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摘要：機(jī)械制造是一個(gè)復(fù)雜的機(jī)械產(chǎn)品加工過程，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠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，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品加工質(zhì)量和效率的提升，提高機(jī)械產(chǎn)品在市場中的競爭力。因此文章主要探討自動(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)展趨勢等等。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；自動(dòng)化；應(yīng)用

機(jī)械制造是傳統(tǒng)的行業(yè)，主要從事零部件的生產(chǎn)活動(dòng)。傳統(tǒng)情況下的機(jī)械制造需要耗費(fèi)大量的人力和物力成本，而且得到的產(chǎn)品質(zhì)量較差。隨著科技的發(fā)展，各種先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用越來越多，徹底改變了傳統(tǒng)機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)方式。這里我們所說的自動(dòng)化是指采用先進(jìn)的技術(shù)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械生產(chǎn)過程中的無人操作和自動(dòng)化生產(chǎn)，從而提高機(jī)械行業(yè)的生產(chǎn)效率，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。

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

自動(dòng)化是當(dāng)前機(jī)械行業(yè)發(fā)展的主要趨勢，目的是利用先進(jìn)的機(jī)械技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)人工勞動(dòng)方式，提高機(jī)械設(shè)備的智能化水平，使其能夠部分或者全部完成所有工序的生產(chǎn)。自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械行業(yè)中應(yīng)用的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：

1.1自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度

將自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用到傳統(tǒng)機(jī)械行業(yè)中，能夠?qū)⒑芏喙ぷ鹘挥蓹C(jī)器來完成，降低工人的勞動(dòng)強(qiáng)度。如五軸數(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，降低了傳統(tǒng)機(jī)床中重復(fù)裝卡的勞動(dòng)強(qiáng)度。從另一個(gè)方面，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠代替很多人工工作，工人只是起到相應(yīng)的輔助作用。在傳統(tǒng)的制造行業(yè)，機(jī)械零件的加工裝配都是由產(chǎn)業(yè)工人全程手工完成，例如90年代早期的電腦配件生產(chǎn)，其CPU，內(nèi)存條裝配，其針腳均有人工焊接完成，這種高精度的柔性裝配過程，需要工人在生產(chǎn)過程中大量的精力維持。有統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，這種長時(shí)間的重復(fù)生產(chǎn)過程，使得工人極易陷入疲勞，導(dǎo)致成品質(zhì)量不一，降低產(chǎn)品總體質(zhì)量，這也是我國早期電腦配件市場次品率高的一次因素。在自動(dòng)化引進(jìn)后，利用"傳感器+機(jī)器人"技術(shù)，有效解決了人工生產(chǎn)過程中出現(xiàn)的這一重大問題，將重復(fù)的勞動(dòng)過程全面交給機(jī)器來進(jìn)行，而勞動(dòng)工人則只需根據(jù)生產(chǎn)需要，對機(jī)器人手臂進(jìn)行調(diào)整。

1.2自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用提高了機(jī)械加工的質(zhì)量

傳統(tǒng)機(jī)械加工過程中，機(jī)械設(shè)備的精度較低，加工得到了產(chǎn)品質(zhì)量較差，影響了其使用性能。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對零件和刀具的精確定位，降低加工過程中存在的誤差大小，加工完成之后零件的表面質(zhì)量較高。在十多年前，我國傳統(tǒng)機(jī)械加工領(lǐng)域，對于工件的精加工技術(shù)，在技術(shù)上始終未有突破，以葉輪加工為例，早期生產(chǎn)的葉輪，其葉輪葉面光滑度差，導(dǎo)致安裝到機(jī)組運(yùn)行后，其氣蝕發(fā)生頻繁，對機(jī)組的揚(yáng)程造成削減，其葉輪使用周期大大縮短。自從出現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床，對于整個(gè)葉片制造的精度得到極大的提高。由于數(shù)控機(jī)床的特點(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，定制生產(chǎn)，而又由于采用機(jī)床的高精度，高可控性，可以對葉面剖面實(shí)現(xiàn)微米級(jí)加工，其對產(chǎn)品的優(yōu)質(zhì)性提升，誤差率的降低不言而喻。

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

2.1機(jī)械設(shè)計(jì)的自動(dòng)化

傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)需要工人手工繪制二維圖紙，然后通過樣機(jī)試制，分析設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)中存在的問題，并且進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的改進(jìn)。自動(dòng)化技術(shù)引進(jìn)之后，現(xiàn)階段機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)都由計(jì)算機(jī)來完成，利用三維軟件強(qiáng)度的圖形繪制能力，設(shè)計(jì)人員能夠方便的完成零件的造型和裝配。然后將模型導(dǎo)入到分析軟件中，對其強(qiáng)度和結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。根據(jù)仿真分析的結(jié)果進(jìn)行設(shè)計(jì)方案的優(yōu)化即可。由此可以看出自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用提高了機(jī)械設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量，減少了樣機(jī)試制所需要的時(shí)間和成本，縮短了產(chǎn)品設(shè)計(jì)所需周期。

