機(jī)械加工中自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用分析

摘要：隨著現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅速更新進(jìn)步，以計(jì)算機(jī)技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)為載體的自動(dòng)化技術(shù)得以在社會(huì)各領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了廣泛應(yīng)用，當(dāng)然機(jī)械制造領(lǐng)域也不例外。就機(jī)械生產(chǎn)來講，機(jī)械加工是其重要組成部分，而合理利用自動(dòng)化技術(shù)，可從根本上提高機(jī)械加工效率與質(zhì)量，還可強(qiáng)化機(jī)械生產(chǎn)過程控制的靈活性，以此為機(jī)械制造企業(yè)帶來良好的綜合效益。據(jù)此，本文主要對(duì)機(jī)械加工中自動(dòng)化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)分析。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造;機(jī)械加工;自動(dòng)化技術(shù)

1 ?機(jī)械加工與自動(dòng)化分析

機(jī)械加工和自動(dòng)化是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，具有自動(dòng)化、高精度、智能化、高效率的特點(diǎn)。與過去的手工加工制造相比，其存有許多不可比擬的優(yōu)點(diǎn)，即不僅提高了加工效率，還在很大程度上保證了加工質(zhì)量。機(jī)械加工及自動(dòng)化技術(shù)也具有很強(qiáng)的穩(wěn)定性，加工穩(wěn)定性和機(jī)械操作穩(wěn)定性都有所提高。不難看出，機(jī)械加工和自動(dòng)化的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展息息相關(guān)。相信隨著未來科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)械加工技術(shù)和自動(dòng)化技術(shù)將會(huì)發(fā)生質(zhì)的飛躍，從而全面促進(jìn)經(jīng)濟(jì)健康發(fā)展。

一般來說，機(jī)械加工與自動(dòng)化主要具備以下特性，即顯著改善機(jī)械加工效率與產(chǎn)品質(zhì)量;生產(chǎn)過程具備較高安全性與穩(wěn)定性;與傳統(tǒng)工藝對(duì)比，機(jī)械自動(dòng)化加工更便捷;普適性較為突出，應(yīng)用范圍廣泛;可實(shí)現(xiàn)環(huán)保型機(jī)械加工。所以說機(jī)械加工與自動(dòng)化技術(shù)具備廣泛的發(fā)展前景，值得深入探究分析[1]。

2 ?機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀

通過多年發(fā)展，機(jī)械自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)了在相關(guān)領(lǐng)域的有效實(shí)踐，且在應(yīng)用與發(fā)展中，不斷引進(jìn)計(jì)算機(jī)技術(shù)，以此創(chuàng)新優(yōu)化自動(dòng)化技術(shù)。然而就某種意義層面而言，自動(dòng)化技術(shù)實(shí)踐運(yùn)用依舊保留在初始發(fā)展時(shí)期，在自動(dòng)化、生產(chǎn)方式、管理系統(tǒng)等方面還存在著電子信息和計(jì)算機(jī)技術(shù)的應(yīng)用問題。與此同時(shí)，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的更新發(fā)展過程依舊存在各種缺陷，即單機(jī)自動(dòng)化現(xiàn)象普遍，在大規(guī)模生產(chǎn)中應(yīng)用更精確的技術(shù)可能性并不大。而有機(jī)結(jié)合自動(dòng)化技術(shù)與關(guān)聯(lián)性技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)化。對(duì)此為了實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械加工領(lǐng)域的應(yīng)用，需要充分掌握信息自動(dòng)化與裝卸自動(dòng)化等等。目前在機(jī)械加工實(shí)踐過程中，機(jī)械制造企業(yè)已經(jīng)基本掌握了信息自動(dòng)化技術(shù)，但是在具體應(yīng)用時(shí)依舊需要深入了解與熟知[2]。

3 ?機(jī)械加工中自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用價(jià)值

3.1 強(qiáng)化加工制造效率

在機(jī)械加工過程中，就實(shí)際需要，合理利用自動(dòng)化技術(shù)，可以進(jìn)一步提高機(jī)械制造精細(xì)化與智能化水平，還可以為機(jī)械生產(chǎn)質(zhì)量強(qiáng)化奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，且能顯著提高企業(yè)綜合競(jìng)爭(zhēng)力，以保障企業(yè)在激烈競(jìng)爭(zhēng)的市場(chǎng)環(huán)境下占據(jù)有利地位。與此同時(shí)，在引進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)的時(shí)候，機(jī)械加工流程能夠得以創(chuàng)新優(yōu)化與健全，同時(shí)還可有效解決傳統(tǒng)工藝的缺陷與問題，以此基于加工效率與水平提升，推動(dòng)企業(yè)多元穩(wěn)定發(fā)展。

