基于机电一体化数控技术在机械制造中的实践研究

王灵珠

（湖南财经工业职业技术学院，湖南 衡阳 421002）

随着科技的不断发展，机械一体化数控技术在工业制造中得到广泛应用。从机械制造产业来看，很多企业已通过应用数控技术逐步实现了生产自动化、智能化，有效消除了陈旧落后机械制造技术带来的负面影响，并获得了较好的成果。

1 机电一体化数控技术在机械制造中的应用要求

目前，机械制造行业已逐步认识到机电一体化数控技术对实际生产的积极作用。但大部分企业只是盲目将技术运用到生产之中，而忽略生产特点对技术应用的特殊要求[1]。在技术应用中，首先应保证精确性，机械产品最终能否投入实际应用取决于产品设备在加工中是否满足精确度要求；其次应注重速度，在一定时间内实现对生产的精确铺排，在保证自身生产效率的同时，通过制定合理的生产方案、生产内容来提高工作速度，从而完成工作任务；最后应满足生产衔接要求，在生产技术新陈代谢的过程中，必须合理衔接不同零件的生产加工过程，在较短时间内达到对设备的整体生产加工要求，从而满足系统化生产要求。

2 机电一体化数控技术在机械制造中的应用分析

2.1 煤矿机械中的应用

我国幅员辽阔，矿产资源十分丰富。虽然我国经济已经进入高质量发展阶段，但经济发展对能源依旧具有很大的依赖性，特别是煤矿。煤炭作为我国被广泛应用的天然矿产资源，实际存量有限，必须设法提升其利用率。将机电一体化数控技术融入到煤矿机械设备中，实现传统设备与先进智能化技术的有机结合，从而推动设备性能的不断优化，可以有效提高煤矿开采的效率。同时，计算机技术与煤矿机械生产结合，通过数据分析进一步了解未来实际工作需要，能够避免由于机械更新带来的不必要投入，从而节约开发成本，实现综合工作效率的有效提高。另外，在煤矿生产过程中煤矿开采的工作量较大，优质的自动化机械设备能够降低工作人员在采煤过程中发生安全事故的可能性。将数控技术应用到煤矿领域，工作人员可以使用远程操控功能下达命令，进行自动化生产，进而可以有效减少突发情况对工作人员造成的生命威胁，推动煤矿生产自动化发展，实现煤矿企业生产水平整体提升[2]。

2.2 工业生产中的应用

机电一体化数控技术与机械设备生产的结合不仅有效推进了工业机器人的发展，而且降低了人工劳动强度。在工业生产中，数控技术主要被应用在造纸印刷、金属冶炼、食品加工等行业，这些行业人工劳动强度较大，对工作人员的生理条件有较高要求。数控技术能够有效减少危险操作对工作人员带来的影响从而保障生产安全。另外，生产技术的不断优化对工作人员的素质提升产生了反作用，因此能够促进工作人员积极主动学习自动控制技术，并将其投入到生产操作中，在解放双手的同时能够对数控操作进行有效监督，通过数控命令实现对生产过程的有效监测，发现生产中存在的问题，最终实现人与技术同步进化，工业生产效率得以提升。

2.3 汽车工业中的应用

近年来，人们对汽车的需求逐渐扩大，汽车行业在我国制造业中所占份额不断扩大。伴随汽车产品销售市场的扩大以及多元化市场需求的出现，汽车零部件生产复杂难度更高。将数控技术与汽车生产相结合能够满足日益复杂的汽车零部件加工及组装要求，并推动汽车高速柔性生产线规模扩大。数控技术的应用能够满足当前汽车生产的智能化需求，加强对零件加工及组装精度的控制，实现产品质量的提升。另外，将数控技术应用到汽车制造业中还能够实现复杂操作环节简单化，在自动化状态下利用计算机对生产过程进行远程控制，使机械设备自动投入生产，从而实现传统生产模式的优化和生产规模的扩大化[3]。在此前提下，利用数控技术还可以充分挖掘汽车生产中蕴含的创新潜力，满足人们日益多元化的生活需求。

2.4 航空工业中的应用

航空工业的发展具有特殊意义，生产过程不仅涉及先进的生产工艺，而且对产品具有更加精密的要求。在进行零件加工的过程中，不同零件的要求不同，同时由于航空工业材料本身具有特殊性，只有严格执行生产技术标准才能生产出符合实际应用需求的产品。在进行航空工业生产时通常使用铝合金、铝等柔性适当、密度较低的材料。针对此类材料，通过计算机数控技术能够完成高精度的材料处理工作。另外，数控技术具备更高的材料切割效率，能够有效降低材料损坏率，节约资源成本。

