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動畫電影的創作,就是將繪畫藝術、文學藝術、影視藝術等許多的藝術結合,運用劇本創作的文學思想,采取影視表現手法展示出電影思維,重新構建出對人物造型、場景造型、動物造型等構成元素的創意性思維,創作動畫電影作品。成功的動畫電影,會非常注重表情達意、畫面的設計、風格表現、構圖等,基于其構圖,就是在作品的原則上使內容更有表現力,畫面中的人和物要以什么形式出現,表達什么感彩,這些都是通過動畫設計者對靈感及創作技藝的完美詮釋。動畫電影創作中,對于傳統創作手法中,多采取手繪在二維空間完成,但是對于當前動畫電影市場來說,也顯示出一定的不足,基于3D數字技術,為提升動畫電影影院播放效果,不僅為動畫創作帶來一場革命,同時也創新動畫電影創作手法,大大提高動畫電影的制作水平。
2動畫電影創作中的3D數字技術
2.1動畫前期制作
3D數字技術的出現,給人最多的是視覺的震撼,導演能熟練運用數字技術,更加精彩的再現動畫電影場景。例如,針對動畫電影《瘋狂原始人》中,應用3D數字技術,不論是人物造型還是場景設置,都是利用電腦平臺,采取3D數字技術對其進行建模制作的,不僅使動畫電影達到非常自然逼真的播放效果,同時也豐富了動畫設計,使得動畫電影創作更接近生活[3]。基于強大的3D數字技術,不僅開始對電影的人物真實性提出更高的需求,同時在動畫電影的造型、構圖、配色上,也要求可以有真實的觀影效果。
2.2動畫影院播放
在動畫電影創作中,3D技術可以更好的深化主題,且動畫創作中,還會按照音樂與影片之間的聯系關系,采取3D數字技術描繪場景,有效渲染動畫電影氣氛,以音畫同步式的配樂形式,在3D數字技術描繪場景中,很好的感染觀眾情緒,使觀眾對于動畫電影的視覺感官得到提升,3D數字技術使得動畫電影表現的感情不再孤立,更能夠深化提升動畫電影畫面氛圍。
33D數字藝術對動畫電影創作的影響
3.1提升觀眾的觀影體驗
動畫電影創作中,應用3D數字技術,再應用透鏡組合,調節畫面轉換效果,采用精密機械式調節方式,使得動畫電影創作發生技術上的改革。故此,在動畫電影的創作中,更加注重動畫的表現力與場景的真實效果,縱觀每部動畫電影,在其創作中,多具有奇幻、炫酷的3D場景,并且更是通過3D數字技術,深化與烘托動畫電影中的人物與情節,有效填補動畫電影場景之間的空白間隔,還很好的發揮一定的敘事功能,擴大動畫電影的創作空間。同時,動畫電影創作中,追求與3D技術的融合,采取3D技術創作動畫電影,如在《龍騎俠3D》中,采用了3D數字技術進行動畫播放,可以提升動畫的震撼場面,基于3D影院轉換設備的支撐,更是可以精彩再現動畫中激烈的戰斗鏡頭,塑造主人公堅強勇敢的正面形象,且延續了勵志冒險的主題內容,增添了故事的趣味性和可看性,采用“控制景深,調節速率,善用顏色”手段,保證立體效果基礎上,為觀眾帶來極度震撼和華麗的視覺體驗。3D數字技術,不僅會影響動畫電影觀眾的心理,也會影響其視覺感官,深化動畫電影的主題[4]。在動畫電影中,通過3D數字技術,不僅可以抒發影片中人物的情感,還可以渲染場景以及刻畫電影人物的性格,引導暗示觀眾在觀看影片時的情緒,這是其他動畫電影語言所無法代替的。
3.2豐富動畫電影播放色彩
