傳統(tǒng)機械加工機床機電一體化改造分析

曹磊

[摘? ? 要]在我國經濟不斷發(fā)展的時代背景下，機械加工是我國經濟發(fā)展中的重要組成部分。隨著科學技術的不斷發(fā)展，機械加工行業(yè)也在不斷融入先進技術，以此來適應時代發(fā)展的需求。機床機電的一體化綜合了多種技術形式，能夠實現(xiàn)各種功能的合理配置，在這種前提下，將組織的目標實現(xiàn)了優(yōu)化，并且促進了系統(tǒng)工程的快速發(fā)展。因此，如何對之前的機床機電的一體化形式進行合理的創(chuàng)新以及完善成為相關技術人員關注的重要問題。

[關鍵詞]傳統(tǒng)機械加工;機床機電一體化;改造分析

[中圖分類號]TM921.5 [文獻標志碼]A [文章編號]2095–6487（2020）10–00–03

Analysis of Mechatronics Transformation of Traditional Machine Tools

Cao Lei

[Abstract]Under the background of the continuous development of China's economy， machining is an important part of China's economic development. With the continuous development of science and technology， mechanical processing industry is also constantly integrating advanced technology， in order to meet the needs of the development of the times. The mechanical and electrical integration of machine tool integrates a variety of technical forms， which can realize the reasonable configuration of various functions. Under this premise， the organization goal is optimized and the rapid development of system engineering is promoted. Therefore， how to innovate and improve the mechanical and electrical integration of machine tools has become an important issue concerned by relevant technical personnel. It is necessary to take the transformation as the main goal， reasonably analyze the existing problems of electromechanical integration in the past， and formulate relatively perfect measures， so as to improve the overall development efficiency of mechatronics.

[Keywords]traditional machining; machine tool mechatronics; transformation analysis

我國的科學技術處在不斷發(fā)展的時期，以往的機械加工技術不能更好的滿足現(xiàn)在時代的發(fā)展需要，對機械加工技術進行相應的改造已經成為了的一件勢在必行的事情，機床機電的一體化是一種系統(tǒng)技術，綜合了多種技術形式，其中包含了軟件編程以及信息變換等多種技術，并且實現(xiàn)了各種功能的合理使用[1]。機床機電的一體化有其自身的優(yōu)點，主要是能耗比較低，可靠性很高以及功能比較多的特點，在這個基礎之上，實現(xiàn)了各項功能的實際價值[2]?；谝陨系倪@些優(yōu)點，在機械的加工過程中，需要對之前的機械加工機床使用先進技術進行相應的改造，以此來提升機械地整體效率以及質量。

1 機電一體化的改造必要性分析

隨著時代的不斷發(fā)展，我國的機電一體化技術實現(xiàn)了不斷提升，還有一部分的技術水平已經達到了國家的標準，對于一些復雜且細小的零件加工情況進行了更好的解決，提升了生產的整體效率以及質量。但是，機電一體化的發(fā)展還受到了一些因素的限制[3]：①市場上的數(shù)控機床價格普遍比較高，需要投入大量的資金，對于市場中的一些小型企業(yè)來說，缺乏購買先進數(shù)控機床的資金，進而限制了自身的發(fā)展。②很多的企業(yè)都選擇了購買一些普通的機床，要想使用數(shù)控機床將之前的普通機床進行全部的替換，這一項工程不容易實現(xiàn)并且實施起來有很大的難度，而且，如果使用數(shù)控機床將全部的普通機床進行替換，在機床限制的過程中，就會產生極大的浪費，所以這種方式是不能被采用的。③目前，在我國要想重新購買更多的數(shù)控機床，從購買到實際的交貨需要經歷很長的事件，不能更好地滿足企業(yè)的生產需求。④數(shù)控機床中的功能有很多，對于一些不需要使用大量功能的企業(yè)來說，投入過多的資金在數(shù)控機床上面會造成很多功能的閑置以及浪費[4]。以上的這些問題都直接決定了機電改造完善的必要性以及關鍵性。

2 機械加工中機床與機電一體化的具體創(chuàng)新策略

結合目前機電一體化的技術發(fā)展現(xiàn)狀，對機電一體化實行創(chuàng)新是必要發(fā)展的趨勢，對普通的機床進行以此內高程度的創(chuàng)新，使用數(shù)控系統(tǒng)對普通機床實現(xiàn)改造，這樣既可以提升機床的工作效率，同時還能提升產品的整體質量，實現(xiàn)舊設備的充分利用，進而促進機電一體化的全方面發(fā)展。

