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摘要:机电一体化数控技术对生产制造效率的提升具有极大的意义,在未来社会对生产制造智能化要求更高的时代,机电一体化数控技术将会拥有更加广阔的应用前景。因此,需要更为重视机电一体化数控技术的进一步完善与发展,不断推动我国加工制造产业向智能化的方向发展。本文结合相关概念,主要分析了机电一体化在数控机床中的应用。
关键词:机电一体化;数控机床;应用
1.机电一体化的介绍
诞生于20世纪70年代日本的机电一体化研究和应用越来越深入。早期对机电一体化的定义是在机械主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术,并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成的系统的总称。而现阶段它已经发展成为一门有着自身体系的新兴科学,并且因科学技术的发展,使得它的内容不断更新、丰富,已经能够综合运用诸多技术,比如信息技术、电工电子技术、自动控制技术、计算机技术、机械技术、软件编程技术等等,使之具有质量好、功能多、可靠性高等特点。机电一体化技术是时代和科技发展的产物,它主要是以传统的机械技术为基础。机电一体化技术是结合现代的各种先进技术并且在经济发展的推动下形成的一种新型的工业生产技术。机电一体化技术已经被运用到了社会各大生产领域当中,并且在智能化制造中有着重要的作用。机电一体化技术具有自动化、信息化、科技化等特点。它是为了顺应时代科技发展将传统工业技术转变为集约化生产模式。所以说机电一体化技术是时代和科技发展的产物,它不仅满足了现代工业发展的需求,同时还提高了企业利润降低了企业人力资源的损耗提高了生产速度,促进我国工业生产的发展。
2.数控机床的概述
诞生于20世纪中后期美国的数控机床,在美国、德国、日本等发达国家发展非常迅猛,逐渐成为加工制造业中不可或缺的重要技术之一。而国内数控机床的发展则是从20世纪80年代开始的。之所以说数控机床是一项非常重要的技术,主要因为它的工作原理是通过控制编码或者指令规定的相关程序,再将其译码,后将转化后的译码用数字表示。这些数字再通过数控装置的特定信息输入载体后对数控装置的各个加工机床发布相关指令,机床加工符合要求的零件,这极大程度上提高了产品加工质量和效率,有利于促进工业持续健康的发展。
3.数控机床技术发展过程中存在的不足
3.1功能部件开发速度较慢,无法适应和满足市场需求
在现阶段,我国在开发功能部件时虽然与前几年相比有了很大的进步,但仍缺乏相关的新型功能部件开发技术,并且无法独立完成。从相关部门的调查结果中可以了解到,我国有70家固定资产超过千万以上的功能部件生产企业,占全部生产企业数量的10%左右。
3.2核心零部件依然来源于进口,国内企业无法进行突破与发展
我国是世界数控机床的消费与生产大国,但目前存在的最大问题在于仍然从国外进口数控机床的核心部件,产品的核心竞争力得不到提升。根据相关部门调查的调查数据,我国机床数控化率为34%左右,产值数控化率为8.3%左右,与发达国家有着明显的差距。例如,德国与美国这些西方发达国家的机床数控化率在76%左右,产值数控化率高达88%左右。比例的差距直接影响着核心零部件的加工效率以及精准率,并严重阻碍了我国数控机床行业的市场发展,使我国数控行业在较长时间内产品档次和美誉度都无法得到质的提升。
4.机电一体化在数控机床中的应用
4.1机械设计技术在数控机床中的应用
