孫冬霞，龐　健，李文輝

（洛陽愿景科技有限公司，河南 洛陽　471003）

機(jī)械制造中自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用研究

孫冬霞，龐健，李文輝

（洛陽愿景科技有限公司，河南 洛陽471003）

機(jī)械制造作為一種復(fù)雜的機(jī)械產(chǎn)品加工過程，通過科學(xué)應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)可以有效提高產(chǎn)品加工效率，有效降低制造過程中對工人技能水平和加工經(jīng)驗(yàn)的要求，還能夠提高產(chǎn)品加工質(zhì)量，可謂一舉多得，為機(jī)械產(chǎn)品的市場競爭力提供保障。文章主要探討了自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中應(yīng)用的優(yōu)勢、形式以及未來的發(fā)展趨勢等基本情況，希望對相關(guān)人員提供一定的參考。

機(jī)械制造；自動(dòng)化技術(shù)；應(yīng)用研究

自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用，主要是指通過先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)過程中的無人操作和自動(dòng)化操作，進(jìn)而極大地提高生產(chǎn)效率，同時(shí)還可以全面降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和勞動(dòng)負(fù)擔(dān)。

1　自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)中應(yīng)用的優(yōu)勢

（1）在機(jī)械制造中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)可以降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械制造行業(yè)中，能夠?qū)⒑芏鄤趧?dòng)強(qiáng)度大、危險(xiǎn)性高的工作交由機(jī)器來完成，進(jìn)而極大地降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。如在五軸數(shù)控機(jī)床中采用先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對產(chǎn)品加工多個(gè)平面的自動(dòng)加工，從而降低了傳統(tǒng)機(jī)床中必須重復(fù)裝卡的多次人工勞動(dòng)。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用還可以代替很多的人工勞動(dòng)，此時(shí)勞動(dòng)由機(jī)器完成，工人只是起到相應(yīng)的輔助作用。20世紀(jì)90年代的電腦配件生產(chǎn)，其主要配件比如CPU、內(nèi)存條裝配等其針腳由人工焊接完成，這種高精度的柔性裝配過程，需要工人極大的精力和高度的注意力。引進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)后，利用“傳感器+機(jī)器人”技術(shù)來解放工人的重復(fù)勞動(dòng)。

（2）在機(jī)械制造中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)可以提高機(jī)械加工的質(zhì)量。以葉輪加工為例，早期的葉輪生產(chǎn)，葉輪的葉面光滑度差，安裝到機(jī)組運(yùn)行后，頻繁發(fā)生氣蝕，對機(jī)組的揚(yáng)程造成削減，而且葉輪的使用周期大大縮短。通過數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化操作，整個(gè)葉片的制造精度得到極大提高，數(shù)控機(jī)床具有易操作的特點(diǎn)，生產(chǎn)者可以實(shí)時(shí)按照葉片作用、尺寸、形式和工作部分，進(jìn)行定制生產(chǎn)，因?yàn)椴捎脵C(jī)床的精度高，具有高可控性，進(jìn)而可以對葉面剖面實(shí)現(xiàn)微米級加工，從而極大地提升了產(chǎn)品質(zhì)量，減低了誤差率。

2　機(jī)械制造行業(yè)中自動(dòng)化技術(shù)的具體應(yīng)用

（1）機(jī)械設(shè)計(jì)的自動(dòng)化。引進(jìn)自動(dòng)化技術(shù)以后，機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)都由計(jì)算機(jī)來完成，因?yàn)橛?jì)算機(jī)利用三維軟件強(qiáng)大的圖形繪制能力可以科學(xué)完善地進(jìn)行產(chǎn)品的自行設(shè)計(jì)。再將模型導(dǎo)入分析軟件中，對設(shè)計(jì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度進(jìn)行分析，根據(jù)分析的結(jié)果來進(jìn)一步完善優(yōu)化設(shè)計(jì)方案?？梢钥闯鲎詣?dòng)化技術(shù)的應(yīng)用極大地提高機(jī)械制造設(shè)計(jì)的工作效率和設(shè)計(jì)質(zhì)量，減少了樣機(jī)試制所需的成本和時(shí)間，進(jìn)而大大縮短產(chǎn)品設(shè)計(jì)的周期。

（2）機(jī)械制造的自動(dòng)化。傳統(tǒng)的機(jī)械制造中每個(gè)產(chǎn)品的加工全部由人操作機(jī)器來完成，這種加工方式的加工精度較低，而且生產(chǎn)效率也低，對進(jìn)行機(jī)械加工人的相關(guān)技能和加工經(jīng)驗(yàn)的要求很高，而且工人的勞動(dòng)強(qiáng)度較大。在機(jī)械制造中應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，使得機(jī)械加工過程中對人力的需求逐漸降低，通過計(jì)算機(jī)軟件就可以直接生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)品的加工軌跡，并及時(shí)導(dǎo)入機(jī)床的操作中，此時(shí)工人只需完成簡單的對刀操作，有機(jī)床來直接完成整個(gè)零件的加工過程。

