機械加工制造中自動化技術的應用研究要求

趙慶志

（蘭陵縣工業和信息化局，山東 臨沂 277700）

自動化指的是某種裝置或者機器在沒有人為干預的前提下，依照預先設置完成指令或者程序展開自動式操作和控制行為，那么機械自動化也就是裝置或者機器以機械的方式將自動化操作和控制展現出來的過程。

一、自動化技術的由來和應用效果

（一）自動化技術的由來

當今世界的科學技術的前沿當屬自動化技術的應用，它將自動化技術與機械制造進行充分融合，實現機械制造的高效進行。在機械設計制造的過程中，引入自動化技術，其目的是利用先進的設備和儀器代替大量的現場操作人員，旨在降低機械制造企業的勞動力成本和管理成本。

（二）機械制造行業當前的發展狀況

改革開放之初，我國機械制造業主要是通過使用簡單的加工設備進行固定的生產模式來進行生產。這種生產模式的弊端是在生產的過程中工作人員缺乏主動性，生產效率十分不理想。經過過多年的發展，機械制造業的生產模式發生了翻天覆地的改變，同時還將自動化技術引入到了生產模式中來，生產效率和產品質量都有了明顯的提升，完成了遠程操控生產模式的轉型升級，掀起了機械生產技術研發的革命，為自動化技術的發展提供了土壤。自從自動化技術融入到了機械制造領域，促進了機械制造業的大發展，但是我們不得不承認我們與歐美國家還存在著一定的差距。

二、機械加工過程自動化技術應用途徑

（一）數控技術

在機械制造和加工過程，應用數控技術主要指的是使用數字代碼對生產設備展開控制，精準操作生產設備。和傳統的機械加工技術相比，其在應用環節的優勢顯著，不但可提高機床操控能力，還能提高零件加工精度。以機械加工過程刀具更換過程為例，某企業在生產機械環節，充分應用數控技術，準確控制生產機床的生產操作，加工出各種復雜的機械零件。同時該企業在機械生產過程，將此技術應用之后，在一定程度上提高了機械加工精度，在整個生產環節，無需生產人員參與其中，即可實現自動化生產，有效避免了人工操作產生的誤差問題。數控技術在應用過程重復性較強，可保障機械生產速度和質量。在生產過程，機床能在自動技術的控制下自動換刀，節約了大量制造過程使用其他加工方式換刀環節花費的時間，有效提高了機械生產效率。

（二）集成技術

集成技術是機械生產環節使用的自動化技術之一，此技術的應用下，促使機械制造水平不斷提高，對生產過程各項生產要素和各項生產活動的管理高度集成。集成技術的應用可實現三維模型驅動，進行機械加工。基于制造工序驅動模型，能在二維環境的制造工藝應用到三維環境當中，建立MBD模型，進而生成三維文件，同時和機械制其他系統之間展開數據傳遞。使用三維機系統制作出加工規劃，之后利用數字軟件繪制出幾何模型，將加工工藝添加導模型當中，最終形成三維生產工序。例如：某企業機主要制造飛機主機，在生產過程中，應用CATIA和DELMIA等集成化技術進行模型的建造以及仿真，在集成技術的應用下進行機械三維加工。使用三維加工系統完成飛機主機的制作工藝，利用DELMIA建立機械加工過程的幾何模型，之后使用CATIA對生產工藝展開管理。根據各項數據制定出機械生產計劃，將不同生產流程加以細化，形成完善的生產體系，將生產過程不同管理要素加以整合，展開綜合管理，既保障了生產質量，又促使生產過程管理工作順利進行。

（三）柔性生產技術

機械柔性化生產技術的應用是英國首先提出的。在自動化生產技術中，柔性生產屬于其中之一，其在應用過程主要是對機械生產過程各項數據展開分析，結合機械儲運以及加工系統等，從而對機械零件的制造過程進行實時監控。此技術的應用主要是基于成組技術的應用。主要對機械產品加工規則展開判斷，將產品進行科學排列，便于生產人員按照相關規則，科學選擇生產過程使用的控制系統以及加工儀器等。成組技術對信息的控制主要是將計算機作為控制核心，實現對制作數據的實施檢測和分析，進而開展自動化的控制。

（四）PLC技術

在機械制造和生產過程，應用的PLC自動化技術也稱可編程的邏輯控制器。此技術是利用PLC控制系統實現控制指令的加載儲存以及執行，進而完成各種自動化的控制指令。隨著集成電路的發展和逐漸完善，將其中的單片機技術應用到PLC系統當中，促使系統的自動化控制能力越來越強，呈現出較高的智能化特征，這種特點擴大了機械制造行業的自動化應用范圍，因此被大范圍應用到機械生產和加工工作中。以機械加工過程對加工對象的控制為例，應用PLC技術可對機械的銑端面、鏜孔、鉆深等工藝進行控制，每個控對象在加工裝置中具有在線和離線功能，因此能實現不同零件的同時加工。PLC系統中存在機械加工程序，可按照PLC點數輸入公式，對機械生產的手動和自動形式進行控制。

（五）CAM技術

機械加工環節，應用的CAM自動化技術屬于計算機輔助類型的技術，在應用過程需要依賴計算機平臺，屬于機械制造行業中的重要技術。此技術被應用到汽車工業以及機械制造等領域當中，可實現生產過程的自動化。例如：在CAM技術的應用下，促使機械加工環節信息的傳達和轉化，對加工產品結構展開描述，進行曲面建模，有助于加工出曲面更加復雜的零件。同時應用CAM還可對機床的運動情況進行控制。機械加工的刀位文件是基于工件在坐標系中靜止情況獲得的數據。實際加工環節，刀具不斷運動，按照工件與刀具位置之間的變化，提前對文件內數據展開處理，進而形成各類基床運動數據，實現對機床行程的控制。

結語

綜上所述，在歐洲第四次革命為全人類工業生產帶來巨大沖擊的背景下，機械制造領域在前行與發展的進程中，不斷發現自身在技術方面存在的種種問題和缺陷。