自動化技術(shù)在機械加工中運用

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摘要：機械加工產(chǎn)業(yè)是國家著重推進的重要產(chǎn)業(yè)之一，屬于社會的基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，在機械加工生產(chǎn)中，自動化技術(shù)創(chuàng)造了更多的產(chǎn)能，在提高生產(chǎn)效率的同時，促進了機械加工業(yè)的改革與創(chuàng)新。因此，在機械加工生產(chǎn)中，深入研究自動化技術(shù)應(yīng)用，有著重要意義。由于科技技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，中國現(xiàn)代化加工業(yè)的迅速發(fā)展正面對著很大的挑戰(zhàn)。隨著智能化技術(shù)的不斷發(fā)展和運用，智能化技術(shù)已廣泛運用于各個產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，有效減少了人力成本，將資源利用達到最佳使用價值。為此，人們應(yīng)該通過進一步的深入研究和分析高智能化信息技術(shù)在我國機械行業(yè)領(lǐng)域中的實際運用，有效地對機械加工業(yè)進行市場化調(diào)整，從而不斷提升中國制造業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)水平，進一步增強中國制造行業(yè)的綜合實力，有效推動中國工業(yè)的持續(xù)高速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：機器加工；自動化技術(shù)；運用

自動化技術(shù)應(yīng)用，是現(xiàn)代機械最主要的發(fā)展方向。該方法主要是以電子計算機為基礎(chǔ)，結(jié)合了計算機科學(xué)、微電子技術(shù)、工業(yè)自動化技術(shù)等。相較于傳統(tǒng)的機械加工方式和機械加工技術(shù)，自動化技術(shù)的應(yīng)用對機械加工的全過程進行了創(chuàng)新，優(yōu)化了機械加工的工藝，創(chuàng)新了機械加工的方法，因此在各個方面都具有諸多應(yīng)用優(yōu)勢。

1機械自動化技術(shù)的發(fā)展概述

1.1機械自動化技術(shù)定義

機械自動化技術(shù)就是機器或裝置，在無人干預(yù)的情況下，按照預(yù)先編定的程序或指令自動進行各項操作，或者對某項工作進行控制的過程。機械自動化是機器或者裝置通過機械方式實現(xiàn)自動化控制的過程。機械自動化是最早出現(xiàn)的自動控制系統(tǒng)，也是自動化的分支。機械自動化的發(fā)展具有悠久的歷史，最早出現(xiàn)的時間已不可考。在我國的古代典籍《墨子》中記錄最早的自動化應(yīng)該是春秋戰(zhàn)國時期魯班制造的木鳥。近現(xiàn)代以來，隨著工業(yè)革命開展，機械自動化技術(shù)開始在各個行業(yè)和領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用，極大的提高了社會生產(chǎn)效率，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式。在機械加工領(lǐng)域中，通過自動化技術(shù)的應(yīng)用能夠優(yōu)化機械加工的整個過程，并且創(chuàng)新機械加工的方法，極大的提高了機械加工的效率，節(jié)省了各項資源的投入。隨著技術(shù)的不斷革新，自動化技術(shù)在機械加工領(lǐng)域中的廣泛應(yīng)用促進了相關(guān)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展。

1.2自動化技術(shù)的發(fā)展歷程

自動化技術(shù)的發(fā)展歷程可以分為4個階段：第一階段是從18世紀中葉到工業(yè)革命時期。1870年到1950年間，純機械控制隨著電液控制的剛性自動化加工單機和系統(tǒng)得到長足發(fā)展。早在1870年美國已經(jīng)發(fā)明了自動制造螺絲的機器，并于1895年發(fā)明了多軸自動車床，這些都是典型的單機自動化系統(tǒng)，主要采用純機械控制的方式實現(xiàn)機械制造。第二階段是1952年至1965年，這一時期數(shù)控技術(shù)和工業(yè)機器人技術(shù)，尤其是單機數(shù)控技術(shù)取得了長足的發(fā)展。這一時期數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)可以說是自動化技術(shù)應(yīng)用以及自動化技術(shù)發(fā)展史上的里程碑。在機械制造領(lǐng)域中自動化技術(shù)對于多品種小批量生產(chǎn)的自動化意義重大，幾乎是目前經(jīng)濟性實現(xiàn)小批量自動化生產(chǎn)的唯一使用技術(shù)。第三階段是從1967年到20世紀80年代中期，這一階段以數(shù)控機床和工業(yè)機器人組成的柔性制造自動化系統(tǒng)，得到了飛速發(fā)展。它的出現(xiàn)成功的解決了多品種小批量，復(fù)雜零件生產(chǎn)自動化，極大的降低了成本，提高了機械制造的效率。20世紀80年代初期建成了第一個由機器人進行裝配的全自動化電機制造廠和利用激光加工的綜合柔性制造系統(tǒng)。第四階段是20世紀80年代中期至今。自動化技術(shù)的飛速發(fā)展，逐漸借助互聯(lián)網(wǎng)和信息技術(shù)，實現(xiàn)了計算機集成制造系統(tǒng)，逐漸成為21世紀制造業(yè)的新模式，在機械制造領(lǐng)域中通過機械制造自動化為一體的自動化系統(tǒng)設(shè)計極大的提高了機械加工，以及機械制造的自動化程度，并且開始向智能化方向發(fā)展。

