機(jī)械設(shè)計(jì)制造中機(jī)電一體化的運(yùn)用探析

李雪娜 秦皇島市海港排水服務(wù)中心

機(jī)電一體化技術(shù)有其自身的優(yōu)勢(shì)和應(yīng)用的難度。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，操作人員要熟練操作這一技術(shù)，才能有效保證產(chǎn)品的質(zhì)量。機(jī)電一體化的更新速度飛快，可確保機(jī)械工程邁向現(xiàn)代化方向，更能進(jìn)一步完善工程機(jī)械的性能。

一、機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

隨著我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)水平日益提升，在生產(chǎn)過(guò)程中，要充分發(fā)揮出自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備的作用。設(shè)備運(yùn)行的安全性和可靠性得益于機(jī)電一體化技術(shù)的支持。在機(jī)電一體化技術(shù)中，主要包括機(jī)械技術(shù)、電子電工技術(shù)、傳感器技術(shù)和信息技術(shù)等諸多內(nèi)容。正是基于此，機(jī)電一體化所具備的優(yōu)勢(shì)不言而喻。

首先，機(jī)電一體化技術(shù)的生產(chǎn)能力也比較強(qiáng)。該技術(shù)突破傳統(tǒng)工業(yè)生產(chǎn)方式所帶來(lái)的局限性，在信息技術(shù)的支持下，機(jī)電一體化技術(shù)可以確保操作更加精準(zhǔn)和靈敏，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化控制，有效提高產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。第二，具有較高的安全性和可靠性。機(jī)電一體化技術(shù)可以確保機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)化監(jiān)督與控制。一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，就能及時(shí)進(jìn)行報(bào)警，啟動(dòng)自動(dòng)化保護(hù)機(jī)制，避免對(duì)設(shè)備造成損害，提高設(shè)備的安全性。第三，具有優(yōu)越的性能。在控制系統(tǒng)的支持下，設(shè)備的工作狀態(tài)可通過(guò)數(shù)字化方式顯示，采用智能化操作設(shè)備即可進(jìn)行操作，縮短操作時(shí)間，保證操作更加便捷。第四，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用范圍比較廣泛。該技術(shù)得益于多項(xiàng)技術(shù)的支持，在各個(gè)領(lǐng)域中均可以發(fā)揮出重要的作用，具有廣泛的發(fā)展前景。

二、機(jī)電一體化在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用

（一）數(shù)控設(shè)計(jì)

采用機(jī)電一體化技術(shù)可進(jìn)一步發(fā)揮出數(shù)控機(jī)床的功能，對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程進(jìn)行優(yōu)化，還可以簡(jiǎn)化復(fù)雜的操作步驟，提高智能化集成水平。比如，在機(jī)械產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程中，可采用自動(dòng)換刀技術(shù)，就能對(duì)機(jī)床的性能進(jìn)行優(yōu)化，并進(jìn)一步發(fā)揮出CAD 技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。進(jìn)行數(shù)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)時(shí)，起初系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，隨著時(shí)間的不斷推移，由于機(jī)械技術(shù)正在不斷發(fā)展，若繼續(xù)采用傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)，則很難滿足生產(chǎn)需求。機(jī)電一體化技術(shù)可以對(duì)數(shù)控系統(tǒng)進(jìn)行更加精準(zhǔn)的控制，并確保CAD 和CAM 技術(shù)得到進(jìn)一步整合。機(jī)電一體化技術(shù)會(huì)不斷升級(jí)和更新，具有較快的發(fā)展速度，這樣就能進(jìn)一步滿足機(jī)械工程生產(chǎn)的要求，使現(xiàn)代機(jī)械產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)更加精密，完善工程機(jī)械的性能，提高工業(yè)生產(chǎn)水平。

