外文翻譯--計算機時代的機械制造（中文）

1、<p><b>　　中文2950字</b></p><p>　　計算機時代的機械制造</p><p>　　為了能夠在嚴苛的市場中保持競爭力，工業(yè)企業(yè)不得不減少其對于專業(yè)機械有限能力的依賴，可以集中的或者部分的引進通用機械和可重新設(shè)定的程序模塊。對于這項工作需求的評估，以及一部分制造企業(yè)的反應(yīng)，對于學(xué)術(shù)機構(gòu)和政府機構(gòu)來說，這都是一項挑戰(zhàn)，這也正是本文的主題。&

2、lt;/p><p><b>　　1.介紹：</b></p><p>　　產(chǎn)業(yè)公司的計算機化控制是目前競爭的基準(zhǔn)，它使得這個產(chǎn)業(yè)能夠應(yīng)對對于產(chǎn)品品種、質(zhì)量、交付和成本等現(xiàn)代化要求。</p><p>　　這種靈活性的響應(yīng)要求生產(chǎn)機械能夠制造出質(zhì)量始終如一的產(chǎn)品，這樣就能很容易的適應(yīng)不同類型的產(chǎn)品，減少生產(chǎn)的準(zhǔn)備時間，并且把即時的校驗和診斷合并起來。如果

3、這種機械被生產(chǎn)出來，那么機械工程師就必須使之能與電子技術(shù)全面的綜合起來。</p><p>　　UK的對于工業(yè)生產(chǎn)有關(guān)的意見結(jié)果是，一個合作研發(fā)設(shè)計高速機械的方案（已經(jīng)得到科學(xué)與工程研究委員會和有關(guān)公司的支持和認可），對于部分工業(yè)部門的經(jīng)驗（例如機床行業(yè)）表明，這個行動需要培養(yǎng)和發(fā)展相應(yīng)的通用技術(shù)。</p><p>　　2.電動機的微機控制</p><p>　　在這個

4、領(lǐng)域里，任何工作的目的都應(yīng)該減少它的復(fù)雜性和擴大電動機的輸出范圍。因此，也需要減少對機械零件傳輸上的依賴，很多難題都會因為要實現(xiàn)這個目標(biāo)而產(chǎn)生。</p><p>　　隨著變速器速度的提升，電動機的控制者需要不得不處理相對較多的數(shù)據(jù)，特別是在要求加速和減速的時候，結(jié)果就是控制者必須不得不提供更高的利率抽樣，軸線的數(shù)量不得不同時進行控制并且每個軸的控制回路都會增加。單獨的、國際性的微處理器交流很可能會被應(yīng)用起來。&l

5、t;/p><p>　　微型無刷電機現(xiàn)在廣泛的應(yīng)用于驅(qū)動和傳輸，但是每次傳感器和轉(zhuǎn)換器在高頻率的反應(yīng)時，都會顯示有很大的損失。迄今為止更多的復(fù)雜運動以及更高的采樣率，不得不由電動機的微處理機控制所提供，它們的性能應(yīng)該會保持在廣泛的頻帶寬度。</p><p>　　機械連桿同步性，對于維持與傳輸之間的有效性和安全性具有很大作用，因此，如果他們能夠被電子控制設(shè)備廣泛地替代，最后需要必須先確保其安全性和

6、效率的維持。</p><p>　　許多類似這樣的問題，目前正在由工廠企業(yè)去自行解決。</p><p>　　莫里斯公司現(xiàn)在正跟伯明翰的阿斯頓大學(xué)，在同步高速間歇驅(qū)動器中如何運用微處理器控制和機電伺服機制方面進行合作。一個這種類型的傳動示意圖見圖1，它包括了一個滑塊的同步機制和增量運動的一個旋轉(zhuǎn)滾筒。每分鐘450的增量需要每一個角分回轉(zhuǎn)精度。這個滑塊的點到點精確度是0.4mm。無刷電機被選作驅(qū)

7、動器，它們的動態(tài)性能和精度已經(jīng)得到了計算機模擬技術(shù)的檢測。然而，由于電力的中斷而使得機構(gòu)突然被關(guān)閉，目前是被認為是一個很大的難題。</p><p>　　金屬包特性的被限制是追求驅(qū)動器的同步性，對于伯明翰大學(xué)的壓力機。（見圖2）金屬薄片必須間歇地動作在一個高的精確度。它目前正在生產(chǎn)用于壓力機連桿機構(gòu)，從而減緩產(chǎn)品的更新?lián)Q代周期，導(dǎo)致在短暫的生產(chǎn)流程中造成浪費的情況，兩個水平的控制被啟用。一個整體的機械循環(huán)控制器協(xié)調(diào)

8、供給系統(tǒng)驅(qū)動器，按壓操作以及轉(zhuǎn)換，對按壓和轉(zhuǎn)換作出反應(yīng)就如同鍵盤要求的那樣。在較低層面上，控制組件被指定給每一對金屬板卷，同步性的要求十分嚴格，所以的控制器都是不適當(dāng)?shù)?。多處理器架?gòu)的出現(xiàn)在一定程度上能夠克服目前的局限性，比如單獨的處理器會被運用于每一個控制環(huán)。值得注意的是，位置控制器在其性能特點上能夠在特殊的平臺上測試獲得準(zhǔn)確的信息。</p><p><b>　　3凸輪聯(lián)系機制　　</b>

