機(jī)械設(shè)計(jì)制造中機(jī)電一體化的應(yīng)用研究

劉亮

摘要：近些年來，機(jī)電一體化技術(shù)作為一種新型微電子技術(shù)，在我國各領(lǐng)域逐漸發(fā)展與興起。尤其是在機(jī)械設(shè)計(jì)制造的過程中，發(fā)揮出了極為重要的作用。但即使如此，目前各界在運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)時，仍然存在部分問題，最終影響到了工作的整體質(zhì)量。面對這些情況，必須要針對原有的技術(shù)進(jìn)行改革和優(yōu)化。只有這樣，才能確保機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作的開展過程中，發(fā)揮出更加優(yōu)質(zhì)效果。

Abstract： In recent years， as a new type of microelectronic technology， mechatronics technology has gradually developed and emerged in various fields in China. Especially in the process of mechanical design and manufacturing， it plays an extremely important role. But even so， there are still some problems in the use of mechatronics technology in all circles， which ultimately affects the overall quality of the work. Faced with these situations， we must reform and optimize the original technology. Only in this way can we ensure that the mechatronics technology will play a more high-quality effect in the process of mechanical design and manufacturing.

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;機(jī)械設(shè)計(jì)制造;應(yīng)用研究

Key words： mechatronics;mechanical design and manufacturing;applied research

中圖分類號：TH-39? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）11-0252-03

0? 引言

隨著信息技術(shù)在我國各發(fā)展領(lǐng)域的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，也逐漸衍生出了許多新事物和新技術(shù)。而機(jī)電一體化技術(shù)，也正是在這種發(fā)展背景下，針對電子機(jī)械行業(yè)而產(chǎn)生的一種新型微電子技術(shù)。在機(jī)電一體化技術(shù)的幫助下，可以使原有機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作得到進(jìn)一步的優(yōu)化，并提高工作的整體質(zhì)量和效率，最終實(shí)現(xiàn)提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的最終目的。

1? 機(jī)電一體化技術(shù)的組成種類

1.1 集成制造技術(shù)

該項(xiàng)技術(shù)的實(shí)現(xiàn)，主要是利用計(jì)算機(jī)對設(shè)計(jì)部門中的各項(xiàng)機(jī)械設(shè)計(jì)內(nèi)容進(jìn)行整合，之后再通過模擬的方式，使各項(xiàng)測試工作都能夠順利開展。但同時也要注意，在對這些設(shè)計(jì)進(jìn)行測試的過程中，必須要盡可能地縮小測試結(jié)果的誤差，提升結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。只有這樣，才能進(jìn)一步提升模擬工作的意義。

一般在開展機(jī)械設(shè)計(jì)工作時，都需要將工程所需的原材料和生產(chǎn)管理工作之間進(jìn)行統(tǒng)一，并對其開展信息化和自動化的處理工作。通過這種方法，使機(jī)械與信息之間進(jìn)行有效的結(jié)合。而在集成制造技術(shù)的幫助下，便能夠使資源之間實(shí)現(xiàn)共享，并進(jìn)一步提升機(jī)械設(shè)計(jì)的完整性和統(tǒng)一性。

1.2 總線技術(shù)

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作當(dāng)中，總線技術(shù)是用來控制現(xiàn)場的主要手段之一。利用總線技術(shù)，便可以對施工現(xiàn)場內(nèi)使用到的所有機(jī)械設(shè)備和儀器，進(jìn)行統(tǒng)一的管理和操控，從而實(shí)現(xiàn)全面自動化控制的效果。在機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作當(dāng)中，如果不能夠合理地對現(xiàn)場內(nèi)的一些設(shè)備進(jìn)行良好的控制，那么不僅會影響到施工的進(jìn)度，還會拉低工作的質(zhì)量。而隨著機(jī)械設(shè)計(jì)制造的現(xiàn)代化程度不斷加深，傳統(tǒng)的信號控制和管理技術(shù)已經(jīng)無法滿足工作的各項(xiàng)需求。面對這種情況，必須要用總線技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的信號控制技術(shù)，以此來增強(qiáng)現(xiàn)場的管控和傳輸效率。同時，在總線技術(shù)的幫助下，還能夠進(jìn)一步降低信號傳輸過程中產(chǎn)生的損耗，進(jìn)而提高信息的準(zhǔn)確性和有效性，并為工作的有序開展提供有力的保障。

