势[J ] 代教育( 教育教学) ; 2011 年 08 期 [ 2] ; 王永静; ; 我国机械制造技术的现状及发展方向[J ] 黑龙江科技信息; 2011 年 20 期 [ 3] ; 科技创 汪胜; ; 机械制造技术的发展和创新探讨[J ] 新导报; 2011 年 17 期 [ 4] A] ;江 何为红; ; 先进制造技术在机械制造中的应用[ — —2005 年工作暨学术 西省煤炭工业协会、 江西省煤炭学会— C] ; 2005 年 年会学术论文集[

四 82

结语
总而言之, 目前我国正处于经济发展的最关键时期 , 我们


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