導(dǎo)語：數(shù)控機(jī)床機(jī)電一體化概念分析一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要:隨著我國經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展和科技水平的提升，電子技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得非常成熟且在各個(gè)領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。機(jī)電一體化是機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的有機(jī)結(jié)合體，將機(jī)電一體化的概念應(yīng)用到數(shù)控機(jī)床中，可以充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的多用途性。基于此，主要對(duì)機(jī)電一體化的概念及其在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用進(jìn)行分析探究。

關(guān)鍵詞:機(jī)電一體化；概念；數(shù)控機(jī)床；機(jī)械技術(shù)

現(xiàn)階段，機(jī)電一體化已經(jīng)成為適應(yīng)科學(xué)發(fā)展的必然結(jié)果。隨著大規(guī)模集成電路的廣泛應(yīng)用，電子技術(shù)與機(jī)械技術(shù)作為機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，通過研發(fā)和不斷創(chuàng)新，使機(jī)電一體化系統(tǒng)不斷得到改善創(chuàng)新和廣泛應(yīng)用。我國作為世界最大的機(jī)床消費(fèi)國與生產(chǎn)國，機(jī)電一體化產(chǎn)品中比較典型的就是數(shù)控機(jī)床，在目前的制造業(yè)中扮演著關(guān)鍵的角色。

1我國機(jī)電一體化的發(fā)展現(xiàn)狀

與發(fā)達(dá)國家相比，我國機(jī)電一體化發(fā)展相對(duì)落后?，F(xiàn)階段，十分缺乏機(jī)電一體化的相關(guān)人才，導(dǎo)致原有的工業(yè)系統(tǒng)發(fā)展速度較慢，與發(fā)達(dá)國家相比仍存在著明顯的差距。其主要原因是我國接觸機(jī)電一體化的時(shí)間較短，起步較晚，不具備較高的技術(shù)水平與經(jīng)濟(jì)條件；并且需要面對(duì)較大的改造任務(wù)量，嚴(yán)重阻礙了機(jī)電一體化的發(fā)展?，F(xiàn)階段，我國已經(jīng)完成的任務(wù)量仍無法滿足需求，并且我國有較多的傳統(tǒng)設(shè)備，最為常見的就是工業(yè)爐窯風(fēng)機(jī)電泵以及普通機(jī)床，這類設(shè)備想要與電子信息技術(shù)相結(jié)合并進(jìn)行改造十分困難。

2我國數(shù)控機(jī)床技術(shù)發(fā)展過程中存在的不足

2．1功能部件開發(fā)速度較慢，無法適應(yīng)和滿足市場(chǎng)需求。與日本、美國等發(fā)達(dá)國家相比，我國數(shù)控機(jī)床功能部件的生產(chǎn)水平相對(duì)落后，研發(fā)能力不強(qiáng)，這一定程度上影響了成品的開發(fā)速度。與此同時(shí)，功能部件產(chǎn)品在開發(fā)時(shí)需要與國際企業(yè)進(jìn)行合作，但在合作過程中，產(chǎn)品開發(fā)都是由國外企業(yè)完成的，我國企業(yè)只能對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行部件組裝?？傊?，在現(xiàn)階段，我國在開發(fā)功能部件時(shí)雖然與前幾年相比有了很大的進(jìn)步，但仍缺乏相關(guān)的新型功能部件開發(fā)技術(shù)，并且無法獨(dú)立完成。從相關(guān)部門的調(diào)查結(jié)果中可以了解到，我國有70家固定資產(chǎn)超過千萬以上的功能部件生產(chǎn)企業(yè)，占全部生產(chǎn)企業(yè)數(shù)量的10％左右［1］。2．2核心零部件依然來源于進(jìn)口，國內(nèi)企業(yè)無法進(jìn)行突破與發(fā)展。我國是世界數(shù)控機(jī)床的消費(fèi)與生產(chǎn)大國，但目前存在的最大問題在于仍然從國外進(jìn)口數(shù)控機(jī)床的核心部件，產(chǎn)品的核心競(jìng)爭(zhēng)力得不到提升。根據(jù)相關(guān)部門調(diào)查的調(diào)查數(shù)據(jù)，我國機(jī)床數(shù)控化率為34％左右，產(chǎn)值數(shù)控化率為8．3％左右，與發(fā)達(dá)國家有著明顯的差距。例如，德國與美國這些西方發(fā)達(dá)國家的機(jī)床數(shù)控化率在76％左右，產(chǎn)值數(shù)控化率高達(dá)88％左右。比例的差距直接影響著核心零部件的加工效率以及精準(zhǔn)率，并嚴(yán)重阻礙了我國數(shù)控機(jī)床行業(yè)的市場(chǎng)發(fā)展，使我國數(shù)控行業(yè)在較長時(shí)間內(nèi)產(chǎn)品檔次和美譽(yù)度都無法得到質(zhì)的提升［2］。

