欒星亮

摘 要：機(jī)械制造及其自動(dòng)化研究機(jī)械制造理論、制造技術(shù)、自動(dòng)化制造系統(tǒng)和先進(jìn)制造模式。機(jī)械制造及其自動(dòng)化是將機(jī)械設(shè)備與自動(dòng)化通過(guò)計(jì)算機(jī)的方式結(jié)合起來(lái)，為節(jié)省人工和簡(jiǎn)便操作提供技術(shù)支持，使傳統(tǒng)的機(jī)械加工得到質(zhì)的飛躍。機(jī)械制造自動(dòng)化的出現(xiàn)極大提高了工作效率節(jié)省人力，提高生產(chǎn)效率，降低成本，在工業(yè)制造中尤為重要。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化；工藝；技術(shù)

1.機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀

從機(jī)械制造應(yīng)用自動(dòng)化來(lái)看，個(gè)別國(guó)家的相關(guān)先進(jìn)工藝已達(dá)到相當(dāng)成熟的地步，其發(fā)展程度是我國(guó)目前的技術(shù)水平無(wú)法比擬的。我國(guó)應(yīng)用水準(zhǔn)并不高、機(jī)床上也極少應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，和其他發(fā)達(dá)國(guó)家相比較在質(zhì)量上、品種上以及使使用上都還有一定的差距。發(fā)展的也十分不平衡，一些重工業(yè)基地已完全實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造現(xiàn)代化，而一些較落后地區(qū)仍在利用傳統(tǒng)的生產(chǎn)模式。因此，如何促進(jìn)我國(guó)機(jī)械制造行業(yè)平衡發(fā)展，提升行業(yè)整體技術(shù)水平，提高國(guó)家整體機(jī)械制造自動(dòng)化水平的主要攻克方向。

先進(jìn)的自動(dòng)化技術(shù)是用到計(jì)算機(jī)輔助機(jī)械加工，通過(guò)智能化的電腦去處理更多的較為復(fù)雜的問(wèn)題，發(fā)展自動(dòng)化技術(shù)要從實(shí)際中加強(qiáng)推廣，不但要具備發(fā)動(dòng)機(jī)，還必須要具備配套的自動(dòng)化控制元件與系統(tǒng)，有關(guān)人員要具有關(guān)注零部件檢測(cè)、計(jì)算機(jī)技術(shù)以及電子學(xué)自動(dòng)化。

使用程序數(shù)控機(jī)床，將可靠高效計(jì)算機(jī)使用到自動(dòng)化生產(chǎn)線、生產(chǎn)信息系統(tǒng)以及自動(dòng)化控制系統(tǒng)各個(gè)方面。在應(yīng)用自動(dòng)化生產(chǎn)之時(shí)，要應(yīng)用伺候系統(tǒng)、自動(dòng)化檢測(cè)以及自動(dòng)化控制等，使用自動(dòng)控制理論與微電子技術(shù)進(jìn)行運(yùn)算、交換、決策、判斷以及存儲(chǔ)等，將機(jī)械制造和自動(dòng)化技術(shù)有機(jī)結(jié)合，依靠科學(xué)進(jìn)行機(jī)械制造。

機(jī)械制造及其自動(dòng)化適應(yīng)了市場(chǎng)需要、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、工藝技術(shù)、生產(chǎn)過(guò)程組織與監(jiān)控、市場(chǎng)信息反饋在內(nèi)的工程系統(tǒng)。它是不斷更新發(fā)展的一種高新技術(shù)體系。具體主要包括成組技術(shù)（GT）、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造（CAD＼CAM）、計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)（CAPP）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）、敏捷制造系統(tǒng)（AM）以及快速成型制造系統(tǒng)（RPM）。

2.生產(chǎn)自動(dòng)化的特點(diǎn)

2.1勞動(dòng)生產(chǎn)率的提高

完全通過(guò)機(jī)械來(lái)對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行加工，在很大程度上減少了傳統(tǒng)的人工操作所帶來(lái)的失誤，從而有效提高了產(chǎn)品合格率。通過(guò)機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)，可保證制造精度在較小的范圍內(nèi)波動(dòng)，提升產(chǎn)品合格率，提升企業(yè)效益。同時(shí)，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的勞動(dòng)形式，解放了大量工人勞動(dòng)力，之前由人工完成的工作轉(zhuǎn)變?yōu)橛蓹C(jī)器完成，使產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率得到大幅度提升，節(jié)約了資源，提高了資源利用率，降低了生產(chǎn)成本，提高了企業(yè)的效益。

