机械自动化的核心技术与发展趋势探讨

1、机械自动化的核心技术与发展趋势探讨【摘要】随着现代技术的不断发展，对机械自动 化核心技术做出了重新的规划，其中包括网络化技术、 数控技术以及模糊控制技术。网络化技术利用远端控 制方式，简化了原有的控制操作流程；数控技术和模 糊控制技术使之能够保证设备处于安全稳定的运行环 境。笔者在此进行了详细分析，以便于提供可参考性 的依据。【关键词】自动化；核心技术；网络化；远端控 制0引言原有机械在自动化运行控制层面上存有一定的弊 端因素，主要是因为传统机械自动化工艺流程中，不 存有自动转换程序，使其设备长期处于原有的运行环 境当中。但现有自动化控制流程中，改善了原有的自 动模式，使其设备自动化控制程序根

2、据运行环境自动 调整运行参数。1自动化技术运行控制原理自动化机械设备运行控制原理包括二个层面，分 别为：程序编入阶段和程序初始化执行阶段。在程序 编入阶段输出的数据不会发生变化，但在处理阶段便 会产生时间差（顺序写入，控制读出）。当在自动化机 械设备应用程序中输入数据信息时，便会以编程的方 式传输至终端处理器，经过相关数据处理后，终端复 用器便会将处理的数据代码反馈至传输设备。这时便 会存留一个时间差，主要是因为在对信息采样阶段， 传输设备会将数据信息以i/o的形式映射至相应数据 单元中，数据单元将传输的脉冲信号进行周期性的调 整。假设自动化数据传输系统扫描脉冲周期为0.8s, 在0.8s内包

3、含数据读出时间和脉冲周期间隔时间，当 读出数据时下个脉冲周期时间便会在此基础上进行记 录，中间的差段为脉冲波形时间段的间隔。程序初始 化执行阶段是自动化机械设备控制器执行相应操作编 程的阶段，遵循模2加编程顺序结构，运行编程代码 是以1和0运算作为最终结果。当1与1进行相加时, 得出的运算结果为0；当1与0进行相加时，得出的 运算结果为1；当0与0进行相加时，得出的运算结 果为0；运算结果遵循相同为0、相异为1的原则，编 程执行的顺序便根据运算结果进行逻辑处理。2机械自动化核心技术图1数控车床机械加工切面图2.1数控技术机械自动化核心技术包括三个层面，其中数控技 术、网络化技术以及模糊控制技术

4、属于机械自动化控 制的核心技术。数控技术采用的是编程原理，利用的 是c+和数据库模式，c+编辑程序中涵盖了多种编程 代码，包括钻头的运转速度以及调节钻头运转角度。 在数控车床机械加工流程中，一般选用四个刀具，第 一个刀具切割钢料的外角，第二个刀具切割钢料的侧 面，第三个刀具切割钢料的内角，第四个刀具便是剔 除钢料内部的毛刺。在加工如图1所示的零件时，需 要注意在加工过程中保证锐角边侧部分倒角偏差在 0.3c以内；头部涂料锥面部分接触面与椭圆面偏差在 50%以内；保证圆弧与圆锥面之间界面光滑，不能出 现毛刺；其次便是加工后期保证公差尺度在0.2mm以 内。数控车床在运行过程中，首先选用第一个刀具

5、， 削去零件外部的轮廓，椭圆头部与边沿侧锥面保持20 公分，外角侧棱角度为24° ,角缝与角缝之间保持4 公分，圆弧外沿半径13mm0数控机械车床便会在终 端系统控制下，自动运行切削第一把刀具，使其加工 后的零件结构与结构图数据保持一致。运行的第二把 刀具便是剔除零件外侧的毛刺，并且进行深度加工， 切割外沿棱角部分，棱角深度为3公分，长度为4.5 公分。在切削过程中钻头的运转速率为3000min/rad, 并用冷凝水冷却外侧，防止钻头在运行过程中烧毁。 第三把刀具便是切削零件的内角，保证内角误差在7% 以内。原有机械制造工艺中，由于采用测量的方式， 造成后期零件在匹配上存有较大的差异

6、性，使其设备 不能正常运转。第四把刀具便是剔除零件表层的毛刺, 主要是因为零件在切削时，免受不了表层部分受到损 坏，第四把刀具的主要功能是修复表层的损伤部位。2.2网络化技术网络化技术主要体现在利用计算机终端进行自动 化控制，原有机械制造工艺中，都是采用人工加工机 械流程，不但延迟了机械加工的制造效率，并且制造 出的机械设备工艺差。随着现代科学技术的不断发展, 利用计算机远程控制技术掌控远端设备的制作流程， 传输的数据信息能够及时传输至终端复用设备，使其 在有效时间内处理终端传输的数据信息，保证自动化 设备数据信息的完整性。采用的网络技术遵循tcp/ip 传输模式，将网络层面划分为七层，分别为

7、：物理层、 数据链路层、网络层、传输层、会话层、表示层以及 应用层。在物理层面上主要是将传输的数据信息进行 打包，在数据链路层进行封装，在网络层进行解封， 最后在传输层信道内进行数据信息的传输，传输的比 特速率为16mbit/so原有网络数据信息传输速率只能 达到2mbit/s,造成数据终端处理系统处理的数据信息 不能有效地传输至终端复用器，使其数据信息大幅度 地丢失。而现在传输的数据信息不但能够在有效时间 内传输至终端设备，并且还能对传输的数据信息进行 全方位跟踪。2.3模糊控制技术模糊控制技术能够定期调整机械设备内的运行参 数，原有机械设备在运行过程中，由于运行功率较大， 积聚了较多的热量

8、，不能使其完全的散失，出现机械 设备损坏的现象。但现有自动化控制技术能够自动调 整设备内的运行参数，保证设备运行功率不会超过额 定功率。其次也能调节设备钻头运转速率，当设备在 切割时，便会加大钻头的运转速度，使其在短时间内 切削钢件结构的表层。当机械设备的刀具在剔除钢件 结构表层毛刺时，便会降低其运行速率，减少设备的 无用功。3.机械自动化的发展趋势自动化运行控制方式将会全面应用于现代机械设 备中，一方面简化了操作流程，提高了设备运行的工 作效率。另一方面在制作工艺精准性上，缩小了工件 与设备匹配的差距。现代机械自动化技术融合了数控 技术、模糊控制技术以及网络化技术，使其能够全方 位地控制机械设备的运行。但原有机械设备没有自动 化控制方式，都是采用人工控制的方式，不但加大了 企业劳动生产力，并且工件制造工艺性差。在现代自 动化工艺流程中，数控技术能够确保工件加工的精准 性，网络化技术能够使终端设备进行远程控制，简化 了操作流程。其次模糊控制技术能够自动调节设备的 运行参数，确保设备安全稳定的运行。这种自动化模 式将会逐步应用于机械设备中，使其处于安全稳定的 运行环境。4.结语通过对机械自动化核心技术与发展趋势的探讨分 析，使得对这几种技术有了重新的认知。这种自动化 控制核心技术不但能够简化设备运作流程，并且还提 高了原有的生产效