劉政彤

摘 要：工業(yè)4.0時代是一個制造業(yè)改革和創(chuàng)新的時代，所以又被稱為制造業(yè)革命的時代。在工業(yè)4.0時代里我們將利用與之前的蒸汽機(jī)時代、電氣化時代、信息化時代不同的技術(shù)去創(chuàng)造一個新的制造方式，也就是將之前的各種時代技術(shù)相互融合在一起的一個物理平臺，利用計算機(jī)技術(shù)和物理平臺相結(jié)合從而形成智能化制造的時代。在這種環(huán)境下由于有了計算機(jī)的輔助制造，機(jī)械精密加工得到了快速發(fā)展。本文以工業(yè)4.0位背景，以及在這個大環(huán)境下精密加工技術(shù)的發(fā)展歷程。

關(guān)鍵詞：工業(yè)4.0；計算機(jī)輔助；機(jī)械精密加工

中圖分類號：TP393.08 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）03-0233-01

1 什么是工業(yè)4.0時代

18世紀(jì)60年代到19世紀(jì)中期隨著蒸汽機(jī)的發(fā)明，第一次工業(yè)革命到來了，在那個時代里蒸汽機(jī)作為最先進(jìn)的工業(yè)技術(shù)代表。人們隨之發(fā)明出了蒸汽機(jī)火車，蒸汽機(jī)火車的發(fā)明使蒸汽機(jī)時代推向了頂峰。但是人們不會因為這樣的成就而感到滿足，通過100多年的發(fā)展，人們生活的時代又一次迎來了新的巨變，那就是電器化時代的來臨。至今我們使用的電燈、電話依然是在那個時代發(fā)明的。一直到了20世紀(jì)70年代信息化時代的到來，在這個時代里信息成為社會的主要財富，信息技術(shù)的發(fā)展推動時代的變革。

那么工業(yè)4.0也即是第四次工業(yè)革命，在前面的三次工業(yè)革命里，主要包含的是機(jī)械制造、電力技術(shù)和信息技術(shù)。然而第四次工業(yè)革命將會把物聯(lián)網(wǎng)服務(wù)引向制造業(yè)發(fā)展，工業(yè)4.0有一種特點，那就是通過對原材料的識別能得到相應(yīng)的信息。具體來講，就像我們平日工作的工廠，我們在拿到材料以后通過掃碼的方式就能識別出相應(yīng)的信息，每個標(biāo)簽上將會出現(xiàn)包括：材料的種類、材料的數(shù)量、材料的類型、客戶的聯(lián)系方式等。也可以這么說，我們把含有信息的材料放到工廠里使用這樣工廠就能很方便的去利用材料，實現(xiàn)原材料和信息共同傳輸，制造業(yè)將會是信息發(fā)展過程的一個分支。原來的工廠在工業(yè)4.0的大環(huán)境影響下向智能工廠轉(zhuǎn)變，這有利于企業(yè)從根本上改善工業(yè)過程，包括對制造、工程、材料的實用、供應(yīng)鏈周期和生命期管理。工業(yè)4.0的潛力不僅僅表現(xiàn)于此，更為重要的是它的服務(wù)在于客戶在個性化定制中得到需求和滿足，這就意味著即使就生產(chǎn)某種產(chǎn)品一次，也能從中獲得效益。在制造過程中已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)制造端和需求端兩方面的透明化，這有益于在生產(chǎn)過程中使用最優(yōu)的方案。特別的，它還能給予小企業(yè)發(fā)展機(jī)會，同時下層的服務(wù)也能從其中獲利。

2 在工業(yè)4.0時代下計算機(jī)與機(jī)械精密加工技術(shù)的結(jié)合

為了使機(jī)械精密技術(shù)工技術(shù)更加精確我們可以把計算機(jī)技術(shù)運用到機(jī)床中。計算機(jī)制造系統(tǒng)、柔性制造系統(tǒng)等大幅度增加，使機(jī)械精密加工過程中，更加精確。在計算機(jī)輔助加工的基礎(chǔ)上精密與超精密得到一定的突破，不少發(fā)達(dá)國家已經(jīng)開始向納米級精度過渡，在不就的將來，機(jī)械制造有可能會實現(xiàn)分子級或者原子級別的加工精度。當(dāng)然計算機(jī)和機(jī)械精密加工不僅僅是加工精度，還有加工速度和加工質(zhì)量。利用現(xiàn)代機(jī)床或者數(shù)控加工，使得切削速度提高每分鐘幾百米，從而加工速度明顯提高，然而計算機(jī)的精確度是人所不能達(dá)到的，我們又可以運用它來控制公差范圍，使公差范圍進(jìn)一步縮小。在現(xiàn)代化計算機(jī)與機(jī)械加工相結(jié)合的情況下，使機(jī)械加工機(jī)械生產(chǎn)的個個方面變得簡單化、自動化和智能化，生產(chǎn)合格率明顯升高。

例如在工業(yè)4.0的背景下我們可以進(jìn)一步使用數(shù)控機(jī)床。過去的普通通用機(jī)床只適合單件小批量生產(chǎn)，由于生產(chǎn)產(chǎn)品是多種多樣的，當(dāng)產(chǎn)品改變時機(jī)床與相應(yīng)的的工藝設(shè)備需要進(jìn)一步調(diào)整。并且通用機(jī)床的自動化程度不高，需要人為去操作。所以很難保證產(chǎn)品的質(zhì)量。尤其是對于曲面加工或者是一些曲線組成的輪廓。如果用通用機(jī)床，只能靠仿形加工，加工精度和質(zhì)量降低。由于數(shù)控機(jī)床應(yīng)用了計算機(jī)的控制、精密儀器檢查等技術(shù)，因此具有高柔性和高精度的特點。數(shù)控機(jī)床適合于復(fù)雜的曲面加工，能夠用計算機(jī)去測量和計算以排除人為的誤差，又可以利用專業(yè)的軟件技術(shù)實現(xiàn)精度的補(bǔ)償和優(yōu)化系統(tǒng)，在各種加工中心中具有換刀的功能，所以可以減少人為的裝夾次數(shù)，提高精度。因此在加工過程中采用數(shù)控機(jī)床能夠解決常規(guī)加工難以解決的加工問題。

3 機(jī)械精密加工的發(fā)展趨勢

由于機(jī)床的精度是用于保證機(jī)械加工的精度，我們要制造出需要的機(jī)械精度，所以必須有一個強(qiáng)大機(jī)床精度去保證。所以我們現(xiàn)在的發(fā)展方向主要是機(jī)床的研制方面。在某些機(jī)床或者專用的大型機(jī)床，只有歐美的一些大型國家才有，因此在我們需要加工一些復(fù)雜的曲面零件或者是很小的機(jī)械零件時，由于我們沒有合適的工具，而使在制造方面落后。而國外為了自己的利益又不肯把機(jī)床賣給我們，從一定程度上制約了我國機(jī)械的發(fā)展。我國現(xiàn)在正在潛心研究各種精密機(jī)床以滿足日益發(fā)展的社會需要。我國機(jī)械加工工藝方面需要發(fā)展，因此需要我們這一代人需要更加努力為我國工業(yè)發(fā)展方面做出貢獻(xiàn)。

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