機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用

黃靜

摘 要： 隨著時(shí)代的發(fā)展，推動(dòng)了各項(xiàng)技術(shù)的進(jìn)步，在一定程度上加快了現(xiàn)代化建設(shè)的步伐。機(jī)械制造業(yè)是國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)，在國(guó)家的產(chǎn)業(yè)中占據(jù)了重要的地位，其發(fā)展受到了國(guó)家的廣泛關(guān)注。而機(jī)電一體化技術(shù)代表了技術(shù)的改革，是當(dāng)前先進(jìn)的技術(shù)之一，在機(jī)械制造業(yè)的應(yīng)用中起著關(guān)鍵的作用，帶動(dòng)了機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。

關(guān)鍵詞： 機(jī)電一體化;機(jī)械制造;應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】TH39 ? ? 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A ? ? 【DOI】10.12215/j.issn.1674-3733.2020.30.150

引言：機(jī)械制造業(yè)是我國(guó)基礎(chǔ)性產(chǎn)業(yè)，對(duì)于推動(dòng)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分重要的作用。機(jī)床制造業(yè)是機(jī)械制造業(yè)的支柱基石。數(shù)控機(jī)床是采用數(shù)字代碼信息指令，控制刀具根據(jù)指定的運(yùn)行程序和運(yùn)動(dòng)速度與軌跡來(lái)實(shí)施自動(dòng)加工的機(jī)床。隨著微電子、計(jì)算機(jī)、軟件等技術(shù)的快速發(fā)展，數(shù)控機(jī)床在控制系統(tǒng)方面變得日益完善，朝著多功能化和小型化方向發(fā)展，不僅自診斷能力不斷完善，且可靠性得到了有效提升。為了滿足未來(lái)加工的需要，需要在數(shù)控機(jī)床的性能方面不斷改造和優(yōu)化。

1 機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

有利于機(jī)械調(diào)試與養(yǎng)護(hù)：把機(jī)電一體化技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械制造業(yè)中，不但可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械工程進(jìn)行精微操作，而且還能夠在不改變配件和添加設(shè)備的基礎(chǔ)上，只需要把程序代碼輸入到處理器中就能夠進(jìn)行自動(dòng)或者半自動(dòng)控制。機(jī)電化系統(tǒng)也能夠按照機(jī)械設(shè)備的功能和需求不同設(shè)置不同的系統(tǒng)程序，就能夠順利解決生產(chǎn)過(guò)程中出現(xiàn)問(wèn)題，并大幅提升機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率。除此之外，把機(jī)械一體化技術(shù)運(yùn)用到機(jī)械制造業(yè)中，有利于機(jī)械設(shè)備的維護(hù)、保養(yǎng)，如果正在運(yùn)轉(zhuǎn)中的機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)異常情況時(shí)也可以及時(shí)發(fā)出警報(bào)提示故障位置，這樣就能夠在最短的時(shí)間內(nèi)找出故障原因，保障生產(chǎn)的順利進(jìn)行。提高機(jī)械使用性能：在機(jī)械制造中引入機(jī)電一體化技術(shù)，生產(chǎn)出的機(jī)械產(chǎn)品會(huì)具備監(jiān)控、警報(bào)以及提示等實(shí)用性強(qiáng)的功能。與傳統(tǒng)的機(jī)械制造設(shè)備相比，加入了機(jī)電一體化技術(shù)的產(chǎn)品無(wú)論是在安全性和功能性上都具有明顯優(yōu)勢(shì)。除了可以自行檢測(cè)故障情況和提示故障位置以外，還可以用警報(bào)來(lái)減少機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程中的危險(xiǎn)性。機(jī)電一體化技術(shù)把各種先進(jìn)的技術(shù)融為一體且操作簡(jiǎn)便，只需要通過(guò)工作臺(tái)上的按鍵就可以對(duì)機(jī)械進(jìn)行操作，不但生產(chǎn)效率迅速提高，同時(shí)生產(chǎn)流程也變得更加簡(jiǎn)潔，械設(shè)備的功能也變得更全面、完善，因此具有良好的市場(chǎng)發(fā)展空間。

2 機(jī)電一體化在機(jī)械制造中的具體應(yīng)用措施

2.1 在監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用系統(tǒng)

機(jī)電一體化在機(jī)械制造中，主要應(yīng)用于其監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)機(jī)電一體化的系統(tǒng)特點(diǎn)，具有自動(dòng)報(bào)警以及故障診斷功能。所以也可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械制造過(guò)程中液壓系統(tǒng)以及設(shè)備運(yùn)行的有效監(jiān)控。應(yīng)用這一系統(tǒng)將可以促進(jìn)機(jī)械制造過(guò)程的正常運(yùn)行，保障機(jī)械生產(chǎn)的質(zhì)量。并且，機(jī)電一體化中自動(dòng)化以及故障診斷的功能，可以有效的發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)備存在的問(wèn)題，進(jìn)行自主的處理或發(fā)出預(yù)警信號(hào)，極大程度的縮減了產(chǎn)業(yè)中的工作環(huán)節(jié)，使過(guò)程更加的簡(jiǎn)易化，提高了機(jī)械制造行業(yè)中的使用效率，降低了維修的成本，可以延長(zhǎng)機(jī)械設(shè)備的使用時(shí)間。