9、</p><p>　　盡管微處理機控制電動汽車可以作出更多種類的動作，附加的凸輪、連桿機構(gòu)、皮帶、齒輪等，對于更加復(fù)雜的運動是必要的。例如和高速，高精確性，動態(tài)配置相關(guān)的，一個微處理機控制電動機可以被用來驅(qū)動許</p><p>　　多輸出軸，同時和其他的電動機保持電子同步。</p><p>　　為了加強機械傳動部件，例如凸輪、連桿機構(gòu)、皮帶、齒輪，制動器和離合器能夠

10、和微處理機控制電動機結(jié)合起來。此外，臨界參數(shù)涉及到慣性、反沖、震動，因此精度和剛度必須能夠被識別，并且符合制定設(shè)計規(guī)則。</p><p>　　聯(lián)合利華對這個領(lǐng)域的研究很感興趣,它們正在同利物浦理工就安裝矩形硬紙板箱繼續(xù)這項工作。這個安裝過程包括扁平箱從一個堆放的地方到輸送機的轉(zhuǎn)換。一個放大尺真正由無刷馬達直接驅(qū)動，它旨在提供必要的運動并且目前正在測試中。（見圖4）如果應(yīng)用獲得成功的話，這個過程需要突出整體的考慮控

11、制器、驅(qū)動器和連桿機制。</p><p>　　APV Baker FES Limited正在就許多機器的驅(qū)動機構(gòu)的平衡問題與紐卡斯?fàn)柎髮W(xué)進行合作。凸輪機構(gòu)和連桿機構(gòu)用來提高機器的操作速度。日內(nèi)瓦機構(gòu)的分析機制增加了速度和降低噪音水平，替代機構(gòu)的設(shè)計來適應(yīng)不同產(chǎn)品尺寸。</p><p>　　快速制動器和離合器使用磁致伸縮，壓電式，電力流變液體，其他相關(guān)的驅(qū)動的方法今后會被應(yīng)用到，重點將放在快

12、速的執(zhí)行器和離合器上。其可重復(fù)性、延遲時間和摩擦力在驅(qū)動機制中必須應(yīng)該減少。</p><p>　　快速的執(zhí)行器和離合器已經(jīng)引進了控制器的無刷電機，在不同的電動機之間可以實現(xiàn)同步性。例如，賓利工程有限公司開始在布里斯托爾大學(xué)從機電方面將其他類型的執(zhí)行機構(gòu)用于高速針織機，特殊檢測技術(shù)。包括CCD相機和纖維光學(xué)探針已經(jīng)先后得到開發(fā)，高速視頻和一個頻閃儀控制增強系統(tǒng)被使用衡量高速周期性運動。</p><

13、;p>　　工業(yè)公司也對拉夫堡大學(xué)的交流傳動變頻器顯示出了相當(dāng)大的興趣。計算機控制的高速離合器，多種圖案組合的多臂機和提花機，包裝彈簧離合器滿足成本低、響應(yīng)速度和扭矩傳輸?shù)雀鱾€方面的要求。</p><p>　　4 傳感器、轉(zhuǎn)換器和反饋系統(tǒng) </p><p>　　下一代高性能機械可能會基于模塊化的概念，這將意味著機械結(jié)構(gòu)將會成為附屬的，而不是機械制造的主要過程。那些機器模塊將不得不應(yīng)對特

14、定方面的生產(chǎn)，如果減少轉(zhuǎn)換時間和不良品的數(shù)量。標(biāo)準(zhǔn)化的傳感器，傳感器和電子線路的大量使用連同與識別特征有關(guān)的速度響應(yīng)和反饋的過程將是必要的，非聯(lián)系傳感器具有顯著的優(yōu)勢替代這些方案。</p><p>　　常見的反饋電路可能會要求在單個循環(huán)之中使用微型的單獨處理器，能夠連接寬帶范圍不同的傳感器和傳感器到控制器的無刷電機特區(qū)。此外，監(jiān)控過程的方法和手段必須繼續(xù)。（如食物的水分含量，制造產(chǎn)品的密度和一致性等。）</

15、p><p>　　斯特羅恩機械和其他的一些公司一樣，他們對監(jiān)測和控制紙的運動很感興趣，他們跟布里斯托爾大學(xué)在這個領(lǐng)域正在合作。高速視頻、攝影設(shè)備和非接觸的傳感器和轉(zhuǎn)換器正在被利用?，旣惢屎髮W(xué)院正在為了測量紗線性能進程開發(fā)成本有效的技術(shù)以達到減少生產(chǎn)中的廢品和損失。</p><p><b>　　5授權(quán)的技術(shù)</b></p><p>　　下一代的機器很可

16、能是小數(shù)量的機械部件傳輸，但更多的獨立驅(qū)動電機運行比目前的設(shè)施擁有更高的速度。努力達到噪聲水平的77分貝（今天機器通常產(chǎn)生83分貝），明顯的減少了震動水平。</p><p>　　如果電子同步傳輸取代機械鏈接傳輸，必須單獨考慮更換固有安全特性與相關(guān)機械系統(tǒng)。例如，系統(tǒng)穩(wěn)定性和軟件完整性，與電子傳輸有關(guān)的會起到很大的作用。在具體條款之下，很難安全達到目標(biāo)，但的努力必須保證下一代的機器必須保證安全，至少要比目前的要安全

17、。例如，安全性和可靠性的考慮必須充分考慮應(yīng)對電源故障，電壓下降和突波，緊急停止，加速和減速，失敗之后的重新啟動。</p><p><b>　　6意見</b></p><p>　　“下一代”的機械能勝任高的生產(chǎn)率和對不同變量需求的快速響應(yīng)，這都需要通過計算機設(shè)計和生產(chǎn)，由電腦控制完成安裝和集成。</p><p>　　可用性才是最關(guān)鍵的，如果是不實