机械设计技术是比较基础的机电一体化设计技术,但将其应用于数控机床中也会发挥非常大的作用,弥补传统数控机床的不足,真正提高数控机床的性能,使之应用价值得以提升。之所以这样说,是因为机械设计技术的应用是以计算机为基础,根据实际需求来优化设计机械装置,提高机械装置的精确度、静态和动态稳定性。将机械设计技术应用于数控机床中,则是利用计算机技术综合分析和调整加工机械各个坐标轴之间的关系,之后以此为依据来改造数控机床,使之比传统的机床更具应用价值,比如具有人性化特点,即:零件加工的过程中实现全封闭的防护切屑,保护工作人员的人身安全;具有效率高的特点,即:零件加工的过程中实现倾斜式的排屑,提高排屑效率;具有减轻工作人员工作量的特点,即:提高数控机床的主轴工作速度和工件装夹安全,在一定程度上减少了工作人员的工作量;具有减轻机床体积的特点,即:对数控机床进行了换刀设计,使得数控机床可以同步进行多个零件加工,既减少机床的体积,又提高工作效率。
4.2自动控制技术在数控机床中的应用
自动控制技术有效应用于数控机床中,还能够使其具有自动化、高效化、高精确度等特点,极大程度上提高了数控机床的应用效果。自动控制技术是由计算机技术、通讯信息技术等软件载体和可編程逻辑器件这一硬件载体组成的,两者相互配合,势必能够发挥自动化控制的作用。自动控制技术具体应用于数控机床中,主要是利用计算机技术、通讯信息技术等软件载体对加工信息予以接收、计算、转换、保存及输出等方面的处理,与此同时利用PLC、CPLD等可编程逻辑器读取计算机发出的控制指令,对机床的开关、切割等部分予以有效的控制,那么在数控机床具体进行零部件加工的过程中,将直接利用计算机发出所要生产零部件指令,之后自动化控制零部件加工的各个环节,以此来实现自动化控制零件生产,这不仅能够提高数控加工质量和效率,还能极大程度上降低工作人员的工作量。
4.3执行与驱动技术在数控机床中的应用
执行与驱动技术,它是由执行驱动单元和驱动设备组成的,能够有效的调节设备的工作电压和功率,从而增强设备驱动力,促使设备更加高效化的生产。通过合理的设置执行驱动单元和驱动设备,其中执行驱动单元的设置应以电子电气接口为连接点,将其与计算机数控设备相连接,以便驱动控制命令能够直接下达到计算机自动化控制设备;再以机械加工接口为接入点,将其与机械驱动和执行机构相连接,以便自动控制系统命令将直接下达到机械加工设备上,那么后续数控机床加工的过程中,执行与驱动技术将充分发挥作用,驱动零件加工更高效、精密地作业,提高所加工零件的质量。
4.4检测与传感技术在数控机床中的应用
数控机床结构比较复杂,其在长时间运行的过程中容易受到某些因素的影响,导致其存在质量隐患,容易诱发故障问题,降低零件加工质量和效率。所以,为了促进我国数控机床更好发展,缩短与发达国家的距离,还需要有效应用检测与传感技术。检测与传感技术在数控机床中的应用表现是检测设备、监测电路及反馈电路,对数控机床运行全过程进行详细的、深入的、全面的检测,获取零件加工相关转速、位移、加速度、力矩及温度等方面的信息,与此同时转换电路,将以上信息传输到计算机中,综合处理和分析数据,说明数控机床是否安全问题,如若存在,将针对性的方法加以处理,及时消除质量隐患,保证数控机床运行状态良好,能够满足零件加工需求。
5.结语
总之,机电一体化在数控机床中的应用,不仅工作效率更高、产品的精度也更高,更适应现代化生产的要求。因此,加强对其的研究与分析十分必要,并且应当不断广大其应用范围,使其更好的为我国工业制造业提供助力。
参考文献
[1]陈志恒.机电一体化技术在机械制造业中的应用[J].黑龙江科学,2020,11(18):72-73.
[2]徐钊.PLC机电一体化技术在数控机床中的应用探讨[J].南方农机,2020,51(20):149-150.
[3]宁蒙川,刘晓.基于PLC机电一体化技术在数控机床中的应用[J].电子技术与软件工程,2017(15):134.
[4]彭丽娜.基于PLC机电一体化技术在数控机床中的应用研究[J].内燃机与配件,2019(15):87-88.
