摘要：自适应切削是机械加工生产过程中的一种现代化切削方式.它能自动克服诸如工件加工余量不一致、工件材质不均匀、刀具不断磨损、切削力随机变化等因素对加工过程产生的影响，使切削过程始终处于最佳状态，它特别适用于形状复杂、体积庞大、品种繁多、生产批量小、精度要求高的这一类零件的切削加工，如汽轮机、磨煤机等电力设备中的许多零件。
关键词：汽轮机；切削技术；自适应；制造
引言
现代高度自动化、机械化的生产技术为制造开创了新的发展空间，尤其是在汽轮机设备制造领域，通过运用自适应类型切削技术，就能缩短制造周期、提升制造效率的同时强化汽轮机设备质量。但在实际运自适应类型切削技术的时候也需要能注意到其中的关键，更好的将切削技术落实到汽轮机设备制造中。
1自适应切削的分类
(1)根据优化对象
可以有切削力型自适应切削、切削功率型自适应切削、切削扭矩型自适应切削、切削刚度型自适应切削、切削路径型自适应切削[7~91和混合型自适应切削等方式。
(2)根据采用的控制量
自适应切削可以有切削速度自校正、进给量自校正、进给速度自校正、切削深度自校正和混合型自校正等方式。
(3)根据控制目标
自适应切削可分成两大类：约束型自适应切削(ACC)系统和优化型自适应切削(ACO)系统。约束型自适应切削(ACC)系统它使加工过程的某些状态量约束在有效范围内，间接保证加工过程的有效性。ACC系统通过设定合理约束切削力(或功率)，以及在线调节加工过程参数来保证加工过程的有效性和加工精度，提高加工效率。它预先规定某些过程变量的约束值，并在切削过程中不断检测这些变量与约束值之间的偏差。进而根据比较结果以及切削用量和过程变量之间的关系，自动调整切削用量，以使过程变量被控制在规定的约束值上。
2自适应类型切削技术原理分析
普通的切削技术在对机械部件进行加工的时候，常通过调节机械部件加工阶段切削量来控制切削机械运行。当将切削精度数值控制为某一个标准量之后，切削技术的加工制造精度、机械部件生产效率、机械部件制造成本这三个方面都会受到影响。在使用普通切削技术进行机械部件制造的时候，当切削的条件要求不发生变化，就会有一组切削设备最佳运行参数与之对应。但在实际运用切削技术进行汽轮机部件加工的时候，可能会遇到一些难以预料的影响因诉，如果将切削设备运行状态设定为最佳运行参数，那么一旦出现了突发因素，那就可能会影响到切削程序的运行，甚至会出现一些安全事故。
为了避免由于运行参数设定所导致的安全事故，普通类型的切削操作设备在设定设备运西瓜参数的时候，会按照最恶劣工况来设定设备切削程序参数。这种处理方式虽然能避免由于参数设定方面的问题所引发的设备故障，但这种参数设定方式也限制了切削设备性能的发挥。而自适应类型切削技术的出现则解决了普通切削技术在参数调整方面的矛盾，自适应类型的切削技术在使用中能根据机械部件加工目标以及设备运行工况，不断的对设备切削参数进行调整，一直以和实际切削工况相适应的模式进行切削操作。
3汽轮机设备制造中自适应类型切削技术的运用
3.1自适应类型切削技术的关键性分析
在现代电力生产领域中，汽轮机设备是发电系统关键的组成部分，在现代电力能源消耗急剧增加的背景下，对于汽轮机设备性能、组成部件质量的要求也更高。汽轮机设备叶片部件、机械转子部件、机械叶轮部件的加工质量都和汽轮机设备运行效率以及运行可靠性产生影响。而在汽轮机设备制作中，普通切削技术已不能适应现代汽轮机设备的制造要求，不但影响了汽轮机设备的质量，也让切削操作的成本更高，需要制造单位能采用自适应类型的切削技术来进行汽轮机设备的生产加工。
3.2叶片部件加工制造
普通数控铣削系统仍有两点不足之处:其一是不能自动补偿刀具的磨损，而由于叶片材料含有高温合金元素，切削加工性差，所以，刀具是极易磨损的;其二是因为叶片型线的各段曲率不同，从而导致铣刀与叶片的接触弧长随时不同，因此切削刀刃与各段型线的接触长度不断变化，这将使切削力不断变化，加工状态极不稳定.这两点是造成叶片型线误差和表面质量差的主要因素，而型线精度和表面质量却是叶片的两项主要加工要求.采用带刀具磨损自适应补偿功能是和叶型曲率自适应调节功能的数控系统，则能够满足高性能机组对叶片加工的质量要求.刀具磨损自适应补偿就是预先记录各把刀具的几何形状，随时计算正在切削的刀具刀尖的磨损量，并通过自动调整切深，及时给工件以误差补偿.当刀具的使用时间达到其耐用度值时，系统便发出换刀信号，自动换刀.叶型曲率自适应调节系统能够同时自动测量叶型曲率变化的信号和铣刀切削力变化的信号，然后由适应控制装置自动调节工件转速，使切削力保持恒定.
