機械制造中自動化技術的應用研究

孫冬霞，龐　健，李文輝

（洛陽愿景科技有限公司，河南 洛陽　471003）

機械制造中自動化技術的應用研究

孫冬霞，龐健，李文輝

（洛陽愿景科技有限公司，河南 洛陽471003）

機械制造作為一種復雜的機械產品加工過程，通過科學應用自動化技術可以有效提高產品加工效率，有效降低制造過程中對工人技能水平和加工經驗的要求，還能夠提高產品加工質量，可謂一舉多得，為機械產品的市場競爭力提供保障。文章主要探討了自動化技術在機械制造中應用的優勢、形式以及未來的發展趨勢等基本情況，希望對相關人員提供一定的參考。

機械制造；自動化技術；應用研究

自動化技術在機械制造中的應用，主要是指通過先進的科學技術，進而實現機械生產過程中的無人操作和自動化操作，進而極大地提高生產效率，同時還可以全面降低工人的勞動強度和勞動負擔。

1　自動化技術在機械制造行業中應用的優勢

（1）在機械制造中應用自動化技術可以降低工人的勞動強度。將自動化技術應用到機械制造行業中，能夠將很多勞動強度大、危險性高的工作交由機器來完成，進而極大地降低工人的勞動強度。如在五軸數控機床中采用先進的自動化技術，能夠實現對產品加工多個平面的自動加工，從而降低了傳統機床中必須重復裝卡的多次人工勞動。自動化技術的應用還可以代替很多的人工勞動，此時勞動由機器完成，工人只是起到相應的輔助作用。20世紀90年代的電腦配件生產，其主要配件比如CPU、內存條裝配等其針腳由人工焊接完成，這種高精度的柔性裝配過程，需要工人極大的精力和高度的注意力。引進自動化技術后，利用“傳感器+機器人”技術來解放工人的重復勞動。

（2）在機械制造中應用自動化技術可以提高機械加工的質量。以葉輪加工為例，早期的葉輪生產，葉輪的葉面光滑度差，安裝到機組運行后，頻繁發生氣蝕，對機組的揚程造成削減，而且葉輪的使用周期大大縮短。通過數控機床的自動化操作，整個葉片的制造精度得到極大提高，數控機床具有易操作的特點，生產者可以實時按照葉片作用、尺寸、形式和工作部分，進行定制生產，因為采用機床的精度高，具有高可控性，進而可以對葉面剖面實現微米級加工，從而極大地提升了產品質量，減低了誤差率。

2　機械制造行業中自動化技術的具體應用

（1）機械設計的自動化。引進自動化技術以后，機械產品的設計都由計算機來完成，因為計算機利用三維軟件強大的圖形繪制能力可以科學完善地進行產品的自行設計。再將模型導入分析軟件中，對設計產品的結構和強度進行分析，根據分析的結果來進一步完善優化設計方案。可以看出自動化技術的應用極大地提高機械制造設計的工作效率和設計質量，減少了樣機試制所需的成本和時間，進而大大縮短產品設計的周期。

（2）機械制造的自動化。傳統的機械制造中每個產品的加工全部由人操作機器來完成，這種加工方式的加工精度較低，而且生產效率也低，對進行機械加工人的相關技能和加工經驗的要求很高，而且工人的勞動強度較大。在機械制造中應用自動化技術，使得機械加工過程中對人力的需求逐漸降低，通過計算機軟件就可以直接生產機械產品的加工軌跡，并及時導入機床的操作中，此時工人只需完成簡單的對刀操作，有機床來直接完成整個零件的加工過程。

3　自動化技術在機械制造行業中的發展趨勢

（1）智能化。隨著計算機在自動化技術中的應用和智能控制技術的發展，自動化技術在機械制造中的應用將越來越多地呈現智能化的趨勢，進而實現對機械制造過程的智能化控制，其工作原理是通過對知識庫和推理機的科學設計，進而讓機器擁有人類的部分思維能力，促使其在機械制造中充分發揮智能優勢，對機械制造設備及系統的協調起到積極作用。

（2）集成化。集成化是未來機械制造自動化的主要發展方向，集成化的內涵就是采用多種先進的自動化技術進而將產品的設計、制造和加工等操作步驟集成為一個有機的整體，進而實現機械產品設計的柔性化生產模式，極大地提升機械產品設計、制造和加工的質量，同時還可以降低整個機械產品生產所需的成本，縮短產品升級改造的周期。

（3）虛擬化。虛擬化是在智能控制技術的基礎上發展起來的一種先進的機械制造技術，通過利用計算機來實現對機械產品設計和加工的模擬，進而提升產品的加工質量。利用先進的虛擬仿真技術模擬機械產品的加工過程，能夠幫助工作人員及早發現產品加工過程中的問題和缺陷，并及時采取針對性的解決措施。虛擬技術在機械制造中的應用可以有效降低機械制造的成本，縮短產品的生產周期，進而提高機械產品的市場和銷量。

（4）網絡化。網絡化可以實現對制造過程的遠程監控，保證了制造過程的嚴格精準，同時通過網絡技術的應用還可以保證機械產品設計人員和制造人員之間及時高效的溝通和交流，制造人員可以將自己在操作的遇到的問題直接反饋給設計人員，設計人員根據制造人員的具體要求對產品的設計進一步完善，對于產品的優化具有重要作用和意義。

（5）綠色化。機械制造在其生產過程中，有對資源的消耗和利用，當然也會產生一些環境污染問題，機械制造的發展過程中必須重視這些污染問題，因此要向綠色可持續方向發展，這就對機械制造業提出了全新的要求，要求通過對自動化技術的利用，在機械制造的整個壽命周期內最大限度地減低機械產品加工過程中對資源和能源的消耗，提高資源的利用率，同時還要不斷降低機械制造過程中產生的各種污染，包括空氣污染、水污染和噪音污染等等，促進機械制造過程中的資源循環利用，保證機械制造業的可持續發展。

4　結語

未來機械制造行業自動化技術的應用將不斷向智能化、集成化、虛擬化、網絡化和綠色化的方向發展，進而實現機械制造過程中所有程序的一體化和科學化，操作人員和設計人員可以通過網絡進行及時高效的溝通，進而促進機械產品的提高和完善，增強其市場競爭力。

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Research on App lication of Automation Technologyin M achinery M anufacturing

SUN Dong-xia，PANG Jian，LI Wen-hui

（Luoyang Yuanjing Technology Co.，LTD.，Luoyang，Henan 471003，China）

Machinery manufacturing is a complex mechanical processing process，and scientific applications of automation technologycaneffectively improve itsprocessingefficiency，reducemanufacturing processoftheworkers'skills leveland experience inprocessing，furtherimproveproductquality，and provideprotection forthemarketcompetitivenessofmechanicalproducts.Thispaper discusses the advantages，forms and future development trend of automation technology in the machinery manufacturing，aiming toprovidea reference tothe relevantpersonnel.

machinery manufacturing；automation technology；application

TP273

A

2095-980X（2016）09-0013-01

2016-08-18

孫冬霞（1988-），女，河南洛陽人，大學本科，主要研究方向：自動化控制。