黄国彬
利戴工业技术服务（上海）有限公司上海200233
摘要：机电一体化结合了计算机技术、电子技术、信息技术、机械技术等新兴技术学科，又称机械电子工程。随着技术的不断创新和进步，微电子技术的帮助下，计算机信息技术，自动控制技术，机电一体化产品已大大提高的方向性能和情报，并已广泛应用于各个领域，如工程机械、航空航天、医药等领域。数控机床的应用大大提高了生产效率，促进了社会生产力的发展。
关键词：电气集成；数控机床；应用
前言：在机电一体化技术中，机械技术是机电一体化的基础。机械技术的重点一直是适应机电一体化技术，而机电一体化的概念也被其他技术所更新，以改善机电一体化系统的结构、性能和材料，减少机电一体化系统的体积。它可以减轻重量，提高硬度，提高准确度，提高性能。在机电一体化系统的制造过程中，传统的机械理论和技术不能满足机电一体化系统制造的要求。它需要计算机技术的帮助来辅助制造，而人工智能和专家系统的使用可以用来满足目前新一代机械制造技术的需要。
1发展状况
从1952年，美国率先研制出世界第一台数控机床开始，就预示机电一体化技术广阔的发展前景与应用范围。随后机电一体化技术先后在汽车与机械领域进行推广应用，而电子技术与计算机水平的不断成熟，使机电一体化技术在安全、质量、性能和质量上都有了极大的改善。进入20世纪后期则是机电一体化技术得到跨越性发展的阶段，不仅在各个领域得到广泛的应用，而且在技术上有了重大突破。首先是结合运用了信息转换技术与传感测控技术，极大的提高了在数控机床应用上的精确度与可控性。随后通信技术以及计算机网络的飞速发展，人工智能技术的出现也让机器实现自动化、智能化成为可能。事实上，人工智能的“模糊控制”技术现在已经得到了普遍应用。随着科技的不断发展，对机电一体化技术的研究与探索仍然在继续。
2机电一体化在数控机床中的运用
2.1数控技术的运用
数控机床和数控技术作为机电一体化技术运用最为重要的方面之一，其已经有着相当可观的运用成果，并且在经过四十多年的发展和研究，数控机床和数控技术在系统功能、控制精度、结构以及操作方面都有着显著的提升。如今的数控机床大多都适用多个CPU以及多个主总线的体系结构，这样的结构功能更强且结构更为紧密。而且现在的数控机床在设计方面更加开放和智能化，可以最大限度地满足使用者的需求，提高使用者的操作体验。
2.2自动控制技术以及信息处理技术的运用
自动控制技术指的是利用控制器来控制某个对象或是某个过程的运行来按照控制器预定的动作规律来进行。在数控机床当中自动控制技术的高精度定位控制和速度控制便是最为重要的，通过这些自动控制技术的应用来保障数控机床的日常运作。而信息处理技术则包括了信息的识别、输入、存储、运算、变换以及输出，而这些动作都是通过计算机来进行的，所以信息处理技术与计算机技术是不可分开的。数控机床与普通机床的区别便是在数控技术以及其他技术的运用方面，通过数控技术以及其他技术的运用使得没有生命的机器变得更加智能化和自动化，同时这也是机电一体化应用当中最为显著的特点，数控机床的核心便是机电一体化的应用。在这当中结合了信号变换技术、软件编程技术以及计算机技术等多种机电一体化技术，在应用了这些技术之后机器便可以接收操作者输入的加工信息，数控装置系统接收到加工信息后会快速对加工信息进行识别、运算以及逻辑处理，然后立刻将操作指令传达给每一个系统，便可以进行相应的动作。
2.3在数控坡口机技术升级中的运用
