基于PLC機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用

寧蒙川+劉曉

摘要：本文以機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用為主題展開論述，首先對相應(yīng)的技術(shù)背景進(jìn)行了簡要介紹，然后具體從機(jī)械設(shè)計技術(shù)、自動控制技術(shù)以及執(zhí)行與驅(qū)動技術(shù)等方面對機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床中的具體應(yīng)用進(jìn)行了分析探討。

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化 數(shù)控機(jī)床 應(yīng)用

機(jī)電一體化是現(xiàn)代科技發(fā)展的重要突破，隨著集成電路的出現(xiàn)，再加上信息技術(shù)的快速發(fā)展，使得機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)實(shí)現(xiàn)了有效融合，機(jī)電一體化技術(shù)也隨之形成。數(shù)控機(jī)床是機(jī)電一體化產(chǎn)品的典型代表，在推動制造業(yè)發(fā)展中發(fā)揮了重要的作用，而且機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用，在我國現(xiàn)代化建設(shè)中具有重要的意義，本文則針對機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用展開討論。

1 機(jī)械設(shè)計技術(shù)的應(yīng)用

機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，在機(jī)械技術(shù)與電子技術(shù)的融合發(fā)展過程中，機(jī)電一體化在實(shí)際應(yīng)用過程中對機(jī)械設(shè)計提出了更高的要求，例如，要求機(jī)械設(shè)備的質(zhì)量更輕、機(jī)械設(shè)備的精度更高，在這樣的要求下，極大的促進(jìn)了傳統(tǒng)機(jī)械技術(shù)的改進(jìn)。數(shù)控機(jī)床指的是用于零件加工的設(shè)備，機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，使得數(shù)控機(jī)床的功能得到了極大的完善。在實(shí)際應(yīng)用過程中數(shù)控機(jī)床的主傳動、各個坐標(biāo)軸的進(jìn)給傳動都有單獨(dú)的伺服電動機(jī)驅(qū)動，而且在計算機(jī)系統(tǒng)的作用下，可以實(shí)現(xiàn)對坐標(biāo)軸的有效控制。與傳統(tǒng)的普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床在機(jī)床本體部分有了非常大程度的改良，具體表現(xiàn)在五個方面：

（1）數(shù)控機(jī)床對全封閉或半封閉防護(hù)裝置進(jìn)行了應(yīng)用添加，在這一防護(hù)裝置的作用下，使得切削液不容易輕易飛出，進(jìn)而極大的降低了意外傷害情況的出現(xiàn)。

（2）數(shù)控機(jī)床采用了自動排屑裝置，這一裝置主要是利用自身的斜床身結(jié)構(gòu)發(fā)揮作用，在這一結(jié)構(gòu)的作用下，促使數(shù)控機(jī)床在使用過程中可以輕松排屑。

（3）與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床的主軸轉(zhuǎn)速有了極大的提升，在工件裝夾過程中，有了更多的安全保障。之所以能夠?qū)崿F(xiàn)更高的轉(zhuǎn)速，則是因為數(shù)控機(jī)床的主軸箱裝設(shè)了變頻器。而裝夾安全性的提高則主要依賴于液壓卡盤的作用。

（4）可自動換刀數(shù)控機(jī)床得到了廣泛的應(yīng)用，將自動換刀技術(shù)應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床中，極大的提高了加工效率，促使數(shù)控機(jī)床可以連續(xù)完成多個加工工序，進(jìn)而極大的提高了數(shù)控機(jī)床的工作效率。

（5）主、進(jìn)給傳動實(shí)現(xiàn)了分離。與普通的機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床的主傳動和進(jìn)給傳動相對獨(dú)立，因為在數(shù)控機(jī)床中為兩項工序的進(jìn)行各自配設(shè)了獨(dú)立的伺服電機(jī)，在此基礎(chǔ)上，各電機(jī)一方面能夠進(jìn)行單獨(dú)的運(yùn)作，另一方面也可以進(jìn)行多軸聯(lián)動，極大的提高了數(shù)控機(jī)床的工作效率。而上述功能的實(shí)現(xiàn)，都是機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床應(yīng)用的重要體現(xiàn)。

