机电一体化数控技术在机械制造中的应用

陈虎啸

[摘    要]在社会经济快速发展的背景下，我国机械制造行业也向着智能化的方向发展，传统的控制理论已经无法满足机械制造行业的发展需求，与目前全新的发展理念产生了较大的冲突，所以需要利用机电一体化技术对机械制造过程实现全面控制。基于此，重点分析了在机械制造过程中机电一体化数控技术的优势，探究了在机械制造行业中此项技术的具体应用方法。

[关键词]机械制造行业;机电一体化;数控技术;应用方法

[中图分类号]TG16 [文献标志码]A [文章编号]2095–6487（2022）02–00–03

Explore the Application of Mechatronics Numerical Control

Technology in Machinery Manufacturing

Chen Hu-xiao

[Abstract]Under the background of rapid social and economic development， my country's machinery manufacturing industry has also developed towards an intelligent perspective. The traditional control theory has been unable to meet the development needs of the machinery manufacturing industry， and has produced a greater conflict with the current new development concept. Therefore， it is necessary to use mechatronics technology to achieve comprehensive control of the mechanical manufacturing process. Based on this， the article focuses on analyzing the advantages of mechatronics numerical control technology in the process of machinery manufacturing， and explores the specific application methods of this technology in the machinery manufacturing industry， so as to promote the overall development pace of the machinery manufacturing industry.

[Keywords]machinery manufacturing industry; mechatronics; numerical control technology; application method

我國现代化水平正处于快速发展和提升的阶段，同时科学技术也得到了较快的发展，其不但能够满足自动化机械制造的相关需求，而且还能有效提升机械制造水平。机械制造产品的质量和一体化数控技术之间有着紧密的联系，机械行业的持续稳定发展离不开机械制造技术，并且掌握数控技术的特点，不断提高数控技术的应用效果，通过现代化的技术不断促进我国机械制造行业的稳定发展。

1 机电一体化数控技术主要特点

机电一体化数控技术以自动化技术、传感技术、计算机技术等为基础，能够借助软硬件对加工制造各环节进行控制，工作人员在终端能够进行多项操作。长期以来国内机械制造技术发展速度非常缓慢，与当前机械制造行业发展要求不符，通过对机电一体化数控技术的应用，能够保证编程有更广的范围，让原本单一模式变得多元化。在现场可编辑软件支持下，能够达到优化数据运算的目的，保证各项设备的使用更加高效。在应用机电一体化数控技术的过程中，能够让机械制造变得更加灵活，在判断并处理机械制造实际情况时，由一体化管理平台完成，从而最大限度保证了机械制造最终质量。不仅如此，由于融合了无线通信技术以及传感检测技术，让机电一体化数控技术在以往单方面依赖于硬件控制模式上实现了突破，在具体应用中将制造品当成物质载体。借助专门的编程软件，让加工、制造等环节都得到有效控制，让机械制造有更高的质量与精确度，从而真正实现了对机械制造加工流程的优化。

2 机电一体化数控技术在机械制造中的作用

2.1 提高机械制造精准度

近年来机电一体化数控技术在国内机械制造领域应用越来越广泛，对于制造期间形成的各类数据信息，都能够及时、完整地完成收集与处理，让机械制造环节产生的海量数据参数都更加准确。利用机电一体化数控技术处理各种机械制造数据，能够将其中出现的有问题数据找出来，为机械制造质量提升奠定良好基础。在该技术应用过程中，可以让机械制造整个流程得到有效管理，推动机械制造的顺利进行。由于机械制造生产中也面临信号干扰等问题，并引起机械制造数据与参数发生问题，而该技术可以消除信号干扰带来的不利因素，让机械制造精准度提升。数控技术还可以将机械制造期间形成的数据参数全面存储下来，让工作人员获得相应的依据与支持，针对数据与参数进行对比，让机械制造数据参数得到科学合理的调整，也进一步促使机械制造生产质量实现提升。

2.2 实现机械制造加工高效目标

将机电一体化数控技术在机械制造中的作用充分发挥出来，既可以让机械制造准确度实现提升，也能让各项参数与数据得到控制，确保生产加工过程更加完整。对于机械制造生产环节来说，该技术的应用将促使机械制造与加工联系更加密切，保证最终加工更加高效。针对机械零件加工来说，也可以实现零件加工质量不断提升，由于省去了人工操作环节，可以防止机械制造中发生失误，解决原来出现的零件不能使用的问题。将数控技术应用于机械制造加工中，也极大减少了机械设备制造与加工所需时间，保证了最终加工更加高效，为企业带来最大化的经济效益。

