機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的應(yīng)用

徐培紅

摘 要：要想提高工程機(jī)械的整體質(zhì)量，一個重要的途徑就是運用機(jī)電一體化技術(shù)。優(yōu)化機(jī)械設(shè)備的機(jī)電一體化水平，在精簡設(shè)備結(jié)構(gòu)的條件下可以提高其效率、靈活性和精度水平，同時還可以使其得到可靠的綜合性提升。本文主要通過對機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中應(yīng)用的必要性進(jìn)行分析，重點研究了具體的工程機(jī)械如何應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行加工生產(chǎn)，從而為更多類型的工程機(jī)械應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)提高加工效率。本文將主要通過對工程機(jī)械中引入機(jī)電一體化技術(shù)必要性進(jìn)行分析，然后重點研究在具體的工程機(jī)械方面機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用，從而為更多相關(guān)的工程機(jī)械應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)提供技術(shù)上的借鑒和支撐。

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化技術(shù);工程機(jī)械;應(yīng)用

1.在工程機(jī)械中引入機(jī)電一體化技術(shù)的必要性

1.1提高工程機(jī)械加工質(zhì)量

傳統(tǒng)的由純機(jī)械操作完成的工程項目，大多數(shù)誤差較大，比如生產(chǎn)機(jī)床夾具，由于機(jī)床夾具是主要是為了在加工工件的過程中起到定位以及夾緊的功能，整個的夾具誤差需要盡可能的小，才能保證加工的工件加工質(zhì)量不受到影響，在這個過程中由于沒有專門的誤差處理裝置，緊靠手工和經(jīng)驗來很難保證加工的精度，因此在這個過程中就需要引入機(jī)電一體化技術(shù)，在生產(chǎn)家具的過程中通過計算機(jī)調(diào)節(jié)程序，并且在整個的加工過程中通過傳感器實時的反饋信息，從而可以在誤差允許的范圍內(nèi)實現(xiàn)精準(zhǔn)的控制誤差，從而完成整個的加工項目，提高工程機(jī)械的加工質(zhì)量。

1.2提升加工的安全性

傳統(tǒng)的機(jī)械加工由于機(jī)床設(shè)備較為陳舊，很多都是采取初級液壓裝備，毛坯的加工都是通過人工來完成，并且機(jī)床等加工設(shè)備很容易受到環(huán)境的影響，機(jī)床出現(xiàn)故障是經(jīng)常的事情，在檢修設(shè)備的過程中很容易受到電氣的影響造成錯誤的判斷，甚至?xí)霈F(xiàn)加工事故，嚴(yán)重威脅加工人員的健康安全。而引入機(jī)電一體化技術(shù)就可以有效的監(jiān)控加工過程，并且在加工的過程中可以實時的觀察整個的加工狀態(tài)，一發(fā)現(xiàn)隱藏的危險點就可以及時的發(fā)現(xiàn)，然后進(jìn)行處理在，這樣大大提升了加工的安全性。

1.3確保工程機(jī)械設(shè)備的精準(zhǔn)性

由于機(jī)電一體化技術(shù)是機(jī)械電氣以及計算機(jī)三者之間相結(jié)合，依靠傳感器進(jìn)行監(jiān)控，在這個過程中就可以通過對實時監(jiān)控反饋從而完成整個的工作。并且反饋出來的加工結(jié)果還可以及時的進(jìn)行分析，對于有缺陷的產(chǎn)品可以直接分析產(chǎn)生這種缺陷的原因，然后就可以具體問題具體分析，從而不斷的提高加工的精準(zhǔn)性。

2.機(jī)電一體化技術(shù)在工程機(jī)械中的具體應(yīng)用

2.1機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用

在挖掘機(jī)后支撐臂成形的應(yīng)用對于挖掘機(jī)來說，整個的工作過程中除了挖掘動臂的影響之外，好需要后支撐大臂的轉(zhuǎn)動以及靈活支撐的作用，由于本身加工的復(fù)雜性，導(dǎo)致在工程機(jī)械加工之中，普通的加工方式是難以滿足整個的加工需要的，需要用到成形技術(shù)來進(jìn)行工程機(jī)械的發(fā)展，而成形技術(shù)正是機(jī)電一體化技術(shù)的完美應(yīng)用。整個的挖掘機(jī)后支撐臂的示意圖如圖1所示。

