机床数控化
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机床数控化范文第1篇
论文摘要：本文首先介绍了机床数控化改造的必要性，而重点在于介绍如何进行机床数控化改造，包括数控系统的选择、数控改造中对主要机械部件改装探讨和机床数控改造主要步骤，并列举了几个数控改造的实例，最后说明了数控改造中的问题并提出了建议。
1机床进行数控化改造的必要性
微观上看，数控机床比传统机床有以下突出的优越性，而且 些优越性均来自数控系统所包含的计算机的威力。
由于计算机有高超的运算能力，可以瞬时准确地计算出每个坐标轴瞬时应该运动的运动量，因此可以复合成复杂的曲线或曲面。
可以实现加工的自动化，而且 柔性自动化，从而效率可比传统机床提高3～7倍。
由于计算机有记忆和存储能力，可以将输入的程序记住和存储下来，然后按程序规定的顺序自动去执行，从而实现自动化。数控机床只要更换一个程序，就可实现另一工件加工的自动化，从而使单件和小批生产得以自动化，故被称为实现了“柔性自动化”。
加工零件的精度高，尺寸分散度小，使装配容易，不再需要“修配”。
可实现多工序的集中，减少零件 在机床间的频繁搬运。拥有自动报警、自动监控、自动补偿等多种自律功能，因而可实现 时间无 看管加工。由以上五条派生的好处。如：降低了工人的劳动强度，节省了劳动力（一个人可以看管多台机床），减少了工装，缩短了新产品试制周期和生产周期，可对市场需求作出快速反应等等。
以上这些优越性是前人想象不到的，是一个极为重大的突破。此外，机床数控化还是推行FMC（柔性制造单元）、FMS（柔性制造系统）以及CIMS（计算机集成制造系统）等企业信息化改造的基础。数控技术已经成为制造业自动化的核心技术和基础技术。
宏观上看，工业发达 家的军、民机械工业，在70年代末、80年代初已开始大规模应用数控机床。其本质是，采用信息技术对传统产业（包括军、民机械工业）进行技术改造。除在制造过程中采用数控机床、FMC、FMS外，还包括在产品开发中推行CAD、CAE、CAM、虚拟制造以及在生产管理中推行MIS（管理信息系统）、CIMS等等。以及在其生产的产品中增加信息技术，包括人工智能等的含量。由于采用信息技术对国外军、民机械工业进行深入改造（称之为信息化），最终使得他们的产品在国际军品和民品的市场上竞争力大为增强。而我们在信息技术改造传统产业方面比发达国家约落后20年。如我国机床拥有量中，数控机床的比重（数控化率）到1995年只有1.9％，而日本在1994年已达20.8％，因此每年都有大量机电产品进口。这也就从宏观上说明了机床数控化改造的必要性。
2如何进行机床数控化改造
2．1 数控化改造的内容。机床与生产线的数控化改造主要内容有以下几点：其一是恢复原功能，对机床、生产线存在的故障部分进行诊断并恢复；其二是NC化，在普通机床上加数显装置，或加数控系统，改造成NC机床、CNC机床；其三是翻新，为提高精度、效率和自动化程度，对机械、电气部分进行翻新，对机械部分重新装配加工，恢复原精度；对其不满足生产要求的CNC系统以最新CNC进行更新；其四是技术更新或技术创新，为提高性能或档次，或为了使用新工艺、新技术，在原有基础上进行较大规模的技术更新或技术创新，较大幅度地提高水平和档次的更新改造。
2．2数控系统的选择
数控系统主要有三种类型，改造时，应根据具体情况进行选择。
