傳統(tǒng)機械加工機床機電一體化改造研究探討

邢家林

中煤第三建設(shè)（集團）有限責任公司三十六工程處 安徽宿州 234000

1 一體化技術(shù)與工程機械的概述

1.1 機電一體化的概述

機電一體化技術(shù)是集信息技術(shù)、計算機技術(shù)、電子技術(shù)、通信技術(shù)、傳感技術(shù)等于一體的現(xiàn)代化高新技術(shù)，其具有一定的功能性原則，如結(jié)合優(yōu)化組織目標和指導(dǎo)系統(tǒng)功能目標等原則，機電一體化技術(shù)中存在諸多系統(tǒng)，在對其進行使用時，要保證各單元的合理布局，以此來促進整體系統(tǒng)的效果得到優(yōu)化，并將其作用發(fā)揮到實處，同時在各單位中都需要有著一定的標準，如功能化、規(guī)范化、便捷化、成熟化等，只有將其標準完全落實，才能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的最佳效果，這是機電一體化技術(shù)的簡單描述[1]。

1.2 工程機械的概述

工程機械在工業(yè)生產(chǎn)及工程建設(shè)中的應(yīng)用較為廣泛，其中機械設(shè)備，具有一定的特點，運用于一些大型的機械化工程中，如今，工程機械在社會中的應(yīng)用較為普遍，尤其是在道路施工、大型橋梁施工及大型建筑施工中的運用發(fā)揮了重要的作用。同時工程機械涉及諸多領(lǐng)域，并有效的推動了各領(lǐng)域的健康發(fā)展，而且實踐中不斷的對工程機械進行改進和研究，使其逐步向自動化和智能化的方向發(fā)展，并得到了明顯的效果。

2 傳統(tǒng)機械加工機床機電一體化改造的必要性

第一，相對其他設(shè)備而言，數(shù)控機床設(shè)備的價格比較昂貴，并且需要一次性巨大數(shù)量金額的投資，對于一些經(jīng)營本身不善的中小企業(yè)來說，容易因為資金困難而無法實現(xiàn)數(shù)控機床的購置；第二，現(xiàn)階段很多的機械加工企業(yè)都會購置普通機床，并且數(shù)量比較多，但是倘若普通機床都要被數(shù)控機床來代替的話，其實很難實現(xiàn)，加上數(shù)控機床也不是經(jīng)常使用，在其閑置的時候，容易造成設(shè)備使用的浪費；第三，在我國數(shù)控機床的購置與重新定購需要很長時間的交貨周期，在很多時候無法滿足企業(yè)生產(chǎn)加工的需求；第四，即便是企業(yè)真正地投入并使用數(shù)控機床，但是也會出現(xiàn)一些功能不能用上的情況，造成資源浪費。以上這些問題的存在，讓實施傳統(tǒng)機械加工機床機電一體化改造非常有必要。

3 現(xiàn)代工程機械中機電一體化的具體應(yīng)用

3.1 在煉鋼技術(shù)中的應(yīng)用

在現(xiàn)代經(jīng)濟的發(fā)展中鋼鐵產(chǎn)業(yè)占據(jù)了重要的位置，其是我國重要的產(chǎn)業(yè)之一。機電一體化技術(shù)在鋼鐵產(chǎn)業(yè)中的應(yīng)用較為普遍，其應(yīng)用的系統(tǒng)核心是計算機處理器，機電一體化在鋼鐵產(chǎn)業(yè)的實際運用中除了計算機系統(tǒng)還包括控制設(shè)備、顯示設(shè)備和儀器儀表等相關(guān)技術(shù)，并利用現(xiàn)代化的技術(shù)手段與其應(yīng)用相結(jié)合進行鋼鐵生產(chǎn)，以此對其生產(chǎn)過程中的工程機械進行有效的優(yōu)化，使其生產(chǎn)效率得到大幅度的提升，并在其生產(chǎn)的過程中提升相關(guān)設(shè)備的使用壽命[2]。近幾年，鋼鐵產(chǎn)業(yè)作為我國經(jīng)濟產(chǎn)業(yè)中主體產(chǎn)業(yè)之一，其煉鋼技術(shù)得到了有效的提升，在鋼鐵生產(chǎn)中現(xiàn)代化煉鋼技術(shù)的使用越來越廣泛，該技術(shù)需要由機電一體化與工程機械的融合才能夠?qū)崿F(xiàn)，主要是工程機械利用機電一體化技術(shù)中的通信技術(shù)、微型處理器、電氣傳動技術(shù)等，以此實現(xiàn)工程機械的性能優(yōu)化，使其生產(chǎn)效率及生產(chǎn)質(zhì)量得到有效的提升，從而實現(xiàn)鋼鐵產(chǎn)業(yè)的進一發(fā)展。在鋼鐵生產(chǎn)中的工程機械，還需要交流傳動系統(tǒng)，其主要是解決生產(chǎn)中較為復(fù)雜的矢量運輸，同時該系統(tǒng)要具備先進的數(shù)學(xué)理論，并將其有效的發(fā)揮。

