機電一體化教學研究3篇

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機電一體化教學篇1

摘要：我國的機械制造行業(yè)已經(jīng)朝著智能化方向轉變，使得機電一體化數(shù)控技術逐漸滲入到該領域中，且為機械制造提供了發(fā)展方向。我國機電一體化數(shù)控技術的發(fā)展十分迅速，將其有效應用不僅可以實現(xiàn)機械制造數(shù)控化，且可以推動行業(yè)發(fā)展，因此需要對該技術加強關注力度。本文對機電一體化數(shù)控技術在機械制造中的應用進行探討，分析了該技術在制造過程中的總體要求，并提出了具體的應用策略。

關鍵詞：機電一體化；數(shù)控技術；機械制造；應用策略

0引言

隨著我國現(xiàn)代化水平不斷提高，科學技術也在不斷進步，其不僅滿足了自動化機械制造的需求，還帶動了機械制造水平的提升。機械制造產(chǎn)品質(zhì)量與一體化數(shù)控技術有著密不可分的關系，若想使機械制造行業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，必須對機械制造中的技術進行科學選擇，并把握數(shù)控技術的特點，以此使一體化數(shù)控技術的應用效果不斷提高，使其更加符合實際需求，在此基礎上結合我國自動化機械制造中數(shù)控技術的應用情況，規(guī)范機械應用范圍，以現(xiàn)代化技術推動我國機械制造行業(yè)的發(fā)展。

1機電一體化數(shù)控技術的概述

機電一體化數(shù)控技術包括傳感技術、自動化技術、計算機技術等，其可以通過軟件及硬件對加工制造進行控制，通常情況下需要借助終端來完成。傳統(tǒng)的機械制造技術較為單一，無法滿足當前時代機械制造行業(yè)需求，而機電一體化數(shù)控技術的應用可以將編程范圍擴大，改變傳統(tǒng)機械制造單一的模式，借助現(xiàn)場可編輯軟件來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的運算，在實際應用中以數(shù)控裝置完成對機械制造制造的優(yōu)化，進一步提升設備的應用效率[1]。機電一體化數(shù)控技術可以提高機械制造的靈活性，其可以通過建立一體化管理平臺，判定處理機械制造當前的制造狀態(tài)，在機電一體化技術的支持下提高制造質(zhì)量。同時，機電一體化技術可以融合傳感監(jiān)測技術、無線通信技術等，這樣的融合性應用打破傳統(tǒng)性質(zhì)上的純硬件數(shù)控手段，在實際應用中可以將此作為制造品的物質(zhì)載體，借助編程軟件來控制制造或者加工程序，不斷提升機械制造的制造精度和質(zhì)量，讓機械制造的加工更加符合實際需求。

2機械制造對機電一體化數(shù)控技術應用的要求

2.1對精確性要求

精確性是機械設備或機械零件生產(chǎn)加工的基礎，也是加工品的基礎保障，只有精確性滿足要求，要能確保后續(xù)的加工可以正常運行。機械制造對機電一體化數(shù)控技術的應用可以對相關參數(shù)的合理確定，進而在零件及設備生產(chǎn)加工的過程中，滿足精確度方面的要求。在實際應用過程中，可以從系統(tǒng)的運行整體運行入手，利用數(shù)控技術對相關余量的處理和輸入，確保整個系統(tǒng)的運行安全性，防止因人工操作導致出現(xiàn)誤差[2]。

2.2對銜接性要求

在機械制造過程中銜接性十分重要，而機電一體化數(shù)控技術可以將加工工藝進行銜接，完成對整個設備的生產(chǎn)和加工控制。同時，該技術的應用能夠在更短的時間內(nèi)完成對相關產(chǎn)品的生產(chǎn)，且不同零件的裝配過程可以有效銜接，通過這種方法讓系統(tǒng)在第一時間獲取相關構件的信息。除此之外，在機械制造加工過程中必須提高相關部門的銜接性，確保工作體系時間的高度銜接，在此基礎上有效落實相關規(guī)定，進而提高產(chǎn)品的質(zhì)量。

2.3對加工速度要求

加工速度是機械制造的硬性要求，需要從生產(chǎn)方案的制定入手，對所有內(nèi)容的精確鋪排，要求生產(chǎn)能夠規(guī)定時間內(nèi)完成，因此需要對加工速度和加工效率提出更高的要求。在加工過程中，對于需要落實檢測工作的項目，要求生產(chǎn)內(nèi)容的研究以及相關項目的分析按照規(guī)定時間有效完成，且檢測時間也會算在生產(chǎn)和規(guī)劃的時間段中，可以通過機電一體化數(shù)控技術的智能控制系統(tǒng)進行規(guī)劃，使生產(chǎn)加工過程能夠在規(guī)定的時間內(nèi)完成任務[3]。

3機電一體化數(shù)控技術在機械制造中的應用現(xiàn)狀

機電一體化數(shù)控技術在實際應用中有著較高的綜合性，其可以利用計算機系統(tǒng)對機械制造制造生產(chǎn)中應用的各種設備、裝置進行自動化監(jiān)視和控制，促進機械制造行業(yè)的發(fā)展。

3.1機電一體化數(shù)控技術的特點

機電一體化數(shù)控技術核心是智能操作和自控，其可以有效提升機械制造的質(zhì)量，主要具有以下幾個特點：①復雜性：機電一體化技術的內(nèi)涵豐富，其在機械制造領域中已被廣泛應用，現(xiàn)如今對機械制造行業(yè)有著完美的適配性。②發(fā)展性：機械制造領域經(jīng)歷了漫長的發(fā)展，邁進了智能制造時代，使機械制造制造更加符合用戶的需要，與當前時代接軌。③高效性：機電一體化技術可以完善機械自動設計，且配合自控技術能夠?qū)崿F(xiàn)自動化生產(chǎn)，在擴大生產(chǎn)規(guī)模的基礎上降低生產(chǎn)成本，且可以大幅度地提高工作效率，減少人工錯誤的發(fā)生概率。

