趙田楠

摘要：當生產(chǎn)工藝發(fā)展到一定水平，必須要提高生產(chǎn)加工設備的自動化程度，進一步減少空程輔助時間，促使生產(chǎn)率不斷提高。在相對落后的工藝基礎上實現(xiàn)自動化，生產(chǎn)效率的提升是有限的，因此探索機械加工制造當中自動化技術的應用是比較值得思考的一個課題。

關鍵詞：機械加工;自動化;應用

機械加工自動化主要可實現(xiàn)加工對象連續(xù)自動生產(chǎn)，大幅度提高生產(chǎn)加工變化速度、流動速度。機械加工制造自動化技術在我國的規(guī)?；瘧?、普及可追溯至20世紀70年代，伴隨計算機技術、自動控制技術發(fā)展，機械加工制造自動化技術也在不斷發(fā)展。近幾年，計算機高度集成化以及集成化制造系統(tǒng)開發(fā)，雖然大幅度促進了我國機械制造自動化的發(fā)展，然而就行業(yè)整體發(fā)展情況而言，我國機械制造、機械加工業(yè)仍舊處于自動化初級發(fā)展階段。據(jù)不完全統(tǒng)計，我國當前約有12萬余機械制造加工企業(yè)，但這些企業(yè)的發(fā)展水平卻參差不齊，發(fā)展狀態(tài)極為不平衡，大部分企業(yè)都落后于現(xiàn)代化加工水準，傳統(tǒng)半自動加工占比較大。因此，為推動機械加工制造業(yè)發(fā)展，就亟須對機械加工制造中自動化技術的運用進行系統(tǒng)梳理。

一、機械加工制造自動化技術應用

（一）基于PLC的機械加工設備自動化改造

PLC是一種可編程控制器，它是自動化控制當中的主要裝備。在機械加工制造當中可以依托機械加工工藝流程來確定PLC的控制方案，一般根據(jù)工藝流程當中的被控制對象、控制過程以及工藝要求，可確定輸入輸出設備，包括開關、傳感器、變頻器、接觸器、電磁閥、指示燈等。特別需要注意的是要根據(jù)被控對象統(tǒng)計好PLC的I/O點數(shù)，并以此為基礎，選定存儲器容量。PLC要實現(xiàn)自動控制，PLC的編程是非常關鍵的一環(huán)，務必要做好程序設計，一般根據(jù)工藝要求來制定控制流程圖，表明控制的順序和條件，然后利用PLC操作面板的梯形圖來進行程序設計，這里對操作人員的電氣設計經(jīng)驗以及電氣控制知識要求非常高。

在機械加工制造領域，很多普通機床的改造都和PLC有關。也有一些使用的是單片機，相對來說PLC更好，它可以直接利用現(xiàn)成的加工設備（一般只需要改變設備的部分結構即可），只需要配置好傳感器、變頻器、繼電器等裝置，再結合設備的加工流程設計好程序即可在電氣控制上實現(xiàn)自動化操作。

（二）數(shù)控機床的機械加工

在機械加工制造領域可以利用自動化技術來實現(xiàn)更加高水平的自動化，以此來提高機械加工的生產(chǎn)效率。一般很多普通的加工設備都可以轉(zhuǎn)化成自動控制裝備，這里邊就需要利用自動化技術來對普通的加工設備進行改造。如下重點就現(xiàn)成的數(shù)控機床這一自動化加工設備在偏心零件加工上的應用進行分析。

對于偏心零件而言，其是機械設備當中很常用的一種零件，所謂偏心零件是零件外圓與外圓軸線平行但不重合，并且有一定偏心距的零件，有偏心軸、偏心盤等類型。數(shù)控車床加工偏心件的工藝過程與普通車床沒有太大區(qū)別，當然要說區(qū)別也有，主要就是數(shù)控車床可以自動化加工。目前主流的數(shù)控車床可以使用夾具來實現(xiàn)偏心件加工，如三爪卡盤、四爪卡盤和專用偏心件加工夾具等。以三爪卡盤來論，可以加工一些長度較小的偏心件，一般加工中主要解決偏心距的問題，車削時需要先把偏心件外圓的形狀固定好，然后調(diào)整某個爪卡與材料的接觸面間隙，使用墊片來解決偏心距問題。在三爪卡盤加工偏心件當中關鍵是要抓好墊片這個裝置，務必要計算好厚度，目前有一些經(jīng)驗公式可以參考，但經(jīng)驗公式只能提供一個估計的墊片厚度值，相對來說，精度會比較差。然后還需要校正側(cè)母線，一般利用磁力表做的百分表在車床上對比調(diào)整即可。