1.3 交流傳動技術(shù)

雖然交流傳動技術(shù)并不是工程實(shí)際操作過程中的唯一可選技術(shù)，但是它與其它技術(shù)相比之下，具有更強(qiáng)的適用性特點(diǎn)，所以才能夠使信號傳輸?shù)哪芰Φ玫竭M(jìn)一步的強(qiáng)化。同時，交流傳動技術(shù)的使用，還能夠大幅度地降低信號的干擾度，并以此來確保信號的穩(wěn)定性和持續(xù)性，使最終得到的信息具有更高的質(zhì)量?？偠灾?，在機(jī)電一體化技術(shù)的幫助下，可以使現(xiàn)場設(shè)備的穩(wěn)定性和工作效率得到大幅度的提升，并使機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作的質(zhì)量得到進(jìn)一步的加強(qiáng)。

2? 機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)勢

2.1 生產(chǎn)能力高

合理地利用機(jī)電一體化技術(shù)，就能夠?qū)ΜF(xiàn)場機(jī)械設(shè)備進(jìn)行較為全面的管控。在這種情況下，再按照之前制定的工作流程開展各項(xiàng)制造工作，不僅能夠在很大程度上減少企業(yè)的資金投入數(shù)量，還可以節(jié)省一批后期的設(shè)備維護(hù)資金，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的增加，并在一定程度上提高機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)能力。

2.2 安全性能高

其實(shí)，在開展各項(xiàng)機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作時，由于受到內(nèi)、外不同因素的影響，導(dǎo)致工作過程中存在著部分風(fēng)險(xiǎn)問題，并嚴(yán)重地影響到了工作的正常開展。面對這種問題，就可以有效地利用機(jī)電一體化技術(shù)，對整個制造過程進(jìn)行全面的監(jiān)管。這樣一來，不僅可以及時地發(fā)現(xiàn)工作過程中存在的各類問題，還能夠針對這些問題采取合適的措施進(jìn)行解決。防止由于問題發(fā)現(xiàn)不及時，而導(dǎo)致問題的影響范圍進(jìn)一步擴(kuò)大。最終，達(dá)到縮短工作周期，減少工作消耗并增強(qiáng)工作安全性、可靠性的目的。

2.3 較高的使用性能

在過去的很長一段時間內(nèi)，我國在開展機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作時，雖然也有一定的管控技術(shù)作為支持，但是由于受到技術(shù)水平等問題的限制，導(dǎo)致最終的管控效果略為一般。但是如果能夠合理地使用機(jī)電一體化技術(shù)，那么便能夠?qū)崿F(xiàn)對原有管控系統(tǒng)的簡化，并達(dá)到“一鍵式”的管理效果。通過對管控系統(tǒng)的簡化，不僅可以確保制造工作的有序開展，還能進(jìn)一步優(yōu)化機(jī)械設(shè)備的使用性能。

2.4 適用范圍大

在機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作的過程當(dāng)中，機(jī)電一體化技術(shù)能夠發(fā)揮出的作用極為明顯，且其適用范圍較為廣泛。也就是說，除了能夠?yàn)楣ぷ鞯母镄绿峁┛煽康募夹g(shù)支持以外，還可以使其中的設(shè)計(jì)和管理功能進(jìn)一步凸顯。同時，通過對數(shù)據(jù)信息的分析和比對，能夠發(fā)現(xiàn)工作中存在的各項(xiàng)漏洞問題，并派遣專業(yè)技術(shù)人員對這些漏洞問題進(jìn)行修補(bǔ)和完善。

