机械控制论文范文

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1.1数字量输入端故障

在PLC生产机械控制工程中，如果数字量输入端故障，则会导致PLC无法正常接收按钮等主令电器发出的指令，进而在机械设备电机启动后无法通过停止按钮停止。

1.2常闭触点连接故障

在安装PLC电气控制系统时，常将按钮常闭触点连接在PLC数字量输入端来作为停止按钮。在这种情况下，停止按钮处于长期通电状态，可能会导致触点出现粘连问题，进而在按动停止按钮后无法正常停车。对于此类故障，想要实现正常停车，需要将主回路电源切断。如果主回路电源开关较远，则电机将无法正常、快速停车，进而在生产过程中有可能引发重大设备和人身伤亡事故。比如，在矿山主井、副井卷扬机的运行中，必须保证电机可及时停车。

1.3正反转按钮接触器故障

在按动正反转按钮后，因其控制接触器故障，导致电机未进行相应动作。如果控制点距现场设备较远，且没有电机运行状态的反馈信号，则会影响操作人员对机械设备运行状态的判断，以及下一步故障处理措施的确定。

1.4接触器故障

在电机正常运行过程中，接触器故障会导致机械电机停机，且无法搜索到电机运行状态的反馈信号，这会对故障的发现和处理造成不良影响。比如，球磨机的启动顺序为先启动系统，数分钟后启动球磨机，如果控制系统的接触器故障，则会导致系统无法正常启动。而在设备运行过程中，操作人员和PLC无法有效判断系统是否达到延时时间的要求，进而会影响球磨机的启动时间，很有可能会引起轴瓦烧毁。

2PLC生产机械电路缺陷改进措施分析

在PLC生产机械控制电路中，如果控制电机的正反转单元故障，则会影响机械设备的正常生产。在对其电路进行改进时，需要从硬件电路和控制程序两方面进行。具体方法有以下3种：

①可通过设置手动控制最高优先权的方式，确保操作人员在任何情况下都可有效按动停止按钮，做到及时停车，以免出现运行故障。

②可在控制电路中增加“记忆”电机正转、反转和停止状态中间的继电器，使电机可自行、有规律地正常运行，这样不仅可减少故障的发生，还能保证操作人员随时掌握机械运行状态。

③利用上位机人机界面实现对电机的实时监控和控制。对于PLC控制机械运行状态反馈信号，一般由现场设备触点连接到PLC数字量输入端来提供，只有在PLC获取到电机运行状态反馈信号后，才能证明电机处于正常运行状态。控制信号为现场机械动作状态信号，基本通过HMI、PLC数字输出端与现场机械执行机构、中间机构相连接实现正常传输。对PLC电路进行改进，由KM1和KM2分别实现对电机正转、反转接触器的控制，并与常开辅助触点作为反馈信号接入PLC数字量输入端。KA1、KA2和KA3分别代表记忆电机正转、反转和停止状态中间继电器的控制，线圈作为控制信号接入到PLC数字量输入端。

3PLC生产机械控制电路改进实例分析

以吸泥机为例，拆除了设备中每台行车原有的滑触线和控制柜，并以扁平软电缆连接电源。控制柜采用重新制作的方式处理，在每台控制柜中安装了1个小型PLC，型号为S7-200+EM243，而无线交换机采用MOXAAWK-3121系列产品。改进后，每台吸泥机采用MOXAAWK-3121对沉淀池区域的无线通信系统进行建设，每台行车控制柜内小型PLC与MOXAAWK-3121连接，MOXAAWK-3121作为Client端，并通过馈线、天线延长到车控制箱外部；在沉淀池PLC站位置安装了1台AWK-3121，并设置成AP模式。对机械控制电路改造后，每台行车控制柜内的AWK-3121均可通过无线链路与沉淀池PLC站AWK-3121连接，达到了沉淀池PLC站与每台行车控制柜通信的目的。

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2应用分析

（1）对PLC技术的应用类型上进行确定。为了在机械电气控制装置当中对PLC技术进行应用，就要对PLC技术类型上进行确定，在整个设计应用环节当中这项工作有着基础性的作用，将PLC技术的使用类型确定出来是非常关键的，为确保选取的类型在机械电气装置中能够得到有效的应用，应该与机械电气控制装置的整个情况上予以结合进行合理的选取。（2）控制开关量逻辑。在机械电气控制领域当中应用PLC技术，PLC的基本工作内容当中就包含了开关量逻辑控制，原始的继电器可以有PLC装置和它的内部技术进行取代，一起实现对电路的顺序控制和逻辑控制，在开关量逻辑控制中应用PLC技术，它的控制对象不单纯的只是对一台设备进行控制，还可以在生产线路中将PLC装置拥有的开关量逻辑控制接入进去，使其能够控制组合机床和生产线。（3）控制模拟量。在工业生产中模拟量是一种术语，指的是可能出现在生产中的变量，然而人们对这样的变量却没有办法进行预测，例如速度的变量、温度的变量等。生产的进度和生产的质量会受到模拟量的影响，一定要采取一定的方式来控制模拟量，但是并没有可行的技术存在于传统的工业生产当中，直到出现了PLC技术之后，才实现了对模拟量的控制，在电气控制系统和电气模拟装置当中应用了PLC技术，而且在应用的时候有效的控制模拟量，实现数字化和模拟量之间的有效转化，令其被控制器能够很好的进行控制。（4）集中性对系统控制。主要是有多个设备和一台功能大的中央PLC坚实系统构成了该控制系统，并且构成了一个计算控制系统，这个系统拥有中央集成式的功能。在这个系统当中，不相同的设备当中可以利用运行的顺序和适宜的方式构成一个通过中央PLC系统一起处理的程序，由此发现，和单一式的控制系统进行比较这种集中式的控制系统有着运行效率高、成本低的优越性，但是也有一定的弊端存在于其中，一旦需要改变其中某一控制对象的程序时，需要停止整个控制PLC控制系统的运行，造成别的控制对象也需要被迫停止工作。（5）分散性系统控制。在这个系统当中，每个控制对象在PLC控制系统当中都是经过分别处理而成的，并且各个PLC控制之间都可以利用合理的信号传输来将内部网络的连锁反应上予以实现，来将控制任务上予以完成，或者对传输信号利用上位机经过总线实施传递。在该系统当中，对机械控制方式的应用主要是众多机械生产线的控制形式，使用相应的数据在不同的生产线之间进行连接，有不同的PLC对不同的控制对象进行控制，如果需要停止运转其中的某一台PLC，不会影响到其他的控制器。近些年，科学技术进入了一个全新发展的阶段，能够将过程控制和PLC技术有效的结合起来，对底层的控制任务因此就能更好的给予完成。（6）运动控制。利用PLC技术能够对直线运动和圆周运动等进行有效的控制，在控制系统里面，以前的控制模式直接的作用在执行机构和传感器当中，该系统可以利用运动控制模块来完成工作，例如可以在驱动步进电机和多轴位控制模块当中进行运用等。

