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

范聯(lián)生 馬俊毅

摘要：近年來(lái)，在科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)下，我國(guó)工業(yè)技術(shù)水平得到飛速發(fā)展，在工業(yè)領(lǐng)域廣泛使用的機(jī)電一體化技術(shù)，對(duì)于提高產(chǎn)業(yè)的效率有著較大的提升效果，對(duì)于中國(guó)的整體經(jīng)濟(jì)發(fā)展和機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)發(fā)展起到重要的促進(jìn)作用，本文就此展開(kāi)分析探討，僅供參考。

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

近年來(lái)，在科技進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的帶動(dòng)下，我國(guó)工業(yè)技術(shù)水平得到飛速發(fā)展，產(chǎn)業(yè)升級(jí)和技術(shù)迭代也在加速，各種新型技術(shù)得到開(kāi)放和推廣使用，機(jī)電一體化作為新興的技術(shù)產(chǎn)業(yè)，以多種技術(shù)為糅合，以機(jī)械設(shè)備為載體，對(duì)于提高生產(chǎn)效率，促進(jìn)中國(guó)工業(yè)的新舊交替、系統(tǒng)轉(zhuǎn)型有著舉足輕重的積極作用，本文通過(guò)對(duì)于機(jī)電一體化內(nèi)涵特點(diǎn)的論述，進(jìn)一步探討機(jī)電一體化在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用。

1機(jī)電一體化的內(nèi)涵

1.1機(jī)電一體化具有鮮明的時(shí)代特征，使用性能相對(duì)較高，是一種融合了當(dāng)下新興技術(shù)，例如集成制造技術(shù)、現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)、交流傳動(dòng)技術(shù)等技術(shù)的有效利用有效促進(jìn)了交流傳動(dòng)技術(shù)的應(yīng)用，提升機(jī)械設(shè)備的安全性能。其中集成制造技術(shù)通過(guò)計(jì)算機(jī)的信息技術(shù)將人員、管理、生產(chǎn)過(guò)程系統(tǒng)整合，做到對(duì)于原材料進(jìn)場(chǎng)、生產(chǎn)加工、成品產(chǎn)出的全過(guò)程管理和監(jiān)控;現(xiàn)場(chǎng)總線技術(shù)能夠做到對(duì)于控制控制室中儀器的總體控制，在制造、過(guò)程等自動(dòng)化等方面應(yīng)用廣泛。通過(guò)各類信息雙向傳輸完成對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)智能儀器的實(shí)施操作，提高工作效率的同時(shí)提升了信息效能的利用;交流傳動(dòng)技術(shù)具有適應(yīng)性能強(qiáng)大、承載性能穩(wěn)定和穩(wěn)定性能可靠的特點(diǎn)，能夠它可以抵御工業(yè)生產(chǎn)中各類信號(hào)所帶來(lái)的干擾。

1.2機(jī)電一體化的優(yōu)勢(shì)

（1）機(jī)電一體化通過(guò)引入信息技術(shù)參與設(shè)備機(jī)械各項(xiàng)工作，將其按照既定的要求進(jìn)行流程設(shè)置，不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)于機(jī)械設(shè)備全流程的管理和監(jiān)控，達(dá)到一次定制、過(guò)程監(jiān)管、后期調(diào)整的宏觀管理模型，還能夠縮減人財(cái)物的規(guī)模投入和過(guò)程中的設(shè)備維修、養(yǎng)護(hù)成本和時(shí)間，起到降低企業(yè)成本，提高設(shè)備質(zhì)量，增進(jìn)企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的有效作用;

（2）機(jī)械設(shè)計(jì)制造期間會(huì)受到方方面面的內(nèi)外因干擾，導(dǎo)致隱患和風(fēng)險(xiǎn)的存在，因此會(huì)對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作的順利開(kāi)展造成制約和困頓，機(jī)電一體化的加入能夠通過(guò)對(duì)于過(guò)程的全面管理和實(shí)時(shí)監(jiān)控發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，制定措施，實(shí)時(shí)糾偏，及時(shí)解決，因此通過(guò)機(jī)電一體化對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程的參與可以達(dá)到優(yōu)化制造流程，縮減制造周期，增強(qiáng)安全性能和使用效能，降低損失的作用;

（3）機(jī)電一體化不僅能夠?yàn)闄C(jī)械設(shè)計(jì)制造的更新、創(chuàng)新供給技術(shù)，增強(qiáng)設(shè)計(jì)和管理功效，還能夠?qū)⒆钚碌募夹g(shù)信息在現(xiàn)今的機(jī)械設(shè)備中得以應(yīng)用。