3機(jī)電一體化的概念及其在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用

3．1機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用。機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)技術(shù)，在電子與機(jī)械的結(jié)合中，機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)需要充分滿足機(jī)電一體化的要求，比如精度準(zhǔn)確、結(jié)構(gòu)完善、質(zhì)量輕、體積小等要求。數(shù)控機(jī)床的主要作用的是加工零件，但在應(yīng)用機(jī)電一體化后，數(shù)控機(jī)床不再是傳統(tǒng)意義的機(jī)床，計(jì)算機(jī)可以協(xié)調(diào)控制數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸之間的關(guān)系。與傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床相比，目前的數(shù)控機(jī)床有了明顯的改進(jìn)，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：第一，數(shù)控機(jī)床在改進(jìn)中選擇了半封閉或完全封閉的防護(hù)裝置，可以減少操作過行程中出現(xiàn)的意外傷害，使切屑或切削液的飛出得到制止。第二，可以應(yīng)用自動(dòng)排屑裝置。通常情況下，斜床身結(jié)構(gòu)在數(shù)控機(jī)床的布局上是比較常見的，便于自動(dòng)排屑，比較便利［3］。第三，現(xiàn)階段的數(shù)控機(jī)床主軸箱工件裝夾比較安全，主軸轉(zhuǎn)速較快。數(shù)控機(jī)床主軸箱是由傳統(tǒng)的主軸箱與變頻電動(dòng)機(jī)組合而成，可以有效滿足主軸箱的轉(zhuǎn)速要求，改進(jìn)后以運(yùn)用液壓卡盤，加強(qiáng)了其便捷性與可靠性，也可以在一定程度上降低操作過程中的人力投入。第四，可自動(dòng)換刀數(shù)控機(jī)床在加工過程中都采用了自動(dòng)回轉(zhuǎn)刀架，可以自動(dòng)進(jìn)行換刀，連續(xù)完成多道工序的加工任務(wù)。第五，應(yīng)用獨(dú)立的伺服電機(jī)，使機(jī)床傳動(dòng)鏈更加牢固、可靠。進(jìn)給傳動(dòng)與主傳動(dòng)分離，可以使電動(dòng)機(jī)獨(dú)立運(yùn)轉(zhuǎn)，實(shí)現(xiàn)多軸聯(lián)動(dòng)。3．2自動(dòng)控制技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用。自動(dòng)控制技術(shù)、速度控制技術(shù)以及高精度定位控制技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用，可以有效保障數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)行?？刂萍夹g(shù)中，信息的輸入、輸出、存儲(chǔ)等都需要依靠計(jì)算機(jī)進(jìn)行，因此與計(jì)算機(jī)技術(shù)有著緊密的聯(lián)系［4］。與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)在于“數(shù)控”。機(jī)電一體化作為數(shù)控機(jī)床的核心，其技術(shù)包括軟件編程技術(shù)與計(jì)算機(jī)技術(shù)等，是通過輸入裝置接收操作人員的加工信息，經(jīng)數(shù)控邏輯電路整合、處理，并將其發(fā)送到伺服系統(tǒng)，以此驅(qū)動(dòng)機(jī)床。將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用到數(shù)控機(jī)床的編程控制器中，其主要作用是對(duì)數(shù)控裝置所的指令進(jìn)行接收，并對(duì)的指令進(jìn)行譯碼，將其轉(zhuǎn)換為控制信號(hào)。信息處理裝置作為產(chǎn)品運(yùn)行的指揮者，對(duì)信息內(nèi)容的處理直接影響著產(chǎn)品的質(zhì)量與效率［5］。3．3驅(qū)動(dòng)技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用。執(zhí)行驅(qū)動(dòng)裝置與執(zhí)行元件是伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的基礎(chǔ)。電氣接口是數(shù)控裝置與執(zhí)行元件的連接位置，是執(zhí)行驅(qū)動(dòng)裝置的控制指令，主要工作是接收數(shù)控裝置，也可以與執(zhí)行機(jī)構(gòu)相連接，使驅(qū)動(dòng)技術(shù)所規(guī)定的動(dòng)作得到實(shí)現(xiàn)。進(jìn)給驅(qū)動(dòng)單元、主軸驅(qū)動(dòng)單元都屬于數(shù)控機(jī)床伺服系統(tǒng)的重要組成部分，該系統(tǒng)在接收指令信息后，按規(guī)定的路徑運(yùn)動(dòng)、執(zhí)行，使加工零件可以滿足核心零部件的要求，從而提升數(shù)控機(jī)床的穩(wěn)定性與精準(zhǔn)性［6］。3．4檢測(cè)與傳感技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用檢測(cè)與傳感技術(shù)主要是對(duì)數(shù)控機(jī)床的參量，如速度、溫度以及位置等進(jìn)行檢測(cè)。在數(shù)控機(jī)床中，傳感技術(shù)與檢測(cè)是不可忽略的重要部分，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)控機(jī)床，按照相關(guān)要求進(jìn)行合理操作，盡可能地保障數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)行［7］。

