機(jī)械加工制造中自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用探究

李志強(qiáng) 王春江 王慶國(guó) 薛強(qiáng)

摘要：機(jī)械設(shè)計(jì)和制造環(huán)節(jié)具有工序多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)，但在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和制造過程中，受人工操作水平以及操作設(shè)施的限制，在器件設(shè)計(jì)、建模以及制造的參數(shù)設(shè)計(jì)與選擇方面，實(shí)際效果與理想效果差距較大，這樣不僅造成資源的浪費(fèi)，也會(huì)降低機(jī)械器件的使用壽命。隨著對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的不斷研究和應(yīng)用，充分利用其優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，有效解決了傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造過程中出現(xiàn)的問題，同時(shí)也提高了機(jī)械制造的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量，降低生產(chǎn)的能源消耗，有效降低機(jī)械設(shè)計(jì)制造的成本投入，提高機(jī)械設(shè)計(jì)制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：機(jī)械加工制造;自動(dòng)化技術(shù);具體應(yīng)用

1.機(jī)械加工制造中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的重要意義

1.1提升了機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的安全性能

機(jī)械設(shè)計(jì)和制造具有工序多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)，在進(jìn)行設(shè)計(jì)和制造時(shí)會(huì)出現(xiàn)很多的安全問題，這些安全問題不僅會(huì)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量造成影響，還會(huì)對(duì)生產(chǎn)加工人員的人身安全造成威脅。并且傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造主要依賴人工檢測(cè)，當(dāng)出現(xiàn)嚴(yán)重機(jī)械故障時(shí)，還會(huì)給生產(chǎn)廠家和生產(chǎn)人員造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)或身體損害。而自動(dòng)化技術(shù)在應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中時(shí)，利用它的優(yōu)勢(shì)，不僅可以輕易地完成自動(dòng)檢測(cè)，還能有效提高機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的安全性能。

1.2有效降低了機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的能源消耗

由于生產(chǎn)技術(shù)落后的影響，傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)和制造工藝會(huì)消耗大量的能源，并且大部分的機(jī)械設(shè)備都具有體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、能源消耗大的特點(diǎn)，更是加重了機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的能源消耗，還會(huì)對(duì)自然生態(tài)環(huán)境造成影響。可以通過充分利用自動(dòng)化技術(shù)優(yōu)勢(shì)，使機(jī)械設(shè)備的體積和能源消耗得到優(yōu)化，能源損耗有效降低的同時(shí)，機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的成本也得到了控制，提高經(jīng)濟(jì)效益。

1.3有效改善機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的時(shí)效性

在傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過程中，較多人參與并操作儀器設(shè)備進(jìn)行模型的建立和機(jī)械制造，這樣一來，機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的水平受人工操作水平和條件的影響較大，在機(jī)械設(shè)備的產(chǎn)量以及產(chǎn)品的質(zhì)量等方面存在著缺陷，不僅降低了機(jī)械部件的使用壽命，也造成了資源的大量浪費(fèi)。而自動(dòng)化技術(shù)不僅可以統(tǒng)一機(jī)械設(shè)計(jì)和制造技術(shù)，還能夠打破傳統(tǒng)工藝的束縛，提高設(shè)計(jì)和制造的效率，降低機(jī)械設(shè)計(jì)和制造過程中存在的誤差，從而優(yōu)化機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，在提高設(shè)計(jì)和制造質(zhì)量的基礎(chǔ)上，有效節(jié)約機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的成本[1]。

1.4優(yōu)化機(jī)械設(shè)計(jì)和制造的操作過程

在傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造工藝中，主要的設(shè)計(jì)和制造過程是由人工來完成，并且由于機(jī)械設(shè)計(jì)和制造具有工序多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的特點(diǎn)，傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)和制造過程會(huì)有較大的誤差。而自動(dòng)化技術(shù)在應(yīng)用到機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中時(shí)，可以充分利用其優(yōu)勢(shì)，對(duì)設(shè)計(jì)和制造過程進(jìn)行優(yōu)化，有效降低操作的難度和強(qiáng)度，從而降低人員成本投入，削減冗余操作，淘汰落后工藝，整合聯(lián)系不同的生產(chǎn)階段，實(shí)現(xiàn)整個(gè)流水線的高效快速運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.機(jī)械加工制造中自動(dòng)化技術(shù)的具體應(yīng)用

2.1柔性化技術(shù)的應(yīng)用

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)全球化的發(fā)展，機(jī)械加工制造行業(yè)同樣進(jìn)入了新的發(fā)展時(shí)期，行業(yè)存在機(jī)遇與挑戰(zhàn)并存的發(fā)展情況。因此，要保障機(jī)械制造企業(yè)的發(fā)展符合整個(gè)行業(yè)的發(fā)展要求，各個(gè)企業(yè)都需要加強(qiáng)技術(shù)改進(jìn)，用技術(shù)帶動(dòng)機(jī)械加工制造的效率、質(zhì)量的提升。在傳統(tǒng)的機(jī)械加工制造過程中，由于技術(shù)條件的限制，機(jī)械加工制造存在盲目性與隨意性，一些企業(yè)并沒有完全根據(jù)市場(chǎng)的需求來進(jìn)行，導(dǎo)致所加工制造的產(chǎn)品難以符合市場(chǎng)需求，制約了整個(gè)行業(yè)的發(fā)展。柔性化技術(shù)的應(yīng)用使得機(jī)械制造企業(yè)的加工制造更符合市場(chǎng)需求，能夠根據(jù)市場(chǎng)的實(shí)際變化情況進(jìn)行加工制造數(shù)量、產(chǎn)品種類等的靈活調(diào)整。在當(dāng)前，柔性化技術(shù)逐步成為自動(dòng)化技術(shù)中的一種重要表現(xiàn)，且柔性化技術(shù)還可以與其他技術(shù)加以結(jié)合，保障相關(guān)機(jī)械產(chǎn)品加工制造的規(guī)范化，推動(dòng)整個(gè)行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展。