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目前，机械制造企业没有意识到内部控制对企业的重要性，即使有的企业对内部控制采取了一定的措施，还成立了很多与内部控制有关的机构，同时也在不断的完善企业内部控制的管理制度，但企业内部的工作人员并没有在思想上对内部控制形成高度的重视，内部控制没有渗透到机械制造企业的所有工作人员的思想意识中去，这就使得企业对于内部控制的管理不能落实到实际的工作中去，企业制定的制度都只是一种形式，内部控制建设让位于业务发展。除此此外，在机械制造企业的内部控制管理之中，有很多的企业的管理结构并不十分完善，工作人员的职业素质也都偏低，这些都给机械制造企业在加强内部控制管理上造成了很大的阻碍，也就是说侧重有形资产的管理控制，忽视对人员素质、信息等无形资源的控制。

(二)机械制造企业的管理者不重视控制风险，不能落实风险应对的措施

一般的机械制造企业并没有把控制风险放在日常的管理工作中，没有把对风险的控制看做一项基本的职能工作来看待，这就使得企业的风险识别能力很低，企业不能很好的预防风险，也没有备用的风险保险方案，一旦企业风险发生，整个企业轻者承担经济损失，重者可能面临业务的全面瘫痪。所以说，企业这种对风险意识不重视的心态是必须要改正的，不能把有效的规避风险和进行风险控制放在企业扩大了经营业绩以后，风险是随时够可能发生的，对于风险的防范必须贯穿于企业的整个发展过程。

(三)机械制造企业在内部的信息沟通方面存在很多的问题

机械制造企业对于信息化管理一般都是指管理企业中的财务信息，企业内部没有建立健全的信息管理系统，这就使得企业中的各部门之间沟通经常出现问题，有的部门甚至互相敌对，跟别说沟通了，这就降低了各个部门工作效率，有时候甚至给企业带来经济损失，对企业的长远发展十分不利。

(四)机械制造企业内部组织机构不合理

首先，机械制造企业内部的组织架构不合理，岗位责任不明确，一旦企业的某个环节出现问题，找不到针对这件事情的责任人，企业员工互相推脱责任；各个部门之间经常因为责任问题出现各种冲突，企业的管理者屡屡充当部门冲突时的的裁判员和调节者。其次，企业各个部门之间缺乏相互的监督制约，企业组织机构的协调机能得不到发挥，只是靠某个有特殊地位的人或权威来协调，其协调的力度再大，也很难每件事都管理到位。再次，机械制造企业各岗位人员配备不足，一些互不相容的岗位让一个人来做，这就给一些不法分子提供了机会，企业监管部门也根本无从查起。

(五)机械制造企业的内部控制中审计和监督的职能性不强

企业进行内部的审计和监督主要是为了保证内部控制管理工作能够合理、合法的进行，对内部控制进行审计与监督也有利于对内控管理的有效性进行评价，从另一个方面讲，这种监督也能在一定程度上防范企业内部控制中出现一些不合规的现象。但是，目前很多的企业并没有让审计与监督的职能得到充分的发挥，企业虽然对于审计与监督的职能设定了专门的人员，但是这些人员在执行内部控制的审计和监督职能时，只是在做表面功夫，他们在思想里根本就没有意识到自身工作对于企业发展的重要性，另一方面，这些审计和监督人员受企业管理者的直接领导，因此他们不敢监管企业管理层，这就让企业的内部控制制度形同虚设，根本就发挥不出其自身作用。

二、不断的完善机械制造企业中对于内部控制的管理

(一)优化机械制造企业的内控环境

企业想要加强对内部控制的管理，很好的保证企业能够顺利的执行内部控制管理工作，就必须要不断的优化内部控制的环境，只有这样，才能给企业内部控制工作的有效实施提供基础性的环境。第一步，机械制造企业要从优化企业管理文化入手，加强对内部控制的宣传，让企业里的每个员工都有内部控制管理的意识，达到全民参与的程度，这样才能推动内部控制管理的全方位的实施和有效的完成。第二步，企业必须要加强对人力资源进行管理，对职工进行专业化的培训，提升企业工作人员的职业素质，为内部控制工作提供专业的合格人才。第三步，机械制造企业要结合自身的实际情况，优化企业组织结构，提高企业内部控制的成效以及经营效率。第四步，企业要全面整合企业内部的管理制度，特别是要按照内部控制的流程标准来设置管理制度系统。

(二)机械制造企业要建立健全风险的预警体系

机械制造企业要树立正确的风险意识，对企业风险建立有效的风险管理体系。企业的大多数风险是暴露在业务流程中的，通过业务流程梳理与改造可以解决，这时的风险管理解决方案则落实到内部控制上。正确的识别风险、评估风险，然后分析风险发生的具体原因，做出正确的风险报告，企业通过风险报告制订并执行有效的风险应对措施，把风险给企业带来的损失降到最低。企业制定有针对性的内控制度，梳理企业中比较重要的业务流程，明确各个流程中的关键控制点，然后根据这些控制点来制定内控措施。

