机械加工制造中自动化技术的应用分析

时间：2024-04-25

韩庆勇

宁夏小巨人机床有限公司宁夏银川 7 50002

机械加工制造是当下构成社会发展整体框架的物质基础，在国民经济发展中占有很高的比重，也是一直以来经济建设所强调的重点和难点。我国机械制造工程发展的时间较短，技术运用比较片面，并没有十分丰富的经验积累，因此在竞争中容易处于劣势。而自动化技术作为新时代的主要科技产物，其自身的特点和优势能够在很大程度上带动机械加工制造领域的变革，因此要重视两者之间的融合与相处。本文以机械加工制造为主体，具体阐述自动化技术的应用[1]。

1 自动化技术的内涵与应用意义

自动化技术是指机械加工制造与信息技术进行融合进而实现自动化生产的技术体系。自动化技术的应用需要构建系统的管理体系，需要相关的动力、生产以及办公设备等硬件设施的支持，同时也需要相关的计算机系统以及网络设施等软件系统予以支撑，并根据机械加工制造企业的具体要求加强过程管控和资源的自动化调配，这样才能发挥自动化技术应有的作用。自动化技术在机械加工制造中得以应用，具有重要的意义。一方面机械加工制造生产过程中可以利用自动化技术改变传统的机械加工模式，通过机器设备以及现代信息技术等更好地统筹生产制造各个环节，进而节约资源，提升货物生产效率。另一方面自动化技术本身具有较强的稳定性，并且和传统的生产制造设备相比，操作简便，能够实现一体化生产管理，进而减少中间环节带来的资源浪费等，提高系统运行的稳定性与高效性。此外，引入自动化技术也有助于减轻操作人员的负担，用机器来代替人工进行作业，降低能源消耗，降低成本，提升企业收益[2]。

2 机械制造中自动化技术的应用

2.1 基于PLC的机械加工设备自动化改造

PLC是一种可编程控制器，它是自动化控制当中的主要装备。在机械加工制造当中可以依托机械加工工艺流程来确定PLC的控制方案，一般根据工艺流程当中的被控制对象、控制过程以及工艺要求，可确定输入输出设备，包括开关、传感器、变频器、接触器、电磁阀、指示灯等。特别需要注意的是要根据被控对象统计好PLC的I/0点数，并以此为基础，选定存储器容量。PLC要实现自动控制，PLC的编程是非常关键的一环，务必要做好程序设计，一般根据工艺要求来制定控制流程图，表明控制的顺序和条件，然后利用PLC操作面板的梯形图来进行程序设计，这里对操作人员的电气设计经验以及电气控制知识要求非常高。在机械加工制造领域，很多普通机床的改造都和PLC有关。也有一些使用的是单片机，相对来说PLC更好，它可以直接利用现成的加工设备（一般只需要改变设备的部分结构即可），只需要配置好传感器、变频器、继电器等装置，再结合设备的加工流程设计好程序即可在电气控制上实现自动化操作。

2.2 数字控制

这一技术是自动化在机械工程中主要运用的一方面，主要是透过数字的设定和输入来实现对设备运行的控制和操纵。这一做法的主要目的是针对规模化和集中化的机械加工制造，它能够在运行的过程中完全脱离人为因素的控制和影响，按照统一既定的模式来进行生产和加工。这就能在很大程度上减小零件生产中产生的误差和失误，将整体的设备运行都控制在合理的范围内。并且，数字控制技术在实际生产操作中具有明显的重复性和循环性，因此它可以保证生产质量的协调平均，不会出现质量上的差别[3]。

2.3 柔性化应用

所谓的机械制造柔性自动化技术，即指该自动化技术的核心适宜数控技术为主，辅以计算机、信息及生产等诸多技术所形成的一种能可全面包含产品设计、加工制造的信息管理系统。而就传统的机械加工而言，通常是将一些简单的工艺糅合到一起，而后基于将特殊的机床与传动带结合到一起的方式来完成机械加工，虽此机械加工方式较为单一，但也需要大量人工的支撑。加之若涉及的机械加工工艺本身具有较高的复杂性，则需提前调整机床的各项参数，并在确定好加工的路径及工具后方能开展生产，如此一来，便更需基于大量人力及物力的支撑，但随着柔性自动化技术于机械制造领域中的广泛运用，使得此传统生产方式出现了大幅度的改观，因过往诸多的加工环节不仅可借由计算机编写程度，再通过输出设备连接特殊加工机床便可完成相关工序，且能随时根据加工过程来对机械加工的节奏与步骤予以合理调整，如此一来，不仅将极大节约人工方面的成本，且生产与加工的效率亦得到了极大提升。

2.4 虚拟化技术

虚拟化则是一种集合了控制与计算机等诸多理论的现代化高新技术，其在机械加工中的具体运用主要是能模拟出机械产品设计与生产的全过程。而且通过对实际生产过程的模拟，不仅有助于促进生产效率及质量的全面提升，且能帮助机械加工企业找出于生产过程中存在的安全隐患，继而在保证理想的产品质量同时亦能最大限度避免生产事故的出现。