機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用

張金成

摘 要：在傳統(tǒng)的機(jī)械制造當(dāng)中由于生產(chǎn)的環(huán)境以及生產(chǎn)機(jī)械的限制，使機(jī)械制造的相關(guān)工作的安全以及生產(chǎn)質(zhì)量受到一定的影響，根據(jù)當(dāng)前社會(huì)的發(fā)展情況，在機(jī)械制造中融入機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)，在保證其制造安全的前提下，有效的提升了機(jī)械制造的質(zhì)量，為了促進(jìn)機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用，下面根據(jù)相關(guān)問題進(jìn)行分析，希望能對(duì)今后機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用提供一定的幫助。

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；數(shù)控技術(shù)；機(jī)電一體化

隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，我國(guó)的科學(xué)技術(shù)水平有了明顯的提高，機(jī)械制造對(duì)我國(guó)的發(fā)展以及人民的日常生活有著重要的影響，國(guó)家對(duì)于機(jī)械制造的質(zhì)量也非常重視。傳統(tǒng)的機(jī)械制造模式也在不斷的改變，對(duì)于當(dāng)前的機(jī)械制造來說，如何在社會(huì)快速發(fā)展的情況下滿足社會(huì)的需要是非常重要的。同樣對(duì)于現(xiàn)階段的機(jī)械制造工作也應(yīng)當(dāng)安全生產(chǎn)的前提下進(jìn)行，這就需要對(duì)制造技術(shù)進(jìn)行一定的革新。本文將對(duì)科學(xué)技術(shù)發(fā)展環(huán)境下產(chǎn)生的機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用進(jìn)行探討。

一、數(shù)控技術(shù)的發(fā)展

1.精確快速高效，對(duì)于機(jī)械制造而言，由于涉及到的知識(shí)以及細(xì)節(jié)較多，精確、快速和高效是一直以來制造工作期望達(dá)到額目標(biāo)。而數(shù)控技術(shù)中融合了高科技芯片以及強(qiáng)大的中央處理器，可以有效保證機(jī)械制造中的所有要求都能夠得到滿足，并且輔助改善機(jī)床自身的動(dòng)態(tài)特性和靜態(tài)特性，使機(jī)床自身的制造效率以及精準(zhǔn)度進(jìn)一步的提升。

2.彈性化，彈性化產(chǎn)生的影響主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，其一。針對(duì)數(shù)控系統(tǒng)的彈性化設(shè)計(jì)處理，通過相應(yīng)用戶需要，設(shè)定具有自身特點(diǎn)的功能性，同時(shí)其涉及的范圍較廣，可以保證其操控的整體性；其二，群控系統(tǒng)的彈性化，在同一群控系統(tǒng)當(dāng)中可以以及不同的生產(chǎn)需要，針對(duì)物料以及信息的傳播進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，這樣可以是群控系統(tǒng)自身同一化的優(yōu)點(diǎn)最大程度的發(fā)揮。

3.工藝復(fù)合性和多軸化，一般按照統(tǒng)一的系統(tǒng)設(shè)定，對(duì)相應(yīng)的生產(chǎn)和加工程序進(jìn)行調(diào)整，針對(duì)各個(gè)機(jī)床生產(chǎn)之間的配合情況，可以利用數(shù)控機(jī)床工藝復(fù)合的形式，對(duì)其生產(chǎn)和加工以減少各個(gè)機(jī)床之間的配合工作時(shí)間，能夠有效的提升生產(chǎn)效率。

4.實(shí)時(shí)智能化，傳統(tǒng)的實(shí)時(shí)系統(tǒng)設(shè)定較為理想化，對(duì)其相關(guān)的運(yùn)作以及調(diào)整沒有一個(gè)明確的定義。而利用人工智能可以完成較為理想化的施工形態(tài)，可以有效的減少施工的時(shí)間。并且利用科學(xué)技術(shù)與人工智能結(jié)合在一起的方式，可以充分的完成人類的各種行為，可以大大的減少人員的使用。隨著科學(xué)技術(shù)與人工智能的配合發(fā)展，對(duì)于當(dāng)前的機(jī)械制造而言，其應(yīng)用更加的實(shí)用化，并且隨著專業(yè)人員的不斷研究，是其技術(shù)更加完善。

例如在數(shù)控系統(tǒng)中配備編程專家系統(tǒng)、故障診斷專家系統(tǒng)、參數(shù)自動(dòng)設(shè)定和刀具自動(dòng)管理及補(bǔ)償?shù)茸赃m應(yīng)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，在高速加工時(shí)的綜合運(yùn)動(dòng)控制中引入提前預(yù)測(cè)和預(yù)算功能、動(dòng)態(tài)前饋功能，在壓力、溫度、位置、速度控制等方面采用模糊控制，使數(shù)控系統(tǒng)的控制性能大大提高，從而達(dá)到最佳控制的目的。

二、技術(shù)特點(diǎn)

數(shù)控技術(shù)根據(jù)對(duì)機(jī)械制造的研究，通過其相應(yīng)的過程利用系統(tǒng)控制的方法進(jìn)行一定的控制的技術(shù)。其結(jié)合了數(shù)字信息技術(shù)、機(jī)械制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)工程、網(wǎng)通技術(shù)等的現(xiàn)代高科技信息控制基礎(chǔ)技術(shù)。并且具有一定的彈性化、高效、精準(zhǔn)的特點(diǎn)，一般根據(jù)機(jī)械制造技術(shù)的特點(diǎn)進(jìn)行的編程系統(tǒng)的工作，從而達(dá)到控制其操作的目的。

由于計(jì)算機(jī)軟件的輔助功能替代了早期使用純硬件電路組成的數(shù)控裝置，使得輸入數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、處理、判斷、運(yùn)算等功能均由現(xiàn)場(chǎng)可編輯的軟件來完成，這樣極大地增強(qiáng)了機(jī)械制造的靈活性，提高設(shè)備的工作效率。