步进电机拖动的开环系统。该系统的伺服驱动装置主要是步进电机、功率步进电机、电液脉冲马达等。由数控系统送出的进给指令脉冲，经驱动电路控制和功率放大后，使步进电机转动，通过齿轮副与滚珠丝杠副驱动执行部件。只要控制指令脉冲的数量、频率以及通电顺序，便可控制执行部件运动的位移量、速度和运动方向。这种系统不需要将所测得的实际位置和速度反馈到输入端，故称之为开环系统，该系统的位移精度主要决定于步进电机的角位移精度，齿轮丝杠等传动元件的节距精度，所以系统的位移精度较低。该系统结构简单，调试维修方便，工作可靠，成本低，易改装成功。
异步电动机或直流电机拖动，光栅测量反馈的闭环数控系统。该系统与开环系统的区别是：由光栅、感应同步器等位置检测装置测得的实际位置反馈信号，随时与给定值进行比较，将两者的差值放大和变换，驱动执行机构，以给定的速度向着消除偏差的方向运动，直到给定位置与反馈的实际位置的差值等于零为止。闭环进给系统在结构上比开环进给系统复杂，成本也高，对环境室温要求严。设计和调试都比开环系统难。但是可以获得比开环进给系统更高的精度，更快的速度，驱动功率更大的特性指标。可根据产品技术要求，决定是否采用这种系统。
交/直流伺服电机拖动，编码器反馈的半闭环数控系统。半闭环系统检测元件安装在中间传动件上，间接测量执行部件的位置。它只能补偿系统环路内部部分元件的误差，因此，它的精度比闭环系统的精度低，但是它的结构与调试都较闭环系统简单。在将角位移检测元件与速度检测元件和伺服电机作成一个整体时则无需考虑位置检测装置的安装问题。当前生产数控系统的公司厂家比较多，国外著名公司的如德国SIEMENS公司、日本FANUC公司；国内公司如中国珠峰公司、北京航天机床数控系统集团公司、华中数控公司和沈阳高档数控国家工程研究中心。选择数控系统时主要是根据数控改造后机床要达到的各种精度、驱动电机的功率和用户的要求。
3数控改造中主要机械部件改装探讨。
一台新的数控机床，在设计上要达到：有高的静动态刚度；运动副之间的摩擦系数小，传动无间隙；功率大；便于操作和维修。机床数控改造时应尽量达到上述要求。不能认为将数控装置与普通机床连接在一起就达到了数控机床的要求，还应对主要部件进行相应的改造使其达到一定的设计要求，才能获得预期的改造目的。
滑动导轨副。对数控车床来说，导轨除应具有普通车床导向精度和工艺性外，还要有良好的耐摩擦、磨损特性，并减少因摩擦阻力而致死区。同时要有足够的刚度，以减少导轨变形对加工精度的影响，要有合理的导轨防护和。
齿轮副。一般机床的齿轮主要集中在主轴箱和变速箱中。为了保证传动精度，数控机床上使用的齿轮精度等级都比普通机床高。在结构上要能达到无间隙传动，因而改造时，机床主要齿轮必须满足数控机床的要求，以保证机床加工精度。
滑动丝杠与滚珠丝杠。丝杠传动直接关系到传动链精度。丝杠的选用主要取决于加工件的精度要求和拖动扭矩要求。被加工件精度要求不高时可采用滑动丝杠，但应检查原丝杠磨损情况，如螺距误差及螺距累计误差以及相配螺母间隙。一般情况滑动丝杠应不低于6级，螺母间隙过大则更换螺母。采用滑动丝杠相对滚珠丝杠价格较低，但难以满足精度较高的零件加工。
机床数控化范文第2篇
关键词：数控机床 故障 排除
数控机床是一种典型的机电一体化产品，涉及范围比较广，在故障诊断和维护方面与传统机床有很大的区别。因此，学习和掌握数控机床故障诊断及维护技术，及时有效的处理数控机床的各种故障，对企业的维修人员来说非常重要。
一、数控机床的使用与维修
1.数控机床的分类和应用 随着数控技术的发展，数控机床已经越来越普遍地应用于企业的加工生产当中。数控机床的种类很多，但主要按机床的加工方式和加工工艺对其进行分类。现代工厂中主要以金属切削加工为主，大致可以分为数控铣床，数控镗床，数控立车，数控磨床以及加工中心等。
