對(duì)機(jī)械加工制造中自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用的幾點(diǎn)探討

　　摘要：在汽車零部件機(jī)械加工制造中，采用自動(dòng)化控制技術(shù)可以提高零部件加工的控制水平，并能促進(jìn)機(jī)械加工企業(yè)不斷革新生產(chǎn)流程，提高生產(chǎn)效率，能解決汽車零部件加工制造生產(chǎn)中存在的問題，通過對(duì)自動(dòng)化控制技術(shù)在零部件加工制造生產(chǎn)中的地位與作用進(jìn)行分析，結(jié)合自動(dòng)化控制及時(shí)在汽車零部件加工機(jī)制中應(yīng)用的趨勢(shì)，提出自動(dòng)化控制技術(shù)在機(jī)械加工制造生產(chǎn)中具體應(yīng)用措施。

　　喬智， 內(nèi)燃機(jī)與配件 發(fā)表時(shí)間：2021-08-23

　　關(guān)鍵詞：機(jī)械加工;汽車;自動(dòng)化技術(shù)

　　0 引言

　　隨著汽車制造技術(shù)的發(fā)展，對(duì)機(jī)械加工技術(shù)也提出更高的要求，也機(jī)械加工的精度提出更高的要求，機(jī)械設(shè)備的組成一般是比較復(fù)雜的，而且零部件的精度直接決定了汽車質(zhì)量，在機(jī)械加工制造中采用自動(dòng)化技術(shù)對(duì)零件進(jìn)行加工，不僅能規(guī)范機(jī)械加工制造的工業(yè)生產(chǎn)流程，還提高了汽車機(jī)械加工制造企業(yè)的生產(chǎn)效率，同時(shí)也能夠促進(jìn)我國(guó)機(jī)械加工制造工業(yè)化結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型與升級(jí)，提高汽車零部件機(jī)械加工的精度與效率，也能為我國(guó)汽車工業(yè)化發(fā)展注入新的動(dòng)力。

　　1 自動(dòng)化技術(shù)在工業(yè)自動(dòng)化控制中的重要作用

　　1.1 有利于提高汽車機(jī)械加工的效率

　　自動(dòng)化控制技術(shù)是在計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)上發(fā)展而來的，主要是以自動(dòng)控制為基礎(chǔ)，將自動(dòng)化技術(shù)融入到機(jī)械加工制造、生產(chǎn)中，隨著計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的不斷更新與發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)也得到不斷地提升，在機(jī)械加工與制造企業(yè)中具有十分廣泛的應(yīng)用。汽車的零部件加工要求的精度比較高，在機(jī)械加工生產(chǎn)中，機(jī)器與設(shè)備只是作為生產(chǎn)的一個(gè)載體，是依據(jù)加工指令來完成生產(chǎn)加工的工具，而自動(dòng)化控制技術(shù)能夠控制這些載體，按照汽車零部件加工的要求，對(duì)汽車零部件的精細(xì)度進(jìn)行合理的控制，針對(duì)汽車零件加工的過程中，往往存在著熱力因素，往往會(huì)導(dǎo)致零部件受熱變形的情況，采用自動(dòng)化控制技術(shù)，能針對(duì)加工生產(chǎn)過程中的熱變形情況，有效的控制車床的溫度，從而能最大限度的保證零件加工不受外界溫度的影響，從而能提高汽車零部件生產(chǎn)的精細(xì)度，提高汽車零件的生產(chǎn)效率。

　　1.2 提高機(jī)械加工制造的精度

　　目前，在汽車零部件的加工制造的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，利用自動(dòng)化技術(shù)進(jìn)行控制能提高零部件的加工精度，利用自動(dòng)化技術(shù)可以對(duì)收集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、建模、處理，構(gòu)建汽車零部件加工的生產(chǎn)模型，為自動(dòng)化控制提供數(shù)據(jù)支持，自動(dòng)化控制技術(shù)不僅可以提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，還能降低汽車零部件生產(chǎn)過程中成本，能自動(dòng)地對(duì)機(jī)械加工的零部件進(jìn)行控制，減少人為誤差給零部件生產(chǎn)帶來的誤差，利用自動(dòng)化控制技術(shù)能提高對(duì)汽車零部件幾何誤差的控制，合理的調(diào)整機(jī)床主軸回轉(zhuǎn)誤差對(duì)零部件加工造成的誤差，提高汽車零部件加工的精度。