色彩在動畫電影作品創作中,可以賦予作品以藝術基調,直接關系到動畫電影作品的成功。動畫電影創作中,應用3D數字技術,提升動畫電影播放精度,有效調控電影畫面色彩,給觀眾帶來更好的觀影體驗。采用了光回收系統,分光路不同光轉換系統、PLC電氣精準控制系統的組合,達到提高3D轉換設備的整體光效值和對比度值。其中光回收系統,采用同一束光在經過特制光學原件后進行分光,并對原本的一束不可用光進行回收重新轉換,在分光路不同光轉換系統中,對光回收系統中分光產生的兩束光分別進行機械式和液晶式的調制,達到兩束光的光學同步投影,在PLC電氣精準控制系統中,采用PLC對整個電氣運行系統進行控制,保證控制精度。應用3D數字技術,將DLP放映機放出來的畫面進行轉換分離,使左右眼圖像光束分別具有不同的偏振特性,觀眾再佩戴上對應的偏振眼鏡,就可以使左右眼看到對應的畫面,從而在觀眾的大腦中合成出立體畫面。目前市面上使用的3D轉換系統主要有主動式和被動式兩種。動畫電影創作中,應用3D數字技術,通過修改材料的配方,使得數字放映機透射出的畫面顏色損失最小,從而具有較好的色彩還原性。播放方面應用主動式設備,根據3D數字技術特征,主要依靠色彩原理實現了對光的轉換,從而使左右眼畫面分開交替顯示。應用3D數字技術,對于動畫電影播放中的被動式設備,則主要依靠光學偏振片完成了對光的轉換。主動式設備由于轉換效果不徹底、重影嚴重、色彩飽和度差及轉換后畫面亮度太低而被市場逐步淘汰。在被動式設備中又分為兩類,機械偏振式和液晶偏振式。機械偏振式主要通過偏振調制器(主要材料偏振膜片)被伺服電機帶動高速旋轉來實現高幀率的左右眼畫面分離并交替顯示,從而達到3D轉換的目的。而液晶偏振式則是通過液晶分子對電壓趨向性的快速反應來實現3D轉換目的。3D數字技術的出現,提升了動畫電影后期創作水平。
3.3優化動畫電影播放效果
在3D動畫電影的播放中,當顯示器在顯示左眼畫面時,右眼鏡片應該是全黑的,若是快門式眼鏡開關周期與顯示器刷新周期沒準同步,會導致漏鏡片的鬼影的出現,影響人們觀看3D電影的效果。故此,在3D動畫電影創作中,應用面向影院的3D轉換設備,強化對此問題的重視,不論是3D動畫電影的內傾角,還是平行光軸,以及外傾角,強化其3D動畫電影的播放效果,提高左右畫面的重合度,使人們觀看3D動畫電影時的視野更開闊。3D數字技術的應用,使觀眾能毫無阻礙地通向導演構思,通過3D技術,讓觀眾站在原地就可以看到更為廣闊的世界。動畫電影創作中,更加關注播放效果,故此,擬采用組合透鏡的方式對光程差進行調節,首先通過整個機械系統和光學系統,精確計算出兩路光的光程差,然后根據光程差設計組合透鏡的相關參數,但是通常由于機械系統的機械加工進度等誤差,這些微觀的誤差會在光學系統中做宏觀的表現,所以需要在設計完成后通過反復的實驗進一步確認。就如對于動畫電影《豚鼠特工隊》之中,不管是簡單模型的創作,還是對于動畫中豚鼠形象的創作,總是秉持人們的立體視覺體驗,結合3D數字技術,進行活動跟蹤,對指定地區舉行活動的跟蹤闡發,有效應用3D數字技術,并主動創建出主要的動畫幀,將3D數字技術得到的跟蹤結果,應用到動畫電影創作之中,用實體任務動作標記動畫人物的行動,使用計算機設計動畫人物行為,使得動畫電影的效果更加逼真。動畫電影創作中,應用3D技術,產生積極的影響。
3.4促使動畫電影創作向3D發展
基于3D數字技術的動畫電影,帶給人更多的新奇感,特別是在影院播放中,基于3D數字技術的支持,不僅提升動畫電影的逼真效果。同時震撼觀眾心靈,呈現出美麗且動人的畫面,給人的心理上產生巨大感觸,增加人們在視覺上的認知度。動畫電影創作中,也開始構建更具想象力的場景,動畫電影創作也開始走向3D技術方向。并且在動畫電影中可以應用3D數字轉換技術,將動畫電影虛擬在人的眼前,使人們產生更加真實的觀影體驗。