2機械自動化技術(shù)在機械加工過程中的重要性

制作機械工業(yè)的蓬勃開展對國家生產(chǎn)率水平提升具有積極意義，在中國全面建設(shè)小康社會的新發(fā)展環(huán)境下，國家為了保證人民的生活品質(zhì)與水平提升，在對加工機械產(chǎn)品的生產(chǎn)品質(zhì)與效益水平提升層面上也有著高度重視。而加工機械工業(yè)的發(fā)展中必須有新的技術(shù)，自動化技術(shù)也是關(guān)鍵應(yīng)用技術(shù)，這對于提升中國加工機械行業(yè)的生產(chǎn)能力水平具有積極意義。通過把智能化信息技術(shù)在機械加工當中進行運用，對系統(tǒng)生產(chǎn)提升也能起到積極影響，能進一步改善加工品質(zhì)。智能化信息技術(shù)的運用對加工機械的全面監(jiān)控目標能得到實現(xiàn)。

2.1提升機械設(shè)計加工的生產(chǎn)效益

在機械設(shè)計加工業(yè)利用自動化信息技術(shù)，建立了自動化生產(chǎn)體系，達到生產(chǎn)過程高度集成化和智能，達到加工流程的全面自動化，達到加工流程中機械加工、組裝、檢驗等的自動化、智能，從而降低了企業(yè)人力資源和在加工流程中的低效率，并通過所獲得的大數(shù)據(jù)進行了生產(chǎn)方案優(yōu)化，從而有效的提高了公司的產(chǎn)出效益。

2.2在改善機械設(shè)計加工的生產(chǎn)環(huán)境

新形勢下，在我國倡導(dǎo)發(fā)展“綠色”加工業(yè)，我國加工業(yè)企業(yè)必須改善并優(yōu)化加工環(huán)境。在機械設(shè)計生產(chǎn)過程中，通過利用自動化技術(shù)能夠進行生產(chǎn)過程數(shù)據(jù)的自動分類管理，并進行加工方案優(yōu)選，這樣不但能夠監(jiān)測、管理產(chǎn)品能耗，同時還可以降低能源消耗，減輕環(huán)境污染，從而推動加工業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化發(fā)展。

2.3有利于促進整個機械加工行業(yè)的發(fā)展

新時代下我國在各個行業(yè)中注重促進技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，由制造業(yè)大國向制造業(yè)強國邁進，由“中國制造”轉(zhuǎn)向“中國智造”。在這一過程中自動化技術(shù)和機械加工行業(yè)作為創(chuàng)新型技術(shù)應(yīng)用的前沿領(lǐng)域，應(yīng)當積極通過機械自動化技術(shù)在機械加工領(lǐng)域中的應(yīng)用積累豐富的經(jīng)驗，不斷的創(chuàng)新方法和技術(shù)，在廣泛應(yīng)用的過程中推動整個機械加工行業(yè)的發(fā)展，從而更好的提高我國的現(xiàn)代化和自動化制造水平，進一步增強我國的綜合國力。

3淺析自動化技術(shù)在機械加工中的運用

3.1機械加工的集成

利用計算集成技術(shù)開展加工已成為現(xiàn)代企業(yè)的最普遍方式，而計算機集成加工是由許多互相關(guān)聯(lián)的信息系統(tǒng)所構(gòu)成，主要包括:生產(chǎn)技術(shù)信息各個部門、生產(chǎn)管理信息各個部門、生產(chǎn)自動化各個部門、質(zhì)量信息管理各個部門。這些電子控制系統(tǒng)的交叉配合與使用，實現(xiàn)了機器加工的智能，極大地提高了加工經(jīng)濟效益，節(jié)省了人力資源，推動了機械加工的集約化。