　　1.3 有利于提高機(jī)械加工制造企業(yè)的轉(zhuǎn)型

　　自動(dòng)化控制技術(shù)在機(jī)械加工制造工業(yè)生產(chǎn)中的規(guī)模化、立體化的應(yīng)用，特別是在汽車零部件的生產(chǎn)與加工中，不僅能提高零部件加工的精度，降低零部件加工生產(chǎn)過程中的誤差，還能優(yōu)化汽車零部件加工的流程，促進(jìn)工業(yè)生產(chǎn)的轉(zhuǎn)型與升級(jí)，同時(shí)機(jī)械加工制造應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用與傳播奠定了基礎(chǔ)。自動(dòng)化技術(shù)運(yùn)用計(jì)算機(jī)技術(shù)可以有效收集生產(chǎn)管理的數(shù)據(jù)，可以對(duì)汽車零部件的加工流程進(jìn)行自動(dòng)化的檢測(cè)，對(duì)其加工過程進(jìn)行分析、再造，規(guī)范機(jī)械加工制造企業(yè)的生產(chǎn)流程進(jìn)行具有十分重要的作用，同時(shí)還能幫助生產(chǎn)者了解汽車零部件加工的參數(shù)、運(yùn)行狀態(tài)，提高汽車零部件的生產(chǎn)效率。

　　2 自動(dòng)化技術(shù)在汽車零部件加工制造生產(chǎn)中的應(yīng)用

　　2.1 自動(dòng)化技術(shù)在零部件加工制造數(shù)字控制中的應(yīng)用

　　通過 PIC 控制技術(shù)，可以對(duì)機(jī)械加工機(jī)器設(shè)備中的芯片進(jìn)行編程控制，根據(jù)汽車零部件加工的需求，完成工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化控制的設(shè)置，這種控制技術(shù)主要是通過識(shí)別提前設(shè)定好的程序控制命令分配生產(chǎn)任務(wù)，在滿足條件時(shí)，自動(dòng)激活設(shè)備指令，控制機(jī)器生產(chǎn)。生產(chǎn)管理者利用計(jì)算機(jī)向生產(chǎn)機(jī)器設(shè)備發(fā)送指令，機(jī)器根據(jù)指令進(jìn)行零部件的加工，并將生產(chǎn)中實(shí)時(shí)信息進(jìn)行反饋，自動(dòng)化控制系統(tǒng)能及時(shí)檢測(cè)生產(chǎn)信息，并根據(jù)生產(chǎn)變化的情況，自動(dòng)調(diào)整生產(chǎn)過程。這種，利用自動(dòng)控制技術(shù)與數(shù)字控制技術(shù)的深度相結(jié)合對(duì)機(jī)器進(jìn)行控制，從而保證了整個(gè)生產(chǎn)過程中運(yùn)營(yíng)系統(tǒng)的穩(wěn)定性和運(yùn)轉(zhuǎn)持續(xù)性，具體的自動(dòng)化技術(shù)對(duì)生產(chǎn)過程的控制如圖 1 所示，通過計(jì)算機(jī)系統(tǒng)向機(jī)器的控制系統(tǒng)發(fā)送生產(chǎn)指令，完成生產(chǎn)的自動(dòng)化控制，利用傳感系統(tǒng)、機(jī)械部分及時(shí)反饋生產(chǎn)過程的信息，從而形成一個(gè)完整的自動(dòng)化控制系統(tǒng)(見圖 1)。