3.2 減少資源成本

以往受各種因素的影響，機(jī)械加工主要選擇粗放式加工模式，嚴(yán)重阻礙了制造效率的提高。此外，機(jī)械加工依舊需要充足資源，使得生產(chǎn)成本明顯增加，導(dǎo)致企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益有所下降。而引進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)之后，機(jī)械生產(chǎn)的精加工程度不斷提高，材料資源利用率也顯著提升，而生產(chǎn)成本得到了有效節(jié)省，進(jìn)而為機(jī)械加工企業(yè)帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益。與此同時(shí)，在自動(dòng)化技術(shù)與機(jī)械加工有機(jī)結(jié)合的形勢(shì)下，機(jī)械生產(chǎn)各個(gè)階段得以優(yōu)化創(chuàng)新，如此既可保障材料與機(jī)械性能實(shí)現(xiàn)高度配置，從而有效防控材料浪費(fèi)。

3.3 優(yōu)化機(jī)械應(yīng)用環(huán)境

在機(jī)械加工過程中，合理控制生產(chǎn)數(shù)據(jù)信息發(fā)揮著關(guān)鍵性作用，數(shù)據(jù)信息的精確化，可以確保機(jī)械加工效率與質(zhì)量，使得其與標(biāo)準(zhǔn)要求相符，從而充分發(fā)揮機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)性能。而且通過自動(dòng)化技術(shù)可有效管控機(jī)械加工實(shí)際操作指令，且基于計(jì)算機(jī)準(zhǔn)確傳輸指令，還可全方位監(jiān)控機(jī)械加工生產(chǎn)整個(gè)流程，合理分析加工生產(chǎn)相關(guān)數(shù)據(jù)信息，以保障及時(shí)發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)缺陷，據(jù)此制定有效對(duì)策，避免造成不必要的損失;在數(shù)據(jù)處理分析時(shí)，可充分了解機(jī)械設(shè)施設(shè)備運(yùn)行形勢(shì)，并以數(shù)據(jù)分析結(jié)果為基礎(chǔ)，制定科學(xué)可行的設(shè)備養(yǎng)護(hù)方案，以延長設(shè)備使用壽命[3]。

4 ?機(jī)械加工中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用分析

4.1 柔性自動(dòng)化技術(shù)

根據(jù)市場(chǎng)與加工領(lǐng)域詳細(xì)分析，機(jī)械加工設(shè)備必須具備必要的基本功能，即應(yīng)急反饋能力;針對(duì)不同標(biāo)準(zhǔn)制定不同響應(yīng)計(jì)劃和反饋;不同機(jī)械產(chǎn)品架構(gòu)應(yīng)根據(jù)市場(chǎng)需求和研發(fā)方向合理協(xié)調(diào)配合。首先機(jī)械加工人員需要充分認(rèn)知了解柔性自動(dòng)化技術(shù)，確保在機(jī)械加工中應(yīng)用時(shí)體現(xiàn)出柔性，實(shí)現(xiàn)人機(jī)柔性交互，以提高機(jī)械自動(dòng)化水平，此外還需具備良好的學(xué)習(xí)模擬能力，可切實(shí)發(fā)揮計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢(shì)作用;其次受柔性化自身特性要求影響，應(yīng)具備一定的適應(yīng)能力，可根據(jù)外界變化進(jìn)行適度調(diào)整?？偠灾仨殞?duì)市場(chǎng)變化具有較高敏感性，基于敏感性總結(jié)分析。

4.2 智能自動(dòng)化技術(shù)

在機(jī)械設(shè)施設(shè)備運(yùn)行過程中，動(dòng)力學(xué)方程是其中一些系統(tǒng)所獨(dú)有的，因此自動(dòng)化控制根本不能全面控制機(jī)械設(shè)備整體，對(duì)于無法有效控制對(duì)象便極易引發(fā)各種各樣的問題。為了從根源上解決問題，必須強(qiáng)化智能化技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用。如果系統(tǒng)發(fā)生自動(dòng)化控制問題，根本無法保證系統(tǒng)模型設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性，而合理利用智能化技術(shù)，可在很大程度上防止此類問題發(fā)生。此外，在機(jī)械加工過程中，引進(jìn)智能化技術(shù)，還可對(duì)機(jī)械生產(chǎn)加工整個(gè)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)有效檢測(cè)，而一旦加工出現(xiàn)問題，可及時(shí)選擇正確對(duì)策解決問題，從而確保生產(chǎn)效率集成化與機(jī)械加工質(zhì)量，進(jìn)而為機(jī)械加工設(shè)施設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)轉(zhuǎn)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。對(duì)機(jī)械加工企業(yè)而言，可以內(nèi)部?jī)?yōu)化自動(dòng)化人機(jī)界面，以自動(dòng)化為載體利用機(jī)械智能制造系統(tǒng)改進(jìn)健全管理系統(tǒng)，以最大程度上發(fā)揮計(jì)算機(jī)技術(shù)的有效作用，同時(shí)利用模塊化方法，節(jié)約成本，提高機(jī)械設(shè)計(jì)與制造管理效率[4]。