3.2 在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用

煤炭產(chǎn)業(yè)同樣是我國主要的產(chǎn)業(yè)之一，但煤炭的開采具有一定的危險性，因為其開采過程需要在地下進行作業(yè)，其環(huán)境較為復(fù)雜。因此，適用于煤炭開采的工程機械設(shè)備必須具備高性能和安全性的特點。機電一體化技術(shù)在煤炭開采中的使用可以提高煤礦機械設(shè)備的性能，使其實現(xiàn)節(jié)能環(huán)保的同時提升自身可靠性，作用于煤礦機械設(shè)備的機電一體化技術(shù)包括機械原理、液壓技術(shù)和電力電子技術(shù)，同時煤礦生產(chǎn)中機電一體化的運用核心是通信技術(shù)和微型計算機，并通過該技術(shù)使煤礦機械具備遠程監(jiān)控和自動預(yù)警的功能，為其工作的安全生產(chǎn)奠定了基礎(chǔ)。

4 傳統(tǒng)機械加工機床機電一體化改造的發(fā)展趨勢

4.1 智能化

傳統(tǒng)機械加工機床機電一體化改造的主要趨勢，首先就是要實現(xiàn)智能化，讓機電一體化產(chǎn)品與人具有相似的能力，比如自主決策、判斷推理與思維邏輯等能力，更能有效地控制產(chǎn)品的生產(chǎn)與加工過程。上述功能的實現(xiàn)需要源自軟件、信息的技術(shù)性保障，而機器人與數(shù)控機床的誕生就很好地詮釋了智能化是一種發(fā)展趨勢[3]。

4.2 微型化

微電系統(tǒng)主要是指幾何尺寸較小，一般不超過1cm的機床機電一體化產(chǎn)品，而實現(xiàn)微型化就是使得機電一體化的產(chǎn)品縮小到極限。這些產(chǎn)品因為其小巧的體積、靈活的運動與較低的耗能而廣泛地運用于醫(yī)療、信息與軍事等領(lǐng)域。

4.3 快速化

數(shù)控機床在未來將會朝著更加快速化的方向前進，并伴隨著數(shù)控機床高精度化進程的加快，會隨之出現(xiàn)納米機床。納米機床定位的精度是0．005-0．01nm，最小分辨率是1nm。雖然當前并未極大地推廣納米級機床，根據(jù)預(yù)測，將會在不久的將來廣泛地給予運用，來滿足機床對精度加工的各種需求。

4.4 節(jié)能化

全球經(jīng)濟進步的同時，也在無形中增加了環(huán)境的壓力，任何科技產(chǎn)品的進步都不能以犧牲環(huán)境為代價。在機電一體化技術(shù)的影響因素中，有必要將綠色化產(chǎn)品概念引入進來，要設(shè)計和生產(chǎn)綠色化產(chǎn)品，在滿足人類特定需求的同時，盡量不對生態(tài)環(huán)境造成危害，在最大程度上利用資源。

5 結(jié)語

機電一體化技術(shù)在時代的發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用，推動了我國許多產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展，通過以上描述不難發(fā)現(xiàn)機電一體化技術(shù)在工程機械中的使用有著明顯的效果，其不僅能夠提升機械的各方面性能，還能促進生產(chǎn)與工程的順利進展。