機(jī)械加工工藝中的自動化控制技術(shù)

王先坤

(江蘇安全技術(shù)職業(yè)學(xué)院電氣工程學(xué)院， 江蘇 徐州 221000)

1 機(jī)械加工工藝中的自動化概述

機(jī)械加工是工業(yè)化生產(chǎn)中的重要內(nèi)容，通過機(jī)械加工工藝的運(yùn)用，能夠完成各項(xiàng)工業(yè)生產(chǎn)任務(wù)。隨著自動化技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，將自動化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械加工工藝過程中，不僅能夠顯著提高工業(yè)生產(chǎn)效率，還能夠提高工藝水平，增強(qiáng)工業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量性能。在傳統(tǒng)的機(jī)械加工過程中，由于加工工藝的實(shí)施主要是依托于人工完成，這就會增大人工對工業(yè)產(chǎn)品加工的影響，如人工經(jīng)驗(yàn)、人工技能等。自動化的機(jī)械加工生產(chǎn)線能夠通過統(tǒng)一的工藝參數(shù)設(shè)定，保證了生產(chǎn)線上產(chǎn)品都具有統(tǒng)一的質(zhì)量和形態(tài)等，從而能夠解決傳統(tǒng)機(jī)械加工工藝誤差問題。自動化機(jī)械加工還具有規(guī)模化集成生產(chǎn)優(yōu)勢，尤其是對于大批量的同質(zhì)工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)，能夠產(chǎn)生極好的作用。機(jī)械加工工藝水平受到很多因素的影響，如加工材料的高效利用，加工環(huán)節(jié)的有效銜接等[1]。在自動化技術(shù)輔助下，可以運(yùn)用有效的工藝加工過程控制，使工業(yè)生產(chǎn)目標(biāo)有效地實(shí)現(xiàn)，提高生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量的同時，增強(qiáng)經(jīng)濟(jì)效益獲得能力。

2 機(jī)械加工工藝中的自動化控制應(yīng)用

2.1 加工信息自動化應(yīng)用

機(jī)械加工工藝中需要對各種信息進(jìn)行整合分析，以便能夠提高加工指令的執(zhí)行效果。在機(jī)械加工信息方面應(yīng)用自動化控制技術(shù)，可以加強(qiáng)信息采集和處理過程的綜合化管理。通過自動化信息內(nèi)容進(jìn)行機(jī)械加工輔助，可以依據(jù)信息內(nèi)容構(gòu)建出機(jī)械加工過程模型，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)綜合管理水平的提高。在利用自動化信息時，通過自動化控制技術(shù)可以強(qiáng)化信息之間的聯(lián)系，有助于及時發(fā)現(xiàn)機(jī)械加工工藝流程存在的問題并予以高效解決[2]。在信息自動化基礎(chǔ)上可以建立機(jī)械加工系統(tǒng)，依托系統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)開展數(shù)字化的機(jī)械控制，通過向機(jī)械加工系統(tǒng)發(fā)送控制指令，保證了整個工業(yè)生產(chǎn)加工能夠進(jìn)行精確高效的任務(wù)作業(yè)。

2.2 加工生產(chǎn)自動化應(yīng)用

機(jī)械加工工藝在工業(yè)生產(chǎn)中占據(jù)重要地位，應(yīng)用自動化控制技術(shù)，可以對工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的每個環(huán)節(jié)進(jìn)行控制。機(jī)械加工中經(jīng)常會遇到一些特殊的生產(chǎn)任務(wù)或者過程，如對產(chǎn)品特殊構(gòu)件進(jìn)行安裝等，對于這些特殊工序需要結(jié)合自動化控制方式，通過設(shè)計機(jī)械加工過程和操作等來實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的任務(wù)目的。在機(jī)械加工領(lǐng)域中，規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)中往往采用循環(huán)性的流水作業(yè)，通過利用自動化技術(shù)，能夠保證在循環(huán)作業(yè)過程中所有的生產(chǎn)產(chǎn)品都以完全一致的方式加工，消除了人為因素造成的產(chǎn)品規(guī)格等不統(tǒng)一的問題[3]。并且在機(jī)械加工中可以替代人工模式對工業(yè)產(chǎn)品機(jī)械加工合格率實(shí)施全面控制，提高現(xiàn)代機(jī)械加工工藝效果。