4.3 虛擬自動(dòng)化技術(shù)

虛擬化應(yīng)用實(shí)際上是在機(jī)械加工生產(chǎn)過程中，針對(duì)生產(chǎn)設(shè)施設(shè)備與機(jī)械產(chǎn)品進(jìn)行虛擬仿真。這就明確指出工作人員必須面向企業(yè)實(shí)際需要與具體情況，制定科學(xué)精準(zhǔn)的設(shè)備參數(shù)，全過程監(jiān)控設(shè)備實(shí)際運(yùn)行狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)虛擬自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械加工生產(chǎn)中的實(shí)踐應(yīng)用。在虛擬自動(dòng)化技術(shù)投入實(shí)際應(yīng)用時(shí)，可通過詳細(xì)分析機(jī)械加工中的問題與缺陷，從而保障產(chǎn)品質(zhì)量與性能符合用戶的個(gè)性化需求。通常情況下，虛擬自動(dòng)化技術(shù)具備明顯的綜合性，并且相關(guān)內(nèi)容非常豐富，即計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與人工智能等。將虛擬自動(dòng)化技術(shù)引入機(jī)械加工中，基于技術(shù)層面，可有效提升機(jī)械加工效率與水平，而且虛擬化技術(shù)還可詳細(xì)記錄機(jī)械加工過程中衍生的各種問題，避免相同問題反復(fù)發(fā)生，這也能夠在一定程度上企業(yè)長遠(yuǎn)穩(wěn)定發(fā)展，提高綜合競(jìng)爭(zhēng)力提供有力幫助。

4.4 集成自動(dòng)化技術(shù)

機(jī)械加工過程中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的主要方向是集成化，可以保證機(jī)械加工能力的快速提高和生產(chǎn)過程中各種生產(chǎn)活動(dòng)和生產(chǎn)要素的集成化管理。集成自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用還可以為三維模型驅(qū)動(dòng)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，并據(jù)此實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工制造。以機(jī)械加工工序?yàn)檩d體的驅(qū)動(dòng)模式，可基于三維環(huán)境科學(xué)利用二維環(huán)境設(shè)計(jì)制造技術(shù)，并以MBD模型為基礎(chǔ)進(jìn)行三維文件優(yōu)化設(shè)計(jì)，以保障機(jī)械加工系統(tǒng)間具備一定的數(shù)據(jù)信息傳輸能力。通過三維系統(tǒng)制定機(jī)械加工規(guī)劃方案時(shí)，利用數(shù)字軟件構(gòu)建幾何模型，同時(shí)以模型為載體引進(jìn)有效加工技術(shù)，便可構(gòu)成完善的三維生產(chǎn)流程。

對(duì)于機(jī)械加工企業(yè)來講，在實(shí)踐運(yùn)行時(shí)，就實(shí)際需求通過Delmia與Catia集成化軟件構(gòu)建仿真模型，并基于集成化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)三維機(jī)械加工生產(chǎn)。通過三維系統(tǒng)面向機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)加工工藝，以Delmia軟件為載體設(shè)計(jì)加工程序幾何模型，同時(shí)選用Catia軟件對(duì)機(jī)械加工工藝進(jìn)行有效管控。以有效數(shù)據(jù)信息為基礎(chǔ)制定科學(xué)可行的機(jī)械加工規(guī)劃，具體區(qū)分機(jī)械加工過程，這樣一來，便能逐步實(shí)現(xiàn)完善機(jī)械加工機(jī)制的構(gòu)建，同時(shí)有機(jī)結(jié)合機(jī)械加工過程中的管理關(guān)鍵點(diǎn)，從而綜合分析管理，進(jìn)而基于提高機(jī)械加工效率，保障機(jī)械加工管理水平[5]。

5 ?結(jié)語

綜上所述，自動(dòng)化技術(shù)以其自身獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了在機(jī)械加工領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，其不僅可以解放生產(chǎn)力，還可提高加工效率與質(zhì)量，以此為機(jī)械加工企業(yè)帶來良好經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益，從而在很大程度上推動(dòng)機(jī)械行業(yè)的長遠(yuǎn)穩(wěn)定發(fā)展。為保障自動(dòng)化技術(shù)實(shí)踐應(yīng)用效果，必須提前做好準(zhǔn)備工作，且在技術(shù)應(yīng)用時(shí)，不斷優(yōu)化創(chuàng)新，在技術(shù)優(yōu)化發(fā)展的基礎(chǔ)上，提高機(jī)械加工行業(yè)的整體水平，促進(jìn)機(jī)械加工領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展。

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作者簡(jiǎn)介：劉蕾（1991-），女，陜西西安人，助教，碩士研究生，研究方向?yàn)闄C(jī)械。