传统机械加工机床机电一体化改造分析

曹磊

[摘    要]在我国经济不断发展的时代背景下，机械加工是我国经济发展中的重要组成部分。随着科学技术的不断发展，机械加工行业也在不断融入先进技术，以此来适应时代发展的需求。机床机电的一体化综合了多种技术形式，能够实现各种功能的合理配置，在这种前提下，将组织的目标实现了优化，并且促进了系统工程的快速发展。因此，如何对之前的机床机电的一体化形式进行合理的创新以及完善成为相关技术人员关注的重要问题。

[关键词]传统机械加工;机床机电一体化;改造分析

[中图分类号]TM921.5 [文献标志码]A [文章编号]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

我國的科学技术处在不断发展的时期，以往的机械加工技术不能更好的满足现在时代的发展需要，对机械加工技术进行相应的改造已经成为了的一件势在必行的事情，机床机电的一体化是一种系统技术，综合了多种技术形式，其中包含了软件编程以及信息变换等多种技术，并且实现了各种功能的合理使用[1]。机床机电的一体化有其自身的优点，主要是能耗比较低，可靠性很高以及功能比较多的特点，在这个基础之上，实现了各项功能的实际价值[2]。基于以上的这些优点，在机械的加工过程中，需要对之前的机械加工机床使用先进技术进行相应的改造，以此来提升机械地整体效率以及质量。

1 机电一体化的改造必要性分析

随着时代的不断发展，我国的机电一体化技术实现了不断提升，还有一部分的技术水平已经达到了国家的标准，对于一些复杂且细小的零件加工情况进行了更好的解决，提升了生产的整体效率以及质量。但是，机电一体化的发展还受到了一些因素的限制[3]：①市场上的数控机床价格普遍比较高，需要投入大量的资金，对于市场中的一些小型企业来说，缺乏购买先进数控机床的资金，进而限制了自身的发展。②很多的企业都选择了购买一些普通的机床，要想使用数控机床将之前的普通机床进行全部的替换，这一项工程不容易实现并且实施起来有很大的难度，而且，如果使用数控机床将全部的普通机床进行替换，在机床限制的过程中，就会产生极大的浪费，所以这种方式是不能被采用的。③目前，在我国要想重新购买更多的数控机床，从购买到实际的交货需要经历很长的事件，不能更好地满足企业的生产需求。④数控机床中的功能有很多，对于一些不需要使用大量功能的企业来说，投入过多的资金在数控机床上面会造成很多功能的闲置以及浪费[4]。以上的这些问题都直接决定了机电改造完善的必要性以及关键性。

2 机械加工中机床与机电一体化的具体创新策略

结合目前机电一体化的技术发展现状，对机电一体化实行创新是必要发展的趋势，对普通的机床进行以此内高程度的创新，使用数控系统对普通机床实现改造，这样既可以提升机床的工作效率，同时还能提升产品的整体质量，实现旧设备的充分利用，进而促进机电一体化的全方面发展。

2.1 对以往的机械进行创新的具体特点以及优点

改造数控机床很多时候就是对以往的加工件中的某个部分进行相应的改造，常见的是使用微机控制体系，改造的目的主要是为了让之前的加工机械具有数控加工方面的能力[5]。在以往的机械加工中，数控改造技术的大范围使用还有一定原因的，主要是这种技术有很多的优点。以往的机电机床一体化创新特点以及优势分为了以下几个方面：①交货时间比较短而且不需要过多的投资，对旧的机床进行数控方面的改造更加节约成本，一般可以节约60%～80%的成本，且在改造时不需要花费过多的成本。②改造后的机械性能比较可靠，通过数控改造过之后的机械床身使用的基础零件不是以往的焊接零件，是一种比较坚固而且很精密的糟践，经过改造的机床有很多的优点，主要是质量比较高，以及性能方面比较好，而且不再需要买新的设备，改造过的设备能够当新设备一样使用。③对于设备的具体构造更加清楚，一旦出现问题维修起来比较方便简单，如果买了新的设备可能会对一些新的设备具体使用以及维修方式不了解，维修起来需要花费比较多的而时间。这样比较起来，改造可以实现加工的精准计算。除此之外，因为之前的设备已经使用了很多年了，相关的技术人员对于机械的具体特点以及使用方式已经很熟悉了，因此，相關技术人员进行维修以及培训的过程中就会很短，并且可以有大的成效，一旦机械改装完场就能很快的上手操作。④可以在机床中使用最先进的控制技术，结合时代技术发展的特点以及速度实施相应的改造，及时提升生产设施的自动化效率以及水平，可以逐渐提高设备的整体质量，把之前的机床改造成符合现代需求的机床。⑤对现在已有的条件实现充分使用，比方说对现在已有的地基能够实现充分的使用，这种情况和对以往机床进行相应改造就不再需要买一些新的设备是同样的效果，不再需要对之前的地基进行重新地构建，这样不但可以最大程度地减少使用费用，同时可以节约资本，并且还能减少需要准备的事件。⑥改造能够提升产品的生产效率以及质量，自动化水平比较高，而且就有精密度高且专业强的特点。⑦降低了工作人员的整体工作强度，不再需要更加专业的水平，没有过高的技术要求。

