对机械加工制造中自动化技术应用的几点探讨

　　摘要：在汽车零部件机械加工制造中，采用自动化控制技术可以提高零部件加工的控制水平，并能促进机械加工企业不断革新生产流程，提高生产效率，能解决汽车零部件加工制造生产中存在的问题，通过对自动化控制技术在零部件加工制造生产中的地位与作用进行分析，结合自动化控制及时在汽车零部件加工机制中应用的趋势，提出自动化控制技术在机械加工制造生产中具体应用措施。

　　乔智， 内燃机与配件 发表时间：2021-08-23

　　关键词：机械加工;汽车;自动化技术

　　0 引言

　　随着汽车制造技术的发展，对机械加工技术也提出更高的要求，也机械加工的精度提出更高的要求，机械设备的组成一般是比较复杂的，而且零部件的精度直接决定了汽车质量，在机械加工制造中采用自动化技术对零件进行加工，不仅能规范机械加工制造的工业生产流程，还提高了汽车机械加工制造企业的生产效率，同时也能够促进我国机械加工制造工业化结构的转型与升级，提高汽车零部件机械加工的精度与效率，也能为我国汽车工业化发展注入新的动力。

　　1 自动化技术在工业自动化控制中的重要作用

　　1.1 有利于提高汽车机械加工的效率

　　自动化控制技术是在计算机科学技术上发展而来的，主要是以自动控制为基础，将自动化技术融入到机械加工制造、生产中，随着计算机控制系统的不断更新与发展，自动化技术也得到不断地提升，在机械加工与制造企业中具有十分广泛的应用。汽车的零部件加工要求的精度比较高，在机械加工生产中，机器与设备只是作为生产的一个载体，是依据加工指令来完成生产加工的工具，而自动化控制技术能够控制这些载体，按照汽车零部件加工的要求，对汽车零部件的精细度进行合理的控制，针对汽车零件加工的过程中，往往存在着热力因素，往往会导致零部件受热变形的情况，采用自动化控制技术，能针对加工生产过程中的热变形情况，有效的控制车床的温度，从而能最大限度的保证零件加工不受外界温度的影响，从而能提高汽车零部件生产的精细度，提高汽车零件的生产效率。

　　1.2 提高机械加工制造的精度

　　目前，在汽车零部件的加工制造的生产环节中，利用自动化技术进行控制能提高零部件的加工精度，利用自动化技术可以对收集的数据进行分析、建模、处理，构建汽车零部件加工的生产模型，为自动化控制提供数据支持，自动化控制技术不仅可以提高企业的生产效率，还能降低汽车零部件生产过程中成本，能自动地对机械加工的零部件进行控制，减少人为误差给零部件生产带来的误差，利用自动化控制技术能提高对汽车零部件几何误差的控制，合理的调整机床主轴回转误差对零部件加工造成的误差，提高汽车零部件加工的精度。

　　1.3 有利于提高机械加工制造企业的转型

　　自动化控制技术在机械加工制造工业生产中的规模化、立体化的应用，特别是在汽车零部件的生产与加工中，不仅能提高零部件加工的精度，降低零部件加工生产过程中的误差，还能优化汽车零部件加工的流程，促进工业生产的转型与升级，同时机械加工制造应用自动化技术的应用与传播奠定了基础。自动化技术运用计算机技术可以有效收集生产管理的数据，可以对汽车零部件的加工流程进行自动化的检测，对其加工过程进行分析、再造，规范机械加工制造企业的生产流程进行具有十分重要的作用，同时还能帮助生产者了解汽车零部件加工的参数、运行状态，提高汽车零部件的生产效率。

　　2 自动化技术在汽车零部件加工制造生产中的应用

　　2.1 自动化技术在零部件加工制造数字控制中的应用

　　通过 PIC 控制技术，可以对机械加工机器设备中的芯片进行编程控制，根据汽车零部件加工的需求，完成工业生产的自动化控制的设置，这种控制技术主要是通过识别提前设定好的程序控制命令分配生产任务，在满足条件时，自动激活设备指令，控制机器生产。生产管理者利用计算机向生产机器设备发送指令，机器根据指令进行零部件的加工，并将生产中实时信息进行反馈，自动化控制系统能及时检测生产信息，并根据生产变化的情况，自动调整生产过程。这种，利用自动控制技术与数字控制技术的深度相结合对机器进行控制，从而保证了整个生产过程中运营系统的稳定性和运转持续性，具体的自动化技术对生产过程的控制如图 1 所示，通过计算机系统向机器的控制系统发送生产指令，完成生产的自动化控制，利用传感系统、机械部分及时反馈生产过程的信息，从而形成一个完整的自动化控制系统(见图 1)。