3.2機電一體化數(shù)控技術的局限性

我國機電一體化技術發(fā)展較晚，許多技術與歐美等先進國家仍然存在差距，仍然有部分技術尚未成熟。同時，機電一體化技術雖然有著比人力更加敏捷的反應，但并不能像人力一樣根據(jù)實際情況調(diào)整，只能按照設定好的程序執(zhí)行，就當前應用現(xiàn)狀來看，機電一體化技術的應用仍然需要人力的不斷調(diào)整。機電一體化技術的專業(yè)性較強，需要很多復雜的專業(yè)知識，所以在從業(yè)人員的選擇上必須嚴苛，要求從業(yè)人員的知識文化水平夠高，且需要經(jīng)過系統(tǒng)化培訓，如此的工作人員才能夠從事這項工作。人工智能時代為機械制造行業(yè)提供了推動力，但在我國仍有很大一部分地區(qū)機電一體化技術的應用仍然很落后，存在網(wǎng)絡信息滯后的情況，導致發(fā)展水平不均衡。

4機電一體化數(shù)控技術在機械制造中的應用優(yōu)勢

4.1完善工業(yè)系統(tǒng)

我國在機械制造多年研究中積累大量的工作經(jīng)驗，但與國際高水平相比仍然存在一定差距。通過應用機電一體化技術可以將項目完善和優(yōu)化，且可以帶動我國工業(yè)化體系的發(fā)展，及時發(fā)現(xiàn)工業(yè)化體系中存在的問題，從而讓整個機械加工系統(tǒng)獲得更好的發(fā)展[4]。

4.2控制加工精度

機電一體化數(shù)控技術能夠通過傳感器對各類參數(shù)調(diào)整和獲取，在數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)中找到現(xiàn)存問題，以此優(yōu)化管理體系和管理理念，促進行業(yè)的發(fā)展。在控制精度方面可以通過反饋系統(tǒng)，完成對干擾信息的過濾，并且在應用中可以與各類參數(shù)進行對比，通過系統(tǒng)的合理設計，完成無用信息的消除工作。

4.3提高加工效率

機電一體化數(shù)控系統(tǒng)可以有效提高相關參數(shù)的控制精度，完成對所有加工系統(tǒng)的工作對接，最終提高加工效率。除此之外，數(shù)控技術在具體的應用過程中可以通過提高零件的加工精度降低返工現(xiàn)象，以此在規(guī)定的時間內(nèi)完成各類零件和產(chǎn)品的制造，使生產(chǎn)加工效率不斷提高。

5機電一體化數(shù)控技術在機械制造中的應用策略

5.1自動化數(shù)控系統(tǒng)的應用

機電一體化的數(shù)控系統(tǒng)十分重要，將其應用在工業(yè)機器人中可以實現(xiàn)標準化生產(chǎn)，如裝配、焊接、拼接等。同時，自動化數(shù)控技術可以應用在惡劣環(huán)境下，如人工難以完成作業(yè)的環(huán)境都可以通過自動化數(shù)控系統(tǒng)來完成，借助工業(yè)機器人的手臂完成零件的運輸、抓取等動作，減少因惡劣環(huán)境對操作人員造成的影響。在實際操作中,自動化數(shù)控系統(tǒng)需要構建出控制單元，以控制單元同步檢測執(zhí)行動作，控制單元的操作需要借助終端設備，如將計算機與控制單元結合，并利用計算機系統(tǒng)構建“中樞神經(jīng)”，指揮機器人按照特定的指令完成規(guī)范化操作，如機器人在工作中發(fā)生了故障,傳感器會自動檢測并發(fā)出警報，隨后反饋到控制單元，即終端設備計算機，由人工操作解決現(xiàn)存問題。

5.2自動調(diào)整機械控制模塊

機械控制模塊主要負責角度實時調(diào)整的執(zhí)行，而切材與圓盤切刀的相對角度精度直接受到模塊的控制精度影響。角度實時調(diào)整機械控制模塊由角度調(diào)整模塊、聯(lián)軸器、伺服電機組成，為減少調(diào)整過程中軸肩與圓盤切刀的沖擊，采用橡膠作為柔性調(diào)整原件材料，由此圓盤切刀實時角度調(diào)整系統(tǒng)即可更好保證材料處理后的高端面質(zhì)量。

5.3機電一體化技術與機械制造的結合

機電一體化技術在應用中需要借助智能化數(shù)字機床，根據(jù)實際情況合理選擇刀具，在此過程中可以通過調(diào)控主軸變速起停制造，使機床能夠自動加工出所需零件，如以下幾點：①實現(xiàn)產(chǎn)品的即時切換，且機械制造的參數(shù)更加精確。②實現(xiàn)一次多工件多工序的加工，以此解決常規(guī)單件加工速度慢的問題，且可以在加工后對成品進行比較，使質(zhì)量進一步提高。③引入機電一體化技術則可以使加工過程更加穩(wěn)定。④機電一體化技術可以通過建設標準化機械制造制造模塊減少刀具的安裝時間，根據(jù)機械制造的不同區(qū)分標準化制造模式。

5.4優(yōu)化機械設計制造集成化應用

將集成應用到機械制造中，可以掌握企業(yè)目前的整體生產(chǎn)狀況，且在實際應用中可對技術進行改進，就目前發(fā)展現(xiàn)狀來看，其在電梯機械設計制造領域中取得了良好的效果。優(yōu)化機械設計制造集成化應用，可以將設計制造中的每一項管理活動提升，優(yōu)化調(diào)整企業(yè)內(nèi)部的各種資源和材料集中度，保證生產(chǎn)運行的有效性，突出設計制造時的功能性。自動化數(shù)控技術的虛擬化包括信息技術、多媒體技術、計算機圖形技術和其他技術，且在技術集成的過程中需要借助CPU及可編程集成電路板，需要選擇高度集成的CPU，可以選擇帶有RISC芯片的電路板，促進系統(tǒng)集成、軟硬件運行速度和集成電路集成，完成技術的集成化應用，提高系統(tǒng)運行穩(wěn)定性。該技術是當前機械設計制造領域中常用的基礎之一，將其有效應用不僅可以降低產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，如在實際應用中結合各類現(xiàn)代化設備，則可以提高制造業(yè)的生產(chǎn)效率。該技術在實際應用的過程中可以根基現(xiàn)存問題提出具體的優(yōu)化和解決方案，以此縮短產(chǎn)品開發(fā)周期，確保輔助模擬的自動參數(shù)設置，使整體數(shù)據(jù)更加可視化。

