探析“工业4.0”时代计算机与机械精密加工技术的结合

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摘 要：工业4.0时代是一个制造业改革和创新的时代，所以又被称为制造业革命的时代。在工业4.0时代里我们将利用与之前的蒸汽机时代、电气化时代、信息化时代不同的技术去创造一个新的制造方式，也就是将之前的各种时代技术相互融合在一起的一个物理平台，利用计算机技术和物理平台相结合从而形成智能化制造的时代。在这种环境下由于有了计算机的辅助制造，机械精密加工得到了快速发展。本文以工业4.0位背景，以及在这个大环境下精密加工技术的发展历程。
关键词：工业4.0；计算机辅助；机械精密加工
中图分类号：TP393.08 文献标识码：A 文章编号：1671-2064（2017）03-0233-01
1 什么是工业4.0时代
18世纪60年代到19世纪中期随着蒸汽机的发明，第一次工业革命到来了，在那个时代里蒸汽机作为最先进的工业技术代表。人们随之发明出了蒸汽机火车，蒸汽机火车的发明使蒸汽机时代推向了顶峰。但是人们不会因为这样的成就而感到满足，通过100多年的发展，人们生活的时代又一次迎来了新的巨变，那就是电器化时代的来临。至今我们使用的电灯、电话依然是在那个时代发明的。一直到了20世纪70年代信息化时代的到来，在这个时代里信息成为社会的主要财富，信息技术的发展推动时代的变革。
那么工业4.0也即是第四次工业革命，在前面的三次工业革命里，主要包含的是机械制造、电力技术和信息技术。然而第四次工业革命将会把物联网服务引向制造业发展，工业4.0有一种特点，那就是通过对原材料的识别能得到相应的信息。具体来讲，就像我们平日工作的工厂，我们在拿到材料以后通过扫码的方式就能识别出相应的信息，每个标签上将会出现包括：材料的种类、材料的数量、材料的类型、客户的联系方式等。也可以这么说，我们把含有信息的材料放到工厂里使用这样工厂就能很方便的去利用材料，实现原材料和信息共同传输，制造业将会是信息发展过程的一个分支。原来的工厂在工业4.0的大环境影响下向智能工厂转变，这有利于企业从根本上改善工业过程，包括对制造、工程、材料的实用、供应链周期和生命期管理。工业4.0的潜力不仅仅表现于此，更为重要的是它的服务在于客户在个性化定制中得到需求和满足，这就意味着即使就生产某种产品一次，也能从中获得效益。在制造过程中已经能够实现制造端和需求端两方面的透明化，这有益于在生产过程中使用最优的方案。特别的，它还能给予小企业发展机会，同时下层的服务也能从其中获利。
2 在工业4.0时代下计算机与机械精密加工技术的结合
为了使机械精密技术工技术更加精确我们可以把计算机技术运用到机床中。计算机制造系统、柔性制造系统等大幅度增加，使机械精密加工过程中，更加精确。在计算机辅助加工的基础上精密与超精密得到一定的突破，不少发达国家已经开始向纳米级精度过渡，在不就的将来，机械制造有可能会实现分子级或者原子级别的加工精度。当然计算机和机械精密加工不仅仅是加工精度，还有加工速度和加工质量。利用现代机床或者数控加工，使得切削速度提高每分钟几百米，从而加工速度明显提高，然而计算机的精确度是人所不能达到的，我们又可以运用它来控制公差范围，使公差范围进一步缩小。在现代化计算机与机械加工相结合的情况下，使机械加工机械生产的个个方面变得简单化、自动化和智能化，生产合格率明显升高。
例如在工业4.0的背景下我们可以进一步使用数控机床。过去的普通通用机床只适合单件小批量生产，由于生产产品是多种多样的，当产品改变时机床与相应的的工艺设备需要进一步调整。并且通用机床的自动化程度不高，需要人为去操作。所以很难保证产品的质量。尤其是对于曲面加工或者是一些曲线组成的轮廓。如果用通用机床，只能靠仿形加工，加工精度和质量降低。由于数控机床应用了计算机的控制、精密仪器检查等技术，因此具有高柔性和高精度的特点。数控机床适合于复杂的曲面加工，能够用计算机去测量和计算以排除人为的误差，又可以利用专业的软件技术实现精度的补偿和优化系统，在各种加工中心中具有换刀的功能，所以可以减少人为的装夹次数，提高精度。因此在加工过程中采用数控机床能够解决常规加工难以解决的加工问题。
3 机械精密加工的发展趋势
由于机床的精度是用于保证机械加工的精度，我们要制造出需要的机械精度，所以必须有一个强大机床精度去保证。所以我们现在的发展方向主要是机床的研制方面。在某些机床或者专用的大型机床，只有欧美的一些大型国家才有，因此在我们需要加工一些复杂的曲面零件或者是很小的机械零件时，由于我们没有合适的工具，而使在制造方面落后。而國外为了自己的利益又不肯把机床卖给我们，从一定程度上制约了我国机械的发展。我国现在正在潜心研究各种精密机床以满足日益发展的社会需要。我国机械加工工艺方面需要发展，因此需要我们这一代人需要更加努力为我国工业发展方面做出贡献。
参考文献
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