自動化控制技術在機械加工工藝中的應用研究

張僑輝

【摘 要】隨著我國經濟的快速發展以及科學技術的不斷精進，現階段我國的機械加工工藝也取得了令人矚目的成就。傳統的機械加工工藝已經難以滿足當前的城市化、現代化建設需求，因此自動化控制技術也開始逐漸應用于機械加工工藝當中。要想進一步提升機械加工能力，就需要相關工作人員對自動化控制技術進行改革，將世界先進的自動化控制技術和理念與機械加工工藝有效結合。本文對自動化控制技術在機械加工工藝中的應用做了分析，介紹了自動化控制技術在機械加工工藝應用中存在的問題，并深入探究了這些問題的解決辦法，以其為機械加工行業的工作人員提供指導和幫助。

【關鍵詞】自動化控制技術；機械加工工藝；應用；問題；解決措施

當前，我國的城市化、工業化建設正在如火如荼的建設當中，而機械加工行業作為工業化建設的重要產業，其行業技術水平以及理論直接關系著我國的城市化建設的速度。同時，機械加工工業作為其他行業發展的基礎，提升機械加工工藝技術也能夠推動其他行業的進步。現階段，將自動化控制技術與機械加工工藝有效結合是機械加工工藝的發展趨勢，因此，在當前的經濟環境下，相關工作人員需要切實關注自動化控制技術在機械加工工藝中的應用，努力推動我國整體機械行業的發展水平，為我國的工業企業迅速發展以及市場競爭力的提升打下夯實的基礎。

一、機械加工自動化技術發展概述

隨著智能化、網絡化技術的普及，現階段自動化控制技術在機械加工工藝中處于核心的發展地位，并且，自動化控制技術是當前工業企業機械加工的重要控制技術之一。自動化控制技術在一定程度上改變了整個機械加工行業的發展走向，使得機械加工行業的工作效率以及工作質量都有了明顯的提升。與西方發達國家相比，我國的機械加工自動化控制技術起步較晚，因此在理論以及技術應用方面還存在著一定差距。具體來說，我國的機械加工自動化管理模式較為落后，所應用的制造工藝以及設備不完善，同時還沒有建立完善的機械加工自動化生產管理制度，以上這些問題的存在嚴重阻礙了我國機械加工自動化的發展水平。為了切實提升我國的機械加工行業市場競爭力，首先需要將工作重點放在自動化控制技術上，促進我國機械加工工藝快速平穩發展。

二、機械加工工藝的生產特征

2.1工種種類繁多

對于機械加工行業來說，由于需要加工的種類多種多樣，對機械加工行業工作人員的要求也各不相同，因此，機械加工工藝的工種種類繁多。一般來說，機械加工的工種包括車工，銑工，鍍工，鍛工以及磨工等。不同的工種存在不同的工作標準和工作要求，在施工過程中面臨著不同程度的安全隱患。為了保障施工人員的生命安全，各個工種的施工步驟和操作細節也不盡相同。現階段，隨著我國城市建設對機械加工提出了新的要求，因此，現階段的機械加工行業越來越注重與先進技術的融合性，在機械加工的過程中有越來越多的新技術被采用。

2.2加工范圍廣泛

從傳統角度來說，機械加工是為了制造出各種形狀、各種材質的施工材料，從而為現代化建設提供材料。現階段，隨著機械加工企業的發展，傳統的條形、塊狀的材料已經難以滿足工業建設的需要，當前材料加工的形狀擺脫了條形以及塊狀的限制，而是有了更多不規則的形狀。另外，隊友機械加工行業來說，現階段已經研發出了越來越多的新型材料，除了傳統的金屬材料以及鋁合金材料之外，有機化復合材料也得到了越來越廣泛的應用。新型材料的使用，拓寬了機械加工的適用范圍，讓機械加工得到了更為廣泛的應用。

2.3施工細節要求高

由于機械加工的材料除了要應用于一些大規模工程的建設之外，部分材料還要用于精細設備的生產，這就要求機械加工需要極其注重施工細節，確保加工所得的材料符合設備的生產需求。過去人們在進行部分精細零件的施工時，往往采用的是以人力為主、精細打磨的生產方法，隨著人們生活節奏的加快，現階段這種方法已經難以滿足當前人們的生活需求，因此，我們可以發現，越來越多的機械加工企業開始應用自動化生產設備進行精細零件的加工，極大的提升了生產效率，也提升了企業在市場的核心競爭力。

三、自動化控制技術在機械加工中的應用

當前，隨著自動化控制技術的研究越來越全面，自動化控制技術在機械加工領域的應用也越來越多。自動化控制技術在機械加工領域的應用不單單需要理論基礎，而是需要將整個自動化控制系統相關設備引入其中。完整的自動化控制系統包括加工材料傳輸、加工信息管理、生產設備制造以及完善的施工制度等多個結構。以上這些結構在實際的機械加工過程中缺一不可，互相合作，共同維系著機械加工的正常運行。

在機械加工的過程中，機械加工設備是其中的重點。完善的機械加工設備主要包括生產機床、數字化控制中心以及相關的設備控制系統，這些設備共同構成了機械加工設備的主體結構。生產機床，顧名思義負責機械加工中材料的生產和處理；數字化控制中心，則承擔著整個機械加工過程中多個設備的監控以及管理作用；設備控制系統，對于每個生產設備進行單獨的管理以及運行數據的獲取。

物料傳輸系統，是指將機械加工過程中所需的原材料進行運輸的機械設備。過去在進行機械加工時，原材料的輸送主要是通過人力進行的，現階段，自動化物料傳輸履帶已經成為了材料輸送的主要設備。整個物料傳送系統，除了自動化物料傳輸履帶之外，還需要搬運設備以及材料存儲設備，搬運設備負責將機械加工原材料搬送至物料傳輸履帶，材料存儲設備負責材料的儲藏。