[5]吴继兴.基于PLC机电一体化技术在数控机床中的应用分析[J].南方农机,2019,50(17):125.
佛山市三水区正田金属制品有限公司 广东省 佛山市 528100
关键词:机电一体化;数控机床;应用
1.机电一体化的介绍
诞生于20世纪70年代日本的机电一体化研究和应用越来越深入。早期对机电一体化的定义是在机械主功能、动力功能、信息功能和控制功能上引进微电子技术,并将机械装置与电子装置用相关软件有机结合而构成的系统的总称。而现阶段它已经发展成为一门有着自身体系的新兴科学,并且因科学技术的发展,使得它的内容不断更新、丰富,已经能够综合运用诸多技术,比如信息技术、电工电子技术、自动控制技术、计算机技术、机械技术、软件编程技术等等,使之具有质量好、功能多、可靠性高等特点。机电一体化技术是时代和科技发展的产物,它主要是以传统的机械技术为基础。机电一体化技术是结合现代的各种先进技术并且在经济发展的推动下形成的一种新型的工业生产技术。机电一体化技术已经被运用到了社会各大生产领域当中,并且在智能化制造中有着重要的作用。机电一体化技术具有自动化、信息化、科技化等特点。它是为了顺应时代科技发展将传统工业技术转变为集约化生产模式。所以说机电一体化技术是时代和科技发展的产物,它不仅满足了现代工业发展的需求,同时还提高了企业利润降低了企业人力资源的损耗提高了生产速度,促进我国工业生产的发展。
2.数控机床的概述
诞生于20世纪中后期美国的数控机床,在美国、德国、日本等发达国家发展非常迅猛,逐渐成为加工制造业中不可或缺的重要技术之一。而国内数控机床的发展则是从20世纪80年代开始的。之所以说数控机床是一项非常重要的技术,主要因为它的工作原理是通过控制编码或者指令规定的相关程序,再将其译码,后将转化后的译码用数字表示。这些数字再通过数控装置的特定信息输入载体后对数控装置的各个加工机床发布相关指令,机床加工符合要求的零件,这极大程度上提高了产品加工质量和效率,有利于促进工业持续健康的发展。
3.数控机床技术发展过程中存在的不足
3.1功能部件开发速度较慢,无法适应和满足市场需求
在现阶段,我国在开发功能部件时虽然与前几年相比有了很大的进步,但仍缺乏相关的新型功能部件开发技术,并且无法独立完成。从相关部门的调查结果中可以了解到,我国有70家固定资产超过千万以上的功能部件生产企业,占全部生产企业数量的10%左右。
3.2核心零部件依然来源于进口,国内企业无法进行突破与发展
我国是世界数控机床的消费与生产大国,但目前存在的最大问题在于仍然从国外进口数控机床的核心部件,产品的核心竞争力得不到提升。根据相关部门调查的调查数据,我国机床数控化率为34%左右,产值数控化率为8.3%左右,与发达国家有着明显的差距。例如,德国与美国这些西方发达国家的机床数控化率在76%左右,产值数控化率高达88%左右。比例的差距直接影响着核心零部件的加工效率以及精准率,并严重阻碍了我国数控机床行业的市场发展,使我国数控行业在较长时间内产品档次和美誉度都无法得到质的提升。
4.机电一体化在数控机床中的应用
4.1机械设计技术在数控机床中的应用
机械设计技术是比较基础的机电一体化设计技术,但将其应用于数控机床中也会发挥非常大的作用,弥补传统数控机床的不足,真正提高数控机床的性能,使之应用价值得以提升。之所以这样说,是因为机械设计技术的应用是以计算机为基础,根据实际需求来优化设计机械装置,提高机械装置的精确度、静态和动态稳定性。将机械设计技术应用于数控机床中,则是利用计算机技术综合分析和调整加工机械各个坐标轴之间的关系,之后以此为依据来改造数控机床,使之比传统的机床更具应用价值,比如具有人性化特点,即:零件加工的过程中实现全封闭的防护切屑,保护工作人员的人身安全;具有效率高的特点,即:零件加工的过程中实现倾斜式的排屑,提高排屑效率;具有减轻工作人员工作量的特点,即:提高数控机床的主轴工作速度和工件装夹安全,在一定程度上减少了工作人员的工作量;具有减轻机床体积的特点,即:对数控机床进行了换刀设计,使得数控机床可以同步进行多个零件加工,既减少机床的体积,又提高工作效率。