6結束語

機械制造行業(yè)應用機電一體數(shù)控化技術可以不斷提高制造與加工水平，且可以免除人工在高危環(huán)境下作業(yè)，使得切割故障控制更加智能化。就目前情況來看，數(shù)控技術在機械制造領域中應用效果非常好，因此要對該技術加強關注力度，并以此作為行業(yè)未來的發(fā)展方向。

作者:何峰 單位:淮安市高級職業(yè)技術學校

機電一體化教學篇2

1機電一體化數(shù)控技術概述

機電一體化數(shù)控技術所能完成的生產(chǎn)任務以及加工任務難度更高，可以解決以往普通機床在工作過程中無法解決的問題，打破普通機床在應用過程中存在的局限性。機電一體化數(shù)控技術能夠及時對加工工藝的參數(shù)數(shù)值進行調(diào)整，提高了加工的效率和便利性。在針對多個工序?qū)嵤┘庸さ倪^程中，需要使用一次裝夾工件即可完成加工任務，同時目前所使用的標準工具具有模塊化的優(yōu)勢，能夠提升工具應用效率，機電一體化數(shù)控技術內(nèi)融合了多種不同的技術類型，包括通信技術、信息技術、光電技術以及遠程控制技術等，能夠通過控制程序?qū)庸ぴO備實施遠程監(jiān)控和管理，減少了人工成本的投入。

2數(shù)控加工的價值

2.1實現(xiàn)多坐標聯(lián)動

隨著工業(yè)制造領域的快速發(fā)展，很多重要零部件都呈現(xiàn)出較為復雜的多面體和高階曲面形態(tài)，三個直線軸的數(shù)控機床在精密度和曲面質(zhì)量方面都難以滿足預期標準，因此對于多軸加工技術的需求不斷上升。運用數(shù)控技術可以將各類零部件的加工流程和加工質(zhì)量進行準確的掌握，多軸聯(lián)動加工中心的應用可以滿足復雜、多面體零件加工需求，可以在添加的機床回轉軸進行基面安裝之外的相關工作。此外，多軸聯(lián)動加工中心能夠?qū)⒒剞D軸用于分度定位，無需采取切割路徑插補運動。多軸聯(lián)動中心加工中心技術在加工復雜結構零件時需要五個獨立軸進行數(shù)控插補，可以避免變形曲面與加工曲面的互相干涉，進而確保工件曲面的平滑度，滿足復雜零部件的加工標準。

2.2提高模具性能

由于汽車、航空航天、軌道飛行器等領域的快速發(fā)展，對于各類復雜部件的需求越來越高。為了保證各個領域能夠得到良好的發(fā)展，盡快實現(xiàn)技術領域的突破，就需要確保模具性能方面達到相應的要求。以往傳統(tǒng)的機械制造加工很可能會因工作人員的人為因素影響模具的性能，進而降低了模具在實際應用過程的作用。運用數(shù)控技術來進行機械加工，可以運用先進技術將加工過程中的各項數(shù)據(jù)進行精準把控，對模具性能進行多方位的分析，進而確保模具性能能夠滿足相應的標準。

2.3推動模具自動化生產(chǎn)

機電一體化數(shù)控技術目前在機械制造領域中發(fā)展速度較快，成功帶領機械制造行業(yè)進入了新的發(fā)展階段[1]。在計算機集成制造過程中，眾多行業(yè)都開始利用機電一體化數(shù)控技術，例如電子領域、輕工業(yè)領域以及機械領域等。為了在今后的發(fā)展過程獲得更大的發(fā)展空間，需要將數(shù)控加工的優(yōu)勢充分發(fā)揮出來。運用數(shù)控技術進行機械制造加工，能夠借助計算機系統(tǒng)對各個制造加工流程進行準確把控。將各個工作的工藝要求、制造流程、制造標準輸入到操作程序當中，使其在生產(chǎn)過程中按照相應要求進行自動化加工制造，無需過多的人為操控，不僅能夠降低對于人力的依賴，還能避免人為因素帶來的不良影響。推動模具自動化生產(chǎn)不僅可以有效促進工作效率的提升，還能夠有效保障模具的質(zhì)量與性能，為機械制造行業(yè)的發(fā)展帶來推進動力。

3機電一體化數(shù)控技術在機械制造中應用優(yōu)勢

3.1保證機械制造精度

機電一體化數(shù)控技術在機械制造中應用，能夠?qū)φ麄€制造過程中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)以及參數(shù)進行采集和分析，確保機械制造過程中數(shù)據(jù)以及參數(shù)的準確性。機電一體化數(shù)控技術，通過對機械制造中的數(shù)據(jù)進行分析，能夠及時發(fā)現(xiàn)機械制造數(shù)據(jù)存在的問題，保證機械制造質(zhì)量。數(shù)控技術能夠?qū)C械制造過程進行管理，保證機械制造工作能夠正常開展。機械制造生產(chǎn)過程中，會出現(xiàn)信號干擾等情況，導致機械制造參數(shù)以及數(shù)據(jù)出現(xiàn)問題，數(shù)控技術能夠消除信號干擾，保證機械造精度。數(shù)控技術還能夠儲蓄機械制造過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)參數(shù)，為工作人員提供機械制造數(shù)據(jù)依據(jù)，工作人員可以通過數(shù)據(jù)以及參數(shù)對比，對機械制造數(shù)據(jù)參數(shù)進行調(diào)節(jié)，保證機械制造生產(chǎn)質(zhì)量。