　　2.2 在汽车复合机械加工中的应用

　　在汽车零部件加工的过程中，常常采用复合机械加工与五轴联动机械加工的方式来生产零部件，可以有效的保证 3D 曲面零部件加工的精准度，并利用机械切割技术来保证零部件的几何角度，利用这种自动化机械加工技术，对汽车零部件加工的光洁度也十分有效。例如，根据汽车零件的尺寸与基本要求，将数控技术与五轴联动机械加工技术结合之后，不仅能提高汽车零件的效果，还采用的硬度较高的材料立方氮化硼作为辅助，对高硬度钢零件的快速铣削淬，提高自动化技术在机械加工中的应用效率。在具体的应用中，采用主机构架与数控信息系统结合在一起，利用数控的自动化控制功能，在提前设置好相关的参数之后，不仅能保证自动化设备的安全性能，而且也能有效地控制产品的生产质量，它与机械加工制造自动化控制系统具有更高的融合度，实现范围更加广泛的数据采集与控制功能。可编程控制系统能自动的对机械加工的生产境数据进行采集，并将结果反馈至计算机控制系统中，便于工作人员利用计算机对整个机械加工过程进行分析，达到整个机械加工过程进行优化的目标。

　　2.3 可编程控制器应用

　　它是充分利用可编程控制系统的“可编程性”特征，提前按照汽车机械零部件的参数要求，对 PLC 自动化控制系统进行设置，让存储数据的机器设备(例如 PLC 定时控制系统等)对机械加工制造的生产条件自主进行设定、模拟、计算、分析与处理，同还可以与模拟仿真软件结合在一起，对汽车零部件的加工生产过程中进行模拟，帮助管理人员分析汽车零部件加工过程是否存在问题，以便于及时调整参数，提高整个生产过程的效率。建立计算机系统的控制数据与机械加工自动化生产之间的紧密联系，真正的实现“机械工业生产自动化”和“计算机控制” 的有机结合，也能促进汽车机械加工向智能制造方向发展，有效降低机械加工制造的成本。采用计算机要实现机械加工的自动化控制，主要是通过可编程控制器来实现对机器设备进行控制，在机械加工零部件的参数要求，利用计算机技术编写符合自动控制系统需求的控制流程，然后就可以利用进行零部件的自动化加工。采用自动化控制技术对机械加工设备的控制系统发送指令，利用自动化设备快速编辑指令的功能，发行生产信息，它不受其他机器指令的干扰与控制，在自动化设备发出生产指令之后，能控制机械加工设备进行生产与加工，保证了生产控制数据信息的准确性与独立传输的功能。因此，利用可编程控制应用，实现了机械加工制造生产由“认为控制” 向“数字控制”的转变，能快速的实现计自动化控制系统对机械加工制造的自动化控制。

　　2.4 无线与机械加工制造监控网络相结合

　　在汽车零部件加工制造生产的过程中，无线设备监控体系主要包括电脑监控、无线监控，其目标对零部件加工的生产过程进行全程监控，及时将零部件加工的过程反馈至自动化控制系统，可以及时反应、传达生产信息，如果发现生产中出存在问题，及时发出告警信息，提醒工作人员及时查询生产过程，利用无线网络突破的汽车零部件加工生产车间的空间限制，监控管理人员可以通过远程操控，对整个零部件加工生产过程进行监控，在降低工作压力的同时，也能提高零部件加工的工作效率。无线网络技术在零部件加工生产中的应用，使得监控技术能够对生产中的每一个环节进行监控、管理，也有利于零部件加工制造工业生产自动化技术的革新。利用 5G 无线网络全面覆盖的技术，可以随时随地的、准确的对零部件加工制造工业生产中各个环节进行管理，将零部件加工制造生产的机械设备运行情况、生产环境等利用无线传感设备连接在一起，对零部件加工设备运行的温度、湿度、干燥度等进行监控，同时还可以对生产产品的质量进行控制，规范企业的生产管理流程。而在生产的过程中，可以将有线网络与无线网络结合在一起，针对无线网络不稳定的情况，利用有线网络提高自动化系统的控制能力，以满足不同零部件加工制造工业生产的需求。

　　2.5 现场总线的应用

　　现场总线的控制应用提高了计算机系统的通信能力，也有利于汽车零部件加工制造的自动化控制功能，针对汽车零部件的高精度的要求，实时现场监控管理，提升了自动化控制技术在汽车零部件加工制造工业生产控制中的应用，利用现场总线的独立处理器，可以提高自动化控制系统与汽车零部件加工制造生产过程中的各项数据处理能力。现场总线能够利用双绞线通信技术提高网络通信的效率，可以来满足测量控制器和计算机网络对等连接，从而能够实现无线检测对测量控制点快速控制，把测量控制器转化成网络探测节点，实现联机式自动化监测控制的要求，从而能够提高自动化控制系统的监测能力，并能实时地为系统数据分析提供安全保证，实现对自动化作业流程的监督检查和控制。

　　3 结束语

　　自动化控制技术在汽车零部件加工制造工业生产中的应用，对提高零部件加工制造企业的生产效率具有十分重要的作用，同时利用自动化控制技术也能提高汽车零部件加工制造工业生产的自动化水平，促进企业生产不断进行创新，才能不断地提升企业的生产技术，提高企业的经济效率。计算机技术与工业自动化生产融合是一个不断发展的过程，在具体地应用中，还需要结合生产的需求，将网络技术、总线技术等融入其中，形成一个多角度、多空间的立体化控制系统，才能不断提升企业工业自动化的水平。