機(jī)械加工工藝中自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用分析

陳小琦

中國(guó)航發(fā)中傳機(jī)械有限公司 湖南長(zhǎng)沙 410200

國(guó)內(nèi)科學(xué)技術(shù)取得巨大進(jìn)步，許多新興技術(shù)已被研發(fā)出來(lái)并投入使用，使各行各業(yè)的發(fā)展在生產(chǎn)技術(shù)層面有了新的進(jìn)展。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的廣泛運(yùn)用有效推動(dòng)生產(chǎn)技術(shù)朝著自動(dòng)化以及智能化方向前進(jìn)。機(jī)械加工制造業(yè)作為一種精密性較強(qiáng)的加工制造行業(yè)，對(duì)生產(chǎn)技術(shù)的要求較高，因此必須確保相關(guān)技術(shù)具有一定的先進(jìn)性，這樣才可以將機(jī)械加工制造的精準(zhǔn)度提升到新的水平，最大限度減少機(jī)械加工制造過(guò)程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，從而為相關(guān)產(chǎn)品的質(zhì)量提供保障。

1 機(jī)械加工制造中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的意義

從現(xiàn)代機(jī)械加工制造行業(yè)的發(fā)展來(lái)看，在該行業(yè)中有效應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，可以促進(jìn)機(jī)械加工制造相關(guān)企業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展，適時(shí)更新并升級(jí)傳統(tǒng)的機(jī)械加工生產(chǎn)方式，將企業(yè)的自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)水平提升到新的高度；可以有效融合機(jī)械設(shè)備裝置與現(xiàn)代信息技術(shù)，并將其運(yùn)用到實(shí)際的生產(chǎn)活動(dòng)中，使各個(gè)生產(chǎn)步驟之間的聯(lián)系更加緊密，讓企業(yè)的生產(chǎn)效率得到大幅度提升，同時(shí)有效提高資源的使用率，從而在最大限度上節(jié)約企業(yè)的各種資源，將企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益最大化；自動(dòng)化技術(shù)的穩(wěn)定性能比較強(qiáng)，生產(chǎn)操作方式也比較簡(jiǎn)單，可以有效節(jié)省時(shí)間、人力以及物力，不僅可以減輕生產(chǎn)工作人員的工作壓力，還可以為機(jī)械加工制造生產(chǎn)系統(tǒng)的穩(wěn)定、高效運(yùn)行提供相應(yīng)的保障，有利于機(jī)械加工制造相關(guān)企業(yè)的生產(chǎn)活動(dòng)以及生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)的管理一體化發(fā)展[1]。

2 機(jī)械加工工藝中的自動(dòng)化控制技術(shù)研究

首先對(duì)于自動(dòng)化控制技術(shù)的控制單元是指對(duì)于自動(dòng)化控制技術(shù)的調(diào)節(jié)功能和制定功能，其也是機(jī)械化加工工藝自動(dòng)化控制技術(shù)的維穩(wěn)系統(tǒng)，一般來(lái)說(shuō)，機(jī)械化加工工藝的正常運(yùn)行都是依靠著控制系統(tǒng)來(lái)完成的，控制單元有著自我檢查和自我調(diào)節(jié)功能，因此當(dāng)機(jī)械加工工藝出現(xiàn)某些問(wèn)題，控制單元可以第一時(shí)間發(fā)現(xiàn)并且根據(jù)問(wèn)題做出相應(yīng)的調(diào)整工作，因此只要機(jī)械加工工藝內(nèi)部沒(méi)有出現(xiàn)太大的問(wèn)題，控制單元都可以進(jìn)行自行修復(fù)，但是相關(guān)的工作人員應(yīng)該定期對(duì)控制單元進(jìn)行檢查和維修，以保證控制單元可以健康運(yùn)行，控制單元的正常運(yùn)轉(zhuǎn)是整個(gè)機(jī)械加工工藝正常運(yùn)轉(zhuǎn)的前提。制定單元在機(jī)械加工工藝中主要發(fā)揮的作用就是對(duì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)中的各項(xiàng)程序進(jìn)行傳感工作，制定單元可以對(duì)系統(tǒng)中接收的程序數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和解讀，將程序數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為具體的任務(wù)命令，因此機(jī)械加工工藝中的自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要是依靠制定單元來(lái)進(jìn)行工作的，其可以根據(jù)不同的程序數(shù)據(jù)而發(fā)出不同的指令信號(hào)，從而完成對(duì)企業(yè)和工廠發(fā)出的各種任務(wù)要求。傳感單元在機(jī)械加工工藝自動(dòng)化控制技術(shù)中主要的工作內(nèi)容是根據(jù)不同的程序發(fā)出的不同的指令信號(hào)來(lái)進(jìn)行整理的工作，傳感單元可以對(duì)制定單元發(fā)出的信號(hào)進(jìn)行整理和記錄，這也是自動(dòng)化控制技術(shù)可以記憶的主要原因之一[2]。