以四爪卡盤來論，在加工偏心件時，需要先調(diào)整卡盤上的兩爪，使其不對稱，另外的兩爪則需要調(diào)整至對稱。然后把加工材料上確定的偏心圓線與卡盤中央重合。然后利用滑針、小平板等來校正偏心圓，先用滑針針尖對準圓線，校正偏心圓后調(diào)整為對準外圓水平線，細節(jié)檢查水平線后，將工件旋轉(zhuǎn)90°，檢查另一側(cè)，檢查合格后就可以夾緊卡腳，擰緊四爪即可開始加工。在加工時先期需要給定一個小的進給量，小的切深。車圓工件后，適當調(diào)整車削量，否則可能導致刀具出現(xiàn)破壞，或者影響加工精度。

專用夾具則是目前使用數(shù)控車床加工偏心件的主流方法，該方法的效率高，但是需要針對性地設計制造專用的夾具或者是采購專用夾具。

實際上如果只考慮使用夾具來加工偏心件，還不如使用普通車床來加工，因為經(jīng)濟性要更好。數(shù)控車床最大的優(yōu)勢是自動化，因此考慮到自動化加工，可以利用編程技術來編制宏程序來控制車床的加工。但根據(jù)現(xiàn)有的一些研究成果來看，宏程序要解決運算量大的問題，而且車床的性能要跟上，否則基本上實現(xiàn)不了。當然現(xiàn)在一些先進的數(shù)控車床自帶有車削偏心件的程序模塊，只需要直接在模塊當中輸入相應的參數(shù)就可以完成偏心件的加工，一般這種數(shù)控車床都比較昂貴，考慮經(jīng)濟性，如果能夠通過編輯宏程序來實現(xiàn)非專用夾具下的偏心件加工肯定更節(jié)約成本，而對于宏程序的編程問題可以參考數(shù)控車床宏程序編程實例精講。

二、基于自動化技術的機械加工制造的思考

機械加工制造自動化是目前很多機械加工廠所尋求的道路，也有很多機械加工制造廠家實現(xiàn)了自動化生產(chǎn)，對于實現(xiàn)了自動化加工生產(chǎn)的廠家來說，其在生產(chǎn)效率方面基本上沒有提高的空間。圍繞“中國制造2025”“制造強國”等戰(zhàn)略，機械加工制造必須要走工業(yè)4.0的道路，以自動化加工為基礎，先研究應用數(shù)字化工廠，然后走向智能制造。PLC的出現(xiàn)讓自動化工廠成為第三次工業(yè)革命的代表，但在工業(yè)4.0中，自動化工廠則因為信息物理系統(tǒng)的發(fā)展而成為了數(shù)字化工廠的重要基礎。

三、結束語

利用自動化技術來實現(xiàn)機械加工制造的自動化，可以提高機械加工制造的效率，并降低人工成本，所以自動化技術對于機械加工制造而言有著非常高的應用價值。為了實現(xiàn)自動化機械加工制造，可以利用自動化技術來對現(xiàn)有的機械加工設備進行自動化改造，當然也可以利用數(shù)控機床這種自動化裝備來實現(xiàn)自動化加工制造。

參考文獻：

[1]王義朋.現(xiàn)代機械加工技術的發(fā)展探析[J].機械管理開發(fā)，2016（10）：156-157.

[2]郭君.淺析機械自動化設計與制造中的不足與改進[J].軟件（教育現(xiàn)代化X電子版），2016（2）：235.