例如,對于動畫電影《大鬧天宮》,該片應用3D數字技術,不僅制造的動畫電影色彩濃重,動畫人物造型奇異,動畫的場面也是十分的雄偉壯麗,賦予動畫形象鮮明的人格特征,使得動畫電影的情節跌宕有致,將孫悟空這一中國式的神話英雄,生動地再現于銀幕;3D數字技術版的《大鬧天宮》,保留了中國傳統的藝術風格,同時節奏更加緊湊,并且配合3D數字效果,更是在片中設計了幾十個鏡頭,做出“沖出銀幕”的效果處理,突出地表現孫悟空機智樂觀、大膽反抗神權的無畏精神,不僅滿足觀眾立體觀影感,同時也喚起觀眾對中國傳統動畫作品的熱愛。在動畫電影創作中,還需結合動畫電影播放效果考慮,因為當前3D技術在電影行業中已經廣泛應用,不僅在動畫電影播放中做出一定的改進,還采取先進技術,使得動畫電影的畫面更加精細,色彩也更加豐富,更能提高動畫電影制作水準,有效提升觀眾喜愛度,做出巨大技術上的提升,有效提高觀眾對動畫電影的觀影體驗。例如在動畫電影《怪物史瑞克》中,就采取3D數字技術,設計出其主要的故事人物形象,“怪物”史瑞克不僅是可愛的綠色怪物,同時也是極富正義感的故事人物,他在動畫電影中的神態、動作、語言以及周圍的場景,美化動畫電影的影院播放水平,使人們可以接受這樣的動畫形象,通過3D數字轉換播放設備,使史瑞克更加真實。
4結束語
【論文關鍵詞】自動編程;PowerMILL;數控機床
1 自動編程技術的產生
自動編程(Automatic Programming)也稱為計算機編程。將輸入計算機的零件設計和加工信息轉換稱為數控裝置能夠讀取和執行的指令(或信息)的過程就是自動編程。隨著數控技術的發展,數控加工在機械制造業的應用日趨廣泛,數控編程能力與生產不匹配的矛盾日益明顯。隨著計算機技術的逐步完善和發展,給數控技術帶來了新的發展奇跡,其強大的計算功能,完善的圖形處理能力都為數控編程的高效化、智能化提供了良好的開發平臺。目前,CAD/CAM圖形交互式自動編程已得到較多的應用,是數控技術發展的新趨勢。隨著CIMS技術的發展,當前又出現了CAD/CAPP/CAM集成的全自動編程方式,其編程所需的加工工藝參數不必由人工參與,直接從系統內的CAPP數據庫獲得,推動數控機床系統自動化的進一步發展。
2 多軸數控機床加工的造型和編程
所謂多軸加工就是在原有三軸加工的基礎上增加了旋轉軸的加工.如4軸、5軸等。多軸加工一般不可能再用手工編程,多軸數控機床加工零件的復雜性,決定了編程必須采用CAM軟件自動編程。經過幾十年的發展,CAD/CAM技術在五軸聯動、五面體加工等高端的應用也已經相當廣泛,在中國,引進的有關CAD/CAM系統就有Cimatron,Delcam,Mastercam,UG,Solidege, Solid-works, Pro/Engineer等,國內自主品牌的CAD/CAM系統幾乎只有北航海爾的CAXA系統。對于五軸加工,根據不同的加工對象,這些系統各有所長,比如說,在磨具制造的五軸加工方面,Delcam的Powermill功能在特征技術、后處理、干涉檢查、加工循環和仿真切削等方面都比較強大,建筑工程論文操作使用方便。
3 數控加工編程軟件PowerMILL
Delcam 是世界領先的專業 CAD/CAM 軟件公司。PowerMILL是英國Delcam Plc公司出品的數控加工編程軟件系統。PowerMILL功能強大,加工策略豐富,采用全新的中文WINDOWS用戶界面,并且提供完善的加工策略。能夠幫助用戶產生最佳的加工方案,來提高加工效率,軟件可以減少手工修整,快速產生粗、精加工路徑,并且幾乎能夠在瞬間完成任何方案的修改和重新計算,因此縮短了85%的刀具路徑計算時間,對2-5軸的數控加工包括刀柄、刀夾進行完整的干涉檢查與排除。PowerMILL具有集成的加工實體仿真,方便用戶在加工前了解整個加工過程及加工結果,節省加工時間。PowerMILL 中包含有多個全新的高效初加工策略,這些策略充分利用了最新的刀具設計技術,從而實現了側刃切削或深度切削。PowerMILL 提供了多種高速精加工策略,如三維偏置、等高精加工和最佳等高精加工、螺旋等高精加工等策略。