信息管理系統，是指借助計算機技術以及網絡信息技術構建的完整數據庫，該數據庫不僅包含了所有生產設備的運行參數等信息，還包括對整個自動化控制系統的重要節點監控信息。信息管理系統通過獲取大量的生產設備運行數據以及節點監控信息，能夠實現對整個機械加工過程中的自動化控制以及異常情況的警報，從而顯著提升整個生產加工過程的安全性。

在機械加工過程中，為了適應當下的市場生產要求，需要提升機械加工的生產速率以及機械加工的質量，因此，有必要建立制造信息系統。制造信息系統，是一個對機械加工過程進行評估、預判的系統，通過制造信息系統，能夠為相關工作人員提供大量的生產信息，從而方便工作人員進行機械加工產品質量的評估，并對不滿意的地方做出相應的改變。

四、自動化機械加工中可能存在的危險因素以及控制措施

上文提到，自動化機械加工過程中面臨著較多的干擾因素和影響因素，對這些因素不進行及時處理，便可能導致自動化機械加工的生產效率降低，并埋下安全隱患。為了促進自動化機械加工的又好又快發展，相關工作人員需要定期對自動化控制系統進行檢查，并對出現的事故進行原因分類和總結。近年來，常有一些由于自動化機械加工系統問題導致的施工人員受傷的新聞出現，這些新聞應當對整個機械加工企業起到警示的作用，在進行機械加工時，需要對基層施工人員進行培訓，減少機械加工可能造成工人的傷害。

4.1在削切過程中加強防護管理

削切操作，是指對機械加工完成后的產品進行相應的裁切，使得加工材料符合使用需求。而材料的削切主要是通過工作人員手工操作完成的，這就造成了相應的安全隱患。為了有效避免削切過程可能造成的安全問題，可以通過斷屑槽將呈帶狀的切屑折斷，也可以通過斷屑器將傳統的帶狀切屑做成節段狀。通過斷屑槽以及斷屑器的應用，將人工切屑這個環節省去，從而大大降低了切屑可能對施工人員造成的危害。另外，為了避免削切過程造成的安全問題，還需要對相關工作人員配備全面的防護服。工作人員穿戴全套的防護服能夠有效避免削切時材料碎末飛濺造成的安全問題。

4.2銑工操作過程中采取有效防護

銑工在進行銑床加工等操作時，很容易出現由于自身操作失誤導致的安全問題，因此，為了切實保障銑工的安全，企業管理人員需要加強銑工的防護工作。銑工可能出現的操作失誤包括以下三個方面：第一，在進行操作時為了方便沒有所使用防護措施和防護設備，導致出現機械加工問題時沒有保護；第二，由于銑工的工作經驗不足，出現操作失誤或是對于相應的操作設備使用不當，造成機械講過過程中發生意外；第三，企業沒有建立完善的管理模式和保護模式，使得工人在施工時無法配備齊全的保護設備。針對以上幾種情況，首先需要企業自身提升對于銑工的保護程度，建立完善的保護措施和保護制度；其次，企業需要對相關的施工人員進行安全宣傳講座以及培訓，提升整體工作人員的素質以及安全意識；最后，對工人盡心安全考核，確保所有上崗工人能夠正確使用銑工操作的相關器械。

五、自動化控制在機械加工中的發展趨勢

5.1自動化控制技術涉及范圍越來越廣泛

自動化控制技術的發展離不開互聯網技術以及人工智能技術。當前，人工智能技術的研發正在如火如荼的進行當中，這也就意味著自動化控制技術將會取得更大的成就。自動化控制技術的發展，能夠有效擴大其應用范圍。

5.2自動化控制設備越來越先進

現階段，常見的自動化控制設備主要用于對于機械加工生產線各個設備的智能化控制，而在生產線檢修等方面的工作仍然是借助人力來完成的。而機械加工行業的未來發展趨勢是完全脫離人力，因此，應用于機械生產的自動化設備將會越來越先進，從而實現完全的智能化生產，將人們的雙手解放出來。

5.3機械加工企業將會越來越重視自主創造能力

隨著我國城市化建設的加速，現階段我國的機械加工行業競爭極為激烈，在這種情況下，企業想要脫穎而出，除了需要確保產品生產效率以及生產質量之外，還需要重視自主創造能力的培養，因此，企業需要加速人才的培養，建立成熟的自動化控制技術人才團隊，為企業競爭力的提升做出貢獻。

六、結語

綜合全文，在企業進行機械加工的過程中，自動化技術的融入是一項長期的工程。通過自動化技術的融入，首先能夠提升企業的核心競爭力，加速企業機械生產的效率以及質量。而企業員工需要積極進行新技術的研發，并恰當借鑒國外先進技術，根據我國的基本情況進行相應的改造，創造出更適合我國機械生產的自動化控制技術，讓我國的工業發展躋身世界一流行業。

參考文獻：

[1]張磊，郭瑞.自動化控制技術在機械加工工藝中的應用研究[J].自動化應用，2018（10）：147-148.

[2]宋玲.自動化控制技術在機械加工工藝中的應用研究[J].中國設備工程，2018（18）：152-153.

[3]吳航.機械加工工藝中的自動化控制技術[J].科學技術創新，2018（25）：162-163.

[4]趙西文.淺談自動化控制技術在機械加工工藝中的應用研究[J].科技創新導報，2018，15（11）：3+5.

（作者單位：武漢輕工大學金銀湖校區）