機電一體化數(shù)控技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用探討

王學(xué)峰

摘? 要：現(xiàn)階段，我國機械制造行業(yè)開始朝向智能化與完善化方向發(fā)展，傳統(tǒng)控制理論與現(xiàn)階段發(fā)展理論出現(xiàn)較大沖突，故而，需要通過機電一體化技術(shù)實現(xiàn)對機械制造的全方位控制，從而促使機械制造得以實現(xiàn)可持續(xù)健康發(fā)展?；诖?，本文將主要針對如何在機械制造過程中有效應(yīng)用機電一體化數(shù)控技術(shù)展開相關(guān)探討、分析。

關(guān)鍵詞：機電一體化;數(shù)控技術(shù);機械制造

引言：機電一體化CNC作為一種廣泛使用的新興技術(shù)，對機械工業(yè)的發(fā)展起到了積極的推動作用，因此必須制訂出一套合理的應(yīng)用戰(zhàn)略，以提高其應(yīng)用效果。在機械制造業(yè)發(fā)展的進程中，為加快發(fā)展，實現(xiàn)機械化生產(chǎn)，必須注重機電一體化技術(shù)的有效運用，以適應(yīng)機械制造業(yè)的發(fā)展，推動機械制造業(yè)的發(fā)展。

1機電一體化數(shù)控技術(shù)概述

機電一體化CNC技術(shù)是由計算機、自動化、傳感器等技術(shù)構(gòu)成，通過軟硬件協(xié)同，實現(xiàn)對加工過程的控制，實現(xiàn)高難度的加工和生產(chǎn)任務(wù)。隨著我國機械工業(yè)的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的機械加工工藝已不能適應(yīng)現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展，而機電一體化數(shù)控技術(shù)的出現(xiàn)與運用，極大地改變了傳統(tǒng)的機械加工工藝，并使其單一的生產(chǎn)模式得以改善和優(yōu)化。采用機電一體化 CNC技術(shù)，可以使程序的范圍不斷擴展，在可編輯軟件的幫助下，對數(shù)據(jù)進行很好的計算，并在特定的 NC技術(shù)中使用 NC，達到最優(yōu)加工目標(biāo)，提高生產(chǎn)效率。將機電集成 NC技術(shù)用于機械加工，不僅可以提高加工的敏感度，還可以利用集成的管理平臺，對機床加工的狀態(tài)進行判斷，從而大大改善加工質(zhì)量。另外，機電一體化技術(shù)還可以與無線、傳感、監(jiān)控等技術(shù)結(jié)合在一起，突破了傳統(tǒng)的 CNC技術(shù)，在實際應(yīng)用中，可以將這種技術(shù)轉(zhuǎn)化為材料，通過編程軟件來控制工藝和工藝，從而提高機床的生產(chǎn)質(zhì)量和精確度，從而促進機床的健康發(fā)展。

2數(shù)控加工的價值

2.1實現(xiàn)多坐標(biāo)聯(lián)動

由于工業(yè)生產(chǎn)的迅速發(fā)展，許多關(guān)鍵零件都出現(xiàn)了多面、高階的復(fù)雜形狀，三個直軸數(shù)控機床的精度和表面質(zhì)量都達不到要求，這就要求多軸加工技術(shù)。利用 CNC技術(shù)可以精確地掌握各種零件的工藝過程和加工質(zhì)量，多軸聯(lián)動加工中心可以滿足復(fù)雜多面體零件的加工要求，并可以在增加的機床回轉(zhuǎn)軸線上完成其它的工作。另外，多軸連桿加工中心不需要進行切削軌跡的插補，可以實現(xiàn)對旋轉(zhuǎn)軸線的干式定位。多軸連桿加工中心技術(shù)在制造復(fù)雜零件時，必須使用五根獨立的軸線進行插補，從而避免了加工表面與加工表面的干擾，從而保證了零件表面的光順，達到了復(fù)雜零件的加工要求。

2.2推動模具自動化生產(chǎn)

目前，機電一體化數(shù)控技術(shù)已成為我國機械制造業(yè)快速發(fā)展的前沿技術(shù)，并已將其引領(lǐng)到一個新的發(fā)展時期。在計算機集成生產(chǎn)的進程中，許多工業(yè)企業(yè)紛紛采用了機電一體化的 CNC技術(shù)，比如電子領(lǐng)域;輕工、機械等行業(yè)。要想在未來的發(fā)展中取得更大的發(fā)展空間，就必須充分利用數(shù)控技術(shù)的優(yōu)勢。利用 CNC技術(shù)，可以通過電腦系統(tǒng)精確地控制每一個生產(chǎn)過程。將個別作業(yè)的技術(shù)需求;將制造工藝和制造工藝都輸入到了工序之中，在生產(chǎn)的時候，就可以自動的進行生產(chǎn)，而不需要太多的人工控制，這樣既可以減少對人工的依賴，又可以減少人為的負面影響。