2.2 经济型的数控机床具体特点分析

创建经济型的数控机床主要就是为了适应我国的国情以及现有的实际生产目标，在充分满足了基础功能的前提下，尽可能地降低机械投入的成本，当前，这种类型的数控机床已经得到了广泛地使用，对于我国的数控事业发展实现了有效地推动。这种类型的机床具有几个显著的特点：①性价比比较高。和进口的数控机床比较，经济型的机床需要投入的成本更低，一般几万块钱起步，进口的数控机床至少需要几十万，有的甚至需要几百万。②经济型的数控机床更加适用于小批量地以及多种类的产品的自动生产，且有适用性很强的特点。以往的机床中能够生产的各种商品，这种类型的机床也都可以进行生产以及加工，粗腰进行改变的是加工的具体程序。这样就能更好也更快地符合生产的需求。③提升了整体的产品生产质量，有效降低了损耗率。这种类型的数控机床具有加工比较精密的特点，并且生产出来了地产品有比较高的合格率。④可以把之前繁琐的零件实现简单化，能够更加简单地进行相应操作和控制。⑤有效减少生产过程中的成本，并且能够节省工装的实际费用，以往的手工操作需要使用很多的道具以及靠模，这种类型的机床就不需要使用工装这种形式，这样既能很好的节约费用，还能更好地减少了具体工作人员的工作压力。⑥提升了县公共工作人员的整体素质，并且促进了我国技术的发展。使用经济型的数控机床，既能合理地开拓了操作人员的视野，还能让工作人员有学习新技术的热情，有效地减少了人工操作的环节，一步一步走向了智能化的发展方向，为员工创造了更加有利的条件，进一步促进了企业的快速发展。⑦减少了员工的体力劳动量，这种机床的使用，不再需要大量的劳动，有效地降低了工作强度。⑧提升了使用数控机床企业在市场中的整体竞争力，当前，我国社会中各个行业的竞争越来越激烈，在这种情况下，拥有先进的生产设备就相当于掌握了竞争的优势。企业在使用这种类型的数控设备就进行生产之后，技能提升生产效率与质量，还能有效地提高生产的灵活性，同时增加了生产设备本身的实际应变能力。

3 以往机械加工中机电机床一体化的具体发展形势

3.1 智能化

这里说的智能化，主要说的是让机电一体化设备能够越来越贴近人的操作，比方说进行自主拒测、对生产流程自动掌控等等，这样能够让设备实现更好的控制。要想实现以上所说的具体功能，就需要和多个领域的技术融合起来应用，其中包括信息技术、先进软件以及一些相关技术。智能化是大年一体化的主要发展形势，当前出现的数控机床就能对这一点实现很好的证明。

3.2 个性化

目前，我国的信息化水平实现了不断提升的趋势，不断创新，在相同事物里面找到不同的内容，个性化的发展成了当代的发展需求。在这个基础至善，柔性化为各种产品的个性化带来了更好的发展空间。因此，在目前的信息化时代里，机电的一体化创新需要向着个性化进行发展，这样就会让这一类的生产思想以及方式都发生一定程度的改变。在未来的发展过程中，虚拟以及智能的各种圣翰设备都会相继出现。

3.3 微型化

微型化主要说的就是改变之前机电一体化设备的大型特点，将设备尽可能地缩小。微机系统说的是几何大小小于一厘米地机电一体化设备。这种类型的设备具有很多的优点，最主要的就是灵活且消耗能源比较小。这种设备在军事领域以及医疗领域使用的频率比较高。最初的微型化设备是源于美国，目前我国的微电子设备也取得了很大程度的发展以及进步。因此，在我国的机电一体化设备中实现微型化的发展是一种必然的趋势。

3.4 快速化

目前，数控化的机床实现了快速化的发展。当前，机床的主轴转速是10000 r/min，加工环节的主轴转速也大于40000 r/min。与此同时，设备移动的速度以及产品技工的速度也实现了大幅度的增长。当前设备的移动速度可以达到120m/min，在运动部分的部件加速度和原来相比也增加了很多。在机床进度化快速发展的情况下，纳米机床这种形式也出现了，这种机床形式进度更小。目前，纳米形式的机床没有被使用，但是，相信在不远的就将来能够实现比较广泛地使用，以此来满足日渐精密的加工要求。

3.5 环保型

当前社会提倡可持续发展，人们的绿色环保意识也在不断加强，各个领域都在向着环保的方向发展。基于这种形式，机电一体化的未来发展发现也必然会加入环保的概念，在不断提升生产效率以及质量的基础之上，还需要添加绿色环保方面的概念，以此来更好的保护环境。实现资源的最大利用，由此可见，绿色概念的一体化设备也是未来的发展方向。

4 结束语

在我国科学技术不断发展的时代背景中，以往的机械形式已经不能更好的满足时代需求，为了跟上时代的发展步伐，对传统机械进行相应的改造以及创新是必然发展趋势。通过以往分析得知，改造比购买新设备更加实用，企业需要结合自身发展特点进行相应的选择，以此来提升自身在市场中的竞争力。

参考文献

[1] 于涛.探究机电一体化系统在机械工程中的应用[J].内燃机与配件，2019（24）：190-191.

[2] 王凯.基于机器视觉的造纸机械光机电一体化实验系统研究[J].造纸科学与技术，2019，38（6）：43-46.

[3] 董金进.机电一体化数控技术在机械加工中的应用[J].企业科技与发展，2019（12）：116-117.

[4] 周阳.传统机械加工机床机电一体化改造研究探讨[J].内燃机与配件，2019（13）：224-225.

[5] 胡科元.谈机械制造的智能化技术与机电一体化的结合发展及趋势[J].现代工业经济和信息化，2018，8（18）：51-52.