4結(jié)語

綜上所述，雖然我國數(shù)控機(jī)床技術(shù)在發(fā)展過程中存在著一些明顯的問題，如功能部件開發(fā)速度較慢，核心零部件依然來源于進(jìn)口，無法適應(yīng)市場(chǎng)要求和滿足用戶多樣化需求等，但機(jī)電一體化的應(yīng)用是必然的趨勢(shì)，其能保障數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)行。因此，必須大力研發(fā)和創(chuàng)新，將機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)中，以推動(dòng)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

［1］佚名．基于MCD平臺(tái)的數(shù)控車床上下料機(jī)械手機(jī)電一體化概念設(shè)計(jì)與控制仿真［J］．機(jī)床與液壓，2018，46（15）：68－72．

［2］寧蒙川，劉曉．基于PLC機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用［J］．電子技術(shù)與軟件工程，2017（15）：134．

［3］王俊杰，戴春祥，秦榮康，等．基于NXMCD的機(jī)電概念設(shè)計(jì)與虛擬驗(yàn)證協(xié)同的研究［J］．制造業(yè)自動(dòng)化，2018（1）：106．

［4］許曉東，雷福祥，王偉，等．基于PLC的數(shù)控機(jī)床電氣控制系統(tǒng)研究［J］．農(nóng)業(yè)科技與裝備，2016（10）：26－28．

［5］許建，劉明陽，張明良．西門子840DsL數(shù)控系統(tǒng)在260普通大型鏜床技術(shù)改造中的應(yīng)用［J］．制造技術(shù)與機(jī)床，2016（7）：134－139．

［6］梁玉．維改持續(xù)創(chuàng)新再制造前景看好———中機(jī)維協(xié)六屆三次理事（擴(kuò)大）會(huì)暨機(jī)床再制造與工業(yè)服務(wù)產(chǎn)業(yè)高峰論壇［J］．制造技術(shù)與機(jī)床，2018（1）：11．

［7］張鳳香．智能再制造，前景廣闊，大有可為———中機(jī)維協(xié)六屆三次理事（擴(kuò)大）會(huì)暨機(jī)床再制造與工業(yè)服務(wù)產(chǎn)業(yè)高峰論壇［J］．設(shè)備管理與維修，2018（1）：5．

作者:張海云 單位:臨汾職業(yè)技術(shù)學(xué)院