2.3 加工運(yùn)輸自動化應(yīng)用

機(jī)械加工工藝流程中涉及到工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)物料的高效運(yùn)輸和調(diào)配。在目前工業(yè)生產(chǎn)自動化流水線上，能夠通過自動控制技術(shù)對工業(yè)生產(chǎn)中需要的各種物料進(jìn)行統(tǒng)一運(yùn)送，結(jié)合機(jī)械加工工藝需求來設(shè)定物料運(yùn)輸?shù)拈g隔、數(shù)量等，從而可以很好地匹配機(jī)械加工生產(chǎn)流程[4]。物料自動化運(yùn)輸和調(diào)配通道，一般可以應(yīng)用自動化傳動帶等裝置來實(shí)現(xiàn)，自動化控制技術(shù)能夠?qū)φ麄€生產(chǎn)加工流程進(jìn)行數(shù)據(jù)獲取和分析，對于每個環(huán)節(jié)所消耗的物料情況進(jìn)行綜合掌握，并通過自動化程序來完成管理目標(biāo)。

2.4 加工裝配自動化應(yīng)用

工業(yè)生產(chǎn)加工領(lǐng)域的裝配工作也是重要的自動化控制方面，機(jī)械加工完成的零部件等還需要進(jìn)入到裝配工序，對于裝配操作可以依托于自動化方式進(jìn)行。自動化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)對不同零部件情況的綜合掌握，如零部件規(guī)格、數(shù)量、類型等，這些數(shù)據(jù)信息提取后會進(jìn)入到自動化控制系統(tǒng)當(dāng)中進(jìn)行科學(xué)合理地計算，保證零部件裝配加工的順利開展。在裝配時要根據(jù)工業(yè)生產(chǎn)設(shè)計方案來確定所使用的零部件，將零部件安裝于正確的位置[5]。自動化控制技術(shù)可以搭配自動化生產(chǎn)設(shè)備，運(yùn)用裝配加工線來統(tǒng)一完成裝配任務(wù)。由于自動化的裝配是通過程序進(jìn)行操控的，這樣就能夠杜絕傳統(tǒng)裝配方式下零部件裝配差錯問題，提高了機(jī)械加工能力。

2.5 加工傳感自動化應(yīng)用

在機(jī)械加工工藝過程中需要通過有效的監(jiān)督來輔助進(jìn)行工業(yè)生產(chǎn)管理。機(jī)械加工生產(chǎn)的規(guī)模較大，如果僅僅依賴于傳統(tǒng)的人工監(jiān)督，是很難對所有的加工工序進(jìn)行有效管控的。在機(jī)械生產(chǎn)監(jiān)督方面，也可以積極發(fā)揮自動化控制技術(shù)的作用。通過將自動化技術(shù)與傳感器等設(shè)備進(jìn)行關(guān)聯(lián)，能夠自動操作傳感設(shè)備對控制范圍內(nèi)的生產(chǎn)流程情況進(jìn)行監(jiān)控。自動化監(jiān)控模式不僅效率高，而且能夠高效辨別出不符合機(jī)械加工工藝標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品[6]。自動化傳感器可以借助紅外線掃描技術(shù)等形式，對工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)品的外部形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)等進(jìn)行全面監(jiān)測，這種自動化技術(shù)應(yīng)用也顯著提高了機(jī)械加工質(zhì)量。

