摘 要：自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用促進(jìn)了工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事以及醫(yī)療衛(wèi)生等領(lǐng)域的快速發(fā)展。機(jī)械制造業(yè)作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中的一個(gè)重要組成部分，與機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)密切相關(guān)。文章基于機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的相關(guān)理論，重點(diǎn)探討機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)中的數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的具體應(yīng)用，以期為促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的良好發(fā)展提供一定指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞：機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)；機(jī)械制造業(yè)；具體應(yīng)用

引言

機(jī)械制造業(yè)大體指的是各種動(dòng)力機(jī)械、化工機(jī)械、機(jī)床工具以及儀表儀器等機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)的行業(yè)。機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展提供了良好的技術(shù)裝備，對(duì)推動(dòng)我國(guó)工業(yè)化進(jìn)程具有極大促進(jìn)作用。科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升帶動(dòng)了機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步，為機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展提供了技術(shù)支撐。如何更好地將機(jī)械自動(dòng)化成果充分地應(yīng)用于機(jī)械制造業(yè)領(lǐng)域成為了未來(lái)關(guān)注的焦點(diǎn)之一。

1 機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的相關(guān)理論

自動(dòng)化技術(shù)主要是指在沒有人工操作或者人工干預(yù)的條件下，系統(tǒng)能夠自動(dòng)地按照預(yù)先設(shè)定好的程序進(jìn)行工作。如工廠中的大多數(shù)機(jī)床的應(yīng)用、航空領(lǐng)域中飛行器的飛行姿態(tài)的自動(dòng)控制等[1]。機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)則主要涉及的領(lǐng)域是機(jī)械制造業(yè)，在機(jī)械制造業(yè)中廣泛地應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)加工對(duì)象的連續(xù)化生產(chǎn)，并不斷地優(yōu)化自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程。在我國(guó)的機(jī)械制造業(yè)中，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)揮著重要作用。其不僅具有明確的應(yīng)用范疇，而且還能夠有效地實(shí)現(xiàn)社會(huì)效益與經(jīng)濟(jì)效益的統(tǒng)一。同時(shí)，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的進(jìn)步也是機(jī)械制造各大企業(yè)增強(qiáng)市場(chǎng)核心競(jìng)爭(zhēng)力的有效途徑之一。在一定程度上機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)與機(jī)械制造業(yè)之間具有密切的關(guān)系。機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展離不開機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)作為支撐，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的價(jià)值在機(jī)械制造業(yè)中得到具體體現(xiàn)。經(jīng)過(guò)不斷地生產(chǎn)實(shí)踐和應(yīng)用，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)正朝著集成化、智能化、虛擬化以及敏捷化等方向發(fā)展。

2 數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的具體應(yīng)用

數(shù)控技術(shù)的誕生應(yīng)用標(biāo)志著機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)開始邁入一個(gè)全新的領(lǐng)域。其主要是通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、自動(dòng)化控制技術(shù)以及電氣傳動(dòng)技術(shù)等進(jìn)行有效地整合，從而完成對(duì)各類系統(tǒng)的控制工作。機(jī)械制造業(yè)中的數(shù)控技術(shù)應(yīng)用則大多數(shù)是依靠程序的存儲(chǔ)功能，以實(shí)現(xiàn)對(duì)不同機(jī)床的有序控制。簡(jiǎn)而言之，數(shù)控技術(shù)是指通過(guò)采用電腦程序?qū)ιa(chǎn)機(jī)器進(jìn)行控制，并按照工作人員預(yù)先變好的相關(guān)程式，對(duì)機(jī)械零部件進(jìn)行加工的運(yùn)行過(guò)程。

機(jī)械制造業(yè)中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用是機(jī)械制造業(yè)信息化的重要組成部分，其具有以下特點(diǎn)：首先數(shù)控技術(shù)能夠?qū)σ恍┮话銠C(jī)床難以加工的復(fù)雜零部件進(jìn)行加工。尤其是在對(duì)一些新產(chǎn)品進(jìn)行研制和開發(fā)過(guò)程中，數(shù)控技術(shù)能夠有效地改變產(chǎn)品加工的工藝參數(shù)，從而方便工作人員進(jìn)行操作。其次，數(shù)控加工技術(shù)能夠有效地保證零部件的品質(zhì)和精度，且能夠有效地節(jié)省了工作人員的工作時(shí)間。最后，機(jī)械制造業(yè)中數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用還能夠有效地提供工廠工具的管理水平，實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助的制造標(biāo)準(zhǔn)。

現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的數(shù)控系統(tǒng)主要包括輸入設(shè)備和輸出設(shè)備兩大部分（如下圖1所示）[2]。

其中，機(jī)床部分是整個(gè)計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的主干，也是實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造加工的執(zhí)行部件。一般來(lái)說(shuō)，機(jī)床是由主運(yùn)動(dòng)部件、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)部件、支承件以及一些特殊裝置組成。這些裝置的共同運(yùn)作，才能夠促進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)的良好運(yùn)行。CNC裝置則主要是由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、位置控制板、PLC接口板以及通訊接口板等部分組成。該裝置的作用是根據(jù)已經(jīng)輸入的零件對(duì)加工程序進(jìn)行相應(yīng)地處理，同時(shí)系統(tǒng)會(huì)按照輸出控制的命令對(duì)相關(guān)的執(zhí)行部件進(jìn)行有效地控制?？傮w說(shuō)來(lái)，大部分工作都是由CNC裝置的內(nèi)硬件和軟件進(jìn)行相互協(xié)調(diào)和配合，才能夠使整個(gè)系統(tǒng)處于安全地運(yùn)行中。PLC則主要用于完成與邏輯運(yùn)算相關(guān)的順序動(dòng)作控制，能夠接受CNC裝置的執(zhí)行指令，并及時(shí)地對(duì)控制信號(hào)進(jìn)行譯碼和轉(zhuǎn)換，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輔助裝置的順利控制。同時(shí)，PLC裝置還能夠及時(shí)地接收操作面板和機(jī)床側(cè)的I/O信號(hào)[3]，經(jīng)過(guò)CNC裝置處理后，以指令的形式輸出到CNC系統(tǒng)的工作狀態(tài)和機(jī)床的動(dòng)作中。