2.3 不断完善工业机械制造控制系统

虽然近年来我国工业机械制造领域发展速度很快，机械制造水平有了大幅提升。在机械制造中引入数控技术，也促使技术人员在机械制造方面进行更为深入的分析研究，结合工业机械制造发展中遇到的各种难题，通过将数控技术的作用发挥出来，能够有效解决工业机械制造中面临的问题。这样能够推动工业机械制造系统的进一步完善，让我国机械制造水平有一个质的提升。

3 机械制造中机电一体化数控技术的应用

3.1 机床中应用机电一体化数控技术

推动机械制造加工与数控技术的深度融合，充分发挥计算机管控系统作用，让机床生产与运作等环节都得到有力控制。结合计算机技术各项优势，能够让所有零部件生产与加工流程、质量等都得到有效的管控。数控机床作为新型生态设备，从工作原理上看，主要借助计算机数字代码程序，在所有机械制造加工流程上进行管控的一种方法。在计算机数字程序内通过输入具体生产中产品的各种数据信息，让这些数据信息得到统一整理、记录与分析，让机床生产流程都得到充分把控。利用计算机程序发出的指令，让机床内执行设备与系统等得到有力管控，使机床加工工作设计零部件生产与规定制造生产标准保持一致。

3.2 航空领域中应用机电一体化数控技术

对于航空制造业来说，也逐步开始应用机电一体化数控机床技术，其在各种型号零部件上要求极其严格，同时要让零部件具备较高的质量。从现阶段飞机零部件发展情况来看，主要趋势为多元化与整体化，在飞机机械生产制造、加工生产等领域均有严格规定。飞机制造中涉及大量的零部件，常见的有滑轨、蒙皮、梁与接头等，零部件生产质量的高低，将直接决定着飞机起落架、机翼以及发动机等是否正常工作。飞机架构比较繁琐与复杂，特别是有大量的零部件种类与样式，这导致在飞机零部件加工与生产过程中，也出现了很大的差异。对梁上零部件来说，在外观形状上以细长、扁平等为主，梁上大部分零件的长度在13 m以上。对飞机框架内的零部件来说，通常较为庞大，以很多大型飞机框架部件为例，在所有类型中占据的比例达到了50%。在飞机蒙皮材料制造中也会大量用到铝合金材料，在其制造与生产加工期间若是温度较高，则很容易出现变形的问题。不仅如此，飞机滑轨与接头的地方涉及了大量较为复杂的架构，一般會用到整体性毛坯完成制造。由于加工期间极易产生毛刺，很难达到飞机零部件加工生产相关要求。将数控技术在飞机零部件制造中合理应用，可以从整体上提升零部件加工质量水平，确保与规定标准相符。在机械制造生产加工中应用机电一体化数控技术，有利于让飞机所有部件结构、精密度以及尺寸等得到分析，确保所有种类的零部件设计更加科学合理。在应用数控技术以后，也可以从整体上保证飞机零部件加工与切削水平，最终让飞机零部件加工生产更加规范，确保最终获得的飞机零部件精密度满足设计要求，也为飞机零部件加工生产质量的提升打牢了基础。

3.3 汽车行业中应用机电一体化数控技术

机电一体化数控技术也可以被应用于汽车制造生产中，可以促使汽车生产的安全与稳定进行，让汽车各种复杂部件在加工中真正满足高精密度要求。现阶段，在汽车制造与生产方面，常见的数据技术包括焊接、装配和涂装等，既有利于提升汽车制造加工过程中的精密度，也有效保证了最终工作质量与效率。结合已有的各项数据信息能够得出，在汽车生产制造中进行焊接时，每辆汽车焊接点通常会超过4 000个。若是采取传统人工焊接模式，则很难提升焊接质量，甚至对焊接人员身体健康有一定的危害。现在可以借助数控技术控制机器人完成焊接工作，真正解决人工焊接过程中出现的各种缺陷。焊接机器人在工作过程中，能够利用视觉传感器与激光传感等手段，对所有焊接程序进行全面监控，及时发现焊接环节出现的各种焊接缝与焊眼，并自动完成对焊接机器人工作行为的调控，确保焊接任务有效完成，且焊接质量也能符合标准要求。