2 自動控制技術(shù)的應(yīng)用

自動控制技術(shù)的應(yīng)用過程中，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的自動運(yùn)行，具體而言，高精度定位控制技術(shù)以及速度控制技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中進(jìn)行了應(yīng)用，促使數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行過程中可以實(shí)現(xiàn)自動定位和速度控制，這就意味著相應(yīng)的人工投入將會減少，極大的提升了總體運(yùn)行效益。機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用過程中，對信息技術(shù)有著很大程度的依賴，在計算機(jī)系統(tǒng)的作用下，可以實(shí)現(xiàn)應(yīng)用信息的自動輸入和輸出、識別和儲存等。與普通機(jī)床相比，數(shù)控機(jī)床的最大特點(diǎn)在于實(shí)現(xiàn)了對信息技術(shù)的全面應(yīng)用，在這一基礎(chǔ)上，使得機(jī)床的運(yùn)行顯得更加智能化，從而極大的提升機(jī)床的運(yùn)行效率。而且信號變換技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等多項一體化計劃也被應(yīng)用于數(shù)控機(jī)床中，在相應(yīng)的軟件系統(tǒng)的作用下，促使數(shù)控機(jī)床可以對所接收的信息進(jìn)行高效加工處理，并且利用邏輯電路進(jìn)行譯碼和運(yùn)算，然后以脈沖的形式傳出，進(jìn)而支配數(shù)控機(jī)床進(jìn)行工作。例如，PLC（可控制編程）在機(jī)床電氣中則體現(xiàn)了良好的應(yīng)用效果。具體而言，機(jī)床是工業(yè)生產(chǎn)主要的生產(chǎn)設(shè)備，PLC在機(jī)床自動化控制系統(tǒng)中的應(yīng)用，將會進(jìn)一步擴(kuò)大其在應(yīng)用市場的空間。在PLC控制技術(shù)的支持下，機(jī)床控制系統(tǒng)中的接觸器、繼電器等控制設(shè)備可以被替代，而且利用PLC控制技術(shù)對生產(chǎn)工藝作進(jìn)一步改造之后，可以實(shí)現(xiàn)在控制室里隨時掌握每個主體設(shè)備的情況變化以及故障預(yù)警。高效率的電氣自動化控制系統(tǒng)必然帶來生產(chǎn)的革命。PLC控制技術(shù)在機(jī)床上的應(yīng)用需要做好對生產(chǎn)工業(yè)的精細(xì)化改造，而且機(jī)床應(yīng)用的生產(chǎn)環(huán)節(jié)面臨的環(huán)境可能都不一樣，因此開發(fā)一套兼容性更加強(qiáng)的PLC控制系統(tǒng)適應(yīng)不同需要的生產(chǎn)是非常必要。

3 執(zhí)行與驅(qū)動技術(shù)的應(yīng)用

機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用過程中，伺服驅(qū)動技術(shù)的主要作用對象是執(zhí)行原件及其驅(qū)動裝置，在數(shù)控機(jī)床中，執(zhí)行原件會和數(shù)控裝置進(jìn)行連接，通過這種方式，數(shù)控機(jī)床運(yùn)行中所發(fā)出的指令信息可以利用這一連接進(jìn)行傳送。而且執(zhí)行原件還會利用機(jī)械接口和執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行連接，在這一連接的基礎(chǔ)上可以確保規(guī)定動作的完成。由此可見，伺服驅(qū)動技術(shù)的應(yīng)用，極大的提升了數(shù)控機(jī)床的整體操作水平，這一操作水平的提升主要表現(xiàn)在控制質(zhì)量的提升方面。在數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行過程中，伺服系統(tǒng)的主要作用就是進(jìn)行指令的接收和傳遞，促使機(jī)床能夠按照既定的程序完成相應(yīng)操作.最終根據(jù)相應(yīng)的要求完成零件的加工處理，而且，伺服系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用，也極大的提升了數(shù)控機(jī)床的穩(wěn)定性和精度。

4 總結(jié)

綜上所述，機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用，極大的提升了豐富了數(shù)控機(jī)床實(shí)際功能，在實(shí)際應(yīng)用過程中，不同的技術(shù)往往表現(xiàn)出不同的應(yīng)用效果，明顯提升了機(jī)床的運(yùn)行效率。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，為了能夠充分發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的作用，則應(yīng)該進(jìn)行不斷的技術(shù)改進(jìn)和完善。

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