3.2提高加工效率

機電一體化數(shù)控技術在機械制造中應用，不僅能夠保證機械制造精度，對機械制造參數(shù)進行控制，還能夠保證整個生產(chǎn)流程的完整性。在機械制造生產(chǎn)流程中，能夠?qū)崿F(xiàn)機械制制造系統(tǒng)與加工系統(tǒng)之間的聯(lián)系，提高機械制造加工效率。在進行機械零件加工的過程中，能夠保證零件加工質(zhì)量，有效避免了人工進行機械零件加工出現(xiàn)的失誤，導致零件不能使用的情況。數(shù)控技術在機械制造中應運用，能夠縮短機械設備制造加工時間，提高機械制造加工效率，有利于機械制造企業(yè)經(jīng)濟效益的提升。

3.3完善工業(yè)化系統(tǒng)

雖然我國工業(yè)機械制造行業(yè)不斷發(fā)展，工業(yè)機械制造水平也有明顯提升，但是在整個工業(yè)機械制造系統(tǒng)中還存在較多的不足，在機械制造控制系統(tǒng)以及機械加工方面還存在較多的不足。在機械制造中應用數(shù)控技術，能夠完善機械制造控制系統(tǒng)，有利于促進我國機械制造水平不斷提升。數(shù)控技術在機械制造中應用，能夠推動技術人員對機械制造踐行分析以及研究，發(fā)現(xiàn)工業(yè)機械制造發(fā)展中存在穩(wěn)定問題以及阻礙，并能夠利用數(shù)控技術解決工業(yè)機械制造中存在問題，不斷完善以及優(yōu)化機械制造系統(tǒng)，保證機械制造行業(yè)水平能夠穩(wěn)步提升。

4機電一體化數(shù)控技術在機械制造中應用

4.1數(shù)控技術在機床中的應用

在機械加工過程中使用數(shù)控技術，主要是使機床的生產(chǎn)運作由計算機管控系統(tǒng)來完成，借助計算機技術的優(yōu)勢嚴格管控各個零部件制造加工過程的質(zhì)量與工作流程（如圖1所示）。數(shù)控機床作為一種新型生產(chǎn)設備，其工作模式是通過計算機數(shù)字代碼程度在各個生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)中展現(xiàn)作用的管控模式，可以將生產(chǎn)流程中的各項數(shù)據(jù)輸入到計算機數(shù)字程序當中，由計算機系統(tǒng)對各項數(shù)據(jù)信息進行整理、分析和記載，使機床生產(chǎn)過程中的各個環(huán)節(jié)信息得到有效掌控。在計算機程序下達制定可以實現(xiàn)機床中執(zhí)行設施與系統(tǒng)的高效控制，進而確保機床加工工作設計的零部件可以滿足相應的制造標準[2]。

4.2機電一體化數(shù)控技術在航空領域的應用

數(shù)控機床在航空領域的應用航空制造業(yè)對于各類零部件的精度具有較高的要求，并且需要確保零部件的質(zhì)量具有。在當前階段，飛機零部件的發(fā)展正在向著多樣化和整體化的方向發(fā)展，因此飛機機械制造生產(chǎn)加工工作擁有了更高的要求。飛機的機體由多個部件組成，主要包括梁、蒙皮、接頭、滑軌等等，這些飛機部件會使飛機的機翼、起落架、發(fā)動機等進行關聯(lián)起來。由于飛機整體架構較為復雜，零部件樣式較為繁雜，因此對于零部件的生產(chǎn)制造要求也會存在一定的差別。梁上零部件的形狀通常為扁平或者細長的，很多梁上零件的長度超出了13m。而飛機的框架零部件重要比較大，例如一些大型飛機的框架部件會占據(jù)整體種類的50%左右。蒙皮材料通常為鋁合金材料，但是鋁合金材料在加工制造過程中通常會因高溫條件出現(xiàn)變形。除此之外，飛機接頭、滑軌等處的架構較為復雜，一般會采取整體性毛坯來加工，這樣的加工過程容易出現(xiàn)毛刺，不能夠滿足飛機零部件嚴格的加工要求。將數(shù)控技術應用于飛機零部件制造工作中可以有效保證整個加工制造的精度與標準。在加工制造過程中，利用數(shù)控技術對各個部件整體結構、尺寸、精密度等信息進行整體分析，確保各個部件設計的科學合理，并且運用數(shù)控技術進行飛機零部件的加工制造可以提升零部件加工的切削效果，借助技術優(yōu)勢形成規(guī)范科學的飛機零部件加工技藝流程，確保零部件加工過程保持較高的精密度，提升零部件加工的生產(chǎn)效果與質(zhì)量。

4.3數(shù)控技術在汽車行業(yè)的應用

將數(shù)控技術應用與汽車制造生產(chǎn)過程中，可以有效保證制造過程的安全性和穩(wěn)定性，確保復雜部件的制造精密度。在當前階段，數(shù)據(jù)技術在汽車生產(chǎn)制造的運用主要在焊接、涂裝、裝配等流程當中，不僅能夠保障汽車制造產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)精密度，還可以有效促進工作效率和工作質(zhì)量的提升。通過相關數(shù)據(jù)可以知道，在汽車生產(chǎn)制造的焊接流程當中，每輛汽車都有4000余個焊接點。如果采取人工焊接的方法不僅難以保證焊接效果，還會對工作人員的身體健康造成負面影響。如果運用數(shù)據(jù)技術操控焊接機器人，可以有效彌補人工焊接工作的缺陷。焊接機器人可以通過激光傳感基礎與視覺傳感基礎對整個焊接過程進行追蹤監(jiān)控，正確掌握焊接工作的各個焊接縫和焊眼，并且自動調(diào)整焊接機器人的工作行為，使其能夠順利完成焊接工作，達到標準的焊接效果。汽車縱梁數(shù)控沖孔設施如圖2所示。

