機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)提升機(jī)械加工成效的途徑探究

張玲麗 陳閏祥

中國電子科技集團(tuán)公司第三十八研究所 安徽 合肥 230088

引言

隨著社會(huì)不斷進(jìn)步和科學(xué)發(fā)展，市場之間的競爭越來越激烈，而且對(duì)于當(dāng)前的實(shí)際需要，傳統(tǒng)的機(jī)械加工制造行業(yè)已經(jīng)無法更好地滿足，所以為順應(yīng)這種現(xiàn)象，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)逐漸的滲透在機(jī)械加工中，并得到了廣泛的應(yīng)用，逐步的實(shí)現(xiàn)制造加工智能化和網(wǎng)絡(luò)化。而且充分的應(yīng)用系統(tǒng)組織和結(jié)構(gòu)一定程度上不僅能實(shí)現(xiàn)合理配置，還能更好地使用設(shè)備促進(jìn)機(jī)械設(shè)備加工，不斷提高加工的質(zhì)量，進(jìn)而在激烈的市場競爭中使其企業(yè)占據(jù)一定地位，增強(qiáng)核心競爭力，為企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)效益。

1 機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械加工中的重要作用

隨著科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，推動(dòng)機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，與此同時(shí)機(jī)械加工受到了深入的影響，其中將機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)滲透在機(jī)械加工環(huán)節(jié)中，并充分應(yīng)用，有助于提高機(jī)械加工工藝和技術(shù)水平，增強(qiáng)機(jī)械加工制造行業(yè)的核心競爭力。我國機(jī)電一體化控制技術(shù)在機(jī)械加工方面的應(yīng)用沒有與發(fā)達(dá)國家起步早，不過就當(dāng)前的情況來看政府也提高了機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用，在這方面加以創(chuàng)新，促進(jìn)機(jī)械加工朝著信息化和職能化方向發(fā)展，且在實(shí)際創(chuàng)新時(shí)還改進(jìn)存在問題，還全面的研究機(jī)電一體化技術(shù)，進(jìn)而充分展現(xiàn)出該技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值，并加強(qiáng)成本管控。

機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用還會(huì)給機(jī)械加工速度帶來一定的影響，由于降低設(shè)備故障發(fā)生的概率，使得各類資源得到合理的利用，不斷提高利用率，且在預(yù)期投資階段還能實(shí)現(xiàn)對(duì)成本管理控制，進(jìn)而便于后期實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益，達(dá)到縮短產(chǎn)品加工周期，不斷提高零部件加工精確度目的。

2 機(jī)械加工中機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的運(yùn)用

2.1 實(shí)時(shí)監(jiān)控

不管是在機(jī)械加工還是在技術(shù)手段以及加工方式這方面，機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)起著重要的作用，都能讓智能化功能得以展現(xiàn)，還能對(duì)機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)和裝置、電動(dòng)機(jī)、液壓以及制動(dòng)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)控。其中還可將機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械加工主要體現(xiàn)在如下方面：一方面，能清楚了解系統(tǒng)運(yùn)行的實(shí)際狀況，做到全面的掌控，還便于對(duì)相關(guān)信息數(shù)據(jù)搜集存儲(chǔ)，為機(jī)械加工提供一定的依據(jù)；另一方面，對(duì)加工設(shè)備運(yùn)行的實(shí)際情況做到實(shí)時(shí)的掌控，這樣在機(jī)械加工設(shè)備具體運(yùn)行的期間如果發(fā)生故障的問題，實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)具有重要的意義，能及時(shí)向工作人員發(fā)出報(bào)警，這樣工作人員根據(jù)實(shí)際情況將相應(yīng)位置尋找到，并及時(shí)的處理，進(jìn)而促進(jìn)機(jī)械加工工作順利開展，避免出現(xiàn)故障的問題[1]。

2.2 在故障排查中的的應(yīng)用

在進(jìn)行機(jī)械加工的過程中加強(qiáng)對(duì)機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，一定程度上能實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)功能，尤其是在線監(jiān)控和故障診斷以及自動(dòng)報(bào)警功能[2]。該技術(shù)還能夠?qū)崟r(shí)的監(jiān)控機(jī)械加工設(shè)備關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)，在具體生產(chǎn)的過程中，還能監(jiān)控電動(dòng)機(jī)和系統(tǒng)傳動(dòng)裝置，而且在系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行期間如果模塊出現(xiàn)故障的問題，系統(tǒng)能做到發(fā)現(xiàn)及時(shí)并發(fā)出報(bào)警，與此同時(shí)還能提供故障相關(guān)信息，便于操作人員更好地操作，并及時(shí)處理故障，使其系統(tǒng)處于良好的運(yùn)行狀態(tài)，進(jìn)而使其獲得良好的工作效果，還能達(dá)到降低維修成本目的。