2.2機(jī)械制造的自動(dòng)化

傳統(tǒng)情況下產(chǎn)品的加工全部有人工操作機(jī)器來完成，加工精度低，生產(chǎn)效率低，同時(shí)機(jī)械加工過程中對工人的技能水平和加工經(jīng)驗(yàn)要求較高。隨著自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，機(jī)械加工過程對人工的需求越來越低。利用計(jì)算機(jī)軟件可以直接生產(chǎn)機(jī)械產(chǎn)品的加工軌跡，然后將其導(dǎo)入到機(jī)床中，工人只需完成簡單的對刀操作，機(jī)床自動(dòng)完成整個(gè)零件的加工過程。由此我們可以看出自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，降低了傳統(tǒng)機(jī)械產(chǎn)品加工工藝的編制和加工工序的制定，提高了加工效率。同時(shí)PLC等先進(jìn)控制系統(tǒng)的應(yīng)用，使得機(jī)床加工自動(dòng)化程度較高。

3自動(dòng)化在機(jī)械制造行業(yè)中的發(fā)展趨勢

3.1集成化

集成化是機(jī)械自動(dòng)化發(fā)展的一個(gè)主要方向，即采用各種先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)將產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和加工等集成為一個(gè)整體。從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)的柔性化生產(chǎn)模式，實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造和加工質(zhì)量的提升。同時(shí)降低整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)所需成本大小以及產(chǎn)品升級(jí)改造周期長短。

3.2智能化

智能化是隨著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用和智能控制技術(shù)的發(fā)展而產(chǎn)生的一個(gè)新方向，它能夠?qū)崿F(xiàn)對機(jī)械制造過程的智能化控制。即通過知識(shí)庫和推理機(jī)的設(shè)計(jì)，讓機(jī)器擁有跟人一樣的思維能力，使其在機(jī)械制造中充分發(fā)揮其優(yōu)勢，提高機(jī)械制造設(shè)備和系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性。

3.3虛擬化

虛擬化是隨著智能控制技術(shù)發(fā)展起來的一種先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)，能夠利用計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)對機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)和加工過程的真實(shí)模擬，從而實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品加工質(zhì)量的提升。如利用先進(jìn)的虛擬仿真技術(shù)模擬機(jī)械產(chǎn)品的加工過程，能夠幫助我們及早發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品加工過程中存在的問題，并且采取相應(yīng)的解決策略。虛擬技術(shù)的應(yīng)用能夠降低機(jī)械制造所需成本，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，提高機(jī)械產(chǎn)品的市場競爭力。

3.4網(wǎng)絡(luò)化

21世紀(jì)是一個(gè)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的時(shí)代，實(shí)現(xiàn)了人們生產(chǎn)和生活方式的變革。機(jī)械行業(yè)亦如此，在未來發(fā)展過程中，機(jī)械制造將會(huì)融合網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對其制造過程的遠(yuǎn)程監(jiān)控。同時(shí)還可以通過網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員和制造人員等之間的溝通和交流。

3.5綠色化

由于機(jī)械制造屬于生產(chǎn)過程，不可避免的會(huì)產(chǎn)生一些環(huán)境污染問題，因此在未來發(fā)展過程中，機(jī)械制造還會(huì)向著綠色可持續(xù)方向發(fā)展。這就要求機(jī)械制造的整個(gè)壽命周期內(nèi)要最大限度的降低機(jī)械產(chǎn)品加工過程消耗原材料和能量的多少，還要不斷降低機(jī)械制造過程中產(chǎn)生的噪音和污染現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造循環(huán)利用和可持續(xù)發(fā)展。

4結(jié)束語

隨著時(shí)代的發(fā)展，機(jī)械制造行業(yè)正在面臨巨大的變革，其自動(dòng)化水平越來越高，降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高了機(jī)械加工的質(zhì)量和效率。目前人們主要利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)軟件完成對機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)，并且利用自動(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)器的自動(dòng)加工。在未來發(fā)展過程中機(jī)械制造自動(dòng)化將會(huì)向著集成化、智能化、虛擬化、網(wǎng)絡(luò)化以及綠色化的方向不斷發(fā)展，即實(shí)現(xiàn)整個(gè)機(jī)械制造過程的一體化加工，人們可以通過網(wǎng)路進(jìn)行產(chǎn)品制造整個(gè)過程中的溝通和交流。

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作者：秦鵬 單位：武漢市排水泵站管理處