機(jī)電一體化關(guān)鍵技術(shù)在機(jī)械工程中的有效性

楊揚(yáng)

關(guān)鍵詞：機(jī)電一體化;關(guān)鍵技術(shù);機(jī)械工程;有效性

1機(jī)電一體化技術(shù)概述

機(jī)電一體化技術(shù)是隨著信息化、自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展而逐步生成的一種機(jī)械電子工程技術(shù)，其包括微電子技術(shù)、傳感器、信號(hào)變頻等多元化技術(shù)種類，是一種具有較強(qiáng)綜合性的應(yīng)用技術(shù)。具體來說，機(jī)電一體化技術(shù)具有顯著的學(xué)科交叉性特征，其本身包括了多種類別技術(shù)，涉及的學(xué)科領(lǐng)域廣泛，包括信息技術(shù)、電子技術(shù)等多個(gè)學(xué)科。同時(shí)，機(jī)電一體化技術(shù)的學(xué)科交叉融合使其在實(shí)際應(yīng)用中能夠?qū)崿F(xiàn)廣泛應(yīng)用和高頻應(yīng)用，促進(jìn)應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展。同時(shí)，機(jī)電一體化技術(shù)還具有整體最優(yōu)化特征，其在實(shí)際應(yīng)用中，具有提升生產(chǎn)效率、節(jié)能降耗等優(yōu)勢(shì)，能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)械設(shè)備應(yīng)用的整體最優(yōu)化。機(jī)電一體化技術(shù)經(jīng)過較長(zhǎng)一段時(shí)間的發(fā)展與探索，已經(jīng)形成了較為豐富的理論體系，為其在現(xiàn)代工業(yè)工程領(lǐng)域中的應(yīng)用提供了可靠的理論與數(shù)據(jù)支撐，從而為其進(jìn)一步應(yīng)用與發(fā)展奠定重要基礎(chǔ)。

2機(jī)械工程領(lǐng)域?qū)τ跈C(jī)電一體化技術(shù)的有效性

2.1機(jī)械包裝

對(duì)于機(jī)械包裝而言，大多數(shù)企業(yè)仍然以凸輪構(gòu)造或者而控制連桿的方式進(jìn)行設(shè)計(jì)，然而，這種傳統(tǒng)構(gòu)造具有單一性，對(duì)于控制電路和連桿結(jié)構(gòu)具有局限性，也會(huì)導(dǎo)致機(jī)械包裝的過程變得復(fù)雜困難，且會(huì)增添后續(xù)維修機(jī)械和調(diào)試機(jī)械的難度。相比之下，采用機(jī)電一體化技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械包裝技術(shù)，可以縮小傳動(dòng)部件的體積，還可以縮減機(jī)械能耗。對(duì)機(jī)電一體化中的檢測(cè)與傳感技術(shù)進(jìn)行綜合性利用，有助于零件總體結(jié)構(gòu)精密性的提升，保證產(chǎn)品的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益。

2.2數(shù)控技術(shù)在機(jī)床中的應(yīng)用

在機(jī)械加工過程中使用數(shù)控技術(shù)，主要是使機(jī)床的生產(chǎn)運(yùn)作由計(jì)算機(jī)管控系統(tǒng)來完成，借助計(jì)算機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢(shì)嚴(yán)格管控各個(gè)零部件制造加工過程的質(zhì)量與工作流程。數(shù)控機(jī)床作為一種新型生產(chǎn)設(shè)備，其工作模式是通過計(jì)算機(jī)數(shù)字代碼程度在各個(gè)生產(chǎn)加工環(huán)節(jié)中展現(xiàn)作用的管控模式，可以將生產(chǎn)流程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)輸入到計(jì)算機(jī)數(shù)字程序當(dāng)中，由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)對(duì)各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行整理、分析和記載，使機(jī)床生產(chǎn)過程中的各個(gè)環(huán)節(jié)信息得到有效掌控。在計(jì)算機(jī)程序下達(dá)制定可以實(shí)現(xiàn)機(jī)床中執(zhí)行設(shè)施與系統(tǒng)的高效控制，進(jìn)而確保機(jī)床加工工作設(shè)計(jì)的零部件可以滿足相應(yīng)的制造標(biāo)準(zhǔn)。