(三)建立有效的信息沟通体系

有效的信息沟通能够让机械制造企业在经营的过程中及时的掌握企业的经营状况与外界的环境变化情况，能够有效的避免企业因为内部与外部的信息不对称给企业带来的影响，它对企业的内部控制制度能够快速实施也是十分有利的，同时它还能够提高企业的控制效率。想要建立一个健全完善的内部信息沟通体系，企业必须要全方位的构建沟通渠道，不仅是上级和下级进行沟通，还要有相同级别的人员之间的沟通，还要有最高级领导与最底层员工的沟通，各个部门与外界供应商和销售商的沟通。只有这样，企业才能够及时的掌握企业的各个方面的最新信息，才能快速的针对具体问题，做出有效的解决发案。

(四)优化机械制造企业的内部组织结构

机械制造企业在设置企业内部的组织结构时，一定要结合自身的实际情况，制定明确的岗位责任，企业中的任何环节出现问题，直接责任到人，企业制度都规定好了的处理方案，有责任的部门就算想推脱责任也都无话可说，这样也不会造成各个部门之间的冲突。与此同时，机械制造企业还要加强对各个部门之间的监督机制的建设，让企业各个部门之间互相督促，不能仅仅依靠某个有特殊地位的人或权威来协调。企业在设置岗位时，要注意那些互不相容的岗位必须由不同的人负责，不能为了节省开支，精简人员，把那些互不相容的岗位由同一个人负责，这不但造成了企业的组织结构不科学，也很有可能给企业造成经济损失。

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机械总轴传动系统是一个以机械长轴为各个独立的驱动单元提供动力的系统，机械总轴系统中，由于各个连接装置的阻尼系统，弹性系数，衰减系统等参数取决于机械总轴本身，这些参数不容易更改，机械总轴的传动范围和距离都会受到总轴本身的制约，系统一旦建成，系统修改必然需要进行机械部分的改动，使得机械总轴在各个方面的应用受到了限制。而电子虚拟总轴控制方式，其控制原理图如图所示，它真实地模拟了机械总轴的物理特性，得出与机械总轴相似的运动同步特性，由于虚拟总轴部分采用软件实现，相对于机械总轴，更容易调节系统的参数，使系统不需要进行大修改就能适用于更多的场合，且通过参数调节，可以避免系统发生谐振现象。每个分区单元均为独立的驱动器单元，通过简单的线路连接即可实现系统的增容，使系统的扩展变得简单，具有较大的灵活性。虚拟总轴输入信号经过虚拟总轴作用后，得出单元驱动器的参考信号，即参考输入线速度和参考位置，将参考输入线速度和参考位置发送给驱动器，驱动器将接收到一致的信号。驱动器以编码器作为当前自身速度和位置的采集装置，不断对自身的线速度和位置进行速度和位置上的调整，永远跟踪虚拟总轴的速度和位置。每个驱动器均采取此方式跟踪虚拟总轴，从而实现众多电机的同步运行。各个驱动单元之间没有耦合，任一单元的扰动不会影响其他单元的工作状态，当单个电机发生扰动时，驱动器会根据电机输出量的反馈值进行速度和位置的调整，保证电机从速度和位置上跟随虚拟总轴，从而消除电机运行扰动。

1．2变频器的硬件设置和参数设置

控制器PLC－200与西门子变频器MM440之间采用数字量I／O和模拟量I／O连接作为控制手段，变频器采用数字量I／O控制正反转，模拟量I／O控制速度，模拟量输出为标准电压为0～10V，对应变频器控制电压速度为设定值P1080～P1082，即0～50Hz即0～1415r／min。当正传控制端Q0．0或反转控制端Q0．1口为1，且模拟量输出不为0时，电机启动，方向由控制端口决定，当正反转端口同时为1时，电机自由停车，相当于没有输出状态。另外，当I0．2为1时，表示变频器处于故障状态，此状态会反映到PLC－200，继而反映到上位机。当接线完成后，还必须对变频器内部参数进行设置，由于使用的电机为三相异步电动机，另外变频器外接制动电阻。

2实验与结果分析

2．1实验平台

是以本论文中的同步控制系统作为控制系统，控制对象是三台卷扬机和三个吊杆组成的简易平台，吊杆加上不同重量的砝码来模拟在同步控制过程中负载大小不同的场景。

2．2实验步骤

1）把两个电机所驱动的横杆移动到0位并调节两杆处于平衡状态。

2）把配重100kg放到2号电机所驱动的吊杆上，1号电机驱动的吊杆无配重

3）从上位机设置参数，令2台电机按0．09m／s的速度从0mm走到1500mm，然后再从1500mm回到0mm。从上升和下降角度来分辨电机是否实现同步。

4）利用PLC－200监控软件以800ms的采样频率监控编码器数据，并将其转换为毫米数后记录于表格上。

5）实验数据分析，并把表格数据绘制成图，观察是否达到同步效果。

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2机械制造与控制工程相辅相成、共同发展

在机械制造业稳健发展的背景下，使企业的资金得到了有效保证。企业在流动资金充足的情况下，便能够使工程制造的发展方向更加明确，同时也能够促进控制工程的发展。在机械制造发展的基础上，能够使控制工程实现对输入信息的有效延伸及强化，并且还能够使中枢处理的动态局域网络得到有效完成，进一步使信息空间的优化分解得到有效实现，从而使计算的复杂性大大减弱，最终使工作效率及实时性得到有效增强。上述方法存在极强的信息融合能力，还能够使各类技术有机结合，进一步使机械制造业的工作效率得到有效提升。基于整体层面分析，机械制造与控制工程两者之间具有相辅相成、共同发展的联系。因此，为了使两者更具发展前景，便需要对相关技术培训工作进行强化，从而使我国相关技术得到有效进步及发展，最终为我国综合经济实力的提升奠定良机。