（4）因?yàn)闄C(jī)電一體化具備對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造進(jìn)行全方位的掃描的功能，并且掃描精度較高掃描效果良好，填補(bǔ)過(guò)去人工檢測(cè)對(duì)于機(jī)械設(shè)備突發(fā)情況的及時(shí)性和有效性欠缺的不足，因此能夠提高對(duì)于設(shè)備故障點(diǎn)的查找的準(zhǔn)確率，降低搜索尋找時(shí)間，不僅能夠?yàn)樵O(shè)備后期維修、養(yǎng)護(hù)等方面提供可靠的數(shù)據(jù)、技術(shù)支持，還能夠有效的降低人為或者因個(gè)人水平造成的失誤，對(duì)于提高設(shè)備的完好率，增強(qiáng)使用率，降低維修率有著行之有效的作用。

2機(jī)電一體化在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用對(duì)策

2.1數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用

機(jī)電一體化在機(jī)床操作的各個(gè)系統(tǒng)中，譬如火焰切數(shù)控機(jī)床、多功能數(shù)控機(jī)床、經(jīng)濟(jì)型數(shù)控機(jī)床等得到深層次的應(yīng)用和拓展。而且數(shù)控技術(shù)利用其精準(zhǔn)的編程推演實(shí)現(xiàn)流程化、可控化的智能技術(shù)，使其能夠?qū)崿F(xiàn)借助主軸箱的實(shí)時(shí)指令對(duì)機(jī)械化的旋轉(zhuǎn)技術(shù)、換刀技術(shù)等進(jìn)行控制。數(shù)控技術(shù)的作用還體現(xiàn)在機(jī)床操作控制過(guò)程中，主要為完成科學(xué)型、信息型、命令遞進(jìn)型的轉(zhuǎn)化，如應(yīng)用較為廣泛的CJK6153型號(hào)數(shù)控機(jī)床，基本上按照CAD的指令進(jìn)行各個(gè)環(huán)節(jié)的機(jī)床操作。另外數(shù)控技術(shù)的不斷改進(jìn)和應(yīng)用使CAM技術(shù)和CAD技術(shù)的目標(biāo)愈加具有清晰性和指向性，并在增強(qiáng)整體效果方面有著重要的作用，而且在數(shù)控技術(shù)的可視化操作方面，不僅能夠進(jìn)一步開(kāi)發(fā)延伸數(shù)據(jù)模型的作用，而且在助力其智能化發(fā)展上有著較強(qiáng)的促進(jìn)作用。

2.2傳感技術(shù)的應(yīng)用

一是在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中，通過(guò)依托傳感器完成信號(hào)的匯總和合并，并按照設(shè)定進(jìn)行數(shù)據(jù)的推演、分析、判斷，確保機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作過(guò)程順暢、按序而行;二是機(jī)電一體化的應(yīng)用能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)信息的有效集成，并能夠?qū)υO(shè)備的使用范圍進(jìn)行拓展和延伸，使其能夠通過(guò)相關(guān)指令進(jìn)行相關(guān)工作的處理和開(kāi)展。譬如在切削設(shè)備的生產(chǎn)過(guò)程中，傳感技術(shù)借助增進(jìn)系統(tǒng)運(yùn)行的精細(xì)度，特別在對(duì)核心部位轉(zhuǎn)速、溫度檢測(cè)時(shí)，機(jī)電一體化有效保證數(shù)據(jù)信息準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)就可以得以有效積極的運(yùn)用;三是機(jī)電一體化的應(yīng)用能夠完成傳感功率的計(jì)算，并能夠根據(jù)相應(yīng)的數(shù)據(jù)對(duì)調(diào)度站進(jìn)行輔助改進(jìn)和規(guī)劃調(diào)整，在提升工作效率增強(qiáng)工作精度方面有顯著的作用;四是傳感技術(shù)的升級(jí)還能夠促進(jìn)機(jī)械設(shè)備作業(yè)技能的精度提升和機(jī)械設(shè)備核心部位的精細(xì)化檢測(cè)，進(jìn)一步完成對(duì)目標(biāo)和計(jì)劃的實(shí)現(xiàn)。