2.数控机床的维修的特点 数控机床与传统机床的维修不同，它是集数控系统、可编程控制器、伺服系统加精密机械等多项高新技术融合于一体的机电一体化产品。数控机床的维修应遵循以下几点：首先，要熟悉数控系统、位置检测与伺服驱动和辅助控制的工作原理、特点及常见故障的处理。其次，要懂得充分利用NC、PLC提供的故障信息来查找故障。做到具体问题具体分析，才能确定故障的准确处理。
3.数控机床故障诊断维修的基本步骤 数控机床的维修过程主要分为三个阶段。首先，到达现场后进行现场的调查和故障信息的采集。仔细询问机床操作者故障表面的指示情况以及产生故障的背景情况，对故障现象做出初步的判断。其次，根据现场的调查结果和故障现象进行具体的维修。从易到难、由外向内，逐渐缩小查找范围，确定故障存在的位置从而采取正确的维修措施。最后，机床的故障排除后及时向操作者交代清楚本次故障的起因以及发生故障的信息和环节，告其今后操作的注意事项，避免今后再次发生同类故障。同时做好维修记录，为以后维修做好储备。
二、数控系统自诊断技术及故障排除方法
所谓系统诊断技术，就是利用数控装置中的计算机及相关运行诊断软件进行各种测试。
1.自诊断技术
（1）开机自诊断：数控系统通电后，设备内部诊断软件会自动对系统中各种元件如CPU、RAM及各应用软件进行逐一检测并将检测结果显示出来，如检测发现问题，系统会显示报警信息或发出报警信号。开机自诊断通常会在开机一分钟之内完成。
有时开机诊断会将故障原因定位到电路板或模块上，但也经常仅将故障原因定位在某一范围内，这时维修人员需查找相关维修手册根据提示找到真正故障原因并加以排除。
（2）运行自诊断：运行自诊断也称在线自诊断，是指数控系统正常工作时，运行内部诊断程序，对系统本身、PLC、位置伺服单元以及与数控装置相连的其它外部装置进行自动测试、检查，并显示有关信息，这种诊断一般会在系统工作时反复进行。
（3）脱机诊断：当系统出现故障时，首先停机，然后使用随机的专用诊断纸带对系统进行脱机诊断。诊断时先要将纸带上的程序读入RAM系统中，计算机运行程序进行诊断，从而判定故障部位，这种诊断在早期的数控系统中应用较多。
2.人工诊断技术
数控系统的故障种类很多，而自诊断往往不能对系统的所有部件进行测试，也不能将故障原因定位到具体确定的元器件上，这时要迅速查明原因就需要采用人工诊断方法。人工诊断方法有很多种，最常用的有:功能程序测试法、参数检查法、备件置换法、直观法、原理分析法等，现简介如下:
（1）功能程序测试法：这种方法将数控系统中的G、M、S、T、功能的全部指令编成一个测试程序，穿成纸带或存储到软盘上在进行诊断时运行这个程序，可快速判定哪个功能出现问题，这种方法一般在机床出现随机性故障时使用，也可用于设备闲置时间较长重新投入使用时测试用。
（2）参数检查法：一般系统的参数是存放在RAM中的，一旦出现干扰或其它原因会造成参数丢失或混乱，从而使系统不能正常工作，这时应根据故障特征，检查和核对有关参数，在排除某些故障时，有时还需对某些参数进行调整。
（3）备件置换法：是将系统中型号完全相同的电路板、模块、集成电路或其它零部件进行互相交换比较，或利用备用的元器件替换有疑点的部件，从而快速有效地确定故障部位。
（4）直观法：直观法是利用维修中常用的“先外后内”的原则，利用观察零部件的工作状态、听声音、摸发热等方法，进行逐个检查，如利用视觉可观察内部器件或外部连接的形状上的变化；利用听觉可查寻器件发出的异常声音;利用嗅觉或触觉可查寻过载、高温等现象;等等。
