機械加工制造行業自動化技術的應用探討

國輝 王振 劉勇

摘 要：當發展到一定水平的制造方法，有必要提高生產和加工設備的自動化，以進一步降低空氣路輔助時間，促使在生產率的增加。自動在相對落后的技術基礎上，生產效率的提升是有限的，所以探討的話題應用機械制造自動化技術哪個更值得考慮。

關鍵詞：機械加工;自動化;應用

機械加工自動化主要可實現加工對象連續自動生產，大幅度提高生產加工變化速度、流動速度。機械加工制造自動化技術在我國的規模化應用、普及可追溯至20世紀70年代，伴隨計算機技術、自動控制技術發展，機械加工制造自動化技術也在不斷發展。近幾年，計算機高度集成化以及集成化制造系統開發，雖然大幅度促進了我國機械制造自動化的發展，然而就行業整體發展情況而言，我國機械制造、機械加工業仍舊處于自動化初級發展階段。據不完全統計，我國當前約有12萬余機械制造加工企業，但這些企業的發展水平卻參差不齊，發展狀態極為不平衡，大部分企業都落后于現代化加工水準，傳統半自動加工占比較大。因此，為推動機械加工制造業發展，就亟須對機械加工制造中自動化技術的運用進行系統梳理。

1 機械加工制造自動化技術應用

1.1 基于PLC的機械加工設備自動化改造

PLC是一種可編程控制器，它是自動化控制當中的主要裝備。在機械加工制造當中可以依托機械加工工藝流程來確定PLC的控制方案，一般根據工藝流程當中的被控制對象、控制過程以及工藝要求，可確定輸入輸出設備，包括開關、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被控對象統計好PLC的I/O點數，并以此為基礎，選定存儲器容量。PLC要實現自動控制，PLC的編程是非常關鍵的一環，務必要做好程序設計，一般根據工藝要求來制定控制流程圖，表明控制的順序和條件，然后利用PLC操作面板的梯形圖來進行程序設計，這里對操作人員的電氣設計經驗以及電氣控制知識要求非常高。

在機械加工制造領域，很多普通機床的改造都和PLC有關。也有一些使用的是單片機，相對來說PLC更好，它可以直接利用現成的加工設備（一般只需要改變設備的部分結構即可），只需要配置好傳感器、變頻器、繼電器等裝置，再結合設備的加工流程設計好程序即可在電氣控制上實現自動化操作。

1.2 數控機床的機械加工

在機械制造自動化技術領域可以用來實現，以提高加工效率的自動化的一個更高的水平。許多普通一般處理設備可以被轉換成自動控制設備，其中，所述邊緣需要使用自動化技術來改造普通加工設備。聚焦在以下現成CNC機器，自動化加工設備上的偏心零件加工分析中的應用。

偏心部，其機械設備這是一個非常普遍使用的部件，所述部件是所謂的偏心圓柱形部分和圓柱軸平行于但不重合，并且有一定的偏心部件，偏心軸，所述偏心型盤等。數控車床加工過程中不怪人和車床太大的區別，當然，說有差別，主要是數控車床及加工可以實現自動化。目前主流的數控車床可以使用夾具偏心處理，如三爪卡盤，四個爪夾具中并且偏心專用夾具等來實現。在三爪卡盤到理論，一些較小長度的可被處理的偏心，在通用處理偏心需要的偏心構件的第一外部形狀的主要問題固定車削，然后調整爪與材料的接觸面的間隙，使用墊片解決偏心問題。

在三爪卡盤加工偏心其中關鍵是要把握間隔裝置是很重要的，以計算厚度，有許多經驗公式可以參考，但只有經驗式墊片的厚度值，以相對提供的估計，準確度會比較差。然后還需要將總線的正確的一面，典型地使用在磁性對比度調整刻度盤指示器可在車床上進行。

四爪卡盤于理論，在所述偏心構件的處理，就需要以調節卡盤的兩個夾爪，使其成為非對稱，另外兩個爪需要被對稱地調整。然后將工件上與所述卡盤的中心偏心圓形線重合來確定。然后使用滑動針，板等來糾正一個小的偏心，針尖的滑動與第一圓形線對齊，校正調整到對準偏心圓筒水平線，該水平線詳細檢查時，旋轉的工件90°，考試的另一邊，考核合格后，可以夾住卡腳，四爪緊固開始處理。當處理一個給定的進給速度，切削小的深度的一小早期需求。車輪工件之后，轉向量適當調整，它可能會導致發生工具的破壞，或影響加工精度。

專用夾具則是目前使用數控車床加工偏心件的主流方法，該方法的效率高，但是需要針對性地設計制造專用的夾具或者是采購專用夾具。

實際上如果只考慮使用夾具來加工偏心件，還不如使用普通車床來加工，因為經濟性要更好。數控車床最大的優勢是自動化，因此考慮到自動化加工，可以利用編程技術來編制宏程序來控制車床的加工。但根據現有的一些研究成果來看，宏程序要解決運算量大的問題，而且車床的性能要跟上，否則基本上實現不了。當然現在一些先進的數控車床自帶有車削偏心件的程序模塊，只需要直接在模塊當中輸入相應的參數就可以完成偏心件的加工，一般這種數控車床都比較昂貴，考慮經濟性，如果能夠通過編輯宏程序來實現非專用夾具下的偏心件加工肯定更節約成本，而對于宏程序的編程問題可以參考數控車床宏程序編程實例精講。

2 基于自動化技術的機械加工制造的思考

機械加工制造自動化是目前很多機械加工廠所尋求的道路，也有很多機械加工制造廠家實現了自動化生產，對于實現了自動化加工生產的廠家來說，其在生產效率方面基本上沒有提高的空間。圍繞“中國制造2025”“制造強國”等戰略，機械加工制造必須要走工業4.0的道路，以自動化加工為基礎，先研究應用數字化工廠，然后走向智能制造。PLC的出現讓自動化工廠成為第三次工業革命的代表，但在工業4.0中，自動化工廠則因為信息物理系統的發展而成為了數字化工廠的重要基礎。

3 結束語

利用自動化技術來實現機械加工制造的自動化，可以提高機械加工制造的效率，并降低人工成本，所以自動化技術對于機械加工制造而言有著非常高的應用價值。為了實現自動化機械加工制造，可以利用自動化技術來對現有的機械加工設備進行自動化改造，當然也可以利用數控機床這種自動化裝備來實現自動化加工制造。

參考文獻：

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