自动化技术现代制造加工方面的应用

万　桥

自动化技术现代制造加工方面的应用

万桥

（武汉东湖学院，湖北 武汉430200）

自动化技术在现代机械制造加工方面的应用越来越广泛。文章阐述了现代加工的四项主要技术，对精密切削与磨削、电加工、智能加工、绿色加工原理及应用做出分析说明。现代加工技术依靠自动化技术实现微量进给与轨迹控制，可以预见，未来的制造加工方法将越来越融合自动化、一体化的集成加工，实现高效率高质量大生产。

自动化技术；现代加工技术；机械制造；高效率

现代加工技术朝着高效、智能化、绿色化、精密与超精密化等方向发展。相对于传统加工，现代加工中有许多人为无法控制的因素，且在加工精度测量等方面，仅凭借现在的测量工具无法实现加工控制，这就要求机床加工具有一定的加工效率并且可以实现智能化和自动化测量和控制。现代加工技术包括特种加工、精密加工，如电火花穿孔成型加工、激光加工等，数控机床和加工中心成为目前加工生产的主要加工装备，自动化技术得到实际应用。

1　精密切削与磨削

精密切削是切削加工中，加工精度和表面质量非常高的一项工艺。精密切削加工的作用原理就是金刚石刀具的超微量去除技术，由于人为无法控制超微量的去除量，又要保证加工的连续性，许多精密加工均采用自动化加工技术。精密加工的关键技术有：精密加工机床、极为稳定的加工环境、精密测量技术与自动误差补偿。机床主轴回转精度和刀具的微量进给是使得微量切削实现的必要条件。目前精密机床采用高精度无震动的轴承主要有液体静压轴承、空气静压轴承，机床导轨有滚动导轨与气浮导轨等。而自动化的进给系统有自动伸缩进给装置，自动测量技术提供了自动化的测量数据和控制，可是通过数据反馈实现进给量、回转精度的控制。

精密磨削加工是利用微小的磨粒磨料所具有的微刃与工件形成复杂的切削，微刃作用过程有滑擦、刻蚀、切削。磨削砂轮是将磨粒磨料和结合剂结合起来的工具，砂轮微量进给需要自动控制，而且砂轮在磨削时微粒磨损造成磨削失效，通常用硬度，即磨粒从砂轮上脱落的难易程度来衡量砂轮的品质。精密磨削时一个系统工程，在进给、磨削深度等方面需要自动化的测量和控制，砂轮修复也需要自动修护装置。精密切削和磨削时自动去除材料加工的重要方式，是目前一种主要的加工方式。

2　电加工

电加工技术的自动化应用较多，具体有:电火花放电加工、电化学加工等。电火花加工是通过一些导电原件和工具电极间脉冲放电来实现材料的去除加工，电火花加工需要经历四个短暂且连续的过程，即正负电极间介质击穿放电、介质热分解，材料融化、蚀除物抛出、极间介质消电离。在电火花线切割加工中，如果要加工复杂曲面，需要自动控制工件的位置变化，如加工螺旋面时，控制圆柱工件运动轨迹，使得在高速切割时准确快速。另外自动走丝机构需要进行切割速度的自动控制。在点解加工中，在阳极与阴极直接通入电解液，这个过程中阳极材料溶解，被电解腐蚀。而阳极的溶解速度除了与电解液浓度有关外，还与电流密度有关，这个过程中的重要参数就是电极间隙，控制电极间隙可以控制电解液的电阻和电流密度。电极间隙小，电流密度就越大，电解液蚀除作用就明显，蚀除速度就越高。电加工过程需要自动进给装置，进给量的测量和控制也是自动化加工的一项重要内容。

3　智能加工技术

现代控制技术的发展，计算机以及人工智能工具的使用，智能技术在加工收到重视。智能加工是结合了传感、控制、数学算法、加工理论等多项理论知识，并追求加

工上高精度、高效率、低成本的目标，实现加工过程中人为无法干预，或者人的脑力活动无法完成的计算、测量和决策过程。智能加工具有许多明显的特点，其一，智能加工具有优化设计理念，代替了人脑的决策，实现加工方案的优化设计；其二，通过设置传感装置，可以检测目前难以测量的高精度工件，结合网络，快速实现加工过程的监测和优化；其三，加工过程中遇到非设计因素时，机床设备实现自我调控，对加工参数选择时刻改变，保持最优；其四，机床自我诊断，并具有人机交互界面，实现智能操控。智能加工需要自动化加工的指导，且自动化加工占据着主要的加工过程。

4　绿色加工技术

绿色加工定义为不牺牲工件的实际质量成本等有用能的前提下，最大限度地利用资源，减轻加工过程中对环境有害的程度，实现高效清洁无污染。绿色加工可以分为三类，一类是节约资源的加工技术，如优化设计毛坯，加工参数等；一类是节省能源的加工技术，如尽量少地安排工序，减少热量消耗等；一类是环境保护，即通过减少污染物排放来提高整体效率。绿色加工采用了现代先进的加工和环保措施，而对于大生产量的企业生产，实现绿色化需要通过特定的自动化工艺，在加工工具上优化选择，从而实现刀具自动化变化和切削分离。在一些辅助加工中，如润滑、冷却、清洗等过程中，机床控制辅助设备自动运行，可以减少中途停止、机床过热磨损等。

5　结语

现代化的机械加工要求智能化、集成化、一体化，追求效率的提高和加工质量的提高。自动化技术为机械加工的转型与控制提供了基础保证，自动化的刀具进给、轨迹设计以及微量测量技术将成为自动化与现代加工的重要结合点。自动化理论也为新的加工技术提供理论支持。加工技术将越来越微小化、高质量与高效益。

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Application of Automation Technology in Modern Manufacturing Processing

WAN Qiao
（Wuhan Donghu University，Wuhan，Hubei 430200，China）

The app1ication of automation techno1ogy in the modern machinery manufacturing processing becomes more and more wide1y.The artic1e expounds the four major modern processing techno1ogies，exp1ains the princip1e and app1ication of cutting and grinding，precision machining，inte11igent machining，and green machining.Modern processing techno1ogy re1ies on automation techno1ogy to rea1izetrajectory contro1，it can predict that manufacturing processing method in the future wi11 be more and more automatic，integrated，rea1izing high efficiency and high qua1ity production.

automation techno1ogy；modern processing techno1ogy；machinery manufacturing；high efficiency

TH16

A

2095-980X（2016）03-0039-01

2016-02-26

万桥（1992-），男，湖北监利人，大学本科，主要研究方向：自动化。