一是优化切割技术。在数控坡口机的使用中，如果传感器前端触头球面半径较小，则会造成工件表面平整度出现问题，即产生凹凸不平的情况。鉴于此，需对枪嘴同步杆的前端进行改善，促使其前段半径＞11mm的球面，在此基础上运行加工程序；与此同时，在实际的使用中，需改进按钮控制电机进给，即确保其处于弹簧压缩至一定的位置后，如此一来，可以促使数控系统控制钢管工件朝正确的方向运作，即沿轴向进给与绕轴旋转，进而实现枪嘴同步杆的补偿调整。在设计切割程序时，需结合切割精度的实际要求，进而设计位移传感器，或者直接采用精度较高的位移传感器，并在此基础上参照现场控制的要求，控制枪嘴的运动轨迹。与传统的不稳定的电气控制方式相比，稳定机械控制方式可以有效打破机械与电气之间的界限，实现二者的融合，从而实现结构升级。但是，需要清醒认识到的是，与国外发达国家相比，我国在这方面的技术还较落后，故而需充分借鉴国外先进的技术和经验。二是合理配置套料技术。在数控坡口机的使用过程中，针对配料技术不合理的情况，可运用机电一体化技术，并充分发挥其优势。在机电一体化的实际应用中，为了确保正常的生产，结合PLC程序用位移传感器方式，可采用机械方式来替代，具体的操作方法如下：（1）调整PLC程序，将其上面的位移传感器撤掉，并将常零信号输入位移传感器的后面，如此一来，既可以保留手动按钮的作用，同时又能预防位移传感器进给枪嘴电机；（2）进行枪嘴固定的连接，根据弹簧与连接件之间的距离，顺着导轨的方向来移动，同步固定枪嘴同步杆与枪嘴，通过该改善措施，当切割工见于同步杆前端发生接触时，无论前者如何位移，都能保障枪嘴随之发生位移，进而有效提高效率。在数控坡口机的应用中，PLC处理器具有一定的优势，尤其是在处理逻辑信号方面，利用单电源，可以高效处理杆位移信号，利用自身的运作，可将信号传输至PLC模拟处理器中。
3机电一体化的发展趋势
3.1智能化方向
进入21世纪，机电一体化的重点研究方向之一就是实现智能化，现阶段，数控机床与工业机器人应用就是智能化研究的重要成果。运用运筹学、计算机技术、模糊数学、心理和生理学，还有混沌力学等研究方法，使机器能够进行思维、判断、决策、作业等行为就是智能化的过程。这项技术在减少工作强度的同时提高了生产效率，因此运用高速与高性能的微处理器让机电一体化产品实现低级智能，势在必行，随着技术的不断完善，智能化产品也会在更多领域得到更广泛的应用。
3.2网络化方向
网络技术的飞速发展，带来了翻天覆地的变化，基于机电一体技术的网络化趋势主要体现在远程控制技术与监控技术。其中利用现场总线与局域网技术连接家用电器使之形成了以计算机为控制中心的集成家电系统，就能尽情享受高科技的便利。
3.3微型化方向
微型的机电一体化产品因其体积小、灵活性高，并且方便携带的特点，在医疗、军事等方面都有广泛运用。随着电子工艺水平的提高，片式元器件(SMC和SMD)的发展，传统的通孔插装技术(THT)逐渐被表面组装技术(SMT)所替代，机电一体化产品正朝向微型化、轻量化、多功能方向发展。
3.4绿色化方向
人们对环境意识的逐渐提高，绿色产品成为一种趋势，也就要求机电一体化产品在设计过程中做到环境友好型，不对环境造成破坏，提高资源的利用率使机电产品在报废后能够回收利用，不造成污染，绿色化在满足社会发展的同时，也有利于机电一体化产品的健康发展。
结语：机电产品是科学技术发展的重要产物，促进了社会的发展，极大地提高了生产效率，降低了企业的成本，促进了社会生产力的发展。与此同时，人民的生活水平有了很大的提高。随着科学技术的不断进步，机电一体化技术的前景将更加广阔，给人类带来更多的惊喜。
参考文献：
[1]陈辉，王磊.机电一体化技术的现状及发展趋势[J].国内外机电一体化技术，2016.
[2]何四平.机电一体化在数控坡口机技术升级中的应用[J].机械设计与制造，2017（07）:159-160+163.