（5）原理分析法：当采用其它检查方法难以奏效时，可以从电路基本原理出发，一步一步用万用表、逻辑表、示波器等工具对测点进行检查对照，最终查明故障原因。
3.高级诊断技术
（1）自修复诊断：自修复诊断一般是指在系统内设置不参与运行的备用模块。自修复程序在控制系统每次开机运行，当发现某模块有问题时，系统会把故障信息显示在屏幕上，同时自动查寻备用模块，故障模块的工作即被备用模块取代，维修人员可根据提示更换下一故障模块。自修复诊断方法需要较多的备用模块，这会使系统体积增大，价格提高。
（2）诊断指导专家系统：近年来，随着图像识别、声音识别、自动翻译和智能工业机器人等技术的发展，这些技术越来越多地被应用到数控机床上。诊断专家系统以专家知识、经验为基础，自动模仿专家利用知识解决复杂问题的思维活动，这就使普通工作人员同样能对故障做出具有专家级水平的诊断结论。
机床数控化范文第3篇
关键词:数控化改造；数控系统；伺服系统
中图分类号：TG502 文献标识码：A 文章编号：
1、引言
随着时代的发展，旧数控机床的老化越来越严重，需要改造的设备也越来越多，依靠一些系统制造商或小公司对机床进行改造，不仅费用很贵，而且服务也很差，为此，数控机床改造也成为我国机械行业推广普及的课题。齐齐哈尔第三机床厂为了减小投资，充分利用现有机床设备进行数控改造这一有效途径，来满足产品生产对设备的要求或人才培养的需要。为了适应现代化的教学和生产，对CJK6163机床进行了数控化改造。
2、机械部分
2、1床身和导轨
导轨的作用是导向与承载。导轨在空载和在切削条件下运动时，都应具有足够的导向精度。是机床几何精度的基础，所以，机床在改造时，为了达到预期的精度要求，往往必须修复导轨精度。充分利用旧床身和导轨，将导轨淬火处理精密磨削至Ra0.8mm，然后贴塑。考虑到加工余量等因素，可采用1.6mm厚度的贴塑规格。
2.2主轴
主轴是主轴组的重要组成部分。机床工作时，由主轴夹持着工件或刀具直接参加表面成形运动，对加工质量和生产率，有重要影响。所以，改造时必须修复主轴的精度。CJK6163机床需要更换主轴轴承、重新调整轴承的间隙和预紧。调整后进行温升实验，温升超过规定值，应减少预紧量。主轴轴承重新装配好后，用千分表和标准检验棒，检查主轴锥孔中心线和主轴的回转中心重合。
2.3丝杠
随着现代科技的发展，机械制造业正不断面临着高速度、高精度等新的挑战。滚珠丝杠作为当代数控机床进给的主要传动机构，以其长寿命、高刚度、高效率、高灵敏度、无间隙等显著特点而得以广泛应用，成为各类数控机床的重要配套部件，并己实现了标准化、通用化和商品化。基本上现代的数控机床都采用了滚珠丝杠，因此在改造时，更换了新的滚珠丝杠。
3、数控系统
国外的数控系统硬件为CNC制造商专用，软件为CNC制造商所独有，难
于进行二次开发，存储设备、接口设备多为专用，甚至一些基本功能如刀具轨迹模拟显示、丝杠螺距补偿也为付费选件，且配件的价格昂贵，维修和培训费用非常高。
华中I型数控系统采用通用32位工业控制机为数控单元，操作系统与通用PC机相同，PC机上的许多应用软件如Borland C语言、通讯、编辑软件亦可在其上使用，PC机的外部设备如硬盘、软驱、RS232通讯口、网卡均可直接连接使用。且可靠性好，性能价格比高，采用中文用户界面，提供完善的在线帮助功能，非常便于用户操作和学习。与SIEMENS, :FANUC的普及型数控系统相比，华中I型数控系统在功能上毫不逊色，在维护和软件更新方面更为方便。经过技术论证，决定CJK6163机床改造采用华中I型(HNC-18i)数控系统。CJK6163机床数控系统设计总体框图如图1。