　　2.2 在汽車復(fù)合機(jī)械加工中的應(yīng)用

　　在汽車零部件加工的過程中，常常采用復(fù)合機(jī)械加工與五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)械加工的方式來生產(chǎn)零部件，可以有效的保證 3D 曲面零部件加工的精準(zhǔn)度，并利用機(jī)械切割技術(shù)來保證零部件的幾何角度，利用這種自動(dòng)化機(jī)械加工技術(shù)，對(duì)汽車零部件加工的光潔度也十分有效。例如，根據(jù)汽車零件的尺寸與基本要求，將數(shù)控技術(shù)與五軸聯(lián)動(dòng)機(jī)械加工技術(shù)結(jié)合之后，不僅能提高汽車零件的效果，還采用的硬度較高的材料立方氮化硼作為輔助，對(duì)高硬度鋼零件的快速銑削淬，提高自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用效率。在具體的應(yīng)用中，采用主機(jī)構(gòu)架與數(shù)控信息系統(tǒng)結(jié)合在一起，利用數(shù)控的自動(dòng)化控制功能，在提前設(shè)置好相關(guān)的參數(shù)之后，不僅能保證自動(dòng)化設(shè)備的安全性能，而且也能有效地控制產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，它與機(jī)械加工制造自動(dòng)化控制系統(tǒng)具有更高的融合度，實(shí)現(xiàn)范圍更加廣泛的數(shù)據(jù)采集與控制功能。可編程控制系統(tǒng)能自動(dòng)的對(duì)機(jī)械加工的生產(chǎn)境數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并將結(jié)果反饋至計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)中，便于工作人員利用計(jì)算機(jī)對(duì)整個(gè)機(jī)械加工過程進(jìn)行分析，達(dá)到整個(gè)機(jī)械加工過程進(jìn)行優(yōu)化的目標(biāo)。

　　2.3 可編程控制器應(yīng)用

　　它是充分利用可編程控制系統(tǒng)的“可編程性”特征，提前按照汽車機(jī)械零部件的參數(shù)要求，對(duì) PLC 自動(dòng)化控制系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)置，讓存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的機(jī)器設(shè)備(例如 PLC 定時(shí)控制系統(tǒng)等)對(duì)機(jī)械加工制造的生產(chǎn)條件自主進(jìn)行設(shè)定、模擬、計(jì)算、分析與處理，同還可以與模擬仿真軟件結(jié)合在一起，對(duì)汽車零部件的加工生產(chǎn)過程中進(jìn)行模擬，幫助管理人員分析汽車零部件加工過程是否存在問題，以便于及時(shí)調(diào)整參數(shù)，提高整個(gè)生產(chǎn)過程的效率。建立計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的控制數(shù)據(jù)與機(jī)械加工自動(dòng)化生產(chǎn)之間的緊密聯(lián)系，真正的實(shí)現(xiàn)“機(jī)械工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化”和“計(jì)算機(jī)控制” 的有機(jī)結(jié)合，也能促進(jìn)汽車機(jī)械加工向智能制造方向發(fā)展，有效降低機(jī)械加工制造的成本。采用計(jì)算機(jī)要實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工的自動(dòng)化控制，主要是通過可編程控制器來實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)器設(shè)備進(jìn)行控制，在機(jī)械加工零部件的參數(shù)要求，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)編寫符合自動(dòng)控制系統(tǒng)需求的控制流程，然后就可以利用進(jìn)行零部件的自動(dòng)化加工。采用自動(dòng)化控制技術(shù)對(duì)機(jī)械加工設(shè)備的控制系統(tǒng)發(fā)送指令，利用自動(dòng)化設(shè)備快速編輯指令的功能，發(fā)行生產(chǎn)信息，它不受其他機(jī)器指令的干擾與控制，在自動(dòng)化設(shè)備發(fā)出生產(chǎn)指令之后，能控制機(jī)械加工設(shè)備進(jìn)行生產(chǎn)與加工，保證了生產(chǎn)控制數(shù)據(jù)信息的準(zhǔn)確性與獨(dú)立傳輸?shù)墓δ堋Ｒ虼耍每删幊炭刂茟?yīng)用，實(shí)現(xiàn)了機(jī)械加工制造生產(chǎn)由“認(rèn)為控制” 向“數(shù)字控制”的轉(zhuǎn)變，能快速的實(shí)現(xiàn)計(jì)自動(dòng)化控制系統(tǒng)對(duì)機(jī)械加工制造的自動(dòng)化控制。

