賈云飛

（河北省霸州市職成教育總校，河北 霸州 065700）

伴隨著機(jī)電一體化技術(shù)的快速發(fā)展，其在機(jī)械制造業(yè)中更是顯現(xiàn)出巨大的優(yōu)越性。例如數(shù)控機(jī)床就是機(jī)電一體化技術(shù)的典型產(chǎn)物，其通過綜合運(yùn)用計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制、電氣傳動(dòng)以及測(cè)量技術(shù)等，有效的提升了工程機(jī)械的加工精度、效率。又比如加工中心，其是帶有刀庫和自動(dòng)換刀裝置的一種高度自動(dòng)化的多功能數(shù)控機(jī)床。可以說，目前在機(jī)械制造業(yè)上，應(yīng)用數(shù)控機(jī)床是不可逆轉(zhuǎn)的一種潮流。

一、機(jī)電一體化及工程機(jī)械性能概述

（一）機(jī)電一體化概述

伴隨著機(jī)電一體化技術(shù)的產(chǎn)生和發(fā)展，促使工程機(jī)械技術(shù)實(shí)現(xiàn)了機(jī)械、液壓、電子控制技術(shù)等多種技術(shù)的有效融合，從而顯著提升了工程機(jī)械的使用性能和經(jīng)濟(jì)效益?，F(xiàn)階段，機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用主要是借助于微電子處理器的重要作用，通過全面優(yōu)化、處理各種系統(tǒng)設(shè)備，從而推動(dòng)工程機(jī)械行業(yè)的全面發(fā)展。例如各種工程設(shè)備能夠?qū)崿F(xiàn)狀態(tài)監(jiān)管和故障自檢等。此外，在科技水平的進(jìn)一步推動(dòng)下，機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械上的應(yīng)用范圍也越來越寬泛，并推動(dòng)了工程機(jī)械朝向智能化和一體化的方向發(fā)展。

（二）工程機(jī)械的基本性能

隨著科技水平的逐步提高以及社會(huì)的逐漸發(fā)展，工程項(xiàng)目已經(jīng)脫離了傳統(tǒng)單純以人力施工的方式，而逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)椴捎脵C(jī)械化施工的方式。機(jī)械化施工能夠顯著提升工程項(xiàng)目的施工效率，降低勞動(dòng)力的使用數(shù)量，節(jié)約了大量的施工成本。隨著目前工程項(xiàng)目數(shù)量和規(guī)模的擴(kuò)大，以及各種機(jī)械設(shè)備的大量投入運(yùn)用，為全面提升工程機(jī)械的使用效率，人們也在工程機(jī)械中逐步融入智能化和自動(dòng)化等技術(shù)，并取得了較好的實(shí)踐效果，同時(shí)也進(jìn)一步奠定了機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展基礎(chǔ)。

二、機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

第一，在線監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警及故障自檢。對(duì)于工程機(jī)械來說，機(jī)電一體化技術(shù)的具體應(yīng)用是實(shí)現(xiàn)對(duì)所有設(shè)備系統(tǒng)的全程、動(dòng)態(tài)電子監(jiān)控。其能夠?qū)\(yùn)行中出現(xiàn)故障的設(shè)備系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控和檢測(cè)，例如機(jī)械中的電動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、工作裝置、制動(dòng)系統(tǒng)以及液壓系統(tǒng)等等，其不僅能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)上述機(jī)械設(shè)備的在線監(jiān)控，還能夠在機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障的時(shí)候，自動(dòng)報(bào)警并快速定位故障位置，進(jìn)而全面提升機(jī)械設(shè)備的工作效率，簡(jiǎn)化設(shè)備的維護(hù)檢查工作，節(jié)約設(shè)備的維修費(fèi)用，延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用壽命。

第二，調(diào)整施工的精度，提升生產(chǎn)效率。機(jī)電一體化在機(jī)械加工領(lǐng)域中應(yīng)用的典型特點(diǎn)就是高效和高精度。例如數(shù)控機(jī)床（含加工中心）能夠充分發(fā)揮現(xiàn)代刀具材料的性能，不僅能夠顯著提升加工效率，降低加工的成本，還能夠提升機(jī)械零件表面的加工質(zhì)量和精度。例如目前我國普通級(jí)的數(shù)控機(jī)床的加工精度已經(jīng)由之前的±10μm達(dá)到了±5μm，而精密級(jí)加工中心的加工精度已經(jīng)由過去的±3-5μm達(dá)到了±1-1.5μm?？梢哉f，目前運(yùn)用數(shù)控機(jī)床來實(shí)現(xiàn)機(jī)械加工效率，是我國機(jī)械制造業(yè)進(jìn)行技術(shù)改造以及技術(shù)更新的必由之路。

