自動化技術在機械制造方面的應用

周正

（武漢東湖學院，湖北 武漢　430074）

自動化技術在機械制造方面的應用

周正

（武漢東湖學院，湖北 武漢430074）

自動化技術在機械制造方面應用十分廣泛，已經成為工學機械類的一門學科，自動化技術對于提高機械制造的加工質量和生產效率具有重要作用。文章介紹了機械制造自動化的應用特征以及自動化技術應用的價值意義，重點介紹了現(xiàn)代化機械制造業(yè)中自動化技術的應用，包括：柔性自動化、集成化、虛擬化、智能化等。自動化技術將推動制造業(yè)和整個社會生產效率的提高，促進現(xiàn)代化加工和科學技術進步。

自動化技術；機械制造；價值；現(xiàn)代化

隨著現(xiàn)代加工技術的進步，機械制造朝著高效、綠色、智能等方向發(fā)展，而自動化技術就是保證機械加工效率，縮短人工加工時間的先進技術。機械制造自動化已經成為一個獨立的學科，關于機械制造自動化的理論成果也較多，而且多數已經得到了實際應用。但是由于許多難加工材料的加工質量不宜控制，大批量生產的機械零件制造消耗大量的人力物力，所以現(xiàn)代化的先進加工技術中，自動化技術應用也是十分廣泛，且對于加工精度和表面質量控制、加工效率等方面具有重要意義。文章介紹了自動化技術在現(xiàn)代機械制造中的應用特征和意義，并闡述了柔性自動化技術、智能化、虛擬化等現(xiàn)代機械發(fā)展方向方面的應用。

1　自動化技術在機械制造中的應用特征及意義

自動化技術的應用使得許多本來需要人力的生產活動轉化為機械化自動生產，降低了勞動工作量。自動化技術同時減少了許多工藝流程，將復雜的人工處理流程簡化，降低了工藝成本，提高了工藝加工效率。自動化技術不僅提高了加工效率，而且可以有效控制加工質量，有利于保證加工誤差，保證加工效率的同時保障工件的質量水平。隨著現(xiàn)代機械產品的增加，加工難度有所增加，自動化技術應不斷更新以適應現(xiàn)代復雜零件的加工。自動化技術要不斷更新自身技術水平，同時增加員工自動化操作的培養(yǎng)。

自動化技術在機械制造中應用廣泛，使得整個自動化生產的產業(yè)鏈實現(xiàn)整體性與自動化運行，對促進機械制造的加工工藝優(yōu)化和安全生產具有重要意義。自動化技術的應用使得機械加工的精度越來越高，通過自動監(jiān)測技術可以實現(xiàn)微細零件加工切削余量的測量，監(jiān)測加工工件表面的粗糙度和光整程度。自動化技術可以提高整個產品的生產效率，縮短生產周期，提高產品的生產效益。機械自動化技術為機械行業(yè)的產品生產加工，技術改造和升級，企業(yè)效益和規(guī)模方面提供基礎，保證了生產資源的合理配置。

2　自動化技術在機械制造中的應用實例

（1）柔性自動化技術。柔性自動化技術是現(xiàn)代制造業(yè)發(fā)展的一個方向，主要是指機械自動化加工系統(tǒng)可以根據外界的環(huán)境和條件及時調節(jié)加工參數，根據不同外界影響因素差異做出適應性的調整。柔性自動化技術可以適應復雜的加工環(huán)境，應對多種加工條件，根據市場的需要和變化進行生產。柔性自動化可以調整產品加工的生產結構，在一個柔性自動化系統(tǒng)中，產品加工流程相同，但是每個加工環(huán)節(jié)的加工參數有所不同，系統(tǒng)適應了不同的原材料和生產需要，并進行有針對性的零部件加工。柔性系統(tǒng)的優(yōu)點在于其適應加工需求，進行相同類型的加工工藝時，不需要更改加工機床裝備，對于具有相同形狀的原材料可以自動適應，對于加工過程也能實現(xiàn)自動調整加工參數。例如加工不同直徑的軸，要求的精度不同，通過設定柔性系統(tǒng)控制軸的加工余量、切削速度和進給量便可以完成不同類型軸的加工，不僅減小了夾具裝夾和控制時間，同時提高了加工質量和加工效率。

