對機械加工制造中自動化技術應用的幾點探討

　　摘要：在汽車零部件機械加工制造中，采用自動化控制技術可以提高零部件加工的控制水平，并能促進機械加工企業不斷革新生產流程，提高生產效率，能解決汽車零部件加工制造生產中存在的問題，通過對自動化控制技術在零部件加工制造生產中的地位與作用進行分析，結合自動化控制及時在汽車零部件加工機制中應用的趨勢，提出自動化控制技術在機械加工制造生產中具體應用措施。

　　喬智， 內燃機與配件 發表時間：2021-08-23

　　關鍵詞：機械加工;汽車;自動化技術

　　0 引言

　　隨著汽車制造技術的發展，對機械加工技術也提出更高的要求，也機械加工的精度提出更高的要求，機械設備的組成一般是比較復雜的，而且零部件的精度直接決定了汽車質量，在機械加工制造中采用自動化技術對零件進行加工，不僅能規范機械加工制造的工業生產流程，還提高了汽車機械加工制造企業的生產效率，同時也能夠促進我國機械加工制造工業化結構的轉型與升級，提高汽車零部件機械加工的精度與效率，也能為我國汽車工業化發展注入新的動力。

　　1 自動化技術在工業自動化控制中的重要作用

　　1.1 有利于提高汽車機械加工的效率

　　自動化控制技術是在計算機科學技術上發展而來的，主要是以自動控制為基礎，將自動化技術融入到機械加工制造、生產中，隨著計算機控制系統的不斷更新與發展，自動化技術也得到不斷地提升，在機械加工與制造企業中具有十分廣泛的應用。汽車的零部件加工要求的精度比較高，在機械加工生產中，機器與設備只是作為生產的一個載體，是依據加工指令來完成生產加工的工具，而自動化控制技術能夠控制這些載體，按照汽車零部件加工的要求，對汽車零部件的精細度進行合理的控制，針對汽車零件加工的過程中，往往存在著熱力因素，往往會導致零部件受熱變形的情況，采用自動化控制技術，能針對加工生產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的精細度，提高汽車零件的生產效率。

　　1.2 提高機械加工制造的精度

　　目前，在汽車零部件的加工制造的生產環節中，利用自動化技術進行控制能提高零部件的加工精度，利用自動化技術可以對收集的數據進行分析、建模、處理，構建汽車零部件加工的生產模型，為自動化控制提供數據支持，自動化控制技術不僅可以提高企業的生產效率，還能降低汽車零部件生產過程中成本，能自動地對機械加工的零部件進行控制，減少人為誤差給零部件生產帶來的誤差，利用自動化控制技術能提高對汽車零部件幾何誤差的控制，合理的調整機床主軸回轉誤差對零部件加工造成的誤差，提高汽車零部件加工的精度。

　　1.3 有利于提高機械加工制造企業的轉型

　　自動化控制技術在機械加工制造工業生產中的規模化、立體化的應用，特別是在汽車零部件的生產與加工中，不僅能提高零部件加工的精度，降低零部件加工生產過程中的誤差，還能優化汽車零部件加工的流程，促進工業生產的轉型與升級，同時機械加工制造應用自動化技術的應用與傳播奠定了基礎。自動化技術運用計算機技術可以有效收集生產管理的數據，可以對汽車零部件的加工流程進行自動化的檢測，對其加工過程進行分析、再造，規范機械加工制造企業的生產流程進行具有十分重要的作用，同時還能幫助生產者了解汽車零部件加工的參數、運行狀態，提高汽車零部件的生產效率。

　　2 自動化技術在汽車零部件加工制造生產中的應用

　　2.1 自動化技術在零部件加工制造數字控制中的應用

　　通過 PIC 控制技術，可以對機械加工機器設備中的芯片進行編程控制，根據汽車零部件加工的需求，完成工業生產的自動化控制的設置，這種控制技術主要是通過識別提前設定好的程序控制命令分配生產任務，在滿足條件時，自動激活設備指令，控制機器生產。生產管理者利用計算機向生產機器設備發送指令，機器根據指令進行零部件的加工，并將生產中實時信息進行反饋，自動化控制系統能及時檢測生產信息，并根據生產變化的情況，自動調整生產過程。這種，利用自動控制技術與數字控制技術的深度相結合對機器進行控制，從而保證了整個生產過程中運營系統的穩定性和運轉持續性，具體的自動化技術對生產過程的控制如圖 1 所示，通過計算機系統向機器的控制系統發送生產指令，完成生產的自動化控制，利用傳感系統、機械部分及時反饋生產過程的信息，從而形成一個完整的自動化控制系統(見圖 1)。