3.3转子加工
转子是又粗又长的轴类零件.主要工序为外圆车削，目前，常采用数控车床对其加工.锻坯转子的粗加工余量非常大，可达30～80mm，荒切重量多达转子坯料的一半甚至更多，可见，粗切所耗工时相当长的.又因转子多为阶梯轴，毛坯余量亦不均匀，故切削过程中切削力变化非常大.普通数控车床不能在切削过程中根据切削力的变化自动调节切削用量，故编程时切削用量只能取保守值因粗切时问长，则当长时间采用保守切削用量时，导致生产率大为降低，采用恒力自适应切削可以改变这种状况，
3.4叶轮加工
叶轮属于大型盘类零件，适宜在立车上加工.目前，有条件的修遣厂也是用数控立式车床加工.叶轮轮面为大环形面.近轮缘处与近轮壳处之间的直径差少则一、二倍，多则四、五倍.刀具从轮缘处向轮壳处切削时，刀尖处的切削半径不断减小，于是，切削速度不断降低，这不仅造成加工效率低，且影响轮面表面质量，而轮面的表面质量要求很高出于V=ndn／1000，故当刀尖向近轮壳处运动时，可以通过提高工件转速n，使切削速度V保持恒定.这就是恒速自适应车削.此外，叶轮的外径与厚度的比值较大，可达D／6>45，这时，切削过程极易产生振动，造成工件变形，影响加工质量，且因件大，加工时问长，故对此类零件亦应采用恒力自适应切削才能既保证质量又提高生产率.
3.5汽缸加工
高性能大型机组的汽缸通常需要采用高精度数控机床进行其各面及孔的加工并保证其严格的位置精度的.这种控制系统的自适应主要目标是保证加工质量.适宜采用力或切削温度引起的刀具变形误差自适应补偿或刀具磨损自适应补偿.二者虽然
在普通数控镗铣床上若想达到带有自适应功能的数控镗铣床的精度并非不可能，但需要经过反复实验，不断积累经验才行，这当然要影响生产率，甚至导致成本经自适应系统还高.但当为单件加工时，即使想以生产率或生产成本为代价来换取高质量也是不可能的，因为不再有同类零件的加工机会.因此，在零件加工质量要求高且批量小时，采用自适应控制是十分重要的，汽缸正属于这类零件.
