導(dǎo)語：機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：機(jī)電一體化技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域尤其是數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的應(yīng)用，能夠有效提升數(shù)控機(jī)床的操作性和功能性。文章從機(jī)電一體化技術(shù)和數(shù)控機(jī)床的定義、現(xiàn)狀、具體應(yīng)用和發(fā)展趨勢等方面，對機(jī)電一體化技術(shù)和數(shù)控機(jī)床的融合應(yīng)用做了相關(guān)的研究和分析，以供參考。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù)；數(shù)控機(jī)床；機(jī)電一體化應(yīng)用

隨著時(shí)代的發(fā)展和社會(huì)的進(jìn)步，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展速度日新月異，在全球經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的趨勢下，通過不斷的研發(fā)與創(chuàng)新，層出不窮的高新科學(xué)技術(shù)和科技產(chǎn)品被廣泛應(yīng)用于社會(huì)生產(chǎn)的各個(gè)領(lǐng)域，為各行各業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展帶來了良好的機(jī)遇，同時(shí)也使各行各業(yè)在發(fā)展過程中發(fā)生了翻天覆地的變化。以微計(jì)算機(jī)為代表的微電子技術(shù)，已經(jīng)在很多行業(yè)中得到應(yīng)用并取得了相當(dāng)可觀的成效，而機(jī)電一體化技術(shù)就是微電子技術(shù)的一個(gè)具有代表性的新型科學(xué)技術(shù)，它是電子技術(shù)和機(jī)械技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，是集合了計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、信息技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)、機(jī)械技術(shù)及傳感檢測技術(shù)等多重技術(shù)與一身的系統(tǒng)性控制操作技術(shù)。在生產(chǎn)制造的過程中，機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的基礎(chǔ)和根本所在，而機(jī)械技術(shù)的運(yùn)用和實(shí)踐依賴于數(shù)控機(jī)床的操作，機(jī)械技術(shù)應(yīng)用的重點(diǎn)也是在工作中適應(yīng)機(jī)電一體化技術(shù)，并且利用各種技術(shù)的配合，改善機(jī)電一體化技術(shù)的材料、結(jié)構(gòu)、性能等，以實(shí)現(xiàn)減小體積、減小重量、提升剛度、提升精度和改善性能的既定目標(biāo)，從而保證機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床的運(yùn)用過程中，能夠進(jìn)一步提升工作效率和產(chǎn)品質(zhì)量。作為目前世界最大的數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)國和消費(fèi)國，我國的機(jī)床工業(yè)一直呈現(xiàn)井噴式的發(fā)展，對于機(jī)電一體化技術(shù)的需求越來越大，如何將機(jī)電一體化技術(shù)更加高效地運(yùn)用于數(shù)控機(jī)床的制造和生產(chǎn)過程中，對于我國工業(yè)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步有重要的研究意義和現(xiàn)實(shí)價(jià)值。

1機(jī)電一體化簡介

機(jī)電一體化的概念最早起源于日本，英文表示為“Mechatronics”，取自英文單詞“mechanics”的前半段和“electronics”的后半段，意為機(jī)械技術(shù)和電子技術(shù)的結(jié)合。目前全世界廣泛認(rèn)同的對于機(jī)電一體化的定義如下：機(jī)電一體化是在機(jī)械主功能、動(dòng)力功能、信息功能以及控制功能上引進(jìn)微電子技術(shù)，并將機(jī)械裝置與電子裝置利用相關(guān)軟件有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱。隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)成為一門有著自身領(lǐng)域范圍的系統(tǒng)性科學(xué)體系，而在未來科技的不斷發(fā)展和工業(yè)化進(jìn)程趨勢加快的大前提下，機(jī)電一體化技術(shù)的研究和發(fā)展也將會(huì)有全新的理論和闡述。機(jī)電一體化的基本特征是，從系統(tǒng)的觀點(diǎn)出發(fā)，綜合運(yùn)用機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息技術(shù)、傳感器、計(jì)算機(jī)技術(shù)、接口技術(shù)、信號變化技術(shù)以及軟件編程技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)，根據(jù)系統(tǒng)功能、系統(tǒng)組織結(jié)構(gòu)最優(yōu)化目標(biāo)，合理配置與布局各單元，在多功能、高質(zhì)量、高可靠性、低能耗的意義上實(shí)現(xiàn)特定功能價(jià)值并使整個(gè)系統(tǒng)達(dá)到最優(yōu)化。