三、數(shù)控技術(shù)在先進(jìn)制造技術(shù)中的作用

數(shù)控技術(shù)在機(jī)床控制方面取得了廣泛、深入的發(fā)展，開始是數(shù)控銑床、接著是數(shù)控車床、數(shù)控鉆床、數(shù)控鏜床、數(shù)控磨床、數(shù)控線切割機(jī)床，以后是加工中心、車削中心、數(shù)控沖床、數(shù)控彎管機(jī)、數(shù)控折彎?rùn)C(jī)、板材加工中心、數(shù)控齒輪機(jī)床，數(shù)控激光加工機(jī)床，數(shù)控火焰切割機(jī)等等。這些都成為現(xiàn)代制造業(yè)的最關(guān)鍵設(shè)備，是它們保證了現(xiàn)代制造業(yè)向高精度、高速度、高效率、高柔性化的方向發(fā)展。數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)，帶動(dòng)了CAD、CAM技術(shù)向?qū)嵱没⒐こ袒l(fā)展，特別是計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅速發(fā)展，推動(dòng)CAD、CAM技術(shù)向更高層次和更高水平發(fā)展，而且進(jìn)一步發(fā)展了計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)（CAPP）數(shù)據(jù)庫(kù)、集成制造生產(chǎn)系統(tǒng)相關(guān)信息的自動(dòng)生成、自動(dòng)處理、自動(dòng)傳輸?？梢哉f數(shù)控技術(shù)既是聯(lián)系CAD、CAM的紐帶、也是進(jìn)一步通向集成化CAD/CAM的橋梁。微電子技術(shù)的飛快發(fā)展，使數(shù)控系統(tǒng)的性能有了極大的提高、功能不斷豐富、滿足了數(shù)控機(jī)床自動(dòng)交換刀具、自動(dòng)交換工件（包括交換工作臺(tái)、工作臺(tái)立、臥式轉(zhuǎn)換等）的需要；而且還進(jìn)一步滿足了在數(shù)控機(jī)床（1～2臺(tái)）之間增加自動(dòng)輸送工件的托盤站（APC）或機(jī)器人傳輸工件，構(gòu)成柔性制造單元的需要；以及實(shí)現(xiàn)了由多臺(tái)的數(shù)控機(jī)床（含加工中心、車削中心）傳送帶、自動(dòng)導(dǎo)行小車、工業(yè)機(jī)器人以及專用的起吊運(yùn)送機(jī)等組成的柔性制造系統(tǒng)FMS的控制。

此外，還有由加工中心，CNC機(jī)床，專用機(jī)床或數(shù)控專用機(jī)床組成的柔性制造線（FML）；或多條FMS配備自動(dòng)化立體倉(cāng)庫(kù)連接起來的柔性造工廠（FMF）。隨著信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展、在數(shù)控技術(shù)（機(jī)械制造業(yè)中則體現(xiàn)在數(shù)控機(jī)床上）的基礎(chǔ)上，將以往企業(yè)中相互獨(dú)立的工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造及經(jīng)營(yíng)管理等過程，在計(jì)算機(jī)及其軟件的支撐下，構(gòu)成一個(gè)覆蓋整個(gè)企業(yè)的完整而有機(jī)的、以實(shí)現(xiàn)全局動(dòng)態(tài)最優(yōu)化、總體高效益、高柔性，并進(jìn)而贏得競(jìng)爭(zhēng)全勝的計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)，這一發(fā)展趨勢(shì)至今仍然方興未艾。僅就以上幾點(diǎn)，雖然不是先進(jìn)制造技術(shù)的全部，但足以看出，數(shù)控技術(shù)是如此廣泛、深入、系統(tǒng)地影響著先進(jìn)制造技術(shù)，并強(qiáng)有力地支撐著先進(jìn)制造技術(shù)，一浪高過一浪地向前蓬勃發(fā)展。

機(jī)械制造技術(shù)對(duì)于一個(gè)國(guó)家的發(fā)展非常重要，同樣可以作為國(guó)際之間競(jìng)爭(zhēng)的自身價(jià)值，當(dāng)前我國(guó)正處于快速的發(fā)展之中，一直以來機(jī)械制造是我國(guó)的發(fā)展較弱的環(huán)節(jié)，為了增強(qiáng)國(guó)際之間的競(jìng)爭(zhēng)力，提高我國(guó)的機(jī)械制造技術(shù)水平非常重要。隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，促進(jìn)了我國(guó)數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，同樣為了在世界中站穩(wěn)腳跟，將國(guó)與國(guó)之間的差距降到最小，所以應(yīng)當(dāng)大力的發(fā)展和應(yīng)用數(shù)控技術(shù)，通過不斷的培養(yǎng)高科技人才，促進(jìn)社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，對(duì)于我國(guó)現(xiàn)階段的發(fā)展非常重要。

四、結(jié)束語

機(jī)械制造技術(shù)影響到一個(gè)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)以及社會(huì)的發(fā)展，同樣影響到國(guó)家內(nèi)部的人民的生活水平，在目前我國(guó)的機(jī)械制造相關(guān)的技術(shù)發(fā)展起步較晚，這樣就會(huì)對(duì)國(guó)家的發(fā)展起到一定的阻礙，所以機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用應(yīng)當(dāng)充分的重視起來，這樣對(duì)社會(huì)的發(fā)展和國(guó)家的進(jìn)步有一定的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]洪源.機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在機(jī)械制造中的應(yīng)用[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2013.

[2]周麗麗.機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在我國(guó)機(jī)械加工中的應(yīng)用[J].湖南農(nóng)機(jī)，2012.