2.3 提升資源利用率節(jié)約成本

機(jī)電化一體技術(shù)在機(jī)械加工中的應(yīng)用一定程度上能達(dá)到降低能耗目的。且這種機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，不斷提高自動(dòng)化水平，結(jié)合系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)際狀態(tài)運(yùn)用合理戰(zhàn)略全面的調(diào)整系統(tǒng)運(yùn)行實(shí)際狀態(tài)，使其相關(guān)機(jī)械處于良好運(yùn)行狀態(tài)，不斷提高機(jī)械運(yùn)行效率。基于此在降低系統(tǒng)運(yùn)行產(chǎn)生消耗基礎(chǔ)之上，又因?yàn)橄到y(tǒng)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，只要通過機(jī)械有的生產(chǎn)能自動(dòng)落實(shí)，還能不斷提高加工的精度，防止受人為因素影響發(fā)生失誤的現(xiàn)象，使得材料沒有得到合理的利用。由此可以看出在機(jī)械加工的過程中，通過機(jī)電一體化技術(shù)除了能降低能耗之外，還能使得成本得到節(jié)省[3]。

2.4 實(shí)現(xiàn)設(shè)備內(nèi)部模塊配合

在機(jī)械加工中加強(qiáng)對(duì)機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用起著提升的作用。在機(jī)械加工中系統(tǒng)配置傳感器非常的重要，因?yàn)樗軝z測機(jī)械運(yùn)行的實(shí)際狀態(tài)，且得出的檢測數(shù)據(jù)會(huì)傳入系統(tǒng)控制中心，通過系統(tǒng)智能算法實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析，進(jìn)一步提高機(jī)械智能化控制水平。而且從某種程度上來看智能化發(fā)展會(huì)成為現(xiàn)代機(jī)械加工發(fā)展領(lǐng)域的主要趨勢(shì)。而在機(jī)械加工中通過機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)，一定程度上能不斷提高智能化控制水平，使其輔助制造和設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)，確保設(shè)計(jì)制造更加合理。機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)優(yōu)勢(shì)不僅充分表現(xiàn)在制造環(huán)節(jié)中，還體現(xiàn)在系統(tǒng)集成中，不斷提升系統(tǒng)各模塊之間有機(jī)結(jié)合水平，促進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行協(xié)調(diào)[4]。

通過使用機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)不管是制造環(huán)節(jié)還是加工環(huán)節(jié)實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化，不斷提高網(wǎng)絡(luò)化水平，對(duì)于加工制造這一環(huán)節(jié)進(jìn)行分析具有復(fù)雜性離不開系統(tǒng)，還應(yīng)有系統(tǒng)各個(gè)模塊之間配合。在機(jī)械制造車間內(nèi)由于設(shè)備數(shù)量比較多，從某種程度上來看根本無法實(shí)現(xiàn)設(shè)備協(xié)調(diào)運(yùn)行。但有了機(jī)械一體化數(shù)控技術(shù)作為支持，只要通過網(wǎng)絡(luò)就能夠讓各個(gè)設(shè)備單元連接在一起，而且在網(wǎng)絡(luò)背景下，相關(guān)生產(chǎn)指令能下達(dá)到機(jī)械制造車間內(nèi)所有設(shè)備中，進(jìn)而不斷提高機(jī)械加工控制水平，實(shí)現(xiàn)精密化控制。為使得機(jī)械加工網(wǎng)絡(luò)化得以實(shí)現(xiàn)，還應(yīng)做好電子化設(shè)計(jì)，提高設(shè)計(jì)的水平，讓控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)集成，進(jìn)而達(dá)到控制總機(jī)能對(duì)系統(tǒng)控制目的，與此同還應(yīng)把電子控制單位在每臺(tái)生產(chǎn)設(shè)備中合理設(shè)置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)接收系統(tǒng)發(fā)出指令信息獲取目的，還有助于實(shí)現(xiàn)設(shè)備控制[5]。