2.2在機(jī)械技術(shù)制造業(yè)中的數(shù)控應(yīng)用

數(shù)控技術(shù)是自動(dòng)化技術(shù)改革的初代模型。其工作原理在于運(yùn)用計(jì)算機(jī)對(duì)機(jī)械設(shè)備展開數(shù)字編程，從而達(dá)到控制機(jī)械設(shè)備工作軌跡的目的，使機(jī)械設(shè)備能夠按照計(jì)算機(jī)下達(dá)的指令完成生產(chǎn)操作。但是，在數(shù)控技術(shù)的使用中，仍然存在著前文中所談到的問題，由于數(shù)控技術(shù)具有很強(qiáng)的專業(yè)性，這便要求工作人員具有過硬的專業(yè)技能素質(zhì)，能夠完成具體的生產(chǎn)操作環(huán)節(jié)。同時(shí)，考慮到數(shù)控技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中使用率非常巨大，那么在實(shí)際使用中，仍要做好監(jiān)管工作，要做到全程跟蹤與動(dòng)態(tài)監(jiān)管，確保機(jī)械使用中不會(huì)發(fā)生故障[2]，以免給生產(chǎn)帶來負(fù)面影響。

2.3智能化技術(shù)的應(yīng)用

在傳統(tǒng)的機(jī)械加工制造過程中，難以實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行、加工制造全過程的控制，而智能化技術(shù)的應(yīng)用，能夠有效改善此現(xiàn)狀，實(shí)現(xiàn)全過程的智能化管理與控制。比如，在機(jī)械加工制造過程中，智能化技術(shù)不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)加工過程、制造系統(tǒng)的全面性檢測(cè)，專業(yè)的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)還能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)的分析，有關(guān)人員可以根據(jù)這些分析結(jié)果，獲得機(jī)械加工制造方面存在的技術(shù)不足與缺陷，從而實(shí)現(xiàn)加工制造方案的調(diào)整與優(yōu)化，保障機(jī)械加工制造產(chǎn)品能夠符合整體的生產(chǎn)要求，因此，智能化技術(shù)有效保障了機(jī)械加工制造設(shè)備的可靠運(yùn)行。要發(fā)揮智能化技術(shù)的作用，需從實(shí)際的生產(chǎn)需求著手，發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢(shì)，建立專有的人機(jī)界面和智能化管理系統(tǒng)，充分改善機(jī)械加工制造的各個(gè)環(huán)節(jié)，達(dá)到節(jié)約資源、合理利用資源的技術(shù)效果。

2.4集成化技術(shù)的應(yīng)用

與普通的加工制造相比，機(jī)械加工制造包含了多個(gè)的加工環(huán)節(jié)，且涉及了諸多的加工制造工藝。隨著機(jī)械產(chǎn)品需求的增加，機(jī)械加工制造工藝方式逐步呈現(xiàn)出多變性、多樣化的特征，加工工藝不斷改進(jìn)與優(yōu)化，如果在加工制造過程中，各種工藝難以實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理與調(diào)度，將會(huì)整個(gè)加工制造流程的混亂，最終將影響整個(gè)機(jī)械加工制造的效率。集成化技術(shù)的應(yīng)用中，多種工藝的集成實(shí)現(xiàn)了整個(gè)加工制造全過程的統(tǒng)籌管理，達(dá)到了動(dòng)態(tài)集成的效果。未來集成化技術(shù)將會(huì)在機(jī)械加工制造中得到了越來越廣泛的應(yīng)用，必將帶動(dòng)機(jī)械制造領(lǐng)域資源的優(yōu)化配置，發(fā)揮自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械加工制造現(xiàn)代化發(fā)展中的作用[3]。

2.5虛擬化技術(shù)的應(yīng)用

當(dāng)前在一些機(jī)械制造企業(yè)，已經(jīng)開始逐步應(yīng)用了虛擬化技術(shù)，在加工制造過程中，計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)與虛擬化技術(shù)的融合，有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)加工制造全過程的模擬，工程人員能夠不斷根據(jù)模擬情況來進(jìn)行加工制造參數(shù)的不斷調(diào)整與優(yōu)化。即使在相關(guān)零部件的加工制造過程中存在多次加工參數(shù)難以達(dá)到加工標(biāo)準(zhǔn)的情況，也不會(huì)造成加工制造原材料的浪費(fèi)、成本的增加。虛擬化技術(shù)為機(jī)械加工制造的質(zhì)量管理提供了重要的技術(shù)支持，使得有關(guān)加工與制造人員能夠根據(jù)虛擬化實(shí)施的效果，充分應(yīng)用虛擬化數(shù)據(jù)，獲得更為精準(zhǔn)的加工參數(shù)，保障機(jī)械產(chǎn)品加工制造的精度。

結(jié)束語

綜上所述，自動(dòng)化技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造的相互結(jié)合應(yīng)用，有效緩解了人工管理壓力，提高了企業(yè)運(yùn)轉(zhuǎn)效率，同時(shí)也確保了機(jī)械制造產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量。不斷將自動(dòng)化技術(shù)融合到機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，既能解決傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造中存在的問題，還能提高機(jī)械設(shè)計(jì)與制造的效率和品質(zhì)，從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造水平不斷提高，提升了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

參考文獻(xiàn)

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