自動(dòng)化控制技術(shù)在機(jī)械加工工藝中的應(yīng)用研究

武云龍

摘? 要：我國(guó)工業(yè)發(fā)展中，機(jī)械加工工業(yè)發(fā)揮著重要的作用。隨著時(shí)代的進(jìn)步，工業(yè)技術(shù)水平不斷提高，機(jī)械加工工藝亟待需要改革與創(chuàng)新，以此情況下，對(duì)管理水平、操作工藝、人員專(zhuān)業(yè)技能與綜合素養(yǎng)及加工安全意識(shí)等方面，提出了新的要求。由此為自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用推廣提供了推動(dòng)力，有效提高了加工制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益與發(fā)展水平。基于此，文章主要論述了機(jī)械加工工藝中自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用相關(guān)知識(shí)。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化控制;機(jī)械加工;應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TP273? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號(hào)：2095-2945（2019）09-0102-02

Abstract： In the industrial development of our country， the machining industry plays an important role. With the progress of the times， the level of industrial technology is constantly improving， and the machining technology needs to be reformed and innovated urgently. In this case， new requirements are put forward in the aspects of management level， operation technology， personnel professional skills and comprehensive literacy and processing safety consciousness. Therefore， it provides a driving force for the application and popularization of automatic control technology， and effectively improves the economic benefit and development level of processing and manufacturing enterprises. Based on this， this paper mainly discusses the application of automatic control technology in machining technology.

Keywords： automatic control; machining; application

引言

我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)體制中，機(jī)械加工行業(yè)發(fā)揮著舉足輕重的作用，作為支柱型發(fā)展產(chǎn)業(yè)，其為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供重要的推動(dòng)力。隨著我國(guó)工業(yè)化發(fā)展水平的加快，機(jī)械加工工藝技術(shù)取得了很大的進(jìn)步。工業(yè)發(fā)展中，機(jī)械加工工藝是基礎(chǔ)條件，從根本上保障了我國(guó)順利進(jìn)行物質(zhì)生產(chǎn)，與其它工業(yè)技術(shù)發(fā)展聯(lián)系增強(qiáng)。因而，創(chuàng)新改革機(jī)械加工工藝顯得尤為重要，積極創(chuàng)新機(jī)械加工工藝，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，確保機(jī)械加工行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，對(duì)其它產(chǎn)業(yè)發(fā)展進(jìn)步也具有深遠(yuǎn)意義。

1 機(jī)械加工工藝意義與特點(diǎn)

1.1 意義

機(jī)械加工過(guò)程中，工藝水平直接決定著產(chǎn)品質(zhì)量與生產(chǎn)效率。通常，一件機(jī)械產(chǎn)品需要很多工序才能最終成型，且每道工序所用生產(chǎn)工藝也可能會(huì)不同。每次加工中，工藝是否完善直接影響到產(chǎn)品質(zhì)量。一旦加工工藝不合理，引發(fā)批量生產(chǎn)事故，為企業(yè)帶來(lái)嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，不利于產(chǎn)品正常交付進(jìn)程，影響到企業(yè)整體信譽(yù)。同時(shí)，如果人工操作過(guò)程中，不能?chē)?yán)格依照工藝要求開(kāi)展加工操作，也會(huì)引起產(chǎn)品質(zhì)量問(wèn)題，嚴(yán)重的話(huà)出現(xiàn)產(chǎn)品報(bào)廢，企業(yè)利益受到損害。

1.2 特點(diǎn)

（1）工藝種類(lèi)多。根據(jù)工藝所用機(jī)械設(shè)備，具體劃分為銑、車(chē)、磨、刨、镋、線(xiàn)切割及電火花等工藝。隨著時(shí)代的進(jìn)步，科技發(fā)展水平不斷提高，機(jī)械加工專(zhuān)業(yè)化發(fā)展趨勢(shì)日益突出，保持傳統(tǒng)加工工藝前提下，超聲加工與激光切割等各種新加工工藝不斷出現(xiàn)。（2）加工范圍廣。a.可加工形狀不同的產(chǎn)品。每種機(jī)械加工工藝其形狀加工比較單一，例如車(chē)床，多以圓柱形產(chǎn)品加工為主，銑床則以方形產(chǎn)品加工為主，線(xiàn)切割則是加工異性產(chǎn)品，但總體來(lái)講，機(jī)械加工總體加工范圍非常廣。b.加工材質(zhì)不同的產(chǎn)品。材質(zhì)方面，可加工金屬、木材及樹(shù)脂等不同材質(zhì)。開(kāi)發(fā)階段，很多產(chǎn)品會(huì)試制樣件，應(yīng)用先進(jìn)機(jī)械加工工藝制作木質(zhì)模型，再對(duì)產(chǎn)品裝配尺寸是否合理進(jìn)行確認(rèn)。c.機(jī)械加工產(chǎn)品有很強(qiáng)的適應(yīng)性。很多產(chǎn)品利用其它生產(chǎn)工藝無(wú)法完成生產(chǎn)，例如產(chǎn)品表面有很高的精度要求，可選用磨床打磨表面;產(chǎn)品形狀復(fù)雜，可直接在數(shù)控加工中心進(jìn)行加工。

