機(jī)電一體化中電工新技術(shù)運(yùn)用

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引言

機(jī)電一體化是一種能夠自動(dòng)運(yùn)轉(zhuǎn)的加工技術(shù)，通過(guò)在普通機(jī)電中加入數(shù)字控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的融合，能夠保證機(jī)電加工的精確性，相對(duì)于傳統(tǒng)機(jī)電實(shí)現(xiàn)了技術(shù)上的創(chuàng)新。通過(guò)對(duì)機(jī)電一體化進(jìn)行改造，能夠進(jìn)一步完善機(jī)電一體化的功能，可以充分利用信息技術(shù)、機(jī)械技術(shù)、電動(dòng)電子技術(shù)，提升機(jī)電一體化的工作效率，而且也有利于將智能技術(shù)融合其中，推動(dòng)機(jī)電一體化的智能化發(fā)展。

1機(jī)械機(jī)電一體化改造的必要性

隨著生產(chǎn)水平的提升，大量復(fù)雜的機(jī)械設(shè)備應(yīng)用到了工業(yè)生產(chǎn)當(dāng)中，提升了生產(chǎn)力，滿足了各種特殊生產(chǎn)工藝的需求。但是在一些精密性極高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的零件加工方面，由于傳統(tǒng)技術(shù)在機(jī)械控制上的問(wèn)題，導(dǎo)致還存在一定的局限。目前，很多企業(yè)使用了數(shù)控機(jī)電，提升了機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)速度和控制精度，但是在實(shí)際工作中，數(shù)控機(jī)電還存在一定的弊端，在控制精度上依然難以滿足對(duì)精度的要求，因此需要進(jìn)行機(jī)電一體化改造。使用機(jī)電一體化改造，相比直接購(gòu)買先進(jìn)機(jī)械可以節(jié)約投資成本，通過(guò)對(duì)原有機(jī)電進(jìn)行改造和升級(jí)，避免出現(xiàn)舊機(jī)電閑置的情況，提升了企業(yè)的資源利用效率和經(jīng)濟(jì)效率[1]。并且，在進(jìn)行機(jī)械設(shè)備改造的過(guò)程中，會(huì)更換設(shè)備的陳舊部件，用更高性能的鑄件提升設(shè)備的性能，可以提升設(shè)備的穩(wěn)定性，并且增加設(shè)備的使用壽命。最后，由于改造工作并不需要引入新的設(shè)備或者新廠房，工作完全在原有廠房?jī)?nèi)完成，因此可以縮短生產(chǎn)成本和周期，還能保持原有的生產(chǎn)模式，并且可以降低工人的工作壓力，提升人力資源的利用效率。

2基于電工新技術(shù)進(jìn)行機(jī)電一體化改造分析

2.1進(jìn)行電一體化改造的重要性

機(jī)電一體化的結(jié)構(gòu)包括數(shù)控系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給伺服系統(tǒng)，在工作過(guò)程中，不同的系統(tǒng)需要同步運(yùn)行，才能保證生產(chǎn)效率和質(zhì)量。通過(guò)機(jī)電一體化改造，能夠提升不同系統(tǒng)之間運(yùn)行的同步性，從而提升機(jī)電一體化的整體工作水平，提升電工機(jī)械的應(yīng)用價(jià)值。并且，引入電工新技術(shù)還有利于引入智能技術(shù)等其他技術(shù)，將很多不同的先進(jìn)控制技術(shù)融入電工機(jī)械的生產(chǎn)，促進(jìn)電工機(jī)械的智能化發(fā)展，改變電工機(jī)械的操控性。另一方面，數(shù)控設(shè)備的長(zhǎng)時(shí)間使用、運(yùn)行，也會(huì)影響設(shè)備的性能，在實(shí)際工作中，可能會(huì)出現(xiàn)數(shù)控設(shè)備和設(shè)備運(yùn)行需求不適應(yīng)的情況，而通過(guò)技術(shù)改造，實(shí)現(xiàn)電工機(jī)械的機(jī)電一體化，也能解決過(guò)去數(shù)控設(shè)備和電工機(jī)械之間的配合問(wèn)題，讓電工機(jī)械具備更加穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)[2]。最后，通過(guò)進(jìn)行機(jī)電一體化改造工作，能夠進(jìn)一步對(duì)電工機(jī)械的總體質(zhì)量、性能、價(jià)值進(jìn)行挖掘，發(fā)揮電工機(jī)械的作用；還能減少企業(yè)對(duì)電工機(jī)械進(jìn)行升級(jí)換代所需要的資金投入，降低企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本，提升機(jī)電一體化的質(zhì)量控制水平。