图1 CJK6163机床数控系统设计总体框图
4、伺服系统
CJK6163机床改造在选用伺服系统时，首先要确定是采用直流调速还是交流调速系统，其次要保证所选用的驱动器功率和电动机的功率、速度符合要求。目前，全数字化的交流伺服调速系统技术成熟、控制性能好、可靠性高。为提高电气系统的档次，决定采用华中HSV-18D型数字式交流伺服驱动单元和交流伺服电机。伺服电机内置的光电编码器信号送人伺服驱动单元的码盘接口，以实现高精度位置伺服控制。其伺服驱动电路如图2。
图2伺服驱动电路
5、小结
CJK6163机床经过改造后达到了预期的功能和精度。其改造后的整体效果如图3所示。
图3 改造后机床整体效果图
参考文献
[1] 魏小林,张跃东. 基于华兴31DT 的CA6136 数控化改造[J]. 电气技术与自动化,2009(10):158-160.
机床数控化范文第4篇
关键词: 机床数控化改造 西门子802D 专业教学 应用
一、机床数控化改造的意义
数控机床改造是提高制造业技术水平的重要途径之一[1],大量的生产实践证明数控机床改造具有很强的实用性、经济性和可靠性。在高职院校中有很多旧机床和数控设备,由于使用时间长,无法满足技术的进步和产品革新的要求,购置数控机床或对旧机床进行数控化改造是解决这类问题的主要途径之一。但购买新型数控机床价格昂贵,闲置通用机床又会造成浪费。对旧机床进行数控改造,对学生讲授数控技术改造相关知识,与国家培养高技能型人才的要求相一致,符合工学结合的培养目标,企业对机床改造也非常重视,对这类人才需求更是强烈。所以选择数控系统对一些利用率低的通用机床进行改造势在必行。
二、教学中存在的问题
《机床电气装调》是数控专业一门理实一体化教学课程[2]。学生通过系统的学习,能够理解机床控制系统的一般工作过程,熟悉机床控制系统安装调试的方法,同时能培养一定的数控机床电气维修单项技能。原有的教学设备是用于电气连接调试的控制板,实践教学的安排主要从电气元件的识别与选用、PLC模块的接口与连接等方面入手培养学生的实践能力。教师上课只能在模拟的电气操作面板上进行演示,不能在真实的机床上进行具体的真实的工作任务,因而学生无法在真实的数控机床上对电气控制系统所控制设备的各项功能进行调试。还有一个更核心的问题就是教学是面对一个班级几十名的学生,即使学校配备专门用于电气装调的数控机床实训设备在教学中也无法保证每个学生在课堂上都得到充分的在真实机床控制板上的动手实践机会,在真实的数控机床上进行机床电气控制系统装调训练。
三、数控化改造的内容
为了解决专业教学中这一情况,同时有效利用学校已有闲置资源,在进行充分调研的基础上对专业已有设备CA6132车床进行数控化改造,改造的主导思想是数控化改造后的机床能在今后的教学中发挥最大的效果,能够达到使用一台数控机床就可提供一个整班实施本课程的实训的配套设备与环境。所以在机床改造时,首先要作全面配套改造的设想,绝不能搞局部改造。要利用现有资源节约成本,同时要采用针对教学的机床结构设计,电气元件的安装,接口信号的端子安排都要求进行最大限度的整合,最大限度地满足教学和科研的需要。
1.改造方案的确定
在改造方案的综合设想中,从全面配套考虑提出下列改造内容:(1)数控系统选用西门子802D。(2)机床电气柜改用PLC控制;SINUMERIK 802D集成了内置PLC系统,对机床进行逻辑控制。(3)配置机床电气操作面板。(4)重新对机床电器进行布线。(5)更换刀库部件,采用LD4B-CK6163型电动刀架。(6)进给伺服系统中用交流伺服电动机,机械连接采用电机与丝杠副通过联轴节带来传动。(7)用滚珠丝杠副代替原滑动丝杠副。(8)液压冷却系统作相应调整,去除多余的管路。(9)设计新型防护罩板。