4.2自动控制技术在数控机床中的应用
自动控制技术有效应用于数控机床中,还能够使其具有自动化、高效化、高精确度等特点,极大程度上提高了数控机床的应用效果。自动控制技术是由计算机技术、通讯信息技术等软件载体和可編程逻辑器件这一硬件载体组成的,两者相互配合,势必能够发挥自动化控制的作用。自动控制技术具体应用于数控机床中,主要是利用计算机技术、通讯信息技术等软件载体对加工信息予以接收、计算、转换、保存及输出等方面的处理,与此同时利用PLC、CPLD等可编程逻辑器读取计算机发出的控制指令,对机床的开关、切割等部分予以有效的控制,那么在数控机床具体进行零部件加工的过程中,将直接利用计算机发出所要生产零部件指令,之后自动化控制零部件加工的各个环节,以此来实现自动化控制零件生产,这不仅能够提高数控加工质量和效率,还能极大程度上降低工作人员的工作量。
4.3执行与驱动技术在数控机床中的应用
执行与驱动技术,它是由执行驱动单元和驱动设备组成的,能够有效的调节设备的工作电压和功率,从而增强设备驱动力,促使设备更加高效化的生产。通过合理的设置执行驱动单元和驱动设备,其中执行驱动单元的设置应以电子电气接口为连接点,将其与计算机数控设备相连接,以便驱动控制命令能够直接下达到计算机自动化控制设备;再以机械加工接口为接入点,将其与机械驱动和执行机构相连接,以便自动控制系统命令将直接下达到机械加工设备上,那么后续数控机床加工的过程中,执行与驱动技术将充分发挥作用,驱动零件加工更高效、精密地作业,提高所加工零件的质量。
4.4检测与传感技术在数控机床中的应用
数控机床结构比较复杂,其在长时间运行的过程中容易受到某些因素的影响,导致其存在质量隐患,容易诱发故障问题,降低零件加工质量和效率。所以,为了促进我国数控机床更好发展,缩短与发达国家的距离,还需要有效应用检测与传感技术。检测与传感技术在数控机床中的应用表现是检测设备、监测电路及反馈电路,对数控机床运行全过程进行详细的、深入的、全面的检测,获取零件加工相关转速、位移、加速度、力矩及温度等方面的信息,与此同时转换电路,将以上信息传输到计算机中,综合处理和分析数据,说明数控机床是否安全问题,如若存在,将针对性的方法加以处理,及时消除质量隐患,保证数控机床运行状态良好,能够满足零件加工需求。
5.结语
总之,机电一体化在数控机床中的应用,不仅工作效率更高、产品的精度也更高,更适应现代化生产的要求。因此,加强对其的研究与分析十分必要,并且应当不断广大其应用范围,使其更好的为我国工业制造业提供助力。
参考文献
[1]陈志恒.机电一体化技术在机械制造业中的应用[J].黑龙江科学,2020,11(18):72-73.
[2]徐钊.PLC机电一体化技术在数控机床中的应用探讨[J].南方农机,2020,51(20):149-150.
[3]宁蒙川,刘晓.基于PLC机电一体化技术在数控机床中的应用[J].电子技术与软件工程,2017(15):134.
[4]彭丽娜.基于PLC机电一体化技术在数控机床中的应用研究[J].内燃机与配件,2019(15):87-88.
[5]吴继兴.基于PLC机电一体化技术在数控机床中的应用分析[J].南方农机,2019,50(17):125.
佛山市三水区正田金属制品有限公司 广东省 佛山市 528100