2.3監(jiān)控技術(shù)的應(yīng)用

機(jī)械設(shè)計(jì)制造中會(huì)有因設(shè)備零件和備品配件造成的運(yùn)行故障，機(jī)電一體化的應(yīng)用在對(duì)機(jī)械設(shè)計(jì)制造進(jìn)行覆蓋監(jiān)控的同時(shí)，還能夠著重的對(duì)于核心步驟和重要節(jié)點(diǎn)進(jìn)行進(jìn)一步的細(xì)化、檢測(cè)、分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造工作中高效、高質(zhì)、低風(fēng)險(xiǎn)的目標(biāo)。另外監(jiān)控技術(shù)通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中的不合理、不合規(guī)、高風(fēng)險(xiǎn)的環(huán)節(jié)，并能夠針對(duì)性按照既定設(shè)定進(jìn)行停止、報(bào)警或者修訂等指令。

2.4動(dòng)力設(shè)計(jì)的應(yīng)用

動(dòng)力設(shè)計(jì)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中具有基礎(chǔ)支撐、保障設(shè)備順利運(yùn)行的作用在當(dāng)今社會(huì)節(jié)能環(huán)保的意識(shí)逐漸加強(qiáng)，綠色可持續(xù)發(fā)展也已經(jīng)成為當(dāng)下的流行趨勢(shì)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造深處其中自然應(yīng)當(dāng)通過(guò)機(jī)電一體化技術(shù)的有效利用，在提高企業(yè)產(chǎn)能增進(jìn)產(chǎn)值利潤(rùn)的同時(shí)將節(jié)約資源、提升資源的利用作為重要的生產(chǎn)指標(biāo)。例如對(duì)于機(jī)械動(dòng)力的選擇方面液壓機(jī)有其顯著的優(yōu)點(diǎn)，但是由于液壓機(jī)的生產(chǎn)能耗高，環(huán)境污染大，從節(jié)能環(huán)保考慮就應(yīng)當(dāng)積極尋找綠色環(huán)保的替代品。通過(guò)機(jī)電一體化在動(dòng)力設(shè)計(jì)的參與，能夠提升機(jī)械動(dòng)力壓力的精準(zhǔn)調(diào)控，準(zhǔn)確計(jì)算設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)，優(yōu)化動(dòng)力設(shè)計(jì)過(guò)程，提升動(dòng)力設(shè)計(jì)效果，進(jìn)而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)提高機(jī)械設(shè)計(jì)綠色節(jié)能，提升機(jī)械產(chǎn)能的作用。

2.5生產(chǎn)線的應(yīng)用

一是仿真應(yīng)用，體現(xiàn)在設(shè)備制造過(guò)程中，機(jī)電一體化通過(guò)前期基礎(chǔ)建模進(jìn)行對(duì)制造過(guò)程的仿真模擬，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程高度智能控制。具體體現(xiàn)在機(jī)電一體化技術(shù)通過(guò)對(duì)操作環(huán)節(jié)、調(diào)控流程、管理模式進(jìn)行探究，并加以分析整合，并通過(guò)對(duì)于機(jī)械設(shè)計(jì)制造的生產(chǎn)工期、具體數(shù)量、設(shè)備能耗等數(shù)據(jù)進(jìn)行前期計(jì)算，推演效果，并不斷的進(jìn)行各個(gè)環(huán)節(jié)的優(yōu)化和完善。另外機(jī)電一體化技術(shù)能夠達(dá)成仿真技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)制造產(chǎn)業(yè)的有效整合，保證制造加工的整個(gè)過(guò)程達(dá)到全程可視的效果，能夠保證現(xiàn)場(chǎng)人員直觀、便捷熟悉掌握機(jī)械設(shè)計(jì)制造的基本操作和各個(gè)環(huán)節(jié)的具體流程，進(jìn)一步細(xì)化管理提高效率;二是機(jī)械應(yīng)用，表現(xiàn)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中，依托機(jī)電一體化技術(shù)加快、拓寬光電技術(shù)在現(xiàn)實(shí)中的應(yīng)用，進(jìn)一步將多元化制造技術(shù)更加精細(xì)化，借助機(jī)電一體化技術(shù)完成與模擬電子技術(shù)、數(shù)控技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)及智能化技術(shù)的深度合作，并通過(guò)動(dòng)態(tài)實(shí)踐和數(shù)控操作完善、細(xì)化、提升機(jī)械設(shè)計(jì)的各個(gè)環(huán)節(jié)。

3結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)于機(jī)電一體化的具體內(nèi)涵、機(jī)電一體化的幾項(xiàng)優(yōu)勢(shì)進(jìn)行闡述，以期能夠提升機(jī)械制造的整體質(zhì)量，提高產(chǎn)業(yè)效率，也確保機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)的振興發(fā)展壯大。

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