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機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用論文
摘要：隨著我國(guó)科技水平的進(jìn)步，我國(guó)在礦業(yè)數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)中對(duì)PLC機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行了廣泛的應(yīng)用，不僅使礦業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量得到提高，還使數(shù)控機(jī)床不斷朝著智能化的方向發(fā)展，有助于實(shí)現(xiàn)我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)目標(biāo)。當(dāng)下，如何將PLC機(jī)電一體化技術(shù)廣泛地應(yīng)用到數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)中，是當(dāng)今社會(huì)普遍關(guān)注的話題。本文對(duì)PLC機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用展開探討，希望對(duì)相關(guān)的研究人員提供一定的借鑒意義。
關(guān)鍵詞：PLC機(jī)電一體化技術(shù)；數(shù)控機(jī)床；機(jī)械設(shè)計(jì)
機(jī)電一體化技術(shù)是一種先進(jìn)的生產(chǎn)技術(shù)，在數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)中的應(yīng)用較為廣泛。PLC是一種具有自動(dòng)化特征的設(shè)計(jì)運(yùn)算操作系統(tǒng)，可編程存儲(chǔ)器是PLC運(yùn)行的核心部件，憑借著系統(tǒng)內(nèi)部強(qiáng)大的記憶存儲(chǔ)功能實(shí)現(xiàn)對(duì)不同元件傳達(dá)相應(yīng)的控制指令，使PLC機(jī)電一體化技術(shù)具有先進(jìn)性的特征。目前，我國(guó)的數(shù)控機(jī)床中以及廣泛的應(yīng)用PLC機(jī)電一體化技術(shù)，極大地減輕了勞動(dòng)人員的工作量還在一定程度上提高了數(shù)控機(jī)床的先進(jìn)化、智能化以及數(shù)字化的發(fā)展水平，對(duì)今后我國(guó)的工業(yè)發(fā)展成以及社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有一定的推動(dòng)作用。
1我國(guó)數(shù)控機(jī)床發(fā)展中存在的問題
1.1數(shù)控化水平較低
機(jī)床的數(shù)控化比率可以很好地體現(xiàn)出一個(gè)國(guó)家的數(shù)控化水平，就目前我國(guó)的機(jī)床數(shù)控化比率而言，較一些發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定的差距，我國(guó)的數(shù)控化比率在生產(chǎn)方面占30%左右，消費(fèi)方面占50%左右，而發(fā)達(dá)國(guó)家的生產(chǎn)已經(jīng)高達(dá)70%，因此還有很長(zhǎng)的一段距離。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床占據(jù)國(guó)產(chǎn)機(jī)床品種的一半，平均轉(zhuǎn)速為2000轉(zhuǎn)/秒，而一些大型的、精度較高的機(jī)床卻不足國(guó)產(chǎn)機(jī)床的3%，不足一些先進(jìn)國(guó)家的1/20，造成此種現(xiàn)象的主要原因是我國(guó)沒有先進(jìn)的核心部件開發(fā)，且開發(fā)時(shí)間較長(zhǎng)，所以導(dǎo)致其核心零部件都是依靠進(jìn)口，對(duì)我國(guó)的數(shù)控化水平造成嚴(yán)重的影響。
1.2嚴(yán)重缺乏核心技術(shù)據(jù)資料顯示
在2002年到2008年間，我國(guó)的機(jī)床出口及消費(fèi)水平均在世界排名的第一位，看似機(jī)床業(yè)的發(fā)達(dá)程度較高，實(shí)際利潤(rùn)卻很低，經(jīng)濟(jì)型機(jī)床是主要的出口來源，而一些大型的高端的機(jī)床利潤(rùn)較低。出現(xiàn)這種現(xiàn)象的主要的原因是我國(guó)缺乏對(duì)機(jī)床研究的核心技術(shù)，核心部件的制造研發(fā)能力較低，無(wú)法實(shí)現(xiàn)技術(shù)產(chǎn)業(yè)互，與發(fā)達(dá)國(guó)家存在著明顯的差距。且我國(guó)現(xiàn)目前的中高端的機(jī)床產(chǎn)業(yè)主要是對(duì)部件進(jìn)行制造，還無(wú)法真正的掌握核心技術(shù)，一些高端的技術(shù)需要依靠國(guó)外的進(jìn)口，其價(jià)值就占據(jù)機(jī)床成本的60%,對(duì)我國(guó)的數(shù)控機(jī)床的發(fā)展帶來嚴(yán)重的阻礙[1]。