第三，節(jié)能降耗的作用。過去工程機(jī)械在實(shí)際運(yùn)行中，為了確保機(jī)械設(shè)備能夠處于正常的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)中，通常需要消耗大量的能源。主要原因在于工程機(jī)械大部分情況是處于超載或者是未達(dá)到額定功率的現(xiàn)象，進(jìn)而做了很多無用功。而通過機(jī)電一體化技術(shù)，能夠?qū)C(jī)械設(shè)備的施工功率進(jìn)行有效調(diào)節(jié)，確保機(jī)械設(shè)備在正常運(yùn)轉(zhuǎn)的狀態(tài)下無需消耗過多的無用功，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能的作用。例如對(duì)于井下作業(yè)而言，合理運(yùn)用膠帶輸送機(jī)、通風(fēng)機(jī)以及提升機(jī)等，并采用變頻起動(dòng)和PLC控制系統(tǒng)，就能夠在全面提升生產(chǎn)效率的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)大約30%左右的節(jié)電量。

三、機(jī)械制造中數(shù)控技術(shù)的具體應(yīng)用

（一）機(jī)械

伴隨著社會(huì)的日漸進(jìn)步，機(jī)械制造行業(yè)的產(chǎn)品的種類也日漸繁多。例如在各種機(jī)殼的毛坯制造中更多地選用焊件，而若使用傳統(tǒng)機(jī)械加工方式則無法實(shí)現(xiàn)單價(jià)下料問題。因此綜合運(yùn)用機(jī)電綜合技術(shù)的數(shù)控技術(shù)就能有效改善這種局面，運(yùn)用數(shù)控氣割方式，代替?zhèn)鹘y(tǒng)的仿型法，并運(yùn)用龍骨板程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)采煤機(jī)葉片以及滾筒等的下料，可以實(shí)現(xiàn)快速切割并確保了切割質(zhì)量。同時(shí)部分零件的焊接坡口可以直接割出，有效地提升了生產(chǎn)效率。此外，數(shù)控氣割機(jī)上配備的有能夠自動(dòng)調(diào)整的切縫補(bǔ)償裝置，其可以通過程序來控制構(gòu)件的實(shí)際輪廓，例如數(shù)控機(jī)床可以對(duì)銑刀的半徑進(jìn)行補(bǔ)償。通過切縫補(bǔ)償裝置就能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)毛坯件加工余量的精確控制。

（二）機(jī)床設(shè)備

在整個(gè)機(jī)械制造行業(yè)中，機(jī)械設(shè)備是其重中之重。尤其是伴隨著現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展，更是對(duì)機(jī)床設(shè)備提出了更高的要求?，F(xiàn)階段，綜合融入機(jī)電一體化技術(shù)的數(shù)控機(jī)床設(shè)備是機(jī)械行業(yè)中的重要產(chǎn)品之一。其主要是將計(jì)算機(jī)控制裝置運(yùn)用在機(jī)床上，通過代碼來實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)床控制的機(jī)電一體化產(chǎn)品。其在控制介質(zhì)上記錄刀具和工件的相對(duì)位置、主軸轉(zhuǎn)速、刀具選擇、冷卻泵的啟停等操作及順序動(dòng)作數(shù)字碼，進(jìn)而發(fā)出相應(yīng)的控制指令來要求機(jī)床的伺服系統(tǒng)或者其他相應(yīng)的執(zhí)行元件，最終實(shí)現(xiàn)機(jī)床制動(dòng)加工零件的功能。

總之，機(jī)電一體化在工程機(jī)械中的應(yīng)用是科技水平發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的必然要求，因此綜合運(yùn)用先進(jìn)的科技技術(shù)，融合國內(nèi)外先進(jìn)理論思想，不斷完善機(jī)電一體化技術(shù)，從而促使其和工程機(jī)械實(shí)現(xiàn)完美的融合是工程技術(shù)人員不懈的追求。