淺談自動化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用

郝衛(wèi)

摘 要：隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，工業(yè)在一個國家的地位顯得最為重要。在機(jī)械工程領(lǐng)域，自動化設(shè)計(jì)已成為不可缺少的重要環(huán)節(jié)，自動化技術(shù)可以提高產(chǎn)品的質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率等。本文結(jié)合自動化在機(jī)械加工和機(jī)械制造中的作用來分析自動化在機(jī)械工程中的應(yīng)用，闡述了自動化技術(shù)的發(fā)展方向和發(fā)展目標(biāo)。

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

1. 前言

自動化技術(shù)是機(jī)械加工技術(shù)中先進(jìn)的技術(shù)之一，自動化技術(shù)是一項(xiàng)綜合性技術(shù)，與計(jì)算機(jī)技術(shù)、液壓氣壓技術(shù)、控制論、系統(tǒng)工程、信息論、自動控制等關(guān)系十分密切，其中控制理論與計(jì)算機(jī)技術(shù)最為重要。自動化普遍用于國防、科技、醫(yī)療、軍事、科研、運(yùn)輸、服務(wù)和家庭等方面。將自動化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械工程中，可以快速地提高生產(chǎn)效率，提升產(chǎn)品的質(zhì)量，降低產(chǎn)品成本，提高企業(yè)的效益和競爭力。自動化技術(shù)也是衡量一個國家的工業(yè)發(fā)展水平和綜合國力的體現(xiàn)。自動化技術(shù)不但能代替工人的體力勞動、少量腦力勞動和危險(xiǎn)或惡劣的環(huán)境，而且還能提高生產(chǎn)效率，擴(kuò)展人的器官功能，增強(qiáng)人類改造世界的能力。自動化技術(shù)的發(fā)展，要以實(shí)際需求為原則，生產(chǎn)人們需要的產(chǎn)品和工業(yè)上超精密儀器的需求。因此，通過分析研究自動化技術(shù)在機(jī)械加工中的作用，可以更好地把握自動化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用[1-6]。自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢基本為：一、機(jī)電一體化，包括計(jì)算機(jī)、傳感器、動力源等；二、機(jī)械功能多元化，即為滿足市場需求，工商業(yè)產(chǎn)品已趨于多元化、彈性化；三、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化；四、控制智能化；五、結(jié)構(gòu)運(yùn)動高精度化。

2. 自動化技術(shù)

自動化的發(fā)展過程主要呈現(xiàn)為動態(tài)的特點(diǎn)。一直以來，自動化技術(shù)留給人們的印象就是機(jī)器替代人工進(jìn)行操作，且不需要人們的參與就能完成需要做的工作。但伴隨著人工智能和電子科技技術(shù)飛速發(fā)展的今天，人們對自動化技術(shù)也有了新的認(rèn)識，即在之前的認(rèn)識基礎(chǔ)上，定義為自動化技術(shù)可以在部分工作上代替人類大腦活動。以下可從三個方面來進(jìn)行理解：

一：代替人工操作或者輔助工人操作，取代大腦主觀意識，使得人工與機(jī)械加工有機(jī)的結(jié)合，縮短加工時(shí)間，提高加工效率；

二：將自動化技術(shù)用于機(jī)械設(shè)備上，可以最大程度的加快機(jī)械設(shè)備的整體自動化；

三：自動化加工過程中，需要將加工過程簡單化和具體化；

3. 自動化技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用

自動化技術(shù)在機(jī)械制造中的組成：（1）控制單元。其主要是對單元的制定和動作的調(diào)節(jié)，能夠保障控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性；（2）制定單元。即對傳出的數(shù)據(jù)加以分析，從而制定出相應(yīng)的動作信號，是系統(tǒng)的核心組成部分；（3）傳感單元。對加工的參數(shù)進(jìn)行監(jiān)測；（4）作用單元。定位和施加能量；（5）程序單元。對要做的工作和程序給以指定的部位。機(jī)械加工中的自動化技術(shù)可以概況為以下幾點(diǎn)。

3.1.信息的自動化

即對輔助設(shè)計(jì)、工藝輔助設(shè)計(jì)和輔助制造等信息的自動化。

3.2.物資運(yùn)輸和調(diào)配的自動化

在加工中需要的材料，通過自動化技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)物資的自動化運(yùn)輸。