2.1 對以往的機械進行創(chuàng)新的具體特點以及優(yōu)點

改造數(shù)控機床很多時候就是對以往的加工件中的某個部分進行相應的改造，常見的是使用微機控制體系，改造的目的主要是為了讓之前的加工機械具有數(shù)控加工方面的能力[5]。在以往的機械加工中，數(shù)控改造技術的大范圍使用還有一定原因的，主要是這種技術有很多的優(yōu)點。以往的機電機床一體化創(chuàng)新特點以及優(yōu)勢分為了以下幾個方面：①交貨時間比較短而且不需要過多的投資，對舊的機床進行數(shù)控方面的改造更加節(jié)約成本，一般可以節(jié)約60%～80%的成本，且在改造時不需要花費過多的成本。②改造后的機械性能比較可靠，通過數(shù)控改造過之后的機械床身使用的基礎零件不是以往的焊接零件，是一種比較堅固而且很精密的糟踐，經過改造的機床有很多的優(yōu)點，主要是質量比較高，以及性能方面比較好，而且不再需要買新的設備，改造過的設備能夠當新設備一樣使用。③對于設備的具體構造更加清楚，一旦出現(xiàn)問題維修起來比較方便簡單，如果買了新的設備可能會對一些新的設備具體使用以及維修方式不了解，維修起來需要花費比較多的而時間。這樣比較起來，改造可以實現(xiàn)加工的精準計算。除此之外，因為之前的設備已經使用了很多年了，相關的技術人員對于機械的具體特點以及使用方式已經很熟悉了，因此，相關技術人員進行維修以及培訓的過程中就會很短，并且可以有大的成效，一旦機械改裝完場就能很快的上手操作。④可以在機床中使用最先進的控制技術，結合時代技術發(fā)展的特點以及速度實施相應的改造，及時提升生產設施的自動化效率以及水平，可以逐漸提高設備的整體質量，把之前的機床改造成符合現(xiàn)代需求的機床。⑤對現(xiàn)在已有的條件實現(xiàn)充分使用，比方說對現(xiàn)在已有的地基能夠實現(xiàn)充分的使用，這種情況和對以往機床進行相應改造就不再需要買一些新的設備是同樣的效果，不再需要對之前的地基進行重新地構建，這樣不但可以最大程度地減少使用費用，同時可以節(jié)約資本，并且還能減少需要準備的事件。⑥改造能夠提升產品的生產效率以及質量，自動化水平比較高，而且就有精密度高且專業(yè)強的特點。⑦降低了工作人員的整體工作強度，不再需要更加專業(yè)的水平，沒有過高的技術要求。

2.2 經濟型的數(shù)控機床具體特點分析

創(chuàng)建經濟型的數(shù)控機床主要就是為了適應我國的國情以及現(xiàn)有的實際生產目標，在充分滿足了基礎功能的前提下，盡可能地降低機械投入的成本，當前，這種類型的數(shù)控機床已經得到了廣泛地使用，對于我國的數(shù)控事業(yè)發(fā)展實現(xiàn)了有效地推動。這種類型的機床具有幾個顯著的特點：①性價比比較高。和進口的數(shù)控機床比較，經濟型的機床需要投入的成本更低，一般幾萬塊錢起步，進口的數(shù)控機床至少需要幾十萬，有的甚至需要幾百萬。②經濟型的數(shù)控機床更加適用于小批量地以及多種類的產品的自動生產，且有適用性很強的特點。以往的機床中能夠生產的各種商品，這種類型的機床也都可以進行生產以及加工，粗腰進行改變的是加工的具體程序。這樣就能更好也更快地符合生產的需求。③提升了整體的產品生產質量，有效降低了損耗率。這種類型的數(shù)控機床具有加工比較精密的特點，并且生產出來了地產品有比較高的合格率。④可以把之前繁瑣的零件實現(xiàn)簡單化，能夠更加簡單地進行相應操作和控制。⑤有效減少生產過程中的成本，并且能夠節(jié)省工裝的實際費用，以往的手工操作需要使用很多的道具以及靠模，這種類型的機床就不需要使用工裝這種形式，這樣既能很好的節(jié)約費用，還能更好地減少了具體工作人員的工作壓力。⑥提升了縣公共工作人員的整體素質，并且促進了我國技術的發(fā)展。使用經濟型的數(shù)控機床，既能合理地開拓了操作人員的視野，還能讓工作人員有學習新技術的熱情，有效地減少了人工操作的環(huán)節(jié)，一步一步走向了智能化的發(fā)展方向，為員工創(chuàng)造了更加有利的條件，進一步促進了企業(yè)的快速發(fā)展。⑦減少了員工的體力勞動量，這種機床的使用，不再需要大量的勞動，有效地降低了工作強度。⑧提升了使用數(shù)控機床企業(yè)在市場中的整體競爭力，當前，我國社會中各個行業(yè)的競爭越來越激烈，在這種情況下，擁有先進的生產設備就相當于掌握了競爭的優(yōu)勢。企業(yè)在使用這種類型的數(shù)控設備就進行生產之后，技能提升生產效率與質量，還能有效地提高生產的靈活性，同時增加了生產設備本身的實際應變能力。