2 自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械加工工藝的原則

2.1 機(jī)器功能得到滿(mǎn)足

人們應(yīng)用需求得到滿(mǎn)足，產(chǎn)品價(jià)值才能保障，產(chǎn)品有很多種類(lèi)，不同產(chǎn)品其功能也是不同的，機(jī)械自動(dòng)化系統(tǒng)根本功能在于處理物質(zhì)，收集并處理相關(guān)信息數(shù)據(jù)，因而該系統(tǒng)具有明顯的綜合性，其可劃分為機(jī)電一體化與機(jī)電一體化產(chǎn)品兩大類(lèi)。機(jī)械產(chǎn)品，其存在能夠滿(mǎn)足使用需求，要想實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，逐步完善系統(tǒng)設(shè)計(jì)、制造與特定功能等是十分必要的。

2.2 創(chuàng)新性要求

社會(huì)發(fā)展中，創(chuàng)新是客觀存在的，很多傳統(tǒng)加工工藝已無(wú)法滿(mǎn)足產(chǎn)品實(shí)際生產(chǎn)需求，因而加工工藝創(chuàng)新勢(shì)在必行。如果要想進(jìn)行創(chuàng)新，首先要深入了解當(dāng)前社會(huì)發(fā)展情況，明確求劃分產(chǎn)品及系統(tǒng)。具體而言，主要為：（1）以物料搬運(yùn)與加工為核心;（2）能量轉(zhuǎn)換;（3）信息處理。在此過(guò)程中，信息處理被視為創(chuàng)新內(nèi)容與方向的核心，基于這一層面，深入研究現(xiàn)代化技術(shù)與設(shè)備，并應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)中;另外，能量轉(zhuǎn)換與污垢經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展的契合度比較高，因而可采取相關(guān)措施對(duì)其進(jìn)行完善。

