机械制造中自动化技术的应用

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摘要：机械制造是一个复杂的机械产品加工过程，自动化技术的应用能够有效降低制造过程中对工人技能水平和加工经验的要求，同时还能够实现产品加工质量和效率的提升，提高机械产品在市场中的竞争力。因此文章主要探讨自动化技术在机械制造中应用的优势、形式以及未来的发展趋势等等。

关键词：机械制造；自动化；应用

机械制造是传统的行业，主要从事零部件的生产活动。传统情况下的机械制造需要耗费大量的人力和物力成本，而且得到的产品质量较差。随着科技的发展，各种先进的自动化技术在机械制造中的应用越来越多，彻底改变了传统机械行业的生产方式。这里我们所说的自动化是指采用先进的技术，实现机械生产过程中的无人操作和自动化生产，从而提高机械行业的生产效率，降低工人的劳动强度。

1自动化技术在机械制造行业中应用的优势

自动化是当前机械行业发展的主要趋势，目的是利用先进的机械技术代替传统人工劳动方式，提高机械设备的智能化水平，使其能够部分或者全部完成所有工序的生产。自动化技术在机械行业中应用的优势主要体现在以下两个方面：

1.1自动化技术的应用降低了工人的劳动强度

将自动化技术应用到传统机械行业中，能够将很多工作交由机器来完成，降低工人的劳动强度。如五轴数控机床中采用先进的自动化技术，能够实现对产品加工多个平面的自动加工，降低了传统机床中重复装卡的劳动强度。从另一个方面，自动化技术的应用能够代替很多人工工作，工人只是起到相应的辅助作用。在传统的制造行业，机械零件的加工装配都是由产业工人全程手工完成，例如90年代早期的电脑配件生产，其CPU，内存条装配，其针脚均有人工焊接完成，这种高精度的柔性装配过程，需要工人在生产过程中大量的精力维持。有统计数据显示，这种长时间的重复生产过程，使得工人极易陷入疲劳，导致成品质量不一，降低产品总体质量，这也是我国早期电脑配件市场次品率高的一次因素。在自动化引进后，利用"传感器+机器人"技术，有效解决了人工生产过程中出现的这一重大问题，将重复的劳动过程全面交给机器来进行，而劳动工人则只需根据生产需要，对机器人手臂进行调整。

1.2自动化技术的应用提高了机械加工的质量

传统机械加工过程中，机械设备的精度较低，加工得到了产品质量较差，影响了其使用性能。自动化技术的应用能够实现对零件和刀具的精确定位，降低加工过程中存在的误差大小，加工完成之后零件的表面质量较高。在十多年前，我国传统机械加工领域，对于工件的精加工技术，在技术上始终未有突破，以叶轮加工为例，早期生产的叶轮，其叶轮叶面光滑度差，导致安装到机组运行后，其气蚀发生频繁，对机组的扬程造成削减，其叶轮使用周期大大缩短。自从出现了数控机床，对于整个叶片制造的精度得到极大的提高。由于数控机床的特点，生产者可以实时按照叶片作用、尺寸、形式和工作部分，定制生产，而又由于采用机床的高精度，高可控性，可以对叶面剖面实现微米级加工，其对产品的优质性提升，误差率的降低不言而喻。

2机械制造行业中自动化技术的应用

2.1机械设计的自动化

传统机械产品的设计需要工人手工绘制二维图纸，然后通过样机试制，分析设计结构中存在的问题，并且进行设计方案的改进。自动化技术引进之后，现阶段机械产品的设计都由计算机来完成，利用三维软件强度的图形绘制能力，设计人员能够方便的完成零件的造型和装配。然后将模型导入到分析软件中，对其强度和结构进行分析。根据仿真分析的结果进行设计方案的优化即可。由此可以看出自动化技术的应用提高了机械设计的效率和质量，减少了样机试制所需要的时间和成本，缩短了产品设计所需周期。

2.2机械制造的自动化

传统情况下产品的加工全部有人工操作机器来完成，加工精度低，生产效率低，同时机械加工过程中对工人的技能水平和加工经验要求较高。随着自动化技术的应用，机械加工过程对人工的需求越来越低。利用计算机软件可以直接生产机械产品的加工轨迹，然后将其导入到机床中，工人只需完成简单的对刀操作，机床自动完成整个零件的加工过程。由此我们可以看出自动化技术的应用，降低了传统机械产品加工工艺的编制和加工工序的制定，提高了加工效率。同时PLC等先进控制系统的应用，使得机床加工自动化程度较高。

3自动化在机械制造行业中的发展趋势

3.1集成化

集成化是机械自动化发展的一个主要方向，即采用各种先进的自动化技术将产品设计、制造和加工等集成为一个整体。从而实现机械产品设计的柔性化生产模式，实现机械产品设计、制造和加工质量的提升。同时降低整个机械产品生产所需成本大小以及产品升级改造周期长短。

3.2智能化

智能化是随着计算机的应用和智能控制技术的发展而产生的一个新方向，它能够实现对机械制造过程的智能化控制。即通过知识库和推理机的设计，让机器拥有跟人一样的思维能力，使其在机械制造中充分发挥其优势，提高机械制造设备和系统的协调性。

3.3虚拟化

虚拟化是随着智能控制技术发展起来的一种先进的机械制造技术，能够利用计算机实现对机械产品设计和加工过程的真实模拟，从而实现产品加工质量的提升。如利用先进的虚拟仿真技术模拟机械产品的加工过程，能够帮助我们及早发现产品加工过程中存在的问题，并且采取相应的解决策略。虚拟技术的应用能够降低机械制造所需成本，缩短产品生产周期，提高机械产品的市场竞争力。

3.4网络化

21世纪是一个网络化发展的时代，实现了人们生产和生活方式的变革。机械行业亦如此，在未来发展过程中，机械制造将会融合网络技术，实现对其制造过程的远程监控。同时还可以通过网络实现机械产品设计人员和制造人员等之间的沟通和交流。

3.5绿色化

由于机械制造属于生产过程，不可避免的会产生一些环境污染问题，因此在未来发展过程中，机械制造还会向着绿色可持续方向发展。这就要求机械制造的整个寿命周期内要最大限度的降低机械产品加工过程消耗原材料和能量的多少，还要不断降低机械制造过程中产生的噪音和污染现象，实现机械制造循环利用和可持续发展。

4结束语

随着时代的发展，机械制造行业正在面临巨大的变革，其自动化水平越来越高，降低了工人的劳动强度，提高了机械加工的质量和效率。目前人们主要利用先进的计算机软件完成对机械产品设计，并且利用自动化技术实现机器的自动加工。在未来发展过程中机械制造自动化将会向着集成化、智能化、虚拟化、网络化以及绿色化的方向不断发展，即实现整个机械制造过程的一体化加工，人们可以通过网路进行产品制造整个过程中的沟通和交流。

参考文献

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作者：秦鹏 单位：武汉市排水泵站管理处