邹彦松
东莞乔锋机械有限公司
摘要：随着我国的经济在快速的发展，社会在不断的进步，所谓数控镗铣床，作为一种可自动运转的加工设备，在普通铣床中实现了数字控制系统的融合，在这种系统控制的状况下，可以充分保证精准的铣削加工，为数控技术的完善以及技术的创新提供参考。结合数控镗铣床技术，对设备系统的组成进行分析，主要包括了主传动系统、数控系统以及进给伺服系统等。对于机电一体化技术而言，通常会将机械技术、信息技术以及电工电子技术等作为重点，通过微电子传感技术的分析以及改造技术的运用，进行技术的有机整合，实现机电一体化技术在数控镗铣床改造中的有效运用，积极促进机电一体化技术的智能化发展。
关键词：机电一体化；数控镗铣床；技术
引言
现阶段，机电一体化已经成为适应科学发展的必然结果。随着大规模集成电路的广泛应用，电子技术与机械技术作为机电一体化的基础，通过研发和不断创新，使机电一体化系统不断得到改善创新和广泛应用。我国作为世界最大的机床消费国与生产国，机电一体化产品中比较典型的就是数控机床，在目前的制造业中扮演着关键的角色。
1机电一体化技术概述
机电一体化技术，自一九七一年开始，发展至今已经有数十年。该项技术不是一个单一的学科，其涉及了以下方面：（1）机械技术；（2）电工电子技术；（3）微电子技术；（4）信息传感器技术；（5）接口技术；（6）信号变换技术等。但是机电一体化并不是将这些技术进行简单拼凑，而是根据行业领域的要求，对其进行融合。随着科技进步，现代化、自动化、智能化设备的发展推动了智能化技术不断融入进机电一体化技术中。机电一体化技术从系统理论来分析，应用目标主要分为发挥系统功能和优化组织结构这两方面，要素主要包含智力、运动、动力、结构和感知，技术的主要目的是进行信息的处理和对接，最终目的是实现能量变换和系统结合。
2机电一体化技术在数控镗铣床改造中的运用
2.1主传动系统
所谓主传动系统，通常由动力源、变速装置、执行元件、开停、换向以及制动机构等系统所组成，其中的动力源会为执行元件提供专业性的动力支持，使系统明确运动速度以及方向的转换模式，并通过执行元件机床的基本需求，实现旋转以及直线运动。伴随现阶段数控镗铣床改造技术的发展，实现了高速性、高效化的技术创新，同时也为机床的性能提出了更高的要求。通常状况下，在主传动系统运行中，应该将横扭调速范围控制在1:100-1:1000单位内，当恒功率调整范围达到了1:10之后，功率范围在2.2-250kW的状态[3]。一般状况下，在数控镗铣床主传动系统设计中，应该满足以下需求：第一，主传动通常采用直流以及交流的电动机，实现无级调速；第二，在数控镗铣床驱动中，电动机以及主轴功率需要匹配设计；第三，数控镗铣床设计中，应该明确部件标准、模块化结构的设计要求；第四，数控镗铣床应该实现柔性化、复合化的设计需求。
2.2自动控制技术在数控机床中的应用
自动控制技术、速度控制技术以及高精度定位控制技术在数控机床中的应用，可以有效保障数控机床的正常运行。控制技术中，信息的输入、输出、存储等都需要依靠计算机进行，因此与计算机技术有着紧密的联系。与普通机床相比，数控机床的特点在于"数控"。机电一体化作为数控机床的核心，其技术包括软件编程技术与计算机技术等，是通过输入装置接收操作人员的加工信息，经数控逻辑电路整合、处理，并将其发送到伺服系统，以此驱动机床。将机电一体化技术应用到数控机床的编程控制器中，其主要作用是对数控装置所发布的指令进行接收，并对发布的指令进行译码，将其转换为控制信号。
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2.3给伺服系统的设计