3 機(jī)械加工工藝中自動(dòng)化控制技術(shù)的具體應(yīng)用

（1）自動(dòng)化裝配技術(shù)的應(yīng)用。所有機(jī)械零部件完成加工生產(chǎn)后，有效應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)，將各類(lèi)零部件匹配安裝流程輸入到數(shù)字化控制設(shè)備中，再將已設(shè)計(jì)好的設(shè)備規(guī)格與形狀要求，以此為主要設(shè)計(jì)參考，數(shù)字化控制設(shè)備有效執(zhí)行設(shè)備零部件工作，包含機(jī)械設(shè)備零部件安裝質(zhì)量的驗(yàn)收、零部件自動(dòng)化裝配生產(chǎn)流水線(xiàn)作業(yè)的調(diào)節(jié)與試用，以及零部件的自動(dòng)安裝等。合理應(yīng)用自動(dòng)化裝配技術(shù)，為機(jī)械設(shè)備形成自動(dòng)化生產(chǎn)流水線(xiàn)奠定基礎(chǔ)，同時(shí)自動(dòng)化控制設(shè)備發(fā)揮輔助作用，利用數(shù)字化控制設(shè)備完成所有零部件的安裝匹配?，F(xiàn)有自動(dòng)化裝配技術(shù)能夠進(jìn)行多元化的自動(dòng)化管理，包含設(shè)備安裝質(zhì)量的驗(yàn)收、有效調(diào)試零部件及安裝零部件等，整個(gè)工作過(guò)程中，零部件裝配工作節(jié)省了人力勞動(dòng)成本，實(shí)現(xiàn)了整個(gè)過(guò)程的自動(dòng)化操作，從而有效降低了人力勞動(dòng)成本投入，一定程度上，還可有效改善機(jī)械設(shè)備裝配效果。（2）創(chuàng)新生產(chǎn)方式?，F(xiàn)階段，我國(guó)很多機(jī)械加工企業(yè)運(yùn)營(yíng)管理中，都能同時(shí)生產(chǎn)多個(gè)不同的產(chǎn)品，部分企業(yè)負(fù)責(zé)一種產(chǎn)品的生產(chǎn)，這種企業(yè)可在第一時(shí)間內(nèi)利用多個(gè)機(jī)械設(shè)備完成生產(chǎn)任務(wù)。因此，企業(yè)與加工生產(chǎn)線(xiàn)及時(shí)考核產(chǎn)品質(zhì)量，明確劃分各種不同產(chǎn)品?，F(xiàn)階段，機(jī)械加工企業(yè)生產(chǎn)方式主要包含信息、加工及動(dòng)力機(jī)等，企業(yè)應(yīng)創(chuàng)新并改革這種生產(chǎn)機(jī)器，比如動(dòng)力機(jī)又可詳細(xì)的劃分為原動(dòng)力機(jī)等，可采用不同分類(lèi)完成各種生產(chǎn)任務(wù)，以此實(shí)現(xiàn)科學(xué)、先進(jìn)與創(chuàng)新生產(chǎn)理念，提高機(jī)械加工工藝質(zhì)量。（3）自動(dòng)化動(dòng)態(tài)管控?，F(xiàn)階段，快速發(fā)展的社會(huì)經(jīng)濟(jì)環(huán)境中，信息化技術(shù)水平不斷提高，具體應(yīng)用方面，自動(dòng)化控制系統(tǒng)取得了很大進(jìn)步，有效改善了整個(gè)機(jī)械制造加工過(guò)程，合理調(diào)整滿(mǎn)足不同加工對(duì)象與生產(chǎn)任務(wù)的要求。實(shí)際生產(chǎn)中，以現(xiàn)代化計(jì)算機(jī)技術(shù)為整個(gè)自動(dòng)化控制核心，準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)與管理整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)信息，根據(jù)生產(chǎn)計(jì)劃適時(shí)調(diào)整。實(shí)際生產(chǎn)中，可根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)情況，做好分析與檢測(cè)基礎(chǔ)上，自動(dòng)化調(diào)整后期自動(dòng)化生產(chǎn)行為，以此有效降低企業(yè)生產(chǎn)成本，同時(shí)提高機(jī)械加工過(guò)程整體控制效果，以此有效判斷并預(yù)測(cè)加工生產(chǎn)過(guò)程。（4）應(yīng)用集成制造控制系統(tǒng)。集成制造控制系統(tǒng)，主要指計(jì)算機(jī)綜合制造系統(tǒng)。該技術(shù)出現(xiàn)前，在計(jì)算機(jī)技術(shù)輔助下，機(jī)械制造生產(chǎn)周期已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行制造設(shè)計(jì)、工藝規(guī)劃、測(cè)試及質(zhì)量控制等加工工序。在每一項(xiàng)工作上，盡管該獨(dú)立的輔助技術(shù)發(fā)揮了一定的生產(chǎn)成本優(yōu)化作用，但因相互之間獨(dú)立存在，因而短時(shí)間內(nèi)無(wú)法實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)成本降低、生產(chǎn)效率與經(jīng)濟(jì)效益提高的最終目標(biāo)。計(jì)算機(jī)綜合制造技術(shù)的發(fā)展，將原有單向獨(dú)立技術(shù)整合起來(lái)，統(tǒng)一構(gòu)建信息數(shù)據(jù)分享與模型平臺(tái)，有機(jī)協(xié)調(diào)各單項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的前提下，有效提高了機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)效率。在此過(guò)程中，計(jì)算機(jī)、傳感器、自動(dòng)化與管理理論等充分發(fā)揮了其作用，以此全面控制整個(gè)機(jī)械加工生產(chǎn)過(guò)程，這已成為提高勞動(dòng)生產(chǎn)率的重要途徑。