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2数控技术的特点

数控技术（NumericalControl），即采用电脑程序控制机器的方法，按工作人员事先编好的程式对机械零件进行加工的过程，简单地说就是用数字化信号对设备运行过程等进行控制的一种先进的自动化技术，是典型的机械与电子计算机相结合的机电一体化科技。从诞生之初到现在，经历了电子数控技术、晶体管数控技术、中小规模IC数控技术、小型计算机数控技术以及微处理器数控技术五个阶段。数控技术在我国开发应用是从1958年开始，改革开放之后，数控技术在机械制造行业的应用才逐渐步入正轨，主要模式是引进国外的先进数控技术，通过消化吸收后，投入生产，总的来说，我国数控技术在制造行业的应用有了质的飞跃，许多机械制造企业从传统产品转变为数控化产品，促进了经济的发展。现阶段，由于数控技术是一种采用计算机数字实现数字程序控制的技术，所以数控技术也可以成为计算机数控技术。电子计算机数控技术采用软件模块化的体系结构，使输入数据的存储、处理、运算、逻辑判断等各种控制机能得以实现，使计算机按事先存储的控制程序来执行对设备的控制功能，显示了数控技术优良的性能，具有较高的性价比（。图一为完整的数控工作示意图）总的来说，数控技术的进步与发展与计算机的发展息息相关，在数控技术的发展过程中起着基础性作用，当然数控技术的发展也离不开各种辅助技术的进步，比如说传感检测技术、光电技术、机械制造术以及通讯技术等。数控技术是实现机械制造自动化过程的基础，是现今集成制造系统的重要组成部分，在美国、日本和德国等发达国家，将数控技术应用到机床改造与生产线量产上，境地了机械制造企业的生产成本，并有效地将机械设备的功能、效率以及产品质量提升到新的高度，使传统的机械制造业发生了极其深刻的变化。

3数控技术在机械制造中的具体应用

随着信息技术、网络技术以及自动化技术的不断发展，数控技术与机械制造行业的结合越来越有效，通过计算机操作平台可以全面掌控生产产品的各项指标与基本参数，并为新产品的研发与现有产品的性能完善提供技术支持，数控技术与机械制造行业的融合，拓宽了机械制造业的范围，带动了经济发展。数控技术的应用范围也较为广泛，以下为数控技术在机械制造行业的具体应用：

3.1数控技术在煤矿机械中的应用

我国国土面积较大，各种资源比较丰富，煤炭资源更是储量大，在我国的能源系统中占据重要地位，所以如何有效开发利用煤炭资源是我国煤机企业的主要任务。企业设备自动化程度是工业化水平的象征，在市场竞争较为激烈的大环境下，煤机企业不断提升劳动效率、降低生产成本才能处于不败之地，长久发展。根据煤矿企业的生产环境以及自身特点，不适合使用大型的机床设备，更不适合投入大量的资金购置设备，所以煤炭企业可以利用现有型号的加工机床，改装成加工精度等级较高，性能较好的设备，有效地开采、加工煤矿资源。当然煤机企业充分利用现有机床产品等设备资源，并不断改造提升机床的易操作性，提升其功能和精度，不断满足较高生产环境的设备要求，提升生产效率，最终实现投入少、效率高、设备应用率高的目的，不断促进煤炭企业的发展。

3.2数控技术在汽车工业中的应用

近年来，汽车行业的发展可以说是较为迅猛的，汽车制造、零部件加工等等都随之发展，数控技术的出现，对汽车制造业来说，是一项福利，加快了复杂零部件的制造，减少了人力，提升了效率。现阶段，汽车行业对零部件和车身的要求逐渐提高，为了满足生产需求以及市场需要，各种机械设备也不断朝着精密化、自动化的方向发展。例如激光数控检测技术的应用，激光检测技术具有精度高、适用性强、可靠性高等优点，比如，激光检测技术可以应用到测量尺寸上，用激光对汽车的曲轴、凸轮轴、阀座等零件的直线度、长度、垂直度、密度等测量,所有尺寸的分辨率可达1μm,重复精度0.2μm，精确性非常高（。图二为汽车工业中采用激光技术加工的部分零件表）数控技术应用到汽车工业上，可以提高产品生产效率及产品质量。例如美国Ford汽车公司和Ingersoll机床公司合作研制成HVM800型卧式加工设备，并采用高速电主轴和直线电机，主轴最高转速为24000r/min，工作台最大进给达7612m/min，可以理解为不到1s工作台可行程1m，瞬间完成一个工作行程。在汽车工业的今后发展过程中离不开数控技术，二者的结合会越来越融洽。

3.3数控技术在工业生产中的有效运用

在工业生产的范畴中，机械设备是基础，主要由控制系统、驱动系统及执行系统构成。在现代工业在生产中，有些生产环境较为恶劣，人工操作难度大，也不能满足生产要求，造成人力资源浪费，甚至会发生工伤安全事故等等，所以应引进先进的生产技术实现自动化生产。数控技术在工业上的应用，有效地改善了这些情况，生产效率得到了提升，工作人员的人身安全也得到了保障。除此之外，数控技术也具有监管功能，在实际生产过程中，一旦发现操作错误，信息就会立刻经过传感器输送到控制单元，对错误操作进行提示，并采用一定的措施进行保护，从而实现正常化生产。

3.4数控技术在机械设备上的有效运用

在机械制造行业中先进的设备居于核心地位,机械设备是机械制造的重要组成部分，是机械制造的灵魂，在机械生产领域的地位是无可替代的，数控技术的发现应用，使得机械制造行业实现了数字化及自动化发展，实现了机电一体化。面对现代机电一体化的要求,机械制造业必须具有具备控制能力的数控机床设备。在机床上运用数控技术,主要依靠代码，其可以将产品生产的各类数据储存在介质中，之后发出指令，传达到控制系统，最终实现对整个机床生产的控制，是电脑机械相结合的产物,通过软件设置来控制主轴速度变化、选择刀具、启动冷却泵等各种繁杂的操作。数控技术在在机械设备上的应用，促进了各个行业的发展，提升了生产效率，实现了批量化生产，在经济发展中也起到了推动作用。（图三为激光检测系统原理结构图）（图三激光检测系统原理结构图）

