基于PLC機電一體化技術在數控機床中的應用

寧蒙川+劉曉

摘要：本文以機電一體化在數控機床中的應用為主題展開論述，首先對相應的技術背景進行了簡要介紹，然后具體從機械設計技術、自動控制技術以及執行與驅動技術等方面對機電一體化在數控機床中的具體應用進行了分析探討。

【關鍵詞】機電一體化 數控機床 應用

機電一體化是現代科技發展的重要突破，隨著集成電路的出現，再加上信息技術的快速發展，使得機械技術和電子技術實現了有效融合，機電一體化技術也隨之形成。數控機床是機電一體化產品的典型代表，在推動制造業發展中發揮了重要的作用，而且機電一體化在數控機床中的應用，在我國現代化建設中具有重要的意義，本文則針對機電一體化在數控機床中的應用展開討論。

1 機械設計技術的應用

機械技術是機電一體化的基礎，在機械技術與電子技術的融合發展過程中，機電一體化在實際應用過程中對機械設計提出了更高的要求，例如，要求機械設備的質量更輕、機械設備的精度更高，在這樣的要求下，極大的促進了傳統機械技術的改進。數控機床指的是用于零件加工的設備，機電一體化在數控機床的應用，使得數控機床的功能得到了極大的完善。在實際應用過程中數控機床的主傳動、各個坐標軸的進給傳動都有單獨的伺服電動機驅動，而且在計算機系統的作用下，可以實現對坐標軸的有效控制。與傳統的普通機床相比，數控機床在機床本體部分有了非常大程度的改良，具體表現在五個方面：

（1）數控機床對全封閉或半封閉防護裝置進行了應用添加，在這一防護裝置的作用下，使得切削液不容易輕易飛出，進而極大的降低了意外傷害情況的出現。

（2）數控機床采用了自動排屑裝置，這一裝置主要是利用自身的斜床身結構發揮作用，在這一結構的作用下，促使數控機床在使用過程中可以輕松排屑。

（3）與普通機床相比，數控機床的主軸轉速有了極大的提升，在工件裝夾過程中，有了更多的安全保障。之所以能夠實現更高的轉速，則是因為數控機床的主軸箱裝設了變頻器。而裝夾安全性的提高則主要依賴于液壓卡盤的作用。

（4）可自動換刀數控機床得到了廣泛的應用，將自動換刀技術應用于數控機床中，極大的提高了加工效率，促使數控機床可以連續完成多個加工工序，進而極大的提高了數控機床的工作效率。

（5）主、進給傳動實現了分離。與普通的機床相比，數控機床的主傳動和進給傳動相對獨立，因為在數控機床中為兩項工序的進行各自配設了獨立的伺服電機，在此基礎上，各電機一方面能夠進行單獨的運作，另一方面也可以進行多軸聯動，極大的提高了數控機床的工作效率。而上述功能的實現，都是機電一體化在數控機床應用的重要體現。

2 自動控制技術的應用

自動控制技術的應用過程中，可以實現數控機床的自動運行，具體而言，高精度定位控制技術以及速度控制技術在數控機床中進行了應用，促使數控機床在運行過程中可以實現自動定位和速度控制，這就意味著相應的人工投入將會減少，極大的提升了總體運行效益。機電一體化在數控機床的應用過程中，對信息技術有著很大程度的依賴，在計算機系統的作用下，可以實現應用信息的自動輸入和輸出、識別和儲存等。與普通機床相比，數控機床的最大特點在于實現了對信息技術的全面應用，在這一基礎上，使得機床的運行顯得更加智能化，從而極大的提升機床的運行效率。而且信號變換技術以及軟件編程技術等多項一體化計劃也被應用于數控機床中，在相應的軟件系統的作用下，促使數控機床可以對所接收的信息進行高效加工處理，并且利用邏輯電路進行譯碼和運算，然后以脈沖的形式傳出，進而支配數控機床進行工作。例如，PLC（可控制編程）在機床電氣中則體現了良好的應用效果。具體而言，機床是工業生產主要的生產設備，PLC在機床自動化控制系統中的應用，將會進一步擴大其在應用市場的空間。在PLC控制技術的支持下，機床控制系統中的接觸器、繼電器等控制設備可以被替代，而且利用PLC控制技術對生產工藝作進一步改造之后，可以實現在控制室里隨時掌握每個主體設備的情況變化以及故障預警。高效率的電氣自動化控制系統必然帶來生產的革命。PLC控制技術在機床上的應用需要做好對生產工業的精細化改造，而且機床應用的生產環節面臨的環境可能都不一樣，因此開發一套兼容性更加強的PLC控制系統適應不同需要的生產是非常必要。

3 執行與驅動技術的應用

機電一體化在數控機床的應用過程中，伺服驅動技術的主要作用對象是執行原件及其驅動裝置，在數控機床中，執行原件會和數控裝置進行連接，通過這種方式，數控機床運行中所發出的指令信息可以利用這一連接進行傳送。而且執行原件還會利用機械接口和執行機構進行連接，在這一連接的基礎上可以確保規定動作的完成。由此可見，伺服驅動技術的應用，極大的提升了數控機床的整體操作水平，這一操作水平的提升主要表現在控制質量的提升方面。在數控機床的運行過程中，伺服系統的主要作用就是進行指令的接收和傳遞，促使機床能夠按照既定的程序完成相應操作.最終根據相應的要求完成零件的加工處理，而且，伺服系統在數控機床中的應用，也極大的提升了數控機床的穩定性和精度。

4 總結

綜上所述，機電一體化在數控機床中的應用，極大的提升了豐富了數控機床實際功能，在實際應用過程中，不同的技術往往表現出不同的應用效果，明顯提升了機床的運行效率。在工業生產過程中，為了能夠充分發揮數控機床的作用，則應該進行不斷的技術改進和完善。

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