3.2機械加工的自動化

自動化生產(chǎn)控制系統(tǒng)，是由人機界面的設(shè)計與自動化共同形成的較為完備的生產(chǎn)管理體系，可以發(fā)揮計算機信息控制的優(yōu)越性。在生產(chǎn)流程中使用的主要是模塊化設(shè)計，使得設(shè)備有了適當?shù)娜嵝?。一方面體現(xiàn)了可靠性，另一方面節(jié)約資金，合理利用，實現(xiàn)無污染，進而提升了機械設(shè)計、分析、生產(chǎn)、反饋、回收等流程控制的有效性，從而充分體現(xiàn)了合適、合理、統(tǒng)一化的生產(chǎn)工藝要求。自動化生產(chǎn)管理系統(tǒng)能夠有效地適應(yīng)生產(chǎn)條件，實現(xiàn)生產(chǎn)流程的優(yōu)化管理。在社會市場經(jīng)濟的發(fā)展下，機器加工商們對產(chǎn)品的需求也愈來愈大。尤其是在經(jīng)濟高速增長的新市場模式下，由于現(xiàn)階段落后的機械生產(chǎn)技術(shù)早已不能適應(yīng)市場發(fā)展的要求。所以在自動化技術(shù)的進一步開發(fā)下，對產(chǎn)品的認識已經(jīng)出現(xiàn)了本質(zhì)的轉(zhuǎn)變，對產(chǎn)品的終極設(shè)計工作已經(jīng)逐漸完成，從而達到了對加工產(chǎn)品的系統(tǒng)性和集成化。之所以說其生產(chǎn)技術(shù)變得越來越簡潔，是因為其自動化技術(shù)已把生產(chǎn)技術(shù)與機器的系統(tǒng)技術(shù)巧妙的融合到了一起，并同時實現(xiàn)了先進的技術(shù)整合與滲透。而這種綜合性的生產(chǎn)科技也已實現(xiàn)了人類所期望的一體化技術(shù)，并能夠?qū)C械加工的有關(guān)工作實現(xiàn)了管理，評估與決策的自動過程。這樣當技術(shù)到達相當?shù)乃疁屎螅渥詣踊刂葡到y(tǒng)就會具有超出專業(yè)的智能，同時能夠?qū)崿F(xiàn)專家們不能即時進行監(jiān)控的效果，從而可以更有效的對意外事件做出發(fā)現(xiàn)與處理。最值得注意的是，這些自動化技術(shù)能夠根據(jù)外界的環(huán)境進行自我調(diào)節(jié)，調(diào)節(jié)至最佳。

3.3機器加工的虛擬化

以現(xiàn)代系統(tǒng)模型設(shè)計與仿真工藝技術(shù)為基石的“虛擬加工”，于20世紀90時代初期明確提出，涉及并行工程技術(shù)、多媒體、信息、人工智慧、現(xiàn)代機械加工技術(shù)工藝、電腦圖形學(xué)等，是一門由多個專業(yè)技術(shù)領(lǐng)域構(gòu)成的綜合系統(tǒng)科學(xué)技術(shù)。虛擬加工技術(shù)運用仿真電子計算機、信息化手段對機械生產(chǎn)流程中的物質(zhì)、人、環(huán)境和整個生產(chǎn)流程進行了統(tǒng)一的模擬，對機械生產(chǎn)流程中可能存在的問題，及時找到解決問題，并及時采取措施，以提高生產(chǎn)的一次性成功率，這樣就對降低成本、減少生產(chǎn)時間、增加生產(chǎn)的質(zhì)量合格率，發(fā)揮了保障作用。

3.4工業(yè)機械加工的環(huán)保綠色

清潔化環(huán)保綠色生產(chǎn)，是指以節(jié)水、降耗、減污為基本目標，以管理與科技為主要手段，進行生產(chǎn)中全過程污染管理，使污染的形成量最小的一項綜合手段。潔凈產(chǎn)品，包括清潔的能源生產(chǎn)和加工流程；使用無污染、低污染的技術(shù)設(shè)備、新設(shè)備，以節(jié)約能源和資源；加強生產(chǎn)工序、機械設(shè)備、原料運輸管理以及對產(chǎn)品組裝流程的管控，以降低對原材料的短缺和泄露事故等有關(guān)要求。不過，目前能把綠色生產(chǎn)技術(shù)實際運用到公司產(chǎn)品上的，也大多集中在汽車行業(yè)、家用電器等支柱產(chǎn)業(yè)上。