3 以往機械加工中機電機床一體化的具體發(fā)展形勢

3.1 智能化

這里說的智能化，主要說的是讓機電一體化設備能夠越來越貼近人的操作，比方說進行自主拒測、對生產流程自動掌控等等，這樣能夠讓設備實現(xiàn)更好的控制。要想實現(xiàn)以上所說的具體功能，就需要和多個領域的技術融合起來應用，其中包括信息技術、先進軟件以及一些相關技術。智能化是大年一體化的主要發(fā)展形勢，當前出現(xiàn)的數(shù)控機床就能對這一點實現(xiàn)很好的證明。

3.2 個性化

目前，我國的信息化水平實現(xiàn)了不斷提升的趨勢，不斷創(chuàng)新，在相同事物里面找到不同的內容，個性化的發(fā)展成了當代的發(fā)展需求。在這個基礎至善，柔性化為各種產品的個性化帶來了更好的發(fā)展空間。因此，在目前的信息化時代里，機電的一體化創(chuàng)新需要向著個性化進行發(fā)展，這樣就會讓這一類的生產思想以及方式都發(fā)生一定程度的改變。在未來的發(fā)展過程中，虛擬以及智能的各種圣翰設備都會相繼出現(xiàn)。

3.3 微型化

微型化主要說的就是改變之前機電一體化設備的大型特點，將設備盡可能地縮小。微機系統(tǒng)說的是幾何大小小于一厘米地機電一體化設備。這種類型的設備具有很多的優(yōu)點，最主要的就是靈活且消耗能源比較小。這種設備在軍事領域以及醫(yī)療領域使用的頻率比較高。最初的微型化設備是源于美國，目前我國的微電子設備也取得了很大程度的發(fā)展以及進步。因此，在我國的機電一體化設備中實現(xiàn)微型化的發(fā)展是一種必然的趨勢。

3.4 快速化

目前，數(shù)控化的機床實現(xiàn)了快速化的發(fā)展。當前，機床的主軸轉速是10000 r/min，加工環(huán)節(jié)的主軸轉速也大于40000 r/min。與此同時，設備移動的速度以及產品技工的速度也實現(xiàn)了大幅度的增長。當前設備的移動速度可以達到120m/min，在運動部分的部件加速度和原來相比也增加了很多。在機床進度化快速發(fā)展的情況下，納米機床這種形式也出現(xiàn)了，這種機床形式進度更小。目前，納米形式的機床沒有被使用，但是，相信在不遠的就將來能夠實現(xiàn)比較廣泛地使用，以此來滿足日漸精密的加工要求。

3.5 環(huán)保型

當前社會提倡可持續(xù)發(fā)展，人們的綠色環(huán)保意識也在不斷加強，各個領域都在向著環(huán)保的方向發(fā)展?；谶@種形式，機電一體化的未來發(fā)展發(fā)現(xiàn)也必然會加入環(huán)保的概念，在不斷提升生產效率以及質量的基礎之上，還需要添加綠色環(huán)保方面的概念，以此來更好的保護環(huán)境。實現(xiàn)資源的最大利用，由此可見，綠色概念的一體化設備也是未來的發(fā)展方向。

4 結束語

在我國科學技術不斷發(fā)展的時代背景中，以往的機械形式已經不能更好的滿足時代需求，為了跟上時代的發(fā)展步伐，對傳統(tǒng)機械進行相應的改造以及創(chuàng)新是必然發(fā)展趨勢。通過以往分析得知，改造比購買新設備更加實用，企業(yè)需要結合自身發(fā)展特點進行相應的選擇，以此來提升自身在市場中的競爭力。

參考文獻

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[5] 胡科元.談機械制造的智能化技術與機電一體化的結合發(fā)展及趨勢[J].現(xiàn)代工業(yè)經濟和信息化，2018，8（18）：51-52.