机械加工制造中自动化技术的应用研究要求

2020-12-07赵庆志

魅力中国 2020年3期

关键词：数控技术机械加工机械

赵庆志

（兰陵县工业和信息化局，山东临沂 277700）

自动化指的是某种装置或者机器在没有人为干预的前提下，依照预先设置完成指令或者程序展开自动式操作和控制行为，那么机械自动化也就是装置或者机器以机械的方式将自动化操作和控制展现出来的过程。

一、自动化技术的由来和应用效果

（一）自动化技术的由来

当今世界的科学技术的前沿当属自动化技术的应用，它将自动化技术与机械制造进行充分融合，实现机械制造的高效进行。在机械设计制造的过程中，引入自动化技术，其目的是利用先进的设备和仪器代替大量的现场操作人员，旨在降低机械制造企业的劳动力成本和管理成本。

（二）机械制造行业当前的发展状况

改革开放之初，我国机械制造业主要是通过使用简单的加工设备进行固定的生产模式来进行生产。这种生产模式的弊端是在生产的过程中工作人员缺乏主动性，生产效率十分不理想。经过过多年的发展，机械制造业的生产模式发生了翻天覆地的改变，同时还将自动化技术引入到了生产模式中来，生产效率和产品质量都有了明显的提升，完成了远程操控生产模式的转型升级，掀起了机械生产技术研发的革命，为自动化技术的发展提供了土壤。自从自动化技术融入到了机械制造领域，促进了机械制造业的大发展，但是我们不得不承认我们与欧美国家还存在着一定的差距。

二、机械加工过程自动化技术应用途径

（一）数控技术

在机械制造和加工过程，应用数控技术主要指的是使用数字代码对生产设备展开控制，精准操作生产设备。和传统的机械加工技术相比，其在应用环节的优势显著，不但可提高机床操控能力，还能提高零件加工精度。以机械加工过程刀具更换过程为例，某企业在生产机械环节，充分应用数控技术，准确控制生产机床的生产操作，加工出各种复杂的机械零件。同时该企业在机械生产过程，将此技术应用之后，在一定程度上提高了机械加工精度，在整个生产环节，无需生产人员参与其中，即可实现自动化生产，有效避免了人工操作产生的误差问题。数控技术在应用过程重复性较强，可保障机械生产速度和质量。在生产过程，机床能在自动技术的控制下自动换刀，节约了大量制造过程使用其他加工方式换刀环节花费的时间，有效提高了机械生产效率。

（二）集成技术

集成技术是机械生产环节使用的自动化技术之一，此技术的应用下，促使机械制造水平不断提高，对生产过程各项生产要素和各项生产活动的管理高度集成。集成技术的应用可实现三维模型驱动，进行机械加工。基于制造工序驱动模型，能在二维环境的制造工艺应用到三维环境当中，建立MBD模型，进而生成三维文件，同时和机械制其他系统之间展开数据传递。使用三维机系统制作出加工规划，之后利用数字软件绘制出几何模型，将加工工艺添加导模型当中，最终形成三维生产工序。例如：某企业机主要制造飞机主机，在生产过程中，应用CATIA和DELMIA等集成化技术进行模型的建造以及仿真，在集成技术的应用下进行机械三维加工。使用三维加工系统完成飞机主机的制作工艺，利用DELMIA建立机械加工过程的几何模型，之后使用CATIA对生产工艺展开管理。根据各项数据制定出机械生产计划，将不同生产流程加以细化，形成完善的生产体系，将生产过程不同管理要素加以整合，展开综合管理，既保障了生产质量，又促使生产过程管理工作顺利进行。

（三）柔性生产技术

机械柔性化生产技术的应用是英国首先提出的。在自动化生产技术中，柔性生产属于其中之一，其在应用过程主要是对机械生产过程各项数据展开分析，结合机械储运以及加工系统等，从而对机械零件的制造过程进行实时监控。此技术的应用主要是基于成组技术的应用。主要对机械产品加工规则展开判断，将产品进行科学排列，便于生产人员按照相关规则，科学选择生产过程使用的控制系统以及加工仪器等。成组技术对信息的控制主要是将计算机作为控制核心，实现对制作数据的实施检测和分析，进而开展自动化的控制。

（四）PLC技术

在机械制造和生产过程，应用的PLC自动化技术也称可编程的逻辑控制器。此技术是利用PLC控制系统实现控制指令的加载储存以及执行，进而完成各种自动化的控制指令。随着集成电路的发展和逐渐完善，将其中的单片机技术应用到PLC系统当中，促使系统的自动化控制能力越来越强，呈现出较高的智能化特征，这种特点扩大了机械制造行业的自动化应用范围，因此被大范围应用到机械生产和加工工作中。以机械加工过程对加工对象的控制为例，应用PLC技术可对机械的铣端面、镗孔、钻深等工艺进行控制，每个控对象在加工装置中具有在线和离线功能，因此能实现不同零件的同时加工。PLC系统中存在机械加工程序，可按照PLC点数输入公式，对机械生产的手动和自动形式进行控制。

（五）CAM技术

机械加工环节，应用的CAM自动化技术属于计算机辅助类型的技术，在应用过程需要依赖计算机平台，属于机械制造行业中的重要技术。此技术被应用到汽车工业以及机械制造等领域当中，可实现生产过程的自动化。例如：在CAM技术的应用下，促使机械加工环节信息的传达和转化，对加工产品结构展开描述，进行曲面建模，有助于加工出曲面更加复杂的零件。同时应用CAM还可对机床的运动情况进行控制。机械加工的刀位文件是基于工件在坐标系中静止情况获得的数据。实际加工环节，刀具不断运动，按照工件与刀具位置之间的变化，提前对文件内数据展开处理，进而形成各类基床运动数据，实现对机床行程的控制。