1.3產(chǎn)品性能不高
決定數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品性能的主要因素是零部件的精度、以及轉(zhuǎn)速等等來決定的。但當(dāng)下我國(guó)數(shù)控機(jī)床零部件的精度普遍較低，一些零部件加工廠所制造出的精度還滿足不了客戶的要求，特別是重復(fù)定位精度上，僅有一小部分產(chǎn)品可以達(dá)到歐洲國(guó)家的標(biāo)定位精度。還有就是在轉(zhuǎn)速方面，我國(guó)的產(chǎn)品在移動(dòng)速度、換刀刀速度以及軸轉(zhuǎn)速方面同發(fā)達(dá)國(guó)家還有一定的差距，如一些國(guó)外的加工中心的速度均可達(dá)到40米/分鐘，最高達(dá)到90米/分鐘，而國(guó)內(nèi)的平均水平卻在30米/分鐘，極少部分可以達(dá)到60米/分鐘，與數(shù)控機(jī)床相比無(wú)論在進(jìn)給速度還是軸轉(zhuǎn)速以及連續(xù)工作時(shí)間上都有很大的差距。
2數(shù)控機(jī)床對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的廣泛應(yīng)用
機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)可以為PLC機(jī)電一體化技術(shù)的實(shí)施提供一定的基礎(chǔ)保障，隨著電子信息技術(shù)的進(jìn)步，實(shí)現(xiàn)了同PLC機(jī)電一體化技術(shù)的高度融合，極大的提升了使用效率。新形勢(shì)下也對(duì)機(jī)電設(shè)備提出了更高的要求，使機(jī)械設(shè)備逐漸朝著精度準(zhǔn)確、材質(zhì)更輕盈的方向發(fā)展，因此，應(yīng)不斷的對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)進(jìn)行升級(jí)更新，以滿足當(dāng)下我國(guó)對(duì)工業(yè)發(fā)展的需要。數(shù)控機(jī)床可以對(duì)零件進(jìn)行加工，對(duì)我國(guó)的工業(yè)生產(chǎn)有著重要的作用，但隨著我國(guó)工業(yè)化的發(fā)展，一些較為老舊的數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)已經(jīng)無(wú)法與現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展相適應(yīng)，而數(shù)控機(jī)床中對(duì)PLC機(jī)電一體化技術(shù)的廣泛應(yīng)用，不僅提高了數(shù)控機(jī)床的功能、質(zhì)量還實(shí)現(xiàn)了對(duì)數(shù)控機(jī)床坐標(biāo)軸以及主傳動(dòng)的合理控制，使機(jī)床本體的運(yùn)行效率得到極大的提高，為今后的生產(chǎn)活動(dòng)奠定基礎(chǔ)。數(shù)控機(jī)床中對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下幾方面：①為了避免切削液的外濺而產(chǎn)生的浪費(fèi)現(xiàn)象，應(yīng)將應(yīng)用功能添加到數(shù)控機(jī)床的防護(hù)裝置上，使工業(yè)生產(chǎn)的安全性得到極大的提高；②將自動(dòng)排屑裝置安裝在數(shù)控機(jī)床上，使機(jī)床的生產(chǎn)效率得到了極大的提高，對(duì)數(shù)控機(jī)床的穩(wěn)定運(yùn)行提供一定的保障；③將機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)廣泛的應(yīng)用到數(shù)控機(jī)床中，極大的提高了主軸的運(yùn)轉(zhuǎn)速度，使數(shù)控機(jī)床運(yùn)行的安全性與穩(wěn)定性得到極大的提高，生產(chǎn)質(zhì)量也得到一定的保障；④將數(shù)控機(jī)床中廣泛的應(yīng)用機(jī)械設(shè)計(jì)，可以對(duì)自動(dòng)換刀功能進(jìn)行廣泛推廣，不僅提高了礦業(yè)加工效率還實(shí)現(xiàn)了數(shù)控機(jī)床的連續(xù)加工，還使得數(shù)控機(jī)床的工作質(zhì)量得到進(jìn)一步提高，為我國(guó)礦工業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造有利的條件；⑤數(shù)控機(jī)床中廣泛的對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)進(jìn)行應(yīng)用，使主傳動(dòng)與進(jìn)給傳動(dòng)可以獨(dú)立運(yùn)行，大大提高了數(shù)控機(jī)床的工作效率[2]。
