机械加工制造自动化技术探讨

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摘要：在科技迅速发展背景下，机械加工和制造过程的自动化技术应用类型逐渐增多，有效提高了生产效率。本文从自动化技术的概念以及应用优势为出发点，分别从数控、集成、柔性生产、PLC、CAM、物联网等技术方面阐述其在机械制造过成的应用路径，并对自动化技术的未来发展做出探讨。

关键词：机械加工；机械制造；自动化技术；技术应用

科技发展背景下，促使基于互联网、计算机等技术的自动化技术被广泛应用在不同领域当中。机械加工和制造属于机械生产过程的重点环节，将自动化技术应用其中，可提高机械的生产质量以及生产效率。同时还能灵活控制生产过程，提高企业的经济效益。

1自动化技术介绍

1.1概念。自动化技术范围较广，主要包括计算机以及电子信息等技术。在机械生产环节，将此技术和制造技术融合，可促使加工精度更加细化，减轻生产人员劳动强度，提高加工效率，最终实现企业增收的目标。自动化技术的应用形式简便，操作人员可利用较短的时间掌握机械加工流程的各项操作。1.2应用优势。首先，应用自动化技术进行机械生产可有效提高加工效率。当前我国科技和社会经济等方面均呈现出迅速发展的状态，为机械行业的发展带来了全新的机遇，但是行业竞争也随之激烈，为提高加工企业的市场竞争优势，必须通过自动化生产技术的应用将生产效率加以提高，帮助机械制造企业突出竞争重围。其次，应用自动化技术可节约生产成本。以往机械加工主要使用人工生产方式，不但制造成本高，同时机械质量以及制造速度等难以适应市场的大量需求。将自动化技术引入生产过程中，可减少生产企业的人力成本投入，同时还可提高生产速度，保障生产质量，符合当前市场需求。最后，使用自动化技术参与机械生产，可更容易控制生产流程。通过利用自动化技术，把各类机械加工监控数据通过互联网传输到软件当中，对生产数据展开分析，找出数据存在的问题，向生产人员发出信号，及时更改生产方式，保障机械质量的精确度[1]。