4 典型零件多軸數控機床的加工
3)數控編程
根據預設的加工工藝路線完成各階段數控編程,貼出加工表格截圖。
4)數控程序后處理
輸出零件的數控加工程序,并完成表1的工藝單編制。
5)將程序導入五軸加工中心,進行加工,加工結果如圖7所示。
5 結語
從葉輪的數控編程和加工可以看出,采用自動編程技術,能夠提高CAM 系統的使用效率 ;支持多軸加工,提升企業技術的應用水平;先進加工模擬,降低加工中心的試切成本;無過切與碰撞,排除加工事故的費用損失。多軸數控機床結構的復雜性,工藝設計的周密性,編程技術的復合性,機床操作的靈活性,決定了多軸數控機床應用的廣泛性。
【參考文獻】
[1]杜玉湘,陸啟建,劉明.五軸聯動數控機床的結構和應用[J].機械制造與自動化,2008,37(3).
隨著計算機技術的高速發展,傳統的制造業開始了根本性變革,各工業發達國家投入巨資,對現代制造技術進行研究開發,提出了全新的制造模式。在現代制造系統中,數控技術是關鍵技術,它集微電子、計算機、信息處理、自動檢測、自動控制等高新技術于一體,具有高精度、高效率、柔性自動化等特點,對制造業實現柔性自動化、集成化、智能化起著舉足輕重的作用。目前,數控技術正在發生根本性變革,由專用型封閉式開環控制模式向通用型開放式實時動態全閉環控制模式發展。在集成化基礎上,數控系統實現了超薄型、超小型化;在智能化基礎上,綜合了計算機、多媒體、模糊控制、神經網絡等多學科技術,數控系統實現了高速、高精、高效控制,加工過程中可以自動修正、調節與補償各項參數,實現了在線診斷和智能化故障處理。
長期以來,我國的數控系統為傳統的封閉式體系結構,CNC只能作為非智能的機床運動控制器。加工過程變量根據經驗以固定參數形式事先設定,加工程序在實際加工前用手工方式或通過CAD/CAM及自動編程系統進行編制。CAD/CAM和CNC之間沒有反饋控制環節,整個制造過程中CNC只是一個封閉式的開環執行機構。在復雜環境以及多變條件下,加工過程中的刀具組合、工件材料、主軸轉速、進給速率、刀具軌跡、切削深度、步長、加工余量等加工參數,無法在現場環境下根據外部干擾和隨機因素實時動態調整,更無法通過反饋控制環節隨機修正CAD/CAM中的設定量,因而影響CNC的工作效率和產品加工質量。由此可見,傳統CNC系統的這種固定程序控制模式和封閉式體系結構,限制了CNC向多變量智能化控制發展,己不適應日益復雜的制造過程,因此,大力發展以數控技術為核心的先進制造技術已成為我們國家加速經濟發展、提高綜合國力和國家地位的重要途徑。
2.數控技術的發展趨勢
數控技術的應用不但給傳統制造業帶來了革命性的變化,使制造業成為工業化的象征,而且隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大,他對國計民生的一些重要行業的發展起著越來越重要的作用。從目前世界上數控技術發展的趨勢來看,主要有如下幾個方面:
2.1高精度、高速度的發展趨勢
盡管十多年前就出現高精度高速度的趨勢,但是科學技術的發展是沒有止境的,高精度、高速度的內涵也在不斷變化,目前正在向著精度和速度的極限發展。
