机电一体化数控技术在机械加工中的应用

张祝强

（广东省岭南工商第一技师学院 ,广东 广州 510800）

机电一体化数控技术在机械加工中的应用

张祝强

（广东省岭南工商第一技师学院 ,广东 广州 510800）

本文对机电一体化数控技术进行介绍，对其在机械加工中的具体应用进行详细分析，指出了机电一体化数控技术在机械加工中应用的重要意义，并指明了其发展的方向。

机电一体化；数控技术；机械加工；应用；研究

随着现代科学技术的不断进步，市场竞争日益激烈，传统的机械加工制造行业已经没法满足需要。为了顺应这种现象，机电一体化数控技术开始在机械加工过程中应用起来，实现制造加工的智能化、网络化以及自动化的发展进程。通过对系统的组织及结构进行合理的优化配置，使设备更加合理运用，提升机械加工质量及效率，使企业可以在竞争者中处于不败的地位，获取最大的经济效益。

1 机电一体化数控技术简介

机电一体化技术指的是把电工电子、机械、微电子、信息机电的一体化、接口、传感器、信号变换等诸多技术有机进行结合，并在实际中予以运用的综合性很强的技术。它可以合理地对资源进行配置，可以在高质量、低能耗以及多功能等意义上将特定的功能方面的价值予以实现，实现整个系统的最优化配置的技术。

数控技术指的是通过数字信息对工作的过程以及机械的运动予以控制的相关技术，平时所说的数控装备指的是通过利用数控技术对传统和新型的制造业进行相互渗透而形成的新产品。

机电一体化和数控技术的有机结合叫做机电一体化数控技术，这一结合可以实现制造加工的智能化、网络化及自动化，数控技术具有非常高的效率、高精度、高柔性且自动化特点。

2 机电一体化及数控技术的区别

机电一体化主要包括可编程控制器（PLC）技术、工厂电气控制设备、机械制图、AutoCAD、单片机应用技术、机械制造技术、数控加工与编程、液压与气动技术、电工电子技术、电机及拖动、机电一体化系统技术、工厂供配电技术、机械设计基础、传感器与检测技术等课程。就业方向主要是机电设备的维护、调试及安装、操作和控制，技术和生产管理、机电产品的设计与制造、质量管理及检测、销售及售后的服务。

数控技术主要包括计算机绘图、电工电子技术、机械制图、数控机床、CAXA、机械制造基础、MasterCAM、公差配合与测量、机械设计基础、Pro/E、模具设计与制造、数控机床电气控制、传感器与检测技术、金属工艺学、数控加工编程与操作等课程。就业方向主要是数控编程方面的工艺人员、数控机床方面的操作人员、数控设备方面的维修人员以及销售人员、模具制造及设计方面人员。此技术的目标是培养出可以熟练对数控加工工艺予以掌握及对数控程序予以编制的专业人员，培养出操作及维护数控加工设备技术方面的应用型专业人才，更好地为社会服务。

3 机电一体化数控技术在机械加工中的应用

（1）实现在线监控、故障的自诊以及自动报警。也就是说，在线对机械传动的系统、装置、电动机、液压及制动系统进行监控，一旦故障发生，可以自动进行报警并将故障确切的位置找出来，操作员工作的条件也因为故障被发现而变得更加完善，机械工作的效率因此也会得到更大的提高，设备检查及维修工作也变得更加简化，维修费用降低，维修时间缩减，设备的使用寿命也相应得到延长。

（2）实现了节能及降耗，提高了生产效率和自动化或半自动化的程度。由于实现了自动化或半自动化的生产进程，操作者的劳动强度被降低，生产效率被提高。

（3）制造加工的智能化。未来制造及加工需要智能化，它可以实现对计算机的辅助制造和设计、运筹分析及机械转动学等很多学科的综合。可以在制造单位、计算机集成化及柔性的制造系统里面体现出来，使它们之间有效结合，最终达到加工目的。

（4）制造加工的网络化。在制造加工过程中需要很多方面的互相合作并全方面的沟通，一台总的机械控制车间里面上百个设备，经过网络将指令下达到执行单元，依据指令相关的执行单元就可以有序配合加工过程。数控加工在实现网络化的过程中，需要电子化的设计，把控制系统总体集合到控制总机上，每台相关设备之间需要电子控制单元，这体现了机电一体化数控技术的有机结合过程。