3.4 工业生产领域中应用数控技术

当前国内工业经济面临着良好的发展形势，但是各大工业生产企业也遇到了严峻的考验，市场竞争越来越激烈。工业企业为了跟上时代发展的脚步，在激烈市场竞争中占据有利地位，应该不断提升生产效率，保证产品生产质量，这样自身的核心竞争力才能获得发展。因此，将数控技术应用于工业生产领域，有利于企业各项生产环节更加高效，让工业企业获得有力的竞争条件。此外，工业企业在应用数控技术的过程中，也可以借助计算机网络技术，让工业生产设备得到有力控制，以信息数据的方式将各项指令传达给工业生产设备，便于后续的自动化生产。这样工业机械设备就能够正常并高效开展工作，工业企业生产效率也能实现进一步提升。此外，工业企业生产中引入数控技术，可以针对工业生产流程发生的各类问题与故障，提前发出预警信息，工作人员可以第一时间找到问题，运用有效方法提升工业设备维修水平，工业生产企业各项生产设备也能始终处于安全稳定运行状态，并实现经济效益的快速增长。数控技术不仅能够帮助工业企业提高生产效率，也能最大限度降低人工方面的投入，通过应用计算机技术对所有生产设备进行控制，是对以往人工生产模式的创新，并逐步发展为现代工业自动化生产模式。这样工业企业不需要在人力资源上付出过多成本，也能实现经济效益目标。在工业领域通过发挥数控技术的作用，除了能够对各项生产操作流程进行优化以外，也能让工作人员人身安全获得可靠保障，防止设备出现问题后对人员带来的伤害。以数控技术为基础，促使各生产设备联系更加密切，是对传统工业设备生产方式的重大突破，也实现了工业企业市场竞争力的增强。

3.5 在煤矿机械领域中应用数控技术

近年来我国社会经济发展速度很快，人们生活水平也有了很大改善，在煤等资源上的需求也更大，对于煤矿行业来说产生了有力的推动。煤矿企业在煤资源采集过程中，一般需要结合实际煤矿环境条件，有针对性选择所需设备，而采用先进安全的采集机械设备，能够促使煤矿采集效率更高。在煤矿采集机械设备中应用数控技术以后，也能达到优化与完善机械设备的目的，保证其实际生产中发挥最大价值。在数控技术的支持下，采集设备切割的效率与速度有了大幅提升，从而保证了煤矿采集速度。将数控技术应用于煤矿机械中，是对以往煤矿采集技术新的突破，不仅保证整个操作方法更为便捷，也充分缓解了人工操作压力，保证了采集工作更加高效。在煤矿机械中应用数控技术，可以独立开展煤矿采集等各项工作，也能够促使煤矿采集流程更加完善与规范。

3.6 数控技术工作原理

在数控系统运行过程中，通常由中控平台（CNC）操控各种机械设备，从而可以站在多个角度让机械运行设备得到科学调控，具体来说涉及监测定位、信号和运转数量等。数控系统中安装有编制软件，能够达到操控程序的目的，让各种硬件设备可以结合软件设置流程完成运行，最终所有操作任务均可以顺利完成。CNC能够分析所有的输入信号与信息，分析结果可以第一时间反馈为操作指令，数控机床机械设备根据操作指令可以完成一系列操作。一些设备的精密度非常高，則要考虑选择引入插补法，保证控制目标顺利达成，并与CPU有效结合起来，能够相应调控参数，让机械系统始终处于高效且稳定运行状态。

4 数控技术在机械加工中的应用优势

4.1 技术精细的要求

当前由于工作领域存在差异，在零部件方面的要求也不一样，要想提升零部件的精细度，要摒弃以往的人工操作模式，积极跟上时代发展脚步，不断向着机械制造领域发展。在使用数控设备以后，能够在系统中录入各种零部件生产制造信息与质量标准，并通过数控系统有效处理各种数据。在数控技术应用与机床设计中，可以提升零部件精细控制水平，可见数控技术将在机械制造领域发挥关键的作用。在实际生产期间，数控技术也可以与电子绘图技术相结合，通过不断改善编程流程，让原本复杂的加工三维结构转变为详细、直观的机械加工方案。

4.2 工作效率要求

数控技术在机械制造中的应用，也可以达到对加工尺寸进行精准控制，结合平整度、形位公差等要求，将切削尺寸与加工方法明确下来。在数控技术的支持下，让加工路线得到充分固化，在提升精细度与质量的过程中，也能优化程序，确保切削期间刀具的最大作用能体现出来，减少走道与返回过程耗费的时间。采取数控管理的方法，能够让所有设备参数得到及时掌握，特别是铣床切削过程中可以真正达到加工要求。从实际生产与应用情况来看，要采取批量生产的方式，帮助企业实现经济效益的增长。

5 结束语

随着我国机械加工行业的飞速发展，在数控系统方面有了更严格规定，主要体现在精准度、加工质量与加工效率等方面。现在机电一体化数控技术发展很快，可以保证机械加工中产品质量的提升，精准度与效率方面也能符合要求。因此要从整体性构建，逐步打造起数据获取系统与数据分析系统，保证系统智能化水平实现提升，推动我国的工业化发展。

参考文献

[1] 谢芳.机电一体化数控技术在机械制造中的应用分析[J].内燃机与配件，2021（24）：88-90.

[2] 何峰.机电一体化数控技术在机械制造中的应用探讨[J].内燃机与配件，2020（23）：79-80.