效率、質量是先進制造技術的主體。高速、高精加工技術可極大地提高效率,提高產品的質量和檔次,縮短生產周期和提高市場競爭能力。為此日本先端技術研究會將其列為5大現代制造技術之一,國際生產工程學會將其確定為21世紀的中心研究方向之一。在轎車工業領域,年產30萬輛的生產節拍是40秒/輛,而且多品種加工是轎車裝備必須解決的重點問題之一;在航空和宇航工業領域,其加工的零部件多為薄壁和薄筋,剛度很差,材料為鋁或鋁合金,只有在高切削速度和切削力很小的情況下,才能對這些筋、壁進行加工。近來采用大型整體鋁合金坯料"掏空"的方法來制造機翼、機身等大型零件來替代多個零件通過眾多的鉚釘、螺釘和其他聯結方式拼裝,使構件的強度、剛度和可靠性得到提高。這些都對加工裝備提出了高速、高精和高柔性的要求。
2.25軸聯動加工和復合加工機床快速發展
采用5軸聯動對三維曲面零件的加工,可用刀具最佳幾何形狀進行切削,不僅光潔度高,而且效率也大幅度提高。一般認為,1臺5軸聯動機床的效率可以等于2臺3軸聯動機床,特別是使用立方氮化硼等超硬材料銑刀進行高速銑削淬硬鋼零件時,5軸聯動加工可比3軸聯動加工發揮更高的效益。但過去因5軸聯動數控系統、主機結構復雜等原因,其價格要比3軸聯動數控機床高出數倍,加之編程技術難度較大,制約了5軸聯動機床的發展。當前由于電主軸的出現,使得實現5軸聯動加工的復合主軸頭結構大為簡化,其制造難度和成本大幅度降低,數控系統的價格差距縮小。因此促進了復合主軸頭類型5軸聯動機床和復合加工機床(含5面加工機床)的發展。
2.3智能化、開放式、網絡化成為當代數控系統發展的主要趨勢
21世紀的數控裝備將是具有一定智能化的系統,智能化的內容包括在數控系統中的各個方面:為追求加工效率和加工質量方面的智能化,如加工過程的自適應控制,工藝參數自動生成;為提高驅動性能及使用連接方便的智能化,如前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負自動選定模型、自整定等;簡化編程、簡化操作方面的智能化,如智能化的自動編程、智能化的人機界面等;還有智能診斷、智能監控方面的內容、方便系統的診斷及維修等。為解決傳統的數控系統封閉性和數控應用軟件的產業化生產存在的問題。
目前許多國家對開放式數控系統進行研究,數控系統開放化已經成為數控系統的未來之路。所謂開放式數控系統就是數控系統的開發可以在統一的運行平臺上,面向機床廠家和最終用戶,通過改變、增加或剪裁結構對象(數控功能),形成系列化,并可方便地將用戶的特殊應用和技術訣竅集成到控制系統中,快速實現不同品種、不同檔次的開放式數控系統,形成具有鮮明個性的名牌產品。目前開放式數控系統的體系結構規范、通信規范、配置規范、運行平臺、數控系統功能庫以及數控系統功能軟件開發工具等是當前研究的核心。網絡化數控裝備是近兩年國際著名機床博覽會的一個新亮點。數控裝備的網絡化將極大地滿足生產線、制造系統、制造企業對信息集成的需求,也是實現新的制造模式如敏捷制造、虛擬企業、全球制造的基礎單元。國內外一些著名數控機床和數控系統制造公司都在近兩年推出了相關的新概念和樣機,反映了數控機床加工向網絡化方向發展的趨勢。
3.結束語
隨著人們對數控技術重視,它的發展越發迅速。文中簡要陳述當前的發展趨勢,另外數控技術的正不斷走向集成化,并行化,仍有廣闊的發展空間。
【論文關鍵詞】:數控技術;趨勢;智能
【論文摘要】:隨著計算機業的快速發展,數控技術也發生了根本性的變革,是近年來應用領域中發展十分迅速的一項綜合性的高新技術,文章結合國內外情況,分析了數控技術的發展趨勢。
參考文獻
[1]王立新.淺談數控技術的發展趨勢[J].赤峰學院學報.2007.