4 機(jī)械加工工藝中，自動(dòng)化控制技術(shù)危險(xiǎn)因素與控制

新時(shí)期，在機(jī)械加工工藝中，為了確保自動(dòng)化控制技術(shù)實(shí)現(xiàn)更好更快的發(fā)展，及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)械加工中出現(xiàn)的問(wèn)題，明確劃分事故發(fā)生原因是十分重要的。機(jī)械加工過(guò)程中，人工受傷幾率比較高，因而必須要注意在機(jī)械加工階段，盡可能降低其對(duì)員工造成的傷害。

（1）有效保護(hù)削切加工過(guò)程。機(jī)械加工過(guò)程中，完成加工后，會(huì)出現(xiàn)很多切屑，此種情況下，需要人工清除干凈切屑。切屑處理過(guò)程中，可采用斷屑槽折斷帶狀切屑，或采用斷屑器以節(jié)狀形式處理帶狀切屑。因清除掉了切屑，機(jī)械加工實(shí)際工作中，人體傷害就會(huì)明顯降低。切屑去除時(shí)，工人必須要采取有效措施做好防護(hù)，以防切屑處理形成飛濺，威脅到工人生命安全。（2）有效防護(hù)銑工操作過(guò)程。機(jī)械加工中，銑工操作錯(cuò)誤幾率比較大，因而加強(qiáng)銑工防護(hù)是十分必要的。銑工失誤的出現(xiàn)，主要原因在于：首先，機(jī)械加工操作中，相關(guān)防護(hù)措施不到位，使得機(jī)械加工出現(xiàn)意外。其次，機(jī)械加工過(guò)程中，操作流程與管理模式不準(zhǔn)確，加大了意外發(fā)生幾率。最后，機(jī)械加工過(guò)程中，機(jī)械設(shè)備使用不合理，這與操作人員自身技術(shù)技能密切相關(guān)，因而要組織相關(guān)培訓(xùn)活動(dòng)全面提升操作人員綜合素養(yǎng)，增強(qiáng)其安全操作意識(shí)，以此準(zhǔn)確操作機(jī)械設(shè)備。（3）控制車(chē)工操作過(guò)程。機(jī)械加工工藝操作中，車(chē)工操作特點(diǎn)在于絲桿與光桿長(zhǎng)，且轉(zhuǎn)速快，因工件脫落極易吸引發(fā)傷害人員生命安全的事故。所以，必須要卡牢緊固要加工的工件，采用范圍使用光且效果好的花盤(pán)與卡盤(pán)，方便操作，且經(jīng)濟(jì)性好。同時(shí)，加強(qiáng)安全防護(hù)，安全事故發(fā)生幾率較大的部位，比如皮帶輪、光桿、掛輪與絲桿等，選用防空罩加強(qiáng)保護(hù)，以防危害到操作人員身體安全。

5 機(jī)械加工工藝中，自動(dòng)化控制技術(shù)未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)

隨著時(shí)代的進(jìn)步，機(jī)械加工工程快速發(fā)展，此種情況下，自動(dòng)化控制技術(shù)的創(chuàng)新與科技含量日益增多，并廣泛應(yīng)用于各行業(yè)領(lǐng)域。機(jī)械加工工藝中，自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用旨在提高生產(chǎn)力，所以根據(jù)實(shí)際情況不斷提高自動(dòng)化技術(shù)，并科學(xué)應(yīng)用于企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)中，從根本上推動(dòng)企業(yè)機(jī)械加工技術(shù)的創(chuàng)新與發(fā)展是十分必要的，同時(shí)為企業(yè)創(chuàng)造更多的社會(huì)經(jīng)濟(jì)效益。我國(guó)工業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展領(lǐng)域，自動(dòng)化控制技術(shù)的應(yīng)用具有舉足輕重的地位，機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，是一項(xiàng)長(zhǎng)期而艱巨的任務(wù)。所以，企業(yè)對(duì)機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行調(diào)整與控制時(shí)，要根據(jù)企業(yè)內(nèi)部實(shí)際發(fā)展情況，積極創(chuàng)新自動(dòng)化控制技術(shù)，從根本上提高機(jī)械加工工藝水平與生產(chǎn)效率，在整體上推動(dòng)機(jī)械制造行業(yè)穩(wěn)定發(fā)展。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，機(jī)械加工工藝中，自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用日益廣泛，其有效節(jié)省了企業(yè)人力勞動(dòng)成本投入，一定程度上還有效提升了機(jī)械產(chǎn)品加工質(zhì)量，為機(jī)械加工制造企業(yè)創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)。

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