（5）智能加工的自动化。传统数控加工是通过加工程序实现对机床自动化的加工过程。但是这种加工过程是非常模式化的操作过程，程序写好了就去编写，加工也是按照程序编写去开展，即使加工操作过程出现了问题，在执行程序的过程中机床还是会按部就班地进行，事故发生了也没法提早自我去停止整个操作的过程。随着高质量、高效率以及高科技化的发展进程，加工过程已经上升到需要自我分析与测量，及时将问题在萌芽状态发现并及时予以处理。这就对其提出了更高的要求，需要系统和集成技术做辅助。机电一体化可以实现人和机械的一体化制造系统，将柔性及制造单位这些技术进行有机结合，制造出现代化的自动化生产模式，来适应现代化的发展需要。这也是实现自动化、智能化、敏捷化的前提条件。

4 机电一体化数控技术在机械加工中应用的重要意义

科技在不断发展，在机械加工过程中增加了更多新的工艺和技术，企业可以独立完成零部件的各种复杂且精细的加工活动。相比发达国家，我国的机械加工仍存在很多不足。我国的中小型企业资金不是很充足，没法承担安装机电一体化数控技术的费用。现在一些企业使用的都是传统机床，若是用机电一体化数控把这些传统设备替换下来势必需要很多资源，所以一定要加大传统机械向机床机电一体化的发展进程，合理对资源进行优化配置，确保加工进度。

机电一体化数控技术可有效增加机械加工的速度，提高资源的利用效率，减少资源浪费，设备使用的次数也能明显减少，加工周期也缩短了很多，零部件的精准度也得到有效提高。

机电一体化数控技术已经取得了很大的成绩：基本奠定了数控技术的基础，对现代化的数控技术已经基本掌握，部分技术更加产业化及商业化；初步的数控产业基地开始形成，慢慢建立起像航天及华中等方面的数控技术，已经可以批量对数控产品进行生产，生产技术不断提升；已经建立起一个可以对机电一体化数据技术进行研究、开发、管理的综合素质很高的队伍。

5 机电一体化数控技术发展方向概述

（1）机电一体化数控技术运用向更高效及精度方向发展。产品质量评价指标是精度、效率及速度，很多像 CPU 控制系统及芯片等的大量应用提高了制造效率及精度，伴随控制技术及计算机等技术的发展也大大促进了机电一体化数控技术的高速度发展。

（2）机电一体化数控技术向更加柔软的方向发展。其技术柔软的特性具体表现为：数控技术本身是具有柔软的特性以及群体整体是具有柔软的特性。对数控技术来说，其功能非常丰富，系统的设计具有模块化且很高的可塑特性，这些特性可以满足很多客户的不同需求。此外，在实际操作过程中，群体的控制系统可动态对信息流进行调整，以实现对不同生产的条件予以适应。

（3）机电一体化数控技术向实时的智能化方向发展。一些刚出现的实时性系统普遍适合的是比较理想的环境，所以只能解决掉一些比较简单的问题。人工智能技术的出现，研究人员着手研究智能化的产品相对应的运动过程，这些研究普遍建立在研究计算的模型上。研究人员尝试将人工智能和实时系统进行巧妙结合，可以使这两项技术之间互相促进，人工智能促进实时系统顺应时代的革新，而实时系统则促进人工智能更加高效率的向前发展。

6 结语

随着制造业不断发展，机电一体化数控技术在机械加工过程中得到广泛运用，这一技术的应用可以有效提高生产效率，将机械维修的次数减少，出现故障可以及时发现并合理解决，降低企业投资成本和生产周期，延长设备的使用寿命，有效降低产品生产周期，促进企业发展。所以，企业一定要从实际出发，加大投资引进新的技术，加大技改力度，将企业自身的竞争力提升起来，将生产效率及质量不断提高，促进企业快速向前发展。

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[2]庞岩 . 研究机电一体化数控技术在煤矿机械中的应用 [J]. 科技展望，2016,30:131.

[3]洪源 . 机电一体化数控技术在机械制造中的应用 [J]. 产业与科技论坛，2013,05:90～91.

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1671-0711（2017）03（下）-0117-02