4.4數(shù)控技術在工業(yè)生產(chǎn)中的應用

現(xiàn)階段，我國工業(yè)經(jīng)濟迅速發(fā)展的同時，也給工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)帶來較大的市場競爭壓力，工業(yè)企業(yè)想要在市場競爭中占有一席之地，需要加強企業(yè)生產(chǎn)效率，提高企業(yè)的核心競爭力。數(shù)控技術在工業(yè)生產(chǎn)中應用，有利提高企業(yè)生產(chǎn)效率，為工業(yè)企業(yè)奠定市場競爭基礎。數(shù)控技術在工業(yè)生產(chǎn)中應用，能夠通過計算機技術對工業(yè)生產(chǎn)設備進行控制，通過信息數(shù)據(jù)向工業(yè)生產(chǎn)設備傳達指令，工業(yè)生產(chǎn)設備子在接收到指令之后，自動進行工業(yè)生產(chǎn)，促進工業(yè)機械設備同時進行生產(chǎn)工作，有效提升工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)工作效率。數(shù)控技術在工業(yè)生產(chǎn)中應用，能夠?qū)I(yè)生產(chǎn)流程中出現(xiàn)的故障以及問題進行預警，保證工作人員能夠及時發(fā)現(xiàn)問題，采取相關手段對工業(yè)設備進行維修，確保工業(yè)生產(chǎn)設備能夠穩(wěn)定運行，為工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟利益提供保障。工業(yè)生產(chǎn)中應用數(shù)控技術，不僅能夠提高工業(yè)企業(yè)的生產(chǎn)效率，還能夠為工業(yè)企業(yè)降低人工成本，數(shù)控技術通過計算機對生產(chǎn)設備進行控制，改變了工業(yè)傳統(tǒng)人工生產(chǎn)的方式，實現(xiàn)工業(yè)自動生產(chǎn)，減少了工業(yè)企業(yè)在人力資源方面的投入，有效保證了工業(yè)企業(yè)的經(jīng)濟效益。數(shù)控技術不僅使工業(yè)生產(chǎn)操作更加簡單，還能夠保證工作人員的人身安全，避免由于設備故障給工作人員造成較大的傷害，數(shù)控技術加強了生產(chǎn)設備之間的聯(lián)系，轉變了傳統(tǒng)工業(yè)設備的生產(chǎn)模式，為加強工業(yè)企業(yè)市場競爭力做出了重要貢獻。

4.5數(shù)控技術在煤礦機械領域的應用

隨著我國社會經(jīng)濟水平的不斷提升，人民的生活質(zhì)量不斷提升，對于煤礦需求越來越大，煤礦行業(yè)的發(fā)展也越來越迅速。煤礦企業(yè)在進行煤礦采集時，需要采集人員根據(jù)不同煤礦環(huán)境，選擇合適的采集設備。先進的采集機械設備能夠加快煤礦企業(yè)的采集速度，提高煤礦機械設備采集效率。數(shù)控技術在煤礦采集機械設備中應用，能夠優(yōu)化以及完善煤礦采集機械設備，進一步加強煤礦采集機械設備應用效果。數(shù)控技術能夠有效提升采集設備的切割速度，從而促進煤礦采集速度的提升。數(shù)控技術在煤礦機械領域中應用，與傳統(tǒng)的煤礦采集技術相比，能夠有效提升煤礦采集機械設備的采集效率，還能使采集工作操作方式更加便捷，緩解采集人員的工作壓力，不僅如此，數(shù)控技術在煤礦機械領域應用，還能夠完成煤礦采集過程中的其他工作，使煤礦采集工作更加規(guī)范。

5數(shù)控技術工作原理和數(shù)控在機械加工中的應用優(yōu)勢

5.1數(shù)控技術工作原理

數(shù)控系統(tǒng)的運行主要依賴中控平臺即CNC進行各類機械設備的操作，能夠從不同的方面對機械的運行裝備進行控制和調(diào)控，包括信號、運轉數(shù)量、檢測定位等。數(shù)控系統(tǒng)編制軟件操控程序，使各類硬件設備的運行能夠根據(jù)軟件設置的操控流程逐步推進，進而完成各項操作任務。CNC會將輸入的信號進行整體分析，將分析結果進行反饋形成操作指令，數(shù)控機床的機械設備會根據(jù)操作指令完成操作。對于一些精密度較強較高的設備需要引入插補算法，促進控制效果的提升，并且結合CPU響應數(shù)量調(diào)控參數(shù)，保證機械系統(tǒng)運行的高效與穩(wěn)定。

5.2數(shù)控在機械加工中的應用優(yōu)勢

5.2.1技術精細要求

如今，各個領域?qū)τ诹悴考囊笾饾u提供，為了確保零部件加工的精細度，人工操作的生產(chǎn)制造方式已經(jīng)不能迎合當前的實際需求，已經(jīng)被機械制造領域所淘汰。數(shù)控設備可以將各類部件的生產(chǎn)制造信息、質(zhì)量標準錄入到控制系統(tǒng)當中，由數(shù)控系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)的處理，這樣可以有效降低操作失誤情況的發(fā)生，并且能夠有效保證加工制造的精細度。在當前階段，數(shù)控技術的應用和機床設計中能夠在精細控制方面達到較為理想的效果，使數(shù)控技術在機械制造領域發(fā)揮的作用越來越大。數(shù)控技術在生產(chǎn)應用過程中還能與電子繪圖技術進行融合，優(yōu)化編程流程，加工繁瑣的三維結構生產(chǎn)分解為更加直觀詳細的機械加工方案。

