传统机械加工机床机电一体化改造研究探讨

邢家林

中煤第三建设（集团）有限责任公司三十六工程处 安徽宿州 234000

1 一体化技术与工程机械的概述

1.1 机电一体化的概述

机电一体化技术是集信息技术、计算机技术、电子技术、通信技术、传感技术等于一体的现代化高新技术，其具有一定的功能性原则，如结合优化组织目标和指导系统功能目标等原则，机电一体化技术中存在诸多系统，在对其进行使用时，要保证各单元的合理布局，以此来促进整体系统的效果得到优化，并将其作用发挥到实处，同时在各单位中都需要有着一定的标准，如功能化、规范化、便捷化、成熟化等，只有将其标准完全落实，才能够实现系统的最佳效果，这是机电一体化技术的简单描述[1]。

1.2 工程机械的概述

工程机械在工业生产及工程建设中的应用较为广泛，其中机械设备，具有一定的特点，运用于一些大型的机械化工程中，如今，工程机械在社会中的应用较为普遍，尤其是在道路施工、大型桥梁施工及大型建筑施工中的运用发挥了重要的作用。同时工程机械涉及诸多领域，并有效的推动了各领域的健康发展，而且实践中不断的对工程机械进行改进和研究，使其逐步向自动化和智能化的方向发展，并得到了明显的效果。

2 传统机械加工机床机电一体化改造的必要性

第一，相对其他设备而言，数控机床设备的价格比较昂贵，并且需要一次性巨大数量金额的投资，对于一些经营本身不善的中小企业来说，容易因为资金困难而无法实现数控机床的购置；第二，现阶段很多的机械加工企业都会购置普通机床，并且数量比较多，但是倘若普通机床都要被数控机床来代替的话，其实很难实现，加上数控机床也不是经常使用，在其闲置的时候，容易造成设备使用的浪费；第三，在我国数控机床的购置与重新定购需要很长时间的交货周期，在很多时候无法满足企业生产加工的需求；第四，即便是企业真正地投入并使用数控机床，但是也会出现一些功能不能用上的情况，造成资源浪费。以上这些问题的存在，让实施传统机械加工机床机电一体化改造非常有必要。

3 现代工程机械中机电一体化的具体应用

3.1 在炼钢技术中的应用

在现代经济的发展中钢铁产业占据了重要的位置，其是我国重要的产业之一。机电一体化技术在钢铁产业中的应用较为普遍，其应用的系统核心是计算机处理器，机电一体化在钢铁产业的实际运用中除了计算机系统还包括控制设备、显示设备和仪器仪表等相关技术，并利用现代化的技术手段与其应用相结合进行钢铁生产，以此对其生产过程中的工程机械进行有效的优化，使其生产效率得到大幅度的提升，并在其生产的过程中提升相关设备的使用寿命[2]。近几年，钢铁产业作为我国经济产业中主体产业之一，其炼钢技术得到了有效的提升，在钢铁生产中现代化炼钢技术的使用越来越广泛，该技术需要由机电一体化与工程机械的融合才能够实现，主要是工程机械利用机电一体化技术中的通信技术、微型处理器、电气传动技术等，以此实现工程机械的性能优化，使其生产效率及生产质量得到有效的提升，从而实现钢铁产业的进一发展。在钢铁生产中的工程机械，还需要交流传动系统，其主要是解决生产中较为复杂的矢量运输，同时该系统要具备先进的数学理论，并将其有效的发挥。

3.2 在煤矿生产中的应用

煤炭产业同样是我国主要的产业之一，但煤炭的开采具有一定的危险性，因为其开采过程需要在地下进行作业，其环境较为复杂。因此，适用于煤炭开采的工程机械设备必须具备高性能和安全性的特点。机电一体化技术在煤炭开采中的使用可以提高煤矿机械设备的性能，使其实现节能环保的同时提升自身可靠性，作用于煤矿机械设备的机电一体化技术包括机械原理、液压技术和电力电子技术，同时煤矿生产中机电一体化的运用核心是通信技术和微型计算机，并通过该技术使煤矿机械具备远程监控和自动预警的功能，为其工作的安全生产奠定了基础。

4 传统机械加工机床机电一体化改造的发展趋势

4.1 智能化

传统机械加工机床机电一体化改造的主要趋势，首先就是要实现智能化，让机电一体化产品与人具有相似的能力，比如自主决策、判断推理与思维逻辑等能力，更能有效地控制产品的生产与加工过程。上述功能的实现需要源自软件、信息的技术性保障，而机器人与数控机床的诞生就很好地诠释了智能化是一种发展趋势[3]。

4.2 微型化

微电系统主要是指几何尺寸较小，一般不超过1cm的机床机电一体化产品，而实现微型化就是使得机电一体化的产品缩小到极限。这些产品因为其小巧的体积、灵活的运动与较低的耗能而广泛地运用于医疗、信息与军事等领域。

4.3 快速化

数控机床在未来将会朝着更加快速化的方向前进，并伴随着数控机床高精度化进程的加快，会随之出现纳米机床。纳米机床定位的精度是0．005-0．01nm，最小分辨率是1nm。虽然当前并未极大地推广纳米级机床，根据预测，将会在不久的将来广泛地给予运用，来满足机床对精度加工的各种需求。

4.4 节能化

全球经济进步的同时，也在无形中增加了环境的压力，任何科技产品的进步都不能以牺牲环境为代价。在机电一体化技术的影响因素中，有必要将绿色化产品概念引入进来，要设计和生产绿色化产品，在满足人类特定需求的同时，尽量不对生态环境造成危害，在最大程度上利用资源。

5 结语

机电一体化技术在时代的发展中发挥着重要的作用，推动了我国许多产业的健康发展，通过以上描述不难发现机电一体化技术在工程机械中的使用有着明显的效果，其不仅能够提升机械的各方面性能，还能促进生产与工程的顺利进展。