3.3.生產(chǎn)自動化和裝配自動化

自動化技術(shù)能在產(chǎn)品加工過程進(jìn)行自動化控制，且對機(jī)械組件的裝卸也能進(jìn)行自動化控制，只要機(jī)械組件裝卸系統(tǒng)不出現(xiàn)問題，將會自動化、循環(huán)運(yùn)行，有效的降低誤差，提高機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量。零件加工完成后，可通過計(jì)算機(jī)將裝配流程植入到數(shù)控設(shè)備中，進(jìn)行安裝、調(diào)試和驗(yàn)收等。

4.機(jī)械加工中自動化技術(shù)的發(fā)展趨勢

4.1.虛擬化技術(shù)

該技術(shù)以計(jì)算機(jī)和控制理論技術(shù)為基礎(chǔ)應(yīng)用于機(jī)械加工中，從而實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品整個流程的模擬。在實(shí)際應(yīng)用中，為了有效提高產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和質(zhì)量，提高生產(chǎn)效率，可采用虛擬化技術(shù)。例如：可將信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)用于加工的過程，實(shí)現(xiàn)了對整個過程的模擬，可以很及時(shí)地發(fā)現(xiàn)問題，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

4.2.柔性化技術(shù)

為了能夠保證產(chǎn)品更加適應(yīng)實(shí)際需求，柔性化技術(shù)能夠根據(jù)外界反射力的不同做出調(diào)整。如今，用戶對產(chǎn)品的類型、功能、結(jié)構(gòu)及質(zhì)量等的需求各不相同，因此就需要對產(chǎn)品進(jìn)行調(diào)整。該技術(shù)能夠很好地解決上述存在的問題，通過人機(jī)交換界面，可以滿足不同用戶的各種需求，同時(shí)還可以建立產(chǎn)品的信息系統(tǒng)。柔化制造的趨勢就是敏捷制造，它的優(yōu)點(diǎn)表現(xiàn)在：能夠制造所需的產(chǎn)品，提高企業(yè)的硬編能力；利用自動的信息化系統(tǒng)對整個加工過程進(jìn)行監(jiān)測，提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。

4.3.集成化技術(shù)

指在機(jī)械加工中技術(shù)功能和經(jīng)營的合成。將這一技術(shù)應(yīng)用于加工過程中，能實(shí)現(xiàn)對過程的監(jiān)控和優(yōu)化，將企業(yè)的管理集成一體，提高了企業(yè)產(chǎn)品的競爭力。該技術(shù)的應(yīng)用，將數(shù)控加工和信息系統(tǒng)應(yīng)用系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)等技術(shù)融合在一起。

4.4.智能化技術(shù)

智能化技術(shù)能夠避免機(jī)械加工中復(fù)雜的產(chǎn)品動力學(xué)問題，可以避開建模的過程，從而降低了外部因素的干擾，提高了自動化系統(tǒng)的準(zhǔn)確度。與此同時(shí)，智能化技術(shù)還可以對加工過程進(jìn)行檢測，保證產(chǎn)品的穩(wěn)定生產(chǎn)。

5. 結(jié)語及展望

本文通過將自動化技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械加工和機(jī)械制造，從而了解到自動化技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用：自動化技術(shù)促進(jìn)了機(jī)械工程的發(fā)展，提高了機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量和精度，為超精密儀器的研發(fā)提供了有力的幫助。將自動化技術(shù)用于機(jī)械工程已成為現(xiàn)代科學(xué)發(fā)展的必由之路，國家的發(fā)展離不開機(jī)械的研發(fā)，而自動化的發(fā)展是其必要條件。通過完成全面的自動化技術(shù)推廣，可實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造的自動化，進(jìn)而提高我國的工業(yè)水平。

近年來，隨著大數(shù)據(jù)的發(fā)展，人工智能再次被各國爭相研究，我們寄希望于將自動化技術(shù)用于人工智能的研究和無人機(jī)等的研究中，確保國家制造業(yè)的高水平發(fā)展。提高勞動生產(chǎn)力，為國人的幸福謀福利。

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（作者身份證號碼：130131198510300034）