前言：尋找寫作靈感？中文期刊網用心挑選的機械加工工藝中的自動化控制技術思考，希望能為您的閱讀和創作帶來靈感，歡迎大家閱讀并分享。
摘要:本文簡單介紹了機械加工工藝與自動化控制技術，著重研究了機械加工工藝中自動化控制技術在加工信息、生產、運輸、裝配、傳感等方面的應用情況，并就相應的應用發展趨勢進行了探討，但愿能為機械加工行業的發展提供些許支持。
關鍵詞:機械加工工藝;自動化控制技術;生產自動化
機械制造業作為現代工業的基礎部分，其發展水平往往被視作國家工業化程度的重要標志之一，同時也是國家重要的支柱產業。而機械加工工藝作為機械制造業中的重要部分，在自動化發展方向取得了一定成果和突破，相應的工藝水平、生產質量及效率均得到有效提升。我國自動化行業自改革開放以來便持續處于高速發展時期，不過各種因素影響而有所放緩，而2016年實現回升并維持低速平穩發展狀態，而且我國自動化設備市場份額在全球范圍內都名列前茅。數控機床、桁架機器人、關節機器人等的應用，使得機加工自動化生產線得以持續、穩定運轉。
一、機械加工工藝與自動化控制技術概述
（一）機械加工工藝
機械加工工藝得以廣泛應用、快速發展、持續改善，成為現代社會中不可或缺的部分。所謂機械加工工藝，簡單而言就是通過機械加工的方式進行制造符合圖紙設計要求的機械產品這一過程。機械加工工藝的流程通常為確定生產類型、分析圖紙以及相應技術、選擇毛坯、擬定工藝路線、確定各工序加工余量、計算工序尺寸和公差、確定設備與器具、確定切削用量與工時定額、確定主要工序的技術要求檢驗方法、生產制造、檢驗改善等。
（二）自動化控制技術
自動化控制技術自誕生以來，便在各個領域的到了充分應用，如技術、生產、軍事、管理等。該技術的應用主要是在明確控制目標和要求的前提下，設計和構建相應的自動控制系統，進而保障某個過程按照預想進行或者實現某個預設的目標。自動化控制系統通常包含程序單元、傳感單元、作用單元、制定單元以及控制單元等。其中程序單元是整個自動化控制系統中最關鍵的部分，需要針對不同的控制需求編寫不同的程序，但凡程序編寫不合理將會直接影響控制功能的實現以及實際控制質量。而作用單元作為執行程序命令的部分，其對于整個系統的正常運轉也有著必要的支撐作用。傳感單元是系統中用來收集各項數據的部分，其能夠將收集到的數據傳遞到控制單元，通過系統對數據進行計算、處理之后，基于程序下達相應的控制命令。制定單元則是連接和協調整個系統的重要部分，其能夠對其他單元進行命令和調控，從而保障系統自身的安全性、穩定性與可靠性。至于控制單元自然就是直接與被控制對象相連的部分，執行控制命令。
二、機械加工工藝中的自動化控制技術應用現狀
（一）加工信息自動化
隨著現代機械生產制造產業的不斷發展，機械加工工藝變得更加復雜，工藝應用中的相關信息類型、數量也有所增加。如果不能對加工信息進行全面有效地整合、分析、處理，那么會在很大程度上影響加工指令的有效執行，甚至可能導致加工生產出錯。而將自動化控制技術應用到機械加工信息的管理之中，能夠實現對信息的綜合化、自動化管理，提高管理效率的同時實現對加工過程的有效監控，推動高質量生產作業的有效實現。將自動化控制技術與信息采集、信息處理相融合，可以通過傳感單元實現對機械加工工藝參數信息的自動化采集，如銑削深度、銑削速度、每齒給進量、加工直徑、工序間余量、加工螺紋直徑、切削用量等。這些數據被傳遞至自動控制系統之中，通過提前構建的機械加工過程模型對數據進行簡單處理，能夠實現對整個加工過程的實時化、動態化監控，一旦發現參數信息異常便能自動發出警報。而自動控制系統的程序單元則能及時對異常程序進行處理，通過下達命令的方式對工藝過程進行調整，從而保障整體加工生產質量與效率。而且隨著數字化、信息化時代的到來，加工信息能夠通過終端屏幕進行實時顯示，有利于相關人員進行實時監控，同時數據化的機械控制也能得到有效實現，意味著機械加工將變得更加精準和高效。
（二）加工生產自動化