结束语
在各种电力设备中类似于汽轮机中各种零件的情况并不少见.如磨煤机中大齿轮的齿坯的加工就与叶轮相似，而壳体与汽缸亦有共性.可见，电力设备制造业是很需要这种先进技术的，只要深入研究，认真探讨，就能加速电力设备修造业的技术进步，推动其向高科技水平发展。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
参考文献
[1]包轩庭.高速干切削技术的研究现状与发展趋势[J].常熟理工学院学报.2027(08)
[2]张泽华,吴洪苇,张海涛.电力设备预防性试验的重要性与方法[J].南方农机.2016(02)
[3]黄旦莉.智能电网中电力设备及其技术发展分析[J].中国新技术新产品.2014(21)
机电一体化技术在机械工程上的应用及发展探讨
柯翔
（42020219730626XXXX 湖北黄石 435000）
摘要：在现代化的工程机械发展过程中，机电一体化技术有着十分广泛的应用，不但能够使得传统的工程机械提升了使用性能，而且也在一定程度上提升了工程机械运行效率，使得工程机械能够在更低的资金消耗下完成更高的工程目标。在现代工程机械的实际使用过程中，应当充分掌握机电一体化技术的应用情况，并且把握住机电一体化技术的发展方向，从而使得机电一体化技术能够得到更好的应用以及发展，进而促进工程机械能够得到更好的发展。
关键词：机电一体化；工程机械；应用
引言
工业企业要和现代科技发展相融合，就要提高技术。机电一体化技术的不断进步，工业企业的主要设备是工程机械，进行集成运转，从而提升工业企业的运转效果。现代工程机械在运用过程中，机电一体化技术是非常重要的,对机电一体化技术提高关注度，掌握好运用技能，进一步促进了工程机械的发展。
1工程机械机电一体化技术的概述
科技的不断进步，工程项目中人力的作用已经逐步的被机械化的设备所替代，工程机械能够帮助人们在施工过程中极大程度的减少施工中的人力成本，提升施工的安全性和运行效率。要想使得工程施工机型的工作效率最大化，就必须要充分的发挥出机械的性能，电子信息应用技术不断的发展推动了机电一体化的发展进程。机电一体化技术是自动化机械技术发展过程中所衍生出来的新型技术，该技术在工程机械中的应用提升了工程机械设备的综合性能力，使得工程机械能够满足各领域的多方面需求。机电一体化的应用有助于提升工程机械设备的整体稳定性与可靠性，机电一体化技术所提供的自动检测和监控功能，能够有效地减少设备故障的发生，为机械设备装置提供科学有效的保障，从而确保生产安全。工程机械中的保养和维护是必不可少的，也是能够确保工程机械能够可靠运行的有力保障。但是大型机械设备的拆卸为日常的维护与保养工作带来不小的阻碍，而机电一体化技术的应用能够极大地简化这一过程，借助一体化的操作方式，从而实现设备维修与管理的自动化，节约维护成本。
2机电一体化在工程机械中的具体应用
2.1在工程机械自动检测中的应用
机电一体化在工程机械应用的过程中，其突出的效果体现在自动化检测方面上。机电一体化所具有的自动化检测能够实现对工程机械各个方面的问题进行明确，尤其是平常不易发现的问题，对于重点部分还会进行相应的重点检测，一旦超出正常标准运作的异常情况，自动报警装置就会马上做出反应，并对其故障的原因进行表明，从而为工作人员的维修工作提供了良好的依据。自动化检测行为很大程度上提升了工程机械设备的生产效率，对于节约成本具有很积极的作用，同时也增强了工程进行的可靠性。
2.2在工程机械施工精度控制中的应用
随着机电一体化技术在工程机械领域的应用程度越来越深，为工程建设切实的实现先进化，精准化，高效率目标做出了巨大的贡献。例如，在进行沥青水泥混凝土搅拌机械工作过程中，通过机电一体化技术中的计算机称量系统，促使称重工程切实的实现精确化和自动化。而如果在工程机械进行中涉及到找平的问题，其技术也能够良好的满足其要求。从而促使施工的质量问题和效率问题都得到了很好的保障。除此之外，针对材料供应的问题上，如果能够切实的保障，就能够有效提升其工程完成的效率，而机电一体化就这个问题已经给予良好的解决办法，具体实现在超声波技术。
2.3在工程机械监控中的应用