3 工程概況

某機(jī)械制造企業(yè)主要負(fù)責(zé)加工制造軸套類零件，包括短空心軸與解算器座，零件尺寸的精度要求為IT5至OT7，同軸度要求控制在φ0.008mm至φ0.015mm之間，垂直度需要達(dá)到0.010mm至0.015mm，零件統(tǒng)一采用鋁棒2A12-T4材料。但由于企業(yè)在進(jìn)行軸套類零件的加工制造過(guò)程中，出于成本等因素的考量，一直采用傳統(tǒng)加工制造工藝技術(shù)，且缺乏有效的技術(shù)管理，因此不僅導(dǎo)致零件制造速度較為緩慢，同時(shí)還存在零件孔變形較大的問(wèn)題。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，短空心軸零件的孔變形量在0.1mm至0.2mm之間，解算器座零件的孔變形量約為0.05mm至0.15mm，均與國(guó)家規(guī)定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求不相符。因此企業(yè)正在積極嘗試將機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)引入其中，并大力加強(qiáng)技術(shù)管理工作。

4 機(jī)械零件自動(dòng)化加工工藝技術(shù)

4.1 氣動(dòng)技術(shù)控制機(jī)床進(jìn)給

該企業(yè)通過(guò)充分結(jié)合自身實(shí)際情況，在嚴(yán)格按照國(guó)家相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求下，間氣缸分別安裝在機(jī)械進(jìn)給的X與Z軸方向上，利用氣缸達(dá)到推動(dòng)托板的效果。同時(shí)選擇使用彈簧復(fù)位的電磁閥作為單電控二位五通閥，利用這一電磁閥可以使得缸桿在通電狀態(tài)下可以自動(dòng)伸出，當(dāng)處于失電狀態(tài)時(shí)缸桿即可自動(dòng)縮回。另外，在集成化機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用過(guò)程中，工作人員還將自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置安裝在X軸與Z軸方向的氣缸進(jìn)氣與排氣位置處，該裝置運(yùn)用智能感應(yīng)技術(shù)可隨時(shí)感應(yīng)、檢測(cè)并精準(zhǔn)采集氣缸動(dòng)作速度與負(fù)載變化情況，而后根據(jù)具體負(fù)載變化程度對(duì)氣缸X與Z方向的伸出與縮回速度進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整，搭配使用的可調(diào)油壓阻尼器實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床進(jìn)給速度的有效控制。在將氣動(dòng)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等統(tǒng)一集成在機(jī)床進(jìn)給中，使得氣缸動(dòng)作速度可以始終保持在50mm/s至500mm/s之間，有助于提高機(jī)床進(jìn)給的穩(wěn)定性，為大批量自動(dòng)化完成軸套類零件的精加工創(chuàng)造良好條件。

4.2 零件加工程序控制系統(tǒng)

在利用智能化和柔性化的自動(dòng)化工程技術(shù)，完成軸套類零件的加工制造時(shí)，相關(guān)工作人員在對(duì)包括局域網(wǎng)在內(nèi)的各項(xiàng)現(xiàn)有優(yōu)勢(shì)資源進(jìn)行集中整合的基礎(chǔ)上，主要通過(guò)利用可編程控制器以及作為控制元件的電磁閥等設(shè)備，構(gòu)建了一個(gè)具有精準(zhǔn)自動(dòng)控制功能的零件加工程序控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)中同時(shí)具有PLC功能與HMI功能，搭配像素為192×64的LCD顯示屏，在制造軸套類零件時(shí)，將可編程控制器運(yùn)用在控制回路中，以此有效減少外圍部件數(shù)量，并達(dá)到提高控制精準(zhǔn)性的目的。操作人員在驗(yàn)證其身份與權(quán)限，進(jìn)入到這一程序控制系統(tǒng)中后，即可在其自動(dòng)顯示的原始畫面中根據(jù)自身實(shí)際需要選擇手動(dòng)或自動(dòng)或編程功能鍵，其中系統(tǒng)的自動(dòng)功能鍵與零件現(xiàn)場(chǎng)加工制作流水線上安裝的各個(gè)智能監(jiān)控系統(tǒng)相連接，一方面可自動(dòng)用于對(duì)零件整個(gè)加工情況進(jìn)行監(jiān)控管理，另一方面操作人員在按下該功能鍵后，生產(chǎn)線將自動(dòng)按序逐一完成各工件的加工。而工作人員在進(jìn)入到編程界面中后，只需根據(jù)自身實(shí)際需要，運(yùn)用專門的編程語(yǔ)言編寫各汽缸與電機(jī)的動(dòng)作程序，隨后系統(tǒng)將會(huì)嚴(yán)格按照程序指令進(jìn)行執(zhí)行操作，進(jìn)而達(dá)到自動(dòng)完成每道既定工序的工件精準(zhǔn)加工。

5 結(jié)語(yǔ)

總而言之，機(jī)械加工工藝中的自動(dòng)化控制技術(shù)可以有效地幫助企業(yè)減少在各個(gè)環(huán)節(jié)中的投入，并且可以得到更加理想化的收益，從而企業(yè)可以將這一部分資金投入到企業(yè)對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)的優(yōu)化與研發(fā)當(dāng)中，從而幫助企業(yè)在多個(gè)方面實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，幫助企業(yè)在保證產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)也提高產(chǎn)品生產(chǎn)的效率，提高企業(yè)在整個(gè)市場(chǎng)中的競(jìng)爭(zhēng)力，為我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展提供良好的動(dòng)力。