2機(jī)電一體化技術(shù)的特征

機(jī)電一體化技術(shù)不同于其他相關(guān)技術(shù)，它是機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、接口技術(shù)、信號變化技術(shù)等多項(xiàng)技術(shù)綜合運(yùn)用的新型技術(shù)，它的研究和發(fā)展不是局限于某個(gè)單一的技術(shù)層面，而是將多項(xiàng)核心技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新結(jié)合和融合發(fā)展，從而構(gòu)建出適合數(shù)控機(jī)床更加高效運(yùn)行的一體化技術(shù)和設(shè)施。目前在實(shí)際的數(shù)控機(jī)床操作中運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)有以下三個(gè)方面的特征。（1）節(jié)省操作空間。隨著科技的不斷發(fā)展和機(jī)械技術(shù)、信息技術(shù)的不斷創(chuàng)新和變革，機(jī)電一體化設(shè)備的體積、質(zhì)量越來越小，被廣泛應(yīng)用于各個(gè)行業(yè)的生產(chǎn)、加工、制造過程當(dāng)中，為企業(yè)的生產(chǎn)環(huán)境提供了更寬闊的操作空間。（2）提高生產(chǎn)效率。機(jī)電一體化技術(shù)相比于傳統(tǒng)的人力操作，能夠更顯著地提高企業(yè)的生產(chǎn)效率，隨著核心技術(shù)的不斷發(fā)展和創(chuàng)新，機(jī)電一體化技術(shù)在很多設(shè)備的制造運(yùn)用過程中都采用了高效保質(zhì)的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)，對企業(yè)生產(chǎn)過程中生產(chǎn)效率的提升有極大的推動(dòng)作用。（3）安全性更高。機(jī)電一體化技術(shù)集合了多項(xiàng)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，具有很高的應(yīng)用價(jià)值，在實(shí)際的應(yīng)用過程中只需要通過計(jì)算機(jī)就能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)電一體化的整體運(yùn)行，也更加安全可靠。

3機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀

機(jī)電一體化技術(shù)是時(shí)展和科技進(jìn)步的產(chǎn)物，是機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等先進(jìn)科技相結(jié)合的綜合性技術(shù)，對整個(gè)世界的工業(yè)化時(shí)展有著不可磨滅的重要貢獻(xiàn)。如今機(jī)電一體化技術(shù)已經(jīng)被廣泛運(yùn)用于工業(yè)生產(chǎn)制造的各個(gè)領(lǐng)域和行業(yè)當(dāng)中，在智能化制造領(lǐng)域有著重要的地位。機(jī)電一體化技術(shù)極大地滿足了工業(yè)時(shí)代社會(huì)發(fā)展的需求，提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率和市場競爭力，降低了企業(yè)的生產(chǎn)成本，對整個(gè)行業(yè)的發(fā)展有重要的推動(dòng)作用。我國由于工業(yè)化起步較晚，接觸機(jī)電一體化技術(shù)的時(shí)間相對較短，在技術(shù)發(fā)展和運(yùn)用的初期，由于人才設(shè)備的短缺和經(jīng)濟(jì)支持不足，我國的機(jī)電一體化進(jìn)程進(jìn)展緩慢，相應(yīng)的科學(xué)研究和技術(shù)革新難度較大，生產(chǎn)過程和產(chǎn)品質(zhì)量等難以滿足社會(huì)的需求。我國要想加快經(jīng)濟(jì)和工業(yè)化技術(shù)的進(jìn)步，保持在國際競爭中的有利競爭地位，就需要不斷加大對機(jī)電一體化技術(shù)的投入和改革力度。