4数控技术在机械制造中的应用的发展前景

数控技术的优越性能在机械制造领域很好的发挥出来，无论是最开始的封闭式技术，还是现代的开放式计算机数控技术，数控技术很好的发挥了他的优越性能。在以后的发展过程中，数控技术也将逐步提高其自动化和智能化的性能，更好的提升工作效率，适应市场需求。数控技术在机械制造中发展应用前期，我们并没有注重专业化需求，无论从技术上、管理上、人才选取上我们都应专业化，最终实现产品专业化的目的。提升我国制造装备行业的综合竞争能力，实现机械设备产业化发展，满足国家的战略需求，促进国民经济发展，实现制造行业飞速发展，不断提高我国的工业发展实力。

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2、多轴联动复合数控机床的新型研发

多轴联动复合数控机床凭借其高精度，优工艺以及广用途，得到了愈来愈多的业界人士的高度关注，研制开发出了多类型具有不同作业功效的合成型数控机床。而比较具有代表性的多轴联动复合机有六轴联动混联数控机床、六轴联动卧式复合数控机床、五轴联动复合激光加工机床，以下对其进行逐个浅析。

（1）六轴联动混联数控机床所谓混联机床就是将串联与并联原理相结合。串联原理，具有大作业尺度、简洁运动算法的优越性;但其各轴的运动误差积累、悬臂结构难以达到更高的刚度、运动件质量过大就会影响速度的提升。而并联机构则有效地弥补了串联机构的缺点，运动误差不累加，刚度也较高运动件质量小，速度快。将这两者相结合的混连数控机床取其利，去其弊，其发展与应用前景都值得期待。

（2）六轴联动卧式复合数控机床HC80绝大部分的工序在一次装夹过程中就可以完成,特别是对于有相对位置要求的工序。这种设计解决了物流长度过长、基准转换过多，定位误差过大，工装夹具数量过大，占地面积过大，新产品实验周期过长等一系列重大问题。可以有效地提高了生产效率。

（3）五轴联动复合激光加工机床SLC-1是以三轴联动复合激光加工机床为基础，进行的进一步的开发研究成果，可实现空间复杂曲面激光淬火、激光切割、激光焊接等激光加工。在创新过程中，将五轴和三轴的本质区别作为了一个重点考虑方向。三轴加工时，在工件坐标系中其刀具周线固定不变；而五轴加工中却做了相应的创新改变，刀具轴线设计成了相应变化的，既保证了加工质量也提高了切削效率，同时避免其它因素的影响。但需要注意的是，自主研发的开放式数控系统，随着网络复杂程度的增加所需求解的非线性优化问题也会复杂化，我们需要选择最佳的网络结构。随着复合加工技术的发展大跨步发展，出现了多种组合的复合加工机床，有效地提高了加工效率。

3、机器人创新开发

机器人主要分为固定机器人和移动机器人两大类。其中的移动机朱志荣陕西荣天电气有限公司719000器人又可再分为轮式移动机器人、履带式移动机器人、步足移动机器人。自动导航轮式移动机器人包含了轮式移动机构和作业操作机构。而对于只含轮式移动机构的AGWMR也可将其称之为“自动导航车”。

（1）自动导航轮式移动物流机器人研发的轮式移动机器人主要分为两类:①2自由度和3自由度的AGV，导航方法包括视觉、超声波、无线遥控、激光扫描、陀螺、电子罗盘;②物流AGWMR，是由轮式移动机构和作业机器人相结合,其移动机构与AGV一样，1~6个自由度的物流作业机器人组成了作业部分。

（2）自动导航牵引车AGT50AGT50是轮式移动机器人，具有牵引移动功能，5000N的牵引力可以拖动多辆无人驾驶的拖车行驶。其导航方式与AGV相同，可作为参考选择配置。其自主开发的开放式数控系统，可以根据现实情况智能性选择可开环控制或闭环控制；其自动校正定位功能使作业更安全准确。

（3）作业机器人目前研发的作业机器人主要分为四大类，分别为:喷漆机器人、焊接机器人、切削机器人以及检测机器人。其中焊接机器人采用激光焊缝跟踪技术，而喷漆机器人采用的则是轨迹规划技术。在大尺寸长距离的情况下进行作业时，如大型罐、大型集装箱、长管道等的喷漆、焊接、局部切削加工及检测作业，上述机器人可以独立进行作业或者与AGV组成轮式移动运动机器人进行作业。为满足大尺寸、长距离情况下的作业位置和姿态定位要求，可将AGV与作业机器人自身位姿定位相结合，因为轮式移动机器人的作业精度低于上述作业的精度要求。

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机械制造及其自动化专业学生普遍认为机械类学科应该以机械设计和机械制造为核心，主要学习机械的设计以及与之相关的加工技术，其它与机械“无关”的课程学不学无所谓。所以，在计算机控制类课程的教学过程中，大多数同学表现消极，仅求考核过关。有的机械制造及其自动化专业的学生甚至认为计算机控制类的课程，应该是计算机专业或者控制专业的课程，这些课程与自己的专业方向不相关，花时间在这些课程的学习上，浪费自己的时间。

1.2计算机控制类课程设置上与专业结合生硬

普通的本科学生在大学课程期间会学到很多的计算机类课程，但真正把计算机控制类课程与机械类主干课程相关联的课程却几乎没有。比如，机械制造及其自动化专业的学生都学习了机械设计课程，课程中对于丝杆的设计与计算进行过讲解；同时他们也学习过单片机或者PLC之类的计算机控制课程，对伺服或者步进电机控制也有一定的了解。但由于我们教学过程中缺少将两者有机结合的主干课程，所以，但在大多数同学的眼中，这两门课程没有任何的关联，是独立的两门课程。由于机械和控制类课程的生硬结合，也导致学生在进行机械设计的过程中，对于设计中需要考虑的机械传动与动作部分，都用一个方框替代，认为这是计算机专业学生需要解决的问题，这就使得有些机械设计成为了“空中楼阁”，无法运行。