2.5 提升機(jī)械加工自動(dòng)化以及智能化水平

以往傳統(tǒng)數(shù)控加工形式在實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化加工這方面，一般會(huì)將設(shè)置完加工程序作為主要的依靠，但這種加工模式實(shí)施起來較為復(fù)雜，且在程序編寫這方面不僅需要等投入精力，在短時(shí)間內(nèi)還難以實(shí)現(xiàn)，還需要按照編寫的相關(guān)程序做好相應(yīng)的加工工作，但在具體加工期間如果發(fā)生突發(fā)事件，系統(tǒng)難以判斷出來[6]。但在機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)迅速發(fā)展背景下，在機(jī)械加工中，可充分的應(yīng)用智能算法，進(jìn)而在加工這方面不僅能實(shí)現(xiàn)自我分析，還能實(shí)現(xiàn)自我測量，其中這主要是有緊密傳感器作為支撐，且如果在加工期間存在問題，系統(tǒng)結(jié)合采集數(shù)據(jù)能做到及時(shí)的發(fā)現(xiàn)，從而降低安全事故發(fā)生的概率。而要想實(shí)現(xiàn)該功能還離不開較高的系統(tǒng)集成水平，但在機(jī)械生產(chǎn)中加強(qiáng)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)一體化，還能促進(jìn)柔性生產(chǎn)概念的滲透，進(jìn)而不斷提高機(jī)械加工自動(dòng)化水平，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)升級(jí)轉(zhuǎn)型[7]。

3 基于機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)提升機(jī)械加工成效的有效路徑

3.1 吸引優(yōu)秀人才

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)迅速的發(fā)展，在提升加工成效這方面從某種程度上來看，基于機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)已經(jīng)成為最主要的一種途徑，而且這項(xiàng)工作屬于是多方面優(yōu)化的，同時(shí)向從業(yè)工作人員提出了相應(yīng)的要求且起著主要的作用，所以有必要加強(qiáng)專業(yè)化建設(shè)，不斷提高工作人員的綜合素質(zhì)。基于此，從企業(yè)的角度上來看應(yīng)注重人才戰(zhàn)略地位，并意識(shí)到要想提高機(jī)械化加工成效，應(yīng)用機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)的重要性，還要清楚這還需要高素質(zhì)的人才，再結(jié)合崗位工作的相關(guān)的需求，加大培訓(xùn)力度做好相應(yīng)的培訓(xùn)工作，集聚智力元素，加強(qiáng)對(duì)解決方案的制定。在此期間注重機(jī)械一體化數(shù)控技術(shù)的基礎(chǔ)之上，應(yīng)提高對(duì)這項(xiàng)技術(shù)研發(fā)動(dòng)態(tài)關(guān)注度，并邀請(qǐng)這一領(lǐng)域相關(guān)的專家與技術(shù)人員一起把影響機(jī)械加工成效作為主要的課題，全面進(jìn)行分析研究，并找到應(yīng)用的著手點(diǎn)，再加強(qiáng)對(duì)科學(xué)操作規(guī)范方案的編制，并對(duì)在編人員學(xué)識(shí)結(jié)構(gòu)做好相應(yīng)的補(bǔ)充，不斷的提高他們專業(yè)水平，并實(shí)現(xiàn)對(duì)經(jīng)典處置方案經(jīng)驗(yàn)共享，進(jìn)而調(diào)動(dòng)其積極性，使得工程實(shí)踐中存在的問題得到完善。

3.2 依托專家支持

在建筑工程規(guī)?；ㄔO(shè)這方面母線槽作為最主要的板塊，且是用來分散系統(tǒng)各元件分配較大功率，與此同時(shí)相應(yīng)的需求量也進(jìn)一步增長。就行業(yè)發(fā)展的情況進(jìn)行分析，針對(duì)現(xiàn)階段加工的實(shí)際需求，傳統(tǒng)沖壓機(jī)床生產(chǎn)能力已經(jīng)無法更好地滿足，但能充分展現(xiàn)出機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)應(yīng)用價(jià)值，但由于有著非常多的關(guān)聯(lián)設(shè)備，與此同時(shí)實(shí)現(xiàn)多項(xiàng)技術(shù)應(yīng)用集成，這如果出現(xiàn)故障問題的話不利于提高機(jī)械加工成效。除此之外，在基于機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)提升機(jī)械加工成效這方面，依托專家系統(tǒng)成為一種最重要的途徑。在此期間最首要步驟是組織專家知識(shí)，加強(qiáng)對(duì)專家知識(shí)經(jīng)驗(yàn)規(guī)劃，并分類把其內(nèi)部聯(lián)系建構(gòu)落實(shí)，進(jìn)而為信息搜尋工作帶來便捷，即便尋找出數(shù)控機(jī)械加工故障的主要原因。與此同時(shí)即應(yīng)用生產(chǎn)式規(guī)則，并緊密的融合框架并聯(lián)使用方式也能將專家系統(tǒng)知識(shí)充分表示出來，進(jìn)而促進(jìn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫監(jiān)理工作，為此在通過信息平臺(tái)不僅有利于開發(fā)專家系統(tǒng)，還能實(shí)現(xiàn)對(duì)該系統(tǒng)的優(yōu)化。在母線槽的數(shù)控機(jī)械加工這方面利用E-R關(guān)系，一定程度上來看能達(dá)到數(shù)據(jù)庫概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)目的。