2.数控系统的选择
数控系统的选择应根据改造后所要达到的精度、各种性能指标等选用性价比合适、技术先进的数控系统,当然还要考虑改造好设备在教学中的应用。目前市场上生产研发数控系统的厂家很多,在国外有德国的SIEMENS公司、日本的FANUC公司,在国内有华中数控设备有限公司等。数控系统所具有的功能要与准备改造的数控机床所能达到的功能相匹配,尽量避免系统功能过剩,同时考虑到专业已有数控机床的配置缺少SIEMENS数控系统,无法正常进行有关SIEMENS数控系统的教学,经综合考虑选用西门子802D数控系统[2]。
西门子802D数控系统是西门子公司2000年推出的经济型数控系统:核心部件PCU将CNC、PLC、人机界面和通讯等功能集成于一体,可以控制四个进给轴和一个模拟或者数字信号的主轴;模块化的驱动装置SIMODRIVE 611UE[3];可以配置两个I/O板,与驱动装置都通过生产现场总线连接;此外还可通过视窗化的调试工具软件便捷地设置驱动参数,并对驱动器的控制参数进行动态优化。在改造过程中,为达到最好的控制效果,进给轴采用了配套的1FK6交流伺服电机,主轴采用普通三相交流异步电机,采用变频器(MM420)来驱动主轴电机。802D输出±10V的模态信号经伺服驱动器使主轴电机获得不同转速。
3.电气控制系统设计改造
原有机床的机械部件和液压部件长时间使用后仍能保持很高的精度和稳定性,但电器元件使用寿命短,长时间使用后经常发生故障。因此需要设计接口转换电路和强电控制电路。电路中的控制变压器、中间继电器和交流接触器等需设计强电控制箱。
(1)电气控制系统设计的原则
首先机床改造后要满足整班学生电气装调的要求,其次要根据机床各项控制目的和要求,制定电气控制方案。设计方案要求简单经济,操作容易,使用维修方便,同时要选择合适的电器元件。
(2)电气控制系统设计的内容
系统设计内容一是选择控制方式,包括电源、继电器、主轴单元、输入/输出、伺服驱动电路图,也包括确定电动机的类型、型号、容量、转速;二是针对教学应用的特点,把教学中需要学生完成的电气装调内容单独列出来,设计电气原理图,制作电气安装板,各项控制功能通过航空插头传输到改造好的数控机床上来实现,电气调试到满足数控车床的各项控制功能至正常,这样就可以在真实的数控机床上检验学生电气装调的成果。表一描述了各个插头的线号和对应的导线连接功能。X1插头用39号红色导线和40号黄色导线连接机床工作灯,X2插头连接机床冷却泵,X3用插头连接机床集中部件,X4插头连接机床刀架部件,X5插头连接机床PCU与NC信号,X6插头连接数控车床X轴与Z轴超程限位,X7插头对数控车床驱动器与变频器信号进行传输。通过这样信号传输就可以把机床的一些电气控制功能单独从电路控制中提取出来,单独制作电气安装板,这样改造好的一台数控车床就可以配备多台电气控制板,平常可以进行正常的数控加工任务,在教学中又可以让学生在控制板上进行电气装调训练,按完成先后在改造好的CK6132数控车床上进行机床电气装调训练。
4.PLC程序设计与调试
采用SIEMENS 802D系统所使用PLC非常简单、方便灵活。我们使用S7-200作为编程工具,参照系统自带的工具盒(Tool box)中配备的“PLC802文件库”,在应用过程中对其车床的编程实例作一些简单的修改和扩展就可完成所需要的PLC程序。在子程序中,根据不同功能分别进行了定义,主要包括PLC-INI(系统初始化)、EMG-STOP(急停处理)、MCP-802D(传送控制面板I/O状态到接口)、AXES-CTL(各坐标轴控制)、LUBRICAT(定时、定量控制)、COOLING(冷却控制)等。