2.5 維護(hù)方便

如果僅僅只依靠傳統(tǒng)的人工檢修和維控技術(shù)，根本無法針對機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作中出現(xiàn)的各項(xiàng)問題，采取及時、有效的措施進(jìn)行處理和解決，而機(jī)電一體化技術(shù)卻可以對工作采取全面的監(jiān)管和掃描。在這種技術(shù)的幫助下，即使是工作當(dāng)中的一些極為微小的問題，也能夠得到及時的解決和完善。這樣一來，不僅能夠在一定程度上提高設(shè)備的維修效率，還可以降低由于機(jī)械損耗而造成的經(jīng)濟(jì)損失，最終實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的增加。

3? 機(jī)電一體化在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用對策

3.1 數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用

機(jī)電一體化作為一種新型微電子技術(shù)，再加上其自身具有的各種技術(shù)優(yōu)勢，使其在機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作中的應(yīng)用范圍，已經(jīng)逐漸擴(kuò)展到了機(jī)床操作等方面。除此之外，數(shù)控技術(shù)還能夠利用一些操作性較強(qiáng)的編程方式，形成一種新型智能技術(shù)，其主要是利用主軸箱發(fā)出的各項(xiàng)命令，實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)機(jī)械操作。同時，在后期操控機(jī)床設(shè)備時，利用數(shù)控技術(shù)還可以使不同類型的命令以遞進(jìn)的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)換，防止由于命令執(zhí)行延誤，而影響到工作的整體效率。當(dāng)然，在必要情況下，還可以針對數(shù)控技術(shù)進(jìn)行一定程度的拓展。這樣一來，便可以從根本上提升CAM等相關(guān)技術(shù)的指向性特點(diǎn)。最終，不僅可以強(qiáng)化數(shù)控技術(shù)的可視化，還能夠增強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用的整體效果，并實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域的智能化發(fā)展。

3.2 傳感技術(shù)的應(yīng)用

一般在傳感技術(shù)的應(yīng)用過程中，都需要將基本的機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行一定程度的拓展，并且還要結(jié)合不同設(shè)備中的元件構(gòu)成，規(guī)定不同類型的信號轉(zhuǎn)化工作，以此來實(shí)現(xiàn)各元件之間工作的合理分配，并為工作的正常開展提供必要的保障。在正常情況下，傳感技術(shù)的應(yīng)用主要從以下幾個不同的方面進(jìn)行體現(xiàn)。

①在開展機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作時，必須要利用傳感器作為輔助，才能準(zhǔn)確的完成信號的整合工作。之后，再以傳感器作為基礎(chǔ)，對收集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析和處理，以此來保證工作的正常開展。

②如果可以合理地應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，那么便能夠進(jìn)一步加快數(shù)據(jù)信息的收集速度，并在一定程度上使原有設(shè)備的使用范圍得到拓展，最終使其能夠結(jié)合工作的不同情況，下達(dá)正確的工作指令。

③可以對傳感功率進(jìn)行正確的計(jì)算。這樣一來，便可以根據(jù)工作的實(shí)際運(yùn)行狀況，以及最終的計(jì)算結(jié)果，對調(diào)度站的各項(xiàng)工作進(jìn)行調(diào)整和完善，并于最終實(shí)現(xiàn)提升機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作整體效率的目的。除此之外，傳感技術(shù)的拓展，還能夠使制造工作的各項(xiàng)精度和準(zhǔn)確度得到大幅度的提高，并實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)工作的細(xì)致化，進(jìn)而提高工作的整體質(zhì)量和效率。

3.3 監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用

從目前我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的發(fā)展?fàn)顩r來看，隨著新型技術(shù)應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，的確使制造工作得到了進(jìn)一步的改進(jìn)和完善。但是由于受到內(nèi)、外多重因素的影響，導(dǎo)致在工作的實(shí)施過程中，很容易便出現(xiàn)一些無法避免的問題。如機(jī)械設(shè)備的故障、原材料的供應(yīng)等問題，都會在一定程度上影響到工作的整體效率以及質(zhì)量。面對這些問題，就必須要合理地運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，對工作中的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)控。同時，針對制造過程中的一些重點(diǎn)和難點(diǎn)環(huán)節(jié)，也要進(jìn)行細(xì)致的檢測，以此來提高工作整體的安全性以及工作效率。