[2]董淳.數控系統技術發展的新趨勢[J].可編程控制器與工廠自動化.2006.
論文摘要:文章對數控機床的爬行與振動故障原因作了簡單分析,指出一些診斷排故的方法和策略
數控機床是集機、電、液、氣、光等為一體的自動化機床,經各部分的執行功能,最后共同完成機械執行機構的移動、轉動、夾緊、松開、變速和換刀等各種動作,實現切削加工任務。工作時,各項功能相互結合,發生故障時也混在一起,故障現象和原因并非簡單一一對應。一種故障現象可能有幾種不同的原因,大部分故障以綜合形式出現,數控機床的爬行與振動就是一個明顯的例子。
數控機床進給伺服系統所驅動的移動部件在低速運行時,出現移動部件開始不能啟動,啟動后又突然作加速運動,而后又停頓,繼而又作加速運動,如此周而復始,這種移動部件忽停忽跳,忽快忽慢的運動現象,稱為爬行;而當其高速運行時,移動部件又出現明顯的振動。這一故障現象就是典型的進給系統的爬行與振動故障。
造成這類故障的原因有多種可能,可能是因為機械部分出現了故障所導致,也可能是進給系統電氣部分出現了問題,還可能是機械部分與電氣部分的綜合故障所造成,甚至可能因編程有誤也會產生爬行故障。
一、分析機械部分原因與對策
因為數控機床低速運行時的爬行現象往往取決于機械傳動部分的特性,高速時的振動又通常與進給傳動鏈中運動副的預緊力有關,由此數控機床的爬行與振動故障可能會在機械部分。
如果在機械部分,首先應該檢查導軌副。因為移動部件所受的摩擦阻力主要是來自導軌副,如果導軌副的動、靜摩擦系數大,且其差值也大,將容易造成爬行。盡管數控機床的導軌副廣泛采用了滾動導軌、靜壓導軌或塑料導軌,如果導軌間隙調整不好,仍會造成爬行或振動。對于靜壓導軌副應著重檢查靜壓是否到位,對于塑料導軌可檢查有否雜質或異物阻礙導軌副運動,對于滾動導軌則應檢查預緊措施是否良好。關注導軌副的也有助于分析爬行問題,導軌副狀態不好,導軌的油不足夠,致使溜板爬行。這時,添加油,且采用具有防爬作用的導軌油是一種非常有效的措施。這種導軌油中有極性添加劑,能在導軌表面形成一層不易破裂的油膜,從而改善導軌的摩擦特性防止爬行。
其次,要檢查進給傳動鏈。因為在進給系統中,伺服驅動裝置到移動部件之間必定要經過由齒輪、絲杠螺母副或其他傳動副所組成的傳動鏈。定位精度下降、反向間隙增大也會使工作臺在進給運動中出現爬行。通過調整軸承、絲杠螺母副和絲杠本身的預緊力,調整松動環節,調整補償環節,都可有效地提高這一傳動鏈的扭轉和拉壓剛度(即提高其傳動剛度),對于提高運動精度,消除爬行非常有益;另外傳動鏈太長,傳動軸直徑偏小,支承座的剛度不夠也是引起爬行的因素。因此,在檢查時也要考慮這些方面是否有缺陷,逐個排查。
二、分析進給伺服系統原因與對策
如果故障原因在進給伺服系統,則需分別檢查伺服系統中各有關環節。數控機床的爬行與振動問題屬于速度問題,與進給速度密切相關,所以也就離不開分析進給伺服系統的速度環,檢查速度調節器故障一是給定信號,二是反饋信號,三是速度調節器自身故障。根據故障特點(如振動周期與進給速度是否成比例變化)檢查電動機或測速發電機表面是否光整;還可檢查系統插補精度是否太差,檢查速度環增益是否太高;與位置控制有關的系統參數設定有無錯誤;伺服單元的短路棒或電位器設定是否正確;增益電位器調整有無偏差以及速度控制單元的線路是否良好,應對這些環節逐項檢查、分類排除。