2.2保護(hù)環(huán)境

作為一個(gè)企業(yè)，也保護(hù)環(huán)境、愛(ài)護(hù)生態(tài)是不容推卸的義務(wù)。機(jī)械制造行業(yè)由于對(duì)生態(tài)環(huán)境破壞較大，更應(yīng)主動(dòng)擔(dān)當(dāng)起保護(hù)生態(tài)環(huán)境的責(zé)任。在機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)中融入節(jié)能環(huán)保的理念。具體來(lái)說(shuō)，從機(jī)械設(shè)備的設(shè)計(jì)、選材、制造到維護(hù)、回收，各個(gè)環(huán)節(jié)均要考慮環(huán)保因素。通過(guò)選用環(huán)境友好型材料，采取對(duì)環(huán)境影響較小的方式進(jìn)行加工處理，定期進(jìn)行維護(hù)以延長(zhǎng)使用壽命，對(duì)報(bào)廢件進(jìn)行回收以循環(huán)利用材料，可最大限度減少對(duì)環(huán)境的破壞，從而達(dá)到很好的生態(tài)效益。

2.3具有較高的安全性能

與傳統(tǒng)生產(chǎn)過(guò)程相比，機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)在應(yīng)用時(shí)具有較大安全性。通過(guò)進(jìn)行程序的設(shè)定，該技術(shù)可在發(fā)生危險(xiǎn)時(shí)自動(dòng)停止運(yùn)行并報(bào)警提醒，從而遏制危害的進(jìn)一步擴(kuò)大，最大限度降低事故發(fā)生率，保障人員生命安全，減少企業(yè)財(cái)產(chǎn)損失。同時(shí)，該技術(shù)還能在芯片等高精度電子元件的加工上進(jìn)行應(yīng)用，從而提升市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，為企業(yè)帶來(lái)更高的收益。

2.4應(yīng)用范圍廣

機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)在現(xiàn)代工業(yè)中得到了十分廣泛的應(yīng)用，主要原因在于該技術(shù)具備強(qiáng)大的復(fù)合功能，可在不同工作環(huán)境中發(fā)揮相應(yīng)的作用。由于該技術(shù)在理論和實(shí)際中具有雙重重要性，通過(guò)對(duì)其機(jī)械設(shè)備進(jìn)行改造，便可達(dá)到不同的精度和效率，適應(yīng)范圍較廣泛。一項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展就可能促進(jìn)整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)能力的發(fā)展，為解放勞動(dòng)力提供更為成熟的技術(shù)支持。

3.現(xiàn)代制造技術(shù)以及其功能

3.1成組技術(shù)

成組技術(shù)是針對(duì)于生產(chǎn)中需要把大批量的生產(chǎn)的先進(jìn)工藝和高效設(shè)備以及生產(chǎn)方式用于中小批量產(chǎn)品的生產(chǎn)組織方式。

成組技術(shù)是充分利用事物之間的相似性，將許多具有類(lèi)似信息的研究對(duì)象歸并成組，并用大致相同的方法來(lái)解決這一組研究對(duì)象的生產(chǎn)技術(shù)問(wèn)題，這樣就可以發(fā)揮規(guī)模生產(chǎn)的優(yōu)勢(shì)，達(dá)到提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本的目的。由于很多零部件在尺寸、形狀、精度、表面質(zhì)量和材料方面具有這種相似性，因此在加工工序安裝定位機(jī)床設(shè)備以及工藝流程路線等各個(gè)方面也都呈現(xiàn)出一定的相似性。成組技術(shù)就是對(duì)零件的形似型進(jìn)行標(biāo)識(shí)、歸類(lèi)和應(yīng)用，以便形成更容易管理的數(shù)據(jù)庫(kù)。

零件的編碼就是用一串?dāng)?shù)字和英文字母來(lái)描述零件的設(shè)計(jì)和工藝基本特征的信息。它是標(biāo)識(shí)相似性的手段，依據(jù)編碼按照一定的相似性和相似程度再將零部件劃分為加工組，因此他是組成技術(shù)的重要內(nèi)容，其合理與否將會(huì)直接影響到成組技術(shù)的經(jīng)濟(jì)效果