1.3机械制造及其自动化专业针对计算机控制类课程的实践

与创新环节尚未形成实践和创新环节是学生将理论知识与实践相结合的重要组成部分，机械类学生的实践环节多是针对某个零件的生产工艺或者设计过程进行的，而对于其生产制造过程中的动作及工艺自动实现部分却视而不见，这种长期以来形成的实践环节，更进一步地加深了学生对其课程学习的偏见。针对计算机控制类课程的实践和创新环节目前大多数的学校没有形成一套成熟的方案。

2.机械专业计算机控制类课程教学改革的方法与实践

2.1转变学生的思想观念

大学生进入学校后，专业教育很重要。在专业教育的过程中，机械制造及其自动化专业的老师不仅需要强调其未来四年需要学到核心专业知识，同时，要进一步强调为了提高生产效率和减轻劳动强度，控制类的课程也是必不可少的组成部分，不能让学生在思想上对该专业开设计算机控制类课程存在偏见。其次，在机械类课程教学的过程中，机械设计、机械制造课程教学的老师，在提及到电机和控制之类的素材时，也需要提示同学们在今后的计算机控制类课程会进一步说明和讲解，这样可以使得机械制造及其自动化专业的学生逐步认识到该专业课程不仅仅是机械设计和制造等机械类课程组成，它是一个系统的工程，同时也有计算机和控制之类的课程。这样不仅可改变机械制造及其自动化专业学生在大学期间的思想观念，同时也会影响其今后的设计和制造工作，使其对事物的认识不仅仅停留在某一个方面，而会从系统的角度来进行分析和研究。

2.2机械类课程与计算机控制类课程有机结合

为了改变传统的机械类课程与计算机控制类课程的生硬叠加的教学模式，大学本科教学的老师有必要从机械制造及其自动化专业课程与计算机控制类课程的内在联系出发，提取机械类课程与计算机类课程的关联因素，对现有的教学模式进行改革，对两类课程之间的空缺进行有益的补充，形成比较完善的机械专业知识体系结构。在教学的过程中，可以尝试将机械类课程与计算机控制类课程分解为知识点、章节和教材的三种结合模式，形成点、线、面的三级结构，将机械类课程与计算机控制类课程真正做到此有机地结合，形成学生在专业课程学习中的一个重要结成部分和重要的学习环节。

2.3针对机械制造及其自动化专业的计算机类课程的实践环节研究

实践教学环节是学生对所学理论知识进行验证的手段，也是学生进行创新设计的重要基础，因此对机械制造及其自动化专业学生的计算机类课程的实践环节研究也是必不可少的，而且是十分重要的。在教学环节中，需要从机械的部件、功能、组成和接口之间的联系出发，将机械制造及其自动化专业的实践教学分解为设计类实践教学、工艺类实践教学和控制类实践教学三个组成部分，从而形成实践教学中的三大核心模块。实践教学的内容紧紧围绕三大模块展开，在实践教学的过程中，既能体现机械制造及其自动化专业的三大核心模块的独立性，又能强调三大模块之间的关联性。通过实践教学环节，进一步加深学生对机械是一个系统工程的认识。此外，在注重学生实践环节训练的同时，鼓励学生参与各类与机械和控制相关的设计大赛，如全国的机械创新设计大赛。通过参加各类大赛，不仅可以提高参赛学生对本专业所学知识的应用能力，同时也可以激发本专业学生对课程的学习热情，在整个院系形成一点带面的学习效果，形成良好的学习氛围，使控制类课程真正融入到机械类课程的学习和实践之中，为培养知识全面的新时代机械制造及其自动化专业人才提供有力地保障。

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企业核心竞争力是先进的科学技术,企业生存与发展基础是利润,减少企业成本是企业生存的基本保障,减少企业成本有很多因素组成,但主要是如何科学进行企业成本控制管理,减少成本并不是一味减少企业职工工资,减少引进生产资料,这些有时候可能更不利于企业科学的发展。主要就是不断总结成本管理经验,需要不断创新学习新的管理模式,目的是提高企业在行业中的竞争力,激发员工正能量,让企业自身不断发展壮大。

1机械制造个业成本控制的特点

1.1可选择性

成本控制有多种因素组成,在机械制造企业采用不同的成本控制方式,根据机械制造企业特点选择合适的成本控制方法,目的就是提高企业的科学发展,让企业向优化的方向发展,提高成本控制,是机械制造企业发展的基础保障。

1.2全面性

全面性是机械制造企业的特色,在企业生产经营的过程中,各个环节都需要进行成本控制,原材料的采购,成品的生产,产品的销售等,都需要科学的进行成本控制,成本费用支出占有一定比例,必须在合理的范围内进行科学控制,要深入了解每个环节的资金支出,让每笔资金支出有一定意思,是为企业发展服务的,加强各个环节成本控制,是提高整体成本控制的基本保障。

1.3连续性

成本控制必须有连续性,就是企业在发展过程中,成本控制要与企业生产一定重要,需要成立专门领导机构持续进行成本管理总结,成本管理长期科学抓,持续到生产各个环节,要从设计、采购、生产、工序等各个环节入手,科学的进行企业成本管理,让成本管理理念渗透到企业生产经营的各个环节,要科学的指导,连续的抓企业成本管理,让机械制造企业健康科学有序的发展。

2机械制造个业成本控制管理中的主要问题

2.1成本控制管理意识不强

企业经营者一般注重生产、销售、核心技术研发等重要领域,对成本控制管理意识淡薄,企业在发展过程中,成本控制是非常重要的,机械制造企业在成本,生产、销售等各个领域都有浪费现象,长期下去,也是很多的资金支出,企业管理者在企业效益非常好的时候,不是很在意企业的成本管理,认为浪费点不是大事,但情况往往是越来越严重,想节约成本,进行科学管理,不是短时间能完成,这与企业的管理有很大关系,科学有效的管理企业,企业员工有核心力,反之企业职工没有向心力,企业长期一定要破产,企业经营管理者一定要重视成本控制管理,提高成本管理意识,这是企业长期健康发展的基本保障。

