機(jī)械設(shè)計制造中機(jī)電一體化的應(yīng)用研究

（江蘇聯(lián)合職業(yè)技術(shù)學(xué)院南京工程分院，江蘇 南京 211135）

機(jī)電一體化作為一種新型技術(shù)，不但能突破傳統(tǒng)人為操控機(jī)械設(shè)備的局限性，最大限度上降低人力資源損耗，還能從宏觀角度出發(fā)明確機(jī)械設(shè)計制造發(fā)展的方向與定位，更深層次地優(yōu)化與完善機(jī)械設(shè)計制造體系，有效提高機(jī)械制造工程的運(yùn)行效率與水平。針對于此，相關(guān)企業(yè)必須充分認(rèn)識到機(jī)電一體化的實用性價值，強(qiáng)化機(jī)電一體化在機(jī)械制造工程中應(yīng)用力度，將機(jī)電一體化的作用全面體現(xiàn)出來，進(jìn)而為企業(yè)的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益提供基本保障。

1 機(jī)械設(shè)計制造中機(jī)電一體化的應(yīng)用優(yōu)勢

在當(dāng)前階段社會各界對機(jī)電一體化技術(shù)的需求不斷增加，不但在建筑、機(jī)械等行業(yè)內(nèi)具有廣泛的發(fā)展前景，在互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、電子控制技術(shù)等方面也具有顯著優(yōu)勢，究其根本原因在于機(jī)電一體化技術(shù)原本就具有極強(qiáng)的靈活性和智能性等特點。因此，機(jī)電一體化技術(shù)在我國國民日常生活中占據(jù)重要地位，不但能有效提高機(jī)械設(shè)計制造的效果與水平，最大限度上提升機(jī)械設(shè)備運(yùn)行效率，還能促進(jìn)我國經(jīng)濟(jì)效益呈現(xiàn)穩(wěn)定上升趨勢，強(qiáng)化機(jī)械工程的生產(chǎn)功能、推廣機(jī)電一體化技術(shù)的時效性價值已迫在眉睫，真正成為順應(yīng)我國機(jī)械工程可持續(xù)發(fā)展趨勢的必然結(jié)果。在機(jī)械設(shè)計制造過程中，機(jī)電一體化技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾方面：第一，科學(xué)技術(shù)實用性價值高。機(jī)電一體化具有極強(qiáng)的包容性，在實際運(yùn)行過程中可以不斷內(nèi)化與兼并其他適用性較高的技術(shù)，有助于促進(jìn)企業(yè)實現(xiàn)從科技到生產(chǎn)力發(fā)展的過渡轉(zhuǎn)型目標(biāo)，幫助企業(yè)在激烈的市場競爭中占據(jù)有利地位。第二，覆蓋范圍廣。機(jī)電一體化技術(shù)具有良好的多樣性特征，在我國各領(lǐng)域生產(chǎn)經(jīng)營中均能起到重要促進(jìn)作用。第三，機(jī)械設(shè)備穩(wěn)定效果強(qiáng)。機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械設(shè)計制造實際應(yīng)用過程中，不但能從源頭上控制各種意外事故的安全風(fēng)險，保障技術(shù)人員的生命安全，還能充分發(fā)揮自身自動化水平高、靈敏度強(qiáng)的作用，促進(jìn)機(jī)械設(shè)備效率水平進(jìn)一步提升，為企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量提供可靠保障，進(jìn)一步提高企業(yè)在社會上的影響力。

2 機(jī)械設(shè)計制造中機(jī)電一體化的應(yīng)用技術(shù)

2.1 交波傳動技術(shù)

相較于直流傳動技術(shù)，交流傳動技術(shù)不但在適應(yīng)靈敏度、承受范圍等方面具有明顯優(yōu)勢，其傳輸力度也更強(qiáng)，在一定程度上能有效避免信號傳輸中受到的干擾作用，為信號傳輸?shù)陌踩院涂煽啃蕴峁┗颈Ｕ?。與此同時，相關(guān)技術(shù)人員還可以積極與其他設(shè)計部門構(gòu)建友好交流關(guān)系，將交波傳動技術(shù)與機(jī)械電子技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，確保電子產(chǎn)品符合機(jī)械設(shè)計制造要求和標(biāo)準(zhǔn)，從整體上提高機(jī)電工程運(yùn)行的穩(wěn)定性，進(jìn)一步強(qiáng)化機(jī)械設(shè)計管理體系。

2.2 集成制造技術(shù)