3.2分類(lèi)編碼系統(tǒng)

計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)是在計(jì)算機(jī)硬件與軟件的支持下，通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的描述、造型、系統(tǒng)分析、優(yōu)化、仿真和圖形處理的研究，完成產(chǎn)品的全部設(shè)計(jì)過(guò)程，并且最終輸出滿意的設(shè)計(jì)結(jié)果和產(chǎn)品技術(shù)圖形。

計(jì)算機(jī)輔助制造有廣義和狹義兩種，廣義的CAM一般是利用計(jì)算機(jī)輔助完成從生產(chǎn)準(zhǔn)備到產(chǎn)品制造的整個(gè)流程的活動(dòng)，包括工藝過(guò)程設(shè)計(jì)、工裝設(shè)計(jì)、NC自動(dòng)編程、成產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃、成產(chǎn)控制、質(zhì)量控制等。狹義的CAM是指NC程序編程，包括刀具路徑規(guī)劃、刀位文件生成、刀位軌跡仿真以及NC代碼生成等。

3.3計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)

它是機(jī)械制造生產(chǎn)過(guò)程中的一項(xiàng)重要的技術(shù)準(zhǔn)備工作，是產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造之間的鏈接紐帶。零件加工工藝過(guò)程中涉及的問(wèn)題很多，所以編制工藝流程比較復(fù)雜。由于編制人員的生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)和參考資料不同，同一個(gè)零部件可能會(huì)編制出不同的工藝流程，傳統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)方法需要大量的時(shí)間和豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，工藝設(shè)計(jì)的質(zhì)量在很大程度上取決于工藝人員的水平和主觀性。這使得工藝設(shè)計(jì)很難做到最優(yōu)化和標(biāo)準(zhǔn)化。數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)有效的彌補(bǔ)了這一個(gè)問(wèn)題，為零件加工工藝的規(guī)程創(chuàng)造了條件。

3.4柔性制造系統(tǒng)

成組技術(shù)能夠有效的解決外形結(jié)構(gòu)和加工工藝相差不大的工件的加工，但是它不能夠很好的解決多品種、中小批量生產(chǎn)的自動(dòng)化問(wèn)題，柔性制造系統(tǒng)很好的解決了這一問(wèn)題。柔性制造系統(tǒng)是由計(jì)算機(jī)控制的、以數(shù)控機(jī)床設(shè)備為基礎(chǔ)和以及物料輸運(yùn)系統(tǒng)連成的、能形成沒(méi)有固定加工工序和節(jié)拍的自動(dòng)加工制造系統(tǒng)。

3.5計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)

生產(chǎn)技術(shù)的高度發(fā)展要求設(shè)計(jì)與制造在產(chǎn)品生產(chǎn)中的有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)一體化，從而發(fā)展形成集成制造系統(tǒng)。用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)將產(chǎn)品生產(chǎn)全過(guò)程的各個(gè)子系統(tǒng)有機(jī)的集合成一個(gè)整體，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的高度柔性化、自動(dòng)化和集成化，從而達(dá)到高效率、高質(zhì)量、低成本的生產(chǎn)目的。

3.6敏捷制造技術(shù)

敏捷制造技術(shù)是企業(yè)采用現(xiàn)代通訊手段，通過(guò)快速配置各種資源（包括技術(shù)、管理和人）以有效的協(xié)調(diào)方式響應(yīng)用戶需求，實(shí)現(xiàn)制造的敏捷性。

綜上，要依據(jù)我國(guó)的國(guó)情，合理使用自動(dòng)單機(jī)與自動(dòng)線技術(shù)，讓企業(yè)獲得一定的經(jīng)濟(jì)利益，如果產(chǎn)品品種比較多就應(yīng)該快速的調(diào)整設(shè)備，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化，合理運(yùn)用計(jì)算機(jī)，提高生產(chǎn)效率。西方發(fā)達(dá)國(guó)家正不斷通過(guò)將納米技術(shù)、微米技術(shù)以及復(fù)合加工技術(shù)等融入到機(jī)械制造自動(dòng)化技術(shù)中來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的改革和創(chuàng)新。