5.2.2工作效率要求

在機械制造過程中應用數(shù)控技術可以對機械加工尺寸等方面進行精準控制，依據(jù)平整度、形位公差等要求確定切削尺寸和加工措施[3]。運用數(shù)控技術對加工路線進行全面的固化，在保證質(zhì)量和精細的同時減少程序度，令刀具能在切削工序中發(fā)揮良好的作用，降低走到和返回過程的空程時間。運用數(shù)控管理掌握各類設備的運行參數(shù)，尤其是在銑床切削工作中能夠滿足加工需求。在實際生產(chǎn)和應用時促進產(chǎn)品的批量化生產(chǎn)，為生產(chǎn)企業(yè)帶來更加可觀的經(jīng)濟效益。

6結束語

機電一體化數(shù)控技術目前是機械制造過程中經(jīng)常使用的技術類型之一，改變了傳統(tǒng)機械制造的方式，有效提高了制造效率和制造精度，能夠為各個行業(yè)的發(fā)展提供有效基礎。當前我國機電一體化數(shù)控技術發(fā)展時間較短，在發(fā)展過程中仍然存在著角度不完善的問題，需要在之后的發(fā)展進程中融入新型理念和技術。當前機電一體化數(shù)控技術在煤礦機械制造領域、機床設備制造領域、汽車、航天制造領域的應用、工業(yè)生產(chǎn)制造領域中有著廣泛的應用，推動了這些行業(yè)和領域的快速發(fā)展，保證機械制造的質(zhì)量。在未來的發(fā)展過程中，機電一體化數(shù)控技術會向著高精度、高效率、柔性化、復合型、多軸化控制、智能化方向發(fā)展。

作者:謝芳 單位:珠海格力電器股份有限公司

機電一體化教學篇3

機電一體化數(shù)控技術作為一種廣泛使用的新興技術，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用戰(zhàn)略，以提高其應用效果。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的有效運用，以適應機械制造業(yè)的發(fā)展，進而推動機械制造業(yè)的發(fā)展。

1機電一體化數(shù)控技術概述

機電一體化CNC技術是由計算機、自動化、傳感器等技術構成，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。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現(xiàn)代企業(yè)的發(fā)展，而機電一體化數(shù)控技術的出現(xiàn)與運用，極大地改變機電一體化數(shù)控技術在機械制造中的實踐研究李宏（山東省輕工工程學校，山東青島266000）摘要：機械裝備在企業(yè)生產(chǎn)中的運用，使過去的手工作業(yè)方式發(fā)生了翻天覆地的變化，成為企業(yè)發(fā)展的動力。為了進一步明確機電一體化數(shù)控技術在機械制造中的應用意義，本文介紹了機電一體化CNC技術在機械制造業(yè)中的應用，這對加快我國機械制造業(yè)的發(fā)展、提高企業(yè)的生產(chǎn)力具有重要意義。此外，本文還就機電一體化CNC技術在我國機械制造業(yè)中的應用，從精度、速度、銜接性3個方面進行了闡述。同時，還分析了數(shù)控技術在應用中的優(yōu)越性，并就其具體的實施措施進行了討論，以供借鑒。

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，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，達到最優(yōu)加工目標，提高生產(chǎn)效率。將機電一體化CNC技術用于機械加工，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。

2機械制造行業(yè)對機電一體化數(shù)控技術的要求

2.1精確性要求在制造和加工過程中，必須確保產(chǎn)品的精度，這是機械制造最基本的要求，只有達到一定精度，才能為以后的工作打下堅實的基礎。在采用CNC技術時，可以根據(jù)工藝參數(shù)的選擇，提高產(chǎn)品的精度，達到數(shù)據(jù)要求和產(chǎn)品的生產(chǎn)要求。此外，從總體操作流程來看，在數(shù)控技術的應用中，通過對相關裕量的輸入與處理，還可以提高產(chǎn)品的加工精度，提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。

2.2速度性要求

在機械制造工業(yè)中，要在一定的時間內(nèi)，準確地分配每個工序和每個工序的工作內(nèi)容，這就要求提高工作的速度和效率。在具體工作中，生產(chǎn)方案的制定、項目分析、生產(chǎn)內(nèi)容的研究是在一定時限內(nèi)實現(xiàn)的。同時，也要在計劃和生產(chǎn)周期中，確保所有的生產(chǎn)任務都能按時完成。

2.3銜接性要求

機械制造業(yè)在傳統(tǒng)的管理觀念和新的管理體制下，需要保證各種零部件的加工流程之間的相互聯(lián)系。同時，各種部件的組裝也要有一定的連續(xù)性，從一開始就需要完成所有的制造和加工，這樣才能確保系統(tǒng)在最短的時間內(nèi)完成相應的生產(chǎn)和加工工作。同時，也要保證各工作系統(tǒng)、各工作環(huán)節(jié)之間的時間上的高度一致性，以確保所有的加工項目都能嚴格執(zhí)行，從而達到相關的標準。

3機械制造中機電一體化數(shù)控技術的應用優(yōu)勢

3.1提升機械制造精準度

在機械加工中，合理地運用機電一體化CNC技術，能夠迅速地獲取加工過程中的各種數(shù)據(jù)、參數(shù)，并對其進行分析，從而確保加工過程中所得到的數(shù)據(jù)和參數(shù)的準確性。此外，高效地運用CNC技術，還有利于提高機械制造業(yè)的管理水平，推動機械制造業(yè)的各種生產(chǎn)和加工工作的有序進行。在機械加工中，經(jīng)常會受到干擾信號等因素的影響，造成加工工藝參數(shù)的偏差，但是通過CNC技術，可以有效地屏蔽和排除這些干擾，提高加工精度。此外，利用CNC技術的優(yōu)勢，還可以存儲加工過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，為以后的生產(chǎn)工作提供參考，技術人員可以根據(jù)生產(chǎn)的實際情況進行相應的調(diào)整，從而提高生產(chǎn)效率。

3.2提升機械制造加工效率

將機電一體化CNC技術應用于機械制造業(yè)，不僅可以提高加工精度，可以對工藝參數(shù)進行合理的控制，而且還可以確保整個生產(chǎn)過程的連續(xù)性。通過采用CNC技術，實現(xiàn)了機床與加工系統(tǒng)的密切關系，從而提高了機床的加工效率。機械工業(yè)在制造零部件時，一方面可以提高產(chǎn)品的加工質(zhì)量，另一方面也可以降低由于手工操作造成的產(chǎn)品加工誤差，從而保證產(chǎn)品的質(zhì)量。

