探析“工業4.0”時代計算機與機械精密加工技術的結合

劉政彤

摘 要：工業4.0時代是一個制造業改革和創新的時代，所以又被稱為制造業革命的時代。在工業4.0時代里我們將利用與之前的蒸汽機時代、電氣化時代、信息化時代不同的技術去創造一個新的制造方式，也就是將之前的各種時代技術相互融合在一起的一個物理平臺，利用計算機技術和物理平臺相結合從而形成智能化制造的時代。在這種環境下由于有了計算機的輔助制造，機械精密加工得到了快速發展。本文以工業4.0位背景，以及在這個大環境下精密加工技術的發展歷程。

關鍵詞：工業4.0；計算機輔助；機械精密加工

中圖分類號：TP393.08 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）03-0233-01

1 什么是工業4.0時代

18世紀60年代到19世紀中期隨著蒸汽機的發明，第一次工業革命到來了，在那個時代里蒸汽機作為最先進的工業技術代表。人們隨之發明出了蒸汽機火車，蒸汽機火車的發明使蒸汽機時代推向了頂峰。但是人們不會因為這樣的成就而感到滿足，通過100多年的發展，人們生活的時代又一次迎來了新的巨變，那就是電器化時代的來臨。至今我們使用的電燈、電話依然是在那個時代發明的。一直到了20世紀70年代信息化時代的到來，在這個時代里信息成為社會的主要財富，信息技術的發展推動時代的變革。

那么工業4.0也即是第四次工業革命，在前面的三次工業革命里，主要包含的是機械制造、電力技術和信息技術。然而第四次工業革命將會把物聯網服務引向制造業發展，工業4.0有一種特點，那就是通過對原材料的識別能得到相應的信息。具體來講，就像我們平日工作的工廠，我們在拿到材料以后通過掃碼的方式就能識別出相應的信息，每個標簽上將會出現包括：材料的種類、材料的數量、材料的類型、客戶的聯系方式等。也可以這么說，我們把含有信息的材料放到工廠里使用這樣工廠就能很方便的去利用材料，實現原材料和信息共同傳輸，制造業將會是信息發展過程的一個分支。原來的工廠在工業4.0的大環境影響下向智能工廠轉變，這有利于企業從根本上改善工業過程，包括對制造、工程、材料的實用、供應鏈周期和生命期管理。工業4.0的潛力不僅僅表現于此，更為重要的是它的服務在于客戶在個性化定制中得到需求和滿足，這就意味著即使就生產某種產品一次，也能從中獲得效益。在制造過程中已經能夠實現制造端和需求端兩方面的透明化，這有益于在生產過程中使用最優的方案。特別的，它還能給予小企業發展機會，同時下層的服務也能從其中獲利。

2 在工業4.0時代下計算機與機械精密加工技術的結合

為了使機械精密技術工技術更加精確我們可以把計算機技術運用到機床中。計算機制造系統、柔性制造系統等大幅度增加，使機械精密加工過程中，更加精確。在計算機輔助加工的基礎上精密與超精密得到一定的突破，不少發達國家已經開始向納米級精度過渡，在不就的將來，機械制造有可能會實現分子級或者原子級別的加工精度。當然計算機和機械精密加工不僅僅是加工精度，還有加工速度和加工質量。利用現代機床或者數控加工，使得切削速度提高每分鐘幾百米，從而加工速度明顯提高，然而計算機的精確度是人所不能達到的，我們又可以運用它來控制公差范圍，使公差范圍進一步縮小。在現代化計算機與機械加工相結合的情況下，使機械加工機械生產的個個方面變得簡單化、自動化和智能化，生產合格率明顯升高。

例如在工業4.0的背景下我們可以進一步使用數控機床。過去的普通通用機床只適合單件小批量生產，由于生產產品是多種多樣的，當產品改變時機床與相應的的工藝設備需要進一步調整。并且通用機床的自動化程度不高，需要人為去操作。所以很難保證產品的質量。尤其是對于曲面加工或者是一些曲線組成的輪廓。如果用通用機床，只能靠仿形加工，加工精度和質量降低。由于數控機床應用了計算機的控制、精密儀器檢查等技術，因此具有高柔性和高精度的特點。數控機床適合于復雜的曲面加工，能夠用計算機去測量和計算以排除人為的誤差，又可以利用專業的軟件技術實現精度的補償和優化系統，在各種加工中心中具有換刀的功能，所以可以減少人為的裝夾次數，提高精度。因此在加工過程中采用數控機床能夠解決常規加工難以解決的加工問題。

3 機械精密加工的發展趨勢

由于機床的精度是用于保證機械加工的精度，我們要制造出需要的機械精度，所以必須有一個強大機床精度去保證。所以我們現在的發展方向主要是機床的研制方面。在某些機床或者專用的大型機床，只有歐美的一些大型國家才有，因此在我們需要加工一些復雜的曲面零件或者是很小的機械零件時，由于我們沒有合適的工具，而使在制造方面落后。而國外為了自己的利益又不肯把機床賣給我們，從一定程度上制約了我國機械的發展。我國現在正在潛心研究各種精密機床以滿足日益發展的社會需要。我國機械加工工藝方面需要發展，因此需要我們這一代人需要更加努力為我國工業發展方面做出貢獻。

參考文獻

[1]王大云.淺談現代機械制造產業中的計算機技術[J].中國科技信息，2008，30（18）：44-47.

[2]楊學桐.我國數控產業的現狀與發展舉措[J].機電產品開發與創新，2002，40（22）：90-91.

[3]王洪斌.淺談我國當前機械設備管理中存在的問題及對策[J].黑龍江科技信息，2000，20（10）：33-34.

[4]邱峻義.數據加密技術在計算機設備安全維護中的運用[J].計算機技術運用，2009，10（4）：17-19.

[5]陳虎.高端數控系統的功能特征和性能特征[J].鄭州大學學報.2007，12（10）：33-34.