在机电一体化技术在数控镗铣床改造的过程中，应该明确给伺服系统的设计要求。由于给伺服系统作为数控铣床中较为重要的组成部分，该系统的稳定性可以避免干扰信号的出现，引导系统及时恢复到稳定的运行状态。通常状况下，在该系统设计中，应该明确以下几点要求：第一，稳定性原则。在给伺服系统运行中，可以结合指令信号的作用状况，保持系统的稳定性。当进行指令输入时，可以确定信号的指令状态，实现系统的稳定运行。给伺服系统稳定性作为较为重要的内容，应该通过系统结构、组成元件的参数特点，与外界信号进行融合，提高系统运行的稳定性。第三，精度性原则。在给伺服系统运行中，精度性作为系统中的特点，可以在系统输入以及输出信息确定中，实现精确程度的控制。但是应该注意的是，在给伺服系统中，存在着动态误差、稳定误差以及静态误差等问题，因此，在机电一体化技术在数控镗铣床改造的过程中，应该认识到相关问题。第三，快速响应原则。在快速响应特点分析中，应该结合系统的运用状况，进行质量输入信号的确定及整理，在信号响应以及瞬态过程中，需要快速结束进程，提高系统的响应时间，为传动装置的加速能力提供参考。相关的设计人员应该认识到，快速响应系统的状态会直接影响机床加工的精度以及生产率，所以，需要对其进行系统控制，以便提升机电一体化技术在数控镗铣床改造技术的使用价值。
2.4驱动技术在数控机床中的应用
执行驱动装置与执行元件是伺服驱动技术的基矗电气接口是数控装置与执行元件的连接位置，是执行驱动装置的控制指令，主要工作是接收数控装置，也可以与执行机构相连接，使驱动技术所规定的动作得到实现。进给驱动单元、主轴驱动单元都属于数控机床伺服系统的重要组成部分，该系统在接收指令信息后，按规定的路径运动、执行，使加工零件可以满足核心零部件的要求，从而提升数控机床的稳定性与精准性。
2.5机械设计技术在数控机床中的应用
机械技术是机电一体化的基础技术，在电子与机械的结合中，机械设计技术需要充分满足机电一体化的要求，比如精度准确、结构完善、质量轻、体积小等要求。数控机床的主要作用的是加工零件，但在应用机电一体化后，数控机床不再是传统意义的机床，计算机可以协调控制数控机床坐标轴之间的关系。与传统的数控机床相比，目前的数控机床有了明显的改进，主要体现在以下几个方面：第一，数控机床在改进中选择了半封闭或完全封闭的防护装置，可以减少操作过行程中出现的意外伤害，使切屑或切削液的飞出得到制止。第二，可以应用自动排屑装置。通常情况下，斜床身结构在数控机床的布局上是比较常见的，便于自动排屑，比较便利。第三，应用独立的伺服电机，使机床传动链更加牢固、可靠。进给传动与主传动分离，可以使电动机独立运转，实现多轴联动。
结语
总而言之，机电一体化技术在数控镗铣床改造技术分析中，通过技术与产品的项目融合，可以引导行业结合技术的特点，进行机电一体化的技术改造及项目创新。虽然我国现阶段数控镗铣床改造技术使用中存在的限制性的问题，需要结合机电一体化的技术运用特点，进行数控镗铣床技术的创新，结合主传动系统、主轴系统计算以及给伺服系统的设计，提高机电一体化技术在数控镗铣床改造中的价值，为技术项目的创新以及技术的改造提供参考。
参考文献
[1]万鑫.浅析数控镗铣床技术化改造的必要性和可行性---以机电一体化专业的教学为视角[J].云南社会主义学院学报，2012（2）：249.
[2]董建民.机电一体化专业教学中机床数控化改造的必要性研究[J].中国科教创新导刊，2011（25）：62.
论文作者:邹彦松
论文发表刊物:《中国西部科技》2019年第21期
论文发表时间:2019/11/26
标签：技术论文; 机电一体化论文; 铣床论文; 数控论文; 数控机床论文; 系统论文; 装置论文; 《中国西部科技》2019年第21期论文;