機(jī)電數(shù)控技術(shù)的結(jié)合效應(yīng)

周游

摘? 要：我國的經(jīng)濟(jì)社會(huì)飛速發(fā)展，現(xiàn)代技術(shù)突飛猛進(jìn)，機(jī)電技術(shù)和數(shù)控技術(shù)的融合更加緊密，提升了機(jī)電設(shè)備的性能。隨著現(xiàn)代技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)控技術(shù)得到更新，其被應(yīng)用在數(shù)控車床上，提高了數(shù)控車床的工作效率。該文將立足機(jī)電技術(shù)與數(shù)控技術(shù)，探討機(jī)電數(shù)控技術(shù)的結(jié)合效應(yīng)，以期為有識(shí)之士提供參考，發(fā)揮機(jī)電數(shù)控技術(shù)的重要作用，不斷提高機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行效率。

關(guān)鍵詞：機(jī)電技術(shù)? 數(shù)控技術(shù)? 機(jī)電設(shè)備

中圖分類號(hào)：TG519 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）11（c）-0072-02

機(jī)電技術(shù)與數(shù)控技術(shù)整合，其以數(shù)字代碼為基本形式控制機(jī)電設(shè)備，使機(jī)電設(shè)備遵循既定的運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)現(xiàn)了操作的全自動(dòng)化。

1? 機(jī)電技術(shù)與數(shù)控技術(shù)的結(jié)合體現(xiàn)

數(shù)控車床在機(jī)械制造中占據(jù)重要位置，數(shù)控技術(shù)增強(qiáng)了機(jī)械制造行業(yè)的生產(chǎn)能力。數(shù)控車床以數(shù)控技術(shù)作為依托，對(duì)數(shù)字進(jìn)行轉(zhuǎn)碼輸送工作指令，使車床自動(dòng)生產(chǎn)、自動(dòng)加工等，體現(xiàn)了機(jī)械制造的智能化特征[1]。

與普通車床相比，數(shù)控車床的性能更加突出，其適用范圍更大。在開展自動(dòng)化加工時(shí)，只需要在系統(tǒng)內(nèi)輸入指令即可，程序命令指引生產(chǎn)工作，為生產(chǎn)加工提供便利。數(shù)控車床的加工精確度非常高，其能夠處理復(fù)雜零件，彌補(bǔ)普通車床存在的不足之處。在復(fù)雜零件小批量生產(chǎn)中，數(shù)控車床非常流行，工廠依靠數(shù)控車床進(jìn)行零件制作，對(duì)零件形狀進(jìn)行調(diào)整，對(duì)零件造型進(jìn)行優(yōu)化，滿足了用戶的實(shí)際需要。數(shù)控車床主要包括3個(gè)部分：第一，控制系統(tǒng);第二，伺服系統(tǒng);第三，車床。其中控制系統(tǒng)占據(jù)著至為重要的位置，能夠?qū)?shù)據(jù)信息進(jìn)行精準(zhǔn)計(jì)算，并且發(fā)揮輸入輸出設(shè)備的作用?？刂葡到y(tǒng)對(duì)信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，發(fā)出信號(hào)控制車床運(yùn)作。控制系統(tǒng)的功能不同，可以分為點(diǎn)位、直線和連續(xù)軌跡控制這3類。伺服系統(tǒng)同樣是數(shù)控車床的重要組成部分，包括開環(huán)、閉環(huán)結(jié)構(gòu)等。在前一類結(jié)構(gòu)中，并沒有應(yīng)用監(jiān)測(cè)設(shè)備，獲取零件的加工數(shù)據(jù)等，在一定程度上影響了零件的加工精度。但是這一結(jié)構(gòu)形式比較容易操作，且系統(tǒng)運(yùn)行相對(duì)簡(jiǎn)單。在后一類結(jié)構(gòu)時(shí)，需要依靠監(jiān)測(cè)設(shè)備獲取實(shí)時(shí)加工數(shù)據(jù)，對(duì)工作臺(tái)位置進(jìn)行確認(rèn)，捕捉零件加工可能出現(xiàn)的問題，保證了零件加工精確性。在實(shí)際應(yīng)用中，閉環(huán)結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用較廣泛。監(jiān)測(cè)設(shè)備放置的位置非常關(guān)鍵，技術(shù)人員需要對(duì)監(jiān)測(cè)設(shè)備進(jìn)行定期檢查和維護(hù)，發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的性能。車床主體需要保證穩(wěn)定性、抗震性等，其經(jīng)常處于連續(xù)工作狀態(tài)下，因此要對(duì)主體結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