三、其它因素
有時故障既不是機械部分的原因,又不是進給伺服系統的原因,有可能是其它原因如編程誤差。如FANUC6M系統數控機床在一次切削加工時出現過載爬行。經過仔細核查,發現電動機故障引起過載,更換電動機過載消除,可爬行還是存在。先從機床著手尋找故障原因,結果核實傳動鏈沒問題,又查進給伺服系統確認無故障,隨后對加工程序進行檢查,發現工件曲線的加工,采用細微分段圓弧逼近來實現,而在編程中用了G61指令,也即每加工一段就要進行一次到位停止檢查,從而使機床出現爬行現象,將G61改為G64指令連續切削,爬行消除。
如果故障既有機械部分的原因,又有進給伺服系統的原因,很難分辨出引起這一故障的主要矛盾,這是制約我們迅速查出故障原因的重要因素。面對這種情況,要進行多方面的檢測,運用機械、電氣、液壓等方面的綜合知識,采取綜合分析判斷,排除故障。
數控機床是技術密集和知識密集的設備,故障現象是多樣的,其表現形式也沒有簡單的規律可遵循,這就要求維修的技術人員要有電子技術、計算機技術、電氣自動化技術、檢測技術、機械理論與實踐技術、液壓與氣動等較全面的綜合技術知識,還要求具有綜合分析和解決問題的能力。
參考文獻:
機械自動化技術從上個世紀20年代首先在機械制造冷加工大批量生產過程中開始發展應用,上世紀60年代后為適應市場的需求和變化,為增強機械制造業對市場靈活快速反應的能力,開始建立可變性自動化生產系統,即圍繞計算機技術的柔性自動化。它是在制造系統不變或變化較小的情況下,機器設備或生產管理過程通過自動檢測、信息處理、分析判斷自動地實現預期的操作或某種過程,并能夠自動地從制造一種零件轉換到制造另一種不同的零件。社會實踐證明,這種定義下的制造系統自動化與當代大多數企業的實際不相容。目前,世界各國的機械自動化水準除少數工業發達國家的某些生產部門外,大多數還處于操作階段的自動化。我國也不例外,需要循序漸進,不斷努力,創造條件,向自動化的高級理想階段邁進。
二、我國機械自動化的現狀
機械自動化技術從上個世紀20年代開始發展應用以來,已經得到了迅速的發展,特別是近年來計算機的高度集成化,開始采用了計算機集成制造系統,大大加快了機械自動化的發展,但我國仍處于初級操作階段的自動化。目前,世界各國的機械自動化水準除少數工業發達國家的某些生產部門外,大多數還處于操作階段的自動化。我國也不例外,我國的產業結構層次低。我國機械制造業目前有11.4萬個企業,發展很不平衡,有大量落后于現代水準的產業,大部分企業還比較落后,手工勞動占有相當的比重,我國能獨立開發現代機械自動化技術的企業可以說沒有;我國機械制造業企業中自動化裝備少、水準低,不僅在數量上同世界先進國家有較大差距,而且在品種上、質量上、使用上,同世界先進水準也存在階段性差距。實現我國機械自動化技術是一個長期的過程,不可能一蹴而就。需要循序漸進,不斷努力,創造條件,向自動化的高級理想階段邁進。當前,我國還處在社會主義初級階段,經濟、財力、生產力水準、國民素質等,與世界主要國家的差距是很大的;我國有豐富的勞動力資源,每年城鎮新增就業人口達兩千多萬,且今后每年的就業人數還會增加。機械自動化最大限度地提高勞動生產率,勞動力的過剩和分工的轉移就是一個現實問題。
三、我國機械自動化發展之路探索