一般來說，針對機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作的每一個步驟，都可以利用相關(guān)監(jiān)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對這些步驟的自動化檢測和問題診斷。在該項(xiàng)監(jiān)控技術(shù)的幫助下，便能夠?qū)崿F(xiàn)在最短的時間內(nèi)，發(fā)現(xiàn)工作過程中存在的問題，并及時地采取合適的措施對這些問題進(jìn)行解決。這樣一來，便能夠在一定程度上降低施工問題對工作造成的不利影響，最終加快工作的施工進(jìn)度，并確保工作的安全性和可靠性。

3.4 生產(chǎn)線的應(yīng)用

①仿真應(yīng)用。一般來說，機(jī)電一體化技術(shù)能夠在基礎(chǔ)建模當(dāng)中，便實(shí)現(xiàn)對整個生產(chǎn)過程的智能化管控，并且還能夠進(jìn)一步延伸仿真的參考性和價值性。同時，機(jī)電一體化技術(shù)還能夠?qū)⒑笃诠ぷ鬟^程中的管理、調(diào)控和操作這三者，按照適當(dāng)?shù)捻樞蜻M(jìn)行整合，并且對工作中的工期、能耗等問題進(jìn)行模擬計(jì)算。之后，再利用信息技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對這些計(jì)算結(jié)果的優(yōu)化，最終選出最適合工作需要的生產(chǎn)模式。除此之外，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用，甚至還能夠促使仿真技術(shù)和制造產(chǎn)業(yè)之間進(jìn)行有機(jī)結(jié)合。這樣一來，不僅可以拓展工作原有的可視化以及仿真化效果，還能使企業(yè)內(nèi)部的工作人員都加深對于機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作中各項(xiàng)工作內(nèi)容和基本流程的理解和認(rèn)識，從而最終實(shí)現(xiàn)提高生產(chǎn)效率和工作質(zhì)量的目的。

②機(jī)械應(yīng)用。在機(jī)電一體化技術(shù)的幫助下，能夠?qū)⒐怆娂夹g(shù)進(jìn)一步延伸到制造工作的其它工作環(huán)節(jié)當(dāng)中，并且還能夠使多元化制造技術(shù)得到進(jìn)一步的完善和優(yōu)化，最終確保工作的順利進(jìn)行。比如說，如果在食品加工生產(chǎn)線中，合理地運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，并且使生產(chǎn)過程中的操作和生產(chǎn)都實(shí)現(xiàn)可視化，那么便能夠在一定程度上提高企業(yè)的流程化競爭優(yōu)勢。除此之外，在利用機(jī)電一體化技術(shù)的同時，還能夠使其與自動化、智能化等相關(guān)技術(shù)之間進(jìn)行有效的配合，以此來豐富機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作的制造流程，并于最終實(shí)現(xiàn)提高工作整體效率和質(zhì)量的目的。

4? 結(jié)束語

機(jī)電一體化技術(shù)以其卓越的優(yōu)勢，在我國機(jī)械制造領(lǐng)域發(fā)揮出了極為重要的作用。同時，隨著該項(xiàng)技術(shù)在我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造領(lǐng)域應(yīng)用范圍的不斷擴(kuò)大，也使機(jī)械技術(shù)和其它各類新型高科技技術(shù)之間進(jìn)行了充分的結(jié)合，從而促進(jìn)了機(jī)械技術(shù)的改革與發(fā)展。由此可見，機(jī)電一體化已經(jīng)成為了我國機(jī)械制造領(lǐng)域發(fā)展的必然趨勢。只有順應(yīng)時代的變化和發(fā)展，才能為我國機(jī)械設(shè)計(jì)制造行業(yè)的健康、平穩(wěn)發(fā)展提供必要的保障。

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