机械加工机床机电一体化改造

　　机床作为机械加工的基础设备，其运行性能及运行方式不仅会影响机械加工效率，还关系到产品质量的良好性。论文从传统机械加工机床机电一体化改造的必要性入手，详细分析了具体的改造策略，并对传统机械加工机床机电一体化改造的未来发展进行了展望，在推动工业生产技术改革方面发挥了重要作用。

　　《建设机械技术与管理》(月刊)创刊于1988年，由建设部长沙建设机械研究院主办。是我国工程建设机械行业的综合性技术刊物和建设部优秀期刊。

　　传统机械加工作业方式比较落后，机床自动化和智能化水平较低，难以实现对机械加工的精准化控制，所生产出的机械零件质量较低。在新的发展时期，机械加工企业要想实现自身的可持续发展，就应该明确“科技是第一生产力”的硬道理，将自动化、智能化的先进技术应用到机械加工机床中，是传统机械加工机床具备一定的数控功能，进而才能实现更加理想的经济收益。

　　1传统机械加工机床机电一体化改造的必要性

　　随着对数控机床研究的不断深入，现阶段我国已经可以采用数控技术，完成一些加工要求高、结构比较复杂的高精准度机械零件的批量生产，但是与发达国家相比，我国数控机床水平仍然处于落后地位，在实际应用过程中受到了众多因素的限制，阻碍了机械加工机床机电一体化的推进步伐。首先，因为数控机床具有工作效率高、运行能力强、作业水平高等优点，所以相对的价格也比较昂贵，很多经济实力较弱、规模较小的机械加工企业没有能力配置数控机床。其次，在机械加工企业自身没有扩大生产规模的前提下，现阶段投入运行的普通机床基本都是可以满足机械加工生产需求的，如果贸然添置数控机床，不仅会加大机械加工企业的生产经营成本，还会使得大量普通机床闲置，造成资源的浪费[1]。另外，数控机床相比于普通机床，有着更加丰富多样的功能，但是在实际生产过程中，经常用到的功能只有少数几个，数控机床的应用优势得不到充分体现，也造成了资源浪费现象。从当前数控机床实际运用过程中存在的诸多问题来看，只有对传统机械加工机床机电一体化进行适当改造，才能满足实际应用需求，充分体现出数控机床的应用价值和优势，实现资源利用的最大化，为推动机械加工企业的可持续发展提供基础保障，所以说，对传统机械加工机床进行机电一体化改造是非常重要且必要的。

　　2传统机械加工机床机电一体化改造策略

　　基于直接利用数控机床的众多限制因素，可以通过对传统机械加工机床进行机电一体化改造，来达到与数控机床相同的应用效果，所以就需要对有效改造策略进行分析。在利用数控机床工作原理及相关技术，对传统机械加工机床进行机电一体化改造时，通常情况下是将微机控制系统与普通机床原有控制系统相结合，对某一特定部位进行改造，赋予机床数控功能，进而使机床工作性能及运行能力得到提升。经过数控改造后的机械加工机床所具备的特征和优势包括以下几点:第一，传统机械加工机床改造是在企业原有的普通机床上进行的，结合机械零件实际加工需求，利用数控技术针对普通机床的部分性能进行优化[2]。改造机床虽然没有全新数控机床强大、齐全的功能，但是也能够满足实际生产需求，机床的生产加工能力得到了显著提升，并且还不会造成资源浪费，在提高旧设备利用率的同时，为企业节省了一大批资金;第二，在对传统机械加工机床进行数控改造时，是将铸造件作为改造零件的，因为铸造件具有结构坚固、制作精密等优点，所以经过改造后的机床工作性能将会得到大幅改善，不仅可以完成高精准度的机械零件加工，同时还能够有效延长机床的使用寿命，充分挖掘机床的利用价值。除此之外，还可以有效降低机床运行故障的发生概率，为机械零件加工的顺利进行提供基础保障;第三，数控机床体型庞大，设备安装及安放都是比较复杂的，需要耗费大量的时间和经历，会造成机械加工企业停工现象，在一定程度上增加了机械零件生产周期。将数控技术应用于普通机床中进行优化改造，可以在不挪动设备的前提下进行，并且也不需要重新建设厂房，对普通机床进行逐个改造也不会影响生产作业的顺利进行，经过改造后的机床可以迅速投入使用，在缩短产品生产周期方面效果显著[3];第四，机械加工企业通过对普通机床进行数控改造，可以增强自身市场竞争力，扩大自身的竞争优势，在激烈的市场中利于不败之地，对于实现机械加工企业的可持续发展具有重要作用。经过改造后的传统机械加工机床，不仅具有数控机床良好的工作性能以及特定功能，同时还使机床的自动化和智能化水平得到了提高，能够实现对机械加工的精细化、专业化控制，产品质量得到显著提升，能够为企业树立良好的声誉，增强机械加工企业在同行之间的竞争力;第五，机械加工企业在原有普通机床的基础上进行机电一体化改造，后期的维护及维修工作更加方便。大多数机械加工企业的普通机床都已经投入使用多年，工作人员对设备了解更加透彻，而对于全新的数控机床，很多工作人员都缺乏全面的认识，难以准确判断新设备是否符合加工要求，在使用过程中容易出现操作失误、不规范操作等现象。在对旧机床进行数控改造后，工作人员因为对原有机床运行特点了如指掌，所以可以在较短时间内掌握改造后机床的使用方法及维护方法，等安装完毕改造机床，就可以实现机床全负荷式运转。