例如，某汽車制造商在汽車生產(chǎn)的過(guò)程中則充分地引進(jìn)了數(shù)控技術(shù)，進(jìn)而極大地提高了企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。該汽車制造廠計(jì)算機(jī)數(shù)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)如圖1所示，輸入設(shè)備多為紙帶閱讀機(jī)、紙帶穿孔機(jī)、磁盤驅(qū)動(dòng)器以及光盤驅(qū)動(dòng)器等。同時(shí)，這些也是該系統(tǒng)的控制介質(zhì)。CNC裝置的類別為高級(jí)型裝置，聯(lián)動(dòng)軸數(shù)為5，分辨率<0.1um，進(jìn)給速度為>24m/min，CPU位數(shù)為32，主要以三維動(dòng)態(tài)的形式顯示。同時(shí)，主軸部件采用的是內(nèi)裝式主軸電機(jī)，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)200000r/min，主軸轉(zhuǎn)速的最高加速和減速為1.0g。刀到刀的換刀速度為0.9秒，切削到切削的速度為2.8秒。一輛汽車的完整系統(tǒng)主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤、車身以及電子電器設(shè)備四大部分構(gòu)成。汽車在生產(chǎn)過(guò)程中操作人員往往需要對(duì)殼體進(jìn)行數(shù)控加工。其中，發(fā)動(dòng)機(jī)、底盤以及車身是常用的典型零件。制造設(shè)備則包括鉆床、車床、磨床以及滾齒機(jī)等。自動(dòng)化生產(chǎn)線則包括加工機(jī)床、機(jī)器人、傳送鏈以及自動(dòng)夾具等。如操作人員需要對(duì)汽車的車身進(jìn)行噴漆和裝配，則需要借助機(jī)器人的優(yōu)勢(shì)，以提高汽車生產(chǎn)的效率和品質(zhì)。焊接機(jī)器人的應(yīng)用能夠自動(dòng)地完成相關(guān)零部件的組接，以提高工作效率。焊接機(jī)器人主要是由機(jī)器人和焊接設(shè)備兩個(gè)部分組成。其中，焊接設(shè)備多由焊接電源、送絲機(jī)以及焊槍等部分組成，智能機(jī)器人則多由傳感系統(tǒng)裝置組成。在實(shí)際的汽車生產(chǎn)過(guò)程中，大多數(shù)的工件需要在焊接的過(guò)程中進(jìn)行變位，并要保證焊縫處于一個(gè)良好的狀態(tài)才能夠進(jìn)行焊接作業(yè)。

在汽車底盤的焊接過(guò)程中，該制造企業(yè)用點(diǎn)焊機(jī)器人代替一些弧焊作業(yè)，極大地縮短了短距離內(nèi)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。尤其是在對(duì)車體下部的零件進(jìn)行焊接時(shí)，需要對(duì)較高的機(jī)器人進(jìn)行組裝，然后對(duì)車體上部共同進(jìn)行加工，以相應(yīng)地減少汽車焊接生產(chǎn)線的長(zhǎng)度。其主要采用的是沖壓焊接，板厚平均為4mm，且多以搭接、角接接頭形式為主，因而極大地提高了汽車焊接的質(zhì)量，同時(shí)還能夠保證汽車的安全性能。根據(jù)不同的產(chǎn)品產(chǎn)量以及用戶的需求，該汽車制造廠高速加工中心生產(chǎn)線則主要布置成混合式，能夠充分地結(jié)合并聯(lián)式和串聯(lián)式的優(yōu)點(diǎn)，從而得到最理想的生產(chǎn)效率，同時(shí)還能夠保證分期上批量時(shí)的生產(chǎn)線布置。相對(duì)于2012年，2013年該汽車制造廠的利潤(rùn)總額為2327.1億，同比增長(zhǎng)5.6%。通過(guò)對(duì)數(shù)控技術(shù)的不斷研發(fā)與應(yīng)用，不僅能夠有效地降低汽車生產(chǎn)的成本，而且還能夠提高產(chǎn)能的利用效率和改善產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展對(duì)促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的進(jìn)步具有重要作用。隨著機(jī)械制造業(yè)的不斷改進(jìn)，機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)也將不斷地成熟。因此，各大機(jī)械制造企業(yè)應(yīng)該堅(jiān)持與時(shí)俱進(jìn)，不斷創(chuàng)新，將機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)更好地運(yùn)用于實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中，從而實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益與社會(huì)效益的統(tǒng)一。

參考文獻(xiàn)

[1]劉斌.論機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用[J].企業(yè)技術(shù)開發(fā)，2013（12）.

[2]劉沖，李廣學(xué)，李佳亮.機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用[J].科技資訊，2011（09）.

[3]謝世權(quán)，謝麗.淺談機(jī)械自動(dòng)化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用及發(fā)展[J].知識(shí)經(jīng)濟(jì)，2013（05）.

作者簡(jiǎn)介：伏彩建（1983-），男，江蘇省連云港市人，工人。endprint