3.3完善工業(yè)化系統(tǒng)

在機械加工中，若能合理地運用CNC技術，將會使機械加工控制系統(tǒng)得到更好的發(fā)展，從而提高我國的生產(chǎn)水平。另外，將CNC技術應用于機械制造業(yè)，可以讓技術人員進行深入的分析與研究，加深對機械制造的認識，及時發(fā)現(xiàn)機械制造發(fā)展中的問題，并在CNC技術的輔助下，有效地解決機械制造中的問題，使機械制造系統(tǒng)不斷地優(yōu)化和改進，提高整個機械制造業(yè)的生產(chǎn)水平。

4機電一體化數(shù)控技術在機械制造中的應用方法

4.1整體框架構建分析

采用機電一體化NC技術，可以實現(xiàn)主、分布式兩個子系統(tǒng)的功能。對于主要的控制系統(tǒng)，應該賦予其最高的管理權力，監(jiān)督各部門的運行狀況，并對各部門的生產(chǎn)進行全面的控制。對于分支系統(tǒng)，要把所有的數(shù)據(jù)都向數(shù)據(jù)控制系統(tǒng)反饋，只有在主、分兩個系統(tǒng)的協(xié)同作用下，才能有效地提高控制系統(tǒng)的智能化程度。該系統(tǒng)運行后，員工能有效地研究加工產(chǎn)品及零部件的工藝，解決目前系統(tǒng)中的問題，完善加工方案，并將零件的結構圖錄入到系統(tǒng)中。在此基礎上，員工利用主控制系統(tǒng)對各工藝參數(shù)進行深入的分析，向各地區(qū)的各控制系統(tǒng)下達合理的控制指令，實現(xiàn)了對生產(chǎn)模式的調(diào)節(jié)，并參與了整個工藝參數(shù)的控制。在各個子系統(tǒng)的工作中，要對主要系統(tǒng)的信號進行分析和改進，針對系統(tǒng)存在的問題，給出相應的處理方案，并通過比較采集到的數(shù)據(jù)來進行控制，從而提高處理的準確性。

4.2數(shù)據(jù)獲取系統(tǒng)構建

在獲得資料時，要將各種參與到零件加工中的各種裝備相結合，對其進行系統(tǒng)的改進和優(yōu)化。現(xiàn)在很多公司已經(jīng)完全取代了傳統(tǒng)的加工設備，全部使用了CNC。由于整個系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)都是依靠員工的輸入，因此，要充分展現(xiàn)數(shù)據(jù)分析結果，確保數(shù)據(jù)的準確性，必須充分利用子系統(tǒng)的功能，將控制數(shù)據(jù)輸入到主控制系統(tǒng)中，以便更全面地反映出生產(chǎn)的情況，并能幫助員工在實際操作中發(fā)現(xiàn)問題，并從中找出影響生產(chǎn)效率的因素，以提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率。

4.3數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)構建

在生產(chǎn)過程中，數(shù)據(jù)分析是一個非常關鍵的環(huán)節(jié)，它需要確保數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)能進行設計和分析，并及時發(fā)現(xiàn)問題。首先，要注意建立數(shù)據(jù)比較系統(tǒng)，通過比較分析，找出各參數(shù)間的差異，以掌握操作狀態(tài)。其次，通過控制系統(tǒng)向受控對象發(fā)出控制指令，使其按照所收到的信號來調(diào)節(jié)裝置的工作狀況。最后，重點是建立中央處理系統(tǒng)，利用相關的數(shù)據(jù)模型，對采集到的信號進行分析，比較目前的工藝過程和工藝參數(shù)的差異。隨著智能技術的不斷發(fā)展，現(xiàn)有的一些設備已可以達到智能化的需求。在工作人員的輸入下，可以實現(xiàn)對數(shù)控機床的控制和工藝參數(shù)的自動生成，實現(xiàn)對整個工件的自動控制。

5機電一體化數(shù)控技術的具體應用

5.1在機床中的應用

數(shù)控技術在機床中的應用，主要是利用電腦管理系統(tǒng)來實現(xiàn)對加工操作的控制，從而保證加工作業(yè)的順利進行。在機械加工中，運用計算機技術的作用，對各個部件的加工工藝進行了嚴密的控制。數(shù)控機床可以說是一種新的應用于機械制造業(yè)的設備，它的工作模式是通過計算機進行數(shù)字化的控制，它可以將生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的各種參數(shù)和數(shù)據(jù)通過電腦軟件進行記錄，并通過計算機進行分析、存儲，從而有效地獲取機床在生產(chǎn)過程中的全部信息。利用計算機進行適當?shù)闹噶?，使機床的執(zhí)行機構和系統(tǒng)得到有效的控制，使加工的零件精度達到各種生產(chǎn)標準的要求。

5.2在自動化數(shù)控系統(tǒng)中的應用

機電一體化CNC在實際應用中的重要意義在于其在實際中的應用，若能將其運用于工業(yè)生產(chǎn)，將有助于提高其精度，使其達到標準化。如拼接環(huán)節(jié)、焊接環(huán)節(jié)、組裝環(huán)節(jié)等。另外，數(shù)控技術還可以在任何環(huán)境下使用，即使是在極端的工作環(huán)境下，也能輕松地完成工作和加工，比如工業(yè)機器人在CNC系統(tǒng)中，可以通過機械臂來進行相應的加工，而不會受到環(huán)境的影響。在實際使用CNC系統(tǒng)時，首先要建立一個控制單元，然后根據(jù)該單元設定一個探測執(zhí)行動作，然后利用該終端裝置對該單元進行控制，比如將該計算機與該控制單元合并，利用該系統(tǒng)的優(yōu)點，構建一個中樞神經(jīng)，并對其進行相應的指令，從而實現(xiàn)該系統(tǒng)的標準化。當機器人在執(zhí)行任務的時候，一旦發(fā)生故障，它就會被自動的探測到，并且會在第一時間將探測到的信息傳遞給終端設備，也就是控制單元，然后由工作人員來處理。