2.2機(jī)電一體化改造電工機(jī)械的優(yōu)勢(shì)

2.2.1提升智能化水平。傳統(tǒng)的電工機(jī)械在工作過(guò)程中，由于會(huì)受到控制系統(tǒng)性能的影響，因此存在工作總體效率低下的問(wèn)題。而通過(guò)使用電工新技術(shù)來(lái)對(duì)電工機(jī)械進(jìn)行改造，可以使電工機(jī)械獲得功能更加完備的系統(tǒng)，尤其可以將智能技術(shù)引入到電工機(jī)械的控制當(dāng)中，使電工機(jī)械在工作過(guò)程中具備自主決策、系統(tǒng)運(yùn)行狀況判斷的能力，從而自動(dòng)完成對(duì)工作狀態(tài)的調(diào)整，保證自身生產(chǎn)質(zhì)量，以及避免出現(xiàn)損壞[3]。2.2.2工作更加高效化。通過(guò)使用電工新技術(shù)對(duì)機(jī)電一體化進(jìn)行改造之后，能夠讓電工機(jī)械在整體上獲得更高的運(yùn)行效率，從而充分發(fā)揮電工機(jī)械的價(jià)值。比如一些電工機(jī)械在引入電工新技術(shù)之后，能夠?qū)ψ陨淼墓ぷ鬟M(jìn)行納米級(jí)別的精度控制，從而提升了系統(tǒng)的運(yùn)行效率，讓電工機(jī)械能夠帶來(lái)更高的經(jīng)濟(jì)效益，并且避免了能源、材料的浪費(fèi)。2.2.3個(gè)性化設(shè)計(jì)。在對(duì)機(jī)電一體化的改造工作中，可以根據(jù)需要進(jìn)行個(gè)性化的設(shè)計(jì)，以更好地滿足生產(chǎn)工作的要求，也能滿足市場(chǎng)多樣化的需求。通過(guò)個(gè)性化的設(shè)計(jì)，電工機(jī)械的工作會(huì)有更強(qiáng)的針對(duì)性，也給高效化創(chuàng)造了條件，而且改造之后也能明確電工機(jī)械的特點(diǎn)，在工作中圍繞其特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)制定更為合理的生產(chǎn)計(jì)劃，保證生產(chǎn)質(zhì)量。

3機(jī)電一體化中電工新技術(shù)的運(yùn)用目標(biāo)

3.1物理模型設(shè)計(jì)要求

機(jī)電一體化的改造工作會(huì)受到很多因素的影響，為了避免質(zhì)量控制問(wèn)題，就需要采用物理模型設(shè)計(jì)法進(jìn)行電工機(jī)械的優(yōu)化設(shè)計(jì)，加強(qiáng)細(xì)節(jié)的處理，保證電工機(jī)械的整體性，確保改造工作的質(zhì)量[4]。所以，需要以物理模型來(lái)做好對(duì)實(shí)體系統(tǒng)的分析工作，研究電子系統(tǒng)、機(jī)械系統(tǒng)在改造后的功能和價(jià)值，明確改造目標(biāo)后，再制定改造方案。在使用物理模型進(jìn)行改造的過(guò)程中，還要使用抽象的手段來(lái)對(duì)狀態(tài)變量、數(shù)學(xué)模型進(jìn)行分析，尤其要在狀態(tài)變量上進(jìn)行科學(xué)化設(shè)計(jì)，充分利用計(jì)算機(jī)對(duì)電工機(jī)械工作狀態(tài)進(jìn)行分析和處理，最終制定科學(xué)合理的施工方案，以便保證機(jī)電一體化的改造效果和改造質(zhì)量。

3.2最優(yōu)化改造

對(duì)機(jī)械設(shè)備的改造必須遵守最優(yōu)化改造的要求，從系統(tǒng)最優(yōu)化的角度出發(fā)，對(duì)電工機(jī)械進(jìn)行整體優(yōu)化，滿足對(duì)電工機(jī)械設(shè)計(jì)的要求，確保改造質(zhì)量。改造的過(guò)程中，要以機(jī)電一體化設(shè)計(jì)理念為指導(dǎo)，分析如何通過(guò)多樣化的技術(shù)組合應(yīng)用豐富和完善電工機(jī)械的功能。分析電工機(jī)械在實(shí)際應(yīng)用中存在的復(fù)雜問(wèn)題，然后從機(jī)電一體化設(shè)計(jì)的角度分析問(wèn)題的最佳解決方案，以推動(dòng)技術(shù)的融合。最后，還要根據(jù)電工機(jī)械的實(shí)際施工需求對(duì)多樣化的技術(shù)進(jìn)行科學(xué)創(chuàng)新，加強(qiáng)對(duì)電工機(jī)械的改造工作，并形成最優(yōu)化的設(shè)計(jì)方案，以滿足對(duì)電工機(jī)械的質(zhì)量控制要求。