集成制造技術(shù)主要圍繞著計算機(jī)來開展相關(guān)機(jī)械設(shè)計工作，通過計算機(jī)軟件統(tǒng)籌規(guī)劃各個階段的設(shè)計流程和具體細(xì)節(jié)，并將實際生產(chǎn)過程中的模擬和測試活動落實到各具體環(huán)節(jié)中，從而在機(jī)械設(shè)計過程中實現(xiàn)設(shè)計環(huán)節(jié)的優(yōu)化與革新，加強(qiáng)生產(chǎn)部門與設(shè)計部門之間的互動交流力度。另一方面，相關(guān)設(shè)計人員還可以預(yù)先采用科學(xué)合理的方式對產(chǎn)品進(jìn)行測試，同時將信息化技術(shù)與機(jī)械設(shè)計環(huán)節(jié)相結(jié)合，推動機(jī)械工程中原材料采購、產(chǎn)品存儲以及生產(chǎn)管理等過程趨于智能化與標(biāo)準(zhǔn)化。此外，由于集成制造技術(shù)具有良好的資源共享性與時效性特點，不但有助于構(gòu)建完善的機(jī)械設(shè)計制造管理體系，還能有效避免信息化技術(shù)與產(chǎn)品設(shè)計出現(xiàn)偏差現(xiàn)象，真正為機(jī)電一體化技術(shù)長遠(yuǎn)發(fā)展奠定堅實基礎(chǔ)。

2.3 總線技術(shù)

傳統(tǒng)信號控制技術(shù)早已無法滿足新時代機(jī)械設(shè)計發(fā)展需要，而總線技術(shù)不僅能有效改善這種現(xiàn)狀，還有助于減輕技術(shù)人員管控機(jī)械設(shè)備的負(fù)擔(dān)。在機(jī)械設(shè)計工程中應(yīng)用總線技術(shù)時，相關(guān)技術(shù)人員可以對機(jī)械設(shè)備和儀表實行一體化管理，不同程度地提高各個電子設(shè)備自動化控制水平。與此同時，總線技術(shù)還能保障不同生產(chǎn)環(huán)節(jié)中數(shù)據(jù)信息的共享性與時效性，在機(jī)械設(shè)計、生產(chǎn)管理等層面上為技術(shù)人員提供便利，從整體上提升自動化管理水平與機(jī)械設(shè)計制造質(zhì)量。另外，總線技術(shù)還能促進(jìn)機(jī)械設(shè)備中的各項數(shù)據(jù)信息完成雙向傳輸，不但能減輕信號傳輸過程中各影響因素的干擾作用，最大限度地為傳輸效率提供基本保障，還能全面加強(qiáng)信號傳輸質(zhì)量，幫助相關(guān)技術(shù)人員順利開展機(jī)械設(shè)計工作。

3 機(jī)械設(shè)計制造中機(jī)電一體化的應(yīng)用策略

3.1 應(yīng)用于動力源

機(jī)械設(shè)備在應(yīng)用過程中原本就需要耗費(fèi)大量動力源，不僅會導(dǎo)致傳統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)能源浪費(fèi)現(xiàn)象，還可能造成機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)效率整體處于偏低狀態(tài)，這就要求相關(guān)技術(shù)人員在機(jī)械設(shè)計制造過程中必須實時了解與掌握機(jī)械設(shè)備的能源損耗程度。另一方面，在傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)備使用過程中，液壓機(jī)不僅可以通過液體介質(zhì)傳遞能源，實現(xiàn)壓制工藝的目標(biāo)，還具有較為寬泛的加工應(yīng)用范圍，在整個機(jī)械設(shè)計制造工程中具有至關(guān)重要的作用。但實際上，液壓機(jī)的能源使用率對整個機(jī)械工程的生產(chǎn)效率均起到不同程度的影響?；诖?。相關(guān)技術(shù)人員可以積極采取有效措施將機(jī)電一體化技術(shù)與液壓機(jī)相結(jié)合，采用額外安裝電子調(diào)速器的方式調(diào)控壓力值等參考指標(biāo)，進(jìn)而強(qiáng)化機(jī)械設(shè)備對內(nèi)部參數(shù)的管控力度，從源頭上降低機(jī)械設(shè)備損耗過度的風(fēng)險，真正將機(jī)械設(shè)備內(nèi)部各構(gòu)件的最大化作用全面體現(xiàn)出來，在響應(yīng)我國節(jié)能減排號召的同時改善生態(tài)環(huán)境污染現(xiàn)狀。