2.2成本控制管理信息化手段缺乏

成本控制必须科学的进行,利用现代信息技术,企业进行信息化管理,是企业发展需要,也是社会发展需要。随着计算机技术在机械制造企业成本管理中应用,现代化管理信息手段得到了提高,并发挥了巨大作用。不少机械制造企业成本管理的信息化水平相对比较落后,很多企业对信息化认识程度不够、思想准备不足,造成信息技术在降低成本上的作用未能得到真正地发挥。机械制造业的产、供、销,人、财、物是一个系统的有机体,大量的信息交换存在于它们之间。然而山于企业缺乏先进的管理手段和信息化管理系统,人工管理信息分散、各部门之间不及时共享,成本核算不及时、不准确,缺乏完善的基础数据,大大影响了管理决策的科学性。

3机械制造企业加强成本控制的对策措施

3.1树立成本管理观念,健全成本管理制度

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1.2控制工程有利于促进机械制造的成本优化在当前竞争环境下，国内机械制造企业存在着一个普遍的问题，那就是在生产成本控制方面面临巨大压力。所以如何在满足外部需求的同时尽可能地控制并降低内部成本消耗，已经成为各企业共同关注与亟待解决的一个重要问题，同时也是我们必须采取措施加以解决的问题。而此时，我们必须要对成本进行合理有效的控制，使其发挥最大的效用。对车间资源配置进行调整以实现总体成本优化，实现各种资源的优化配置，同时考虑资源使用方式的多样性，这样就可以在很大程度上节约资本，所以我们必须要利用控制工程来促进资源的合理利用。一方面需要结合生产对各种资源配置方案的调整效果作出准确的评价，另一方面又需要提供有效的备选方案的优化选择，通过搜索比较，我们可以发现，这样就可以实现问题的快速解决，更好地优化机械制造的成本。

1.3机械制造的发展也可以促进控制工程的发展机械制造业的发展可以为我们提供大量的资金支持，这样我们就可以很明显地看出工程制造的发展方向，也可以使控制工程得到快速的发展。机械制造可以使控制工程实现对输入信息的有效扩展与增强，同时也可以完成中枢处理的动态局域网络，能实现信息空间的优化分解，大大降低计算的复杂性，提高工作的效率和实时性。这种框架具有较强的信息融合和技术集成能力，大大提高了机械制造业的工作效率。所以，我们必须要加强相关技术培训，进一步促进我国相关技术的发展，提高我国的综合经济实力。随着近年来科技的不断发展，人们对于新产品的需求程度以及开发力度也逐渐加大，但是传统的设计方法是从无到有，这大大增加了新产品的开发周期和产品成本。随着科技水平的不断提高，越来越多的军用技术向民用技术转化，减小了工作强度，提高了设计效率。

2如何促进二者的和谐共同发展

2.1加强对相关技术人员的培养随着科学技术的发展，先进设备不断涌现，机械设计和工艺安排方面有了较快的发展。就目前市场的生产水平而言，大型企业资金雄厚，拥有先进的技术和生产设备，而中、小型企业在工艺安排和夹具设备方面相对较差，希望通过对输出轴零件的工艺和专用夹具的设计，解决中、小企业所存在的问题，提高生产效率、提高产品精度，降低生产成本。所以说我们必须要培养相关技术人员，促进CAD技术的发展。如复杂的石雕图形是无法通过传统的加工手段制造出来，只能由技艺高超的雕刻师傅们手工雕刻，而采用了三维数据设计以后这些问题就迎刃而解。通过对手工雕刻的实物进行扫描处理，形成雕刻机能够识别的文件，控制雕刻机进行批量化石雕生产。

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目前是采用计算机控制，预先编程然后利用控制程序实现对设备的控制功能。由于计算机软件的辅助功能替代了早期使用纯硬件电路组成的数控装置，使得输入数据的存储、处理、判断、运算等功能均由现场可编辑的软件来完成，这样极大的增强了机械制造的灵活性，提高设备的工作效率。

2机械制造中数控技术的应用

2.1工业生产工业机器人和传统的数控系统一样是由控制单元、驱动单元和执行机构组成的。主要运用机器设备的生产线上，或者运用于复杂恶劣的劳动环境下下，完成人类难以完成的工作，很大程度上改善了劳动条件，保证了生产质量和人身安全。

在实际操作中，控制单元是由计算机系统组成，指挥机器人按照写入内核的程序向驱动单元发出指令，完成预想的操作，同时同步检测执行动作，一旦出现错误或发生故障，由传感系统和检测系统反馈到控制单元，发出报警信号和相应的保护动作。而执行机构是由伺服系统和机械构件组成。有动力部分向执行机构提供动力，使执行机构在驱动元件的作用下完成规定操作。

2.2煤矿机械现代采煤机开发速度快、品种多，都是小批量的生产，各种机壳的毛坯制造越来越多地采用焊件，传统机械加工难以实现单件的下料问题，而使用数控气割，代替了过去流行的仿型法，使用龙骨板程序对采煤机叶片、滚筒等下料，从而优化套料的选用方案。使其发挥了切割速度快、质量可靠的优势，一些零件的焊接坡口可直接割出，这样大大提高了生产效率。同时，数控气割机装有自动可调的切缝补偿装置。它允许对构件的实际轮廓进行程序控制，好比数控机床上对铣刀的半径补偿一样。这样可以通过调节切缝的补偿值来精确的控制毛坯件的加工余量。

2.3汽车工业汽车工业近20年来发展尤为迅猛，在快速发展的过程中，汽车零部件的加工技术也在快速发展，数控技术的出现，更加快了复杂零部件快速制造的实现过程。

将高速加工中心和其它高速数控机床组成的高速柔性生产线集“高柔性”与“高效率”于一体，既可满足产品不断更新换代的要求，做到一次投资，长期受益，又有接近于组合机床刚性自动线的生产效率，从而打破汽车生产中有关“经济规模”的传统观念，实现了多品种、中小批量的高效生产。数控加工技术中的快速成形制造技术在复杂的零部件加工制造中可以很轻易方便的实现，不仅如此，数控技术中的虚拟制造技术、柔性制造技术、集成制造技术等等，在汽车制造工业中都得到了广泛深入的应用。21世纪的汽车加工制造业已经离不开数控加工技术的应用了。