3.3 優(yōu)化傳輸系統(tǒng)

在機(jī)械加工中通過應(yīng)用機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)，有助于提升機(jī)械加工成效，比如母線槽性生產(chǎn)可從傳統(tǒng)系統(tǒng)優(yōu)化入手。在PLC啟動(dòng)下，整個(gè)運(yùn)行系統(tǒng)會(huì)處于初始狀態(tài)，這時(shí)主要通過手動(dòng)加強(qiáng)對(duì)控制面板這一按鈕機(jī)就能進(jìn)行控制模式，其中通過手工操作模式能更好地控制部分機(jī)械加工。而通過自動(dòng)控制模式處于原位狀態(tài)的輸送系統(tǒng)，在具體執(zhí)行各項(xiàng)操作期間會(huì)隨著啟動(dòng)指令按順序進(jìn)行，當(dāng)系統(tǒng)沒有處于的狀態(tài)不是原位狀態(tài)需要控制調(diào)整復(fù)位，其中這可手動(dòng)進(jìn)行。為實(shí)現(xiàn)對(duì)控制系統(tǒng)功能優(yōu)化完善，充分的利用機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)能自由轉(zhuǎn)化以往運(yùn)用的兩種運(yùn)行模式，其中此模式為手動(dòng)控制和自動(dòng)控制?；诖诉€需要把機(jī)電一體化數(shù)控機(jī)床硬件和軟件功能充分掌握好，并加強(qiáng)對(duì)有機(jī)加工裝備配置等表現(xiàn)分析，在實(shí)現(xiàn)對(duì)加工工藝流程的優(yōu)化，進(jìn)而讓機(jī)床起到的優(yōu)勢(shì)得以展現(xiàn)，促進(jìn)其更好地生產(chǎn)，不斷提升生產(chǎn)的水平，使其能達(dá)到工作的目標(biāo)。

3.4 整合信息模塊

從某種維度上來看機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)提升機(jī)械加工成效，可視作這項(xiàng)過程就是自動(dòng)化過程，由此可加強(qiáng)對(duì)全新運(yùn)行系統(tǒng)的構(gòu)建，且不僅要具備加工生產(chǎn)功能還應(yīng)具備物流控制功能，還要有其中各個(gè)環(huán)節(jié)產(chǎn)生信息流，進(jìn)而使其能夠更好地控制，所以這就需要完善信息管理系統(tǒng)，并加以優(yōu)化。在此期間可加強(qiáng)對(duì)柔性生產(chǎn)性等數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用，讓機(jī)械加工作業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，不斷提升自動(dòng)化水平，以此在生產(chǎn)期間避免需要更多的調(diào)試時(shí)間，達(dá)到提升加工成效目的。簡單講解加工對(duì)象和所有工具以及操作人員作為完整信息管理系統(tǒng)架構(gòu)所包括的部分。所以可把EPR系統(tǒng)銜接在一起，并從機(jī)床設(shè)備信息和操作信息入手，加以優(yōu)化，當(dāng)優(yōu)化完之后在對(duì)設(shè)計(jì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫邏輯結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，基于對(duì)數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)的特征分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)E-R轉(zhuǎn)換，將關(guān)系模型作為轉(zhuǎn)換點(diǎn)，進(jìn)而促進(jìn)整個(gè)系統(tǒng)優(yōu)化工作有效落實(shí)，不斷提升數(shù)控機(jī)床加工零部件自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工提高成效。

4 結(jié)束語

總而言之，為促進(jìn)機(jī)械加工制造業(yè)更好地發(fā)展，不斷提升機(jī)械加工的成效，從相關(guān)部門的角度上來看應(yīng)高度的重視機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)，并充分應(yīng)用，進(jìn)而使其機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在機(jī)械加工中起到應(yīng)用價(jià)值得以展現(xiàn)，不斷提升機(jī)械水平，使其設(shè)備與系統(tǒng)處于良好的運(yùn)行狀態(tài)。