關(guān)于自動化控制技術(shù)在機(jī)械加工工藝中的應(yīng)用初探

郭衛(wèi)明

摘要：這些年，自動化控制技術(shù)逐漸朝著數(shù)字化和智能化的方向發(fā)展。自動化控制技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械加工工藝當(dāng)中，這樣能夠顯著縮短機(jī)械產(chǎn)品的加工周期，而且能夠減少加工誤差，提高機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量和效率。本文就自動化控制技術(shù)在機(jī)械加工工藝中應(yīng)用的相關(guān)問題做了一些探索，從而更好促進(jìn)我國機(jī)械行業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞：自動化控制技術(shù);機(jī)械加工工藝;加工誤差

1.背景

近些年我國加工制造行業(yè)取得了很大的發(fā)展。尤其智能制造2025地提出，旨在更好地促進(jìn)我國機(jī)械加工朝著智能化和信息化的方向發(fā)展。而且在發(fā)展機(jī)械制造過程中特別注重加強(qiáng)信息技術(shù)的應(yīng)用，這樣能夠顯著縮短機(jī)械產(chǎn)業(yè)的周期。但是機(jī)械行業(yè)在發(fā)展過程中，加工誤差和機(jī)械工藝問題一直機(jī)械加工行業(yè)遇到的重要難題。通過自動控制技術(shù)和智能控制算法能夠?qū)τ谙嚓P(guān)工藝進(jìn)行相關(guān)的改進(jìn)，進(jìn)而提高加工工藝，進(jìn)而促進(jìn)我國機(jī)械行業(yè)的發(fā)展。尤其在一些高精尖的加工工藝和國外還存在著一定的差距。這就需要在發(fā)展機(jī)械自動化技術(shù)過程中要注重技術(shù)創(chuàng)新，需要加強(qiáng)基礎(chǔ)工藝的研究，保障加工技術(shù)能夠滿足不同的應(yīng)用需求，更好地縮小和西方國家加工的差距，促進(jìn)我國機(jī)械行業(yè)健康發(fā)展。

2.機(jī)械自動化技術(shù)在機(jī)械加工工藝中的應(yīng)用情況分析

現(xiàn)代機(jī)械制造工藝在加工技術(shù)和加工工藝方面取得了很大的發(fā)展，在各個方面的性能取得了很大地提升。一方面是加工工藝和材料的提升，另外一方面是自動化控制技術(shù)地應(yīng)用和機(jī)械加工技術(shù)地提高。各種自動化控制技術(shù)被應(yīng)用到機(jī)械加工工藝當(dāng)中，有效地提高機(jī)械加工產(chǎn)品的效率和精度。

2.1加強(qiáng)對于系統(tǒng)的監(jiān)視

能夠?qū)τ谙到y(tǒng)進(jìn)行實(shí)時監(jiān)測和診斷，實(shí)時發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中可能存在的安全隱患，更好促進(jìn)系統(tǒng)安全穩(wěn)定地運(yùn)行。另外通過自動化技術(shù)的應(yīng)用能夠保障系統(tǒng)始終運(yùn)行在穩(wěn)定狀態(tài)下，更好地提高生產(chǎn)效益。安全監(jiān)測的實(shí)現(xiàn)主要依賴于傳感器技術(shù)、通信技術(shù)以及控制技術(shù)的發(fā)展，能夠通過傳感器網(wǎng)絡(luò)收集系統(tǒng)運(yùn)行過程中的各種參數(shù)，包括了轉(zhuǎn)速、穩(wěn)定、角速度等物理參數(shù)，通過對于這些參數(shù)的實(shí)時分析，從而了解到各種工藝的生產(chǎn)狀態(tài)，根據(jù)狀態(tài)及時作出生產(chǎn)調(diào)整保障整個生產(chǎn)工藝安全穩(wěn)定運(yùn)行，能夠從源頭上提高機(jī)械加工的質(zhì)量。

2.2故障診斷技術(shù)

傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備和加工過程主要依靠人工進(jìn)行維護(hù)和管理。但是隨著信息技術(shù)和智能診斷技術(shù)的發(fā)展，能夠?qū)τ谠O(shè)備運(yùn)行和管理進(jìn)行自動檢測和自動診斷，能夠發(fā)現(xiàn)加工過程中存在的一些異常，能夠及時中斷相關(guān)動作，減少進(jìn)一步對于設(shè)備的破壞。另外很多智能傳感器被應(yīng)用于機(jī)械加工系統(tǒng)，能夠?qū)τ诩庸み^程中相關(guān)參數(shù)的進(jìn)行搜集和分析，包括了速度、轉(zhuǎn)速、角速度以及加速度，根據(jù)參數(shù)的判斷來分析系統(tǒng)是否工作正常，從而將相關(guān)狀態(tài)反饋給系統(tǒng)端，及時了解到機(jī)械加工工作狀態(tài)，從而更好地反饋給管理人員，及時掌握機(jī)械加工的相關(guān)狀態(tài)。