2.4机床设备机械设备是机械制造中的重中之重，面对现代机械制造业的需求，具备了控制能力的机床设备是现代机电一体化产品的重要组成部分。计算机数控技术为机械制造业提供了良好的机床控制能力，即把计算机控制装置运用到机床上，也就是用数控技术对机床的加工实施控制，这样的机床就是数控机床。它是以代码实现机床控制的机电一体化产品，它把刀具和工件之间的相对位置、主轴变速、刀具的选择、冷却泵的起停等各种操作和顺序动作数字码记录在控制介质上，从而发出控制指令来控制机床的伺服系统或其他执行元件，使机床自动加工出所需零件。

3数控技术的发展

从第一台数控机床开发成功到现在已有50多年的历史，由传统的封闭式数控系统发展到现今的开放式PC数控系统。传统的计算机数控系统，由于采用封闭的体系结构，它的通用性、软件移植性、功能扩展和维修都比较困难；开放式体系结构的计算机数控系统的发展，使传统的计算机数控系统的市场正在受到挑战。开放式计算机数控系统，采用软件模块化的体系结构，显示了优良的性能，能适应各种计算机的软件平台，具有统一风格的用户交互环境，操作、维护、更新换代和软件开发都比较方便，具有较高的性能价格比，已成为数控系统发展的方向。

4结束语

机械制造技术不仅是衡量一个国家科技发展水平的重要标志，也是国际间科技竞争的重点。我国正处于经济发展的关键时期，制造技术是我们的薄弱环节。PC机进入数控领域，极大的促进了数控技术的发展，也为我国在数控生产领域赶超发达国家提供了机遇。跟上发展先进数控制造技术的世界潮流，将其放在战略优先地位，并以足够的力度予以实施，尽快缩小与发达国家的差距，在激烈的市场竞争中立于不败之地。同时，数控加工技术的发展孕育产生大量的数控专业技术人才，进而推动我国现代机械制造业进一步走向繁荣。

参考文献：

[1]马岩.中国木材工业数控化的普及[J].木材工业.2006(02).

[2]陈光明.基于数控加工的工艺设计原则及方法研究[J].制造业自动化.2005(09).

[3]南生春，傅万四.浅谈数控技术在木材加工机械上的应用[J].木材加工机械,2004(01).

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（1）数控技术的便利性是多方面的展现，与传统制造业相比，数控技术的应用就很好地减少了机械制造中繁复的工艺流程，通过这种减少工艺流程的方法之后，那么数控技术的便利性就会完全展露无遗。

（2）数控技术在机械制造中的发展应用还能够改变机械制造中的加工工艺参数，改变了机械制造中的加工工艺参数之后，我们的机械制造将会更加的便利。

1.2数控技术的高效率

（1）数控技术在机械制造中的发展应用能够实现一次装夹工件完成多道工序的加工，从而能确保加工的精度和减少辅助的时间；

（2）数控技术在机械制造中的发展应用能够高质量的完成普通机床难以完成的复杂零件和零件曲面形状的加工；

（3）在我国机械制造产品的稳定性和可靠性存在一定的问题，再加上网络化程度也不够普及，只用于一些简单的程序数据传输，就串口通讯技术来说，网络数字化水平不高，集成化和远程故障的排除能力较弱。总而言之，数控技术在我国机械制造业的应用上还不是很成熟，需要投入更多的人力和财力，加强相关方面的技术人员的培训，不断地吸收新技术的同时，真正做到将技术成果实践于实际操作中。

2数控技术在机械制造中的实际应用探究

2.1数控技术在机床方面的实际应用

在机床的数字化作用下对于刀具以及机械的部件以及主轴的变速等等都是由数字来进行操作，只需要在对机械的一些零部件加工之前由编程人员把零部件的相关程序进行编程，而后再通过程序的载体，在这一过程中如果是想改变对机械的零部件加工只要在电脑系统的程序中进行修改，输入新的程序即可，这对于传统的人工调整有着很大的方便性，在效率上得到了提高。

2.2数控技术在汽车机械制造中的实际应用

在我国的经济得到稳步上升过程中人们的生活水平也随之得到了很大的提高，在对产品的消费方面需求愈来愈大，在这一市场激烈竞争的背景下数控技术就有着其重要的作用，数控技术在汽车机械制造中得以应用能够在质量上以及效率上都能够得到有效的提高，对于汽车的零部件的加工以及新产品的研制都有着很好的效率提升，从而也把汽车机械的零部件加工向着集成化以及规模化的方向得到了发展。

2.3数控技术在煤矿机械制造中的实际应用

（1）当前的煤矿产业的发展中对于采煤机械的要求也已经愈来愈高，在实际的采煤环境制约下采煤机的种类也比较的多，并且都不是大批的进行生产，这就给采煤机械的制造有了很大的困难，对于传统的机械制造的技术在采煤机的单件下料问题上得不到很好的解决，而数控技术的应用可以通过龙骨板程序进行下料，对于在套料的选用方案上起到了很好的优化作用，在效率提高的同时，在对机械的零部件生产过程中的精确度也有了很好的保障。

（2）在数控技术得到了一定程度的发展的同时，也应当清醒的看到一些不足之处，在长期的发展过程中，我国的数控机床还处在一个低档膨胀和中档发展迟缓以及高档进口的这样一个局面，在我国的一些重要的工程方面的应用上还是依靠于进口的设备和技术来完成，从整体的发展上来看，我国在数控技术上的水平以及精确度和质量、性能和其他国家相比还处于比较落后的阶段，在自主创新能力方面还不够，在自主产权的操作系统方面还比较的缺乏。