2.3監(jiān)控系統(tǒng)方面

機(jī)電一體化技術(shù)中，通過監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)C(jī)械生產(chǎn)加工全過程進(jìn)行全面監(jiān)控，從而確保生產(chǎn)安全穩(wěn)定性，為工程機(jī)械穩(wěn)定發(fā)展提供重要保障。在機(jī)電一體化技術(shù)應(yīng)用中，運(yùn)用監(jiān)控系統(tǒng)對(duì)機(jī)械生產(chǎn)工作全流程進(jìn)行監(jiān)督與管理，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程中存在的故障問題，并采取有效的解決措施。這一過程中，通過對(duì)液壓、制動(dòng)以及傳動(dòng)各個(gè)系統(tǒng)運(yùn)行過程的管控，能夠?qū)崿F(xiàn)良好的監(jiān)控效果。在監(jiān)控管理過程中，監(jiān)控系統(tǒng)能夠?qū)ο到y(tǒng)運(yùn)行中發(fā)生的異常進(jìn)行及時(shí)處理。當(dāng)異常問題較為明顯并且嚴(yán)重程度較高時(shí)，監(jiān)控系統(tǒng)則會(huì)自動(dòng)發(fā)出警報(bào)，并實(shí)施報(bào)警內(nèi)容自動(dòng)處理，縮短故障問題處置時(shí)間。此外，在監(jiān)控系統(tǒng)中，還包括機(jī)械設(shè)備的自我保護(hù)與自動(dòng)修復(fù)功能，對(duì)出現(xiàn)的故障問題會(huì)及時(shí)采取自我保護(hù)措施，提高機(jī)械生產(chǎn)的安全性和穩(wěn)定性。

2.4機(jī)床改造

當(dāng)前，大多數(shù)企業(yè)將數(shù)控機(jī)床作為主要生產(chǎn)的機(jī)床種類，對(duì)于數(shù)控機(jī)床本身而言，要具備嚴(yán)格的機(jī)床運(yùn)行要求，從而保證刀具運(yùn)動(dòng)軌跡的準(zhǔn)確性。但是在一些特殊情況下，機(jī)床加工容易出現(xiàn)偏差，如果不能對(duì)這些偏差進(jìn)行妥善處理，則會(huì)出現(xiàn)更大的失誤導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)問題。因此，針對(duì)偏差要進(jìn)行妥善限定，不要超出最大的偏差區(qū)間。企業(yè)要適當(dāng)引進(jìn)機(jī)電一體化技術(shù)手段，如利用伺服控制系統(tǒng)，對(duì)機(jī)床的精密度進(jìn)行改造控制，伺服控制系統(tǒng)的應(yīng)用，更有利于產(chǎn)品的日常維修，簡(jiǎn)化內(nèi)部結(jié)構(gòu)，縮短排除故障的時(shí)間，提高運(yùn)行效率。如果要對(duì)現(xiàn)有的機(jī)床總體構(gòu)造進(jìn)行調(diào)整，只需要引入特定的一體化技術(shù)即可進(jìn)行解決。目前，數(shù)控機(jī)床擁有獨(dú)立的數(shù)控運(yùn)行特點(diǎn)，企業(yè)如果能夠加以重視和改進(jìn)，可以推動(dòng)現(xiàn)存機(jī)床的快速發(fā)展。

