機(jī)械加工制造中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用分析

韓慶勇

寧夏小巨人機(jī)床有限公司 寧夏銀川 7 50002

機(jī)械加工制造是當(dāng)下構(gòu)成社會(huì)發(fā)展整體框架的物質(zhì)基礎(chǔ)，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有很高的比重，也是一直以來(lái)經(jīng)濟(jì)建設(shè)所強(qiáng)調(diào)的重點(diǎn)和難點(diǎn)。我國(guó)機(jī)械制造工程發(fā)展的時(shí)間較短，技術(shù)運(yùn)用比較片面，并沒(méi)有十分豐富的經(jīng)驗(yàn)積累，因此在競(jìng)爭(zhēng)中容易處于劣勢(shì)。而自動(dòng)化技術(shù)作為新時(shí)代的主要科技產(chǎn)物，其自身的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)能夠在很大程度上帶動(dòng)機(jī)械加工制造領(lǐng)域的變革，因此要重視兩者之間的融合與相處。本文以機(jī)械加工制造為主體，具體闡述自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用[1]。

1 自動(dòng)化技術(shù)的內(nèi)涵與應(yīng)用意義

自動(dòng)化技術(shù)是指機(jī)械加工制造與信息技術(shù)進(jìn)行融合進(jìn)而實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)的技術(shù)體系。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用需要構(gòu)建系統(tǒng)的管理體系，需要相關(guān)的動(dòng)力、生產(chǎn)以及辦公設(shè)備等硬件設(shè)施的支持，同時(shí)也需要相關(guān)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)施等軟件系統(tǒng)予以支撐，并根據(jù)機(jī)械加工制造企業(yè)的具體要求加強(qiáng)過(guò)程管控和資源的自動(dòng)化調(diào)配，這樣才能發(fā)揮自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)有的作用。自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械加工制造中得以應(yīng)用，具有重要的意義。一方面機(jī)械加工制造生產(chǎn)過(guò)程中可以利用自動(dòng)化技術(shù)改變傳統(tǒng)的機(jī)械加工模式，通過(guò)機(jī)器設(shè)備以及現(xiàn)代信息技術(shù)等更好地統(tǒng)籌生產(chǎn)制造各個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)而節(jié)約資源，提升貨物生產(chǎn)效率。另一方面自動(dòng)化技術(shù)本身具有較強(qiáng)的穩(wěn)定性，并且和傳統(tǒng)的生產(chǎn)制造設(shè)備相比，操作簡(jiǎn)便，能夠?qū)崿F(xiàn)一體化生產(chǎn)管理，進(jìn)而減少中間環(huán)節(jié)帶來(lái)的資源浪費(fèi)等，提高系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性與高效性。此外，引入自動(dòng)化技術(shù)也有助于減輕操作人員的負(fù)擔(dān)，用機(jī)器來(lái)代替人工進(jìn)行作業(yè)，降低能源消耗，降低成本，提升企業(yè)收益[2]。

2 機(jī)械制造中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用

2.1 基于PLC的機(jī)械加工設(shè)備自動(dòng)化改造

PLC是一種可編程控制器，它是自動(dòng)化控制當(dāng)中的主要裝備。在機(jī)械加工制造當(dāng)中可以依托機(jī)械加工工藝流程來(lái)確定PLC的控制方案，一般根據(jù)工藝流程當(dāng)中的被控制對(duì)象、控制過(guò)程以及工藝要求，可確定輸入輸出設(shè)備，包括開(kāi)關(guān)、傳感器、變頻器、接觸器、電磁閥、指示燈等。特別需要注意的是要根據(jù)被控對(duì)象統(tǒng)計(jì)好PLC的I/0點(diǎn)數(shù)，并以此為基礎(chǔ)，選定存儲(chǔ)器容量。PLC要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，PLC的編程是非常關(guān)鍵的一環(huán)，務(wù)必要做好程序設(shè)計(jì)，一般根據(jù)工藝要求來(lái)制定控制流程圖，表明控制的順序和條件，然后利用PLC操作面板的梯形圖來(lái)進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，這里對(duì)操作人員的電氣設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)以及電氣控制知識(shí)要求非常高。在機(jī)械加工制造領(lǐng)域，很多普通機(jī)床的改造都和PLC有關(guān)。也有一些使用的是單片機(jī)，相對(duì)來(lái)說(shuō)PLC更好，它可以直接利用現(xiàn)成的加工設(shè)備（一般只需要改變?cè)O(shè)備的部分結(jié)構(gòu)即可），只需要配置好傳感器、變頻器、繼電器等裝置，再結(jié)合設(shè)備的加工流程設(shè)計(jì)好程序即可在電氣控制上實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。