4改善機械自動化技術(shù)應(yīng)用的對策

通過近幾年來計算機的進一步發(fā)展，再加上它在計算機加工技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用，為機器加工產(chǎn)業(yè)帶來了革命性的改變，使得傳統(tǒng)的機械加工產(chǎn)業(yè)也顯得越來越發(fā)達與智能。在中國機械加工與自動化未來的發(fā)展趨勢中，計算機技術(shù)也必將成為推動中國產(chǎn)業(yè)繼續(xù)創(chuàng)新發(fā)展的一條主要方向。首先，為了可以實現(xiàn)市場需求，在機械加工領(lǐng)域的設(shè)計集成化進展得較為快速，產(chǎn)品設(shè)計具有模塊化的特征，并逐步的消滅了最原本的簡單的零件加工。在機械工程中，它主要是以模塊化的機器部件裝配方式取代了機械零件的重復(fù)組裝，既節(jié)約了組裝的時間，同時又可以大大提高機器的質(zhì)量，從而延長使用壽命。其次，運用計算機仿真技術(shù)，還能夠?qū)崿F(xiàn)機械加工的虛擬現(xiàn)實化生產(chǎn)。公司通過借助并運用計算機控制和圖像技術(shù)，將機器生產(chǎn)的整個過程在實驗室中提供完全的仿真效果，公司能夠從中認識并洞察到機械在工業(yè)生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的一系列實際問題。這也能夠降低機械在實現(xiàn)大量產(chǎn)中的不合格度，從而較大程度的節(jié)省各種資源，從而降低了公司的成本。自動化信息技術(shù)在機械加工業(yè)中的運用和開發(fā)反映在各個方面，對中國機械加工科技工業(yè)的發(fā)展有著很重要的影響。

4.1以實現(xiàn)創(chuàng)新技術(shù)為引導(dǎo)的科技創(chuàng)新

從目前機械行業(yè)的實際情況來看，中國機械工業(yè)必須以市場需求變化為契機，按照企業(yè)的實際需要，通過科技的引入和科技自主開發(fā)，進行創(chuàng)新，從而實現(xiàn)生產(chǎn)率的提高。在新技術(shù)引進領(lǐng)域，機械公司必須以新技術(shù)發(fā)展為引導(dǎo)，根據(jù)傳統(tǒng)機械設(shè)備技術(shù)與新型機械智能化應(yīng)用技術(shù)的不同特征，增加對機械智能化科技研究的投入，并引進市場和企業(yè)實際需要的新技術(shù)。在自主研發(fā)領(lǐng)域，我國需要以時效性和實際操作為標準，制定相應(yīng)福利優(yōu)惠政策，以激勵公司開展智能化的創(chuàng)新性研發(fā)。

4.2利用先進機械加工智能的技術(shù)設(shè)備

在機械加工方面，應(yīng)逐步實現(xiàn)機械加工智能技術(shù)設(shè)備的自主知識產(chǎn)權(quán)。在加工過程中，應(yīng)采用先進機加裝置，以減少資源耗費，從而達到高度智能和資源經(jīng)濟性。此外，機械工程智能的應(yīng)用也將針對不同產(chǎn)業(yè)加以優(yōu)化。而在工業(yè)信息化技術(shù)的發(fā)展下，新一代智能化技術(shù)也會向更開放式結(jié)構(gòu)方向發(fā)展，達到高控制性能的工程智能。

4.3重視機械自動化高科技人才

既重視機械自動化高科技人才，也需要加強機械工程自動化教學(xué)體系發(fā)展，強化校企合作，培育高科技應(yīng)用型人才。在培育人才的過程中，逐步轉(zhuǎn)變過去的理論性教學(xué)方法，轉(zhuǎn)為實踐性教學(xué)，以促進中國高科技人才培養(yǎng)理論和實際的融合發(fā)展，并通過對科技理念的培育與管理，提高中國機械工程自動化人才培養(yǎng)質(zhì)量與吸納工作的順利進行。在培育應(yīng)用型人才的過程中，也應(yīng)重視對科學(xué)技術(shù)人才培養(yǎng)潛力的發(fā)掘，讓科學(xué)人才培養(yǎng)真正成為促進我國技術(shù)創(chuàng)新發(fā)展的關(guān)鍵動力。

5結(jié)語

綜合歸納，機械加工技術(shù)產(chǎn)業(yè)將對我國的綜合國力發(fā)展產(chǎn)生很大影響，因此必須加大機器自動化發(fā)展力度，增強科技創(chuàng)新，有效地推動機械工業(yè)的全面發(fā)展。在機械加工領(lǐng)域，通過智能化技術(shù)設(shè)備的合理使用，可全面提高生產(chǎn)質(zhì)量和加工生產(chǎn)效益，降低勞動力工資生產(chǎn)成本投入規(guī)模，創(chuàng)造最佳效益，同時又因勞動力投資降低，更突出了其規(guī)范性，降低產(chǎn)品中質(zhì)量問題和安全問題同時出現(xiàn)的可能性，這已成為加工效益提升、生產(chǎn)質(zhì)量優(yōu)化的重要途徑。因此，在機械加工中，通過合理應(yīng)用智能化技術(shù)手段，給企業(yè)帶來了更多的社會利益與效益。綜上所述，在機械加工中有效運用自動化與智能化技術(shù)，是促進機械加工業(yè)迅速發(fā)展的需要，對于提高機械加工業(yè)的工作效率及發(fā)展進程有著積極的促進作用。

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作者:宋玲 單位:懷化職業(yè)技術(shù)學(xué)院