就目前來看，計(jì)算機(jī)技術(shù)越來越多地融入到了機(jī)電一體化之中，機(jī)電技術(shù)與數(shù)控技術(shù)的融合更加緊密，數(shù)控機(jī)床控制系統(tǒng)朝著多功能的方向邁進(jìn)，能夠?qū)ο到y(tǒng)內(nèi)部的訛誤信息進(jìn)行修改，判斷系統(tǒng)故障問題，并實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化編程。

2? 機(jī)電數(shù)控技術(shù)的結(jié)合形式

2.1 開放結(jié)構(gòu)

數(shù)控技術(shù)以數(shù)據(jù)信息作為依托，能夠?qū)C(jī)械設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化加工，對(duì)生產(chǎn)加工過程進(jìn)行精準(zhǔn)控制，提高機(jī)械設(shè)備的加工運(yùn)行效率。數(shù)控技術(shù)包括機(jī)械制造技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等，其進(jìn)行了系統(tǒng)編程，并應(yīng)用了控制程序，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行智能控制，提高了機(jī)械制造效率。上文已述，數(shù)控機(jī)床是機(jī)電數(shù)控技術(shù)的最直接體現(xiàn)，為了使數(shù)控機(jī)床持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，需要保證其可靠性，避免控制系統(tǒng)陷入癱瘓狀態(tài)。數(shù)控系統(tǒng)穩(wěn)定性直接對(duì)數(shù)控機(jī)床運(yùn)行產(chǎn)生影響，因此應(yīng)該打造開放性結(jié)構(gòu)，對(duì)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行開放性管理。我國生產(chǎn)商大多選擇開放結(jié)構(gòu)，電腦操作系統(tǒng)相對(duì)透明。用戶可以瀏覽電腦操作系統(tǒng)，對(duì)數(shù)控機(jī)床運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)查看，使機(jī)械生產(chǎn)制造順利展開[2]。

2.2 軟件伺服驅(qū)動(dòng)

在新的時(shí)代背景下，軟件伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，在很大程度上推動(dòng)了機(jī)電數(shù)控技術(shù)的創(chuàng)新。伺服系統(tǒng)是數(shù)控機(jī)床的重要組成部分，以計(jì)算機(jī)作為依托，應(yīng)該通過安裝驅(qū)動(dòng)程序調(diào)節(jié)伺服設(shè)備。軟件伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)在應(yīng)用過程中不會(huì)受到外界條件的影響，其性能比較穩(wěn)定，技術(shù)人員可以設(shè)置工作參數(shù)，對(duì)數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)進(jìn)行控制。近年來，機(jī)械制造行業(yè)飛速發(fā)展，伺服電機(jī)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用更加廣泛，但是其維護(hù)保養(yǎng)難度較大，需要進(jìn)行定期檢修，延長伺服電機(jī)的使用壽命。

2.3 網(wǎng)絡(luò)通信

我國機(jī)械制造行業(yè)進(jìn)入了深化改革的關(guān)鍵階段，工廠朝著自動(dòng)化的方向不斷邁進(jìn)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)通信提出需求。機(jī)電數(shù)控技術(shù)的整合以通信網(wǎng)絡(luò)作為依托，需要建構(gòu)控制層通信網(wǎng)路，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的高速傳輸。控制層通信網(wǎng)絡(luò)、設(shè)備通信網(wǎng)絡(luò)缺一不可，需要形成不同的加工單元，采用現(xiàn)場(chǎng)總線，提高系統(tǒng)的通信能力。

2.4 CNC系統(tǒng)

在應(yīng)用機(jī)電數(shù)控技術(shù)時(shí)，需要將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)作為輔助，穩(wěn)定數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)，提高信息數(shù)據(jù)的傳輸速率，使信息交互共享。管理級(jí)網(wǎng)絡(luò)需要對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行類別劃分，將分類數(shù)據(jù)作為生產(chǎn)決策的依據(jù)。以太網(wǎng)要協(xié)調(diào)生產(chǎn)部門的工作，而車間要通過以太網(wǎng)進(jìn)行生產(chǎn)控制，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操作。現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制依托計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。CNC系統(tǒng)為機(jī)電數(shù)控技術(shù)提供支持，使生產(chǎn)計(jì)劃順利展開。以太網(wǎng)協(xié)調(diào)了全廠各個(gè)車間的工作，并分配了車間控制單元，提供了零件生產(chǎn)加工程序等。

3? 機(jī)電技術(shù)與數(shù)控技術(shù)的結(jié)合優(yōu)勢(shì)