(一)結合生產實際發展機械自動化技術
先進制造技術的全部真諦在于應用。發展機械自動化技術,應以企業的生產和技術發展的實際需要及具體條件為導向。只有對合適的產品采用與之相適應的自動化方式進行生產,才能收到良好的技術經濟效益和社會經濟效益。我國發展機械自動化技術,應結合實際,注重實用,即對國民經濟產生實際效益。那種盲目搞自動化、搞自動線的做法,全年生產任務只需1~2個月就完成的低負荷率生產也要搞的傾向應當糾正,對國民經濟不產生顯著促進、效率低下的要緩搞。我們要的是效益,而不單純是速度。國產造型生產線因產品質量差、可靠性低、實用性差,開工率一般僅在50%~60%。而能在生產中長期服役的主力生產線很少,像第一汽車制造廠的01線、第二汽車制造廠的BMD線等具有全年開工業績的線更是鳳毛麟角。這種現象不屬偶然或局部,而是帶有普遍性。據調查,我國引進的弧焊機器人,完全正常運轉、充分發揮效益的只占1/3;另外1/3處于負荷不滿或不能完全正常運轉狀態;還有1/3不能正常使用,直接影響了用戶使用更多機器人的信心。
(二)發展投資少、見效快的低成本自動化技術
發展低成本自動化技術,潛力大,前景廣,投資省,見效快,提高自動化程度,可以收到事半功倍的經濟效果,適合我國現階段的發展需要和國情。美國麻省理工學院提出的精節生產LP模式,就是以最小的投入,取得最大的產出的具體表現。日本豐田公司采用適時生產JIT、全面質量管理TQC和成組技術GT、彈性作業人數和尊重人性為支柱的精節生產方式,使自動化程度不高的工廠取得了良好的效益。芬蘭NOKOAData機工廠的組裝車間內擁有一條能制造286、386和486微機的靈活生產線,它并不完全由自動化設備組成,中間穿插著借助計算機指導的人工參與,將高新技術與原有工藝基礎巧妙靈活地結合在一起,從而使這種生產線的造價較低,同時卻具有柔性制造系統的性能。實際上精節生產本身就意味著從國情和企業實際情況出發,借鑒國外發展機械制造業低成本自動化技術的經驗是有益的。我國機械制造業各企業有大量的通用設備,在發展現代機械自動化技術時,若以原有的設備為主,合理調整機床布局,添加少量的數控設備,引入CAD/CAM技術,就能充分發揮計算機自動化管理的優勢和人的創造性,共同構成一個以人為中心、以信息自動化為先導、樹立自主的單元化生產系統,為我國機械制造業自動化技術發展應用提供了一條投資少、見效快、效益高、符合我國國情的機械自動化技術發展應用新途徑。
(三)注重配套發展機械自動化技術
現代自動化技術在機械制造中的應用就是在控制理論的指導下,對生產的物流和人的作用進行綜合的研究,涉及到機械技術、微電子技術、自動控制理論和計算機技術等。發展機械自動化技術,必須主要地關注電子學、電子計算機技術、零件檢測和機床裝料自動化,廣泛采用程序數控機床,以及研制高效的和可靠的自動化生產線、計算機應用于生產的信息系統和自動化控制系統等。發展應用機械自動化技術,要扎扎實實地抓好自動化技術應用項目的基礎工作和從實際出發的推廣應用工作,既要發展主機,也要配套發展自動化元件及控制系統。可編程控制器、微處理機、各種傳感器、新型刀具、控制系統及系統軟件、電子計算機等,這些都將是今后機械自動化的主要技術基礎。
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