主要有三部分組成，由于整個挖掘機(jī)后支撐臂在進(jìn)行轉(zhuǎn)動運動的過程中需要機(jī)電與液壓的共同作用，因此在工作的過程中會出現(xiàn)振動的現(xiàn)象，因此在制作這個機(jī)器零件的過程中需要考慮填充材料的數(shù)量，主要有三個填充腔組成，在這個過程中可以通過傳感器對整個過程實現(xiàn)檢測，從而實際計算出所需要材料的質(zhì)量，確定完質(zhì)量之后就可以確定所需要填充材料的體積，將填充的材料填充到填充腔中去，然后完成整個的成形過程，通過機(jī)電一體化技術(shù)將整個的加工成形過程還原如圖2所示。如圖2所示整個的過程主要有四個步驟，首先是加砂，這一步主要是為了測量整個的成形腔具體需要多少體積的材料，然后是起振，是為了讓材料可以均勻的融合混合，在這個過程中是通過電氣控制來進(jìn)行振動，是機(jī)械和

電氣之間的配合來共同完成，并且在這個過程中還需要計算機(jī)通過傳感器實時的監(jiān)控溫度以及振動所傳輸?shù)臒崃繂栴}，防止因為在起振的過程中由于產(chǎn)生較多的熱量從而讓工程機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障，然后是充填，消除材料之間的縫隙，最后是填滿成形完成整個的加工過程。整個加工生產(chǎn)過程，通過計算機(jī)實時的進(jìn)行監(jiān)測，如圖3所示。

圖3為不同振動方向下填充腔Ⅰ的干砂充填數(shù)目曲線，圖中X、Y、Z分別表示砂箱沿X、Y，Z單向振動，XY、XZ、YZ分別表示砂箱同時沿X、Y或X、Z或Y、Z兩個方向振動，XYZ表示同時沿X、Y、Z三個方向振動。通過這一例子可以很好的看到，現(xiàn)階段應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)可以很好地解決加工問題以及加工過程中存在的誤差較大的問題，從而極大地提高生產(chǎn)的安全性可靠性極大地提高生產(chǎn)的效率。2.2機(jī)電一體化技術(shù)在水輪機(jī)擴(kuò)容改造的應(yīng)用水輪機(jī)也是工程機(jī)械經(jīng)常加工的重要機(jī)械部件。水輪機(jī)經(jīng)常應(yīng)用到水庫的發(fā)電之中，由于很多情況下水輪機(jī)的應(yīng)用條件對于水的流量等多種情況是十分嚴(yán)格的，因此需要利用機(jī)械加工進(jìn)行擴(kuò)容的加工生產(chǎn)，但是在傳統(tǒng)機(jī)械中由于沒有引入計算機(jī)模擬技術(shù)導(dǎo)致在很多時候都需要重新的改造，具體的實用效率十分的差，從而浪費了很多的人力物力。而機(jī)電一體化技術(shù)的引入給水輪機(jī)擴(kuò)容生產(chǎn)提供了更好的加工環(huán)境，可以在擴(kuò)容的過程中運用計算機(jī)技術(shù)進(jìn)行模擬擴(kuò)容制造。

2.3機(jī)電一體化技術(shù)在優(yōu)化數(shù)控機(jī)床上的應(yīng)用

機(jī)電一體化技術(shù)最先應(yīng)用的場景就是應(yīng)用在優(yōu)化數(shù)控機(jī)床上面，由于許多的工程機(jī)械零件的加工生產(chǎn)過程都離不開數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，因此優(yōu)化數(shù)控機(jī)床的參數(shù)將會極大的增加工程機(jī)械的加工效率。對于數(shù)控機(jī)床來說，機(jī)電一體化技術(shù)極大的增強(qiáng)了數(shù)控系統(tǒng)的整體性以及穩(wěn)定性，并且在很多時候給數(shù)控機(jī)床的生產(chǎn)注入新鮮的活力，比如回轉(zhuǎn)刀架的設(shè)計，刀架的定位是數(shù)控機(jī)床需要考慮的重點問題，并且在很多時候容易造成重復(fù)的回轉(zhuǎn)定位，從而引起過誤差的增大，因此運用機(jī)電一體化技術(shù)就可以監(jiān)控回轉(zhuǎn)刀架的重復(fù)定位問題，從而優(yōu)化了數(shù)控機(jī)床。

結(jié)束語

綜上所述，本文首先介紹了在工程機(jī)械中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)的必要性，主要是提高加工質(zhì)量，提升加工過程的安全性以及確保設(shè)備的精準(zhǔn)性。然后重點介紹了機(jī)電一體化技術(shù)在具體工程機(jī)械的應(yīng)用，主要選擇了挖掘機(jī)后大臂、水輪機(jī)擴(kuò)容以及數(shù)控機(jī)床的改進(jìn)方面的具體應(yīng)用，從而讓機(jī)電一體化技術(shù)更好的更廣泛的應(yīng)用到工程機(jī)械之中。

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