（二）對(duì)生產(chǎn)作業(yè)精度進(jìn)行控制

進(jìn)行機(jī)械設(shè)計(jì)制造時(shí)，需嚴(yán)格保證產(chǎn)品的精度。一旦生產(chǎn)出的零部件精度不符合要求，就會(huì)影響設(shè)備的整體性能發(fā)揮，還會(huì)增加生產(chǎn)成本。在機(jī)電一體化技術(shù)的支持下，機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程將會(huì)得到精準(zhǔn)化控制。比如，在建筑工程施工中，對(duì)混凝土進(jìn)行攪拌時(shí)，通常使用計(jì)量工具對(duì)原材料進(jìn)行稱重，這一操作過(guò)程將會(huì)受到多種因素的影響，導(dǎo)致誤差比較高。引進(jìn)機(jī)電一體化設(shè)備后，只需采用微機(jī)即可進(jìn)行電子稱量的控制，確保原材料得到有效的檢測(cè)，提高最終的稱重精度。在鋪路施工中，使用自動(dòng)找平系統(tǒng)也可確保澆筑材料得到自動(dòng)化供給與攤平。該系統(tǒng)包含先進(jìn)的超聲波技術(shù)，可有效提高施工效率，保證施工質(zhì)量。

（三）傳感器設(shè)計(jì)

在機(jī)械設(shè)計(jì)與制造過(guò)程中，要充分發(fā)揮出傳感器的作用。由于傳感器的類型多種多樣，因此，不同的傳感器具有不同的數(shù)據(jù)傳輸速度。傳統(tǒng)的傳感器裝置技術(shù)水平有待進(jìn)一步提升，在檢測(cè)的過(guò)程中，并不能充分滿足數(shù)據(jù)反饋與傳輸?shù)囊?，?dǎo)致操作人員無(wú)法獲取精準(zhǔn)的機(jī)械運(yùn)行信息，在判斷的過(guò)程中就會(huì)產(chǎn)生誤差。為了解決這一問(wèn)題，就要采用機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)傳感器進(jìn)行優(yōu)化處理，提高傳感器的整體性能，確保數(shù)據(jù)得到準(zhǔn)確的分析。在這一過(guò)程中，可采用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)實(shí)際生產(chǎn)操作進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，這樣就能保證獲得的數(shù)據(jù)具有一定的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性。將數(shù)據(jù)輸入專業(yè)的軟件公式之中，就能提高機(jī)械設(shè)計(jì)的精度，還能保證設(shè)備安全運(yùn)行，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

（四）機(jī)械監(jiān)控系統(tǒng)的改進(jìn)

傳統(tǒng)的機(jī)械監(jiān)控系統(tǒng)存在的問(wèn)題比較多。首先，監(jiān)控系統(tǒng)不能對(duì)所有的機(jī)械設(shè)備進(jìn)行監(jiān)控。第二，監(jiān)控系統(tǒng)的內(nèi)容不夠全面，監(jiān)控結(jié)果的精準(zhǔn)度有待提升。為了解決這一問(wèn)題，就要采用機(jī)電一體化技術(shù)對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)的功能進(jìn)行改進(jìn)。在傳感器、信息技術(shù)和信號(hào)變換技術(shù)的作用下，機(jī)械監(jiān)控系統(tǒng)的性能將獲得全面提升。生產(chǎn)人員可隨時(shí)對(duì)各種系統(tǒng)進(jìn)行全方位的實(shí)時(shí)監(jiān)控，隨時(shí)了解傳動(dòng)系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)等方面的運(yùn)行信息。一旦發(fā)現(xiàn)異常情況，就可啟動(dòng)自動(dòng)報(bào)警裝置，使工作人員能夠了解問(wèn)題所在，及時(shí)解決問(wèn)題。機(jī)電一體化技術(shù)可對(duì)故障進(jìn)行精準(zhǔn)鎖定，保證設(shè)備的運(yùn)行安全。

三、結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，機(jī)械設(shè)計(jì)與制造是一項(xiàng)非常復(fù)雜的工作，人們對(duì)這一工作的要求正不斷提高。若采用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)與制造技術(shù)，則很難保證產(chǎn)品的精度符合要求，還會(huì)增加生產(chǎn)成本。因此，要積極引進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)，確保機(jī)電設(shè)計(jì)制造邁向智能化和現(xiàn)代化方向。在不久的將來(lái)，機(jī)電一體化技術(shù)還會(huì)邁向微型化方向，而且性能更加出眾。由于機(jī)電一體化技術(shù)可有效提高生產(chǎn)精度和生產(chǎn)效率，更能保證產(chǎn)品質(zhì)量，因此，要發(fā)揮出機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，就要積極對(duì)其進(jìn)行升級(jí)和改進(jìn)，才能使其滿足日益復(fù)雜的機(jī)械工程要求。