机电一体化能够实现对于工程机械中的各个环节和设备运行情况进行检测，而自动化的检测具体体现在各类设备上，系统工作工程中的全方面，而如果出现影响设备工作正常进行的情况，系统就会给出反映，发出警报，从而工作人员对于设备可能出现的问题进行一一排查，维持设备良好的工作状态。而这一功能具体是由机电一体化技术中的液压，传动以及制动等系统实现的。目前，我国现代化工程机械发展速度越来越快，领域规模拓展范围越来越大，而机电一体化的成长良好的满足社会对于工程机械施工生产效率的需求，其所具有的监控、检测、警报等功能在逐步的完善过程中，促使工程建设的效率和质量得到了很大程度的提升。
2.4在工程机械节能降耗中的应用
有的时候为保证工程机械能够具有充足的能源进行施工，就为其提供充足的能量，但是所消耗的能源却远远超过设备所能够正常承担的，不仅没有提升设备的施工效率，反而给设备造成了严重的负担。而机电一体化针对这个问题，提出了良好的解决措施。例如，传统的液压挖掘机对于能源的使用程度只有1/5，从而出现了严重的能源浪费问题。而机电一体化技术中具有一种OLLS的节能控制器，在促使资源得到充分的利用之后，也有效的提升了施工效率。
3机电一体化的未来发展
3.1高性能化发展
高性能化，就是全面提升新品的质量及生产效率，其中包括高效率、高可靠和高精密度等一系列性能要求。在参照CPU标准的情况下，将不同线路连接在一起，并进行数据的高效传递，一台机器能够操控多项任务，自动检测故障，并进行纠正，实现了系统的自动化恢复，这体现了机电一体化技术的高性能。
3.2智能化发展
虽然机电一体化并不能在工作上完全的取代人类，但其凭借智能化处理等优点，完全可以做好人类所能处理的工作，进而准确有效地控制和操纵机器。产品的智能化是机电一体化发展的重要体现，同时也是其与传统机械技术的最大区别，其以控制理论为前提条件，将心理学、生理学及人工智能等结合起来，通过模拟人工智能的方式，有效进行自动编程、诊断及产品的加工。
3.3微型化发展
目前，纳米技术在机电一体化中也得到了应用。电子技术与机械技术在纳米领域结合后，所衍生的产物就是微型机电一体化技术。微型机电一体化技术的诞生标志着机电一体化的发展迈向了全新的阶段。微型机电一体化是基于微电子机械系统的一种技术，主要指几何尺寸小于1cm的机电一体产品，并不断向微米、纳米方向发展。微型机电一体化产品主要具有体积小、耗能少、运动十分灵活等特点，在社会发展中具有非常重要的作用，尤其是在医疗、军事方面有着极为强大的功能。
3.4绿色化发展
现代化社会发展的一个主要趋势就是绿色化，保护自然环境，合理利用自然资源等，并且对于许多产品也要求其转变为绿色产品。工业发展推动了人类社会的进步，但同时也在不断消耗自然资源，破坏生态环境。因此，加强环境保护，实现产品绿色化成为社会发展的必然趋势。机电一体化产品向绿色化方面发展亦是大势所趋，且具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化要求是在使用产品的过程中不会对生态环境造成污染，且产品报废后应能够再次回收利用。
3.5系统化发展
系统化发展为机电一体化技术提出了全新的要求。为了保证机电一体化的系统性，需要使产品能实现任意组合和调整，并对不同产品进行系统管理。其中，不乏新兴系统的出现，如仿生物系统就是多个生物体结构的综合体，为机电一体化迈向系统化提供了发展方向。
结束语
如今，工程机械行业面临着越来越激烈的竞争，要想促进行业竞争力的提升，需要不断提高工程机械的科技含量。而机电一体化技术作为一种新的技术，其在工程机械中的应用能够促进的工程机械运行效率与使用性能的提升，不仅是科学技术与工程机械的完美结合，也是工程机械的主要发展方向。
参考文献
[1]成静静.简述机电一体化在工程机械中的应用[J].现代职业教育, 2017(34):230.
[2]杨凤双.机电一体化系统在机械工程中的应用[J].科技资讯,2017, 15(33):70-71.
[3]史伯宁.工程机械中机电一体化技术的应用剖析[J].民营科技, 2017(11):89.
[4]程彬.关于我国工程机械机电一体化发展的探讨[J].内燃机与配件,2017(20):138-139.
论文作者:吴大龙1,谌强2
论文发表刊物:《电力设备》2018年第26期
论文发表时间:2019/1/16
标签：机电一体化论文; 工程机械论文; 自适应论文; 技术论文; 加工论文; 汽轮机论文; 设备论文; 《电力设备》2018年第26期论文;