傳統機械加工機床機電一體化改造研究探討

邢家林

中煤第三建設（集團）有限責任公司三十六工程處 安徽宿州 234000

1 一體化技術與工程機械的概述

1.1 機電一體化的概述

機電一體化技術是集信息技術、計算機技術、電子技術、通信技術、傳感技術等于一體的現代化高新技術，其具有一定的功能性原則，如結合優化組織目標和指導系統功能目標等原則，機電一體化技術中存在諸多系統，在對其進行使用時，要保證各單元的合理布局，以此來促進整體系統的效果得到優化，并將其作用發揮到實處，同時在各單位中都需要有著一定的標準，如功能化、規范化、便捷化、成熟化等，只有將其標準完全落實，才能夠實現系統的最佳效果，這是機電一體化技術的簡單描述[1]。

1.2 工程機械的概述

工程機械在工業生產及工程建設中的應用較為廣泛，其中機械設備，具有一定的特點，運用于一些大型的機械化工程中，如今，工程機械在社會中的應用較為普遍，尤其是在道路施工、大型橋梁施工及大型建筑施工中的運用發揮了重要的作用。同時工程機械涉及諸多領域，并有效的推動了各領域的健康發展，而且實踐中不斷的對工程機械進行改進和研究，使其逐步向自動化和智能化的方向發展，并得到了明顯的效果。

2 傳統機械加工機床機電一體化改造的必要性

第一，相對其他設備而言，數控機床設備的價格比較昂貴，并且需要一次性巨大數量金額的投資，對于一些經營本身不善的中小企業來說，容易因為資金困難而無法實現數控機床的購置；第二，現階段很多的機械加工企業都會購置普通機床，并且數量比較多，但是倘若普通機床都要被數控機床來代替的話，其實很難實現，加上數控機床也不是經常使用，在其閑置的時候，容易造成設備使用的浪費；第三，在我國數控機床的購置與重新定購需要很長時間的交貨周期，在很多時候無法滿足企業生產加工的需求；第四，即便是企業真正地投入并使用數控機床，但是也會出現一些功能不能用上的情況，造成資源浪費。以上這些問題的存在，讓實施傳統機械加工機床機電一體化改造非常有必要。

3 現代工程機械中機電一體化的具體應用

3.1 在煉鋼技術中的應用

在現代經濟的發展中鋼鐵產業占據了重要的位置，其是我國重要的產業之一。機電一體化技術在鋼鐵產業中的應用較為普遍，其應用的系統核心是計算機處理器，機電一體化在鋼鐵產業的實際運用中除了計算機系統還包括控制設備、顯示設備和儀器儀表等相關技術，并利用現代化的技術手段與其應用相結合進行鋼鐵生產，以此對其生產過程中的工程機械進行有效的優化，使其生產效率得到大幅度的提升，并在其生產的過程中提升相關設備的使用壽命[2]。近幾年，鋼鐵產業作為我國經濟產業中主體產業之一，其煉鋼技術得到了有效的提升，在鋼鐵生產中現代化煉鋼技術的使用越來越廣泛，該技術需要由機電一體化與工程機械的融合才能夠實現，主要是工程機械利用機電一體化技術中的通信技術、微型處理器、電氣傳動技術等，以此實現工程機械的性能優化，使其生產效率及生產質量得到有效的提升，從而實現鋼鐵產業的進一發展。在鋼鐵生產中的工程機械，還需要交流傳動系統，其主要是解決生產中較為復雜的矢量運輸，同時該系統要具備先進的數學理論，并將其有效的發揮。

3.2 在煤礦生產中的應用

煤炭產業同樣是我國主要的產業之一，但煤炭的開采具有一定的危險性，因為其開采過程需要在地下進行作業，其環境較為復雜。因此，適用于煤炭開采的工程機械設備必須具備高性能和安全性的特點。機電一體化技術在煤炭開采中的使用可以提高煤礦機械設備的性能，使其實現節能環保的同時提升自身可靠性，作用于煤礦機械設備的機電一體化技術包括機械原理、液壓技術和電力電子技術，同時煤礦生產中機電一體化的運用核心是通信技術和微型計算機，并通過該技術使煤礦機械具備遠程監控和自動預警的功能，為其工作的安全生產奠定了基礎。

4 傳統機械加工機床機電一體化改造的發展趨勢

4.1 智能化

傳統機械加工機床機電一體化改造的主要趨勢，首先就是要實現智能化，讓機電一體化產品與人具有相似的能力，比如自主決策、判斷推理與思維邏輯等能力，更能有效地控制產品的生產與加工過程。上述功能的實現需要源自軟件、信息的技術性保障，而機器人與數控機床的誕生就很好地詮釋了智能化是一種發展趨勢[3]。

4.2 微型化

微電系統主要是指幾何尺寸較小，一般不超過1cm的機床機電一體化產品，而實現微型化就是使得機電一體化的產品縮小到極限。這些產品因為其小巧的體積、靈活的運動與較低的耗能而廣泛地運用于醫療、信息與軍事等領域。

4.3 快速化

數控機床在未來將會朝著更加快速化的方向前進，并伴隨著數控機床高精度化進程的加快，會隨之出現納米機床。納米機床定位的精度是0．005-0．01nm，最小分辨率是1nm。雖然當前并未極大地推廣納米級機床，根據預測，將會在不久的將來廣泛地給予運用，來滿足機床對精度加工的各種需求。

4.4 節能化

全球經濟進步的同時，也在無形中增加了環境的壓力，任何科技產品的進步都不能以犧牲環境為代價。在機電一體化技術的影響因素中，有必要將綠色化產品概念引入進來，要設計和生產綠色化產品，在滿足人類特定需求的同時，盡量不對生態環境造成危害，在最大程度上利用資源。

5 結語

機電一體化技術在時代的發展中發揮著重要的作用，推動了我國許多產業的健康發展，通過以上描述不難發現機電一體化技術在工程機械中的使用有著明顯的效果，其不僅能夠提升機械的各方面性能，還能促進生產與工程的順利進展。