4機(jī)電一體化中電工新技術(shù)的運(yùn)用方法分析

4.1機(jī)電一體化主傳動(dòng)系統(tǒng)的改造工作

在機(jī)電一體化主傳動(dòng)系統(tǒng)的改造工作中，需要從總體上進(jìn)行考慮，分析改造后傳動(dòng)系統(tǒng)的性能和在整個(gè)系統(tǒng)中的功能，實(shí)現(xiàn)對(duì)各方面的積極優(yōu)化。主傳動(dòng)系統(tǒng)中包括動(dòng)力源、執(zhí)行元件、變速裝置等等，為了能夠獲得性能更為優(yōu)異的傳動(dòng)系統(tǒng)，就要對(duì)傳動(dòng)系統(tǒng)的各個(gè)部分都做好優(yōu)化工作[5]。比如，動(dòng)力源的作用在于為執(zhí)行元件提供動(dòng)力，確保系統(tǒng)有穩(wěn)定的運(yùn)行速度，以達(dá)到控制執(zhí)行元件旋轉(zhuǎn)直線運(yùn)動(dòng)的控制要求。在進(jìn)行改造的過(guò)程中，應(yīng)該從整體性能出發(fā)，優(yōu)化主傳動(dòng)系統(tǒng)的功能，確保系統(tǒng)在獲得更高工作效率的同時(shí)，也能保證高速、高效運(yùn)行。主傳動(dòng)系統(tǒng)在實(shí)際運(yùn)行時(shí)，應(yīng)該把橫扭矩調(diào)速范圍控制在1:100~1:1000，并在功率范圍達(dá)到1:10后，功率達(dá)到2.2~2.5kW。在保證主傳動(dòng)系統(tǒng)能夠滿足相應(yīng)設(shè)計(jì)要求的情況下，才能充分發(fā)揮主傳動(dòng)系統(tǒng)的功能和作用，所以改造過(guò)程中需要確保各種指標(biāo)的控制。對(duì)于系統(tǒng)內(nèi)的直流和交流電動(dòng)機(jī)，也要滿足無(wú)極調(diào)速的功能要求，所以需要對(duì)電動(dòng)機(jī)和主軸的功率做好匹配設(shè)計(jì)，根據(jù)電工機(jī)械原有的情況，模塊的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，確保改造后的主傳動(dòng)系統(tǒng)可以滿足柔性和復(fù)合性設(shè)計(jì)需求，以保證其具有較高的總體質(zhì)量，提升電工機(jī)械的應(yīng)用效果。

4.2結(jié)合電工機(jī)械的特征進(jìn)行優(yōu)化改造工作

機(jī)電一體化在改造工作中應(yīng)該充分結(jié)合電工機(jī)械的特點(diǎn)和情況進(jìn)行優(yōu)化工作，尤其是要根據(jù)電工機(jī)械當(dāng)前的情況確定是否需要進(jìn)行優(yōu)化改造工作。有一些電工機(jī)械已經(jīng)比較老舊，在床身、刀架等方面已經(jīng)出現(xiàn)了十分嚴(yán)重的磨損，進(jìn)行機(jī)電一體化改造工作需要進(jìn)行大量的硬件更換工作，花費(fèi)會(huì)比較大，所以對(duì)其進(jìn)行改造得不償失[7]。因此，在具體的改造工作中，必須結(jié)合電工機(jī)械的實(shí)際情況確定優(yōu)化的方法，通過(guò)在優(yōu)化工作開始之前做好評(píng)估工作，分析電工機(jī)械是否具備優(yōu)化的價(jià)值，以及明確優(yōu)化的重點(diǎn)，這樣才能讓機(jī)電一體化改造的價(jià)值得到最大幅度的發(fā)揮。隨著目前電工新技術(shù)水平的提升，在對(duì)電工機(jī)械進(jìn)行改造時(shí)，也要以技術(shù)創(chuàng)新作為改造的指導(dǎo)思想，比如改造過(guò)程中對(duì)調(diào)節(jié)桿、連接塊、控制模塊等使用合理的改造方法，對(duì)導(dǎo)向塊安裝減振彈簧、調(diào)節(jié)桿的固定位置等等，通過(guò)一系列改進(jìn)滿足質(zhì)量上的要求，提升電工機(jī)械的整體工作效率。