　　2.2 在汽車復合機械加工中的應用

　　在汽車零部件加工的過程中，常常采用復合機械加工與五軸聯動機械加工的方式來生產零部件，可以有效的保證 3D 曲面零部件加工的精準度，并利用機械切割技術來保證零部件的幾何角度，利用這種自動化機械加工技術，對汽車零部件加工的光潔度也十分有效。例如，根據汽車零件的尺寸與基本要求，將數控技術與五軸聯動機械加工技術結合之后，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，對高硬度鋼零件的快速銑削淬，提高自動化技術在機械加工中的應用效率。在具體的應用中，采用主機構架與數控信息系統結合在一起，利用數控的自動化控制功能，在提前設置好相關的參數之后，不僅能保證自動化設備的安全性能，而且也能有效地控制產品的生產質量，它與機械加工制造自動化控制系統具有更高的融合度，實現范圍更加廣泛的數據采集與控制功能。可編程控制系統能自動的對機械加工的生產境數據進行采集，并將結果反饋至計算機控制系統中，便于工作人員利用計算機對整個機械加工過程進行分析，達到整個機械加工過程進行優化的目標。

　　2.3 可編程控制器應用

　　它是充分利用可編程控制系統的“可編程性”特征，提前按照汽車機械零部件的參數要求，對 PLC 自動化控制系統進行設置，讓存儲數據的機器設備(例如 PLC 定時控制系統等)對機械加工制造的生產條件自主進行設定、模擬、計算、分析與處理，同還可以與模擬仿真軟件結合在一起，對汽車零部件的加工生產過程中進行模擬，幫助管理人員分析汽車零部件加工過程是否存在問題，以便于及時調整參數，提高整個生產過程的效率。建立計算機系統的控制數據與機械加工自動化生產之間的緊密聯系，真正的實現“機械工業生產自動化”和“計算機控制” 的有機結合，也能促進汽車機械加工向智能制造方向發展，有效降低機械加工制造的成本。采用計算機要實現機械加工的自動化控制，主要是通過可編程控制器來實現對機器設備進行控制，在機械加工零部件的參數要求，利用計算機技術編寫符合自動控制系統需求的控制流程，然后就可以利用進行零部件的自動化加工。采用自動化控制技術對機械加工設備的控制系統發送指令，利用自動化設備快速編輯指令的功能，發行生產信息，它不受其他機器指令的干擾與控制，在自動化設備發出生產指令之后，能控制機械加工設備進行生產與加工，保證了生產控制數據信息的準確性與獨立傳輸的功能。因此，利用可編程控制應用，實現了機械加工制造生產由“認為控制” 向“數字控制”的轉變，能快速的實現計自動化控制系統對機械加工制造的自動化控制。

　　2.4 無線與機械加工制造監控網絡相結合

　　在汽車零部件加工制造生產的過程中，無線設備監控體系主要包括電腦監控、無線監控，其目標對零部件加工的生產過程進行全程監控，及時將零部件加工的過程反饋至自動化控制系統，可以及時反應、傳達生產信息，如果發現生產中出存在問題，及時發出告警信息，提醒工作人員及時查詢生產過程，利用無線網絡突破的汽車零部件加工生產車間的空間限制，監控管理人員可以通過遠程操控，對整個零部件加工生產過程進行監控，在降低工作壓力的同時，也能提高零部件加工的工作效率。無線網絡技術在零部件加工生產中的應用，使得監控技術能夠對生產中的每一個環節進行監控、管理，也有利于零部件加工制造工業生產自動化技術的革新。利用 5G 無線網絡全面覆蓋的技術，可以隨時隨地的、準確的對零部件加工制造工業生產中各個環節進行管理，將零部件加工制造生產的機械設備運行情況、生產環境等利用無線傳感設備連接在一起，對零部件加工設備運行的溫度、濕度、干燥度等進行監控，同時還可以對生產產品的質量進行控制，規范企業的生產管理流程。而在生產的過程中，可以將有線網絡與無線網絡結合在一起，針對無線網絡不穩定的情況，利用有線網絡提高自動化系統的控制能力，以滿足不同零部件加工制造工業生產的需求。

　　2.5 現場總線的應用

　　現場總線的控制應用提高了計算機系統的通信能力，也有利于汽車零部件加工制造的自動化控制功能，針對汽車零部件的高精度的要求，實時現場監控管理，提升了自動化控制技術在汽車零部件加工制造工業生產控制中的應用，利用現場總線的獨立處理器，可以提高自動化控制系統與汽車零部件加工制造生產過程中的各項數據處理能力。現場總線能夠利用雙絞線通信技術提高網絡通信的效率，可以來滿足測量控制器和計算機網絡對等連接，從而能夠實現無線檢測對測量控制點快速控制，把測量控制器轉化成網絡探測節點，實現聯機式自動化監測控制的要求，從而能夠提高自動化控制系統的監測能力，并能實時地為系統數據分析提供安全保證，實現對自動化作業流程的監督檢查和控制。

　　3 結束語

　　自動化控制技術在汽車零部件加工制造工業生產中的應用，對提高零部件加工制造企業的生產效率具有十分重要的作用，同時利用自動化控制技術也能提高汽車零部件加工制造工業生產的自動化水平，促進企業生產不斷進行創新，才能不斷地提升企業的生產技術，提高企業的經濟效率。計算機技術與工業自動化生產融合是一個不斷發展的過程，在具體地應用中，還需要結合生產的需求，將網絡技術、總線技術等融入其中，形成一個多角度、多空間的立體化控制系統，才能不斷提升企業工業自動化的水平。