3數(shù)控機(jī)床中對(duì)自動(dòng)化技術(shù)的廣泛應(yīng)用
在數(shù)控機(jī)床中廣泛的應(yīng)用自動(dòng)控制技術(shù)，不但可以使提高數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)運(yùn)行能力，還極大的降低了工業(yè)成本的支出，大大提高了數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行成本以及運(yùn)行效率。同時(shí)，PLC機(jī)電一體化需要計(jì)算機(jī)技術(shù)的輔助運(yùn)行，有助于實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的自動(dòng)化功能，如自動(dòng)查詢、自動(dòng)輸入等，極大的提高了數(shù)控機(jī)床的信息化、智能化的程度，還有助于提高了數(shù)控機(jī)床的工作效率。如果電器機(jī)床中廣泛的應(yīng)用PLC機(jī)電一體化技術(shù)，不僅可以拓展電器機(jī)床的發(fā)展空間還有助于獲得良好的運(yùn)行效果，對(duì)生產(chǎn)工藝有著一定的促進(jìn)作用，使電氣機(jī)床運(yùn)行的可靠性以及安全性得到一定的提高。因此，在應(yīng)用過程中，礦業(yè)生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)與機(jī)床的實(shí)際生產(chǎn)環(huán)境相結(jié)合，對(duì)其進(jìn)行科學(xué)的開發(fā)，使其PLC的控制系統(tǒng)具有很強(qiáng)的智能性以及兼容性等特征，提高數(shù)控機(jī)床的工作效率以及使用單位的經(jīng)濟(jì)效益[3]。
4執(zhí)行與驅(qū)動(dòng)技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用
驅(qū)動(dòng)裝置以及執(zhí)行元件作為驅(qū)動(dòng)技術(shù)中的兩個(gè)重要的運(yùn)行載體，在PLC機(jī)電一體化技術(shù)以及數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。數(shù)控機(jī)床在運(yùn)行的過程中，數(shù)控裝置與執(zhí)行原件會(huì)自動(dòng)連接，進(jìn)而能夠有效的接收控制系統(tǒng)所發(fā)出的指令，有助于提高機(jī)床的工作效率。同時(shí)，執(zhí)行原件還可通過機(jī)械外接口與執(zhí)行機(jī)構(gòu)進(jìn)行合理連接，保障了使數(shù)控機(jī)床的主傳動(dòng)與進(jìn)給傳動(dòng)功能，對(duì)動(dòng)作的完成具有一定的規(guī)范作用。由此，我們可以得出合理的應(yīng)用驅(qū)動(dòng)技術(shù)，不僅可以提高數(shù)控機(jī)床的整體操作效果，還可以對(duì)數(shù)控機(jī)床的控制能力進(jìn)行加強(qiáng)，提高了系統(tǒng)的運(yùn)行能力。在數(shù)控機(jī)床中，伺候系統(tǒng)主要對(duì)中心系統(tǒng)進(jìn)行傳達(dá)與接收，進(jìn)而可以很好的規(guī)范數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行能力。提高數(shù)控機(jī)床完成工作的效率，使工業(yè)生產(chǎn)質(zhì)量得到有效的保障，為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)[4]。
5結(jié)語(yǔ)
綜上所述，在數(shù)控機(jī)床中廣泛的對(duì)PLC機(jī)電一體化進(jìn)行應(yīng)用，不僅豐富了數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用能力，提高機(jī)床的生產(chǎn)質(zhì)量，還使得機(jī)床的運(yùn)行效率得到極大的提高，為我國(guó)工業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造有利的條件。因此，應(yīng)將PLC機(jī)電一體化技術(shù)在礦業(yè)數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)中進(jìn)行大力的推廣應(yīng)用，加強(qiáng)對(duì)技術(shù)人員能力的培訓(xùn)，不斷的規(guī)范生產(chǎn)流程，使我國(guó)現(xiàn)代工業(yè)得到快速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)：
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