3　自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造行業(yè)中的發(fā)展趨勢

（1）智能化。隨著計(jì)算機(jī)在自動(dòng)化技術(shù)中的應(yīng)用和智能控制技術(shù)的發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用將越來越多地呈現(xiàn)智能化的趨勢，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對機(jī)械制造過程的智能化控制，其工作原理是通過對知識庫和推理機(jī)的科學(xué)設(shè)計(jì)，進(jìn)而讓機(jī)器擁有人類的部分思維能力，促使其在機(jī)械制造中充分發(fā)揮智能優(yōu)勢，對機(jī)械制造設(shè)備及系統(tǒng)的協(xié)調(diào)起到積極作用。

（2）集成化。集成化是未來機(jī)械制造自動(dòng)化的主要發(fā)展方向，集成化的內(nèi)涵就是采用多種先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)而將產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造和加工等操作步驟集成為一個(gè)有機(jī)的整體，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的柔性化生產(chǎn)模式，極大地提升機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和加工的質(zhì)量，同時(shí)還可以降低整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)所需的成本，縮短產(chǎn)品升級改造的周期。

（3）虛擬化。虛擬化是在智能控制技術(shù)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的一種先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)，通過利用計(jì)算機(jī)來實(shí)現(xiàn)對機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和加工的模擬，進(jìn)而提升產(chǎn)品的加工質(zhì)量。利用先進(jìn)的虛擬仿真技術(shù)模擬機(jī)械產(chǎn)品的加工過程，能夠幫助工作人員及早發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品加工過程中的問題和缺陷，并及時(shí)采取針對性的解決措施。虛擬技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用可以有效降低機(jī)械制造的成本，縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，進(jìn)而提高機(jī)械產(chǎn)品的市場和銷量。

（4）網(wǎng)絡(luò)化。網(wǎng)絡(luò)化可以實(shí)現(xiàn)對制造過程的遠(yuǎn)程監(jiān)控，保證了制造過程的嚴(yán)格精準(zhǔn)，同時(shí)通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用還可以保證機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員和制造人員之間及時(shí)高效的溝通和交流，制造人員可以將自己在操作的遇到的問題直接反饋給設(shè)計(jì)人員，設(shè)計(jì)人員根據(jù)制造人員的具體要求對產(chǎn)品的設(shè)計(jì)進(jìn)一步完善，對于產(chǎn)品的優(yōu)化具有重要作用和意義。

（5）綠色化。機(jī)械制造在其生產(chǎn)過程中，有對資源的消耗和利用，當(dāng)然也會產(chǎn)生一些環(huán)境污染問題，機(jī)械制造的發(fā)展過程中必須重視這些污染問題，因此要向綠色可持續(xù)方向發(fā)展，這就對機(jī)械制造業(yè)提出了全新的要求，要求通過對自動(dòng)化技術(shù)的利用，在機(jī)械制造的整個(gè)壽命周期內(nèi)最大限度地減低機(jī)械產(chǎn)品加工過程中對資源和能源的消耗，提高資源的利用率，同時(shí)還要不斷降低機(jī)械制造過程中產(chǎn)生的各種污染，包括空氣污染、水污染和噪音污染等等，促進(jìn)機(jī)械制造過程中的資源循環(huán)利用，保證機(jī)械制造業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4　結(jié)語

未來機(jī)械制造行業(yè)自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用將不斷向智能化、集成化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化和綠色化的方向發(fā)展，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造過程中所有程序的一體化和科學(xué)化，操作人員和設(shè)計(jì)人員可以通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行及時(shí)高效的溝通，進(jìn)而促進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品的提高和完善，增強(qiáng)其市場競爭力。

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Research on App lication of Automation Technologyin M achinery M anufacturing

SUN Dong-xia，PANG Jian，LI Wen-hui

（Luoyang Yuanjing Technology Co.，LTD.，Luoyang，Henan 471003，China）

Machinery manufacturing is a complex mechanical processing process，and scientific applications of automation technologycaneffectively improve itsprocessingefficiency，reducemanufacturing processoftheworkers'skills leveland experience inprocessing，furtherimproveproductquality，and provideprotection forthemarketcompetitivenessofmechanicalproducts.Thispaper discusses the advantages，forms and future development trend of automation technology in the machinery manufacturing，aiming toprovidea reference tothe relevantpersonnel.

machinery manufacturing；automation technology；application

TP273

A

2095-980X（2016）09-0013-01

2016-08-18

孫冬霞（1988-），女，河南洛陽人，大學(xué)本科，主要研究方向：自動(dòng)化控制。