機械加工機床機電一體化改造

　　機床作為機械加工的基礎設備，其運行性能及運行方式不僅會影響機械加工效率，還關系到產品質量的良好性。論文從傳統機械加工機床機電一體化改造的必要性入手，詳細分析了具體的改造策略，并對傳統機械加工機床機電一體化改造的未來發展進行了展望，在推動工業生產技術改革方面發揮了重要作用。

　　《建設機械技術與管理》(月刊)創刊于1988年，由建設部長沙建設機械研究院主辦。是我國工程建設機械行業的綜合性技術刊物和建設部優秀期刊。

　　傳統機械加工作業方式比較落后，機床自動化和智能化水平較低，難以實現對機械加工的精準化控制，所生產出的機械零件質量較低。在新的發展時期，機械加工企業要想實現自身的可持續發展，就應該明確“科技是第一生產力”的硬道理，將自動化、智能化的先進技術應用到機械加工機床中，是傳統機械加工機床具備一定的數控功能，進而才能實現更加理想的經濟收益。

　　1傳統機械加工機床機電一體化改造的必要性

　　隨著對數控機床研究的不斷深入，現階段我國已經可以采用數控技術，完成一些加工要求高、結構比較復雜的高精準度機械零件的批量生產，但是與發達國家相比，我國數控機床水平仍然處于落后地位，在實際應用過程中受到了眾多因素的限制，阻礙了機械加工機床機電一體化的推進步伐。首先，因為數控機床具有工作效率高、運行能力強、作業水平高等優點，所以相對的價格也比較昂貴，很多經濟實力較弱、規模較小的機械加工企業沒有能力配置數控機床。其次，在機械加工企業自身沒有擴大生產規模的前提下，現階段投入運行的普通機床基本都是可以滿足機械加工生產需求的，如果貿然添置數控機床，不僅會加大機械加工企業的生產經營成本，還會使得大量普通機床閑置，造成資源的浪費[1]。另外，數控機床相比于普通機床，有著更加豐富多樣的功能，但是在實際生產過程中，經常用到的功能只有少數幾個，數控機床的應用優勢得不到充分體現，也造成了資源浪費現象。從當前數控機床實際運用過程中存在的諸多問題來看，只有對傳統機械加工機床機電一體化進行適當改造，才能滿足實際應用需求，充分體現出數控機床的應用價值和優勢，實現資源利用的最大化，為推動機械加工企業的可持續發展提供基礎保障，所以說，對傳統機械加工機床進行機電一體化改造是非常重要且必要的。

　　2傳統機械加工機床機電一體化改造策略

　　基于直接利用數控機床的眾多限制因素，可以通過對傳統機械加工機床進行機電一體化改造，來達到與數控機床相同的應用效果，所以就需要對有效改造策略進行分析。在利用數控機床工作原理及相關技術，對傳統機械加工機床進行機電一體化改造時，通常情況下是將微機控制系統與普通機床原有控制系統相結合，對某一特定部位進行改造，賦予機床數控功能，進而使機床工作性能及運行能力得到提升。經過數控改造后的機械加工機床所具備的特征和優勢包括以下幾點:第一，傳統機械加工機床改造是在企業原有的普通機床上進行的，結合機械零件實際加工需求，利用數控技術針對普通機床的部分性能進行優化[2]。改造機床雖然沒有全新數控機床強大、齊全的功能，但是也能夠滿足實際生產需求，機床的生產加工能力得到了顯著提升，并且還不會造成資源浪費，在提高舊設備利用率的同時，為企業節省了一大批資金;第二，在對傳統機械加工機床進行數控改造時，是將鑄造件作為改造零件的，因為鑄造件具有結構堅固、制作精密等優點，所以經過改造后的機床工作性能將會得到大幅改善，不僅可以完成高精準度的機械零件加工，同時還能夠有效延長機床的使用壽命，充分挖掘機床的利用價值。除此之外，還可以有效降低機床運行故障的發生概率，為機械零件加工的順利進行提供基礎保障;第三，數控機床體型龐大，設備安裝及安放都是比較復雜的，需要耗費大量的時間和經歷，會造成機械加工企業停工現象，在一定程度上增加了機械零件生產周期。將數控技術應用于普通機床中進行優化改造，可以在不挪動設備的前提下進行，并且也不需要重新建設廠房，對普通機床進行逐個改造也不會影響生產作業的順利進行，經過改造后的機床可以迅速投入使用，在縮短產品生產周期方面效果顯著[3];第四，機械加工企業通過對普通機床進行數控改造，可以增強自身市場競爭力，擴大自身的競爭優勢，在激烈的市場中利于不敗之地，對于實現機械加工企業的可持續發展具有重要作用。經過改造后的傳統機械加工機床，不僅具有數控機床良好的工作性能以及特定功能，同時還使機床的自動化和智能化水平得到了提高，能夠實現對機械加工的精細化、專業化控制，產品質量得到顯著提升，能夠為企業樹立良好的聲譽，增強機械加工企業在同行之間的競爭力;第五，機械加工企業在原有普通機床的基礎上進行機電一體化改造，后期的維護及維修工作更加方便。大多數機械加工企業的普通機床都已經投入使用多年，工作人員對設備了解更加透徹，而對于全新的數控機床，很多工作人員都缺乏全面的認識，難以準確判斷新設備是否符合加工要求，在使用過程中容易出現操作失誤、不規范操作等現象。在對舊機床進行數控改造后，工作人員因為對原有機床運行特點了如指掌，所以可以在較短時間內掌握改造后機床的使用方法及維護方法，等安裝完畢改造機床，就可以實現機床全負荷式運轉。