4.3提升進(jìn)給伺服系統(tǒng)的功能

在使用電工新技術(shù)進(jìn)行機(jī)電一體化的改造工作中，需要明確伺服系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求，由于該系統(tǒng)能夠?qū)Ω蓴_信號(hào)進(jìn)行控制，保證系統(tǒng)可以恢復(fù)到穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，所以必須明確設(shè)計(jì)指標(biāo)，并采取合理的方法進(jìn)行改造。在改造的過(guò)程中，首先需要確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性，進(jìn)給伺服系統(tǒng)在運(yùn)行過(guò)程中必須能結(jié)合指令信號(hào)的作用狀況來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行控制，保證系統(tǒng)能處在穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)下，在對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行指令輸入時(shí)，伺服系統(tǒng)能夠?qū)χ噶畹臓顟B(tài)進(jìn)行分析，并對(duì)指令進(jìn)行正確的解析。伺服控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性來(lái)自系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、元件的組成特點(diǎn)，以及與外界信號(hào)的融合情況，因此在改造過(guò)程中需要對(duì)相關(guān)方面做好控制，提升伺服控制系統(tǒng)的穩(wěn)定水平。其次，要滿足精度控制的要求，確保整個(gè)電工機(jī)械的運(yùn)行精度。電工機(jī)械工作時(shí)，進(jìn)給伺服系統(tǒng)的工作存在動(dòng)態(tài)誤差、靜態(tài)誤差和穩(wěn)定誤差等問(wèn)題，會(huì)對(duì)精度造成影響。因此改造時(shí)應(yīng)該注意相關(guān)誤差因素的作用，并對(duì)系統(tǒng)的誤差進(jìn)行修正，以滿足高精度的控制要求。最后，需要確保伺服控制系統(tǒng)能夠做出快速的反應(yīng)，因此改造工作需要結(jié)合系統(tǒng)在實(shí)際工作中的應(yīng)用情況，加入信號(hào)質(zhì)量分析和真理的功能，保證對(duì)信號(hào)的響應(yīng)速度，能夠在瞬態(tài)過(guò)程中快速結(jié)束進(jìn)程，使整個(gè)系統(tǒng)獲得更快的響應(yīng)速度，也能夠給傳動(dòng)裝置的加速能力提供一定的參考。同時(shí)，提升進(jìn)給伺服系統(tǒng)的響應(yīng)能力，讓系統(tǒng)保證穩(wěn)定的運(yùn)行狀態(tài)，并提升系統(tǒng)的加工精度，滿足生產(chǎn)率的要求。

5結(jié)語(yǔ)

機(jī)電一體化通過(guò)進(jìn)行機(jī)電一體化改造，能夠使其具備更為優(yōu)秀的性能和穩(wěn)定的工作狀態(tài)。改造之前，要明確機(jī)電一體化的改造價(jià)值，做好主軸、傳動(dòng)系統(tǒng)、進(jìn)給伺服系統(tǒng)的改造，完善機(jī)電一體化的功能。改造工作應(yīng)該做好各方面的設(shè)計(jì)，明確改造目標(biāo)，保證改造后電工機(jī)械運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性，解決機(jī)電一體化之前的運(yùn)行問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊啟鑫.基于電工新技術(shù)的機(jī)電一體化改造[J].南方農(nóng)機(jī),2020,51(16):150-151.

[2]張?zhí)?安汝偉,王廷猛,譚麗娟,王元倫.電工新技術(shù)在機(jī)電一體化改造中的應(yīng)用分析[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2019(05):99-100.

[3]閆岳戀.PC50型機(jī)電一體化升級(jí)改造[D].西安科技大學(xué),2017.

[4]趙翔宇,方玉云,陳瑾,李龍海,吳波,閆寶和.機(jī)電一體化加工曲線類零件工藝編程[J].金屬加工(冷加工),2011(21):70-71.

[5]高健.KX-800W機(jī)電一體化的特點(diǎn)及市場(chǎng)分析[A].云南省機(jī)械工程學(xué)會(huì).2003年十一省、區(qū)、市機(jī)械工程學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C].云南省機(jī)械工程學(xué)會(huì):2013:5.

作者:羅佳 單位:池州職業(yè)技術(shù)學(xué)院