四、改造后数控车床CK6132在教学中的应用
针对“教学做一体”教学模式实施中支持环境与系统薄弱的不足,研制的数控加工操作与电气维修培训一体机解决了机床电气装调实训设备配套经费昂贵的瓶颈问题,仅需投入少量经费,就可利用现有旧机床改造获得可供一个整班实施本课程的实训的配套设备与环境。改造后的数控车床在满足正常加工工作任务外,还可以进行下列实验实训的安排:(1)SINUMERIK 802D数控车床电气装调基本连接,(2)SINUMERIK 802D系统的基本数据设置;(3)SIMODRIVE 611U伺服驱动配置与优化;(4)SINUMERIK 802D数控系统的数据保护;(5)机床故障模拟与诊断等方面的内容。
五、结语
以上是对通用车床结合教学实际进行数控化改造的实例,机床的数控化改造可以提高高职院校中设备的利用率[4],更重要的是在数控化改造过程中可以根据教学内容安排需要合理进行设备的改造过程,提高教师的现场动手技能,也便于在今后教学活动中进行教学组织,而且机床改造完成后,图纸(包括原理图、配置图、接线图、梯形图等)、资料(包括各类说明书)、软件(调试软件、通讯软件)等资源也是今后教学的宝贵财富,有利于教师充实教学内容。
参考文献:
[1]高杉,赵波.普通机床的数控改造策略,辽宁省交通高等专科学校学报,2009,(6):40-41.
[2]李南,张博等.西门子802D数控系统在DPS1800车床数控改造中的应用,机床与液压,2009,(5):181-182.
[3]陈平信.西门子系统与数控机床改造,中国设备工程,2008,(12):12-16.
机床数控化范文第5篇
【关键词】机电一体化；数控机床；应用
机电一体化是现代科技发展的重要突破，随着集成电路的出现，再加上信息技术的快速发展，使得机械技术和电子技术实现了有效融合，机电一体化技术也随之形成。数控机床是机电一体化产品的典型代表，在推动制造业发展中发挥了重要的作用，而且机电一体化在数控机床中的应用，在我国现代化建设中具有重要的意义，本文则针对机电一体化在数控机床中的应用展开讨论。
1机械设计技术的应用
机械技术是机电一体化的基础，在机械技术与电子技术的融合发展过程中，机电一体化在实际应用过程中对机械设计提出了更高的要求，例如，要求机械设备的质量更轻、机械设备的精度更高，在这样的要求下，极大的促进了传统机械技术的改进。数控机床指的是用于零件加工的设备，机电一体化在数控机床的应用，使得数控机床的功能得到了极大的完善。在实际应用过程中数控机床的主传动、各个坐标轴的进给传动都有单独的伺服电动机驱动，而且在计算机系统的作用下，可以实现对坐标轴的有效控制。与传统的普通机床相比，数控机床在机床本体部分有了非常大程度的改良，具体表现在五个方面：（1）数控机床对全封闭或半封闭防护装置进行了应用添加，在这一防护装置的作用下，使得切削液不容易轻易飞出，进而极大的降低了意外伤害情况的出现。（2）数控机床采用了自动排屑装置，这一装置主要是利用自身的斜床身结构发挥作用，在这一结构的作用下，促使数控机床在使用过程中可以轻松排屑。（3）与普通机床相比，数控机床的主轴转速有了极大的提升，在工件装夹过程中，有了更多的安全保障。之所以能够实现更高的转速，则是因为数控机床的主轴箱装设了变频器。而装夹安全性的提高则主要依赖于液压卡盘的作用。