3.2 應(yīng)用于傳感器

在機(jī)電一體化實際應(yīng)用過程中，傳感器充當(dāng)信息傳輸?shù)闹匾巧?，不但需要將運(yùn)行系統(tǒng)中的信號信息傳輸?shù)綑C(jī)械工程內(nèi)部不同構(gòu)件中，還必須為各構(gòu)件的有序運(yùn)行提供基本保障。針對于此，相關(guān)技術(shù)人員可以將機(jī)電一體化技術(shù)與傳感器進(jìn)行融合應(yīng)用，進(jìn)而促進(jìn)機(jī)械設(shè)備中通訊系統(tǒng)與執(zhí)行系統(tǒng)實現(xiàn)相互協(xié)調(diào)和統(tǒng)一的目標(biāo)，促使其具備靈活性強(qiáng)、數(shù)據(jù)信息安全性高、信息傳遞準(zhǔn)確性高的特點。例如，在機(jī)械工程中應(yīng)用切削機(jī)械時，由于其部分元件的工作效率與整個機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的靈敏度密切相關(guān)，并且在運(yùn)行效果、精確程度以及人工操作等層面上也會對機(jī)械設(shè)備的生產(chǎn)效率帶來不同程度地阻礙作用，從而導(dǎo)致相關(guān)技術(shù)人員無法通過掌控設(shè)備精度的方式達(dá)成機(jī)械工程的操作要求，也無法滿足機(jī)械設(shè)計制造工作的實際需要?；诖耍嚓P(guān)技術(shù)人員必須充分認(rèn)識到機(jī)電一體化技術(shù)對傳感器的實用性效能，利用具有較強(qiáng)靈敏度的傳感器實現(xiàn)機(jī)械設(shè)備中回轉(zhuǎn)系統(tǒng)、驅(qū)動系統(tǒng)以及溫度系統(tǒng)的實時檢測工作，并將機(jī)械設(shè)備內(nèi)部涉及到的各項參考指標(biāo)傳輸?shù)娇偪刂葡到y(tǒng)中，整體推動機(jī)械設(shè)備朝著半自動化與自動化方向穩(wěn)步發(fā)展。傳感器的自動化功能不僅能有效避免人工操作造成的誤差，從根本上保障機(jī)械設(shè)備在實際運(yùn)行過程中的靈敏度和精準(zhǔn)度，還能利用設(shè)備的創(chuàng)新功能模塊有效提升機(jī)械制造工程的運(yùn)行效率與質(zhì)量，將機(jī)械工程的人力、財力成本控制在合理范圍內(nèi)，最大限度地降低機(jī)械制造企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損耗，為企業(yè)可持續(xù)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)。

3.3 應(yīng)用于監(jiān)控系統(tǒng)

在機(jī)械設(shè)計制造中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)時，即有助于提高機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)的精確度和效率，還能實時監(jiān)測機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行效果，無形中減輕相關(guān)技術(shù)人員的工作負(fù)擔(dān)，幫助技術(shù)人員全面了解與掌握機(jī)械設(shè)備運(yùn)行效果，并將機(jī)械設(shè)備運(yùn)行中出現(xiàn)的故障問題及時反饋給技術(shù)人員，有助于技術(shù)人員快速排查機(jī)械故障的發(fā)生原因，從而有針對性地制定故障問題解決方案，真正將機(jī)械設(shè)備的安全隱患扼殺在源頭中，有效降低設(shè)備故障帶來的各種消極影響。因此，在機(jī)械設(shè)計制造過程中，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)結(jié)合企業(yè)實際經(jīng)營情況合理安裝監(jiān)控系統(tǒng)，促使其充分發(fā)揮自身自動報警、快速排查故障的作用。與此同時，監(jiān)控系統(tǒng)中的自動報警功能還能對機(jī)械設(shè)備中的其他構(gòu)件進(jìn)行監(jiān)督，一旦機(jī)械系統(tǒng)的某一運(yùn)行環(huán)節(jié)出現(xiàn)故障問題，可以立即做出報警響應(yīng)。應(yīng)用監(jiān)控系統(tǒng)中的故障排查功能時，相關(guān)技術(shù)人員應(yīng)預(yù)先在計算機(jī)軟件中輸送正確的指令，其次利用機(jī)械設(shè)備的智能化與信息化功能解決實際運(yùn)行問題，進(jìn)一步提高機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)效率，為后續(xù)機(jī)械設(shè)計制造工作的有序開展奠定良好基礎(chǔ)。

4 結(jié)語

機(jī)電一體化對推動機(jī)械設(shè)計制造工作發(fā)展起到重要促進(jìn)作用，引用先進(jìn)的機(jī)電一體化技術(shù)已成為順應(yīng)時代發(fā)展趨勢的必然結(jié)果，相關(guān)企業(yè)應(yīng)結(jié)合自身實際經(jīng)營情況不斷擴(kuò)大機(jī)電一體化在機(jī)械設(shè)計制造中的應(yīng)用范圍，從而實現(xiàn)各項機(jī)械技術(shù)與其他信息化技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。在機(jī)械設(shè)計制造實際發(fā)展過程中，相關(guān)企業(yè)可以從動力源、傳感器、監(jiān)控系統(tǒng)以及數(shù)控設(shè)計等方面著手應(yīng)用機(jī)電一體化，在滿足機(jī)械設(shè)計制造實際需要的同時保障機(jī)械工程質(zhì)量。