（2）集成化。機械加工的集成化技術是指一種生產模式，同時可以作為一個具體的應用技術。集成化的自動加工技術通常是將生產零件進行集成排布，在整個生產環(huán)節(jié)進行整合處理，根據多種加工內容進行線性排序組合，實現(xiàn)加工工藝的集成使用。集成化加工采用計算機進行工件的布局規(guī)劃，制定局域的功能，并將功能部門劃分到具體的加工環(huán)節(jié)中。具有較高集成性的自動化系統(tǒng)可以實現(xiàn)系統(tǒng)內部各個環(huán)節(jié)之間協(xié)調分工，平衡運轉，完成集成加工生產。

（3）智能化。機械加工的智能化是指利用檢測控制技術和計算機技術，在制造過程中采用時時監(jiān)測，通過有線或者無線的網絡通訊技術將檢測結果的數據傳輸到電腦上位機，在上位機上圖形化處理，通過反饋環(huán)節(jié)，控制加工精度和表面質量，然后驅動動力系統(tǒng)進行加工補償，實現(xiàn)自動化的控制和反饋控制。智能化技術結合了控制工程技術、通訊技術等技術，可以避免非正常因素造成的加工誤差，智能檢測通常利用傳感器檢測加工參數，通過下位機進行數據處理。例如在進行角速度檢測時，利用霍爾元件，其工作原理是通過在回轉元件上安裝感應條，當回轉零件經過霍爾元件時，霍爾元件產生一個脈沖通常情況下霍爾元件產生的脈沖是平穩(wěn)的，將回轉零件發(fā)生缺陷時，霍爾元件會出現(xiàn)異常的脈沖，這個信號通過智能系統(tǒng)處理后自動進行反饋和補償控制，實現(xiàn)破損檢查和控制。

（4）綠色化?，F(xiàn)代化的機械加工的一個方向就是綠色化，而隨著機械化大批量生產的要求，自動化與綠色化結合的應用也越來越成為主要的研究對象。綠色化加工是指在加工時不損壞材料的質量，最大限度減少材料的浪費，增加資源的利用效率，同時保證對環(huán)境的污染降到最小。綠色化加工為實現(xiàn)大批量生產，應從原料選擇、加工工藝選定、廢料處理和利用方面實現(xiàn)優(yōu)化，綠色加工結合了現(xiàn)代化的加工技術和環(huán)境保護措施，實現(xiàn)能源節(jié)約和環(huán)境保護。自動化生產中由于減少了人為的干擾減少了制造過程中的材料浪費，但是由于后處理過程污染嚴重，需要結合先進的污染處理技術，實現(xiàn)污染物自動處理。

3　結語

機械自動化技術不僅有利于機械的加工控制，對于現(xiàn)代化的規(guī)?；凸I(yè)化發(fā)展具有重要作用。機械自動化已經深入到整個社會生產的各個領域，并且發(fā)揮巨大作用，自動化技術為機械制造業(yè)的加工質量控制和機械加工效率帶來極大的促進作用。機械制造裝備是一個國家綜合國力的集中體現(xiàn)，需要加大機械制造業(yè)的改革創(chuàng)新，不斷應用先進的理論知識，提高自動化基礎理論的創(chuàng)新和實際應用。

［1］胡明祥.現(xiàn)代機械的先進加工工藝與制造技術的應用［J］.長沙鐵道學院學報，2012，13（2）：207-208.

［2］陳雷，毛梓華.機械加工制造中自動化技術的應用［J］.科技展望，2015，（19）：53.

［3］任日葵.機械加工制造中自動化技術的應用［J］.學周刊，2013，（13）：35.

Application of Automation Technology in Mechanical Manufacturing

ZHOU Zheng
（Wuhan East Lake College，Wuhan，Hubei 430074，China）

The automation technology is widely used in machinery manufacturing and has become a discipline of engineering machinery，which plays an important role in the improvement of machinery manufacturing processing quality and production efficiency.The article introduces the application of mechanical manufacturing automation features and application value of automation technology，the application of automation technology in modern machinery manufacturing industry，including：flexible automation，integration，virtualization，intelligent，etc.Automation technology will drive the manufacturing industry and production efficiency，and promote the modernization process and the progress of science and technology.

automation technology；machinery manufacturing；value；modernization

TP29

A

2095-980X（2016）07-0044-01

2016-06-12

周正（1994-），男，湖北黃岡人，大學本科，主要研究方向：自動化。