2.5數(shù)控技術(shù)在汽車行業(yè)的應(yīng)用

將數(shù)控技術(shù)應(yīng)用與汽車制造生產(chǎn)過程中，可以有效保證制造過程的安全性和穩(wěn)定性，確保復(fù)雜部件的制造精密度。在當(dāng)前階段，數(shù)據(jù)技術(shù)在汽車生產(chǎn)制造的運(yùn)用主要在焊接、涂裝、裝配等流程當(dāng)中，不僅能夠保障汽車制造產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)精密度，還可以有效促進(jìn)工作效率和工作質(zhì)量的提升。通過相關(guān)數(shù)據(jù)可以知道，在汽車生產(chǎn)制造的焊接流程當(dāng)中，每輛汽車都有4000余個(gè)焊接點(diǎn)。如果采取人工焊接的方法不僅難以保證焊接效果，還會(huì)對(duì)工作人員的身體健康造成負(fù)面影響。如果運(yùn)用數(shù)據(jù)技術(shù)操控焊接機(jī)器人，可以有效彌補(bǔ)人工焊接工作的缺陷。焊接機(jī)器人可以通過激光傳感基礎(chǔ)與視覺傳感基礎(chǔ)對(duì)整個(gè)焊接過程進(jìn)行追蹤監(jiān)控，正確掌握焊接工作的各個(gè)焊接縫和焊眼，并且自動(dòng)調(diào)整焊接機(jī)器人的工作行為，使其能夠順利完成焊接工作，達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的焊接效果。

2.6節(jié)能優(yōu)化方面

現(xiàn)代工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)中，對(duì)節(jié)能環(huán)保、降低能耗的要求不斷提升。機(jī)電一體化技術(shù)的有效應(yīng)用，能夠達(dá)到良好的節(jié)能優(yōu)化目標(biāo)和降耗效果。在工程機(jī)械節(jié)能降耗過程中應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，能夠促使工業(yè)機(jī)械生產(chǎn)流程逐步實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)化與規(guī)?；?，從而有效降低工程機(jī)械生產(chǎn)能耗，減少不必要的資源浪費(fèi)問題。同時(shí)，運(yùn)用機(jī)電一體化技術(shù)，在確保生產(chǎn)高效、安全、穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上，還可以有效提升設(shè)備運(yùn)行過程中的協(xié)調(diào)性與可靠性，從而進(jìn)一步提升運(yùn)行效率，提高各項(xiàng)資源的利用率，減少原料成本投入，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗的目的。因此，在工程機(jī)械領(lǐng)域應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，還可以有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗，提高工程機(jī)械能源資源利用率。

2.7開發(fā)產(chǎn)品

除了在機(jī)械包裝和機(jī)床方面的應(yīng)用外，機(jī)電一體化技術(shù)還可以應(yīng)用在各類機(jī)電產(chǎn)品的開發(fā)中，從而保證產(chǎn)品的開發(fā)質(zhì)量和發(fā)展前景。當(dāng)前大多數(shù)的機(jī)械產(chǎn)品都比較多變，一些智能化機(jī)械內(nèi)部構(gòu)造更是精細(xì)，利用一體化技術(shù)手段，對(duì)自動(dòng)化、智能化的新型機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行全面改造，在保證機(jī)械構(gòu)造原始功能不變的同時(shí)增加一些全新的產(chǎn)品功能。對(duì)于機(jī)床產(chǎn)品而言，可以利用CAD技術(shù)或者自動(dòng)操控手段，對(duì)一些零件形態(tài)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別，并根據(jù)特定的加工程序?qū)崿F(xiàn)零件的自動(dòng)化加工。機(jī)械工程本身具有一定的科技含量和產(chǎn)品價(jià)值，在現(xiàn)階段的機(jī)械工程領(lǐng)域中具有較好的發(fā)展前景。

結(jié)論

機(jī)電一體化相關(guān)技術(shù)可應(yīng)用在多種領(lǐng)域中，尤其在機(jī)械工程制造領(lǐng)域的應(yīng)用，更能凸顯機(jī)電一體化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。不僅能夠提高生產(chǎn)效率，還能夠便利人們的生活。近年來，工業(yè)快速發(fā)展階段對(duì)機(jī)電一體化產(chǎn)品的要求越來越高，智能化成為了主要發(fā)展趨勢(shì)，同時(shí)也為綠色化的機(jī)電一體化產(chǎn)品設(shè)計(jì)提供平臺(tái)，讓產(chǎn)品的壽命得到延長(zhǎng)，保證產(chǎn)品的殘存部分可以得到分解和可再生利用。

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