2机械加工过程自动化技术应用途径

2.1数控技术。在机械制造和加工过程，应用数控技术主要指的是使用数字代码对生产设备展开控制，精准操作生产设备。和传统的机械加工技术相比，其在应用环节的优势显著，不但可提高机床操控能力，还能提高零件加工精度。以机械加工过程刀具更换过程为例，某企业在生产机械环节，充分应用数控技术，准确控制生产机床的生产操作，加工出各种复杂的机械零件。同时该企业在机械生产过程，将此技术应用之后，在一定程度上提高了机械加工精度，在整个生产环节，无需生产人员参与其中，即可实现自动化生产，有效避免了人工操作产生的误差问题。数控技术在应用过程重复性较强，可保障机械生产速度和质量。在生产过程，机床能在自动技术的控制下自动换刀，节约了大量制造过程使用其他加工方式换刀环节花费的时间，有效提高了机械生产效率。2.2集成技术。集成技术是机械生产环节使用的自动化技术之一，此技术的应用下，促使机械制造水平不断提高，对生产过程各项生产要素和各项生产活动的管理高度集成。集成技术的应用可实现三维模型驱动，进行机械加工。基于制造工序驱动模型，能在二维环境的制造工艺应用到三维环境当中，建立MBD模型，进而生成三维文件，同时和机械制其他系统之间展开数据传递。使用三维机系统制作出加工规划，之后利用数字软件绘制出几何模型，将加工工艺添加导模型当中，最终形成三维生产工序。例如：某企业机主要制造飞机主机，在生产过程中，应用CATIA和DELMIA等集成化技术进行模型的建造以及仿真，在集成技术的应用下进行机械三维加工。使用三维加工系统完成飞机主机的制作工艺，利用DELMIA建立机械加工过程的几何模型，之后使用CATIA对生产工艺展开管理。根据各项数据制定出机械生产计划，将不同生产流程加以细化，形成完善的生产体系，将生产过程不同管理要素加以整合，展开综合管理，既保障了生产质量，又促使生产过程管理工作顺利进行。2.3柔性生产技术。机械柔性化生产技术的应用是英国首先提出的。在自动化生产技术中，柔性生产属于其中之一，其在应用过程主要是对机械生产过程各项数据展开分析，结合机械储运以及加工系统等，从而对机械零件的制造过程进行实时监控。此技术的应用主要是基于成组技术的应用。主要对机械产品加工规则展开判断，将产品进行科学排列，便于生产人员按照相关规则，科学选择生产过程使用的控制系统以及加工仪器等。成组技术对信息的控制主要是将计算机作为控制核心，实现对制作数据的实施检测和分析，进而开展自动化的控制。例如：“宝沃”机械制造集团在喷漆工艺的应用方面非常出色，特别是当前市场中出现大量混合动力型的汽车，其在机械制造过程，可结合市场客户的实际需求以及生产环境展开技术调整。应用自动化设备以及生产技术等，实现智能化生产。宝沃当前机械生产车间中共有500台自动化加工设备，通过自动化技术的应用，实现了机械传输、焊接、喷漆等工艺的一体化生产。其在制造行业的这项优势，促使其稳居机械制造市场领先地位，创造出更多的经济效益。除此之外，部分应用成组技术的计算机还拥有自动上报功能，可按照计算机实际接收到的命令实施反向控制，实现机械制造工艺的自动化，提高了生产效率[2]。2.4PLC技术。在机械制造和生产过程，应用的PLC自动化技术也称可编程的逻辑控制器。此技术是利用PLC控制系统实现控制指令的加载储存以及执行，进而完成各种自动化的控制指令。随着集成电路的发展和逐渐完善，将其中的单片机技术应用到PLC系统当中，促使系统的自动化控制能力越来越强，呈现出较高的智能化特征，这种特点扩大了机械制造行业的自动化应用范围，因此被大范围应用到机械生产和加工工作中。以机械加工过程对加工对象的控制为例，应用PLC技术可对机械的铣端面、镗孔、钻深等工艺进行控制，每个控对象在加工装置中具有在线和离线功能，因此能实现不同零件的同时加工。PLC系统中存在机械加工程序，可按照PLC点数输入公式，对机械生产的手动和自动形式进行控制。2.5CAM技术。机械加工环节，应用的CAM自动化技术属于计算机辅助类型的技术，在应用过程需要依赖计算机平台，属于机械制造行业中的重要技术。此技术被应用到汽车工业以及机械制造等领域当中，可实现生产过程的自动化。例如：在CAM技术的应用下，促使机械加工环节信息的传达和转化，对加工产品结构展开描述，进行曲面建模，有助于加工出曲面更加复杂的零件。同时应用CAM还可对机床的运动情况进行控制。机械加工的刀位文件是基于工件在坐标系中静止情况获得的数据。实际加工环节，刀具不断运动，按照工件与刀具位置之间的变化，提前对文件内数据展开处理，进而形成各类基床运动数据，实现对机床行程的控制。2.6物联网技术。在自动化技术不断发展的背景下，促使物联网的技术取得重大发展，在未来机械生产过程，此技术将成为主要应用技术。物联网在应用过程可集合自动化、网络、传感等技术，实现非触控生产，减少机械制造过程人力资源消耗，提升生产控制效果。例如：在机械制造环节，应用物联网技术，可使用传感器对生产过程的数据信息进行采集和控制，从而对非触控信息进行识别，经系统分析和处理之后，通过网络传输设备控制指令，将执行流程输出，实现无需接触的自动化生产。此技术的应用可实现机械生产环节的无人化操作[3]。

3自动化技术的未来发展

未来机械制造领域会向网络制造方向发展，使用高精度控制以及研磨等技术，制作出更多精密零件。同时还会向模具成型方向发展，提升产品的美观性。虚拟技术也是未来发展的方向之一，通过仿真技术，模拟出机械生产流程，提前制定预警机制，保障顺利生产。

4结束语

总而言之，在机械生产环节，合理应用不同的自动化技术可高效完成机械加工，控制生产成本，灵活控制生产流程等。机械制造者应强化对各类自动化技术的应用，细化机械生产各个细节，提高生产效率。未来，自动化技术还会促使机械生产实现网络制造，制作出更精密的机械，将虚拟技术应用其中，促使技术应用范围更广。

参考文献：

[1]王永娣，杨建维.机械制造中应用电气自动化技术的实践分析[J].内燃机与配件，2019（10）：161-162.

[2]惠骁晨.探索新形势下自动化技术在机械设计制造中的应用[J].内燃机与配件，2019（08）：205-206.

[3]刘粲.浅析新形势下自动化技术在机械设计制造中的应用[J].山东工业技术，2019（12）：23.

作者:周书羽 单位:沈阳二四五厂有限责任公司