3機電一體化數(shù)控技術(shù)在機械制造中的應(yīng)用方法

3.1整體框架建設(shè)

在此基礎(chǔ)上，建立了一個分布式控制子系統(tǒng)和一個主控系統(tǒng)，在該系統(tǒng)中，該系統(tǒng)在整個控制系統(tǒng)中擁有最高的管理權(quán)限;通過對區(qū)域設(shè)備和單個設(shè)備的控制，實現(xiàn)對整個生產(chǎn)過程的智能控制。該系統(tǒng)的工作狀態(tài)是：與工作人員的控制裝置相連接，工作人員的工作內(nèi)容是：通過對所需加工的產(chǎn)品和部件的工藝進行研究，找出目前工作體系中的問題，并根據(jù)該問題，對相應(yīng)的加工方案進行詳細的控制和改進，甚至可以將加工部件的結(jié)構(gòu)圖輸入到該部件中，然后，在接下來的工作中，通過對有關(guān)參數(shù)的分析，將具體的控制命令傳遞給各個子區(qū)的控制系統(tǒng)，使其參與到實際的加工參數(shù)控制中。在各子系統(tǒng)的工作中，需要對各種類型的信號進行分析和改進，從而發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的問題，從而極大地提高了采集結(jié)果的準確性。

3.2數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)建設(shè)

從目前所涉及到的各種設(shè)備類型來看，要使整個系統(tǒng)得到更好的改進和優(yōu)化。對于那些已經(jīng)完全取代了傳統(tǒng)加工設(shè)備的公司，他們不需要再增加其他的信息采集系統(tǒng)，只需要將注意力集中在系統(tǒng)的整體安全上。數(shù)控機床是一種具有一定智能的機械，它可以通過集成的自動化傳感器和整個控制系統(tǒng)進行連接，從而獲得更多的信息，同時也可以解決目前的控制系統(tǒng)中出現(xiàn)的問題。而作為一個整體的控制系統(tǒng)，它的控制數(shù)據(jù)來自于工作人員的輸入，為了顯示出最后的效果，系統(tǒng)會將相應(yīng)的數(shù)據(jù)輸入到主控系統(tǒng)中，這樣就可以更好地顯示出相關(guān)的信息，方便工作人員在處理過程中，尋找到可能的影響因素。

3.3數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)建設(shè)

數(shù)據(jù)分析是整個系統(tǒng)的一個重要組成部分，為了確保所有的數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)都能對現(xiàn)有的數(shù)據(jù)進行分析，并將其與現(xiàn)有的參數(shù)、數(shù)值進行對比，從而發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)中的運行問題。本系統(tǒng)包括兩個部分：一個是簡單的數(shù)據(jù)比較系統(tǒng)，這個系統(tǒng)的運行狀況是;通過對有關(guān)資料的對比和研究，并將其與已有的參數(shù)系統(tǒng)進行了比較，發(fā)現(xiàn)各參數(shù)間的偏差較大時，可以根據(jù)實際情況來確定相應(yīng)的控制目標(biāo)。該系統(tǒng)具有很強的可操作性，通過向受控對象發(fā)出控制命令，使受控對象能夠分析和學(xué)習(xí)有關(guān)的信息，從而使整個設(shè)備的工作狀況得到更好的科學(xué)調(diào)節(jié)。第二，是一個完整的中央處理系統(tǒng)，它的工作狀態(tài)是，利用相關(guān)的數(shù)學(xué)模型，分析各個采集到的信號，對當(dāng)前的加工進度和各種工藝參數(shù)進行比較和分析，即使是某些具有一定智能要求的系統(tǒng)，也可以根據(jù)工作人員的輸入，自動產(chǎn)生相應(yīng)的控制程序和參數(shù)，從而達到對工件的自動控制。

結(jié)語：

綜上所述，機電一體化 CNC技術(shù)是當(dāng)今工業(yè)中普遍采用的一種工藝方法，它在機械制造中的應(yīng)用，不但提高了生產(chǎn)的質(zhì)量和效率，而且能夠解決工作人員在工作中遇到的困難，保證了工人的人身安全，提高了機械生產(chǎn)的智能化水平。目前， CNC技術(shù)在我國的發(fā)展中有著廣闊的發(fā)展空間，應(yīng)該加大對 CNC技術(shù)的研究力度，以實現(xiàn)其最大的優(yōu)勢，從而推動我國的工業(yè)化進程。

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