2.2 數(shù)字控制

這一技術(shù)是自動(dòng)化在機(jī)械工程中主要運(yùn)用的一方面，主要是透過(guò)數(shù)字的設(shè)定和輸入來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行的控制和操縱。這一做法的主要目的是針對(duì)規(guī)?；图谢臋C(jī)械加工制造，它能夠在運(yùn)行的過(guò)程中完全脫離人為因素的控制和影響，按照統(tǒng)一既定的模式來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)和加工。這就能在很大程度上減小零件生產(chǎn)中產(chǎn)生的誤差和失誤，將整體的設(shè)備運(yùn)行都控制在合理的范圍內(nèi)。并且，數(shù)字控制技術(shù)在實(shí)際生產(chǎn)操作中具有明顯的重復(fù)性和循環(huán)性，因此它可以保證生產(chǎn)質(zhì)量的協(xié)調(diào)平均，不會(huì)出現(xiàn)質(zhì)量上的差別[3]。

2.3 柔性化應(yīng)用

所謂的機(jī)械制造柔性自動(dòng)化技術(shù)，即指該自動(dòng)化技術(shù)的核心適宜數(shù)控技術(shù)為主，輔以計(jì)算機(jī)、信息及生產(chǎn)等諸多技術(shù)所形成的一種能可全面包含產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造的信息管理系統(tǒng)。而就傳統(tǒng)的機(jī)械加工而言，通常是將一些簡(jiǎn)單的工藝糅合到一起，而后基于將特殊的機(jī)床與傳動(dòng)帶結(jié)合到一起的方式來(lái)完成機(jī)械加工，雖此機(jī)械加工方式較為單一，但也需要大量人工的支撐。加之若涉及的機(jī)械加工工藝本身具有較高的復(fù)雜性，則需提前調(diào)整機(jī)床的各項(xiàng)參數(shù)，并在確定好加工的路徑及工具后方能開(kāi)展生產(chǎn)，如此一來(lái)，便更需基于大量人力及物力的支撐，但隨著柔性自動(dòng)化技術(shù)于機(jī)械制造領(lǐng)域中的廣泛運(yùn)用，使得此傳統(tǒng)生產(chǎn)方式出現(xiàn)了大幅度的改觀，因過(guò)往諸多的加工環(huán)節(jié)不僅可借由計(jì)算機(jī)編寫(xiě)程度，再通過(guò)輸出設(shè)備連接特殊加工機(jī)床便可完成相關(guān)工序，且能隨時(shí)根據(jù)加工過(guò)程來(lái)對(duì)機(jī)械加工的節(jié)奏與步驟予以合理調(diào)整，如此一來(lái)，不僅將極大節(jié)約人工方面的成本，且生產(chǎn)與加工的效率亦得到了極大提升。

2.4 虛擬化技術(shù)

虛擬化則是一種集合了控制與計(jì)算機(jī)等諸多理論的現(xiàn)代化高新技術(shù)，其在機(jī)械加工中的具體運(yùn)用主要是能模擬出機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)與生產(chǎn)的全過(guò)程。而且通過(guò)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程的模擬，不僅有助于促進(jìn)生產(chǎn)效率及質(zhì)量的全面提升，且能幫助機(jī)械加工企業(yè)找出于生產(chǎn)過(guò)程中存在的安全隱患，繼而在保證理想的產(chǎn)品質(zhì)量同時(shí)亦能最大限度避免生產(chǎn)事故的出現(xiàn)。

3 結(jié)語(yǔ)

利用自動(dòng)化技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工制造的自動(dòng)化，可以提高機(jī)械加工制造的效率，并降低人工成本，所以自動(dòng)化技術(shù)對(duì)于機(jī)械加工制造而言有著非常高的應(yīng)用價(jià)值。為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化機(jī)械加工制造，可以利用自動(dòng)化技術(shù)來(lái)對(duì)現(xiàn)有的機(jī)械加工設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化改造，當(dāng)然也可以利用數(shù)控機(jī)床這種自動(dòng)化裝備來(lái)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工制造。