3 機(jī)械加工工藝中的自動化控制技術(shù)發(fā)展

3.1 機(jī)械加工的智能化發(fā)展

機(jī)械加工自動化技術(shù)要向著智能化發(fā)展，這樣能夠更好地解決加工實(shí)施效率問題。智能技術(shù)是依托于信息技術(shù)出現(xiàn)的一種更加先進(jìn)的技術(shù)形式，智能技術(shù)能夠模擬人類思維進(jìn)行學(xué)習(xí)，從而可以有效提高對機(jī)械加工工藝過程的整體把控能力。智能化技術(shù)在機(jī)械加工生產(chǎn)中，可以通過對各種流程數(shù)據(jù)的全面收集，為智能管理提供重要依據(jù)。數(shù)據(jù)信息被記錄在智能數(shù)據(jù)庫內(nèi)，智能系統(tǒng)通過調(diào)取和分析所有的數(shù)據(jù)，從而可以形成智能判斷和指令，通過智能指令來完成更加準(zhǔn)確的機(jī)械加工工藝操作[7]。智能技術(shù)具有不受外界因素影響的優(yōu)勢，能夠保證控制指令的客觀準(zhǔn)確，這樣可以有效輔助機(jī)械加工的控制管理實(shí)施，不僅減小了人工管理的壓力，也可以構(gòu)建更加高效的生產(chǎn)體系。

3.2 機(jī)械加工的集成化發(fā)展

集成化技術(shù)是在自動化控制基礎(chǔ)上，通過將多個機(jī)械加工工藝模塊進(jìn)行集成，從而使得自動化控制綜合能力得到提升。集成化技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了對工業(yè)生產(chǎn)流程各個環(huán)節(jié)的統(tǒng)一，在一個控制管理系統(tǒng)中就可以同時完成從機(jī)械加工工藝設(shè)計到生產(chǎn)、到監(jiān)督等全過程，集成化技術(shù)發(fā)展能夠提高機(jī)械加工過程的緊密性，進(jìn)而使工業(yè)生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化發(fā)展目標(biāo)。

3.3 機(jī)械加工的虛擬化發(fā)展

虛擬化技術(shù)是對傳統(tǒng)自動化控制技術(shù)的升級，虛擬化打破了傳統(tǒng)的實(shí)體操作限制，能夠在機(jī)械加工生產(chǎn)實(shí)施前，通過虛擬技術(shù)來完成工業(yè)生產(chǎn)計劃方案的檢驗(yàn)和補(bǔ)充。虛擬技術(shù)可以構(gòu)建起一個仿真的機(jī)械加工工藝環(huán)境，并根據(jù)機(jī)械加工生產(chǎn)要求來模擬加工過程[8]。加工過程會仿照真實(shí)的生產(chǎn)進(jìn)行，也能夠?qū)⒄鎸?shí)機(jī)械加工中存在的問題進(jìn)行呈現(xiàn)，從而可以輔助工業(yè)生產(chǎn)管理人員對機(jī)械加工工藝進(jìn)行完善和優(yōu)化，增強(qiáng)工業(yè)生產(chǎn)能力。

3.4 機(jī)械加工的柔性化發(fā)展

隨著社會對工業(yè)生產(chǎn)需求的增加，在機(jī)械加工工藝流程中運(yùn)用柔性化技術(shù)，可以更好地調(diào)整工業(yè)產(chǎn)品類型等，以滿足工業(yè)市場的個性化需求。柔性化技術(shù)形式，可以規(guī)避傳統(tǒng)自動化機(jī)械加工工藝只能以預(yù)先設(shè)定的方式進(jìn)行的局限，通過利用一個生產(chǎn)線來完成不同的機(jī)械加工任務(wù)，降低工業(yè)產(chǎn)業(yè)機(jī)械加工生產(chǎn)線設(shè)備的投入成本，使工業(yè)企業(yè)更快地適應(yīng)市場需求的改變。

4 結(jié)語

機(jī)械加工工藝中的自動化控制技術(shù)應(yīng)用，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域穩(wěn)步發(fā)展的必然趨勢。通過自動化技術(shù)，能夠?yàn)闄C(jī)械加工生產(chǎn)過程帶來巨大的變革，全面提高機(jī)械加工質(zhì)量、效率。機(jī)械加工工藝過程中，對于工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)的要求較高，在基于自動化控制技術(shù)基礎(chǔ)上，可以有效地解決傳統(tǒng)加工過程難以全面管控的問題。