淺談機電一體化數控技術的應用

殷九洲

摘 要：隨著工業技術和科學技術的發展，機電一體化數控技術得到快速的發展和應用。本文主要從機電一體化數控技術的發展現狀、應用和發展趨勢等方面進行探討和研究。

關鍵詞：機電一體化數控技術;機械制造;發展

概述

為滿足人們差異化的需求，現代機械產品生產模式正朝著多品種、小批量的生產方式轉變，生產廠家也越發看重產品的成本和質量，其制造技術的關鍵在于數控技術的應用。數控技術可以很大程度上提高生產效率，降低生產成本，成為現階段國家和企業重點研究的領域。

1機電一體化數控技術發展現狀

1.1數控技術就是利用數字信息流來控制機械加工和機械運動過程的技術。這一技術將成熟的機械技術、新興的傳感檢測技術、先進的計算機技術以及光機電技術等結合在一起，目的是改進落后的粗獷式的制造技術，向現代化的集約式的制造技術轉變。數控技術通過將機械加工及其自動化與微電子技術相結合，然后再次將其運用到機械加工生產之中，這推動了機械制造技術的革新，進而推動了機械制造業的 轉型和發展。

1.2機電一體化技術是工業技術變革的產物，也是社會生產力進步的必然要求。20世紀90年代后期，光學、通信技術、人工智能技術、神經網絡技術等新技術的開發和應用，為機電一體化數控技術開拓了更加廣闊的空間。

2機電一體化數控技術應用

2.1機電一體化數控技術在機械制造領域中應用較為廣泛，機械產品通過微電子技術和機電結合，產品附加值得到提升。在產品向著高智能化發展的背景下，不同年代機械產品附加值的技構成比例有了明顯的變化。機械元件對于產品附加值的影響最低，而軟件對于產品附加值的影響頗高。 縱觀機電一體化產品的發展變化，可分為三個典型期間的產品代表。

2.1.1機電一體化機械初期產品，它在原有機械系統的基礎上采用電子電器元件，使原機械系統性能提高，功能增強的產品，因而該時期的機電一體化產品，屬于功能附加型。

2.1.2機電一體化產品，在電子微處理器的應用下，改變了原機械系統中的機械控制功能，避免了控制系統的硬件結構的繁瑣，屬于功能替代型。電子微處理器在應用一段時間后，獨立的軟件產業掘起并迅速發展，機電一體化產品借助微機與軟件更是簡化了產品結構，增強了性能。 同時，機電一體化產品的柔性控制功能，也得到了顯著改善，而微機、軟件與機械技術的交叉應用，凸顯了系統整體的優越性，為機電一體化產品的發展奠定了良好的基礎。

2.1.3機電一體化產品，在專用集成電路應用前提下更具優勢。專用集成電路通過硅編譯器的SLI自動設計工具制成特定用途的集成電路使產品設計更加靈活，機電一體化數控技術在機械制造中有著絕對優勢，能夠實現整體優化，并達到最佳產品目標，屬于機電融合型。

2.2數控技術的應用不但給傳統制造業帶來了革命性的變化，使制造業成為工業化的象征，而且隨著數控技術的不斷發展和應用領域的擴大，他對國計民生的一些重要行業（IT、汽車、輕工、醫療等）的發展起著越來越重要的作用，因為這些行業所需裝備的數字化已是現代發展的大趨勢。

3機電一體化數控技術發展趨勢

3.1高速、高精加工技術及裝備

效率、質量是先進制造技術的主體。高速、高精加工技術可極大地提高效率，提高產品的質量和檔次，縮短生產周期和提高市場競爭能力。來數控技術發展和應用速度將越來越快、將追求更高精度以及更高效率 產品性能。諸多核心技術的應用，如：采用RISC芯片、高速CPU芯片、多CPU控制系統的交流數字伺服系統等，將大大了改善機床動態、靜態等特性，很大程度上提高了制造的精度以及效率;同時計算機技術以及控制技術的快速發展，也使數控技術的應用速度越來越快。

3.2柔軟性

數控技術柔軟性實際上包含兩個方面：①數控技術本身的柔軟性，就數控技術本身而言，豐富的功能、模塊化的系統設計和高可塑性可以滿足各種的客戶需求;②群體控制的整體柔軟性，在 際生產過程中可以動態的調整信息流，以便適應各種差異化的生產要求，這使群體控制系統整體的效能得到極大的發揮。

3.3、復合型、多軸化控制

為順應市場經濟的發展，未來的數控技術需要具有復合加工的特性，這樣則可以減少生產過程中不必要的損失。所謂數控技術的復合加工，就是說一件產品只需要在一臺機床上運作就能完成，即在同一機床上完成多道工序的復合加工， 而這些復合加工的數控技術關鍵在于對機床旋轉主軸的控制精度和控制數量， 目前世界上有很多優秀的高精度多軸數控系統，如：西門子880 系統，該系統不但加工精度高，而且控制機床加工軸的數目已經達到 24 個。

3.4智能化

智能化是21世紀機電一體化技術的一個重要發展方向，所謂“智能化”是對機械行為的描述，是在控制理論的基礎上，吸收人工智能，運算學、計算機科學、模糊數學、心理學等眾多思想和方法，模擬人類智慧，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，已達到更高的控制目標。為追求加工效率和加工質量方面的智能化，如：加工過程的自適應控制，工藝參數自動生成;為提高驅動性能及使用連接方便的智能化，如：前饋控制、電機參數的自適應運算、自動識別負載自動選定模型、自整定等;還有智能診斷、智能監控、方便系統的診斷及維修等。

4結束語

機電一體化數控技術是許多科技術發展的結晶成果，它作為推動社會生產力發展的重要推動力，在各個領域中占有重要的地位，也是評估一個國家科學技術發展水平的重要指標。深入開發和研究機電一體化數控技術，使其在機電一體化系統中廣泛應用，爭取早日實現“中國制造2025”。

參考文獻：

[1]洪源.機電一體化數控技術在機械制造中的應用[J].產業與科技論壇，2013.

[2]林少銳.機電一體化技術在智能制造中的應用[J].科技資訊，2015.