　　3傳統機械加工機床機電一體化改造的發展趨勢

　　基于傳統機械加工機床機電一體化改造所表現出的眾多優點，越來越多的機械加工企業選擇在原有機床機床上進行數控改造，實現對生產技術的創新，并且，隨著該方法的廣泛應用，傳統機械加工機床機電一體化改造，逐漸朝向智能化、節能化、高效化等多個方向發展。3.1智能化智能化是機床數控改造的必然發展趨勢，在對機床進行改造時，借助信息技術、模糊技術以及智能化軟件系統等，將自主決策、判斷推理以及邏輯思維等各項能力，與數控技術相結合，能夠顯著提升機床控制系統的智能化水平，使其具備一定的人的邏輯思維及判決能力，進而實現對機床運行的精準化控制。機器人在數控機床中的應用，便是機床改造智能化的主重要體現。3.2節能化基于可持續發展的提出與實現，保護生態環境、節約自然資源已經成為人們的共識，而在傳統機械加工機床一體化改造中，也加入綠色環保理念，改造方向越來越趨向于節能化機床。在改造過程中，除了減量優化機床的結構形式，通過減小其體積來縮小占地面積外，還更加重視有害物質排放量的降低，在提高機床生產加工效率的基礎上，減小對生態環境的影響，實現經濟效益和生態效益雙贏的改造目的。3.3高效化造之后的機床，整體的速度會逐漸加快，根據相關資料記載，當前機床的轉速達到10000轉/分，主軸轉速已經可以達到40000r/min，說明機床的生產效率較高[4]。同時，機床快速移動速度以及加速度的漲幅都呈現出遞增趨勢，現階段機床快速移動速度最高水平可以達到120m/min，機床加速度也得到了數倍提升。此外，隨著納米技術的廣泛應用，機電一體化也開始研究機床與納米技術的融合途徑，以提升機床的精確度。

　　4結束語

　　機電一體化是當前機械加工行業的必然發展趨勢，也是機械加工企業加快自身轉型的必然要求。為解決數控機床技術推廣與應用過程中存在的諸多難題，機械加工企業可以將數控技術與現有普通機床相結合，實現對傳統機械加工機床的機電一體化改造。通過對傳統機械加工機床實施機電一體化改造，既可以提升機械加工技術水平，加快生產效率，為企業帶來更加可觀的經濟效益，又可以提高原有機床設備的利用率，為企業節省大量資金，同時還能夠達到良好的機電一體化技術推廣效果，對促進我國機械加工行業的快速發展具有重要意義。

　　參考文獻

　　[1]申寧，李國銘.傳統機械加工機床機電一體化改造分析[J].現代制造，2013(3):175-176.

　　[2]張仲文.傳統機械加工機床機電一體化改造分析[J].中國科技博覽，2013(25):600.

　　[3]任敬衛.關于傳統機械加工機床機電一體化改造的探析[J].時代教育，2016(19):199