（4）可自动换刀数控机床得到了广泛的应用，将自动换刀技术应用于数控机床中，极大的提高了加工效率，促使数控机床可以连续完成多个加工工序，进而极大的提高了数控机床的工作效率。（5）主、进给传动实现了分离。与普通的机床相比，数控机床的主传动和进给传动相对独立，因为在数控机床中为两项工序的进行各自配设了独立的伺服电机，在此基础上，各电机一方面能够进行单独的运作，另一方面也可以进行多轴联动，极大的提高了数控机床的工作效率。而上述功能的实现，都是机电一体化在数控机床应用的重要体现。
2自动控制技术的应用
自动控制技术的应用过程中，可以实现数控机床的自动运行，具体而言，高精度定位控制技术以及速度控制技术在数控机床中进行了应用，促使数控机床在运行过程中可以实现自动定位和速度控制，这就意味着相应的人工投入将会减少，极大的提升了总体运行效益。机电一体化在数控机床的应用过程中，对信息技术有着很大程度的依赖，在计算机系统的作用下，可以实现应用信息的自动输入和输出、识别和储存等。与普通机床相比，数控机床的最大特点在于实现了对信息技术的全面应用，在这一基础上，使得机床的运行显得更加智能化，从而极大的提升机床的运行效率。而且信号变换技术以及软件编程技术等多项一体化计划也被应用于数控机床中，在相应的软件系统的作用下，促使数控机床可以对所接收的信息进行高效加工处理，并且利用逻辑电路进行译码和运算，然后以脉冲的形式传出，进而支配数控机床进行工作。例如，PLC（可控制编程）在机床电气中则体现了良好的应用效果。具体而言，机床是工业生产主要的生产设备，PLC在机床自动化控制系统中的应用，将会进一步扩大其在应用市场的空间。在PLC控制技术的支持下，机床控制系统中的接触器、继电器等控制设备可以被替代，而且利用PLC控制技术对生产工艺作进一步改造之后，可以实现在控制室里随时掌握每个主体设备的情况变化以及故障预警。高效率的电气自动化控制系统必然带来生产的革命。PLC控制技术在机床上的应用需要做好对生产工业的精细化改造，而且机床应用的生产环节面临的环境可能都不一样，因此开发一套兼容性更加强的PLC控制系统适应不同需要的生产是非常必要。
3执行与驱动技术的应用
机电一体化在数控机床的应用过程中，伺服驱动技术的主要作用对象是执行原件及其驱动装置，在数控机床中，执行原件会和数控装置进行连接，通过这种方式，数控机床运行中所发出的指令信息可以利用这一连接进行传送。而且执行原件还会利用机械接口和执行机构进行连接，在这一连接的基础上可以确保规定动作的完成。由此可见，伺服驱动技术的应用，极大的提升了数控机床的整体操作水平，这一操作水平的提升主要表现在控制质量的提升方面。在数控机床的运行过程中，伺服系统的主要作用就是进行指令的接收和传递，促使机床能够按照既定的程序完成相应操作，最终根据相应的要求完成零件的加工处理，而且，伺服系统在数控机床中的应用，也极大的提升了数控机床的稳定性和精度。
4总结
综上所述，机电一体化在数控机床中的应用，极大的提升了丰富了数控机床实际功能，在实际应用过程中，不同的技术往往表现出不同的应用效果，明显提升了机床的运行效率。在工业生产过程中，为了能够充分发挥数控机床的作用，则应该进行不断的技术改进和完善。
参考文献
[1]李玉.机电一体化技术的现状和发展趋势[J].工程技术(全文版),2016(08):237.
[2]琚爱云,王忠利.浅析机电一体化技术在数控机床上的应用[J].郑州铁路职业技术学院学报,2008,20(01):18-19.
[3]陈辉,王磊.机电一体化技术的现状及发展趋势[J].机械,2008,35(07):1-4.