4數(shù)控機(jī)床的現(xiàn)存問題

隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的不斷加快和科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，我國的工業(yè)技術(shù)也得到了長足的發(fā)展，但是我國的工業(yè)時(shí)代步伐相比于其他發(fā)達(dá)國家，起步較晚，設(shè)備落后，技術(shù)人才缺乏，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展程度也比較緩慢。雖然近年來我國的機(jī)電一體化技術(shù)和數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域一直是朝著復(fù)合、智能、高效、綠色、精密的方向發(fā)展，但是由于基礎(chǔ)薄弱，機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的運(yùn)用存在著很多的問題。

4.1基礎(chǔ)薄弱，生產(chǎn)過程無法滿足社會(huì)需求

我國的工業(yè)化起步較晚，人才、設(shè)備、技術(shù)等領(lǐng)域基礎(chǔ)相對薄弱，對機(jī)電一體化設(shè)備以及數(shù)控機(jī)床等方面的研究也進(jìn)展緩慢，由于缺乏相應(yīng)的設(shè)備和人才，我國的很多生產(chǎn)設(shè)備還是應(yīng)用的傳統(tǒng)落后的普通機(jī)床，與機(jī)電一體化技術(shù)的信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)電子技術(shù)的融合難度很大，最終導(dǎo)致整個(gè)生產(chǎn)過程和產(chǎn)品質(zhì)量無法滿足相關(guān)行業(yè)和社會(huì)的需求，極大地阻礙了機(jī)電一體化技術(shù)的規(guī)劃運(yùn)用和發(fā)展。

4.2核心零部件主要依靠進(jìn)口，自主研發(fā)能力低下

機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域應(yīng)用的一個(gè)重要途徑就是機(jī)床設(shè)備，而由于我國機(jī)床設(shè)備核心部件的生產(chǎn)一直處于研發(fā)階段，需求主要源于進(jìn)口，導(dǎo)致企業(yè)的利潤降低，不利于整個(gè)機(jī)電一體化和數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的發(fā)展。核心部件的生產(chǎn)制造是我國整個(gè)機(jī)床行業(yè)和機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用方面的致命問題，導(dǎo)致我國的機(jī)電一體化企業(yè)和數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域缺乏企業(yè)競爭力，對我國工業(yè)技術(shù)的整體發(fā)展極為不利。

5機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的具體應(yīng)用

5.1機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用

數(shù)控機(jī)床的正常運(yùn)轉(zhuǎn)和使用最重要的工具和途徑就是機(jī)械設(shè)備，而機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)是機(jī)電一體化技術(shù)的核心內(nèi)容，它在數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行過程中有極其重要的作用，能夠最大限度地保證數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)效率，提升數(shù)控機(jī)床的整體性能，讓數(shù)控機(jī)床的價(jià)值真正得以體現(xiàn)。機(jī)電一體化技術(shù)當(dāng)中的機(jī)械設(shè)計(jì)技術(shù)最主要的作用就是以計(jì)算機(jī)技術(shù)為基礎(chǔ)，根據(jù)生產(chǎn)過程中運(yùn)行的實(shí)際需要對數(shù)控機(jī)床的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行優(yōu)化和重組，提升機(jī)械設(shè)備的精確度和穩(wěn)定性。基于各項(xiàng)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，革新機(jī)械設(shè)備，能夠進(jìn)一步提升數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用價(jià)值，也有效保證了產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)效率以及人員的安全，對整個(gè)企業(yè)的發(fā)展都有顯著的推動(dòng)作用。