　　2.4 無線與機(jī)械加工制造監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合

　　在汽車零部件加工制造生產(chǎn)的過程中，無線設(shè)備監(jiān)控體系主要包括電腦監(jiān)控、無線監(jiān)控，其目標(biāo)對(duì)零部件加工的生產(chǎn)過程進(jìn)行全程監(jiān)控，及時(shí)將零部件加工的過程反饋至自動(dòng)化控制系統(tǒng)，可以及時(shí)反應(yīng)、傳達(dá)生產(chǎn)信息，如果發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中出存在問題，及時(shí)發(fā)出告警信息，提醒工作人員及時(shí)查詢生產(chǎn)過程，利用無線網(wǎng)絡(luò)突破的汽車零部件加工生產(chǎn)車間的空間限制，監(jiān)控管理人員可以通過遠(yuǎn)程操控，對(duì)整個(gè)零部件加工生產(chǎn)過程進(jìn)行監(jiān)控，在降低工作壓力的同時(shí)，也能提高零部件加工的工作效率。無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在零部件加工生產(chǎn)中的應(yīng)用，使得監(jiān)控技術(shù)能夠?qū)ιa(chǎn)中的每一個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控、管理，也有利于零部件加工制造工業(yè)生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)的革新。利用 5G 無線網(wǎng)絡(luò)全面覆蓋的技術(shù)，可以隨時(shí)隨地的、準(zhǔn)確的對(duì)零部件加工制造工業(yè)生產(chǎn)中各個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行管理，將零部件加工制造生產(chǎn)的機(jī)械設(shè)備運(yùn)行情況、生產(chǎn)環(huán)境等利用無線傳感設(shè)備連接在一起，對(duì)零部件加工設(shè)備運(yùn)行的溫度、濕度、干燥度等進(jìn)行監(jiān)控，同時(shí)還可以對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行控制，規(guī)范企業(yè)的生產(chǎn)管理流程。而在生產(chǎn)的過程中，可以將有線網(wǎng)絡(luò)與無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)合在一起，針對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定的情況，利用有線網(wǎng)絡(luò)提高自動(dòng)化系統(tǒng)的控制能力，以滿足不同零部件加工制造工業(yè)生產(chǎn)的需求。

　　2.5 現(xiàn)場(chǎng)總線的應(yīng)用

　　現(xiàn)場(chǎng)總線的控制應(yīng)用提高了計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的通信能力，也有利于汽車零部件加工制造的自動(dòng)化控制功能，針對(duì)汽車零部件的高精度的要求，實(shí)時(shí)現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控管理，提升了自動(dòng)化控制技術(shù)在汽車零部件加工制造工業(yè)生產(chǎn)控制中的應(yīng)用，利用現(xiàn)場(chǎng)總線的獨(dú)立處理器，可以提高自動(dòng)化控制系統(tǒng)與汽車零部件加工制造生產(chǎn)過程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)處理能力。現(xiàn)場(chǎng)總線能夠利用雙絞線通信技術(shù)提高網(wǎng)絡(luò)通信的效率，可以來滿足測(cè)量控制器和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)對(duì)等連接，從而能夠?qū)崿F(xiàn)無線檢測(cè)對(duì)測(cè)量控制點(diǎn)快速控制，把測(cè)量控制器轉(zhuǎn)化成網(wǎng)絡(luò)探測(cè)節(jié)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)聯(lián)機(jī)式自動(dòng)化監(jiān)測(cè)控制的要求，從而能夠提高自動(dòng)化控制系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)能力，并能實(shí)時(shí)地為系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析提供安全保證，實(shí)現(xiàn)對(duì)自動(dòng)化作業(yè)流程的監(jiān)督檢查和控制。

　　3 結(jié)束語

　　自動(dòng)化控制技術(shù)在汽車零部件加工制造工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用，對(duì)提高零部件加工制造企業(yè)的生產(chǎn)效率具有十分重要的作用，同時(shí)利用自動(dòng)化控制技術(shù)也能提高汽車零部件加工制造工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化水平，促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)不斷進(jìn)行創(chuàng)新，才能不斷地提升企業(yè)的生產(chǎn)技術(shù)，提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效率。計(jì)算機(jī)技術(shù)與工業(yè)自動(dòng)化生產(chǎn)融合是一個(gè)不斷發(fā)展的過程，在具體地應(yīng)用中，還需要結(jié)合生產(chǎn)的需求，將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、總線技術(shù)等融入其中，形成一個(gè)多角度、多空間的立體化控制系統(tǒng)，才能不斷提升企業(yè)工業(yè)自動(dòng)化的水平。