3 机电一体化数控技术在机械制造中的应用方法

3.1 整体框架构建分析

应用机电一体化数控技术可分别建立主控制系统以及分布式控制子系统[4]。针对主控制系统，应当给予最高管理权限，对各个分支系统的工作状态进行监控，全面控制不同区域设备以及单台设备的制造工作。针对分支系统，应当将数据整体反馈给数据控制系统，实现数据的综合分析与应用只在主体与分布系统的共同作用下进行，从而实现控制系统智能化水平的有效提升。在系统投入使用时，工作人员对加工产品和零件工艺进行有效研究，解决当前系统中存在的问题并完善加工方案，同时也可以在系统中输入零件结构图。然后，工作人员通过主控制系统对相应参数进行深入研究，将合理的控制命令发布到不同区域的控制系统中，能够调整生产方式并参与到整体加工参数控制过程中。在不同子系统开展工作时，则需要研究和完善主系统发出的信号，根据系统问题提出相应解决措施，并对比所收集到的信号发出控制命令，提高结果精度。

3.2 数据获取系统构建

在获取数据时应结合参与零件加工的各类设备进行系统的完善和优化。目前许多企业已全面采用数控机床代替传统加工机床。数控机床作为一个智能化机器设备，具备将其内部自动控制传感器与整体控制系统进行对接的能力，从而将相关数据更好地反馈到控制系统中。整体控制系统所获取的数据通常依赖于工作人员输入的信息，为了更好地展示数据分析成果并保证数据的准确性，应当发挥子系统的作用，使其在主控制系统中对控制数据进行输入，从而更加全面地显示生产信息，帮助工作人员发现具体加工过程中的问题，并找到提高生产效率的影响因素，实现产品生产效率的提高。

3.3 数据分析系统构建

在整个生产系统中，数据分析系统占有重要地位，必须保证数据分析系统能够完成设计研究与分析工作，从而发现系统运行中存在的问题。首先，需要注重数据对比体系的建立，要对相关数据进行对比研究，从而发现参数之间存在的误差，进而了解运行状况。其次，控制系统发送控制命令，控制对象根据接收的信号调整设备运行状态。最后，需注重中枢处理系统建设，在相关数据模型应用之后分析获取信号，并对比当前加工进度以及加工参数之间的差值。伴随智能化系统的普及，当前部分系统已经能够满足智能化要求。工作人员输入零件结构图之后，系统可以自动生成数控机床控制程序和加工参数体系，从而自主控制整个零件加工过程。

4 机电一体化数控技术在机械制造中的应用价值

4.1 健全工业系统

我国机械制造业在发展过程中已经获得较多的工作经验，但客观来看与国际先进水平相比仍然有较大差距。将机电一体化数控技术应用到机械制造业中，不仅能够促进技术不断更新，而且有利于完善和优化制造项目，从而实现工作效率的提升，推动工业体系发展。并且数控技术的应用能够减少人为因素在工业生产中的干预，从而降低问题发生的可能性，推进制造工业体系的整体优化。

4.2 控制加工精度

数控技术具有自身独特优势。在实际生产过程中，运用传统生产方式不仅需要更复杂的技术，而且还需专业人员全程干预。运用数控技术进行生产，能够最大程度缩减操作过程，实现制造效率的提升，避免由于人为因素降低产品的精度，还能够按照事先设定好的程序，对设备以及零件生产过程进行更加精准的控制。另外，借助各类传感器获取参数，可以及时发现数据分析系统中存在的问题，实现管理优化。利用计算机对生产进度进行反馈，能够有效过滤干扰信息并实现参数的全面对比，实现系统的合理优化，消除无用信息对生产的干扰[5]。

4.3 提升加工效率

控制精度的提升有利于与各类加工系统工作对接的开展，实现加工效率的提高。在具体的实践过程中，加工精度与加工速度的提升能够有效降低返工率，有效规避生产过程中可能出现的各类问题，从而减少客观因素对机械生产制造的干预，实现整体工作效率的提高。

5 结束语

伴随计算机数字信息化技术的不断普及，数控技术在机械制造业中的应用将更加广泛，因此必须针对不同领域的制造企业对数控技术进行差异化性质的研究，以实现操作流程简化、员工劳动强度降低、生产效率提升，从而不断满足未来生产产品的需求，创造更多的经济效益，进而推动社会和经济快速发展。同时企业应当认识到先进技术对推动机械制造业整体发展的重要性，积极应用新技术，促进我国机械制造技术不断优化与提升。