機械加工自動化的關鍵部分在于加工生產自動化。機械制造自動化系統主要包含加工系統、工間支撐系統、刀具控制系統、控制管理系統等，控制方式則包含液壓控制、氣動控制以及電氣控制等，該系統的有效應用能夠提高生產率、縮短生產周期、提高經濟效益、降低勞動程度、提高產品質量。自動化加工設備主要是數控加工設備，如數控機床、加工中心等。在自動化的加工生產過程中，刀具自動化是極為重要的一環?；谧詣踊刂萍夹g實現對刀具的自動化選擇、切換、對齊、進給等，是保障自動化生產的關鍵。尤其是在機械加工工藝較為復雜的情況下，加工生產過程中需要對刀具進行頻繁調整，更是需要刀具自動化的充分支持，確保自動化生產的有效實現。在對工件進行加工后，還需要對工件進行自動化檢測。對加工過程參數進行采集、處理、分析與優化，并對機床系統加以校正，能夠實現工件檢測過程的自適應控制。工件檢測方式主要包含直接測量與間接測量、接觸測量與非接觸測量、在線測量與離線測量多種類型，而自動檢測則能對各種不同類型的檢測方式進行綜合化應用，實現有效、準確檢測。在工件尺寸發生變化后，通過自動測量頭對位移信號進行檢測，然后再通過信號轉換放大器將位移信號轉化為電信號。電信號作為命令發出后，控制單元接受信號并執行相應命令，能夠對工件進行修正，從而在進行有效檢測的同時進一步優化加工，降低廢品率。
（三）加工運輸自動化機
械加工工藝流程中需要使用大量物料，其中既包括原始材料，也包括半成品等。而對這些物料進行自動化運輸，則是支持自動化加工生產得以實現的必要前提。在自動化控制技術的支持下，機械加工工藝流程中的物料自動化運輸需要物流供輸系統支持。該系統主要包含單機供料裝置、連續輸送裝置、運輸小車、工業機器人、存儲設備等。其中單機供料裝置通常為儲料器、隔料器、上料器、輸料槽、定位裝置等；連續輸送裝置則包含帶式輸送系統、鏈式輸送系統、步伐式傳送帶、輥子輸送系統、隨行夾具返回裝置等；運輸小車則包含自動導向小車、懸掛輸送小車、有軌導向小車；工業機器人則通常由執行機構、控制系統、驅動系統、檢測系統等組成；存儲設備包含托盤交換器、中央刀庫、緩沖工作站、自動化立體機器、巷道式堆垛機等。在自動化控制技術的支持下，物料的自動化運輸數量、間隔、速度等都能被有效控制，進而配合實際加工生產需要，保障加工質量與效率。
（四）加工裝配自動化
機械加工自動化不僅僅體現在對零部件的加工生產上，還體現在相應的裝配上。裝配自動化能夠按照預先規定的程序，自動地進行裝配。由于機械裝配需要對零部件的規格、數量、類型等進行嚴格控制，并嚴格按照預定的工序進行裝配，技術復雜性較生產自動化、運輸自動化更高。在對零部件進行自動裝配時，通常需要完成清洗、平衡、裝入、過盈連接、螺紋連接、檢測控制以及試驗等的自動化，確保零部件被準確安裝于正確位置。
（五）加工傳感自動化
機械加工工藝流程中需要對整個生產過程進行有效監督，而傳統人工監督模式有著質量和效率較低的缺陷，故而需要積極發展自動化監督模式。其中推動加工傳感自動化，正是實現自動化監督的有效方式。應用自動化控制技術，通過傳感器對整個生產過程的相關參數、信息等進行有效收集，通過計算機與系統可實現對整個生產流程情況的實施監控，配合監視器等，能夠及時發現生產過程中的不合規、不達標之處，并能對不符合標準的產品進行辨別與處理，大幅降低廢品率。
三、機械加工工藝中的自動化控制技術應用發展前景
自動化控制技術的應用，必然會跟隨時代的創新和發展而迎來新的轉機。尤其是人工智能技術的逐步成熟，使得智能化已經成為自動化機械加工的重要發展趨勢。計算機系統以模仿人腦思維的方式，不斷進行學習，對大量數據進行分析和處理，能夠做出智能的判斷，發出智能的指令，進而實現智能化加工，推動機械加工自動化水平的顯著提升。與此同時，集成化、虛擬化以及柔性化也是不容忽視的重要發展趨勢。其中集成化的優勢在于構建一體化系統，實現對整個工藝流程的統一化、標準化管理，而且能夠大幅提高管理效率，優化資源配置，增大生產加工規模，降低成本。而虛擬化則體現虛擬現實技術等的應用，能夠在實際配置生產條件前通過仿真的機械加工工藝環境進行試驗和檢驗，能夠在不影響正常工藝生產的前提下實現對工藝的有效優化和完善。而柔性化則體現能夠對工業產品類型的適當調整，進而滿足市場的不同需求，尤其能夠滿足市場的個性化需求，進一步增強機械制造業的市場適應能力。
四、結束語
綜上可知，自動化控制技術作為發展迅速、應用廣泛的先進技術，其在機械制造業中的應用價值極為巨大。在自動化控制技術的支持下，機械加工工藝不僅能夠實現自動化，還能逐步邁向智能化、集成化、虛擬化以及柔性化，意味著工藝水平的充分提高。只有深化對自動化應用的探索和發展，才能順應時代發展需求，不斷推動整個機械制造行業的創新發展。
參考文獻:
[1]田帥.芻議現代機械制造工藝與精密加工技術[J].城市建設理論研究:電子版,2016(8):361.
[2]黎嫦娥.機械加工工藝中自動化控制技術的應用分析[J].發明與創新•教育信息化,2018,000(012):71-72.
[3]李強.試論機械加工工藝中的自動化控制技術[J].建筑工程技術與設計,2018,000(017):4110.
作者：周棟華 單位：蘇州工業園區工業技術學校