5.3在機械制造中的應用

機電一體化CNC技術要想在機械生產(chǎn)中得到有效的應用，必須依賴于智能的數(shù)字化機床，在實際生產(chǎn)中首先要選用合適的刀具，然后通過調(diào)節(jié)主軸的速度調(diào)節(jié)來控制生產(chǎn)的運轉和停止，從而使機床能夠自動地完成工件的加工。機電一體化CNC技術在生產(chǎn)中的應用主要表現(xiàn)為：（1）實現(xiàn)了對產(chǎn)品的實時轉換，提高了加工精度。（2）該技術的應用也幫助提高了處理工藝的穩(wěn)定性。（3）當采用機電一體化數(shù)控技術時，可以通過構造標準化的機械加工模塊，從而縮短加工時間，并根據(jù)不同的加工工藝，選擇適合的加工方式。

5.4煤礦機械中的應用

我國地域廣大，礦產(chǎn)資源非常豐富。盡管我國經(jīng)濟已步入高質(zhì)量發(fā)展的時期，但其發(fā)展依然依賴于能源，尤其是煤礦。煤炭是我國最常用的一種天然礦產(chǎn)，但它的儲量是有限的，因此要提高它的利用效率是十分必要的。將機電一體化CNC技術應用于礦井機械，使其與先進的智能技術相結合，使其性能得到不斷優(yōu)化，從而使礦井的生產(chǎn)效率得到有效的提升。同時，將計算機技術應用到礦井機械生產(chǎn)中，通過對數(shù)據(jù)的分析，可以更好地滿足今后的工作需求，避免機械改造所造成的不必要的投資，從而降低開發(fā)費用，提高整體工作的效率。此外，在礦井生產(chǎn)中，由于礦井作業(yè)繁重，采用高質(zhì)量的自動化機械，可以減少工人在礦井作業(yè)中的安全隱患。在礦井中采用了CNC技術，工人們可以通過遙控操作來指揮工作，從而降低工人在突發(fā)事件中受到的生命危險，從而促進礦井的機械化發(fā)展，提高礦井的生產(chǎn)水平。

5.5工業(yè)生產(chǎn)中的應用

將機電一體化CNC技術與機械設備制造相結合，既能促進工業(yè)機器人的發(fā)展，又能減少人力的勞動強度。在工業(yè)領域，數(shù)控技術的應用主要集中在造紙、印刷、金屬冶煉、食品加工等方面，這類行業(yè)的工人勞動強度大，對人體的健康狀況有很高的要求。CNC技術可以有效降低作業(yè)對員工的危害，保證作業(yè)的安全。此外，生產(chǎn)工藝的持續(xù)優(yōu)化也會對員工的質(zhì)量產(chǎn)生負面影響，促使員工積極主動地掌握自動化技術，并將其應用于生產(chǎn)中，既解放了自己的雙手，又可以有效地監(jiān)控CNC的操作，并利用CNC指令對生產(chǎn)進行有效的監(jiān)控，從而發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)中的問題，進而達到人與技術的同步發(fā)展，提高工業(yè)生產(chǎn)效率的目的。

5.6汽車工業(yè)中的應用

近幾年，隨著對汽車需求量的增長，汽車工業(yè)在國內(nèi)的生產(chǎn)中占有越來越大的比重。隨著汽車銷售市場的不斷擴大，市場的多樣化，使得汽車零部件的制造變得更加復雜和困難。將CNC技術融入到汽車制造中，可以滿足越來越多的汽車零件制造和裝配需求，從而促進汽車高速柔性生產(chǎn)線的發(fā)展。數(shù)控技術在現(xiàn)代汽車工業(yè)中的應用，可以有效地解決目前汽車工業(yè)的智能化要求，提高零部件的加工和裝配精度，從而提高產(chǎn)品的質(zhì)量。此外，在汽車工業(yè)中采用CNC技術，可以簡化復雜的操作流程，通過計算機遠程控制生產(chǎn)流程，使機器自動進入生產(chǎn)，從而達到優(yōu)化傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，擴大生產(chǎn)規(guī)模。在這種情況下，運用CNC技術，也能最大限度地發(fā)揮出汽車產(chǎn)品的創(chuàng)新潛能，滿足人們越來越多的生活需要。

5.7航空工業(yè)中的應用

航空工業(yè)的發(fā)展，不僅需要先進的制造技術，還需要對產(chǎn)品的精度進行更高的要求。在對部件進行加工時，對部件的要求也各不相同，同時由于航空材料的特殊性，必須嚴格按照制造工藝規(guī)范來制造出滿足實際使用需要的產(chǎn)品。鋁合金、鋁等柔性適當、密度低的材料通常用于航空工業(yè)。利用計算機CNC技術，可以實現(xiàn)對這種材料的高精度加工。此外，CNC技術具有較高的切削速度，可有效地減少物料損耗，節(jié)省資源。

6結語

綜上所述，機電一體化CNC技術是當今工業(yè)中普遍采用的一種工藝方法，它在機械制造中的應用，不但提高了生產(chǎn)的質(zhì)量，而且提高了生產(chǎn)效率，解決了工作人員在工作中所遇到的困難，保證了工作人員的人身安全，實現(xiàn)了機械制造的智能化。目前，CNC技術在我國的工業(yè)生產(chǎn)中有著廣闊的發(fā)展空間，應該加大對CNC技術的研究力度，以實現(xiàn)其最大的優(yōu)勢，從而推動我國的工業(yè)化進程。

參考文獻：

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[2]蔡泳麟.談談機械制造中數(shù)控技術的應用[J].建筑工程技術與設計,2018(18):5274.

作者:李宏 單位:山東省輕工工程學校