2.3集成化方面的應(yīng)用

集成化應(yīng)用也是自動控制技術(shù)應(yīng)用的一個重要的趨勢。集成化方向是在一個基礎(chǔ)系統(tǒng)之上建立一個集成化體系，從而對于整個機(jī)械加工系統(tǒng)進(jìn)行集成控制和優(yōu)化控制，對于具體的工藝環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化，從而能夠更好地把握每一個環(huán)節(jié)的加工質(zhì)量，進(jìn)而保障最終產(chǎn)品的質(zhì)量和加工精度。機(jī)械加工工藝當(dāng)中的集成化主要體現(xiàn)在集成化系統(tǒng)以及集成化工藝方面。例如可以根據(jù)機(jī)械產(chǎn)品的實(shí)際需求，也就是機(jī)械產(chǎn)品的外觀、加工精度來利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來對于機(jī)械加工工藝進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，從而從各個環(huán)節(jié)來加強(qiáng)每一個環(huán)節(jié)的質(zhì)量。另外，集成化應(yīng)用還可以將機(jī)械加工和企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營有機(jī)結(jié)合起來，從而更好地在滿足生產(chǎn)精度的基礎(chǔ)上盡可能提高提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

3.自動化控制技術(shù)在機(jī)械加工工藝應(yīng)用發(fā)展的幾大趨勢

3.1機(jī)械制造自動化和信息化

隨著人工智能技術(shù)以及自動化控制技術(shù)的發(fā)展，未來機(jī)械制造的方向一定是朝著智能化、產(chǎn)業(yè)化以及集成化的方向發(fā)展。機(jī)械加工工藝和機(jī)械加工模式也一定是將打破傳統(tǒng)的加工概念，將更加智能的控制技術(shù)和智能算法加入到加工工藝和加工技術(shù)當(dāng)中，提升加工的精度和效率。在發(fā)展機(jī)械制造技術(shù)過程中，也需要不斷完善工業(yè)信息網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，能夠?qū)C(jī)械制造行業(yè)劃分為不同的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在不同的結(jié)構(gòu)層級中完成不同的系統(tǒng)功能和任務(wù)，像通信網(wǎng)絡(luò)一樣，未來很多加工過程都是在移動端或者云端來完善，加工現(xiàn)場和設(shè)計(jì)現(xiàn)場能夠完成相應(yīng)的分離，更好地為用戶提供個性化的加工服務(wù)。但是不可否認(rèn)，信息技術(shù)的發(fā)展是和基礎(chǔ)加工工藝和基礎(chǔ)加工材料緊密相關(guān)的，加工誤差和加工的精度不僅取決于加工工藝和機(jī)械加工算法，而且還跟機(jī)械加工設(shè)備自身誤差有著很大的關(guān)系。在提高機(jī)械加工工藝過程中，一方面需要提高系統(tǒng)算法的創(chuàng)新，還需要有效地提高機(jī)械加工工藝，例如如何解決加工設(shè)備自身的誤差，如何更好地提高加工精度問題。

3.2減小加工誤差

為了更好地減少機(jī)械加工誤差，提高機(jī)械加工的質(zhì)量和效率，可以從以下幾個方面著手。第一，提高對于機(jī)械加工工藝和機(jī)械加工技術(shù)的有效控制，保障機(jī)械加工工藝的流暢性和科學(xué)性。在開展零件加工之前，需要對于加工的車床進(jìn)行相應(yīng)的檢查，需要重點(diǎn)檢查加工刀具和夾具的穩(wěn)定性以及可靠性，需要對于刀具和夾具進(jìn)行一定的測試和維護(hù)，這樣能夠最大程度地提高刀具和夾具的穩(wěn)定性，減少自身帶來的加工誤差因素，從而有效地減少外部因素對于加工零件的影響。第二，要加強(qiáng)對于整個加工環(huán)節(jié)的質(zhì)量控制，發(fā)現(xiàn)哪些環(huán)節(jié)存在問題就進(jìn)行相應(yīng)的糾正，從而保障整個加工的質(zhì)量和精度。在零件加工完成之后，檢測人員要做好零件的檢測工作，發(fā)現(xiàn)精度不合格的產(chǎn)品，就可能的原因做出分析，然后調(diào)整相應(yīng)的工序，從而保障最終的加工質(zhì)量滿足相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)。第三，在機(jī)械加工過程中，表面質(zhì)量是機(jī)械生產(chǎn)過程中最容易出現(xiàn)問題和誤差的部分，在微觀檢測中經(jīng)常會出現(xiàn)表面凹凸不平的現(xiàn)象發(fā)生。

結(jié)語

綜上所述，機(jī)械自動化技術(shù)在未來不斷朝著智能化和技術(shù)化的方向發(fā)展。但是在發(fā)展過程中需要提高加工精度，減少機(jī)械誤差帶來的影響，從而使機(jī)械產(chǎn)品能夠更好地滿足不同的應(yīng)用需求。

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