2.2 減少能耗提高產(chǎn)能

機(jī)械制造中加入機(jī)電一體化技術(shù)，可以明顯地減少能耗耗損，提升產(chǎn)能。傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)需要較多的人力投入，在生產(chǎn)過(guò)程中整體的效率低下而且能耗量大，這對(duì)于機(jī)械制造企業(yè)的發(fā)展而言是極為不利的。在傳統(tǒng)的機(jī)械制造模式上加入機(jī)電一體化技術(shù)，不但減少了大量的人力成本投入，而且還可以減少人工操作所引起的失誤。通過(guò)平臺(tái)設(shè)備的操控，在降低機(jī)械設(shè)備所產(chǎn)生的能耗時(shí)，可以提高機(jī)械設(shè)備操作過(guò)程中的安全系數(shù)，為企業(yè)帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)效益。就以液壓機(jī)為例，傳統(tǒng)的液壓設(shè)備整體的能量利用率<35%，機(jī)械能耗的利用率偏低而且效率差。使用經(jīng)過(guò)機(jī)電一體化改良過(guò)的傳統(tǒng)液壓設(shè)備進(jìn)行作業(yè)，大幅提升了機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率，還減少了設(shè)備的能量耗損。再以柴油機(jī)為例，在傳統(tǒng)柴油機(jī)的基礎(chǔ)上運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)進(jìn)行改良，改良后的柴油機(jī)能夠針對(duì)不同的使用環(huán)境調(diào)整運(yùn)行速度，不但節(jié)省了能耗，而且還提高了柴油機(jī)的使用壽命，可謂是一舉多得。

2.3 以確保安全為前提，切實(shí)加強(qiáng)機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用

在機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用過(guò)程中，要確保其在安全性上有著強(qiáng)大的保障。這就需要在機(jī)電一體化軟件系統(tǒng)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、局域網(wǎng)技術(shù)、AI技術(shù)等方面加強(qiáng)對(duì)其的應(yīng)用和研究，才能更好地滿足實(shí)際生產(chǎn)的需要。例如，在對(duì)其軟件改造設(shè)計(jì)時(shí)，采用了可編程序控制器，不僅能在內(nèi)部存儲(chǔ)中執(zhí)行運(yùn)算和控制順序，還能定時(shí)和計(jì)數(shù)，又能進(jìn)行算術(shù)運(yùn)算，并采用模擬式的輸入與輸出，對(duì)機(jī)械生產(chǎn)過(guò)程能有效控制。為確保其在機(jī)械生產(chǎn)中的安全性，要對(duì)機(jī)床換刀程序和主軸換擋程序的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，采用NC與PLC的有機(jī)結(jié)合，使換刀動(dòng)作順利安全完成。將刀盤的放松鍵按下，電磁閥A通電，電磁閥B斷電，這樣就將刀盤放松，再將刀盤的旋轉(zhuǎn)齒輪與Z軸的進(jìn)給齒輪掛擋，當(dāng)Z軸前進(jìn)或后退3mm時(shí)，刀盤就會(huì)正轉(zhuǎn)或反轉(zhuǎn)一個(gè)刀位，Z軸就會(huì)前進(jìn)或后退3mm，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)N個(gè)刀位之后就能達(dá)到所需刀位。

3 機(jī)電一體化的發(fā)展趨勢(shì)

3.1 智能化

相比自身具有優(yōu)勢(shì)的產(chǎn)品來(lái)說(shuō)，能夠具備自我思考能力的機(jī)電產(chǎn)品，更加能夠獲得人們的歡迎，其能夠結(jié)合問(wèn)題的類型開展具有針對(duì)性的推理判斷，并且通過(guò)自身對(duì)這些問(wèn)題的判斷能夠做出相應(yīng)的決策。目前，各行各業(yè)的人們所追求的就是智能化的深入發(fā)展，更加智能的機(jī)電一體化技術(shù)隨著精神網(wǎng)絡(luò)的建立，能夠得到全新的發(fā)展。

3.2 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、半自動(dòng)化

機(jī)電一體化的運(yùn)用減少了機(jī)械生產(chǎn)中的大量勞動(dòng)力，在提高生產(chǎn)效率的同時(shí)降低了安全事故的發(fā)生幾率。例如國(guó)內(nèi)的某個(gè)工程建設(shè)部門采購(gòu)了數(shù)臺(tái)大型的挖掘機(jī)并設(shè)置了先進(jìn)的控制系統(tǒng)，在操作挖掘機(jī)時(shí)只需要把挖掘機(jī)的作業(yè)既定路線、以及挖掘流程、挖掘參數(shù)設(shè)置好后，挖掘機(jī)就可以按照之前設(shè)置的路線以及挖掘參數(shù)進(jìn)行作業(yè)。通過(guò)這種方式不但提高了作業(yè)效率，而且還降低了人工操作的風(fēng)險(xiǎn)性。

結(jié)語(yǔ)：機(jī)電一體化技術(shù)是先進(jìn)的高科技技術(shù)，在應(yīng)用的過(guò)程中將有利于機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展，對(duì)于機(jī)械制造業(yè)而言是發(fā)展的機(jī)遇。由于我國(guó)的國(guó)情以及機(jī)電一體化的內(nèi)部特點(diǎn)，導(dǎo)致機(jī)械制造業(yè)仍處于發(fā)展的階段，需要在應(yīng)用的過(guò)程中，接受機(jī)械一體化技術(shù)所帶來(lái)的挑戰(zhàn)，促進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)的提升，使其更好的應(yīng)用于各行各業(yè)中?？v觀全文，機(jī)電一體化技術(shù)主要有自主調(diào)試和養(yǎng)護(hù)，并且可以提高機(jī)械的使用性能的優(yōu)勢(shì)。在機(jī)械制造業(yè)中主要應(yīng)用于監(jiān)控系統(tǒng)，并且降低能耗，提高產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)率方面，以此促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展。

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