　　3传统机械加工机床机电一体化改造的发展趋势

　　基于传统机械加工机床机电一体化改造所表现出的众多优点，越来越多的机械加工企业选择在原有机床机床上进行数控改造，实现对生产技术的创新，并且，随着该方法的广泛应用，传统机械加工机床机电一体化改造，逐渐朝向智能化、节能化、高效化等多个方向发展。3.1智能化智能化是机床数控改造的必然发展趋势，在对机床进行改造时，借助信息技术、模糊技术以及智能化软件系统等，将自主决策、判断推理以及逻辑思维等各项能力，与数控技术相结合，能够显著提升机床控制系统的智能化水平，使其具备一定的人的逻辑思维及判决能力，进而实现对机床运行的精准化控制。机器人在数控机床中的应用，便是机床改造智能化的主重要体现。3.2节能化基于可持续发展的提出与实现，保护生态环境、节约自然资源已经成为人们的共识，而在传统机械加工机床一体化改造中，也加入绿色环保理念，改造方向越来越趋向于节能化机床。在改造过程中，除了减量优化机床的结构形式，通过减小其体积来缩小占地面积外，还更加重视有害物质排放量的降低，在提高机床生产加工效率的基础上，减小对生态环境的影响，实现经济效益和生态效益双赢的改造目的。3.3高效化造之后的机床，整体的速度会逐渐加快，根据相关资料记载，当前机床的转速达到10000转/分，主轴转速已经可以达到40000r/min，说明机床的生产效率较高[4]。同时，机床快速移动速度以及加速度的涨幅都呈现出递增趋势，现阶段机床快速移动速度最高水平可以达到120m/min，机床加速度也得到了数倍提升。此外，随着纳米技术的广泛应用，机电一体化也开始研究机床与纳米技术的融合途径，以提升机床的精确度。

　　4结束语

　　机电一体化是当前机械加工行业的必然发展趋势，也是机械加工企业加快自身转型的必然要求。为解决数控机床技术推广与应用过程中存在的诸多难题，机械加工企业可以将数控技术与现有普通机床相结合，实现对传统机械加工机床的机电一体化改造。通过对传统机械加工机床实施机电一体化改造，既可以提升机械加工技术水平，加快生产效率，为企业带来更加可观的经济效益，又可以提高原有机床设备的利用率，为企业节省大量资金，同时还能够达到良好的机电一体化技术推广效果，对促进我国机械加工行业的快速发展具有重要意义。

　　参考文献

　　[1]申宁，李国铭.传统机械加工机床机电一体化改造分析[J].现代制造，2013(3):175-176.

　　[2]张仲文.传统机械加工机床机电一体化改造分析[J].中国科技博览，2013(25):600.

　　[3]任敬卫.关于传统机械加工机床机电一体化改造的探析[J].时代教育，2016(19):199