5.2自動(dòng)控制技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)的核心內(nèi)容是通過計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的一體化操作，而計(jì)算機(jī)的自動(dòng)控制技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的運(yùn)用能夠保證數(shù)控機(jī)床生產(chǎn)過程的自動(dòng)化、高效化、高精度。自動(dòng)控制技術(shù)通過計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)等軟件載體和可編輯邏輯器件等硬件載體，對數(shù)控機(jī)床運(yùn)行過程的信息、數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行接收、計(jì)算、轉(zhuǎn)換、保存和輸出，同時(shí)利用PLC、CPLD等可編輯邏輯硬件對計(jì)算機(jī)相關(guān)指令進(jìn)行讀取并傳輸?shù)缴a(chǎn)加工的各個(gè)環(huán)節(jié)，通過彼此之間的相互配合，實(shí)現(xiàn)整個(gè)數(shù)控機(jī)床的整體化運(yùn)行。這一過程中極大地提高了數(shù)控機(jī)床的整體工作效率和工作質(zhì)量，也顯著降低了工作人員的工作量，節(jié)約了人力成本，從而實(shí)現(xiàn)了企業(yè)生產(chǎn)效益的最大化。

5.3檢測與傳感技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用

數(shù)控機(jī)床的整體運(yùn)行過程是相當(dāng)龐大和復(fù)雜的，在長時(shí)間的工作中，因?yàn)楣ぷ鳝h(huán)境、設(shè)備使用規(guī)范、設(shè)備壽命等因素的影響，設(shè)備的各個(gè)環(huán)節(jié)和零部件都會(huì)產(chǎn)生各種各樣的故障，容易引發(fā)產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)安全方面的各種問題，從而降低生產(chǎn)效率，對企業(yè)的生產(chǎn)造成不同程度的損失。機(jī)電一體化技術(shù)的檢測與傳感技術(shù)能夠?qū)?shù)控機(jī)床的各個(gè)零部件故障、設(shè)備運(yùn)行狀況、電路問題等信息進(jìn)行詳細(xì)、深入、全面的檢測，并通過傳感器的一系列功能將這些信息進(jìn)行收集、分析、檢測并傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，及時(shí)對生產(chǎn)過程中存在的問題進(jìn)行檢查、報(bào)警，避免安全隱患和影響生產(chǎn)的情況出現(xiàn)，從而保證數(shù)控機(jī)床的良好運(yùn)行狀態(tài)。除此之外，機(jī)電一體化的接口技術(shù)、信息技術(shù)、信號變化技術(shù)、軟件編程技術(shù)等先進(jìn)科學(xué)技術(shù)在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域也有著非常廣泛的運(yùn)用，對數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的整體發(fā)展作做了重要的貢獻(xiàn)。

6結(jié)束語

機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、傳感檢測技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)等諸多先進(jìn)科學(xué)技術(shù)綜合運(yùn)用的新型生產(chǎn)體系，是以機(jī)械技術(shù)、電子技術(shù)為主題，多門科學(xué)技術(shù)相互滲透、相互融合發(fā)展的新型科學(xué)體系，也是順應(yīng)時(shí)展和社會(huì)科技進(jìn)步的產(chǎn)物。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、微電子技術(shù)、信息化技術(shù)等科技的不斷進(jìn)步和發(fā)展，機(jī)電一體化技術(shù)在未來很長一段時(shí)間內(nèi)都將是整個(gè)世界工業(yè)和科技發(fā)展的巨大推動(dòng)力，機(jī)電一體化技術(shù)在數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的運(yùn)用也會(huì)越來越廣泛，科學(xué)研究和科技發(fā)展必將推動(dòng)更多高新科技和產(chǎn)品的出現(xiàn)，對機(jī)電一體化技術(shù)的廣泛運(yùn)用和數(shù)控機(jī)床領(lǐng)域的長遠(yuǎn)發(fā)展也將產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，而機(jī)電一體化在數(shù)控機(jī)床中的運(yùn)用也會(huì)更加普遍，對國家的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步乃至世界工業(yè)化的推進(jìn)都有著重要的意義。

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作者：崔沛 解向陽 單位：濟(jì)源職業(yè)技術(shù)學(xué)院