3.1 實(shí)現(xiàn)智能生產(chǎn)

機(jī)械制造行業(yè)在國民經(jīng)濟(jì)體系中占據(jù)關(guān)鍵一環(huán)，只有促進(jìn)機(jī)械制造行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，才能穩(wěn)定國民經(jīng)濟(jì)秩序，創(chuàng)造更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。機(jī)電技術(shù)與數(shù)控技術(shù)結(jié)合，以控制理論作為基礎(chǔ)，整合了計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)、人工智能等多門學(xué)科。機(jī)電數(shù)控技術(shù)具有人工智能的影子，其取代了傳統(tǒng)的人工控制方式，使系統(tǒng)具有自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的功能，實(shí)現(xiàn)了自主判斷、自主決策等，順利達(dá)成了機(jī)械生產(chǎn)制造目的。機(jī)械數(shù)控技術(shù)有高精度特點(diǎn)，這與計(jì)算機(jī)緊密相連。計(jì)算機(jī)有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)計(jì)算功能，機(jī)械數(shù)控技術(shù)繼承了計(jì)算機(jī)的這一優(yōu)勢(shì)，在保證生產(chǎn)速度的同時(shí)提高了生產(chǎn)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)了成本效益的最大化。機(jī)械數(shù)控技術(shù)實(shí)現(xiàn)了智能化生產(chǎn)，緩解了工作人員的壓力，節(jié)省了人力資源、物力資源。當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)，數(shù)控系統(tǒng)能夠快速排查故障、解決故障，降低機(jī)械加工制造的安全風(fēng)險(xiǎn)。傳感系統(tǒng)將故障信息發(fā)送至計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，系統(tǒng)可以自動(dòng)停止數(shù)控車床運(yùn)行，保障工作人員的人身安全[3]。

3.2 自動(dòng)化生產(chǎn)

自動(dòng)化技術(shù)是現(xiàn)代技術(shù)的代表，為生產(chǎn)變革指引了方向。在機(jī)械生產(chǎn)制造領(lǐng)域，自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用范圍更加廣泛，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)一體化。在生產(chǎn)制造單元應(yīng)用自動(dòng)化技術(shù)，優(yōu)化了生產(chǎn)制造計(jì)劃，改造了機(jī)械制造生產(chǎn)模式，營造了良好的制造環(huán)境。自動(dòng)化技術(shù)豐富了操作方法，使數(shù)控系統(tǒng)自動(dòng)運(yùn)行。開放式平臺(tái)使故障檢查、故障排除更加迅速，使機(jī)械制造生產(chǎn)更加高效。

3.3 系統(tǒng)化生產(chǎn)

機(jī)電數(shù)控技術(shù)的最明顯特征就是形成了開放式的總線結(jié)構(gòu)，保證了系統(tǒng)的靈活性特征?？偩€結(jié)構(gòu)被模式化，系統(tǒng)能夠?qū)Σ煌K進(jìn)行組合，根據(jù)控制目標(biāo)進(jìn)行綜合性管理。在工業(yè)化生產(chǎn)中，機(jī)電數(shù)控技術(shù)被應(yīng)用在生產(chǎn)線加工中，程序編碼成為生產(chǎn)線加工的基礎(chǔ)，使生產(chǎn)線穩(wěn)定運(yùn)行。

4? 結(jié)語

綜上所述，在新的時(shí)代背景下，我國機(jī)械制造行業(yè)迎來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇和挑戰(zhàn)，如何抓住機(jī)遇，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中占據(jù)有利位置，成為機(jī)械制造企業(yè)關(guān)注的重點(diǎn)問題?，F(xiàn)代技術(shù)為機(jī)械制造行業(yè)指引了發(fā)展方向，為了增強(qiáng)自身的發(fā)展實(shí)力，企業(yè)應(yīng)該引入機(jī)電技術(shù)、數(shù)控技術(shù)，發(fā)揮機(jī)電數(shù)控技術(shù)的結(jié)合效應(yīng)。

參考文獻(xiàn)

[1] 湯俊華.機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在煤礦機(jī)械中的應(yīng)用[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018（13）：109.

[2] 丁國棟.機(jī)電一體化數(shù)控技術(shù)在煤礦機(jī)電機(jī)械中的應(yīng)用分析[J].山西能源學(xué)院學(xué)報(bào)，2017，30（1）：27-29.

[3] 朱慧妍，羅麗賓.數(shù)控技術(shù)特點(diǎn)及其在我國機(jī)電產(chǎn)品生產(chǎn)領(lǐng)域應(yīng)用前景分析[J].河南科技，2014（1）：102.